CN109403128B - 一种使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法 - Google Patents

一种使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法，包括废旧箱板纸制浆步骤、土绒制浆步骤、一次配浆步骤、分级筛选步骤、第一初浆处理步骤、第二初浆处理步骤和二次配浆步骤，土绒制浆步骤包括碎解子步骤、盘磨疏解子步骤和除杂质子步骤。本发明将土绒经过处理后与废旧箱板纸混合进行造纸，可减少制浆白水中木素、淀粉等有机物质的含量，减少白水系统中阴离子垃圾，降低车间排水COD(化学需氧量)，从而减轻污水负荷，保护环境；使用本发明公开的方法制成的纸张与传统工艺制作的纸张相比，纸面洁净度改善，纸面平滑触感优良，添加土绒可促使成纸紧度增加，纸张强度随之提高，进而提升纸张质量。

Description

一种使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法
技术领域
本发明涉及制浆造纸技术领域，尤其涉及一种使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法。
背景技术
土绒作为一种棉纺纱厂下脚料，颜色多偏黄，由于杂质较多，纤维较短，一般用于模塑制作蛋托和育苗拖等，但这些产品市场较小；另外不少棉厂、棉种加工单位将土绒丢弃，造成环境污染和资源浪费。现代生产中，利用废旧箱板纸进行造纸的技术比较普遍，但废旧箱板纸资源短缺，而土绒数量多价格低，且土绒中纤维素含量较高，属于符合造纸的原料。
目前土绒主要用于纸浆模塑行业，并没有大范围用于造纸工业中，将土绒应用于造纸工业中可缓解废纸资源短缺的问题，但是，土绒存在分散性差和杂质多的问题，故利用造纸技术对土绒进行合理利用。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法，所述技术方案如下：
本发明提供了一种使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法，包括以下步骤：
步骤1、废旧箱板纸制浆步骤：将废旧箱板纸置于碎浆机中碎解，并将碎浆机的温度控制在50-60℃，再经过除渣步骤后，制成用于抄纸的废纸浆料，废纸浆料的成浆浓度控制在3％-5％；
步骤2、土绒浆料制浆步骤，包括以下子步骤：
2.1)碎解子步骤：将土绒置于碎浆机中碎解，并将碎浆机的温度控制在50-60℃，土绒碎解后形成土绒浆料悬浮液，并将土绒浆料悬浮液的成浆浓度控制在3％-5％，土绒浆料悬浮液的打浆度的数值范围为10-25°SR；
2.2)盘磨疏解子步骤：将土绒浆料悬浮液输送至盘磨设备中疏解后，制成土绒初浆，土绒初浆的打浆度控制在30-55°SR；
2.3)除杂质子步骤：将土绒初浆置于第一除砂器中，去除土绒初浆中的杂质，得到土绒浆料；
步骤3、一次配浆步骤：将步骤1中的废纸浆料和子步骤2.3中的土绒浆料分别输送至混合罐中混合形成混合初浆，其中，所述土绒浆料的质量百分含量小于等于10％，再经过粗筛选步骤得到第一混合浆料；
步骤4、分级筛选步骤：将第一混合浆料输送至分级筛设备中进行分级筛选处理，先从分级筛设备的良浆出口得到第一初浆，再从分级筛设备的尾浆出口得到第二初浆，其中，第一初浆的质量百分含量为40％-60％；
步骤5、第一初浆处理步骤：将步骤4中第一初浆顺次经过除渣步骤和浓缩步骤后得到第一浆料，所述第一浆料的成浆浓度控制在3％-5％；
步骤6、第二初浆处理步骤：将步骤4中第二初浆顺次经过除渣步骤、精筛选步骤、浓缩步骤和磨浆步骤后，制成第二浆料，第二浆料的成浆浓度控制在3％-5％；
步骤7、二次配浆步骤：将步骤5中的第一浆料和步骤6中的第二浆料分别泵送至配浆罐中进行混合，形成第二混合浆料，所述第二混合浆料的成浆浓度范围为3-5％，打浆度的数值范围为30-50°SR。
进一步地，所述步骤4中分级筛选步骤中，第一初浆的湿重范围为2g-6g。
进一步地，所述步骤4中分级筛选步骤中，第二初浆的湿重范围为4g-9g。
进一步地，所述步骤2中土绒中的棉纤维的质量百分含量大于等于80％。
进一步地，所述步骤4中分级筛设备的缝状筛板的缝宽数值范围为0.15mm-0.25mm或孔状筛板的孔径数值范围为0.6mm-1.5mm。
进一步地，所述步骤4中分级筛设备的压差范围为100kPa-150kPa。
进一步地，所述子步骤2.3中第一除砂器设定的浓度范围为2％-3％。
进一步地，所述子步骤5中除渣选用的设备为第二除砂器，所述第二除砂器设定的浓度为1％。
进一步地，所述步骤5中浓缩选用的设备为多圆盘浓缩机，所述多圆盘浓缩机设定的出浆浓度范围为8％-12％。
进一步地，所述碎浆机为间歇式水力碎浆机和\或连续性水力碎浆机。
本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：
a.将土绒经过处理后与废旧箱板纸混合进行造纸，可减少制浆白水中木素、淀粉等有机物质的含量，减少白水系统中阴离子垃圾，降低车间排水COD(化学需氧量)，从而减轻污水负荷，保护环境；
b.使用本发明公开的方法制成的纸张与传统工艺制作的纸张相比，纸面洁净度改善，纸面平滑触感优良，添加土绒可促使成纸紧度增加，纸张强度随之提高，进而提升纸张质量；
c.本申请所提供的方法，具有方便、简单、易于操作等优点，适合批量生产和广泛应用；
d.使土绒得到有效利用，减少废旧箱板纸的使用量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法的流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
在本发明的一个实施例中，提供一种使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法，参见图1，包括以下步骤：
步骤1、废旧箱板纸制浆步骤：将废旧箱板纸置于碎浆机中碎解，并将碎浆机的的温度控制在50-60℃，优选温度为55℃，再经过除渣步骤后，制成用于抄纸的废纸浆料，废纸浆料的成浆浓度控制在3％-5％(优选为4％)，除渣步骤中使用的设备为高浓除砂器，高浓除砂器设定的浓度为5％，去除的杂质为沙砾；
步骤2、土绒浆料制浆步骤，包括以下子步骤：
2.1)碎解子步骤：将土绒(土绒中的棉纤维的质量百分含量大于等于80％)置于碎浆机中碎解，并将碎浆机的温度控制在50-60℃，优选温度为55℃，碎解后形成土绒浆料悬浮液，并将其成浆浓度控制在3％-5％，优选为4％，土绒浆料悬浮液的数值范围为10-25°SR，优选为15°SR；
2.2)盘磨疏解子步骤：将子步骤2.1中土绒浆料悬浮液输送至盘磨设备中疏解后，制成土绒初浆，土绒初浆的打浆度控制在30-55°SR，优选为40°SR；盘磨疏解后的土绒纤维开始分丝帚化以及被切断，更加容易分散，絮聚机会进一步降低；
2.3)除杂质子步骤：将土绒初浆置于第一除砂器中，去除土绒初浆中的杂质(杂质为沙砾)，得到土绒浆料，第一除砂器设定的浓度数值范围为2％-3％(优选为2.5％)，疏解后的土绒初浆含有重杂质，依靠离心原理，土绒初浆置于第一除砂器中，密度大的杂质可被分离出去，进一步净化土绒浆料；
步骤3、一次配浆步骤：将步骤1中的废纸浆料和子步骤2.3中的土绒浆料分别输送至混合罐中混合形成混合初浆，其中，所述土绒浆料的质量百分含量小于等于10％，优选为5％，再将混合初浆进行粗筛选步骤得到第一混合浆料，粗筛选步骤中使用的设备为孔筛，在粗筛步骤中去除线头、塑料等轻杂质等；
步骤4、分级筛选步骤：将步骤3中经过粗筛的第一混合浆料输送至分级筛设备中进行分级筛选处理，先从分级筛设备的良浆出口得到第一初浆，再从分级筛设备的尾浆出口得到第二初浆，其中，第一初浆的质量百分含量为40％-60％，优选为50％，得到的第一初浆的湿重范围为2g-6g，优选为6g，得到的第二初浆的湿重范围为4g-9g，优选为9g。
在步骤4分级筛选步骤中，获得的第一初浆和第二初浆的质量配比根据最终获得纸张的抗张强度和层间结合力进行调节，如果经测试纸张的抗张强度低，可在步骤4中增加第二初浆的质量百分含量；如果经测试纸张的层间结合力低，可在步骤4中增加第一初浆的质量百分含量，通过分离出第一初浆和第二初浆，可以合理分配抄纸时的纤维比例。
步骤5、第一初浆处理步骤：因第一初浆中还有杂质，需将步骤4中第一初浆置于第二除砂器(第二除砂器设定的浓度为1％)中去除杂质，再将去除杂质的第一初浆输送至多圆盘浓缩机中(其出浆浓度范围为8％-12％，优选为10％)，经过浓缩得到第一浆料，第一浆料的成浆浓度控制在3％-5％，优选为4％；
步骤6、第二初浆处理步骤：将步骤4中第二初浆顺次经过除渣步骤、精筛选步骤、浓缩步骤和磨浆步骤后，制成第二浆料，第二浆料的成浆浓度控制在3％-5％，优选为4％，其中，除渣步骤中使用的设备为第二除砂器，以去除第二初浆中的杂质，第二除砂器设定的浓度为1％；浓缩步骤中涉及使用的设备为多圆盘浓缩机(其出浆浓度范围设置为8％-12％，优选为10％)；磨浆步骤中使用盘磨设备对经过浓缩后的浆料进行磨浆；
步骤7、二次配浆步骤：将步骤5中的第一浆料和步骤6中的第二浆料分别泵送至配浆罐中进行混合，形成第二混合浆料，第二混合浆料的成浆浓度范围为3-5％，优选为4％；打浆度的数值范围为30-50°SR，优选为45°SR。
利用上述第二混合浆料进行造纸的具体实施方式如下：将第二混合浆料输送至流浆箱中进行流浆处理，再顺次经过网部脱水步骤、压榨脱水步骤、前干燥步骤、施胶步骤、后干燥步骤和卷曲步骤后，形成纸张，最后机械加工使纸张轧成瓦楞状，得到瓦楞纸板。
对上述制得的纸张通过强度测试仪进行测试得知：仅使用废旧箱板纸进行制浆造纸，得到纸张的裂断长为4.2km，纸张的层间结合力为210J/m2，耐破指数是2.8kPa·m2/g；使用土绒和废旧箱板纸制成混合造纸浆料(其中土绒浆料的质量百分含量为5％)进行制浆造纸，得到纸张的裂断长为4.3km，纸张的层间结合力为240J/m2，耐破指数是3.0kPa·m2/g，相比仅使用废旧箱板纸，添加土绒进行造纸后，纸张的强度和耐破性能均有提高。
另外，造纸白水(造纸白水是指在脱水步骤、压榨脱水中产生的白水)的COD(化学需氧量)进行检测后得知：仅使用废旧箱板纸进行制浆造纸，造纸白水的COD为8200mg/L，PCD(代表单位体积白水中阴离子的电荷量)为-540μeq/L；使用土绒和废旧箱板纸制成混合造纸浆料(其中土绒浆料的质量百分含量为5％)进行制浆造纸，造纸白水的COD(化学需氧量)为7500mg/L，PCD为-400μeq/L，相对前者，添加土绒进行造纸后，COD和PCD均降低，有机污染物减少，降低了污染，减少了白水系统中阴离子垃圾。
在本发明中，所述步骤4中分级筛设备的缝状筛板的缝宽数值范围为0.15mm-0.25mm或分级筛设备的孔状筛板的孔径数值范围为0.6mm-1.5mm。根据纸张的质量要求，在不增加电耗的情况下可相应增加或减小孔状筛板的孔径或缝状筛板的缝宽，但若孔状筛板的孔径或缝状筛板的缝宽较大时，会增大杂质通过的机会，进而导致纸张的洁净程度下降，因此，缝状筛板的缝宽优选为0.15mm，孔状筛板的孔径优选为0.6mm；所述分级筛设备的压差为100kPa-150kPa，优选为100kPa。
进一步地，所述步骤1和子步骤2.1中选用的碎浆机为间歇式水力碎浆机和\或连续性水力碎浆机。
本发明提供了一种使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法，将土绒经过处理后与废旧箱板纸混合进行造纸，可减少制浆白水中木素、淀粉等有机物质的含量，减少白水系统中阴离子垃圾，降低车间排水COD(化学需氧量)，从而减轻污水负荷，保护环境；使用本发明公开的方法制成的纸张与传统工艺制作的纸张相比，纸面洁净度改善，纸面平滑触感优良，且添加土绒可促使成纸紧度增加，纸张强度随之提高，进而提升纸张质量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、废旧箱板纸制浆步骤：将废旧箱板纸置于碎浆机中碎解，并将碎浆机的温度控制在50-60℃，再经过除渣步骤后，制成用于抄纸的废纸浆料，废纸浆料的成浆浓度控制在3%-5%；
步骤2、土绒浆料制浆步骤，包括以下子步骤：
2.1）碎解子步骤：将土绒置于碎浆机中碎解，并将碎浆机的温度控制在50-60℃，土绒碎解后形成土绒浆料悬浮液，并将其成浆浓度控制在3%-5%，土绒浆料悬浮液的打浆度的数值范围为10-25°SR；
2.2）盘磨疏解子步骤：将土绒浆料悬浮液输送至盘磨设备中疏解后，制成土绒初浆，土绒初浆的打浆度控制在30-55°SR；
2.3）除杂质子步骤：将土绒初浆置于第一除砂器中，去除土绒初浆中的杂质，得到土绒浆料；
步骤3、一次配浆步骤：将步骤1中的废纸浆料和子步骤2.3中的土绒浆料分别输送至混合罐中混合形成混合初浆，其中，所述土绒浆料的质量百分含量小于等于10%，再经过粗筛选步骤得到第一混合浆料；
步骤4、分级筛选步骤：将第一混合浆料输送至分级筛设备中进行分级筛选处理，先从分级筛设备的良浆出口得到第一初浆，再从分级筛设备的尾浆出口得到第二初浆，其中，第一初浆的质量百分含量为40%-60%；
步骤5、第一初浆处理步骤：将步骤4中第一初浆顺次经过除渣步骤和浓缩步骤后得到第一浆料，所述第一浆料的成浆浓度控制在3%-5%；
步骤6、第二初浆处理步骤：将步骤4中第二初浆顺次经过除渣步骤、精筛选步骤、浓缩步骤和磨浆步骤后，制成第二浆料，所述第二浆料的成浆浓度控制在3%-5%；
步骤7、二次配浆步骤：将步骤5中的第一浆料和步骤6中的第二浆料分别泵送至配浆罐中进行混合，形成第二混合浆料，所述第二混合浆料的成浆浓度范围为3-5%，打浆度的数值范围为30-50°SR；
所述步骤4中分级筛选步骤中，所述第一初浆的湿重范围为2g-6g。
2.根据权利要求1所述的使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法，其特征在于，所述步骤4中分级筛选步骤中，所述第二初浆的湿重范围为4g-9g。
3.根据权利要求1所述的使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法，其特征在于，所述步骤2中土绒中的棉纤维的质量百分含量大于等于80%。
4.根据权利要求1所述的使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法，其特征在于，所述步骤4中分级筛设备的缝状筛板的缝宽的数值范围为0.15mm-0.25mm或孔状筛板的孔径的数值范围为0.6mm-1.5mm。
5.根据权利要求1所述的使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法，其特征在于，所述步骤4中分级筛设备的压差范围为100kPa-150kPa。
6.根据权利要求1所述的使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法，其特征在于，所述子步骤2.3中第一除砂器设定的浓度范围为2%-3%。
7.根据权利要求1所述的使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法，其特征在于，所述子步骤5中除渣选用的设备为第二除砂器，所述第二除砂器设定的浓度为1%。
8.根据权利要求1所述的使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法，其特征在于，所述步骤5中浓缩选用的设备为多圆盘浓缩机，所述多圆盘浓缩机设定的出浆浓度范围为8%-12%。
9.根据权利要求1所述的使用土绒及废旧箱板纸制成混合造纸浆料的方法，其特征在于，所述碎浆机为间歇式水力碎浆机和\或连续性水力碎浆机。
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