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一种生物基补强填料的研制方法

阅读：541发布：2021-02-27

IPRDB可以提供一种生物基补强填料的研制方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种生物基补强填料的研制方法，包括如下步骤：步骤一、将造纸黑液匀速搅拌，使造纸黑液为均匀溶液；同时将无机填料与水按比例混合，制成无机填料混合液；步骤二、将无机填料混合液按造纸黑液质量的1:1~4:1倍加入到反应釜中，使造纸黑液与无机填料混合液均一；步骤三、将盐酸或硫酸加入到步骤二所得的溶液中，调节PH值为4~5，再喷入水，使溶液PH值为7.0~7.5；步骤四、通过干燥得到30~50%水含量的膏状成品或得到不含水的粉状填料；步骤五、进行研磨；本发明采用以造纸黑液和无机填料为原料，彻底解决造纸黑液的污染问题，不仅在一定程度上解决造纸黑液的循环利用问题，同时还节约了新生资源。，下面是一种生物基补强填料的研制方法专利的具体信息内容。

1.一种生物基补强填料的研制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、将造纸黑液匀速搅拌6~12小时，使造纸黑液为均匀溶液；同时将无机填料与水按比例为1:8~1:16混合，采用高速搅拌器搅拌6~12小时，制成无机填料混合液；

步骤二、将无机填料混合液按造纸黑液质量的1:1~4:1倍加入到反应釜中，同时采用高速搅拌和剪切6~12小时，使造纸黑液与无机填料混合液均一；

步骤三、将盐酸或硫酸加入到步骤二所得的溶液中，调节PH值为4~5，高速搅拌剪切

3~4小时，再喷入水，试PH值为7.0~7.5；

步骤四、通过75~85℃干燥12~24H得到30~50%水含量的膏状成品或采用100~120℃干燥12~24H得到不含水的粉状填料；

步骤五、进行研磨；将上述膏状成品或粉状填料进行研磨，得到40~10000目不同规格要求的粒径补强填料。

2.如权利要求1所述的生物基补强填料的研制方法，其特征在于：所述造纸黑液为造纸工业的碱法制浆工艺产生的含有大量的木质素的废水，造纸黑液中木质素含量在

20~50%。

3.如权利要求2所述的生物基补强填料的研制方法，其特征在于：所述无机填料为蒙脱土、高岭土等硅酸盐，或者为碳酸钙等碳酸盐、硫酸钡等硫酸盐，无机填料的目数选择为

40~1000目。

4.如权利要求1所述的生物基补强填料的研制方法，其特征在于：其配方设计为：造纸黑液为60%~100%，无机填料为10%~40%；造纸黑液与无机填料的比例以木质素和无机粘度的比例为1:4~4:1；酸溶液稀释添加量，以溶液PH值调试到4~5为参考依据。

说明书全文

一种生物基补强填料的研制方法

技术领域

[0001] 本发明涉及生物基补强填料技术领域，尤其涉及一种生物基补强填料的研制方法。
[0002]

背景技术

[0003] 造纸产业是与国民经济和社会事业发展关系密切的重要基础原料产业。近年来，我国纸业需求旺盛，造纸发展迅速，纸和纸板的生产与消费量均超过预期目标。但造纸行业的产品结构和原料结构问题及环境影响仍未有效解决。我国造纸行业产值占全国工业总产值的0.88%，COD排放却占到全国的35%，产业仍面临资源约束、环境压力等问题，尤其体现在资源消耗高和污染防治任务重方面。
[0004] 造纸制浆工艺产生的棕黑色废水简称黑液，其中含有碱木质素、半纤维和纤维降解物等有机物以及碱、硅酸盐等无机物，如直接排放会严重污染环境。如何有效处理黑液污染问题以及使废弃资源得到合理利用是当前造纸行业烝需解决的问题。
[0005] 在环境污染日益严重的今天，开发环境友好型材料已成为材料科学领域的发展趋势，以造纸黑液和无机填料为原料制备生物基补强填料，彻底解决造纸黑液的污染是急需解决的问题。
[0006]

发明内容

[0007] 为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种生物基补强填料的研制方法，以造纸黑液和无机填料为原料，彻底解决造纸黑液的污染问题，不仅在一定程度上解决造纸黑液的循环利用问题，同时还节约了新生资源。
[0008] 为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种生物基补强填料的研制方法，包括如下步骤：
步骤一、将造纸黑液匀速搅拌6~12小时，使造纸黑液为均匀溶液；同时将无机填料与水按比例为1:8~1:16混合，采用高速搅拌器搅拌6~12小时，制成无机填料混合液；
步骤二、将无机填料混合液按造纸黑液质量的1:1~4:1倍加入到反应釜中，同时采用高速搅拌和剪切6~12小时，使造纸黑液与无机填料混合液均一；
步骤三、将盐酸或硫酸加入到步骤二所得的溶液中，调节PH值为4~5，高速搅拌剪切
3~4小时，再喷入水，使PH值为7.0~7.5；
步骤四、通过75~85℃干燥12~24H得到30~50%水含量的膏状成品或采用100~120℃干燥12~24H得到不含水的粉状填料；
步骤五、进行研磨；将上述膏状成品或粉状填料进行研磨，得到40~10000目不同规格要求的粒径补强填料。
[0009] 进一步地，所述造纸黑液为造纸工业的碱法制浆工艺产生的含有大量的木质素的废水，造纸黑液中木质素含量在20~50%。
[0010] 进一步地，所述无机填料为蒙脱土、高岭土等硅酸盐，或者为碳酸钙等碳酸盐、硫酸钡等硫酸盐，无机填料的目数选择为40~1000目。
[0011] 本发明采用以造纸黑液和无机填料为原料，彻底解决造纸黑液的污染问题，不仅在一定程度上解决造纸黑液的循环利用问题，同时还节约了新生资源。
[0012]

附图说明

[0013] 图1是本发明制法步骤流程图。
[0014]

具体实施方式

[0015] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0016] 参照图1所示，本发明生物基补强填料的研制方法，具体步骤如下：步骤一、将造纸黑液匀速搅拌6~12小时，使造纸黑液为均匀溶液；同时将无机填料（硅酸盐类或碳酸盐类、硫酸盐类填料）与水按比例为1:8~1:16混合，采用高速搅拌器搅拌
6~12小时，制成无机填料混合液；
步骤二、将无机填料混合液按造纸黑液质量的1:1~4:1倍的，加入到反应釜中，同时采用高速搅拌和剪切6~12小时，使造纸黑液与无机填料混合液均一；
步骤三、将盐酸或硫酸加入到上述溶液中，调节PH值为4~5，高速搅拌剪切3~4小时，再喷入水，使PH值为7.0~7.5；
步骤四、通过75~85℃干燥12~24H得到30~50%水含量的膏状成品或采用100~120℃干燥12~24H得到不含水的粉状填料；
步骤五、进行研磨，将上述膏状成品或粉状填料进行研磨，可以得到40~10000目不同规格要求的粒径补强填料。
[0017] 表1生物基补强填料参数实例 目数 灰分（700℃/30min）
1 100~200 37.4%
2 100~200 35.6%
3 100~200 44.2%
4 100~200 22.7%
本本发明实施例中，配方设计如下：
造纸黑液为60%~100%，无机填料为10%~40%。造纸黑液与无机填料的比例以木质素和无机粘度的比例为1:4~4:1。酸溶液稀释添加量，以溶液PH值调试到4~5为参考依据。
[0018] 表2 配方设计实例 造纸黑液 蒙脱土 碳酸钙 硫酸钡 合计
1 80 20 - - 100
2 80 - 20 - 100
3 80 - - 20 100
4 90 10 - - 100
本发明实施例中，造纸黑液为造纸工业的碱法(烧碱法和硫酸盐法)制浆工艺产生的废水中含有大量的木质素。造纸的制浆材料可以是芦苇、竹子，木材等，造纸黑液中木质素含量在20~50%。无机填料可以选择为蒙脱土、高岭土等硅酸盐，也可为碳酸钙等碳酸盐、硫酸钡等硫酸盐，无机填料的目数选择为40~1000目，无机填料的烧失量为10~30%之间。酸溶液可以选择盐酸或硫酸，PH值为2~3。
[0019] 本发明将无机填料与造纸黑液中的木质素进行复合，组合成一种新型的生物基补强填料，生物基补强填料具备生物质木质素的有机活性和无机填料的增强效果，更有利于应用和推广，如橡胶增强，沥青路面使用等；对造纸黑夜的回收处理，造纸黑液不需要进行任何前处理，实现零排放，解决了目前造纸行业存在的黑液污染问题，实现了黑液的资源综合利用，对解决我国造纸行业的环境压力，降低资源消耗和产业链扩展有较实际的意义。
[0020] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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