CN105484094B - 一种废纸回收生产低克重牛卡纸及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种废纸回收生产低克重牛卡纸及生产工艺，包括碎浆、净化分筛、纤维表面改性、热分散、磨浆浓缩、造纸，其中纤维表面改性是对净化分筛后的长纤维和短纤维分别进行表面改性，表面改性剂的用量则根据废纸纤维的长度和用量进行添加；本发明的有益效果：采用废纸浆与原木浆混合使用，通过对废纸纤维进行表面改性，可提高纤维的强度和回用纤维之间的结合力以提高再生牛卡纸强度进而降低牛卡纸的定量，所生产的牛卡纸克重低达100g/m2，采用废纸回用制备低克重牛卡纸，在降低生产成本的同时，还能降低能耗，减小排污量，在经济与环境方面均具有可观的收益。
Description
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，特别涉及一种废纸回收生产低克重牛卡纸及生产工艺。
背景技术
废纸是重要的可再生资源，废纸的回收利用是解决造纸工业面临的废纸造纸原材料匮乏、能源紧张和污染严重等问题的主要途径。在牛卡纸制造领域，以废纸为主要原料而生产再生牛卡纸的生产方式也受到业内人员的重视，此法可以减少原生植物纤维原料的使用量，实现造纸废水中污染物的资源化利用，符合低碳环保的理念，同时也降低生产成本，提高造纸企业的生产效益。一般都认为，克重越低的纸张所消耗的原材料越少，选用低克重的纸是降低原材料生产成本及减少废料产生的一种最有效的方法。但是纸张的克重与强度是一对矛盾体，尤其是废纸回用生产的再生牛卡纸，因为废纸回用过程经过反复的洗涤和搅拌后，会导致细小纤维的含量较高，细小纤维回用于生产，会导致留着率低、成纸强度差的问题，这也是影响再生牛卡纸的使用。所以采用废纸回收生产低克重且强度高的牛卡纸是造纸业未来的一个发展方向。
在现有技术中，已经有记载一些关于低克重牛卡纸的制造方法。比如，授权公告号为CN 102493261 B的中国专利公开了一种超低克重牛卡纸的生产方法,主要是利用制浆造纸工艺组合，完全利用二次纤维抄造出一种超低克重的牛卡纸，从而降低了纤维用量，制得的牛卡纸强度高，有效解决了现有牛卡纸的档次低、强度差、排放污水污染负荷高，克重大、对废纸中的粘胶物、热熔物处理不彻底、流程投资大等问题。授权公告号为CN 102212983 B的中国专利公开了一种高强度环保牛卡纸及其制造方法，包括制浆工序、制胶工序和抄造工序，制浆工序包括制面层浆料步骤、制芯层浆料步骤和制底层浆料步骤，该发明中主要原料采用二次纤维制造，工艺简单，生产成本低，可以制造质量好且强度高的环保牛卡纸。上述两种方法都是将再生纤维进行分类，分成长纤维、中纤维和短纤维，并应用于不同的面层、芯层或底层，并从热分散或者脱墨阶段进行改进，以提高回用废纸的强度。但回用纤维的强度降低是再生牛卡纸强度低的主要原因，所以如何提高回用纤维的强度以及回用纤维之间的结合力以提高再生牛卡纸强度进而降低牛卡纸的定量，是本领域技术人员一直在研究的课题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种废纸回收生产低克重牛卡纸及生产工艺。
本发明的技术方案为一种废纸回收生产低克重牛卡纸及生产工艺，其特征在于，包括以下几个流程：
(1)废纸处理流程
a.碎浆：将废纸投入水力碎浆机中，使原料离解为纤维，得到浓度范围在4.0～5.0％的原浆，采用的原料为进口美国废纸，主要来源是箱板纸(OCC)；
b.净化分筛：将碎浆后的浆料进行沉砂、除渣后进行纤维的分筛，按照纤维长度分为长纤维、短纤维；
c.纤维表面改性：对净化分筛后的长纤维和短纤维分别进行表面改性，废纸纤维的表面改性处理过程：将一定量质量分数为0.2～2.0％的氢氧化钠异丙醇溶液加入到浆料中，搅拌混合充分，将定量的质量分数为0.5～3.0％的氯乙酸异丙醇溶液加入到上述浆料中进行反应，反应温度40～60℃，反应时间2～4h，反应结束后，对浆料进行漂洗；也可以采用生物酶对废纸纤维进行表面改性处理；
d.热分散：将表面改性处理后的纤维送入热分散系统用于浆料中的胶黏物、热熔物等杂质的分散；
e.磨浆浓缩：将热分散后的浆料进行送入磨盘进行打浆，并加入一定量的化学助剂以提高纸张性能；
(2)原木浆处理流程
a.碎浆：采用的原木浆为硫酸盐原木浆，浆料浓度控制在4.0～5.0％；
b.高浓除砂：将碎浆后的浆料进行沉砂、除渣，得到浓度为3.5％～4.0％的良浆；
c.磨浆浓缩：将良浆转入双盘磨在特定工艺条件下进行精浆处理，精浆浓度为4.5～5.5％；
(3)抄造流程
将流程(1)和流程(2)制好的浆料按照一定比例均匀混合后，进行压榨脱水、前烘干燥、施胶、后烘干燥，压光、卷取，最终制得成品。
进一步，所述进口美国废纸与原木浆的重量比为10％～50％：90％～50％。
进一步，所述流程(1)的步骤b中，长纤维的平均长度为1.5～2.5mm，短纤维的平均长度0.5～1.5mm。
进一步，所述流程(1)的步骤c中，表面改性剂的用量则根据废纸纤维的长度和用量进行添加，氢氧化钠用量占浆料绝干重量的3～8％，氯乙酸用量占长纤维浆料绝干重量的2～8％，氯乙酸用量占短纤维浆料绝干重量的5～10％。
进一步，所述流程(1)的步骤e中，化学助剂的用量为浆料重量的2～5％。
进一步，所述流程(2)的步骤c中，磨浆浓缩后的浆料打浆度为40～45°SR。
进一步，所述流程(3)中，浆料稀释后的浓度分别为面层0.3％、衬层0.6％、芯层1.0％、底层0.6％，面层、衬层、芯层及底层浆料的重量比分别为15％、15％、40％、30％。
本发明并没有具体说明生产牛卡纸的全部工艺步骤，对于这些未说明的工艺步骤，本领域技术人员均可以任意的选择有利于牛卡纸质量提高的任何常规工艺步骤与本发明相结合，以得到更好的技术效果。
本发明的有益效果在于：
(1)采用废纸浆与原木浆混合使用，通过对废纸纤维进行表面改性，可提高纤维的的强度和回用纤维之间的结合力以提高再生牛卡纸强度进而降低牛卡纸的定量，所生产的牛卡纸克重低达100g/m2；
(2)采用废纸回用，在降低了生产成本的同时，可降低能耗，减小排污量，在经济与环境方面均具有可观的收益。
附图说明
图1是本发明的工艺流程框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做出简要说明。
实施例一：
一种废纸回收生产低克重牛卡纸及生产工艺，其特征在于，包括以下几个流程：
(1)废纸处理流程
a.碎浆：将废纸投入水力碎浆机中，使原料离解为纤维，得到浓度为4.0％的原浆；
b.净化分筛：将碎浆后的浆料进行沉砂、除渣后进行纤维的分筛，按照纤维长度分为长纤维、短纤维；
c.纤维表面改性：对净化分筛后的长纤维和短纤维分别进行表面改性，废纸纤维的表面改性处理过程：将一定量质量分数为0.2％的氢氧化钠异丙醇溶液加入到浆料中，搅拌混合充分，将定量的质量分数为0.5％的氯乙酸异丙醇溶液加入到上述浆料中进行反应，反应温度40℃，反应时间2h，反应结束后，对浆料进行漂洗，表面改性剂的用量则根据废纸纤维的长度和用量进行添加，氢氧化钠用量占浆料绝干重量的3％，氯乙酸用量占长纤维浆料绝干重量的2％，氯乙酸用量占短纤维浆料绝干重量的5％；
d.热分散：将表面改性处理后的纤维送入热分散系统将浆料中的胶黏物、热熔物等杂质的分散；
e.磨浆浓缩：将热分散后的浆料进行送入磨盘进行打浆，并加入一定量的化学助剂以提高纸张性能，化学助剂的用量为浆料重量的2％；
(2)原木浆处理流程
a.碎浆：采用的原木浆为硫酸盐原木浆，浆料浓度控制在4.0％；
b.高浓除砂：将碎浆后的浆料进行沉砂、除渣，得到浓度为3.5％的良浆；
c.磨浆浓缩：将良浆转入双盘磨在特定工艺条件下进行精浆处理，精浆浓度为4.5％；
(3)抄造流程
将流程(1)和流程(2)制好的浆料按照一定比例均匀混合后，进行压榨脱水、前烘干燥、施胶、后烘干燥，压光、卷取，最终制得成品，其中混合稀释后的浓度分别为面层0.3％、衬层0.6％、芯层1.0％、底层0.6％；面层、衬层、芯层及底层浆料的比重分别为15％、15％、40％、30％。
实施例二：
一种废纸回收生产低克重牛卡纸及生产工艺，其特征在于，包括以下几个流程：
(1)废纸处理流程
a.碎浆：将废纸投入水力碎浆机中，使原料离解为纤维，得到浓度为4.5％的原浆；
b.净化分筛：将碎浆后的浆料进行沉砂、除渣后进行纤维的分筛，按照纤维长度分为长纤维、短纤维；
c.纤维表面改性：对净化分筛后的长纤维和短纤维分别进行表面改性，废纸纤维的表面改性处理过程：将一定量质量分数为2％的氢氧化钠异丙醇溶液加入到浆料中，搅拌混合充分，将定量的质量分数为3％的氯乙酸异丙醇溶液加入到上述浆料中进行反应，反应温度50℃，反应时间3h，反应结束后，对浆料进行漂洗，表面改性剂的用量则根据废纸纤维的长度和用量进行添加，氢氧化钠用量占浆料绝干重量的8％，氯乙酸用量占长纤维浆料绝干重量的7％，氯乙酸用量占短纤维浆料绝干重量的10％；
d.热分散：将表面改性处理后的纤维送入热分散系统将浆料中的胶黏物、热熔物等杂质的分散；
e.磨浆浓缩：将热分散后的浆料进行送入磨盘进行打浆，并加入一定量的化学助剂以提高纸张性能，化学品助剂的用量为浆料重量的5％；
(2)原木浆处理流程
a.碎浆：采用的原木浆为硫酸盐原木浆，浆料浓度控制在4.5％；
b.高浓除砂：将碎浆后的浆料进行沉砂、除渣，得到浓度为3.8％的良浆；
c.磨浆浓缩：将良浆转入双盘磨在特定工艺条件下进行精浆处理，精浆浓度为5.0％；
(3)抄造流程
将流程(1)和流程(2)制好的浆料按照一定比例均匀混合后，进行压榨脱水、前烘干燥、施胶、后烘干燥、压光、卷取，最终制得成品，其中混合稀释后的浓度分别为面层0.3％、衬层0.6％、芯层1.0％、底层0.6％；面层、衬层、芯层及底层浆料的比重分别为15％、15％、40％、30％。
实施例三：
一种废纸回收生产低克重牛卡纸及生产工艺，其特征在于，包括以下几个流程：
(1)废纸处理流程
a.碎浆：将废纸投入水力碎浆机中，使原料离解为纤维，得到浓度为5.0％的原浆；
b.净化分筛：将碎浆后的浆料进行沉砂、除渣后进行纤维的分筛，按照纤维长度分为长纤维、短纤维；
c.纤维表面改性：对净化分筛后的长纤维和短纤维分别进行表面改性，废纸纤维的表面改性处理过程：将一定量质量分数为0.8％的氢氧化钠异丙醇溶液加入到浆料中，搅拌混合充分，将定量的质量分数为1％的氯乙酸异丙醇溶液加入到上述浆料中进行反应，反应温度60℃，反应时间4h，反应结束后，对浆料进行漂洗，表面改性剂的用量则根据废纸纤维的长度和用量进行添加，氢氧化钠用量占浆料绝干重量的6％，氯乙酸用量占长纤维浆料绝干重量的5％，氯乙酸用量占短纤维浆料绝干重量的7％；
d.热分散：将表面改性处理后的纤维送入热分散系统将浆料中的胶黏物、热熔物等杂质的分散；
e.磨浆浓缩：将热分散后的浆料进行送入磨盘进行打浆，并加入一定量的化学助剂以提高纸张性能，化学品助剂的用量为浆料重量的3％；
(2)原木浆处理流程
a.碎浆：采用的原木浆为硫酸盐原木浆，浆料浓度控制在5.0％；
b.高浓除砂：将碎浆后的浆料进行沉砂、除渣，得到浓度为4.0％的良浆；
c.磨浆浓缩：将良浆转入双盘磨在特定工艺条件下进行精浆处理，精浆浓度为5.5％；
(3)抄造流程
将流程(1)和流程(2)制好的浆料按照一定比例均匀混合后，进行压榨脱水、前烘干燥、施胶、后烘干燥，压光、卷取，最终制得成品，其中混合稀释后的浓度分别为面层0.3％、衬层0.6％、芯层1.0％、底层0.6％；面层、衬层、芯层及底层浆料的比重分别为15％、15％、40％、30％。
表1为实施例一、二、三和进口俄罗斯牛卡纸的质量指标
从表1可以看出，本发明采用废纸回收生产的低克重牛卡纸的质量参数与进口俄罗斯牛卡纸的质量标准基本相同，且定量比进口俄罗斯牛卡纸的定量要低，也就是所消耗的原材料越少，所以说本发明在废纸回收制低克重牛卡纸领域具有可观的收益。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (2)
1.一种废纸回收生产低克重牛卡纸的生产工艺，其特征在于，包括以下几个流程：
(1)废纸处理流程
a.碎浆：将废纸投入水力碎浆机中，使原料离解为纤维，得到浓度范围在4.0-5.0％的原浆，采用的原料为进口美国废纸，主要来源是箱板纸(OCC)；
b.净化分筛：将碎浆后的浆料进行沉砂、除渣后进行纤维的分筛，按照纤维长度分为长纤维、短纤维；
c.纤维表面改性：对净化分筛后的长纤维和短纤维分别进行表面改性，废纸纤维的表面改性处理过程：将一定量质量分数为0.2～2％的氢氧化钠异丙醇溶液加入到浆料中，搅拌混合充分，将定量的质量分数为0.5～3％的氯乙酸异丙醇溶液加入到上述浆料中进行反应，反应温度40～60℃，反应时间2～4h，反应结束后，对浆料进行漂洗；
d.热分散：将表面改性处理后的纤维送入热分散系统将浆料中的胶黏物、热熔物杂质分散；
e.磨浆浓缩：将热分散后的浆料进行送入磨盘进行打浆，并加入一定量的化学助剂以提高纸张性能；
(2)原木浆处理流程
a.碎浆：采用的原木浆为硫酸盐原木浆，浆料浓度控制在4.0～5.0％；
b.高浓除砂：将碎浆后的浆料进行沉砂、除渣，得到浓度为3.5％～4.0％的良浆；
c.磨浆浓缩：将良浆转入双盘磨在特定工艺条件下进行精浆处理，精浆浓度为4.5～5.5％；
(3)抄造流程
将流程(1)和流程(2)制好的浆料按照一定比例均匀混合后，进行压榨脱水、前烘干燥、施胶、后烘干燥，压光、卷取，最终制得成品；
所述进口美国废纸与原木浆的重量比为10％～50％：90％～50％；
所述流程(1)的步骤b中，长纤维的平均长度为1.5～2.5mm，短纤维的平均长度0.5～1.5mm；
所述流程(1)的步骤c中，表面改性剂的用量根据废纸纤维的长度和用量进行添加，氢氧化钠用量占浆料绝干重量的3～8％，氯乙酸用量占长纤维浆料绝干重量的2～8％，氯乙酸用量占短纤维浆料绝干重量的5～10％；
所述流程(1)的步骤e中，化学助剂的用量为浆料重量的2～5％；
所述流程(2)的步骤c中，磨浆浓缩后的浆料打浆度为40～450SR；
所述流程(3)中，浆料稀释后的浓度分别为面层0.3％、衬层0.6％、芯层1.0％、底层0.6％，面层、衬层、芯层及底层浆料的重量比分别为15％、15％、40％、30％。
2.由权利要求1所述的一种废纸回收生产低克重牛卡纸。
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