一种涂布废水超滤浓缩物蒸煮淀粉的工艺方法

摘要

本发明属于造纸技术领域，是一种用涂布废水超滤浓缩物蒸煮涂布淀粉的工艺方法。本发明是：使用超滤浓缩物UCC先和干淀粉进行混合，再加入流变改良剂，然后一起蒸煮的工艺方法。本发明的蒸煮工艺，其UCCS的固含量高达40～50％，粘度50～200cp，其粘度比传统方法蒸煮的淀粉粘度还低，有利于涂料的稳定和涂料固含量的提高。

说明书

技术领域

本发明属于造纸技术领域，是一种用涂布废水超滤浓缩物蒸煮涂布淀粉的工艺方法。

背景技术

纸张涂布加工过程中都会产生大量的涂料废水，其中含有昂贵的颜料、胶粘剂、各种涂布化工助剂等，直接排放既浪费大量的资源，又对环境产生了较大的污染。

随着环境意识和环保要求的提高，现在国内的一些涂布加工厂家引进了超滤膜浓缩设备处理涂布废水。废水经过超滤膜设备过滤、浓缩后，一方面废水中的涂布颜料、胶粘剂、部分助剂等化工原料被浓缩成固含量为28～30％的超滤浓缩物，简称UCC，将其再回用到涂料中。另一方面，废水经过过滤后由于去除了颜料、胶粘剂、化工助剂等物资，其水质得到了较大的改善，真正达到了污水零排放的意义。

但是在传统的应用技术中，超滤浓缩物UCC一般是直接添加到涂料中；另外，为了降低生产成本，涂料中还会使用一定比例的淀粉作为胶粘剂，淀粉都是用清水来混合再进行蒸煮，蒸煮后的淀粉浓度一般在33％以下。这样传统的应用技术会带来以下不足：

1、超滤浓缩物UCC直接用在涂料中，因超滤浓缩物的固含量仅28～30％，会向涂料中带入大量的水，以至于降低了涂料必须的固含量。另外，在涂料中再使用淀粉，因淀粉的浓度仅30～33％，又进一步降低了涂料固含量。所以，在生产中时常出现为了保证必要涂料固含量，不得不减少超滤浓缩物UCC和淀粉使用数量的现象。这样既造成超滤浓缩物UCC消化不掉、变臭排放的现象，又产生二次污染、增加了生产成本。

2、因为涂料废水中的细菌含量很高，所以超滤浓缩物UCC的细菌含量一般在10⁷～10⁸以上。直接使用超滤浓缩物会造成涂料的细菌含量超标，一些对细菌含量有明确要求的纸种，如：烟包铜版纸或卡纸、液体包装涂布纸，食品包装涂布纸等都不能使用该浓缩物，限制了超滤浓缩物的应用范围。

3、为了控制超滤浓缩物UCC的细菌含量，需要加入大量的杀菌剂，既增加了生产成本，又限制了UCC在一些对化学品要求严格的纸种中的应用。

4、超滤浓缩物UCC毕竟是从废水中过滤所得的物质，在过滤时，原有的分散剂会流失，直接回用超滤浓缩物UCC会造成涂料的流变性能下降。

所以，基于以上在涂料中直接使用超滤浓缩物UCC的不足，一种新的回用废水超滤浓缩物的工艺技术就成为了一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服上述技术上的缺陷，提供了一种涂布废水超滤浓缩物蒸煮淀粉的工艺方法。

本发明是：使用超滤浓缩物UCC先和干淀粉进行混合，再加入流变改良剂，然后一起蒸煮的工艺方法。蒸煮后的混合浆液简称UCCS，其固含量达40～50％，粘度50～200cp，然后把UCCS回用到涂料中。

其工艺过程的具体步骤为：

(1)混合、分散：先在分散槽中加入涂布废水超滤浓缩物UCC，开启搅拌，搅拌的速度为25～35转/分；然后将淀粉加到超滤浓缩物UCC中，将总的固形物含量控制在40～50％；再加入流变改性剂，流变改性剂的量为UCCS的总固形物的0.5～3.0％；进行充分的搅拌2～8分钟，使其不沉淀；

(2)蒸煮：把以上制备的混合物浆液UCCS进行蒸煮，控制其温度为为90～125℃，进行保温10～30分钟，最后降温到58～63℃储存备用。

整个工艺过程中，PH值保持在6～8。

蒸煮可以采用间歇淀粉蒸煮锅或连续蒸煮器，其中使用间歇淀粉蒸煮锅优选控制其温度为90～95℃，使用连续蒸煮器温度优选控制其温度为100～125℃。降温可以使用冷却器降温或加水方式降温。蒸煮后的UCCS，其粘度：50～200cp，固含量：40～50％，PH：6～8，温度：58～63℃(降温后)。

UCCS浆液经100～150目筛网过滤，用螺杆泵打入涂料混合器用于制备涂料。

其中所述流变改良剂为聚丙烯酸钠或磷酸钠、三聚磷酸钠、或六偏磷酸钠等的一种；所述涂布淀粉为玉米、木薯、或马铃薯等淀粉经过氧化、酸化、酯化、醚化、热解、或生物酶化等加工处理方法制备的涂布淀粉，或者是几种处理方法相结合制备的涂布淀粉。

本发明的有益效果为：根据本发明的蒸煮工艺，其UCCS的固含量高达40～50％，粘度50～200cp，其粘度比传统方法蒸煮的淀粉粘度还低，有利于涂料的稳定和涂料固含量的提高。并且在涂料中还可以提高UCCS用量，降低生产成本；经过蒸煮后，原超滤浓缩物UCC所带的细菌含量由10⁷～10⁸/升降到10²/升以下，比清水的细菌含量还低。可以用于高档烟包、液包、食品等包装涂布纸或纸板中；使用UCCS制备的涂料其低剪切粘度比原来降低10～15％，其高剪切粘度比原来降低15～20％，同时涂料的粘度稳定性也得以改善。

因此根据本发明蒸煮的UCCS其结果粘度低，固含量高；所制备的涂料性能稳定，应用广泛；该方法的应用有利于环保，有利于降低生产成本。

具体实施方式

下面通过实施例进一步说明本发明的技术方案，但不以实施例为限。

实施例1

一种涂布废水超滤浓缩物蒸煮淀粉的工艺方法，其具体步骤为：

(1)淀粉和超滤浓缩物UCC的混合、分散：

在1.5m³的分散槽内，添加超滤浓缩物UCC 733kg，超滤浓缩物UCC的固含量30％，然后开启搅拌，搅拌的转速为25转/分钟；向超滤浓缩物中加入267kg的玉米氧化淀粉，淀粉的水分含量为14％；制备的混合浆液UCCS的总量1000kg，其UCCS的固形物含量为45％，最后加入6.7kg的聚丙烯酸钠做流变剂，其用量为UCCS的总固形物的1.5％，充分搅拌3分钟；

(2)淀粉和超滤浓缩物互配后，UCCS的蒸煮：

使用带蒸汽夹套的间歇式淀粉蒸煮器对其进行蒸煮，蒸煮温度达到90℃后保温25分钟，然后用冷却器降温到62℃；

蒸煮后的UCCS的特性：粘度150cp，固含量在45％，PH 7.0，温度62℃。

实施例2

一种涂布废水超滤浓缩物蒸煮淀粉的工艺方法，其具体步骤为：

(1)淀粉和超滤浓缩物UCC的混合、分散：

在1.5m³的分散槽内，添加超滤浓缩物UCC 643kg，超滤浓缩物UCC的固含量30％，然后开启搅拌，搅拌的转速一般在30转/分钟；向超滤浓缩物中加入357kg的木薯羟丙基淀粉，淀粉的水分含量为14％；制备的混合浆液UCCS的总量1000kg，其UCCS的固形物含量为50％，最后加入9.0kg的六偏磷酸钠做流变剂，其用量为UCCS的总固形物的1.8％，充分搅拌5分钟；

(2)淀粉和超滤浓缩物互配后，UCCS的蒸煮：

使用带蒸汽夹套的间歇式淀粉蒸煮器对其进行蒸煮，蒸煮温度达到95℃后保温20分钟，然后用冷却器降温到60℃。

蒸煮后的UCCS的特性：粘度193cp，固含量50％，PH 7.5，温度60℃。

实施例3

一种涂布废水超滤浓缩物蒸煮淀粉的工艺方法，其具体步骤为：

(1)淀粉和超滤浓缩物UCC的混合、分散：

在1.5m³的分散槽内，添加超滤浓缩物UCC 767kg，超滤浓缩物UCC的固含量30％，然后开启搅拌，搅拌的转速一般在35转/分钟；向超滤浓缩物中加入233kg的木薯磷酸酯淀粉，淀粉的水分含量为14％；制备的混合浆液UCCS的总量1000kg，其UCCS的固形物含量为43％，最后加入4.3kg的聚丙烯酸钠做流变剂，其用量为UCCS的总固形物的1.0％，充分搅拌7分钟；

(2)淀粉和超滤浓缩物互配后，UCCS的蒸煮：

使用连续式淀粉蒸煮器对其进行蒸煮，蒸煮温度达到125℃后喷放到储槽，然后用冷却器降温到60℃。

蒸煮后的UCCS的特性：粘度75cp，固含量40.2％，PH 6.5，温度60℃。