CN107881847A - 一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法，首先将湿强废纸浸泡后制成绝干纸，然后将绝干纸浸泡在稀盐酸溶液中进行预处理，可以去除湿强纸中湿强剂等成分，破坏了湿强废纸中的湿强性，有利于后续的机械疏解，再通过筛浆机的筛选，可以去除较小纤维，得到纤维长度增加的得率高的再生纸浆；然后通过对干燥的土豆渣进行球磨后得到土豆粉，利用过氧化氢氧化处理后3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵对其进行醚化处理；最后将改性后的土豆粉适当的添加到再生纸浆中，可以与再生纸浆中的阴离子垃圾发生反应，形成聚合物，使得助留与助滤性能达到一个平衡，同时控制合理的转速有利于助剂的助留、助滤效果的发挥。
Description
技术领域
本发明涉及再生包装纸技术领域，尤其涉及一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法。
背景技术
废纸已经成为我国造纸工业用量最大的纤维原料， 利用废纸造纸可以有效缓解我国造纸纤维原料的短缺问题并减轻环境污染。其中瓦楞纸废纸、废旧包装纸等经常被再生利用，其中包括就有一定湿强度的湿强废纸，由于湿强废纸被水浸泡后仍然具有较高的强度，由于可再生利用性差，这严重限制了湿强废纸的再生利用，有些湿强废纸被当作固体废弃物，通过焚烧或垃圾场填埋等方法对其进行最终处理，这造成了植物纤维资源的浪费，同时也存在着对大气、土壤和地下水的污染问题。从资源循环利用的角度看， 利用湿强废纸进行制浆造纸， 对于植物纤维资源的回收利用和造纸工业的可持续发展具有积极的意义。然而利用废纸制浆造纸过程中会存在助留助滤性能降低，造成再生纸张的物理性能有限，这就需要在废纸浆的制备过程中添加适量的助剂以维持纸张良好的性能。
土豆渣是在土豆淀粉的生产过程中产生的副产物， 其主要成分为水、细胞碎片以及残余淀粉颗粒。土豆渣化学成分多样，主要由淀粉、纤维素、少量的果胶、半纤维素和蛋白质等可利用成分组成， 具有较高的开发和利用价值。由于土豆化学成分多样， 因此可以通过向淀粉和纤维素分子中引入相关的功能性基团，从而赋予其一些新的性能。将土豆渣改性成为造纸功能性助剂， 研究其在纸张抄造助留助滤性能方面的研究则更少，因此通过化学改性将土豆渣变成适用作造纸助剂的功能性衍生物，对改善造纸湿部化学以及提高二次纤维的回用率具有现实意义。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法，包括以下具体步骤：
（1）将湿强纸浸泡中70-90℃的水中3-4小时后过滤取出，放入烘箱中以110-120℃完全烘干后继续浸泡在2-3倍量稀盐酸水溶液中，常温条件下浸泡5-6小时，然后将其转移至标准纤维疏解机中，控制浆液浓度为2-2.2%，以2500-2800转/份的速度疏解2-3分钟，然后通过装有筛缝筛板的筛浆机对疏解后的浆料进行筛选，得到预处理湿强废纸浆；
（2）将干燥的土豆渣放入球磨罐中进行干磨10-12小时，然后加入2-3倍量的丙酮放入索氏抽提器中抽提5-6小时，过滤，将残渣真空干燥后待用；将上述土豆粉末加入适量的去离子水搅拌形成浓度15-20wt%的乳液，然后加入适量的硫酸亚铁以及浓度为10wt%的过氧化氢溶液，将混合均匀的乳液水浴加热至50-60℃，以500-600转/分的速度搅拌反应50-60分钟后加入适量浓度为10wt%的氢氧化钠溶液调节体系pH为5-6，最后静置过滤，用去离子水洗涤2-3次后将滤饼冷冻干燥，得到氧化土豆粉；
（3）将氧化土豆粉浸润在1.5-2倍量的无水乙醇中，搅拌分散均匀后加入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，搅拌活化20-30分钟后加入适量3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，加热至45-50℃回流冷凝反应120-150分钟后停止反应，过滤，将滤饼用无水乙醇洗涤2-3次后冷冻干燥，得到改性土豆粉；
（4）将适量改性土豆粉添加到预处理湿强废纸浆中，静置吸附20-30分钟以800-1000转/分的速度进行搅拌分散30-40分钟，然后加入标准纸页抄片机抄取纸片，压榨烘干，最后放入真空干燥箱中以40-50℃处理6-8小时即可。
一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法，步骤（1）中所述的稀盐酸是指浓度为2wt%的盐酸溶液。
一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法，步骤（1）中所述的筛浆机的网孔大小为0.3mm。
一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法，步骤（2）中所述的干燥的土豆渣是指提取过土豆淀粉的湿土豆渣经过压榨脱水、晾晒、冷冻干燥后得到。
一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法，步骤（2）中所述的硫酸亚铁的添加量为土豆粉末的2-3%，浓度为10wt%的过氧化氢溶液的添加量为土豆粉末的6-6.5%。
一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法，步骤（3）中所述的1mol/L的氢氧化钠溶液的添加量为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵质量的2倍，所述3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的添加量为氧化土豆粉的30wt%。
一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法，步骤（4）中所述的改性土豆粉按照预处理湿强废纸浆质量分数1-1.5%进行添加。
本发明的优点是：本发明首先将湿强废纸浸泡后制成绝干纸，然后将绝干纸浸泡在稀盐酸溶液中进行预处理，可以去除湿强纸中湿强剂等成分，破坏了湿强废纸中的湿强性，有利于后续的机械疏解，再通过筛浆机的筛选，可以去除较小纤维，得到纤维长度增加的得率高的再生纸浆；然后通过对干燥的土豆渣进行球磨后得到土豆粉，利用过氧化氢氧化处理后3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵对其进行醚化处理，其中硫酸亚铁的添加可以使过氧化氢产生高活性的游离基，这些游离基对土豆淀粉的分子链有较强的氧化作用；最后将改性后的土豆粉适当的添加到再生纸浆中，可以与再生纸浆中的阴离子垃圾发生反应，形成聚合物，使得助留与助滤性能达到一个平衡，同时控制合理的转速有利于助剂的助留、助滤效果的发挥。
采用本发明方法生产的再生纸浆包装纸的物理性能与普通再生包装纸的物理性能相比具有明显改善，纸张的各强度性能：撕裂强度、抗张强度、耐破强度和抗 弯挺度均得到了提高，废物利用，降低了生产成本，同时对于造纸可持续发展具有重要意义。
具体实施方式
一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法，包括以下具体步骤：
（1）将湿强纸浸泡中70℃的水中3小时后过滤取出，放入烘箱中以110℃完全烘干后继续浸泡在2倍量浓度为2wt%的盐酸溶液中，常温条件下浸泡5小时，然后将其转移至标准纤维疏解机中，控制浆液浓度为2%，以2500转/份的速度疏解2分钟，然后通过装有0.3mm网孔筛缝筛板的筛浆机对疏解后的浆料进行筛选，得到预处理湿强废纸浆；
（2）将提取过土豆淀粉的湿土豆渣经过压榨脱水、晾晒、冷冻干燥后得到的干燥的土豆渣放入球磨罐中进行干磨10小时，然后加入2倍量的丙酮放入索氏抽提器中抽提5小时，过滤，将残渣真空干燥后待用；将上述土豆粉末加入适量的去离子水搅拌形成浓度15wt%的乳液，然后加入土豆粉质量2%的硫酸亚铁以及土豆粉末质量6%的浓度为10wt%的过氧化氢溶液，将混合均匀的乳液水浴加热至50℃，以500转/分的速度搅拌反应50分钟后加入适量浓度为10wt%的氢氧化钠溶液调节体系pH为5，最后静置过滤，用去离子水洗涤2次后将滤饼冷冻干燥，得到氧化土豆粉；
（3）将氧化土豆粉浸润在1.5倍量的无水乙醇中，搅拌分散均匀后加入氧化土豆粉质量60%的浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，搅拌活化20分钟后加入氧化土豆粉质量30%的3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，加热至45℃回流冷凝反应120分钟后停止反应，过滤，将滤饼用无水乙醇洗涤2次后冷冻干燥，得到改性土豆粉；
（4）将照预处理湿强废纸浆质量分数1%添加改性土豆粉，搅拌均匀后静置吸附20分钟以800转/分的速度进行搅拌分散30分钟，然后加入标准纸页抄片机抄取纸片，压榨烘干，最后放入真空干燥箱中以40℃处理6小时即可。
Claims (7)
1.一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
（1）将湿强纸浸泡中70-90℃的水中3-4小时后过滤取出，放入烘箱中以110-120℃完全烘干后继续浸泡在2-3倍量稀盐酸水溶液中，常温条件下浸泡5-6小时，然后将其转移至标准纤维疏解机中，控制浆液浓度为2-2.2%，以2500-2800转/份的速度疏解2-3分钟，然后通过装有筛缝筛板的筛浆机对疏解后的浆料进行筛选，得到预处理湿强废纸浆；
（2）将干燥的土豆渣放入球磨罐中进行干磨10-12小时，然后加入2-3倍量的丙酮放入索氏抽提器中抽提5-6小时，过滤，将残渣真空干燥后待用；将上述土豆粉末加入适量的去离子水搅拌形成浓度15-20wt%的乳液，然后加入适量的硫酸亚铁以及浓度为10wt%的过氧化氢溶液，将混合均匀的乳液水浴加热至50-60℃，以500-600转/分的速度搅拌反应50-60分钟后加入适量浓度为10wt%的氢氧化钠溶液调节体系pH为5-6，最后静置过滤，用去离子水洗涤2-3次后将滤饼冷冻干燥，得到氧化土豆粉；
（3）将氧化土豆粉浸润在1.5-2倍量的无水乙醇中，搅拌分散均匀后加入浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液，搅拌活化20-30分钟后加入适量3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵，加热至45-50℃回流冷凝反应120-150分钟后停止反应，过滤，将滤饼用无水乙醇洗涤2-3次后冷冻干燥，得到改性土豆粉；
（4）将适量改性土豆粉添加到预处理湿强废纸浆中，静置吸附20-30分钟以800-1000转/分的速度进行搅拌分散30-40分钟，然后加入标准纸页抄片机抄取纸片，压榨烘干，最后放入真空干燥箱中以40-50℃处理6-8小时即可。
2.根据权利要求1所述的一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的稀盐酸是指浓度为2wt%的盐酸溶液。
3.根据权利要求1所述的一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的筛浆机的网孔大小为0.3mm。
4.根据权利要求1所述的一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的干燥的土豆渣是指提取过土豆淀粉的湿土豆渣经过压榨脱水、晾晒、冷冻干燥后得到。
5.根据权利要求1所述的一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的硫酸亚铁的添加量为土豆粉末的2-3%，浓度为10wt%的过氧化氢溶液的添加量为土豆粉末的6-6.5%。
6.根据权利要求1所述的一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法，其特征在于，步骤（3）中所述的1mol/L的氢氧化钠溶液的添加量为3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵质量的2倍，所述3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的添加量为氧化土豆粉的30wt%。
7.根据权利要求1所述的一种利用湿强废纸制造再生纸浆包装纸的方法，其特征在于，步骤（4）中所述的改性土豆粉按照预处理湿强废纸浆质量分数1-1.5%进行添加。
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| CN1970885A (zh) * | 2006-12-19 | 2007-05-30 | 崇州市上元小中纸制品加工厂 | 一种利用废纸生产平衡纸用纸浆的方法 |
| CN102154936A (zh) * | 2011-03-28 | 2011-08-17 | 华南理工大学 | 一种以木薯渣为原料制备造纸湿部化学添加剂的方法 |
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