CN103243599B - 利用废纸再生制备涂布白卡纸工艺 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种利用废纸再生制备涂布白卡纸工艺，包括以下步骤：废纸→碎浆→筛选→脱墨→除渣→洗涤和浓缩→漂白→贮浆池→造纸，其中所述碎浆步骤将废纸分散成纤维悬浮液，并加热至40℃～55℃，加入纤维素酶液运转20min～35min进行初步脱墨；所述脱墨步骤采用超声波发生器进一步脱墨；所述漂白步骤经氧化与还原漂白；所述造纸步骤将经漂白的碎浆分别送到纸机流送系统的面层、芯层和底层，分别按38～70wt%、15～35wt%、和12～30wt%经纸机抄成三层后进行复合抄造制得原纸板。本发明不用原木浆，有利于节约资源、保护环境，并降低了生产成本，且生成的白卡纸白度好，强度高，能够适应高质量的包装装潢要求。

Description

利用废纸再生制备涂布白卡纸工艺

技术领域

本发明涉及一种造纸工艺，尤其涉及一种利用废纸再生制备涂布白卡纸工艺。

背景技术

众所周知，造纸工业是一个与国民经济发展和社会文明建设息息相关的重要产业，而我国造纸产业与国际先进水平的差距很大，其中原料结构不合理和供给不足、资源浪费与环境污染是主要因素，提高废纸回收与利用水平对我国造纸工业发展有着重要的意义。虽然我国在废纸利用方面已经取得了较高的水平，但是我国的废纸回收水平低，导致每年都需要从国外进口大量的废纸，对国外废纸市场依赖性很强。

废纸循环使用时，纸张纤维的性质与原浆纤维的性质有所不同，因为它们已经经过造纸生产的全过程，废纸在重复碎浆－脱水－干燥等处理过程中，纸浆的性能发生了很大的变化。

白卡纸因其白度高、强度大成为一种应用广泛的包装用纸，其由面层、芯层、底层构成，经多辊压光制造出来的一种纸张，纸面色质纯度较高，具有较为均匀的吸墨性，有较好的耐折度，主要用于商品包装盒、商品表衬、画片挂图等。白卡纸伸缩性小，有韧性，折叠时不易断裂，主要用于印刷包装盒和商品装潢衬纸。在书籍装订中，用于无线装订的书脊和精装书籍的中径纸（脊条）或者封面。有特级和普通、单面和双面之分。按底层分类有灰底与白底两种。

然而白卡纸一般采用废纸或者木浆作为原料制作，其面层可以由一次木浆制作，其他层可以用二次废纸原料再生制作，其适合我国的国情，而生产涂布白卡纸的工艺复杂，现有技术中存在生产效率低、成本高、涂布效果差等质量不足。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种利用废纸再生制备涂布白卡纸工艺。可利用废纸原料进行生产成本低的白卡纸。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种利用废纸再生制备涂布白卡纸工艺，包括以下步骤：

废纸→碎浆→筛选→脱墨→除渣→洗涤和浓缩→漂白→贮浆池→造纸；

所述碎浆步骤将废纸分散成纤维悬浮液，并加热至40℃～55℃，加入纤维素酶液运转20min～35min进行初步脱墨；

所述筛选步骤经过二级筛选去除碎浆中的干扰物质的含量，第一级采用圆孔形筛选设备粗筛，第二级采用条缝形筛选设备精筛；

所述脱墨步骤采用超声波发生器进一步脱墨；

所述除渣步骤利用涡旋离心力将杂质分离，净化碎浆；

所述洗涤和浓缩步骤通过过滤、挤压、扩散洗涤的步骤去除碎浆悬浮液中的废杂质，通过浓缩设备提高纸浆的浓度；

所述漂白步骤经氧化与还原漂白，所述氧化漂白在上述浓缩过程中加入氧化漂白化学药品进行漂白，所述还原漂白将浓缩碎浆通入蒸汽加热到60℃～70℃，同时加入0.45%～0.65%的还原漂白亮剂甲脒亚磺酸；

所述贮浆池继续完成对碎浆的还原漂白反应。

进一步地，所述造纸步骤将经漂白的碎浆分别送到纸机流送系统的面层、芯层和底层，分别按38～70wt%、15～35wt%、和12～30wt% 经纸机抄成三层后进行复合抄造制得原纸板。

进一步地，所述原纸板还经过压榨装置去除水分和烘干，再进行施胶、烘干后进行硬压光。

更进一步地，所述经硬压光后的纸板经两帘式涂布机和刮刀涂布机进行两次涂布，每次涂布均经过烘干。

进一步地，所述圆孔形筛选设备孔径为1.2～1.6mm，条缝形筛选设备的宽度为0.1～0.25mm。

进一步地，所述氧化漂白加入的氧化漂白化学药品包含0.55%～0.65%的NaOH、0.6%～0.8%的Na₂SiO₃和1.3%～1.8%的H₂O₂，温度控制在80℃～90℃，氧化时间不小于80min。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明采用废纸作为原料，通过在碎浆加入纤维素酶配合超波的脱墨方式提高了纤维酶的活性，加速了油墨粒子的脱除，显著初步提高了碎浆的白度，再经过氧化及还原漂白工序进一步提升了碎浆的白度，并抄成三层后进行多次复合硬压光后通过涂布机和刮刀机控制表面的平滑度，改善了表面的油墨吸收性能。本发明不用原木浆，有利于节约资源、保护环境，并降低了生产成本，提高了产品质量。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。

本发明通过以下工艺过程完成对废纸再生加工：废纸→碎浆→筛选→脱墨→除渣→洗涤和浓缩→漂白→贮浆池→造纸。

在本实施例中，本发明的对废纸的加工过程如下。

作为碎浆的废纸材料可以为废报纸和混合办公废纸，

将选定的废纸原料进行碎浆，最大限度地保持废纸中的纤维的原有强度的前提下将废纸通过碎浆机中分散为纤维悬浮液，并在此过程中加入纤维素酶液，进行初步的脱墨，所加入的纤维素酶液为纤维素酶剂1.5*10⁵IU配100公斤水，通过在室温浸泡2小时之后进行过滤得到纤维素酶液，将其加入0.2～0.3吨的碎浆中进行同步碎浆30分钟，并且将碎浆液的温度控制在50℃，以完成初步的脱墨。

经过上述的碎浆步骤之后，废纸分散成纤维悬浮液，并且废纸中夹杂的砂、石、金属等干扰杂质也与纤维分离，对上述分解成纤维悬浮液的碎浆进行筛选，去除干扰杂质与大纤维杂质，减少干扰物质的含量，本发明的筛选设备主要是压力筛，由圆筒形筛鼓和转子组成，并通过二级筛选法，第一级采用圆孔形筛选设备粗筛，孔径为1.2～1.6mm，主要筛出扁平状和叶片状颗粒；第二级采用条缝形筛选设备进行精选，宽度0.1~0.25mm，主要筛出三维立体小颗粒。

通过筛选步骤之后通过超声波发生器对碎浆进行进一步地脱墨，超声波发生器产生20-60KHZ的声波，其周期性压力变化产生空穴作用，发生纵向振动，形成直径为0.1-0.2mm的细小气泡，当气泡受到超声波的作用时，它可以不断吸收因超声波持续的压缩和膨胀周期而产生的能量，从而使其大小发生波动或直径增大。当气泡增大时，吸收最大能量，迅速增大，继而爆破。当这些气泡爆破时（时间在1us内），它内部温度达到5500℃，由于气泡体积小，这种热能消失非常快，在任何时间内，液体仍保持与环境接近一致的温度，破裂的气泡将能量传递给它附近的二次纤维。这种能量产生两个作用：一是使油墨粒子松弛，并从纤维表面移开；二是使油墨粒子自行碎解，最终实现废纸的脱墨过程。

同时超声波脱墨过程还与纤维素酶相协同作用，提高了脱墨效率，有利于进一步提高碎浆的白度。

在进入最后漂白工序前还进一步对碎浆进行去渣处理，保证浆料的纯度，根据进浆的浓度选择对应的除渣器，利用流体在涡旋运动中产生的离心力作用，从浆料中分离相对密度大或质量大的粗杂质。

上述过程处理完毕后进入洗涤和浓缩步骤，通过逆流洗涤去除灰分、细小纤维以及小的油墨颗粒。经过过滤和挤压的方法分离存在于纤维之间的废液，而对于存在于细胞和细胞壁内的废液则通过扩散洗涤的方式除去。

过滤是利用有许多毛细孔道的浆层作过滤介质，在浆层两侧压差的推动下，使洗涤液与悬浮的纤维分离；挤压是利用机械加压对高浓度浆料进行的过滤过程。随着挤压推动力的加大，可以挤压出少部分存在于纤维细胞腔中的废液，而这部分废液通过过滤是无法除去的。浆料的扩散洗涤是利用浆中残留废液浓度大于洗涤液的浓度的差别，使纤维细胞此内废液中的溶质分子自动移向水中，水分子也向纤维细胞壁内运动、进行置换。

浓缩是经多盘、螺旋挤压机进行浓缩到28～30%。

上述将废液处理完毕之后进入漂白步骤，本步骤包含了氧化漂白步骤与还原漂白步骤，氧化漂白步骤加入的氧化漂白化学药品，含有0.6%的NaOH、0.7%的Na₂SiO₃和1.5%的H₂O₂，并将温度控制在85±2℃，氧化时间为90分钟，确保油墨等胶粘物的有效离，以进一步处理，提高成纸的质量与纯度。

还原漂白步骤是在还原漂白将浓缩碎浆通入蒸汽加热到65±2℃，并加入还原漂白亮剂甲脒亚磺酸0.5%，反应时间控制在40分钟。

输入贮浆池继续完成对碎浆的还原漂白反应。

将处理完毕的碎将分别送到纸机流送系统的面层、芯层和底层，分别按40 wt%、30wt%、30 wt% 的含量在三叠网形成装置上复合抄造制得原纸板，将原纸板经直通式压榨装置去除水分，并通过设置有三道单挂排列烘缸和四道双挂排列烘缸的前烘缸进行烘干，再进行双面施胶，再次烘干后进行硬压光。

将硬压光后的纸板经两帘式涂布机和刮刀涂布机进行两次涂布，每次涂布均经过烘干，经冷却卷曲后出得本发明的涂布白卡纸。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种利用废纸再生制备涂布白卡纸工艺，其特征在于，具体步骤如下：

废纸→碎浆→筛选→脱墨→除渣→洗涤和浓缩→漂白→贮浆池→造纸；

所述碎浆步骤为加入纤维素酶液进行初步的脱墨，所加入的纤维素酶液为纤维素酶剂1.5*10⁵IU配100公斤水；，通过在室温浸泡2小时之后进行过滤得到纤维素酶液，将其加入0.2～0.3吨的碎浆中进行同步碎浆30分钟，并且将碎浆液的温度控制在50℃，以完成初步的脱墨；

所述筛选步骤为压力筛，由圆筒形筛鼓和转子组成，并通过二级筛选法，第一级采用圆孔形筛选设备粗筛，孔径为1.2～1.6mm，主要筛出扁平状和叶片状颗粒；第二级采用条缝形筛选设备进行精选，宽度0.1~0.25mm，主要筛出三维立体小颗粒；

所述脱墨步骤采用超声波发生器产生20-60KHZ的声波进一步脱墨；

所述除渣步骤利用涡旋离心力将杂质分离，净化碎浆；

所述洗涤和浓缩步骤为通过逆流洗涤去除灰分、细小纤维以及小的油墨颗粒；经过过滤和挤压的方法分离存在于纤维之间的废液，而对于存在于细胞和细胞壁内的废液则通过扩散洗涤的方式除去；过滤是利用有许多毛细孔道的浆层作过滤介质，在浆层两侧压差的推动下，使洗涤液与悬浮的纤维分离；挤压是利用机械加压对高浓度浆料进行的过滤过程；浓缩是经多盘、螺旋挤压机进行浓缩到28～ 30%；

所述漂白步骤由氧化漂白步骤与还原漂白步骤组成，氧化漂白步骤加入的氧化漂白化学药品，含有0.6%的NaOH、0.7%的Na₂SiO₃ 和1.5%的H₂O₂，并将温度控制在85±2℃，氧化时间为90分钟；还原漂白步骤是在还原漂白将浓缩碎浆通入蒸汽加热到65±2℃，并加入还原漂白亮剂甲脒亚磺酸0.5%，反应时间控制在40分钟；

所述贮浆池继续完成对碎浆的还原漂白反应；

将处理完毕的碎浆分别送到纸机流送系统的面层、芯层和底层，分别按40wt%、30wt%、30wt%的含量在三叠网形成装置上复合抄造制得原纸板，将原纸板经直通式压榨装置去除水分，并通过设置有三道单挂排列烘缸和四道双挂排列烘缸的前烘缸进行烘干，再进行双面施胶，再次烘干后进行硬压光；

将硬压光后的纸板经两帘式涂布机和刮刀涂布机进行两次涂布，每次涂布均经过烘干，经冷却卷曲后出得涂布白卡纸。