CN105463897A - 一种采用纸尿裤吸收芯层纤维造纸的方法 - Google Patents

一种采用纸尿裤吸收芯层纤维造纸的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种采用纸尿裤吸收芯层纤维造纸的方法，将纸尿裤吸收芯层粉碎后溶于水中，再加入无机铝盐充分搅拌，然后进行疏解，得到纤维浆料；然后将纤维浆料，进行抄纸。本发明采用纸尿裤吸收芯层纤维造纸的方法，首先通过添加无机铝盐破坏高吸水树脂凝胶物质的界面双电层，提高该物质的内、外两相密度差，促使内相容易析出，同时，增加内、外两相的极性差，使外相即油相在水中的溶解度降低，最终实现脱除SAP的目标，脱除SAP后的纸尿裤吸收芯层纤维回用抄造纸张，实现纸尿裤吸收芯层的有效回收，较大幅度节约资源、节约能源、节约运输、减少排放和提高社会及经济效益，可为制浆造纸行业做出较大贡献。

Description

一种采用纸尿裤吸收芯层纤维造纸的方法
技术领域
本发明属于制浆造纸技术领域，具体涉及一种采用纸尿裤吸收芯层纤维造纸的方法。
背景技术
近年来，随着国内经济持续快速增长，人们物质生活水平的改善，生活的便捷，婴儿及老年人对纸尿裤的使用逐年增长。据统计，2007年，中国婴儿纸尿裤(片)总消费量达到77.5亿片以上，其中婴儿纸尿裤超过52亿片；婴儿纸尿片超过25亿片。而纸尿裤在生产过程中会产生大量的边角料，据统计会达到原料的30％，这部分材料直接废弃将造成极大的资源浪费，同时也对环境造成一定的污染。如果能够将其回收利用，将为节约资源、环境友好做出贡献。
在纸尿裤领域，国内外研究者一直致力于纸尿裤的应用性能改进、纸尿裤应用机理的研究及围绕舒适性进行的纸尿裤结构设计，并取得了一定的成果。但对于纸尿裤纤维回用造纸技术的研究，在国内外罕见报道。原因主要是该类纤维的回用困难，其中掺杂着高吸水树脂SAP(SuperAbsorbentPolymer)，遇水膨胀形成凝胶，直接回用会给生产及产品质量造成很大问题，而SAP的脱除技术难度较大。因此，在当今低碳经济和循环经济形势下，如能有效脱除纸尿裤纤维中SAP，回收其高质量纤维并抄造成纸，既可以减少砍伐植被，节省植物资源；省略制浆过程，节省能源及制浆化学品的消耗；又可以避免其纸尿裤边角料、不合格产品的随意丢弃，减少污染，为环保事业起到积极作用。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用纸尿裤吸收芯层纤维造纸的方法，解决了现有技术中纸尿裤材料中高吸水树脂难脱除的问题。
本发明所采用的技术方案是，一种采用纸尿裤吸收芯层纤维造纸的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将纸尿裤吸收芯层粉碎后溶于水中，再加入无机铝盐充分搅拌，然后进行疏解，得到纤维浆料；
步骤2，将步骤1处理后的纤维浆料，进行抄纸。
本发明的特点还在于，
步骤1中无机铝盐的添加量为纸尿裤吸收芯层纤维质量的8～12％。
无机铝盐为氯化铝、硫酸铝或聚合氯化铝中的一种。
步骤1中疏解是采用991738型标准浆料疏解器疏解10000转。
步骤2是采用ZQJ1-B型纸样抄取器将步骤1中处理后的纤维抄制成纸，首先用搅拌器将步骤1处理后的纤维浆料搅拌均匀后加入纸样抄取器中，加水，使浆料上网浓度达到0.3g/L，放水，使之成为湿纸幅，再用压辊进行手动压榨，最后放入纸页烘干器，在真空度为0.06MPa的条件下，以105℃的温度烘干10分钟，烘干后，放真空，取纸。
本发明的有益效果是，本发明采用纸尿裤吸收芯层纤维造纸的方法，首先通过添加无机铝盐破坏高吸水树脂凝胶物质的界面双电层，提高该物质的内、外两相密度差，促使内相容易析出，同时，增加内、外两相的极性差，使外相即油相在水中的溶解度降低，最终实现脱除SAP的目标，脱除SAP后的纸尿裤吸收芯层纤维回用抄造纸张，实现纸尿裤吸收芯层的有效回收，较大幅度节约资源、节约能源、节约运输、减少排放和提高社会及经济效益，可为制浆造纸行业做出较大贡献。
附图说明
图1是1#纸样放大倍数75倍的体视显微镜图；
图2是2#纸样放大倍数75倍的体视显微镜图；
图3是3#纸样放大倍数75倍的体视显微镜图；
图4是4#纸样放大倍数75倍的体视显微镜图；
图5是5#纸样放大倍数75倍的体视显微镜图；
图6是6#纸样放大倍数75倍的体视显微镜图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明采用纸尿裤吸收芯层纤维造纸的方法，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将纸尿裤吸收芯层纤维粉碎后溶于水中，再加入纸尿裤吸收芯层纤维质量的8～12％的无机铝盐充分搅拌，然后进行疏解，得到纤维浆料；无机铝盐为氯化铝、硫酸铝或聚合氯化铝中的一种；
步骤2，将步骤1处理后的纤维进行抄纸。采用ZQJ1-B型纸样抄取器抄纸。首先用搅拌器将纤维浆料搅拌均匀，并将其加入抄片器中，加水，使浆料上网浓度达到0.3g/L，放水，使之成为湿纸幅，再用压辊进行手动压榨，最后放入纸页烘干器，在真空度为0.06MPa的条件下，以105℃的温度烘干10分钟，烘干后，放真空，取纸。
(一)采用无机铝盐脱除SAP的原因以及添加量的选择
无机铝盐破坏了高吸水树脂的界面双电层，增加了高吸水树脂的内外两相密度差及极性差，最终可以破坏纸尿裤吸收芯层纤维中的凝胶状物质(高吸水树脂)，使其破乳，从而改善纤维的滤水性，能够成纸，并减少纸病。
1)采集粉碎后的纸尿裤吸收芯层作为实验用原料，此原料来源于纸尿裤生产厂家。
2)取2.1克纸尿裤吸收芯层粉碎后样品，加入500ml水中，采用疏解机，疏解10000转，作为空白样，称为1#浆料样品。取2.1克纸尿裤粉碎后样品，加入300ml水中，再分别称取0.042克、0.105克、0.168克、0.210克、0.252克氯化铝(分别相当于样品量的2％、5％、8％、10％、12％)溶解于200ml水中，并将其加至纤维浆料中，搅拌均匀，然后，采用疏解机，疏解10000转，待纤维疏解完成后，浆料分别称为2#、3#、4#、5#、6#浆料样品。再观察浆料中SAP去除效果，结果发现：适量的氯化铝可以很好的破除SAP，肉眼观察，发现4#、5#、6#浆料样品浆料中已无SAP，手感已无滑腻感；2#浆料样品中有较少量SAP，手感微滑；3#浆料样品中有些许SAP，手感基本不滑腻。并对6种浆料样品进行滤水性测试，取6个1L刻度的量桶，分别将6种浆料样品添加至量桶，并分别添加500ml水至液面到1L刻度处，并分别加入50目滤网的滤水仪中，进行滤水性测试，结果如表1所示。
表11#～6#样品滤水性能
纸浆的滤水时间可以表征纸浆的滤水性，滤水时间越长，表明纸浆的滤水性越差，纸浆越不容易成型；反之，纸浆滤水时间越短，表明纸浆滤水性越好，纸浆越容易成型，利于抄纸。
从表1中可以看出，1#样品是没有添加氯化铝的浆料，其滤水时间为110秒；2#样品为添加0.042克(相当于样品量的2％)氯化铝的浆料，其滤水时间为40秒；3#样品为添加0.105克(相当于样品量的5％)氯化铝的浆料，其滤水时间为10秒；4#样品为添加0.168克(相当于样品量的8％)氯化铝的浆料，其滤水时间为1秒；5#样品为添加0.210克(相当于样品量的10％)氯化铝的浆料，其滤水时间为2秒；6#样品为添加0.252克(相当于样品量的12％)氯化铝的浆料，其滤水时间为1秒。以上结果表明，添加氯化铝后，纸浆滤水性有明显提高，且随着氯化铝添加量的增加，滤水性提高的幅度越大，当氯化铝添加量为样品量的8％、12％时，纸浆的滤水性最好，此时浆料将最易成型。
(二)经氯化铝处理的纤维进行抄纸得到的纸张与直接抄纸得到的纸张比较
将步骤1处理后的浆料进行抄纸，确定最佳纸尿裤纤维造纸工艺。分别将步骤1中疏解好的1#、2#、3#、4#、5#、6#浆料用抄片器进行抄纸，保证浆料上网浓度达到0.3g/L，用干燥器干燥，制成纸片。结果发现：1#浆料抄片后，浆网布上遗留较多吸水性树脂湿纸幅有明显凸起，此凸起为SAP，其成纸有明显纸病，纸页上有凹坑(如图1所示)。添加2％的无机铝盐的2#浆料抄片后，网布上有残留SAP，其湿纸幅有凸起，说明SAP还没有被破除干净，纸页烘干后，成纸上仍有凹坑等SAP遗留所致的纸病(如图2所示)。3#浆料抄片后，网布上没有残留SAP，但其湿纸幅仍有凸起，说明SAP还没有被破除干净，纸页烘干后，成纸上仍有少许凹坑等SAP遗留所致的纸病(如图3所示)。4#、5#及6#抄纸后，网布较干净，基本无残留，湿纸幅较平整，基本无凸起，说明高吸水树脂已经被破除，其剩余物及细小纤维吸附于纤维之上，一起抄制成纸，未留在网布上，且烘干后，其成纸均匀，没有纸病(如图4、5、6所示)。
由此确定添加8％、10％、12％的无机铝盐，均能够有效去除纸尿纤维中的SAP，抄造出无明显纸病的纸张，其中滤水性最好的是添加8％及12％的无机铝盐的浆料，结合环保及节约成本的角度考虑，最终确定添加8％的无机铝盐为纸尿裤吸收芯层纤维造纸的最佳用量。
实施例1
步骤1，将纸尿裤吸收芯层纤维粉碎后溶于水中，再加入纸尿裤吸收芯层纤维质量的8％的氯化铝充分搅拌，然后进行疏解，得到纤维浆料；
步骤2，将步骤1处理后的纤维进行抄纸。采用ZQJ1-B型纸样抄取器抄纸。首先用搅拌器将纤维浆料搅拌均匀，并将其加入抄片器中，加水，使浆料上网浓度达到0.3g/L，放水，使之成为湿纸幅，再用压辊进行手动压榨，最后放入纸页烘干器，在真空度为0.06MPa的条件下，以105℃的温度烘干10分钟，烘干后，放真空，取纸。
实施例2
步骤1，将纸尿裤吸收芯层纤维粉碎后溶于水中，再加入纸尿裤吸收芯层纤维质量的10％的硫酸铝充分搅拌，然后进行疏解，得到纤维浆料；
步骤2，将步骤1处理后的纤维进行抄纸。采用ZQJ1-B型纸样抄取器抄纸。首先用搅拌器将纤维浆料搅拌均匀，并将其加入抄片器中，加水，使浆料上网浓度达到0.3g/L，放水，使之成为湿纸幅，再用压辊进行手动压榨，最后放入纸页烘干器，在真空度为0.06MPa的条件下，以105℃的温度烘干10分钟，烘干后，放真空，取纸。
实施例3
步骤1，将纸尿裤吸收芯层纤维粉碎后溶于水中，再加入纸尿裤吸收芯层纤维质量的12％的聚合氯化铝充分搅拌，然后进行疏解，得到纤维浆料；
步骤2，将步骤1处理后的纤维进行抄纸。采用ZQJ1-B型纸样抄取器抄纸。首先用搅拌器将纤维浆料搅拌均匀，并将其加入抄片器中，加水，使浆料上网浓度达到0.3g/L，放水，使之成为湿纸幅，再用压辊进行手动压榨，最后放入纸页烘干器，在真空度为0.06MPa的条件下，以105℃的温度烘干10分钟，烘干后，放真空，取纸。
本发明实现纸尿裤的有效回收，较大幅度节约资源，从开始研发就充分考虑经济因素，回用利润会不断增长，从节约材料、节约能源、节约运输减少排放和提高社会及经济效益来看，效果非常显著，可为制浆造纸行业做出较大贡献。

Claims (5)

1.一种采用纸尿裤吸收芯层纤维造纸的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
步骤1，将纸尿裤吸收芯层粉碎后溶于水中，再加入无机铝盐充分搅拌，然后进行疏解，得到纤维浆料；
步骤2，将步骤1处理后的纤维浆料，进行抄纸。
2.根据权利要求1所述的采用纸尿裤吸收芯层纤维造纸的方法，其特征在于，步骤1中无机铝盐的添加量为纸尿裤吸收芯层纤维质量的8～12％。
3.根据权利要求1或2所述的采用纸尿裤吸收芯层纤维造纸的方法，其特征在于，无机铝盐为氯化铝、硫酸铝或聚合氯化铝中的一种。
4.根据权利要求1或2所述的采用纸尿裤吸收芯层纤维造纸的方法，其特征在于，步骤1中疏解是采用991738型标准浆料疏解器疏解10000转。
5.根据权利要求1所述的采用纸尿裤吸收芯层纤维造纸的方法，其特征在于，步骤2是采用ZQJ1-B型纸样抄取器将步骤1中处理后的纤维抄制成纸，首先用搅拌器将步骤1处理后的纤维浆料搅拌均匀后加入抄片器中，加水，使浆料上网浓度达到0.3g/L，放水，使之成为湿纸幅，再用压辊进行手动压榨，最后放入纸页烘干器，在真空度为0.06MPa的条件下，以105℃的温度烘干10分钟，烘干后，放真空，取纸。
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