CN108951244A - 一种废弃纺织纤维制备纸张的方法 - Google Patents

一种废弃纺织纤维制备纸张的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种废弃纺织纤维制备纸张的方法,包括如下步骤：开包、除杂，对收集的纺织纤维废料进行开包处理，并将开包后的纺织纤维废料送入除杂机进行机械除杂；洗涤、研磨、配液，将除杂后的纺织纤维废料通入洗涤池进行搅拌洗涤，洗涤后将纺织纤维废料捞出、沥干并通过研磨机进行研磨，纺织纤维废料在研磨后获得一级纤维颗粒，并将获得的一级纤维颗粒配制成4wt％‑10wt％浓度的溶液；漂白；盘磨；纤维改性；浆液配制；浆料上网；烘干成形得到纸张。本发明使得废弃纺织纤维得到合理的运用，避免了传统废弃纺织纤维处理下所带来的环境污染，提高了纺织业在处理废弃纺织纤维过程中的经济效益。

Description

一种废弃纺织纤维制备纸张的方法
技术领域
本发明涉及纸张制造技术领域，尤其涉及一种废弃纺织纤维制备纸张的方法。
背景技术
纺织业在我国是一个劳动密集程度高和对外依存度较大的产业，且我国是世界上最大的纺织品服装生产和出口国，纺织品服装出口的持续稳定增长对保证我国外汇储备、国际收支平衡、人民币汇率稳定、解决社会就业及纺织业可持续发展至关重要。纺织品的原料主要有棉花、羊绒、羊毛、蚕茧丝、化学纤维、羽毛羽绒等。
造纸工业是制造各种纸张及纸板的工业部门，它包括用木材、芦苇、甘蔗渣、稻草、麦秸、棉秸、麻杆、棉花等原料制造纸浆的纸浆制造业，在经济发达国家，纸及纸板消费量增长速度与其国内生产总值增长速度同步，在现代经济中所发挥的作用已越来越多地引起世人瞩目。
结合我国的纺织业以及造纸工业，其在生在制造的过程中均涵盖使用纤维作为其生产原料进行加工生产，因此在纺织业中的废弃纺织纤维可用于造纸工业中进行造纸，因此为了避免纺织业在生产制造的过程所产生的废弃纺织纤维的浪费，我们提出了一种废弃纺织纤维制备纸张的方法。
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，而提出的一种废弃纺织纤维制备纸张的方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，S1：开包、除杂，对收集的纺织纤维废料进行开包处理，并将开包后的纺织纤维废料送入除杂机进行机械除杂；
S2：洗涤、研磨、配液，将S1中除杂后的纺织纤维废料通入洗涤池进行搅拌洗涤，洗涤后将纺织纤维废料捞出、沥干并通过研磨机进行研磨，纺织纤维废料在研磨后获得一级纤维颗粒，并将获得的一级纤维颗粒配制成4wt％-10wt％浓度的溶液；
S3：漂白，将S2中一级纤维颗粒配制后的溶液中加入浓度为1.0％-6％的过氧化氢、浓度为1.2％-4.8％的NaOH、浓度为1.8-3.6％的Na2SiO3溶液并在55-85℃下处理，持续时间为50-110分钟；
S4：盘磨，将S3中漂白处理后的所得的一级纤维颗粒注入盘磨机进行盘磨，并获得二级纤维颗粒；
S5：纤维改性，将经步骤S4得到的二级纤维颗粒，稀释成6wt％-12wt％浓度的纤维溶液，采用1.2％-3.6％浓度的NaOH溶液在60-75℃条件下对纤维溶液恒温改性处理100-190分钟，再对经NaOH溶液改性处理后的纤维溶液洗涤至pH值为中性；
然后将PVA溶液添加到经NaOH溶液处理、并洗涤后的中性纤维溶液中进行搅拌混合，制备成纤维溶液分散体系；
S6：浆液配制，所述浆液配制是指针对经步骤S5得到的纤维溶液分散体系和纸浆纤维采用打浆机进行均匀搅拌并形成混合浆液，混合浆液浓度为1.5wt％-6wt％，并在所获得的混合浆液中加入分散剂、粘合剂，搅拌60-180s，得到浆料；
S7：浆料上网，对步骤S6中的浆料进行上网过滤脱水并形成湿纸张；
S8：烘干成形，对步骤S8中的所获得的湿纸张进行烘干、热压处理并得到纸张。
优选的，在所述步骤S1中，所述除杂机具体去除纺织纤维废料中的金属类固体杂质以及其它固体类杂质，处理后的纺织纤维废料中的金属类固体杂质含量为零，且其它固体类杂质的含量小于纺织纤维废料总质量的1％。
优选的，在步骤S2中，洗涤时纺织纤维废料的质量具体占洗涤池内水溶液质量的35％-80％，且在洗涤的过程中在洗涤池内增加搅拌机械，搅拌机械的转速为100-180r/min。
优选的，在步骤S2中，研磨后的一级纤维颗粒其长度为0.5cm-2cm、直径为100μm-400μm。
优选的，在步骤S4中，研磨后的二级纤维颗粒其长度为1mm-1.8mm、直径为10μm-25μm。
优选的，在步骤S5中PVA溶液浓度为1wt％-4wt％；
优选的，在步骤S6中的浆料的形成过程中，分散剂、粘结剂的添加量分别为混合浆液质量的1％-7％。
优选的，在步骤S7中的热压条件为：热压温度：50-80℃，热压压力：2-5MPa，热压时间：100-400min。
本发明提出的一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，有益效果在于：本方法结合了纺织业以及造纸工业在生产制造的过程中均涵盖纤维作为原料的特性，采用纺织业中的废弃纺织纤维对其进行开包、除杂、洗涤、研磨、配液、漂白、盘磨、纤维改性、浆液配制、浆料上网处理，并最终通过烘干成形得到原纸，因此使得纺织业所产生的废弃纺织纤维能够运用到造纸工业中进行造纸，使得废弃纺织纤维得到合理的运用，避免了传统废弃纺织纤维处理下所带来的环境污染，提高了纺织业在处理废弃纺织纤维过程中的经济效益。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。
实施例1
S1：开包、除杂，对收集的纺织纤维废料进行开包处理，并将开包后的纺织纤维废料送入除杂机进行机械除杂；
S2：洗涤、研磨、配液，将S1中除杂后的纺织纤维废料通入洗涤池进行搅拌洗涤，洗涤后将纺织纤维废料捞出、沥干并通过研磨机进行研磨，纺织纤维废料在研磨后获得一级纤维颗粒，并将获得的一级纤维颗粒配制成4wt％浓度的溶液；
S3：漂白，将S2中一级纤维颗粒配制后的溶液中加入浓度为1.0％的过氧化氢、浓度为1.2％的NaOH、浓度为1.8的Na2SiO3溶液并在55℃下处理，持续时间为50分钟；
S4：盘磨，将S3中漂白处理后的所得的一级纤维颗粒注入盘磨机进行盘磨，并获得二级纤维颗粒；
S5：纤维改性，将经步骤S4得到的二级纤维颗粒，稀释成6wt％-12wt％浓度的纤维溶液，采用1.2％浓度的NaOH溶液在60℃条件下对纤维溶液恒温改性处理100分钟，再对经NaOH溶液改性处理后的纤维溶液洗涤至pH值为中性；
然后将PVA溶液添加到经NaOH溶液处理、并洗涤后的中性纤维溶液中进行搅拌混合，制备成纤维溶液分散体系；
S6：浆液配制，所述浆液配制是指针对经步骤S5得到的纤维溶液分散体系和纸浆纤维采用打浆机进行均匀搅拌并形成混合浆液，混合浆液浓度为1.5wt％，并在所获得的混合浆液中加入分散剂、粘合剂，搅拌60s，得到浆料；
S7：浆料上网，对步骤S6中的浆料进行上网过滤脱水并形成湿纸张；
S8：烘干成形，对步骤S8中的所获得的湿纸张进行烘干、热压处理并得到纸张。
在所述步骤S1中，所述除杂机具体去除纺织纤维废料中的金属类固体杂质以及其它固体类杂质，处理后的纺织纤维废料中的金属类固体杂质含量为零，且其它固体类杂质的含量小于纺织纤维废料总质量的1％。
在步骤S2中，洗涤时纺织纤维废料的质量具体占洗涤池内水溶液质量的35％，且在洗涤的过程中在洗涤池内增加搅拌机械，搅拌机械的转速为100r/min。
在步骤S2中，研磨后的一级纤维颗粒其长度为0.5cm、直径为100μm。
在步骤S4中，研磨后的二级纤维颗粒其长度为1mm、直径为10μm。
在步骤S5中PVA溶液浓度为1wt％；
在步骤S6中的浆料的形成过程中，分散剂、粘结剂的添加量分别为混合浆液质量的1％。
在步骤S7中的热压条件为：热压温度：50℃，热压压力：2MPa，热压时间：100min。
实施例2
S1：开包、除杂，对收集的纺织纤维废料进行开包处理，并将开包后的纺织纤维废料送入除杂机进行机械除杂；
S2：洗涤、研磨、配液，将S1中除杂后的纺织纤维废料通入洗涤池进行搅拌洗涤，洗涤后将纺织纤维废料捞出、沥干并通过研磨机进行研磨，纺织纤维废料在研磨后获得一级纤维颗粒，并将获得的一级纤维颗粒配制成6wt％浓度的溶液；
S3：漂白，将S2中一级纤维颗粒配制后的溶液中加入浓度为2.5％的过氧化氢、浓度为2.4％的NaOH、浓度为2.4％的Na2SiO3溶液并在65℃下处理，持续时间为70分钟；
S4：盘磨，将S3中漂白处理后的所得的一级纤维颗粒注入盘磨机进行盘磨，并获得二级纤维颗粒；
S5：纤维改性，将经步骤S4得到的二级纤维颗粒，稀释成8wt％浓度的纤维溶液，采用2％浓度的NaOH溶液在65℃条件下对纤维溶液恒温改性处理130分钟，再对经NaOH溶液改性处理后的纤维溶液洗涤至pH值为中性；
然后将PVA溶液添加到经NaOH溶液处理、并洗涤后的中性纤维溶液中进行搅拌混合，制备成纤维溶液分散体系；
S6：浆液配制，所述浆液配制是指针对经步骤S5得到的纤维溶液分散体系和纸浆纤维采用打浆机进行均匀搅拌并形成混合浆液，混合浆液浓度为3wt％，并在所获得的混合浆液中加入分散剂、粘合剂，搅拌100s，得到浆料；
S7：浆料上网，对步骤S6中的浆料进行上网过滤脱水并形成湿纸张；
S8：烘干成形，对步骤S8中的所获得的湿纸张进行烘干、热压处理并得到纸张。
在所述步骤S1中，所述除杂机具体去除纺织纤维废料中的金属类固体杂质以及其它固体类杂质，处理后的纺织纤维废料中的金属类固体杂质含量为零，且其它固体类杂质的含量小于纺织纤维废料总质量的1％。
在步骤S2中，洗涤时纺织纤维废料的质量具体占洗涤池内水溶液质量的50％，且在洗涤的过程中在洗涤池内增加搅拌机械，搅拌机械的转速为130r/min。
在步骤S2中，研磨后的一级纤维颗粒其长度为1cm、直径为200μm。
在步骤S4中，研磨后的二级纤维颗粒其长度为1.3mm、直径为15μm。
在步骤S5中PVA溶液浓度为2wt％；
在步骤S6中的浆料的形成过程中，分散剂、粘结剂的添加量分别为混合浆液质量的3％。
在步骤S7中的热压条件为：热压温度：60℃，热压压力：3MPa，热压时间：200min。
实施例3
S1：开包、除杂，对收集的纺织纤维废料进行开包处理，并将开包后的纺织纤维废料送入除杂机进行机械除杂；
S2：洗涤、研磨、配液，将S1中除杂后的纺织纤维废料通入洗涤池进行搅拌洗涤，洗涤后将纺织纤维废料捞出、沥干并通过研磨机进行研磨，纺织纤维废料在研磨后获得一级纤维颗粒，并将获得的一级纤维颗粒配制成8wt％浓度的溶液；
S3：漂白，将S2中一级纤维颗粒配制后的溶液中加入浓度为4％的过氧化氢、浓度为3.6％的NaOH、浓度为3.0％的Na2SiO3溶液并在75℃下处理，持续时间为90分钟；
S4：盘磨，将S3中漂白处理后的所得的一级纤维颗粒注入盘磨机进行盘磨，并获得二级纤维颗粒；
S5：纤维改性，将经步骤S4得到的二级纤维颗粒，稀释成6wt％-12wt％浓度的纤维溶液，采用2.8％浓度的NaOH溶液在70℃条件下对纤维溶液恒温改性处理160分钟，再对经NaOH溶液改性处理后的纤维溶液洗涤至pH值为中性；
然后将PVA溶液添加到经NaOH溶液处理、并洗涤后的中性纤维溶液中进行搅拌混合，制备成纤维溶液分散体系；
S6：浆液配制，所述浆液配制是指针对经步骤S5得到的纤维溶液分散体系和纸浆纤维采用打浆机进行均匀搅拌并形成混合浆液，混合浆液浓度为4.5wt％，并在所获得的混合浆液中加入分散剂、粘合剂，搅拌140s，得到浆料；
S7：浆料上网，对步骤S6中的浆料进行上网过滤脱水并形成湿纸张；
S8：烘干成形，对步骤S8中的所获得的湿纸张进行烘干、热压处理并得到纸张。
在所述步骤S1中，所述除杂机具体去除纺织纤维废料中的金属类固体杂质以及其它固体类杂质，处理后的纺织纤维废料中的金属类固体杂质含量为零，且其它固体类杂质的含量小于纺织纤维废料总质量的1％。
在步骤S2中，洗涤时纺织纤维废料的质量具体占洗涤池内水溶液质量的65％，且在洗涤的过程中在洗涤池内增加搅拌机械，搅拌机械的转速为160r/min。
在步骤S2中，研磨后的一级纤维颗粒其长度为1.5cm、直径为300μm。
在步骤S4中，研磨后的二级纤维颗粒其长度为1.6mm、直径为20μm。
在步骤S5中PVA溶液浓度为3wt％；
在步骤S6中的浆料的形成过程中，分散剂、粘结剂的添加量分别为混合浆液质量的5％。
在步骤S7中的热压条件为：热压温度：70℃，热压压力：4MPa，热压时间：300min。
实施例4
S1：开包、除杂，对收集的纺织纤维废料进行开包处理，并将开包后的纺织纤维废料送入除杂机进行机械除杂；
S2：洗涤、研磨、配液，将S1中除杂后的纺织纤维废料通入洗涤池进行搅拌洗涤，洗涤后将纺织纤维废料捞出、沥干并通过研磨机进行研磨，纺织纤维废料在研磨后获得一级纤维颗粒，并将获得的一级纤维颗粒配制成10wt％浓度的溶液；
S3：漂白，将S2中一级纤维颗粒配制后的溶液中加入浓度为6％的过氧化氢、浓度为4.8％的NaOH、浓度为3.6％的Na2SiO3溶液并在85℃下处理，持续时间为110分钟；
S4：盘磨，将S3中漂白处理后的所得的一级纤维颗粒注入盘磨机进行盘磨，并获得二级纤维颗粒；
S5：纤维改性，将经步骤S4得到的二级纤维颗粒，稀释成12wt％浓度的纤维溶液，采用3.6％浓度的NaOH溶液在75℃条件下对纤维溶液恒温改性处理190分钟，再对经NaOH溶液改性处理后的纤维溶液洗涤至pH值为中性；
然后将PVA溶液添加到经NaOH溶液处理、并洗涤后的中性纤维溶液中进行搅拌混合，制备成纤维溶液分散体系；
S6：浆液配制，所述浆液配制是指针对经步骤S5得到的纤维溶液分散体系和纸浆纤维采用打浆机进行均匀搅拌并形成混合浆液，混合浆液浓度为6wt％，并在所获得的混合浆液中加入分散剂、粘合剂，搅拌180s，得到浆料；
S7：浆料上网，对步骤S6中的浆料进行上网过滤脱水并形成湿纸张；
S8：烘干成形，对步骤S8中的所获得的湿纸张进行烘干、热压处理并得到纸张。
在所述步骤S1中，所述除杂机具体去除纺织纤维废料中的金属类固体杂质以及其它固体类杂质，处理后的纺织纤维废料中的金属类固体杂质含量为零，且其它固体类杂质的含量小于纺织纤维废料总质量的1％。
在步骤S2中，洗涤时纺织纤维废料的质量具体占洗涤池内水溶液质量的80％，且在洗涤的过程中在洗涤池内增加搅拌机械，搅拌机械的转速为180r/min。
在步骤S2中，研磨后的一级纤维颗粒其长度为2cm、直径为400μm。
在步骤S4中，研磨后的二级纤维颗粒其长度为1.8mm、直径为25μm。
在步骤S5中PVA溶液浓度为4wt％；
在步骤S6中的浆料的形成过程中，分散剂、粘结剂的添加量分别为混合浆液质量的7％。
在步骤S7中的热压条件为：热压温度：80℃，热压压力：5MPa，热压时间：400min。
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 (8)

1.一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1：开包、除杂，对收集的纺织纤维废料进行开包处理，并将开包后的纺织纤维废料送入除杂机进行机械除杂；
S2：洗涤、研磨、配液，将S1中除杂后的纺织纤维废料通入洗涤池进行搅拌洗涤，洗涤后将纺织纤维废料捞出、沥干并通过研磨机进行研磨，纺织纤维废料在研磨后获得一级纤维颗粒，并将获得的一级纤维颗粒配制成4wt％-10wt％浓度的溶液；
S3：漂白，将S2中一级纤维颗粒配制后的溶液中加入浓度为1.0％-6％的过氧化氢、浓度为1.2％-4.8％的NaOH、浓度为1.8-3.6％的Na2SiO3溶液并在55-85℃下处理，持续时间为50-110分钟；
S4：盘磨，将S3中漂白处理后的所得的一级纤维颗粒注入盘磨机进行盘磨，并获得二级纤维颗粒；
S5：纤维改性，将经步骤S4得到的二级纤维颗粒，稀释成6wt％-12wt％浓度的纤维溶液，采用1.2％-3.6％浓度的NaOH溶液在60-75℃条件下对纤维溶液恒温改性处理100-190分钟，再对经NaOH溶液改性处理后的纤维溶液洗涤至pH值为中性；
然后将PVA溶液添加到经NaOH溶液处理、并洗涤后的中性纤维溶液中进行搅拌混合，制备成纤维溶液分散体系；
S6：浆液配制，所述浆液配制是指针对经步骤S5得到的纤维溶液分散体系和纸浆纤维采用打浆机进行均匀搅拌并形成混合浆液，混合浆液浓度为1.5wt％-6wt％，并在所获得的混合浆液中加入分散剂、粘合剂，搅拌60-180s，得到浆料；
S7：浆料上网，对步骤S6中的浆料进行上网过滤脱水并形成湿纸张；
S8：烘干成形，对步骤S8中的所获得的湿纸张进行烘干、热压处理并得到纸张。
2.根据权利要求1所述的一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述除杂机具体去除纺织纤维废料中的金属类固体杂质以及其它固体类杂质，处理后的纺织纤维废料中的金属类固体杂质含量为零，且其它固体类杂质的含量小于纺织纤维废料总质量的1％。
3.根据权利要求1所述的一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，其特征在于，在步骤S2中，洗涤时纺织纤维废料的质量具体占洗涤池内水溶液质量的35％-80％，且在洗涤的过程中在洗涤池内增加搅拌机械，搅拌机械的转速为100-180r/min。
4.根据权利要求1所述的一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，其特征在于，在步骤S2中，研磨后的一级纤维颗粒其长度为0.5cm-2cm、直径为100μm-400μm。
5.根据权利要求1所述的一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，其特征在于，在步骤S4中，研磨后的二级纤维颗粒其长度为1mm-1.8mm、直径为10μm-25μm。
6.根据权利要求1所述的一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，其特征在于，在步骤S5中PVA溶液浓度为1wt％-4wt％。
7.根据权利要求1所述的一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，其特征在于，在步骤S6中的浆料的形成过程中，分散剂、粘结剂的添加量分别为混合浆液质量的1％-7％。
8.根据权利要求1所述的一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，其特征在于，在步骤S7中的热压条件为：热压温度：50-80℃，热压压力：2-5MPa，热压时间：100-400min。
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