CN104179069B

CN104179069B - 一种抑制植物纤维衰变的造纸方法

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Publication number: CN104179069B
Application number: CN201410406309.0A
Authority: CN
Inventors: 杨静; 郝义国; 刘超; 罗林波; 吴波; 熊钢; 张良; 周倩倩; 黄子沛; 杨宇
Original assignee: WUHAN GEOLOGICAL RESOURCES AND ENVIRONMENT INDUSTRIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Current assignee: WUHAN GEOLOGICAL RESOURCES AND ENVIRONMENT INDUSTRIAL TECHNOLOGY RESEARCH INSTITUTE Co Ltd
Priority date: 2014-08-18
Filing date: 2014-08-18
Publication date: 2016-09-14
Anticipated expiration: 2034-08-18
Also published as: CN104179069A

Abstract

本发明涉及一种抑制植物纤维衰变的造纸方法，方法为将木浆浆板进行碎浆、磨浆处理得到浆料A；在配制槽中配制纤维衰变抑制剂悬浮液；将浆料A与配制的悬浮液在混合池中高速搅拌，得到混合均匀浆料B；对浆料B洗涤后得到浆料C；浆料C经筛选、净化进入抄前池得到浆料D，再经过白水桶、冲浆泵、进入压力筛，在压力筛中去除纤维束和杂质后得到浆料E，加入CPAM助留剂得到浆料F；浆料F进入流浆箱进行布浆，在网部脱水形成湿纸幅，经压榨、前烘干、表面施胶、后烘干；在卷纸部形成母卷，再经复卷分切成所需规格的产品。本发明的方法具有生产工艺简单、可从源头上实现纤维衰变的抑制及抑制效果持久，且加入的助剂环境友好性佳等优点。

Description

一种抑制植物纤维衰变的造纸方法

技术领域

本发明涉及一种抑制植物纤维衰变的造纸方法，属于造纸技术领域。

背景技术

随着我国国民经济的快速发展，造纸行业也发展迅猛，目前我国纸和纸板产量已跃居世界第一。然而在快速发展的同时，我国造纸产业也面临诸多问题，主要体现在原料短缺、能耗较高和环保压力严峻等方面。与原生植物纤维相比，再生植物纤维来源广泛，而且其制浆工艺简单，能耗较低，化工助剂用量少，可明显降低生产成本，同时减轻废水处理压力，因此其使用范围不断扩大，目前在造纸纤维原料中的比例已经达到62％。

然而，再生植物纤维由于经历了制浆造纸全过程，与原生植物纤维相比，在纤维形态、物理性能、化学组成和纤维表面状况等方面均发生了明显变化，纤维的吸水润涨能力下降，这种现象被称之为“纤维衰变”，也称之为“角质化”。由于纤维衰变的缘故，使得再生植物纤维挺度变大、润胀能力下降、湿韧性变差，造成成纸强度性能明显下降，也严重影响了纸机的正常生产。为了缓解植物纤维回用过程中产生的纤维衰变问题，不少研究者进行了相关尝试，并发现一些处理方法可在一定程度上改善衰变问题,如采用NaOH、Na₂CO₃以及碱性氮磷盐等化学处理方式及漆酶-组氨酸组合的生物处理方式等，然而仍存在一些问题：

⑴上述处理方式均是针对已经发生衰变的纤维，属于补救措施，未能从源头上进行控制，补救效果有限。

⑵加入的化学助剂，如NaOH可能对造纸过程造成不利影响，提高了生产成本，而且加大造纸废水处理负荷。

⑶再生植物纤维成分复杂，通常混有各种阴离子垃圾，影响到上述补救措施实施效果的可靠性和稳定性，尤其是在采用生物处理方式时。

⑷上述措施仅能对当次使用的植物纤维的衰变起到一定缓解作用，当这些纤维再次被回用时，需要再次进行处理，抑制效果的可持续性较差。

因此，迫切需要开发一种从源头上抑制植物纤维衰变的新方法，且该方法应简单可行，避免影响传统的造纸工艺过程，同时在植物纤维的反复回用中均能起到良好效果。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述不足，而开发一种方法简单可行，能从源头上抑制植物纤维衰变，且抑制效果具有可持续性的抑制植物纤维衰变的造纸方法。同时加入的化工助剂不会造成环境污染。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：提供一种抑制植物纤维衰变的造纸方法，按如下步骤操作：

步骤⑴、首先将木浆浆板进行碎浆、磨浆处理，得到浆料A；

步骤⑵、在配制槽中配制纤维衰变抑制剂悬浮液；

步骤⑶、将步骤⑴制得的浆料A和步骤⑵配制的纤维衰变抑制剂悬浮液在混合池中混合搅拌，两种物料按质量百分数为：浆料A95～99、纤维衰变抑制剂1～5，搅拌得到混合均匀浆料B；洗涤浆料B，洗涤后得到浆料C，洗涤出的白水进入配制槽回用；

步骤⑷、洗涤后的浆料C再经筛选、净化进入抄前池得到浆料D，然后再经过白水桶、冲浆泵、进入压力筛，在压力筛中去除纤维束和杂质后得到浆料E，加入阳离子聚丙烯酰胺，即CPAM助留剂，得到浆料F；

步骤⑸、浆料F进入流浆箱进行布浆，再在网部脱水形成湿纸幅，经压榨、前烘干、施胶、后烘干；

步骤⑹、在卷纸部形成母卷，然后再经复卷分切成所需规格的产品。

本发明步骤⑴中所述木浆浆板采用漂白化学木浆，其中按质量百分数为:针叶木30～60,阔叶木70～40。

本发明步骤⑴中所述的浆板经过磨浆处理后得到的浆料A浓度为3％～4％。

本发明步骤⑵中所述的纤维衰变抑制剂为Al(OH)₃和Mg(OH)₂,按质量百分数将Al(OH)₃为0～100和Mg(OH)₂为100～0，加入到水中配制成浓度为5％～10％的悬浮液。

本发明步骤⑶中所述的浆料A和纤维衰变抑制剂在混合池中搅拌的速度为2500～3000r/min，搅拌时间为30～45min。

本发明步骤⑶中所述的洗涤后浆料C浓度为0.8％～1.0％。

本发明步骤⑷中所述的在压力筛中去除纤维束和杂质后的浆料E中加入CPAM，加入的量为绝干浆料质量的0.1％～0.4％。

本发明步骤⑸中所述的浆料F进入流浆箱进行布浆，浆料F浓度为0.4％～0.8％。

本发明步骤⑸中所述的施胶过程中所用的施胶剂为表面施胶淀粉，用量为2～3g/m²。

本发明以Al(OH)₃和Mg(OH)₂作为纤维衰变抑制剂，采用2500～3000r/min的高转速搅拌混合的方法将纤维衰变抑制剂加入到纤维细胞腔中，可以解决以下几点技术问题:

①建立准确的纤维衰变抑制剂配制系统

对纤维衰变抑制剂悬浮液进行浓度和流量的测定与控制，实现纤维衰变抑制剂加入比例的准确控制，从而稳定所制纸产品品质。

②采用CPAM进一步提高纤维衰变抑制剂留着率

经过高转速混合后，大部分纤维衰变抑制剂通过纤维表面的纹孔进入到细胞腔，但在后续的输送过程中，仍会有少量的纤维衰变抑制剂又从细胞腔返回到纤维表面，因此，加入少量阳离子聚丙烯酰胺，即CPAM作为助留剂将纤维衰变抑制剂吸附在纤维表面，提高其留着率，从而使得纤维在经受干燥作用时的衰变受到抑制。

本发明的积极效果如下：

本发明的抑制植物纤维衰变的造纸方法具有生产工艺简单，可从源头上实现纤维衰变的抑制以及抑制效果反复持久等优点，而且加入的化工助剂不会造成环境污染，环境友好性佳。

附图说明

图1是本发明的抑制植物纤维衰变方法的造纸方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详述。

实施例1：本发明提供一种抑制植物纤维衰变的造纸方法，如图1所示。本发明造纸方法具体按如下步骤操作：

步骤⑴、首先将木浆浆板进行碎浆、磨浆处理，得到浆料A；浆料A浓度为3.5％所述木浆浆板采用漂白化学木浆，其中按质量百分数为针叶木50,阔叶木50。

步骤⑵、在配制槽中配制纤维衰变抑制剂悬浮液；纤维衰变抑制剂组份为Al(OH)₃和Mg(OH)₂,按质量百分数，将Al(OH)₃为40，Mg(OH)₂为60，加入到水中配制成浓度为6％的悬浮液。

步骤⑶、将步骤⑴制得的磨浆处理后的浆料A和步骤⑵配制的纤维衰变抑制剂悬浮液在混合池中混合搅拌，两种物料按质量百分数为：浆料A98、衰变抑制剂2，将上述两种物料在混合池中混合搅拌，搅拌速度为2600r/min，搅拌时间35min。混合均匀得到浆料B；再洗涤浆料B，洗涤后得到浆料C，其浓度为0.85％，洗涤出的白水进入配制槽回用；

步骤⑷、洗涤后的浆料C经筛选、净化进入抄前池得到浆料D，然后再经过白水桶、冲浆泵、进入压力筛，在压力筛中去除纤维束和杂质后得到浆料E，加入阳离子聚丙烯酰胺，即CPAM助留剂，加入CPAM助留剂的量为绝干浆料质量的0.15％。

将CPAM加入浆料E之前，CPAM先配置成浓度为0.5‰的溶液，方法为:在桶中加入一半量水，启动搅拌器，搅拌速度为每分钟300转，再加入助留剂，并将余量清水补足稀释至指定浓度，继续搅拌至完全溶解无颗粒状态。

步骤⑸、浆料F浓度为0.5％进入流浆箱进行布浆，再在网部脱水形成湿纸幅，经压榨、前烘干、施胶、后烘干；施胶过程中，所用的施胶剂为表面施胶淀粉，用量为2.2g/m²。

实施例1制备的纸张的强度性能见表1。

表1

可见,本发明采用高速搅拌将纤维衰变抑制剂通过纹孔加入到纤维的细胞腔中，实现了从源头上控制纤维衰变，并可在纤维反复回用时仍保留较好的抑制效果，从而明显提高纤维的回用性能。

实施例2:本发明提供一种抑制植物纤维衰变的造纸方法，其操作步骤同实施例1：不同的是：

步骤⑴中木浆：采用漂白化学木浆，其中针叶木:阔叶木＝60:40。浆板经过磨浆处理后得到的浆料A浓度为3.8％。

纤维衰变抑制剂：Al(OH)₃:Mg(OH)₂,两者比例为60:40，加入到水中配置成浓度为8％的悬浮液。

浆料A和纤维衰变抑制剂的比例为96:4。

混合搅拌速度为2800r/min，搅拌时间40min。

洗涤后浆料C浓度为0.95％。

所述的CPAM加入量为对绝干浆料质量的0.25％。

浆料F浓度为0.6％。

施胶过程中，所用的施胶剂为表面施胶淀粉，用量为2.6g/m²。

实施例2制备的纸张的强度性能见表2。

表2

实施例3:本发明提供一种抑制植物纤维衰变的造纸方法，其操作步骤同实施例1：不同的是:步骤⑴中木浆：采用漂白化学木浆，针叶木:阔叶木＝37:63。浆板经过磨浆处理后得到的浆料A浓度为3.0％。

纤维衰变抑制剂：只采用Al(OH)₃，不加Mg(OH)₂，加到水中配成浓度为10％的悬浮液。

浆料A和纤维衰变抑制剂的比例为95:5。

混合搅拌速度为3000r/min，搅拌时间45min。

洗涤后浆料C浓度为1.0％。

所述的CPAM加入量为对绝干浆料质量的0.4％。

浆料F浓度为0.8％。

施胶过程中，所用的施胶剂为表面施胶淀粉，用量为3g/m²。

实施例4:本发明提供一种抑制植物纤维衰变的造纸方法，其操作步骤同实施例1：不同的是步骤⑴中木浆：采用漂白化学木浆，针叶木:阔叶木＝30:70。浆板经过磨浆处理后得到的浆料A浓度为4.0％。

纤维衰变抑制剂：只采用Mg(OH)₂，不加Al(OH)₃，加到水中配成浓度为5％的悬浮液。

浆料A和衰变抑制剂的比例为99:1。

混合搅拌速度为2500r/min，搅拌时间30min。

洗涤后浆料C浓度为0.8％。

所述的CPAM加入量为对绝干浆料质量的0.1％。

浆料F浓度为0.4％。

施胶过程中，所用的施胶剂为表面施胶淀粉，用量为2g/m²。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种抑制植物纤维衰变的造纸方法，其特征在于：按如下步骤操作：

步骤⑴、首先将木浆浆板进行碎浆、磨浆处理，得到浆料A；所述木浆浆板采用漂白化学木浆，其中按质量百分数为:针叶木30～60,阔叶木70～40；所述的浆板经过磨浆处理后得到的浆料A浓度为3％～4％；

步骤⑵、在配制槽中配制纤维衰变抑制剂悬浮液；所述的纤维衰变抑制剂为Al(OH)₃和Mg(OH)₂,按质量百分数将Al(OH)₃为0～100和Mg(OH)₂为100～0，加入到水中配制成浓度为5％～10％的悬浮液；

步骤⑶、将步骤⑴制得的浆料A和步骤⑵配制的纤维衰变抑制剂悬浮液在混合池中混合搅拌，两种物料按质量百分数为：浆料A 95～99、纤维衰变抑制剂1～5，搅拌得到混合均匀浆料B；所述的搅拌速度为2500～3000r/min，搅拌时间为30～45min；洗涤浆料B，洗涤后得到浆料C，洗涤后浆料C浓度为0.8％～1.0％；洗涤出的白水进入配制槽回用；

步骤⑷、洗涤后的浆料C再经筛选、净化进入抄前池得到浆料D，然后再经过白水桶、冲浆泵、进入压力筛，在压力筛中去除纤维束和杂质后得到浆料E，加入阳离子聚丙烯酰胺，即CPAM助留剂，加入的量为绝干浆料质量的0.1％～0.4％；得到浆料F；

步骤⑸、浆料F浓度为0.4％～0.8％进入流浆箱进行布浆，再在网部脱水形成湿纸幅，经压榨、前烘干、施胶、后烘干；所述的施胶过程中所用的施胶剂为表面施胶淀粉，用量为2～3g/m²；