CN103321088B - 再生高强瓦楞原纸及其生产方法 - Google Patents

再生高强瓦楞原纸及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种再生高强瓦楞原纸及其制造方法,所述的原纸由40-90%的废纸纸浆和10-60%的浆渣纸浆制成。本发明还提供一种高强瓦楞纸及其生产方法,其在所述瓦楞原纸的正面和背面分别设置有施胶层。本发明的再生高强瓦楞原纸,采用废纸和浆渣作为原材料,所以环保性好、造纸成本低。本发明的再生高强瓦楞纸,原纸层由废纸和浆渣作为原料,在正面和背面均设置有施胶层,不仅造纸成本低,且有利于环保,其主要技术指标均达到了国家标准(GB/T13023-2008)优等品AA级。

Description

再生高强瓦楞原纸及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种再生高强瓦楞原纸及其生产方法,属于制浆造纸技术领域。 
背景技术
目前市场生产的高强瓦楞原纸,主要以废纸浆为主要原料,配一部分麦草浆或棉杆浆或化学机械热磨浆(CTMP)作为辅助原料。在现阶段,草浆制浆不仅污染严重,容易对环境造成污染,且废水处理成本高,所以限制了其使用;棉杆浆和化学机械热磨浆,由于其成本高,一般用来制作高强度的纸张,如钞票纸、铜版纸等;在国内森林覆盖率低的实际情况下,木浆一般依靠进口,如用来抄造高强瓦楞原纸,势必会增加木浆的进口量,这样的生产工艺生产成本也较高。造纸成本越来越成为造纸企业需解决的难题。而另一方面,企业造纸产生的浆渣,由于造纸技术的原因,一般都用来制造更低档的纸张,无法生产高档的纸,而一般造纸企业产品结构单一,不会制造比其主要生产的纸张质量低的纸,所以浆渣须外运到其它企业处理,这样容易造成二次污染。合理利用造纸厂自身的浆渣制造高档纸成为造纸企业的课题。 
发明内容
针对现有技术制造高强瓦楞原纸时需要的原材料价格高、造纸成本高、对环境易造成污染,而企业生产的浆渣只能用来作低档纸不能充分利用的不足,本发明提供一种再生高强瓦楞原纸及其制作方法。 
本发明的一个目的是提供一种再生高强瓦楞原纸,以绝干量质量百分比计,所述的原纸由40-90%的废纸纸浆和10-60%的浆渣纸浆制成。所述的废纸为国废,所述的浆渣为除砂器尾渣和/或精筛尾渣。所述国废是指国产白色废纸、书籍和杂志废纸、旧新闻纸、纸箱与纸板废纸、纸袋纸废纸和牛皮纸废纸和混合度纸等。 
本发明的另一个目的是提供一种高强瓦楞纸,其在所述瓦楞原纸的正面和背面分别设置有施胶层,所述施胶层的胶料以每吨纸中绝干量使用量计,变性淀粉15.01-25.05Kg、表面施胶剂1-2 Kg、表胶硫酸铝1-2 Kg、消泡剂0.01-0.03 Kg。 
所述的变性淀粉由原淀粉15-25 Kg和淀粉酶转化剂0.01-0.05 Kg组成。所述原淀粉为玉米原淀粉或木薯原淀粉;所述表面施胶剂为苯乙烯丙烯酸类(SAE)表面施胶剂或AKD表面施胶剂;所述的消泡剂为聚合浓缩脂消泡剂。 
本发明的另一个目的是提供一种制备所述瓦楞原纸的生产方法,具体步骤如下: 
(1)废纸制浆处理;废纸经碎解后,进入分级筛分级为长纤和短纤两种纤维,长纤与短纤的分级比例为5:5;所述长纤至少经长纤三段重质除砂器和长纤二段精筛处理,多盘浓缩后,送双盘磨打浆制成长纤维浆料;所述短纤经三段重质除砂器和轻质除砂器处理后,经多盘浓缩后制成短纤维浆料;
(2)浆渣纸浆的制备:当浆渣为除砂器尾渣时,经一段低浓除砂器和二段低浓除砂器处理得到除砂器尾渣纸浆;当浆渣为精筛尾渣时,经回收纤维精筛处理得到精筛尾渣纸浆;
(3)混浆:除砂器尾渣纸浆送到所述的废纸处理线的长纤三段重质除砂器入口与所述长纤维浆料混合,精筛尾渣纸浆进入所述的废纸处理线的长纤二段精筛入口与长纤维浆料混合,然后与所述短纤维浆料混合进入造纸混合浆池得到混合良浆,混合良浆中,浆渣纸浆与长纤维浆料和短纤维浆料的绝干量配比为,长纤维浆料和短纤维浆料合计为40-90%、浆渣纸浆为10-60%;然后进行抄造制纸;
(4)制纸:混合良浆经带顶网的长网部加强脱水成型后,经二道压榨,再经真空负压干燥装置干燥,即得高强瓦楞原纸。
在步骤(1)中,所述双盘磨打浆的打浆度为32-35°SR; 
在步骤(2)中,浆渣来源不限,按现有造纸工艺,来源有两大类,第一类为除砂器产生的尾渣简称除砂器尾渣,第二类为精筛产生的尾渣,即精筛尾渣。浆渣按产生的方式分类处理,除砂器产生的尾渣,需先经过一段和二段低浓除砂器处理去除杂质,得到除砂器尾渣纸浆;精筛产生的尾渣简称精筛尾渣,需经过回收纤维精筛处理去除杂质,得到精筛尾渣纸浆。通过上述分别处理,可有效去除尾渣里面的杂质,避免杂质影响断纸或降低产品质量;一段、二段低浓除砂器及回收纤维精筛的工艺参数见表1:
表1:浆渣预处理工段工艺参数
在步骤(4)中,所述带顶网的长网部加强脱水成型,所述顶网设置有倒挂吸水箱对纸页进行强力脱水,纸页出网部的干度为22-25%;所述二道压榨,一道压榨为大辊径盲孔辊压榨,一道压榨的线压力为150-180KN/M,二道压榨为靴型压榨;二道压榨的线压力为800-1200KN/M;所述真空负压干燥装置,前干燥部设置有五组单挂网、一组上下排干网;后干燥部设置二组单挂网、一组上下排干网,所述单挂网的下排烘缸表面上设置有槽,在所述的槽内间隔设置有通孔供气体通过,纸幅干度为90-92%。
本发明还提供一种利用所述瓦楞原纸制备高强瓦楞纸的生产方法,根据权上述步骤(1)-(4)制备瓦楞原纸,在所述的真空负压干燥装置干燥后,还包括步骤(5):在所述瓦楞原纸的正面和背面施胶—烘干-卷取成型,即得高强瓦楞纸。 
所述的正面和背面施胶中,施胶辊两侧设置有鸭嘴装置,淀粉胶料沿着鸭嘴均匀地喷出。淀粉胶料的配比以每吨纸中的绝干量使用量计,变性淀粉15.01-25.05 Kg、表胶剂1-2 Kg、表胶硫酸铝1-2 Kg、消泡剂0.01-0.03 Kg;在施胶时,正面和背面施胶的涂层量分别为为1~3 g/m2,线压力为35-40 KN/M,淀粉胶料的浓度为8-12%,粘度为20-40 mPa*S、pH值为3-4。 
在施胶生产时,采用变性淀粉,一般采用原生淀粉内加入转化酶的方式得到变性淀粉。具体是,先将原生淀粉稀释,加入淀粉转化酶,经过蒸汽加热糊化,送至淀粉储存槽储存,优选进入到淀粉储存槽内的淀粉溶液浓度为15-20%,粘度为100-200mPa*S。储存槽内的淀粉溶液通过转移泵送至淀粉供料槽,在供料槽内添加表面施胶剂、硫酸铝、消泡剂与淀粉溶液进行混合,混合好后的淀粉胶料溶液通过上料泵送往施胶辊两侧的鸭嘴装置,淀粉胶料沿着鸭嘴均匀地喷出,在纸页与施胶辊之间形成稳定的胶料层,均匀地涂覆到纸面的两面,使纸张具有稳定的横幅强度。 
在本发明进一步的实施方案中,淀粉胶料中,变性淀粉与表面施胶剂的重量配比为1:0.05-0.2,变性淀粉与硫酸铝的重量配比为1:0.05-0.2。 
本发明的再生高强瓦楞原纸,采用废纸和浆渣作为原材料,所以环保性好、造纸成本低。 
本发明的再生高强瓦楞纸,原纸层由废纸和浆渣作为原料,在正面和背面均设置有施胶层,不仅造纸成本低,且有利于环保,其主要技术指标均达到了国家标准(GB/T 13023-2008)优等品AA级。 
本发明的方法中对尾渣进行预处理,去除尾渣中的杂质后与废纸纸浆混合,所以能将废纸和浆渣制成符合国家标准的高强瓦楞纸,改变了原来制作高强瓦楞纸只能用废纸浆和/或原浆制作的历史,不仅极大地降低了造纸成本,且减少了制浆过程中造成的污染,具有很好的环保性能。 
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述: 
实施例1 高强瓦楞原纸的制备
原料:国废90%、浆渣10% 
将废纸放入水力碎浆机中碎解,碎解后经高浓除砂器除渣后进入分级筛,分级为长纤和短纤两种纤维,长纤维与短纤维的分级比例为5:5。长纤维经四段重质除砂器、三段精筛、两段轻质除砂器处理,多盘浓缩后,送双盘磨打浆制成长纤维浆料,打浆度为35°SR;短纤经三段重质除砂器和轻质除砂器处理后,经多盘浓缩后制成短纤维浆料;
除砂器尾渣经一段和二段低浓除砂器处理去除杂质,送到废纸处理线长纤三段重质除砂器入口与废纸处理线合并处理。在此废纸良浆与尾渣纸浆的配比为90:10;精筛的尾渣经回收纤维精筛处理后,进入废纸处理线长纤二段精筛入口与废纸纸浆混合进行处理;
制作好的长纤维浆料和短纤维浆料进入到混合配浆池中按1:1比例配浆,配好的浆料经过上浆系统输送到纸机流浆箱,浆料经过长网部的顶网进行加强脱水,成型成纸页,纸页出网部干度为25%,纸页出网部后,经过吸移辊转送至大辊径盲孔辊压榨装置进行第一次压榨,压榨线压力为150KN/M,再送入靴型压榨装置中进行第二次压榨,压榨线压力为1200KN/M,纸幅出压榨后进入真空负压干燥部干燥,进入卷纸机进行复卷,得到高强瓦楞原纸。
实施例2 高强瓦楞原纸的制备
原料:国废40%、浆渣60% 
将废纸放入水力碎浆机中碎解,碎解后经高浓除砂器除渣后进入分级筛,分级为长纤和短纤两种纤维,长纤维与短纤维的分级比例为5:5。长纤维经四段重质除砂器、三段精筛、两段轻质除砂器处理,多盘浓缩后,送双盘磨打浆制成长纤维浆料,打浆度为32°SR;短纤经三段重质除砂器和轻质除砂器处理后,经多盘浓缩后制成短纤维浆料;
除砂器尾渣经一段和二段低浓除砂器处理去除杂质,送到废纸处理线长纤三段重质除砂器入口与长纤维浆料合并处理。精筛的尾渣经回收纤维精筛处理后,进入废纸处理线长纤二段精筛入口与长纤维浆料混合进行处理, 
制作好的长纤维浆料和短纤维浆料进入到混合配浆池中配浆得到混合良浆,配好的浆料经过上浆系统输送到纸机流浆箱,浆料经过长网部的顶网进行加强脱水,成型成纸页,纸页出网部干度为25%,纸页出网部后,经过吸移辊转送至大辊径盲孔辊压榨装置进行第一次压榨,压榨线压力为180KN/M,再送入靴型压榨装置中进行第二次压榨,压榨线压力为800KN/M,纸幅出压榨后进入真空负压干燥部干燥,进入卷纸机进行复卷,得到高强瓦楞原纸。
实施例3 高强瓦楞纸的制备
原料:国废90%、浆渣10% 
将废纸放入水力碎浆机中碎解,碎解后经高浓除砂器除渣后进入分级筛,分级为长纤和短纤两种纤维,长纤维与短纤维的分级比例为5:5。长纤维经四段重质除砂器、三段精筛、两段轻质除砂器处理,多盘浓缩后,送双盘磨打浆制成长纤维浆料,打浆度为35°SR;短纤经三段重质除砂器和轻质除砂器处理后,经多盘浓缩后制成短纤维浆料;
除砂器尾渣经一段和二段低浓除砂器处理去除杂质,送到废纸处理线长纤三段重质除砂器入口与废纸处理线合并处理。精筛的尾渣经回收纤维精筛处理后,进入废纸处理线长纤二段精筛入口与废纸纸浆混合进行处理;
制作好的长纤维浆料和短纤维浆料进入到混合配浆池中配浆,配好的浆料经过上浆系统输送到纸机流浆箱,浆料经过长网部的顶网进行加强脱水,成型成纸页,纸页出网部干度为25%,纸页出网部后,经过吸移辊转送至大辊径盲孔辊压榨装置进行第一次压榨,压榨线压力为150KN/M,再送入靴型压榨装置中进行第二次压榨,压榨线压力为1200KN/M,纸幅出压榨后进入真空负压干燥部干燥,使纸幅干度达到92%后,进入表面施胶机,进行正、背面表面施胶,施胶淀粉固含量为8%、粘度为25mPa*S,胶料的配比为按绝干量计,玉米原淀粉15Kg/吨纸、表胶剂2Kg/吨纸、表胶硫酸铝2 Kg/吨纸、聚合浓缩脂消泡剂0.02 Kg/吨纸、淀粉酶转化剂0.03 Kg/吨淀粉,先将淀粉用水稀释,再在淀粉中加入淀粉酶搅拌均匀,经过蒸汽加热糊化,得到浓度为20%,粘度为150mPa*S的淀粉溶液,将淀粉溶液送至淀粉储存槽内储存;储存槽的淀粉溶液通过转移泵送至淀粉供料槽,在供料槽内添加表面施胶剂、硫酸铝、消泡剂,混合均匀得到淀粉胶料,淀粉胶料通过上料泵送往施胶辊两侧的鸭嘴装置,淀粉胶料沿着鸭嘴均匀地喷出,在纸页与施胶辊之间形成稳定的胶料层,均匀地涂覆到纸面的两面,涂层量为2 g/m2,正反两面配料和施胶量一致,施完胶的纸幅进入烘干机烘干到干度为92%,进入卷纸机进行复卷,得到高强瓦楞纸。
实施例4~12
参数见表2,其余同实施例3
表2、工艺参数表
表3、本发明实施例3-12制备的再生高强瓦楞纸的主要性能指标
本发明的粘度测定按照国家标准GB/T 1548-2004,pH值采用ISO 6588- 1-2005进行测定。    
长网部脱水成型时,应使出网部干度达到22-25%。为了达到这一指标,最好采用顶网设置有倒挂吸水箱的长网部,在倒挂吸水箱上配备单独的真空泵,通过抽吸产生真空,对纸浆进行强力脱水,脱除成型部纸页正面多余的水分,提高纸浆成型部的干度,减小纸页两面差。顶网脱水与比传统长网脱水相比成型干度可提高3-4%。成型干度提高,不仅可减少烘干部蒸汽的消耗,还可增加纸页的强度,减少断纸。
为了使纸幅稳定运行,减少断纸,最好干燥部采用七组单挂、二组上下排干网排列;其中,前干燥部采用五组单挂、一组上下排干网;后干燥部采用二组单挂、一组上下排干网;干燥部单挂网共设计七组,单挂网的下排烘缸表面上开槽,并且在槽内隔一定距离钻孔,外部加真空风机抽吸产生负压,采用此种干燥方式,纸幅能沿着干网稳定运行,不易断纸,提高纸机运行时间的效率。 
以上是对本发明做出的基本制造原理描述,本领域技术人员应该清楚,本发明不受上述实施例的限制,不能以此限制本发明的保护范围,凡是根据本发明的基本原理或者在此基础上进行的改进和变化,都应在本发明要求保护范围内。 

Claims (5)

1.一种高强瓦楞纸的生产方法,其特征在于,以废纸和浆渣作为原料,具体步骤如下:
(1)废纸制浆处理:废纸经碎解后,进入分级筛分级为长纤和短纤两种纤维,长纤与短纤的分级比例5:5;所述长纤至少经长纤三段重质除砂器和长纤二段精筛处理,多盘浓缩后,送双盘磨打浆制成长纤维浆料;所述短纤经三段重质除砂器和轻质除砂器处理后,经多盘浓缩后制成短纤维浆料;所述双盘磨打浆的打浆度为32-35°SR;
(2)浆渣纸浆的制备:当浆渣为除砂器尾渣时,经一段低浓除砂器和二段低浓除砂器处理得到除砂器尾渣纸浆;当浆渣为精筛尾渣时,经回收纤维精筛处理得到精筛尾渣纸浆;
所述一段低浓除砂器和二段低浓除砂器和所述回收纤维精筛的工艺参数如下:
(3)混浆:除砂器尾渣纸浆送到所述的废纸处理线的长纤三段重质除砂器入口与所述长纤维浆料混合,精筛尾渣纸浆进入所述的废纸处理线的长纤二段精筛入口与长纤维浆料混合,然后与所述短纤维浆料混合进入造纸混合浆池得到混合良浆,混合良浆中,浆渣纸浆与长纤维浆料和短纤维浆料的绝干量配比为:长纤维浆料和短纤维浆料合计为40-90%、浆渣纸浆为10-60%;然后进行抄造制纸;
(4)制纸:混合良浆经带顶网的长网部加强脱水成型后,经二道压榨,再经真空负压干燥装置干燥,即得高强瓦楞原纸;
(5)在所述瓦楞原纸的正面和背面施胶-烘干-卷取成型,即得高强瓦楞纸;所述的正面和背面施胶中,施胶辊两侧设置有鸭嘴装置,淀粉胶料沿着鸭嘴均匀地喷出;所述淀粉胶料的配比以每吨纸中的绝干量使用量计,变性淀粉15.01-25.05 Kg、表面施胶剂1-2 Kg、表胶硫酸铝1-2 Kg、消泡剂0.01-0.03 Kg,所述消泡剂为聚合浓缩脂消泡剂;所述表面施胶剂为苯乙烯丙烯酸类表面施胶剂或AKD表面施胶剂;所述变性淀粉以每吨纸中绝干量使用量计由淀粉15-25 Kg和淀粉酶转化剂0.01-0.05 Kg组成。
2.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,所述步骤(4)中,所述带顶网的长网部加强脱水成型,所述顶网设置有倒挂吸水箱对纸页进行强力脱水,纸页出网部的干度为22-25%;所述二道压榨,一道压榨为大辊径盲孔辊压榨,一道压榨的线压力为150-180KN/M,二道压榨为靴型压榨;二道压榨的线压力为800-1200KN/M;所述真空负压干燥装置,前干燥部设置有五组单挂网、一组上下排干网;后干燥部设置二组单挂网、一组上下排干网,所述单挂网的下排烘缸表面上设置有槽,在所述的槽内间隔设置有通孔供气体通过,纸幅干度为90-92%。
3.根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于,所述正面和背面施胶的涂层量分别为1~3 g/m2,线压力为35-40 KN/M,所述淀粉胶料的浓度为8-12%,粘度为20-40 mPa*S、pH值为3-4。
4.一种由权利要求1所述方法制备的高强瓦楞纸,其由瓦楞原纸和施胶层组成,其特征在于,所述瓦楞原纸由40-90%的废纸纸浆和10-60%的浆渣纸浆组成;在所述瓦楞原纸的正面和背面分别设置有施胶层,施胶层的胶料以每吨纸中绝干量使用量计,变性淀粉15.01-25.05Kg、表面施胶剂1-2 Kg、表胶硫酸铝1-2 Kg、消泡剂0.01-0.03 Kg。
5.根据权利要求4所述的高强瓦楞纸,其特征在于,所述废纸为国废,所述浆渣为除砂器尾渣和/或精筛尾渣。
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