CN109518505B - 一种使用废纸制浆的提高纤维利用率的瓦楞芯纸生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种使用废纸制浆的提高纤维利用率的瓦楞芯纸生产方法,包括废纸浆料调浆步骤、废纸浆料浸泡润胀步骤、废纸浆料膨化步骤、废纸碎浆步骤、膨化牛皮碎片步骤、牛皮碎浆步骤、除渣筛查步骤、混合助磨剂步骤、磨浆步骤、网部抄造压榨步骤和后续造纸步骤,本发明利用废纸与牛皮碎料生产瓦楞芯纸,在碎浆步骤前对造纸材料进行充分的预处理,使造纸材料中的纤维在碎浆步骤中得到最大限度地解离和保持纤维的完整性,提高二次纤维在抄造步骤中的利用率。本发明工艺简单,生产过程更加节能环保,生产过程清洁无污染,且制浆过程中大幅度减少纤维损伤,大幅度减少纤维折断率,纤维使用率高,使制备得到的瓦楞芯纸的韧性和强度得到大幅度的提升。

Description

一种使用废纸制浆的提高纤维利用率的瓦楞芯纸生产方法
技术领域
本发明涉及瓦楞芯纸生产工艺技术领域,尤其是涉及一种使用废纸制浆的提高纤维利用率的瓦楞芯纸生产方法。
背景技术
随着废纸回收利用技术的日益完善,使用废纸制备瓦楞芯纸的技术目前已非常成熟。回收废纸中的纤维的回收处理方法有机械法、热化学法和热法,这些方法存在能耗高、处理废水有毒有机卤化物(AOX)含量高、纤维疏解分散效果差及纤维回收利用率低等问题,因而限制了废纸纤维的回用。
在制浆过程中也会损伤大部分纤维,纤维的折断率也非常高,这会使制备得到的瓦楞芯纸的韧性和强度大幅度降低,影响瓦楞芯纸的质量。
因此需要研究开发适合废纸的制浆工艺,以解决废纸疏解分散效果差、纤维回收利用率低的问题,以提高回收废纸纤维的利用价值,因此有必要予以改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种使用废纸制浆的提高纤维利用率的瓦楞芯纸生产方法,它在碎浆前将需要碎浆的废纸浆料与废牛皮浆料进行预处理,使其中的纤维进行润胀、膨化,在碎浆的过程中能最大限度地解离成单根纤维同时又最大限度地保持纤维原有的形态和强度,纤维得到更完整地保留下来,有效防止纤维的多次打断,从而提升二次纤维的利用率。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案是:
一种使用废纸制浆的提高纤维利用率的瓦楞芯纸生产方法,包括以下步骤:
(1)废纸初浆制作步骤,包括以下子步骤:
(1.1)废纸浆料调浆步骤,将废纸破碎后投入浸泡池中浸泡,浸泡时间为10-12小时,得到废纸浆料,经过输送管道将废纸浆料输送至第一搅拌设备中;
(1.2)废纸浆料浸泡润胀步骤,将废纸浆料置于第一搅拌设备中,第一搅拌设备的内部温度控制在40-50℃,将氢氧化钠水溶液加入第一搅拌设备中,将废纸浆料浸泡在氢氧化钠水溶液中5-7小时后,启动搅拌装置对氢氧化钠水溶液与废纸浆料进行搅拌,使氢氧化钠水溶液与废纸浆料中的纤维充分混合,3-4min内完成润胀,得到润胀废纸浆料;
(1.3)废纸浆料膨化步骤,将润胀废纸浆料输送至第一高压反应釜内,并对第一高压反应釜进行注水加压,压力控制在10-20MPa,稳压5-8分钟,瞬间卸压,在2秒内卸除第一高压反应釜内的压力,得到废纸膨化浆料;
(1.4)废纸碎浆步骤,通过输送管道将废纸膨化浆料输送至第一碎浆设备,把第一碎浆设备温度控制在40-50℃,把第一碎浆设备中的打浆装置控制在以300-700rpm的转速碎浆,得到废纸初浆;
(1.5)污泥污水处理步骤,从第一碎浆设备底部排除重渣,通过泥水分离设备将重渣中的污水和污泥分离出来,将污泥输送至污泥干化处理设备干化处理,将污水输送至污水净化处理设备净化处理;
(2)牛皮初浆制作步骤,包括以下子步骤:
(2.1)膨化牛皮碎片步骤,将牛皮废料碎片放置于第二高压反应釜中,并将第二高压反应釜内的温度控制在40-50℃,通入一氧化碳至压力为18-25MPa,保压1-3h,瞬间卸压,在2秒内卸除第二高压反应釜内的压力,得到膨化牛皮废料;
(2.2)牛皮碎浆步骤,将膨化牛皮废料通过输送设备输送至第二碎浆设备中,将第二碎浆设备中的温度控制在40-50℃,把第二碎浆设备中的打浆装置控制在以400-600rpm的转速碎浆,启动第二碎浆设备,碎浆时间控制在20-40min,得到牛皮初浆;
(3)除渣筛查步骤,将废纸初浆和牛皮初浆分别进行高浓除渣步骤、粗筛选步骤、低浓除渣步骤、精筛选步骤和浓缩步骤后,制成适合造纸的废纸纤维浆料和牛皮纤维浆料,废纸纤维浆料的成浆浓度控制在4-5%,牛皮纤维浆料的成浆浓度控制在8-10%;
(4)混合助磨剂步骤,将废纸纤维浆料和牛皮纤维浆料通过输送设备输送至第二搅拌设备中,将第二搅拌设备中的温度控制在40-50℃,废纸纤维浆料与牛皮纤维浆料的重量比为1:0.2-0.3,往第二搅拌设备中投入硬质助磨剂,硬质助磨剂的添加量占浆料总质量的5-15%,启动第二搅拌设备将废纸纤维浆料、牛皮纤维浆料和助磨剂搅拌均匀,得到瓦楞芯纸初浆;
(5)磨浆步骤:将瓦楞芯纸初浆输送至磨浆机进行磨浆,并在磨浆过程中定量向磨浆机投入天然牛胶,天然牛胶的投入速度为6克/秒,经过磨浆后硬质助磨剂与纤维之间产生摩擦作用,促进纤维的帚化,提升纤维的强度,并在磨浆时投入天然牛胶,使废纸纤维与牛皮纤维相互粘结形成交织成网状纤维,得到高强度浆料;
(6)网部抄造压榨步骤,将高强度浆料输送至抄造池进行抄造形成瓦楞芯纸层,将瓦楞芯纸层输送至后压榨步骤,将含水率降低至60%以下;
(7)后续造纸步骤,将经过压榨部压榨的瓦楞芯纸层输送至烘缸部烘干、后烘缸部干燥;
(8)成品,收卷后得到瓦楞芯纸。
进一步的技术方案中,所述废纸浆料调浆步骤中,将废纸浆料浆浓控制为15-20wt%。
进一步的技术方案中,所述混合助磨剂步骤中,所述硬质助磨剂选用单根纤维平均长度为5-10mm的纤维状的矿物类纤维。
进一步的技术方案中,所述矿物类纤维是玻璃纤维、陶瓷纤维、矿物纤维和粉煤灰熔溶喷丝纤维的混合物。
进一步的技术方案中,所述磨浆步骤中,在磨浆机的磨浆室中设置有同轴安装的上磨盘、中磨盘和下磨盘,中磨盘活动安装于上磨盘和下磨盘的中间,中磨盘和下磨盘之间安装有弹簧;在上磨盘和中磨盘之间形成一上磨浆空间,在中磨盘和下磨盘之间形成一下磨浆空间;在上磨浆空间和下磨浆空间中对瓦楞芯纸初浆进行弹性压力磨浆,在磨浆过程中,通过控制注入磨浆室的瓦楞芯纸初浆的注入速度产生变化,使上磨浆空间的浆料压力产生变化,中磨盘在磨浆过程中在弹簧及变化的浆料压力作用下上下移动。
进一步的技术方案中,在磨浆过程中,控制所述上磨盘和下磨盘沿逆时针方向旋转,控制所述中磨盘沿顺时针方向旋转,使所述上磨浆空间中的瓦楞芯纸初浆和所述下磨浆空间中的瓦楞芯纸初浆产生紊流,控制注入磨浆室的瓦楞芯纸初浆的注入速度产生规律变化,注入速度的变化规律是,控制注入速度在1分钟内从1升/分钟逐渐增加到50升/分钟,然后再控制注入速度在1分钟内从50升/分钟逐渐减小到1升/分钟,循环变化。
进一步的技术方案中,所述上磨浆空间的间隙控制在2-3mm,所述下磨浆空间的间隙控制在1-2mm,在上磨盘的顶面开设多个环形的下浆槽,在上磨盘的底面开设有流浆孔,各流浆孔分别连通各下浆槽,在所述中磨盘的顶面开设多个环形的过浆槽,在中磨盘的顶面和底面分别成型有多个磨浆齿,磨浆齿选用凹凸相间的平钉齿,在上磨盘的底面和下磨盘的顶面分别成型有磨浆粗纹,在中磨盘的底面开设有过浆孔,各过浆孔分别连通各过浆槽,在所述下磨盘的底面开设有一个出浆孔,从所述磨浆室的上部注入瓦楞芯纸初浆,使瓦楞芯纸初浆通过下浆槽流入到上磨浆空间,在上磨浆空间进行粗磨,并在浆料压力作用下通过过浆孔流入下磨浆空间,在下磨浆空间精磨后从出浆孔流出。
进一步的技术方案中,所述网部抄造压榨步骤中,所述瓦楞芯纸层的含水率控制在50-60%。
本发明和现有技术相比所具有的优点是:
1.本发明工艺简单,生产过程更加节能环保,生产过程清洁无污染,且制浆过程中大幅度减少纤维损伤,大幅度减少纤维折断率,纤维使用率高,使制备得到的瓦楞芯纸的韧性和强度得到大幅度的提升。
2.在废纸纸浆碎浆前对其加入氢氧化钠溶液进行充分的浸泡,水中的钠离子进入纤维的无定形区,使纤维结晶区打开,提高废纸浆料中回用纤维的润胀性,同时氢氧化钠有利于提高细小纤维的游离度从而增强纤维的性能。
3.在废纸纸浆进行润化后再进行高压膨化和牛皮碎片的高压膨化,在高压后瞬间泄压会使纤维组织间因巨大压力的变化被膨化,纤维间被撕裂蓬松,使纤维组织进一步遭到破坏,纤维之间的结合力大大减弱,在后续的碎浆步骤中使纤维更容易完整地解离。
4.在废纸碎浆步骤和牛皮碎浆步骤时采用高温低速碎浆,因在碎浆前已对需碎浆处理的材料做了预处理使碎浆材料中的纤维组织间的结合力大大减弱,采用低速碎浆减少由于碎浆设备中打碎装置对纤维组织的切断或打断,更多的是利用废纸浆料及牛皮浆料相互间的摩擦进行柔性解离,更好地保持二次纤维的完整性,更多地保留长纤维,减少短纤维的产生,提高纤维的利用率。
5. 本发明工艺将干化的污泥送于发电站焚烧,充分燃烧污泥中的残留纤维,将其转换成热能或电能,污泥焚烧产物作为农作物肥料,将污水输送至污水净化处理设备净化处理,净化得到的循环用水再输送到第一碎浆设备,实现污水零排放,循环碎纸用水,解决造纸过程用水量最大的生产环节中的用水问题,清洁环保。
具体实施方式
以下所述仅为本发明的较佳实施例,并不因此而限定本发明的保护范围。
实施例一
一种使用废纸制浆的提高纤维利用率的瓦楞芯纸生产方法,包括以下步骤:
(1)废纸初浆制作步骤,包括以下子步骤:
(1.1)废纸浆料调浆步骤,将废纸浆料浆浓控制为15-20wt%,将废纸破碎后投入浸泡池中浸泡,浸泡时间为10-12小时,先使废纸软化,通过浸泡使废纸中的水溶性物质充分溶解在水中,以使废纸初步分解,得到废纸浆料,经过输送管道将废纸浆料输送至第一搅拌设备中;
(1.2)废纸浆料浸泡润胀步骤,将废纸浆料置于第一搅拌设备中,第一搅拌设备的内部温度控制在40-50℃,将氢氧化钠水溶液加入第一搅拌设备中,将废纸浆料浸泡在氢氧化钠水溶液中5-7小时后,启动搅拌装置对氢氧化钠水溶液与废纸浆料进行搅拌,使氢氧化钠水溶液与废纸浆料中的纤维充分混合,由于回收的废纸中存在大量的化学物品,这会降低回收的纤维的物理性能,而氢氧化钠水溶液与废纸中的碱性物质中和,消除废纸中所存在的大部分化学物品,中和反应同时在废纸中产生气体,使废纸在3-4min内完成润胀,使废纸变得松散,废纸中的纤维也变得松散,得到润胀废纸浆料;
对废纸浆料长时间的浸泡使废纸浆料中的纤维得到润胀,在第一搅拌设备的内部温度提高同时加入氢氧化钠水溶液,氢氧化钠是一良好的中和剂和润胀剂,在温度提高的情况下,浆料的流动性更好,使浆料的与水溶液更容易搅拌均匀促进纤维组织对氢氧化钠的吸收,使纤维组织充分地发生润胀反应。
(1.3)废纸浆料膨化步骤,将润胀废纸浆料输送至第一高压反应釜内,并对第一高压反应釜进行注水加压,压力控制在10-20MPa,稳压5-8分钟,瞬间卸压,以增大存在于废纸中的气泡的压力,在2秒内卸除第一高压反应釜内的压力,存在于废纸中的气泡瞬间破裂,使废纸内部的所有区域从内部同时出微型爆破,将废纸中的纤维炸开,使废纸中的纤维变更加松散,且废纸中的各纤维基本保持原来的长度,得到废纸膨化浆料;
对润化后的废纸浆料进行膨化,使纤维组织之间因巨大的压力的变化被膨化,使纤维之间的结合力大大减弱,纤维间被分离为蓬松而近似絮状,为后续的碎浆步骤做好准备。
(1.4)废纸碎浆步骤,通过输送管道将废纸膨化浆料输送至第一碎浆设备把第一碎浆设备温度控制在40-50℃,把第一碎浆设备中的打浆装置控制在以300-700rpm的转速碎浆,废纸中的纤维在5-10分钟内迅速彼此分离,大幅度缩短碎纸时间,因传统的碎纸时间需要数小时,会破坏废纸中大部分的纤维,得到废纸初浆;
废纸浆料经过充分润胀与膨化后,废纸浆料中纤维组织结合力已经大大减弱的情况下,废纸碎浆采用低速碎浆,主要利用打浆装置的低速旋转,带动废纸浆料中纤维组织间相互摩擦致使纤维间的分离,提高碎浆的温度,提高浆料的流动性,增加纤维组织间的摩擦,促使纤维间的更容易分离。因打浆装置采用低速旋转,防止打浆过程中对二次纤维的过多切断,减少碎浆过程中过短过小纤维的出现,能最大限度地保持纤维的完整性,提高纤维的利用率。
(1.5)污泥污水处理步骤,从第一碎浆设备底部排除重渣,通过泥水分离设备将重渣中的污水和污泥分离出来,将污泥输送至污泥干化处理设备干化处理,将干化的污泥送于发电站焚烧,充分燃烧污泥中的残留纤维,将其转换成热能或电能,污泥焚烧产物作为农作物肥料,将污水输送至污水净化处理设备净化处理,净化得到的循环用水再输送到第一碎浆设备,实现污水零排放,循环碎纸用水,解决造纸过程用水量最大的生产环节中的用水问题,清洁环保。
(2)牛皮初浆制作步骤,包括以下子步骤:
(2.1)膨化牛皮碎片步骤,将牛皮废料碎片放置于第二高压反应釜中,并将第二高压反应釜内的温度控制在40-50℃,通入一氧化碳至压力为18-25Mpa,保压1-3h,瞬间卸压,在2秒内卸除第二高压反应釜内的压力,得到膨化牛皮废料;
在高压状态下,一氧化碳充分渗透入皮革的纤维之间,然后降压使一氧化碳迅速逸出,与废纸浆料膨化步骤的物理微型爆破相同的效应,配合一氧化碳的抢夺氧离子的能力(氧化能力),一氧化碳在皮革纤维间的穿插使纤维束之间的氢键、化学键等进行破坏,从而实现对牛皮的纤维实现疏松软化。
(2.2)牛皮碎浆步骤,将膨化牛皮废料通过输送设备输送至第二碎浆设备中,将第二碎浆设备中的温度控制在40-50℃,把第二碎浆设备中的打浆装置控制在以400-600rpm的转速碎浆,启动第二碎浆设备,碎浆时间控制在20-40min,得到牛皮初浆;
膨化牛皮废料进行膨化作用后,牛皮中的纤维组织间的结合力已经大大减弱,纤维间变得疏松软化,将膨化牛皮废料进行高温低速打浆,打浆装置带动膨化牛皮废料中纤维组织间相互摩擦致使纤维间的分离,提高碎浆的温度,提高浆料的流动性,增加纤维组织间的摩擦,促使纤维间的更容易分离。因打浆装置采用低速旋转,防止打浆过程中对二次纤维的过多切断,减少碎浆过程中过短过小纤维的出现,能最大限度地保持纤维的完整性,提高纤维的利用率。
(3)除渣筛查步骤,将废纸初浆和牛皮初浆分别进行高浓除渣步骤、粗筛选步骤、低浓除渣步骤、精筛选步骤和浓缩步骤后,制成适合造纸的废纸纤维浆料和牛皮纤维浆料,废纸纤维浆料的成浆浓度控制在4-5%,牛皮纤维浆料的成浆浓度控制在8-10%;
(4)混合助磨剂步骤,将废纸纤维浆料和牛皮纤维浆料通过输送设备输送至第二搅拌设备中,将第二搅拌设备中的温度控制在40-50℃,把第二搅拌设备中的温度提高,使浆料的粘度降低,具有良好的流动性,促进浆料与助磨剂的混合,废纸纤维浆料与牛皮纤维浆料的重量比为1:0.2-0.3,往第二搅拌设备中投入硬质助磨剂,选用硬质助磨剂为滑石粉,滑石粉的添加量占浆料总质量的5-15%,启动第二搅拌设备将废纸纤维浆料、牛皮纤维浆料和助磨剂搅拌均匀,得到瓦楞芯纸初浆;
在磨浆前把硬质助磨剂与废纸纤维浆料和牛皮纤维浆料进行充分混合,为磨浆步骤作准备;硬质助磨剂选用单根纤维平均长度为5-10mm的纤维状的矿物类纤维。矿物类纤维是玻璃纤维、陶瓷纤维、矿物纤维和粉煤灰熔溶喷丝纤维的混合物。硬质助磨剂具有较高的韧性、强度和硬度,分散于最终的高强度浆料中,增加成纸的韧性和强度,且在磨浆过程中,瓦楞芯纸初浆中的纤维与硬质助磨剂之间也会产生相对摩擦,提高磨浆效率,磨浆时间减少一半,不需要长时间磨浆,并且硬质助磨剂能够保护纤维,避免磨盘过度磨压瓦楞芯纸初浆中的纤维,避免过度磨浆而出现的纤维损伤,同时降低纤维的折断率,使瓦楞芯纸初浆中的纤维的损伤率降低到10%以下,折断率降低到20%以下,这将使瓦楞芯纸初浆中的大部分纤维保持更加完整和完美的形状,使最终生产得到的瓦楞芯纸的韧性提高30-35%,瓦楞芯纸的强度提高30-35%。
(5)磨浆步骤:将瓦楞芯纸初浆输送至磨浆机进行磨浆,并在磨浆过程中定量向磨浆机投入天然牛胶,天然牛胶的投入速度为6克/秒,经过磨浆后硬质助磨剂与纤维之间产生摩擦作用,促进纤维的帚化,提升纤维的强度,并在磨浆时投入天然牛胶,使废纸纤维与牛皮纤维相互粘结形成交织成网状纤维,得到高强度浆料;在磨浆步骤前加入硬质助磨剂,利用硬质助磨剂与纤维之间的摩擦作用,促进纤维的帚化,使纤维的强度得到进一步的提升,从而提升成纸的品质。
在磨浆机的磨浆室中设置有同轴安装的上磨盘、中磨盘和下磨盘,中磨盘活动安装于上磨盘和下磨盘的中间,中磨盘和下磨盘之间安装有弹簧;在上磨盘和中磨盘之间形成一上磨浆空间,在中磨盘和下磨盘之间形成一下磨浆空间;在上磨浆空间和下磨浆空间中对瓦楞芯纸初浆进行弹性压力磨浆,在磨浆过程中,通过控制注入磨浆室的瓦楞芯纸初浆的注入速度产生变化,使上磨浆空间的浆料压力产生变化,中磨盘在磨浆过程中在弹簧及变化的浆料压力作用下上下移动。使用此种磨浆方式,既能增加瓦楞芯纸初浆中的纤维与硬质助磨剂之间的相对摩擦,提高磨浆效率,通过浆料压力使中磨盘自动上下移动,使上磨浆空间和下磨浆空间实现自动调节磨浆压力,有效防止磨盘过度磨压瓦楞芯纸初浆中的纤维,减少纤维损伤。
在磨浆过程中,控制上磨盘和下磨盘沿逆时针方向旋转,控制中磨盘沿顺时针方向旋转,使上磨浆空间中的瓦楞芯纸初浆和下磨浆空间中的瓦楞芯纸初浆产生紊流,控制注入磨浆室的瓦楞芯纸初浆的注入速度产生规律变化,注入速度的变化规律是,控制注入速度在1分钟内从1升/分钟逐渐增加到50升/分钟,然后再控制注入速度在1分钟内从50升/分钟逐渐减小到1升/分钟,循环变化。
上磨浆空间的间隙控制在2-3mm,下磨浆空间的间隙控制在1-2mm,在上磨盘的顶面开设多个环形的下浆槽,在上磨盘的底面开设有流浆孔,各流浆孔分别连通各下浆槽,在中磨盘的顶面开设多个环形的过浆槽,在中磨盘的顶面和底面分别成型有多个磨浆齿,磨浆齿选用凹凸相间的平钉齿,在上磨盘的底面和下磨盘的顶面分别成型有磨浆粗纹,有效防止磨盘过度磨压瓦楞芯纸初浆中的纤维,减少纤维损伤。在中磨盘的底面开设有过浆孔,各过浆孔分别连通各过浆槽,在下磨盘的底面开设有一个出浆孔,从磨浆室的上部注入瓦楞芯纸初浆,使瓦楞芯纸初浆通过下浆槽流入到上磨浆空间,在上磨浆空间进行粗磨,并在浆料压力作用下通过过浆孔流入下磨浆空间,在下磨浆空间精磨后从出浆孔流出。
(6)网部抄造压榨步骤,将高强度浆料输送至抄造池进行抄造形成瓦楞芯纸层,将瓦楞芯纸层输送至后压榨步骤,将含水率降低至60%以下;
(7)后续造纸步骤,将经过压榨部压榨的瓦楞芯纸层输送至烘缸部烘干、后烘缸部干燥;
(8)成品,收卷后得到瓦楞芯纸。
实施例二
本实施例的主要结构、原理以及功效与实施例一相同,这里不再赘述,其不同之处在于,
(1.2)废纸浆料膨化步骤,将润胀废纸浆料输送至第一高压反应釜内,并对第一高压反应釜进行蒸汽加压,通过气压进行加压,压力控制在15MPa,稳压7分钟,瞬间卸压,在1秒内卸除第一高压反应釜内的压力,得到废纸膨化浆料;
(2.1)膨化牛皮碎片步骤,将牛皮废料碎片放置于第二高压反应釜中,并将第二高压反应釜内进行蒸汽加压,通过气压进行加压,温度控制在45℃,通入一氧化碳至压力为22Mpa,保压2.5h,瞬间卸压,在1秒内卸除第一高压反应釜内的压力,得到膨化牛皮废料。
以上内容仅为本发明的较佳实施例,对于本领域的普通技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种使用废纸制浆的提高纤维利用率的瓦楞芯纸生产方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)废纸初浆制作步骤,包括以下子步骤:
(1.1)废纸浆料调浆步骤,将废纸破碎后投入浸泡池中浸泡,浸泡时间为10-12小时,得到废纸浆料,经过输送管道将废纸浆料输送至第一搅拌设备中;
(1.2)废纸浆料浸泡润胀步骤,将废纸浆料置于第一搅拌设备中,第一搅拌设备的内部温度控制在40-50℃,将氢氧化钠水溶液加入第一搅拌设备中,将废纸浆料浸泡在氢氧化钠水溶液中5-7h后,启动搅拌装置对氢氧化钠水溶液与废纸浆料进行搅拌,使氢氧化钠水溶液与废纸浆料中的纤维充分混合,3-4min内完成润胀,得到润胀废纸浆料;
(1.3)废纸浆料膨化步骤,将润胀废纸浆料输送至第一高压反应釜内,并对第一高压反应釜进行注水加压,压力控制在10-20MPa,稳压5-8min,瞬间卸压,在2秒内卸除第一高压反应釜内的压力,得到废纸膨化浆料;
(1.4)废纸碎浆步骤,通过输送管道将废纸膨化浆料输送至第一碎浆设备,把第一碎浆设备温度控制在40-50℃,把第一碎浆设备中的打浆装置控制在以300-700rpm的转速碎浆,得到废纸初浆;
(1.5)污泥污水处理步骤,从第一碎浆设备底部排除重渣,通过泥水分离设备将重渣中的污水和污泥分离出来,将污泥输送至污泥干化处理设备干化处理,将污水输送至污水净化处理设备净化处理;
(2)牛皮初浆制作步骤,包括以下子步骤:
(2.1)膨化牛皮碎片步骤,将牛皮废料碎片放置于第二高压反应釜中,并将第二高压反应釜内的温度控制在40-50℃,通入一氧化碳至压力为18-25MPa,保压1-3h,瞬间卸压,在2秒内卸除第二高压反应釜内的压力,得到膨化牛皮废料;
(2.2)牛皮碎浆步骤,将膨化牛皮废料通过输送设备输送至第二碎浆设备中,将第二碎浆设备中的温度控制在40-50℃,把第二碎浆设备中的打浆装置控制在以400-600rpm的转速碎浆,启动第二碎浆设备,碎浆时间控制在20-40min,得到牛皮初浆;
(3)除渣筛查步骤,将废纸初浆和牛皮初浆分别进行高浓除渣步骤、粗筛选步骤、低浓除渣步骤、精筛选步骤和浓缩步骤后,制成适合造纸的废纸纤维浆料和牛皮纤维浆料,废纸纤维浆料的成浆浓度控制在4-5%,牛皮纤维浆料的成浆浓度控制在8-10%;
(4)混合助磨剂步骤,将废纸纤维浆料和牛皮纤维浆料通过输送设备输送至第二搅拌设备中,将第二搅拌设备中的温度控制在40-50℃,废纸纤维浆料与牛皮纤维浆料的重量比为1:0.2-0.3,往第二搅拌设备中投入硬质助磨剂,硬质助磨剂的添加量占浆料总质量的5-15%,启动第二搅拌设备将废纸纤维浆料、牛皮纤维浆料和助磨剂搅拌均匀,得到瓦楞芯纸初浆;
(5)磨浆步骤:将瓦楞芯纸初浆输送至磨浆机进行磨浆,并在磨浆过程中定量向磨浆机投入天然牛胶,天然牛胶的投入速度为6克/秒,经过磨浆后硬质助磨剂与纤维之间产生摩擦作用,促进纤维的帚化,提升纤维的强度,并在磨浆时投入天然牛胶,使废纸纤维与牛皮纤维相互粘结形成交织成网状纤维,得到高强度浆料;
在磨浆机的磨浆室中设置有同轴安装的上磨盘、中磨盘和下磨盘,中磨盘活动安装于上磨盘和下磨盘的中间,中磨盘和下磨盘之间安装有弹簧;在上磨盘和中磨盘之间形成一上磨浆空间,在中磨盘和下磨盘之间形成一下磨浆空间;在上磨浆空间和下磨浆空间中对瓦楞芯纸初浆进行弹性压力磨浆,在磨浆过程中,通过控制注入磨浆室的瓦楞芯纸初浆的注入速度产生变化,使上磨浆空间的浆料压力产生变化,中磨盘在磨浆过程中在弹簧及变化的浆料压力作用下上下移动;
控制上磨盘和下磨盘沿逆时针方向旋转,控制中磨盘沿顺时针方向旋转,使上磨浆空间中的瓦楞芯纸初浆和下磨浆空间中的瓦楞芯纸初浆产生紊流,控制注入磨浆室的瓦楞芯纸初浆的注入速度产生规律变化,注入速度的变化规律是,控制注入速度在1分钟内从1升/分钟逐渐增加到50升/分钟,然后再控制注入速度在1分钟内从50升/分钟逐渐减小到1升/分钟,循环变化;
上磨浆空间的间隙控制在2-3mm,下磨浆空间的间隙控制在1-2mm,在上磨盘的顶面开设多个环形的下浆槽,在上磨盘的底面开设有流浆孔,各流浆孔分别连通各下浆槽,在中磨盘的顶面开设多个环形的过浆槽,在中磨盘的顶面和底面分别成型有多个磨浆齿,磨浆齿选用凹凸相间的平钉齿,在上磨盘的底面和下磨盘的顶面分别成型有磨浆粗纹,在中磨盘的底面开设有过浆孔,各过浆孔分别连通各过浆槽,在下磨盘的底面开设有一个出浆孔,从磨浆室的上部注入瓦楞芯纸初浆,使瓦楞芯纸初浆通过下浆槽流入到上磨浆空间,在上磨浆空间进行粗磨,并在浆料压力作用下通过过浆孔流入下磨浆空间,在下磨浆空间精磨后从出浆孔流出;
(6)网部抄造压榨步骤,将高强度浆料输送至抄造池进行抄造形成瓦楞芯纸层,将瓦楞芯纸层输送至后压榨步骤,将含水率降低至60%以下;
(7)后续造纸步骤,将经过压榨部压榨的瓦楞芯纸层输送至烘缸部烘干、后烘缸部干燥;
(8)成品,收卷后得到瓦楞芯纸。
2.根据权利要求1所述的一种使用废纸制浆的提高纤维利用率的瓦楞芯纸生产方法,其特征在于:所述废纸浆料调浆步骤中,将废纸浆料浆浓控制为15-20wt%。
3.根据权利要求1所述的一种使用废纸制浆的提高纤维利用率的瓦楞芯纸生产方法,其特征在于:所述混合助磨剂步骤中,所述硬质助磨剂选用单根纤维平均长度为5-10mm的纤维状的矿物类纤维。
4.根据权利要求3所述的一种使用废纸制浆的提高纤维利用率的瓦楞芯纸生产方法,其特征在于:所述矿物类纤维是玻璃纤维、陶瓷纤维、矿物纤维和粉煤灰熔溶喷丝纤维的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种使用废纸制浆的提高纤维利用率的瓦楞芯纸生产方法,其特征在于:所述网部抄造压榨步骤中,所述瓦楞芯纸层的含水率控制在50-60%。
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