CN106758445A - 一种节能环保废物利用干法造纸方法 - Google Patents

一种节能环保废物利用干法造纸方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种节能环保废物利用干法造纸方法，包括以下步骤：将秸秆进行粗粉碎，然后与复合酶加热搅拌混合，得秸秆粗粉末；将秸秆粗粉末加入到球磨机，研磨成秸秆细粉末，加入羧基丁苯胶乳，在高温下充分搅拌混合，得秸秆纤维；将秸秆纤维、竹纤维与造纸填料进行混合，混合均匀后经梳棉机梳理重叠，形成纤维薄层；将粘合剂加水配置成所需的粘度，利用配制好的粘合剂将纤维薄层浸渍后经胶辊挤压输出，烘干即得。本发明提出的一种节能环保废物利用干法造纸方法，包括粉碎、混合、浸渍，热压相关工序，所用原料安全环保，操作简单、生产过程不会对环境造成污染，生产周期短，生产效率高，废物利用，有效的降低了生产成本，值得推广。

Description

一种节能环保废物利用干法造纸方法
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，尤其涉及一种节能环保废物利用干法造纸方法。
背景技术
纸是我国古代的一个伟大发明，给中国古代文化的繁荣提供了物质技术的基础。纸是用于书写、印刷、绘画或包装等片状纤维制品的总称。现代的造纸方法一般可分为制浆、调制、抄造、加工等主要步骤，将木材转变成纸浆后，经打浆、磨浆、除渣、筛选、洗涤、抄造等工序制成。传统的造纸方法污染严重，曾有报道称，造纸厂是对环境污染最严重的工厂，造纸厂的主要污染是废水，主要包括：备料废水、黒液、红液、洗选废水、漂白废水和制浆废水等，一般造纸厂的日废水排量高达几千或几万吨，量大且污染物浓度高。
秸秆是指水稻、小麦、玉米等禾本科农作物成熟脱粒后剩余的茎叶部分，为一种天然纤维素纤维。在工业化以前，秸秆常被用作柴火，编织座垫、床垫、扫帚等家用品，铺垫牲圈、喂养牲畜，堆沤肥还田，甚至用于制作简易房屋的屋顶等。然而，随着煤、电、天然气的普及和各种工业制品的丰富，人们对秸秆的需求减少，大量秸秆的处理成为了一个严重的社会问题，大量秸秆被置于田地里直接燃烧，不仅造成了资源的浪费，还引发了严重的空气污染、火灾等问题。据不完全统计，每年我国就可以产生7亿多吨的秸秆，目前，秸秆的利用率不到30％，因此秸秆的有效利用成了许多工作者致力研究的问题。随着森林资源的匮乏，已有不少的先进研究者想到了利用秸秆代替竹、木造纸，即可减少森林的砍伐量，又可以使秸秆变废为宝。然而事实证明，采用传统的造纸方法，利用秸秆替代竹、木做造纸原料进行造纸污染更加严重。随着人们环保意识的不断增强以及国家环保部的严格管制，采用传统的造纸方法，利用秸秆替代竹、木做造纸原料进行造纸的方法也无法大规模实行。干法造纸是指用空气作为纤维的载体，在成形网上形成纤维薄层，再用粘合剂粘合成纸的一种特殊的造纸方法。它与传统造纸方法不同之处在于纤维是在无水情况下形成纸幅，干法造纸的最大优点是不用水，不产生水和大气的污染。基于上述陈述，本发明提出了一种节能环保废物利用干法造纸方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种节能环保废物利用干法造纸方法。
一种节能环保废物利用干法造纸方法，包括以下步骤：
S1、准备造纸用原料：包括竹纤维、造纸填料、粘合剂、复合酶、羧基丁苯胶乳、秸秆；
S2、将秸秆进行粗粉碎，粉碎成粒径为0.1～10mm的粗料，加入复合酶，在40～65℃下，搅拌混合2～4h后，得秸秆粗粉末；
S3、将步骤S2中所得的秸秆粗粉末加入到球磨机，研磨成粒径为0.1～20μm的秸秆细粉末，加入羧基丁苯胶乳，在高温70～110℃下进行充分搅拌混合，得秸秆纤维；
S4、将步骤S3中所得的秸秆纤维、竹纤维与造纸填料进行混合，混合均匀后经梳棉机梳理重叠，形成纤维薄层；
S5、将粘合剂加水配置成所需的粘度，利用配制好的粘合剂将步骤S4中所得的纤维薄层浸渍后，在68～88℃下，经胶辊挤压输出，在75～95℃下烘干即得。
优选的，所述步骤S1中造纸用原料的重量百分比为：竹纤维15～25％、造纸填料15～25％、粘合剂1～4％、复合酶0.18～0.3％、羧基丁苯胶乳0.5～1.5％、余量为秸秆。
优选的，所述步骤S1中造纸用原料的重量百分比为：竹纤维20％、造纸填料20％、粘合剂3％、复合酶0.2％、羧基丁苯胶乳1％、余量为秸秆。
优选的，所述步骤S1中的秸秆指水稻秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆、甘蔗秸秆和小麦秸杆中的一种或任意组合。
优选的，所述步骤S1中的造纸填料为滑石粉、高岭土、碳酸钙、钛白粉、碳酸钙、云母粉和沸石粉中的一种或任意组合，其中，所述造纸填料的粒径为20～100μm。
优选的，所述粘合剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、淀粉和糊精中的一种或多种。
本发明提出的一种节能环保废物利用干法造纸方法，包括粉碎、混合、浸渍，热压相关工序，所用原料安全环保，操作简单、生产过程不会对环境造成污染，本发明区别于传统的湿法造纸工艺，生产周期短，生产效率高，生产过程为无水状态，有效的节约了用水量，无废水排放，彻底解决了传统造纸工艺导致的废气、废水、废渣的排放问题，减少了环境污染，本发明采用农业秸秆为主要原料，废物利用，有效的降低了生产成本，减少了竹、木资源的耗用，有效的减少了资源浪费和环境污染，真正实现了资源合理化利用，所得纸张质量好，可广泛应用于书写、印刷、绘画及包装等领域，值得推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种节能环保废物利用干法造纸方法，包括以下步骤：
S1、准备造纸用原料：各原料的重量百分比为：竹纤维20％、沸石粉22％、淀粉2％、复合酶0.2％、羧基丁苯胶乳0.8％、余量为玉米秸秆；
S2、将玉米秸秆进行粗粉碎，粉碎成粒径为8mm的粗料，加入复合酶，在60℃下，搅拌混合2.5h后，得秸秆粗粉末；
S3、将步骤S2中所得的秸秆粗粉末加入到球磨机，研磨成粒径为15μm的秸秆细粉末，加入羧基丁苯胶乳，在高温80℃下进行充分搅拌混合，得秸秆纤维；
S4、将步骤S3中所得的秸秆纤维、竹纤维与沸石粉进行混合，混合均匀后经梳棉机梳理重叠，形成纤维薄层；
S5、将淀粉加水配置成所需的粘度，利用配制好的粘合剂将步骤S4中所得的纤维薄层浸渍后，在70℃下，经胶辊挤压输出，在80℃下烘干即得。
实施例二
本发明提出的一种节能环保废物利用干法造纸方法，包括以下步骤：
S1、准备造纸用原料：各原料的重量百分比为：竹纤维15％、钛白粉25％、聚乙烯醇1％、复合酶0.18％、羧基丁苯胶乳1％、余量为水稻秸秆；
S2、将水稻秸秆进行粗粉碎，粉碎成粒径为10mm的粗料，加入复合酶，在45℃下，搅拌混合3.5h后，得秸秆粗粉末；
S3、将步骤S2中所得的秸秆粗粉末加入到球磨机，研磨成粒径为0.1μm的秸秆细粉末，加入羧基丁苯胶乳，在高温110℃下进行充分搅拌混合，得秸秆纤维；
S4、将步骤S3中所得的秸秆纤维、竹纤维与钛白粉进行混合，混合均匀后经梳棉机梳理重叠，形成纤维薄层；
S5、将聚乙烯醇加水配置成所需的粘度，利用配制好的粘合剂将步骤S4中所得的纤维薄层浸渍后，在88℃下，经胶辊挤压输出，在95℃下烘干即得。
实施例三
本发明提出的一种节能环保废物利用干法造纸方法，包括以下步骤：
S1、准备造纸用原料：各原料的重量百分比为：竹纤维22％、碳酸钙18％、糊精4％、复合酶0.3％、羧基丁苯胶乳0.5％、余量为小麦秸杆；
S2、将小麦秸杆进行粗粉碎，粉碎成粒径为0.1mm的粗料，加入复合酶，在40℃下，搅拌混合4h后，得秸秆粗粉末；
S3、将步骤S2中所得的秸秆粗粉末加入到球磨机，研磨成粒径为20μm的秸秆细粉末，加入羧基丁苯胶乳，在高温90℃下进行充分搅拌混合，得秸秆纤维；
S4、将步骤S3中所得的秸秆纤维、竹纤维与碳酸钙进行混合，混合均匀后经梳棉机梳理重叠，形成纤维薄层；
S5、将糊精加水配置成所需的粘度，利用配制好的粘合剂将步骤S4中所得的纤维薄层浸渍后，在85℃下，经胶辊挤压输出，在75℃下烘干即得。
实施例四
本发明提出的一种节能环保废物利用干法造纸方法，包括以下步骤：
S1、准备造纸用原料：各原料的重量百分比为：竹纤维18％、云母粉20％、羧甲基纤维素3％、复合酶0.25％、羧基丁苯胶乳1.2％、余量为高粱秸秆；
S2、将高粱秸秆进行粗粉碎，粉碎成粒径为1mm的粗料，加入复合酶，在65℃下，搅拌混合2h后，得秸秆粗粉末；
S3、将步骤S2中所得的秸秆粗粉末加入到球磨机，研磨成粒径为20μm的秸秆细粉末，加入羧基丁苯胶乳，在高温90℃下进行充分搅拌混合，得秸秆纤维；
S4、将步骤S3中所得的秸秆纤维、竹纤维与云母粉进行混合，混合均匀后经梳棉机梳理重叠，形成纤维薄层；
S5、将羧甲基纤维素加水配置成所需的粘度，利用配制好的粘合剂将步骤S4中所得的纤维薄层浸渍后，在85℃下，经胶辊挤压输出，在90℃下烘干即得。
实施例五
本发明提出的一种节能环保废物利用干法造纸方法，包括以下步骤：
S1、准备造纸用原料：各原料的重量百分比为：竹纤维25％、滑石粉15％、聚乙烯醇2％、复合酶0.28％、羧基丁苯胶乳1.5％、余量为甘蔗秸秆和小麦秸杆；
S2、将甘蔗秸秆和小麦秸杆进行粗粉碎，粉碎成粒径为5mm的粗料，加入复合酶，在50℃下，搅拌混合3h后，得秸秆粗粉末；
S3、将步骤S2中所得的秸秆粗粉末加入到球磨机，研磨成粒径为10μm的秸秆细粉末，加入羧基丁苯胶乳，在高温100℃下进行充分搅拌混合，得秸秆纤维；
S4、将步骤S3中所得的秸秆纤维、竹纤维与滑石粉进行混合，混合均匀后经梳棉机梳理重叠，形成纤维薄层；
S5、将聚乙烯醇加水配置成所需的粘度，利用配制好的粘合剂将步骤S4中所得的纤维薄层浸渍后，在68℃下，经胶辊挤压输出，在80℃下烘干即得。
对比于传统的造纸工艺，本发明实施例一到五中提出的节能环保废物利用干法造纸方法，有效的降低了成本，减少了废液排放，具体数据如下：
实施例 一 二 三 四 五
成本降低率(％) 32.3 25.8 36.1 28.4 30.2
减少废液排放量(％) 76.9 82.1 80.5 79.7 77.9
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种节能环保废物利用干法造纸方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、准备造纸用原料：包括竹纤维、造纸填料、粘合剂、复合酶、羧基丁苯胶乳、秸秆；
S2、将秸秆进行粗粉碎，粉碎成粒径为0.1～10mm的粗料，加入复合酶，在40～65℃下，搅拌混合2～4h后，得秸秆粗粉末；
S3、将步骤S2中所得的秸秆粗粉末加入到球磨机，研磨成粒径为0.1～20μm的秸秆细粉末，加入羧基丁苯胶乳，在高温70～110℃下进行充分搅拌混合，得秸秆纤维；
S4、将步骤S3中所得的秸秆纤维、竹纤维与造纸填料进行混合，混合均匀后经梳棉机梳理重叠，形成纤维薄层；
S5、将粘合剂加水配置成所需的粘度，利用配制好的粘合剂将步骤S4中所得的纤维薄层浸渍后，在68～88℃下，经胶辊挤压输出，在75～95℃下烘干即得。
2.根据权利要求1所述的一种节能环保废物利用干法造纸方法，其特征在于，所述步骤S1中造纸用原料的重量百分比为：竹纤维15～25％、造纸填料15～25％、粘合剂1～4％、复合酶0.18～0.3％、羧基丁苯胶乳0.5～1.5％、余量为秸秆。
3.根据权利要求1所述的一种节能环保废物利用干法造纸方法，其特征在于，所述步骤S1中造纸用原料的重量百分比为：竹纤维20％、造纸填料20％、粘合剂3％、复合酶0.2％、羧基丁苯胶乳1％、余量为秸秆。
4.根据权利要求1所述的一种节能环保废物利用干法造纸方法，其特征在于，所述步骤S1中的秸秆指水稻秸秆、玉米秸秆、高粱秸秆、甘蔗秸秆和小麦秸杆中的一种或任意组合。
5.根据权利要求1所述的一种节能环保废物利用干法造纸方法，其特征在于，所述步骤S1中的造纸填料为滑石粉、高岭土、碳酸钙、钛白粉、碳酸钙、云母粉和沸石粉中的一种或任意组合，其中，所述造纸填料的粒径为20～100μm。
6.根据权利要求1所述的一种节能环保废物利用干法造纸方法，其特征在于，所述粘合剂为聚乙烯醇、羧甲基纤维素、淀粉和糊精中的一种或多种。
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