CN102704300B - 一种利用滤棒废料再生滤棒芯纸用纸浆的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种利用滤棒废料再生滤棒芯纸用纸浆的方法，包括物料处理、浸渍、磨浆、洗涤、浓缩工序，将滤棒废料剔除杂物，切断成1~150mm碎料；碎料在70-100℃条件下用4~10倍的水浸渍5-30min；然后在浸渍液中加入碎料干重量0.5%-6%无机碱，使浸渍液的药液浓度为0.25g-3g/L；浆液浓缩至浓度10%-30%，然后进行盘磨磨浆；将浆液洗涤后浓缩至浓度为20~30%得到可用于湿法抄造卷烟滤棒滤材用纸浆。本发明方法对原料中的杂质处理要求较低，无需采用成型纸剥除工序，且不使用有毒溶剂，所得纸浆得率高，纤维匀整度好，长度分布集中，浆料均匀，无碎小纸片和成束纤维，分散性能佳，非常适合用于滤棒芯纸的抄造。

Description

一种利用滤棒废料再生滤棒芯纸用纸浆的方法

技术领域

本发明属于烟草加工技术领域，进一步属于卷烟滤材加工技术领域，具体涉及一种利用废弃滤棒或滤条等废料再生滤棒芯纸用纸浆的方法。

背景技术

滤棒是卷烟产品中不可或缺的重要组成部分，起到截留粒相物、过滤有害成分及修饰烟气等作用。二醋酸纤维丝束是当前使用最为广泛的滤棒滤材，由其制成的滤棒弹性好、硬度适中、过滤效率高，对卷烟吸味无影响。此外，由于烟草行业对卷烟产品焦油含量的控制越来越严格，纸质滤材的滤棒也收到愈来愈多的关注，预计纸质滤棒的使用率将大幅度提高。

无论是醋酸纤维滤棒还是纸质滤棒，为更顺畅的与烟支进行接装，在其生产过程中，丝束或芯纸外层都以成型纸进行包裹，使得成型纸在整个滤棒中占有一定的质量比例。因机器故障、产品调试等因素，在滤棒和卷烟生产过程中不可避免的产生大量不合格的滤棒及滤条，据测算，每年仅一家滤棒厂就产生废弃滤棒和滤条几百吨。因此，无论从经济效益还是环保效益考虑，高效利用这一部分废料都具有非常重要的意义。

在这一领域，已有文献进行了研究和报道。如中国科学院广州化学所和中国烟草总公司广东省公司的研究人员（孙友德，岑美柱，林列等. 废醋纤再生烟滤嘴纤维研究[J]，合成纤维，1990年）从再生醋酸纤维结构性能，丙酮溶液流变性、可纺性，以及工艺技术三个方面探讨了废醋纤再生烟滤棒纤维的可行性，认为采用合适的工艺可制得可纺性好的原液，并制得结构性能好的再生丝束。中国专利CN 101565466 B《一种二醋酸纤维素废丝再生其胶粒的生产方法》在加入酶制剂和去离子水情形下，以丙酮为溶剂溶解废料中的醋酸纤维，并去除了废丝上的添加物，再通过一系列物理工艺制备得到了二醋酸纤维素粒状材料。中国专利申请CN 101717524 A《废醋酸纤维丝束嘴棒下脚料中醋酸纤维的回收方法》采用预处理方法除去杂质后以丙酮溶解废料中的醋酸纤维，再进行纯化等工艺，从而再生获得二醋酸纤维丝束的原料。中国专利CN 101864608 B《一种废弃醋纤丝束再生二醋酸纤维丝束的方法》，其先对废料进行清洗，再经溶胀、溶解、过滤、脱泡等工艺得到纺丝原液，再采用常规工艺获得再生二醋酸纤维丝束。上述技术均采用同一思路，即以溶剂溶解废料中醋酸纤维从而回收醋纤，虽然有较好的溶解效果，但也存在两点主要缺陷：一是其采用有毒有机溶剂丙酮，在溶解、回收等过程中对操作人员健康产生危害；二是再生物料纺丝或制备胶粒对杂质的含量要求非常严格，除杂很困难，成本较高。

在针对滤棒废料的研究中，中国专利CN 101660281A《一种将卷烟滤棒下脚料制备成造纸原料的方法》，其先对下脚料进行纤维切断，再用气流超微多级粉碎机进行粉碎，从而获得造纸原料。该方法最大的问题在于气流超微多级粉碎机处理纤维时产生了规格分布广泛的废料，纤维长度长短不一，匀整度差。如果不经筛选，碎小纤维甚至碎末不适用于造纸，而长纤维也给造纸带来一定的隐患；如经过筛选，则不可避免造成原料浪费。

中国专利CN1032283A《用物理方法再生废料制造香烟滤嘴棒》采用纯物理方法利用二醋酸纤维滤棒废料制备香烟滤棒，具体为对废滤条剥去成型纸后进行纤维切断，再打包、开清、梳理成条，然后将所得束条直接用于滤棒成型。该方法工艺较为简单，能耗较低，但也存在两个主要不足：一是成型纸剥除较为困难，且难以除干净，从而影响束条梳理；二是以切断后纤维经梳理而成的束条，纵向上存在数量众多的纤维搭接续接，造成束条纵向每一处的纤维总旦数差异，从而导致制备的滤棒吸阻稳定性差，变异系数较高。

综上所述，现有技术处理废弃滤棒材料再生卷烟滤棒滤材存在诸多不足，开发一种能够充分利用废料生产出满足卷烟滤棒滤材性能要求的再生纸浆技术是非常必要，并具有广泛的实用价值的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简便，生产成本低且不会产生新的废料的利用废弃卷烟滤棒或滤条等再生滤棒芯纸用纸浆的方法。

本发明的目的是这样实现的（除另有说明外，本发明所述的百分数均为重量百分数）：包括物料处理、浸渍、磨浆、洗涤、浓缩工序，具体包括：

A、物料处理：将滤棒废料剔除杂物，切断成1~150mm碎料，备用；

B、浸渍：将碎料在70~100℃条件下用4~10倍的水浸渍5~30min；然后在浸渍液中加入碎料干重量0.5~6 %无机碱，使浸渍液的浓度为0.25~3g/L；

C、磨浆：将浸渍浆液浓缩至浓度10~30%，然后进行磨浆，盘磨间隙0.1~1mm；

D、洗涤、浓缩：将浆液用清水洗涤后浓缩至浓度为20~30%。

本发明工艺不使用有毒溶剂，且原料利用率高，所得纸浆纤维匀整度好，分散性能好，对杂质处理要求较低，非常适合用于滤棒芯纸的抄造。本发明具有以下优点：1、本发明对杂质处理要求较低，无需采用成型纸剥除工序，且不使用有毒溶剂；2、原料利用率高，所得纸浆纤维匀整度好，分散性能好，非常适合用于滤棒芯纸的抄造；3、水预浸渍首先对废料进行润胀和渗透，从而在化学浸渍时选择更温和的条件，在较充分溶胀成型纸、纸质滤棒纸芯以及植物颗粒的同时，控制醋酸纤维脱乙酰化的程度；4、化学浸渍对醋酸纤维进行轻微的脱乙酰化，使单丝与单丝间连接力与纤维丝束成束能力下降，并且能充分溶胀废料成型纸、纸质滤棒纸芯以及植物颗粒，渗透进入纤维素结晶区并轻微水解半纤维素，从而有利于磨浆，消除纸浆中的纤维束和纤维团；5、梳理排列和切断工艺保证了纤维的匀整性，从而使磨浆后浆料更加均匀，匀整度好，采用该纸浆抄造的纸张匀度好，无浆斑等纸病；6、纸浆得率高，纤维长度分布集中，浆料均匀，无碎小纸片和成束纤维。 

本发明与木材原料制浆的高得率CTMP制浆技术相比，本发明的不同之处在于：一是化学浸渍所选择药品更广泛，浸渍条件更温和；二是浸渍目的不同，本发明化学浸渍的目的在于对成型纸中半纤维素和纤维素进行溶胀的同时对醋酸纤维进行轻微的脱乙酰化，从而使得混料磨浆后更加均匀，成型纸等易于疏解分离而不产生小碎纸片，滤材纤维易于分散帚化而不产生束状、团状物。

附图说明

附图为本发明方法工艺流程框图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步的阐述，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何替换或改进，均落入本发明的保护范围。

本发明方法包括物料处理、浸渍、磨浆、洗涤、浓缩工序，具体包括：

A、物料处理：将废弃滤棒物料剔除杂物，然后切断成1~150mm碎料，备用；

B、浸渍：将碎料在70~100℃条件下用4~10倍的水浸渍5~30min；然后在浸渍液中加入碎料干重量0.5~6 %无机碱，使浸渍液的浓度为0.25~3g/L；

C、磨浆：将浸渍浆液浓缩至浓度10~30%，然后进行磨浆，盘磨间隙0.1~1mm；

D、洗涤、浓缩：将浆液用清水洗涤后浓缩至浓度为20~30%。

所述的废料为二醋酸纤维滤棒废料、纸质滤棒废料、植物颗粒复合滤棒废料或其他复合滤棒废料中的一种或一种以上。

所述的水浸渍加水6~8倍，浸渍10~20min。

所述的浸渍的温度为25~70℃，浸渍时间为5~30min。

所述的无机碱为氢氧化钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或一种以上。

所述的磨浆温度为25~70℃，磨浆时间10~60min。

所述的盘磨的磨浆间隙为0.2~0.3mm。 

所述的废弃滤棒物料包括填充滤材和成型纸。

实施例1

将二醋酸纤维废料切断至5mm，以水浸渍，水添加量（体积L）和废料量（质量kg，绝干，下同）的比例为6:1，在70℃下预浸渍10min。然后将废料在70℃、浓度为2g/L的氢氧化钠溶液中进行化学药品浸渍，化学药品对滤棒废料的添加量为2%，浸渍15min。将处理后的废料用盘磨磨浆，盘磨间隙0.2mm，磨浆浓度10%，磨浆温度70℃，磨浆时间15min。将盘磨磨浆得到的纸浆进行洗涤筛选和浓缩，从而得到纸浆。经测定纸浆得率95%，纤维长度分布集中，浆料均匀，无碎小纸片和成束纤维。

实施例2

将二醋酸纤维滤棒和纸质滤棒混合废料切断至1mm，以水浸渍，水添加量（体积L）和废料量（质量kg，绝干，下同）的比例为10:1，在100℃下预浸渍5min。然后将废料在25℃、浓度为0.25g/L的氢氧化钠和亚硫酸钠溶液中进行化学药品浸渍，化学药品对滤棒废料的添加量分别为1%和1%，浸渍5min。将处理后的废料用盘磨磨浆，盘磨间隙0.2mm，磨浆浓度10%，磨浆温度25℃，磨浆时间10min。将盘磨磨浆得到的纸浆进行洗涤筛选和浓缩，从而得到纸浆。经测定纸浆得率97%，纤维长度分布集中，浆料均匀，无碎小纸片和成束纤维。

实施例3

将纸质滤棒废料切断至5mm，以水浸渍，水添加量（体积L）和废料量（质量kg，绝干，下同）的比例为10:1，在100℃下预浸渍10min。然后将废料在50℃、浓度为1g/L的氢氧化钠溶液中进行化学药品浸渍，化学药品对滤棒废料的添加量为1%，浸渍10min。将处理后的废料用盘磨磨浆，盘磨间隙0.3mm，磨浆浓度20%，磨浆温度50℃，磨浆时间10min。将盘磨磨浆得到的纸浆进行洗涤筛选和浓缩，从而得到纸浆。经测定纸浆得率94%，纤维长度分布集中，浆料均匀，无碎小纸片和成束纤维。

实施例4

将醋酸纤维滤棒和纸质滤棒废料切断至6mm，以水浸渍，水添加量（体积L）和废料量（质量kg，绝干，下同）的比例为10:1，在90℃下预浸渍10min。然后将废料在70℃、浓度为3g/L的亚硫酸钠、碳酸钠和碳酸氢钠溶液中进行化学药品浸渍，化学药品对滤棒废料的添加量分别为4%、1.5%和0.5%，浸渍20min。将处理后的废料用盘磨磨浆，盘磨间隙0.2mm，磨浆浓度30%，磨浆温度70℃，磨浆时间20min。将盘磨磨浆得到的纸浆进行洗涤筛选和浓缩，从而得到纸浆。经测定纸浆得率98%，纤维长度分布集中，浆料均匀，无碎小纸片和成束纤维。

实施例5

将添加过植物颗粒的醋酸纤维复合滤棒废料切断至10mm，以水浸渍，水添加量（体积L）和废料量（质量kg，绝干，下同）的比例为8:1，在90℃下预浸渍10min。然后将废料在50℃、浓度为3g/L的氢氧化钠溶液中进行化学药品浸渍，化学药品对滤棒废料的添加量为3%，浸渍20min。将处理后的废料用盘磨磨浆，盘磨间隙0.3mm，磨浆浓度10%，磨浆温度50℃，磨浆时间60min。将盘磨磨浆得到的纸浆进行洗涤筛选和浓缩，从而得到纸浆。经测定纸浆得率95%，纤维长度分布集中，浆料均匀，无碎小纸片和成束纤维，基本无颗粒物质带来的小斑点。

实施例6

将二醋酸纤维滤棒和纸质滤棒废料切断至10mm，以水浸渍，水添加量（体积L）和废料量（质量kg，绝干，下同）的比例为5:1，在80℃下预浸渍10min。然后将废料在50℃、浓度为1g/L的亚硫酸钠、亚硫酸氢钠溶液中进行化学药品浸渍，化学药品对滤棒废料的添加量分别为2%和3%，浸渍20min。将处理后的废料用盘磨磨浆，盘磨间隙0.3mm，磨浆浓度10%，磨浆温度25℃，磨浆时间20min。将盘磨磨浆得到的纸浆进行洗涤筛选和浓缩，从而得到纸浆。经测定纸浆得率97%，纤维长度分布集中，浆料均匀，无碎小纸片和成束纤维。

Claims (6)

1.一种利用滤棒废料再生滤棒芯纸用纸浆的方法，包括物料处理、浸渍、磨浆、洗涤、浓缩工序，其特征在于具体包括：

A、物料处理：将废弃滤棒物料剔除杂物，然后切断成1~150mm碎料，备用；

B、浸渍：将碎料在70~100℃条件下用4~10倍的水浸渍5~30min；然后在浸渍液中加入碎料干重量0.5~6 %无机碱，使浸渍液的浓度为0.25~3g/L；所述的无机碱为氢氧化钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或一种以上；

C、磨浆：将浸渍浆液浓缩至浓度10~30%，然后进行磨浆，盘磨间隙0.1~1mm；所述的磨浆温度为25~70℃，磨浆时间10~60min；

D、洗涤、浓缩：将浆液用清水洗涤后浓缩至浓度为20~30%。

2.根据权利要求1所述利用滤棒废料再生滤棒芯纸用纸浆的方法，其特征在于所述的废料为二醋酸纤维滤棒废料、纸质滤棒废料、植物颗粒复合滤棒废料或其他复合滤棒废料中的一种或一种以上。

3.根据权利要求1所述利用滤棒废料再生滤棒芯纸用纸浆的方法，其特征在于所述的水浸渍加水6~8倍，浸渍10~20min。

4.根据权利要求1所述利用滤棒废料再生滤棒芯纸用纸浆的方法，其特征在于所述的盘磨的磨浆间隙为0.2~0.3mm。

5.根据权利要求1所述利用滤棒废料再生滤棒芯纸用纸浆的方法，其特征在于所述的废弃滤棒物料包括填充滤材和成型纸。

6.根据权利要求1所述利用滤棒废料再生滤棒芯纸用纸浆的方法，其特征在于所述的物料切断为1~10mm。

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