造纸污泥是一向令污
水处理厂头疼的副产品。由于
污水处理厂的污 泥含有有毒物质和重金属,填埋以后将污染
地下水。据环保部
门监测, 1m3造纸污泥造成周边十几米范围内庄稼绝收,地下水无法饮用。这样一 来既浪费了不少的土地,又不能从根本上解决二次污染的问题。另一方 面,由于填埋场相对短缺,国内许多纸厂污泥随意弃置或不经无害化处 理在农田上滥用现象很普遍,造成新的环境污染,生态
风险越来越大。 “生态安全”是国家安全的重要组成部分,是维系一个国家经济社会可 持续发展的
基础。焚烧处理方法设备投资大,需要造价昂贵的焚烧炉, 还要消耗大量的
燃料,从资源利用
角度是不合理的,而且焚烧造成二次 污染。如何对造纸污泥进行科学合理的治理,以最大限度地降低治污总 投资,
回收利用可再生资源,变废为宝,使治污能创收,产生正效益, 这是国内外专家梦寐以求,治污企业共同关注的热门话题。
另一方面,近年来,随着我国人民生活水平的日益提高,我国建筑 装修市场和家具制造业对人造板需求的增长速度越来越快。据最新资料 统计,我国2003年四大人造板品种(
胶合板、
纤维板、
刨花板、细木工 板)的总产量大到了创纪录的4500万m3,其中胶合板产量为1700万m3, 中
密度纤维板产量为1300万m3,刨花板产量500万m3,细木工板产量为 1000万m3。2004年仅
中密度纤维板的产能就增加40%左右。尽管我国的 人造板工业发展很快,产量不断提高,但人均占有量仅为0.014m3。同 国际人均消费量相比还是相当低的。与此同时,人造板工业的快速发展 所面临的最主要的问题就是原料的供应问题。
针对上述问题,本发明的目的是提供人造板,其使用造纸污泥作为 原料,并加入木纤维进行增强,这样不仅解决了大量造纸污泥的处理问 题,又为人造板工业提供了大量的原料,能够促进人造板工业的快速发 展。
本发明的另一个目的是提供制造上述人造板的方法。
本发明的另一个目的是提供一种上述人造板的除臭方法。
为实现上述目的,本发明提供一种造纸污泥制造的人造板,包括一 个
基层,所述基层为造纸污泥、木纤维以及酚
醛树脂胶的混合物。
进一步,所述木纤维的方向均相同。
进一步,所述木纤维的方向为随机排列。
进一步,所述人造板为一层结构,人造板的厚度为10mm,长×宽为 300mm×300mm,密度为0.85g/cm3,所述木纤维为杨树与
马尾松的混和 纤维,二者各占50%,木纤维的加入量为0~70%。
本发明提供一种制造所述人造板的方法,包括如下步骤:
1)将造纸污泥在105℃烘到绝干;
2)将烘干后的造纸污泥磨成细小颗粒,在105℃进行二次烘干,颗 粒的含水率为3%~5%;
3)将
酚醛树脂胶用60目筛网过滤掉杂质;
4)将过滤后的酚醛树脂胶均匀拌入到所述造纸污泥的细小颗粒中, 形成基层原料备用;
5)将木纤维进行烘干;
6)将木纤维与酚醛树脂胶混合,形成增强层原料备用;
7)将基层原料与增强层原料混合均匀放入铺装机的模具中进行铺 装,形成人造板胚料;
8)将铺装后的人造板胚料送入
热压机中进行热压成形,得到成品。
进一步,所述步骤8)后还包括如下步骤:
9)对成品进行性能测试。
进一步,所述步骤2)中造纸污泥的颗粒大小为:5~10目的占30 %;10~20目的占35%;20~40目的占30%;40目以上的细粉的占5 %;所述酚醛树脂胶为固体含量50%的湿胶,所述步骤4)中的施胶量 为13%,施胶方式为直接拌入;所述步骤6)中的施胶量为10%,按固 体含量100%计,采用喷胶方式,喷前先将酚醛树脂胶与水按
质量比5∶ 1混和,混和后
粘度约为80~90cps;所述步骤8)中热压的工艺参数为
温度120℃,时间6min,单位压
力1MPa。
本发明提供另一种造纸污泥制造的人造板,包括至少一个基层、基 层两侧为增强层,所述基层为造纸污泥与酚醛树脂胶的混合物,所述增 强层为木纤维与
偶联剂、酚醛树脂胶的混合物。
进一步,所述木纤维的方向均相同。
进一步,所述木纤维的方向为随机排列。
进一步,所述人造板为三层结构,中间为基层,两侧为增强层,人 造板的厚度为10mm,长×宽为300mm×300mm,密度为0.85g/cm3,所述 木纤维为杨树与马尾松的混和纤维,二者各占50%,木纤维的加入量为 0~70%。
本发明提供一种制造所述人造板的方法,包括如下步骤:
1)将造纸污泥在105℃烘到绝干;
2)将烘干后的造纸污泥磨成细小颗粒,在105℃进行二次烘干,颗 粒的含水率为3%~5%;
3)将酚醛树脂胶用60目筛网过滤掉杂质;
4)将过滤后的酚醛树脂胶均匀拌入到所述造纸污泥的细小颗粒中, 形成基层原料备用;
5)将木纤维进行烘干;
6)将木纤维与酚醛树脂胶混合,形成增强层原料备用;
7)将基层原料与增强层原料间隔放入铺装机的模具中进行铺装,形 成人造板胚料;
8)将铺装后的人造板胚料送入热压机中进行热压成形,得到成品。
进一步,所述步骤8)后还包括如下步骤:
9)对成品进行性能测试。
进一步,所述步骤2)中造纸污泥的颗粒大小为:5~10目的占30 %;10~20目的占35%;20~40目的占30%;40目以上的细粉的占5 %;所述酚醛树脂胶为固体含量50%的湿胶,所述步骤4)中的施胶量 为13%,施胶方式为直接拌入;所述步骤6)中的施胶量为10%,按固 体含量100%计,采用喷胶方式,喷前先将酚醛树脂胶与水按质量比5∶ 1混和,混和后粘度约为80~90cps;所述步骤8)中热压的工艺参数为 温度120℃,时间6min,单位压力1MPa。
本发明提供一种造纸污泥制造的人造板的除臭方法,包括如下步骤:
1)将人造板放入容器中;
2)放入与人造板按重量比大于1∶2的
活性炭;
3)将容器密封;
4)放置3周以上,取出人造板检验入库。
本发明通过使用造纸污泥作为原料,并加入木纤维进行增强,并且 利用活性炭来除去造纸污泥中的臭味等刺激性气味,解决了空气污染, 这样不仅解决了大量造纸污泥的处理问题,使废料得以再生利用,减少 了环境污染,也为生产人造板开辟了广泛的原料来源,能够促进人造板 工业的快速发展。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明:
图1为本发明
实施例1人造板的结构图;
图2为本发明实施例2人造板的结构图;
图3为本发明实施例1人造板的制造
流程图;
图4为本发明实施例2人造板的制造流程图;
图5为本发明实施例5祛除造纸污泥人造板刺激性气味方法的测试 每周的测试数据与原始重量的差值与时间的效果图;
图6为本发明实施例5祛除造纸污泥人造板刺激性气味方法的测试 每周的测试数据与前面一周重量的差值与时间的效果图。
实施例1:
人造板的厚度为10mm,长×宽为300mm×300mm,密度为0.85g/cm3,所 述木纤维为杨树与马尾松的混和纤维,二者各占50%,木纤维的加入量 为0~70%。
如图1所示,本发明提供一种造纸污泥制造的人造板,人造板为一 层结构,包括一个基层1,基层1为造纸污泥、木纤维以及酚醛树脂胶的 混合物。人造板的厚度为10mm,长×宽为300mm×300mm,密度为 0.85g/cm3。其中木纤维为杨树与马尾松的混和纤维,二者各占50%,木 纤维的加入量为0~70%,纤维施胶量为10%,胶按固体含量100%计(按 干酚醛树脂胶(即有效成分)计),采用喷胶方式,由于粘度较大,喷前 先将湿胶与水按质量比5∶1混和,混和后粘度约为80~90cps;污泥施 胶量为13%,胶按固体含量100%计,施胶方式为直接拌入。
木纤维的方向为随机排列。在需要某一方向增强的情况下,木纤维 的方向均与该方向相同。
本实施例提供的造纸污泥制造的人造板还可以根据实际情况制作为 其他尺寸。
实施例2:
如图2所示,本发明提供另一种造纸污泥制造的人造板,人造板为 三层结构,中间为基层1,两侧为增强层2,基层1为造纸污泥与酚醛树 脂胶的混合物,增强层2为木纤维与酚醛树脂胶的混合物。人造板的厚 度为10mm,长×宽为300mm×300mm,密度为0.85g/cm3。其中木纤维为 杨树与马尾松的混和纤维,二者各占50%,木纤维的加入量为0~70%, 纤维施胶量为10%,胶按固体含量100%计(按干酚醛树脂胶(即有效 成分)计),采用喷胶方式,由于粘度较大,喷前先将湿胶与水按质量比 5∶1混和,混和后粘度约为80~90cps;污泥施胶量为13%,胶按固体 含量100%计,施胶方式为直接拌入。
木纤维的方向为随机排列。在需要某一方向增强的情况下,木纤维 的方向均与该方向相同。
本实施例提供的造纸污泥制造的人造板还可以制作为具有多个基层 1的结构,每个基层1两侧均具有增强层2,相邻基层1之间通过增强层 2相互间隔。而且本发明提供的造纸污泥制造的人造板还可以根据实际情 况制作为其他尺寸。
实施例3:
如图3所示,本发明提供一种制造实施例1所述人造板的方法,包 括如下步骤:
1)将造纸污泥在105℃烘到绝干;
绝干通常指含水率为2%~3%的情况。
2)使用电磨机(自制或外购)将烘干后的造纸污泥磨成细小颗粒,在105℃ 进行二次烘干,颗粒的含水率为3%~5%;
其中5~10目的占30%;10~20目的占35%;20~40目的占30%; 40目以上的细粉的占5%。造纸污泥易吸水,如果放置时间很长的话, 使用前应再次将细小颗粒在105℃烘到绝干,装入密封袋一天内用完,保 证使用时候的含水率约为3%~5%。
3)将酚醛树脂胶(PF)用60目筛网过滤掉杂质;
4)将过滤后的酚醛树脂胶均匀拌入到所述造纸污泥的细小颗粒中,形成 基层原料备用;
5)将木纤维进行烘干;
工艺参数为105℃,烘干3小时,工艺参数跟每次烘干的木纤维量有 关系,木纤维量大时间就长,理论上要求烘干到含水率3%以下。
6)将木纤维与酚醛树脂胶混合,形成增强层原料备用;
其中,施胶量为10%,按固体含量100%计,假设原料(认为绝干, 即含水率为0)有100克,需要加入的固体胶量为10克,由于胶的固体 含量是50%,因此实际操作需要加入液体胶20克。采用喷胶方式,喷前 先将酚醛树脂胶与水按质量比5∶1混和,混和后粘度约为80~90cps;
7)将基层原料与增强层原料混合均匀放入铺装机的模具中进行铺装,形 成人造板胚料;
8)将铺装后的人造板胚料送入热压机中进行热压成形,得到成品。
具体工艺参数为温度120℃;时间6min;单位压力1MPa。
9)对成品进行性能测试。
按照国家标准GB-T 17657-1999《纤维板及饰面纤维板理化性能试验 方法》测试静曲强度(MOR)、
弹性模量(MOE)、内结合强度(IB)、
沸腾实验后内结合强度(IBb)、24h吸水厚度
膨胀率(TS)。人造板放置 72h后开始测试,此时含水率为7%~8%。分别按木纤维含量为:0、10 %、30%、50%、70%、100%进行了试验,试验数据见表1。
表1
实施例4:
如图4所示,本发明提供一种制造实施例2所述人造板的方法,包括如 下步骤:
1)至6)步与实施例3相同;
7)将基层原料与增强层原料间隔放入铺装机的模具中进行铺装,形成人 造板胚料;
8)至9)步与实施例3相同。
按照国家标准GB-T 17657-1999《纤维板及饰面纤维板理化性能试验 方法》测试静曲强度(MOR)、弹性模量(MOE)、内结合强度(IB)、 沸腾实验后内结合强度(IBb)、24h吸水厚度膨胀率(TS)。人造板放置 72h后开始测试,此时含水率为7%~8%。分别按木纤维含量为:0、10 %、30%、50%、70%、100%进行了试验,试验数据见表2。
表2
实施例5:
本发明提供一种造纸污泥制造人造除臭方法,该方法具体步骤为:
1)将人造板放入容器中;
2)放入与人造板按重量比大于1∶2的活性炭;
3)将容器密封;
4)放置3周以上,取出人造板检验入库。
取两
块造纸污泥人造板小方块,称重为25.3789g(以1P表示), 25.2027g(以2P表示);活性炭用纱布包2层,系好袋子,称重60.9042 g(以C表示),可保证活性炭量足够,将活性炭和人造板置于容积约为 200ml干燥器中,二者用带孔瓷隔板格开,孔直径为1cm,干燥器开口 边缘使用密封油封好,将干燥器置于密封袋子中,可保证气密性。另取 相同规格小方块,称重25.0923g(以3P表示),直接置于室内,以做对 比。
考查指标为活性炭增重,污泥人造板减重,同时测得增重与减重的 速度。一周测试一次数据,共测试18周。另外,使用嗅觉测量的方式来 对污泥人造板气味进行简单判断。
每周的测试数据与原始重量的差值,结果见表3和图5;每周的测试 数据与前面一周重量的差值,结果见表4和图6。周数表示第几周,如1 表示第1周。
表3
表4
从表3和图5可知,随着时间增加,活性炭重量增加,污泥人造板 的重量不断减少,而且二者在第10周之前相差不大,第10周之后可能 是由于天气变热,空气湿度增大原因,活性炭重量增加大于污泥人造板 重量的减少。置于室内污泥人造板重量总体上是下降的,但是表现出一 种
波动性,说明受当时环境影响较大,置于干燥器中两块污泥人造板失 重规律相同,而且都大于直接存放于室内的污泥人造板,说明活性炭确 实对污泥人造板失重有起作用,也就是说,人造板中挥发性的有机物大 量被活性炭
吸附了。而污泥人造板的气味,从放置的第3周开始,臭味 明显减少,但有一种发酸的
味道,这是有机物(不包括
蛋白质)分解的 味道,从第5周开始,酸味也少,污泥人造板的气味降低,保持到18周。
从表4和图6可知,从失重速度上看,置于室内污泥人造板失重速 度也是波浪型,规律较乱,因此在图上没有画出。置于干燥器内污泥人 造板失重和活性炭增重都表现为,前3周较为明显,后面的减少较为平 稳,总的来说一直都在减少,但18周内一直没有到零。因此可以推断, 前面时候污泥人造板放出的物较多,后面放的少,因为有机物释放是从 外到内释放的,越到里面释放越困难。
综上所述,采用上述方法制备出的人造板解决了造纸污泥处理难的 问题,而且制造简单,造价低廉,同时又保证了板材的强度,并且在成 形后加入了除臭工序祛除了造纸污泥人造板的刺激性气味,既环保又安 全。
上述参照实施例对该造纸污泥制造的人造板及其制造方法进行的描 述,是说明性的而不是限定性的,因此在不脱离本发明总体构思下的变 化和
修改,应属本发明的保护范围之内。