CN102677498A

CN102677498A - 一种利用纤维板边角废料生产瓦楞原纸用浆的方法

Info

Publication number: CN102677498A
Application number: CN2012101634772A
Authority: CN
Inventors: 邓拥军; 房桂干; 韩善明; 焦健; 丁来保; 盘爱享; 梁芳敏; 李红斌; 施英乔; 沈葵忠; 李萍
Original assignee: Institute of Chemical Industry of Forest Products of CAF
Current assignee: Institute of Chemical Industry of Forest Products of CAF
Priority date: 2012-05-24
Filing date: 2012-05-24
Publication date: 2012-09-19

Abstract

本发明公开了一种利用纤维板边角废料生产瓦楞原纸用浆的方法，由下列主要步骤组成：原料准备、浸泡、汽蒸、螺旋挤压、化学处理、磨浆、消潜、洗涤净化。制浆过程尽可能的去除原料中的大部分游离甲醛并回收利用；少量化学药液从双螺杆挤压机后部加入，利用了挤压机的高浓混合作用及挤压混合过程产生的热能，使药液与纤维混合均匀后进行温和的化学反应，保持高的制浆得率，减少了磨浆过程对纤维的损伤，保证了纸浆纤维具有较优的物理强度，同时减少了制浆过程的污染负荷。

Description

一种利用纤维板边角废料生产瓦楞原纸用浆的方法

技术领域

本发明属于制浆造纸技术领域，特别涉及一种纤维板边角废弃物用于生产瓦楞原纸用浆的方法。

背景技术

纤维板是以造材剩余物、木材加工剩余物以及人工速生工业原料林的小径木材等木材纤维为主要原料生产的人造板材。我国纤维板生产已经历近30年的发展，是我国林业产业的重要组成部分之一。随着纤维板的应用范围不断拓展，我国的建筑业、家具、强化复合地板、音响设备、装修和装饰、包装和汽车工业等多个行业、领域大量使用纤维板。我国纤维板生产为家具制造、室内装饰与装修、强化木地板生产、复合门生产、包装等产业的发展提供了基础材料保障。2000年以来，我国纤维板生产量持续高速增长，2009年底总生产能力接近3250万立方米/年，2010年底全国纤维板总生产能力达到3500万立方米/年，我国也已真正成为纤维板生产大国。由于纤维板在加工利用过程中，会产生5%左右（约150万吨）的边角料，这些边角料产期以来都是当作燃料或粉碎后当作建筑用纸筋，利用价值较低，没有实现这些木质纤维原料的高效利用。由于我国造纸工业长期存在木材纤维原料短缺的局面，因此，近年来，我国的一些研究人员也对纤维板边角料在制浆造纸的应用上作了一些研究，但这些研究仍存在较大的缺陷有待改进。例如：1997年第1期《林产化工通讯》发表的《纤维板边角料制浆造纸性能研究》一文介绍了以纤维板边角料制得的机械浆和半化学浆抄造牛皮挂面箱板纸的研究。由于该研究采用的是纯机械法或半化学法制浆工艺，存在较大的缺陷。采用纯机械法制浆，虽然有较高的制浆得率，但由于磨浆过程中对纤维的损伤较大，成浆的强度差，制得纸浆仅能用于C级箱纸板的抄造；而采用半化学法制浆，由于采用的化学品量大，制浆得率较低，仅为60%左右，而且制浆过程的污染较为严重，不能实现纤维板边角料的清洁高效利用。因此，研究开发出适合纤维板边角料原料特点的新型制浆工艺，以克服现有制浆工艺的不足，实现纤维板边角料的清洁高效利用，有较大的现实意义。

发明内容

本发明的目的是：为纤维板边角料废弃物用于制浆造纸领域提供一种利用纤维板边角废料生产瓦楞原纸用浆的方法，是一种高效清洁制浆方式，弥补纤维板边角料现有利用方式附加值低的缺陷，实现了纤维板边角料的清洁高效利用。

本发明的技术方案是：一种利用纤维板边角废料生产瓦楞原纸用浆的方法，由下列主要步骤组成：

第一步，原料准备：先将尺寸过大纤维板边角料破碎匀整，长度在3cm-8cm;

第二步，浸泡：破碎匀整后的纤维板用热水水浸泡，时间为4~8小时；

第三步，汽蒸：浸泡后的纤维板边角料送入汽蒸仓进行汽蒸，时间为10-30分钟；

第四步，螺旋挤压：然后进入螺旋挤压机挤压脱水，将纤维板边角料分离成粗纤维，并在螺旋挤压机后部加入化学药液，将化学药液与粗纤维混合均匀；

第五步，化学处理：利用挤压及混合产生的热能，使粗纤维与化学药液混合均匀，送入浸渍器进行化学处理，使纤维软化润胀；

第六步，磨浆：然后，送入高浓盘磨进行磨浆，使粗纤维进一步分离成单根纤维，并使纤维得到适当分丝帚化；

第七步，消潜、洗涤净化：然后进行消潜处理，消潜后的纸浆经洗涤净化后，用于瓦楞原纸的抄造。

纤维板边角料经过破碎匀整，匀整后纤维板的长度为6cm-8cm;

汽蒸时，蒸汽压力为0.22-0.3Mpa；

化学药液为30%的氢氧化钠水溶液，用量为绝干物料总质量的3-5%；绝干物料质量具体的指的是纤维板边角废料的绝干质量

化学处理时条件是：温度控制在85~95℃，时间为30~60分钟；

本发明的原理如下：

针对纤维板边角废料原料的特点，本技术从工艺过程及设备的配置上，对原料依次进行浸泡、汽蒸、螺旋挤压、化学处理、磨浆、消潜及洗涤净化等步骤处理，整个制浆过程在成浆前，尽可能的去除原料中的大部分游离甲醛并回收利用；同时，少量化学药液从双螺杆挤压机后部加入，利用挤压机的高浓混合作用，使药液与纤维混合均匀，并充分利用挤压机对纤维进行挤压混合产生的热能来完成化学药液与纤维的进行温和的化学反应，保持高的制浆得率，减少了磨浆过程对纤维的损伤，保证了纸浆纤维具有较优的物理强度，同时减少了制浆过程的污染负荷，实现了纤维板边角料的清洁高效利用。

有益效果：

1. 制浆流程简单，设备紧凑，且均采用国产成熟设备，投资省；

2. 化学品用量少，且考虑了游离甲醛的回收，制浆过程清洁环保；

3. 制得纸浆得率高，物理强度好，实现了纤维板边角料的清洁高效利用。

4. 破碎匀整热水浸泡后的纤维板用低压蒸汽汽蒸，利用热蒸汽的穿透作用，使纤维板边角料中的胶粘物软化，并使纤维板受热膨胀变形，利于后续纤维板的挤压分离，减少挤压对纤维的损伤，同时可以利用蒸汽将纤维板废料中的游离甲醛排除回收。

5. 汽蒸受热变形后的纤维板采用双螺旋挤压机进行挤压分离，并将残留在纤维板中的部分游离甲醛及抽出物去除，减少其对后续化学品的无效消耗；物料的浸渍不需另外通蒸汽加热，而是充分利用螺旋挤压机对纤维进行挤压混合产生的热能来完成化学药液与纤维的化学反应，使纤维软化润胀，提高纸浆的强度性能；

6. 化学浸渍后的物料采用高浓盘磨进行磨浆，使粗纤维在较高的温度下进一步分离成单根纤维，并使纤维得到适当分丝帚化，提高纸浆的强度；磨解后的纸浆纤维进行消潜处理，使纸浆纤维在热水中充分舒展，释放出磨浆作用对纸浆纤维产生的应力扭曲，改善纸浆纤维在抄造纸页时成型的均匀性。

7. 该方法具有流程简单、设备紧凑，投资省，制得纸浆具有松厚度高、挺度好等优点，在全废纸浆抄造瓦楞原纸工艺中配以纤维板边角废料化机浆，可显著提高纸品的环压强度和抗张强度。

具体实施方式

一种利用纤维板边角废料生产瓦楞原纸用浆的方法：

（1）原料准备：先将尺寸过大纤维板边角废料破碎匀整，长度在3cm-8cm，优选为6~8cm，避免因纤维板尺寸过大造成输送困难；

（2）浸泡：破碎匀整后的纤维板用热水水浸泡，时间为4~8小时，提高纤维板含水率、并使木片水份均匀；

（3）汽蒸：浸泡后的纤维板边角料送入汽蒸仓进行汽蒸，蒸汽压力为0.2-0.3Mpa，时间为10-30分钟，目的是利用热蒸汽的穿透作用，使纤维板边角料中的胶粘物软化，利于后续纤维板的挤压分离，减少挤压对纤维的损伤，同时可以利用蒸汽将纤维板废料中的游离甲醛排除回收；

（4）螺旋挤压：汽蒸后的物料利用螺旋挤压机挤压脱水，将纤维板物料分离成粗纤维。并在挤压机后部加入化学药液，利用挤压螺旋的高浓混合作用，将化学药与粗纤维混合均匀；同时充分利用高浓挤压混合作用产生的热能，使物料与药液在较高的温度下进入后续浸渍器进行化学反应，节省了热能消耗；

（5）化学处理：挤压后并与化学药液混合均匀的物料送入浸渍器进行化学处理，使纤维软化润胀，利于纤维在后续磨浆中发展强度并减少纤维的切断；条件是：温度为85~95^oC，时间为30~60分钟；

（6）磨浆：化学药液处理后的纤维物料送入高浓盘磨进行磨浆，使粗纤维进一步分离成单根纤维，并使纤维得到适当分丝帚化，以提高磨后纸浆纤维的结合强度；

（7）消潜：磨解后的纸浆纤维进行消潜处理，使纸浆纤维在热水中充分舒展，释放出磨浆作用对纸浆纤维产生的应力扭曲，改善纸浆纤维在抄造纸页时成型的均匀性；

（8）洗涤净化：消潜后的纸浆经洗涤净化后，用于瓦楞原纸的抄造，以减少纸浆中的残余氢氧化钠、氢氧化钠与物料的反应产物及尘埃，改善最终纸品的表面性能。

下面结合实施实例对本发明作进一步详细说明。

实施例1：

纤维板边角废料经过破碎匀整后用热水水浸泡，时间为4小时；浸泡后的纤维板边角料进行汽蒸，蒸汽压力为0.2-0.3Mpa，时间为10分钟，然后进行螺旋挤压，并在挤压机后部加入质量百分比浓度为30%的氢氧化钠药液，用量为3%（对绝干物料），利用挤压螺旋的高浓混合作用，将化学药液与粗纤维混合均匀，同时利用高浓挤压混合作用产生的热能，使物料与药液在较高的温度下进入后续浸渍器完成化学反应，反应条件为：温度为85^oC，时间为30分钟；完成化学反应的纤维物料采用盘磨机进行高浓磨浆，磨解后的纸浆纤维进行消潜处理，消潜后纸浆经洗涤净化后，用于瓦楞原纸的抄造。配入50%该浆料抄造瓦楞原纸，制得瓦楞原纸的环压强度达7.5 N·m/g以上，较全废纸浆产品提高23%以上，裂断长达3.6千米以上，较全废纸浆抄造产品可提高13%以上。

实施例2：

纤维板边角废料经过破碎匀整后用热水水浸泡，时间为4小时；浸泡后的纤维板边角料进行汽蒸，蒸汽压力为0.2-0.3Mpa，时间为30分钟，然后进行螺旋挤压，并在挤压机后部浓度为30%的氢氧化钠药液，用量为绝干物料总质量的5%，利用挤压螺旋的高浓混合作用，将化学药液与粗纤维混合均匀，同时利用高浓挤压混合作用产生的热能，使物料与药液在较高的温度下进入后续浸渍器完成化学反应，反应条件为：温度为90^oC，时间为60分钟；完成化学反应的纤维物料采用盘磨机进行高浓磨浆，磨解后的纸浆纤维进行消潜处理，消潜后纸浆经洗涤净化后，用于瓦楞原纸的抄造。配入50%该浆料抄造瓦楞原纸，制得瓦楞原纸的环压强度达7.8 N·m/g以上，较全废纸浆产品提高28%以上，裂断长达3.8千米以上，较全废纸浆抄造产品可提高19%以上。

Claims

1.一种利用纤维板边角废料生产瓦楞原纸用浆的方法，其特征在于，由下列主要步骤组成：

2.按权利要求1所述的利用纤维板边角废料生产瓦楞原纸用浆的方法，其特征在于：纤维板边角料经过破碎匀整，匀整后纤维板的长度为6cm-8cm;

按权利要求1所述的利用纤维板边角废料生产瓦楞原纸用浆的方法，其特征在于，汽蒸时，蒸汽压力为0.2-0.3Mpa。

3.按权利要求1所述的利用纤维板边角废料生产瓦楞原纸用浆的方法，其特征在于，化学药液为30%wt的氢氧化钠水溶液，用量为绝干物料总质量的3-5%。

4.按权利要求1所述的利用纤维板边角废料生产瓦楞原纸用浆的方法，其特征在于，化学处理时，温度控制在85~95℃，时间为30~60分钟。