CN109594401A - 一种利用低品质废纸生产高品质新闻纸的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种利用低品质废纸生产高品质新闻纸的生产工艺，其特点是在废纸脱墨浆中加入特定性能的聚乙烯醇纤维，在低温状态下，该种聚乙烯醇纤维不溶于水，并且纤维长度基本以长纤维的形态存在，改善了浆料细小纤维多的现状，提高了浆料的滤水性，通过网部成型，在浆内的留着率达到99％以上；而成型后经过烘缸的升温，聚乙烯醇纤维又能在纸页中溶解起到增强作用，避免了浆内添加增强剂带来的各类负面作用，从而实现低品质废纸生产高品质新闻纸的新工艺。

Description

一种利用低品质废纸生产高品质新闻纸的生产工艺
技术领域
本发明涉及造纸领域，尤其涉及一种利用低品质废纸生产高品质新闻纸的生产工艺。
背景技术
新闻纸，又称白报纸，是报刊、书籍、杂质等的主要用纸。随着中国经济的高速发展和人民生活水平的不断提高，我国新闻事业的发展十分迅速，因此，对新闻纸的需求也在不断提高。新闻纸的生产技术主要是以木浆为原料，其具有纸质轻松、弹性较好等特点。但在实际生产使用中由于传统新闻纸均采用木质纤维原纸，这对能源和自然资源的消耗是可想而知的。据统计，每生产一吨纸浆就需要消耗四吨木片，这相当于大约要砍伐二十三株树木，因此，目前国内新闻纸的原料结构发生了较大的变化，主要以国内废纸为原料生产。国内废纸存在以下问题：白度高、灰份高、细小纤维多，强度低，滤水差等问题，其中纤维强度低导致的纸页强度低问题严重影响新闻纸的产品质量。为了提高纸页的强度，主要途径是通过浆内添加增强剂来解决或改善，但浆内添加存在两个缺点：一是这些增强剂大多是水溶性的，除一部分留在纸页中起作用外有很大一部分随着白水进入水循环最后进入废水中，浪费化学品的同时也增加了废水的COD、BOD或SS负荷；二是这些化学品或多或少带有电荷，而抄纸机对浆料系统的电荷是有要求的，系统中电荷过高或过低都会造成系统的紊乱，影响设备的正常运行。因此尽量减少浆内化学品的使用有利于生产的控制和效率的发挥。
聚乙烯醇纤维是以聚乙烯醇为原料纺丝制得的合成纤维。将这种纤维经甲醛处理所得到聚乙烯醇缩甲醛纤维，中国称维纶，国际上称维尼纶。根据不同的原料规格和不同的生产工艺，可以生产出溶点不同的水溶性纤维，低至常温下就能溶于水，高至沸水中不溶解。这种纤维的突出优点是吸湿性好，价格低廉；其性能接近棉花，有“合成棉花”之称；强度、刚度和硬度都比较大；主要缺点是弹性较差，织物易皱。因有皮层结构，故不易染成鲜艳的颜色。
因此如何结合上述现实情况，获得一种利用低品质废纸生产高品质新闻纸的方法，成为本领域亟待解决的问题之一。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种利用低品质废纸生产高品质新闻纸的生产工艺，利用了特定性能的聚乙烯醇纤维的特点，在低温状态下以纤维的状态存在，在溶点温度以上便能溶解于纤维之间，在纸内形成具有较强粘结能力的PVA膜，提高了纤维的结合力。由于在低温状态下，聚乙烯醇纤维不溶于水，并且纤维长度基本以长纤维的形态存在，改善了浆料细小纤维多的现状，提高了浆料的滤水性，通过网部成型，在浆内的留着率达到99％以上；而成型后经过烘缸的升温，聚乙烯醇纤维又能在纸页中溶解起到增强作用，避免了浆内添加增强剂带来的各类负面作用，本发明就是根据这一理论形成的新工艺。
本发明的具体步骤为：
(1)原料使用100％废纸，通过疏解、浮选脱墨、除砂、热分散磨浆、漂白工序后，形成脱墨浆；
(2)选用溶解温度在50～60℃，纤维长度为3～6mm的聚乙烯醇纤维，经水力碎浆机疏解后，按绝干聚乙烯醇纤维质量占脱墨浆质量的5～10％添加到脱墨浆中，形成混合浆池；
(3)混合浆池温度控制在45-55℃，向其中加入助留剂和助滤剂，混合浆料的上网浓度控制在0.8-1.5％，经过网部抄造成型；
(4)抄纸机抄造成型、干燥；
(5)干燥后，完成纸页的卷取和分切。
其中步骤(5)中分切后的纸张的克重范围为40-50g/m2，厚度范围为50-80um；
步骤(3)所述的助留剂为改性聚胺类固着剂，用量为2-5kg/吨纸，固含量≥40％；助滤剂为阳离子聚丙烯酰胺，分子量为1000-1500万，用量为2.5-5.5kg/吨纸；
步骤(1)中所述的废纸由旧报纸、旧杂志、旧书本纸、旧办公废纸组成；
步骤(2)中所述的疏解为在水力碎浆机中按3-5wt％的浓度加水对聚乙烯醇纤维进行疏解分散均匀，水的温度不高于45度；
更进一步的步骤(4)抄纸机的参数控制如下：
出压榨水份的重量百分比控制在45～55％；
每个烘缸的干网张力：2.5～3.5kg/cm；
烘缸温度：2#、4#、6#、8#、10#、12#、14#、16#、18#、58#、K1、K2缸不通蒸汽，其他缸温度：1#45-51℃；3#50-56℃；5#52-60℃；7#60-68℃；9—19#68-75℃；20-45#75-85℃；46—53#75-85℃；54—57#70-80℃；
步骤(1)中所采用的疏解、浮选脱墨、除砂、热分散磨浆、漂白工序，均为本领域之别脱墨浆的常规工艺，发明人在此不再赘述；
其中步骤(2)所述的选用溶解温度在50～60℃，纤维长度为3～6mm的聚乙烯醇纤维。之所以选用该种聚乙烯醇纤维，是因为新闻纸在生产过程中，浆料系统的温度基本在45-55℃之间，也就是在纸页成型前的温度45-55℃，所以，为了避免这种纤维在成型前就被溶解，就要求其溶解温度要略高于这一温度。实验表明，在这一溶解温度范围的聚乙烯醇纤维在45-55℃时会有软化，但不会产生溶解；纸页成型后进入第一组烘缸时的含水率还较高，但这一组的烘缸温度一般在70℃以下，纤维需要在这一阶段得到完全溶解，否则到后面含水率快速降低后就不会溶解了，所以选择溶解温度不能高于60℃。选择这一长度考虑的是两个原因，一方面是这一长度与造纸长纤维相当，利用好了起到比较好的骨架作用，但长度过大会不利用纸页匀度，另一方面，过短会增加聚乙烯醇纤维的生产成本；控制绝干聚乙烯醇纤维质量占脱墨浆质量的在上述范围，可以起到更好的效果，同时降低整个浆料的成本；
步骤(3)所述的混合浆池温度控制在45-55℃，以避免易溶型聚乙烯醇纤维溶解。所述添加改性聚胺类固着剂和阳离子聚丙烯酰胺的作用是提高浆料中纤维、填料、细小纤维以及其它化工原料的留着率，使其尽可能结合到一起留在纸页中，减少在水系统中的残留，从而有利于减少水体污染。
综上所述，采用本发明的上述技术方案，利用了水溶性聚乙烯醇纤维在温度高于其水溶温度时，会在水中逐渐软化至溶解，溶解后会成为PVA溶液，这是一种成膜性非常好的有机物，不仅改善了浆料细小纤维多的现状，提高了浆料的滤水性，而且通过网部成型，在浆内的留着率达到99％以上，成型后又能在纸页中溶解起到增强作用，避免了浆内添加增强剂带来的各类负面作用。
具体实施方式
实施例1
一种利用低品质废纸生产高品质新闻纸的生产工艺，其步骤为：
(1)原料使用100％国内废纸，含有旧报纸、旧杂志、旧书本纸、旧办公废纸等。混合国内废纸在转鼓中疏解，填加0.5‰(相对废纸干重)的脱墨分散剂；疏解后的浆料填加3‰(相对浆料干重)的皂化钠进入浮选槽浮选脱墨；脱墨浆经过筛选、除砂等工序去除轻杂、重杂；浓缩后加入5‰双氧水进入热分散磨浆机，进入漂白塔后，形成脱墨浆；其中所采用的脱墨剂分散剂为脂肪醇聚氧乙烯或聚氧丙烯醚；
(2)选用重庆维纶公司的溶解温度为50℃，纤维长度为6mm的聚乙烯醇水溶性纤维，经水力碎浆机疏解后，按绝干聚乙烯醇纤维质量占脱墨浆质量的5％的比例添加到脱墨浆中，形成混合浆池；
(3)混合浆池温度控制在45-55℃，向其中加入改性聚胺类固着剂2kg/吨纸和阳离子聚丙烯酰胺5kg/吨纸，混合浆料的上网浓度控制在0.8-1.5％，经过网部抄造成型。
(4)抄纸机参数控制：
出压榨水份的重量百分比控制在45～55％；
每个烘缸的干网张力：2.5～3.5kg/cm；
烘缸温度：2#、4#、6#、8#、10#、12#、14#、16#、18#、58#、K1、K2缸不通蒸汽，其他缸温度：1#45-51℃；3#50-56℃；5#52-60℃；7#60-68℃；9—19#68-75℃；20-45#75-85℃；46—53#75-85℃；54—57#70-80℃；
(5)干燥后，完成纸页的卷取和分切；分切后的纸张的克重范围为40-50g/m2，厚度范围为50-80um。
实施例2
一种利用低品质废纸生产高品质新闻纸的生产工艺，其步骤为：
(1)原料使用100％国内废纸，含有旧报纸、旧杂志、旧书本纸、旧办公废纸等。混合国内废纸在转鼓中疏解，填加0.6‰(相对废纸干重)的脱墨分散剂；疏解后的浆料填加3.5‰(相对浆料干重)的皂化钠进入浮选槽浮选脱墨；脱墨浆经过筛选、除砂等工序去除轻杂、重杂；浓缩后加入3‰双氧水进入热分散磨浆机，进入漂白塔后，形成脱墨浆；其中所采用的脱墨剂分散剂为脂肪醇聚氧乙烯或聚氧丙烯醚；
(2)选用重庆维纶公司的溶解温度为60℃，纤维长度为3mm的聚乙烯醇水溶性纤维，经水力碎浆机疏解后，按绝干聚乙烯醇纤维质量占脱墨浆质量的10％的比例添加到脱墨浆中，形成混合浆池；
(3)混合浆池温度控制在45-55℃，向其中加入改性聚胺类固着剂4.5kg/吨纸和阳离子聚丙烯酰胺3kg/吨纸，混合浆料的上网浓度控制在0.8-1.5％，经过网部抄造成型。
(4)抄纸机参数控制：
出压榨水份的重量百分比控制在45～55％；
每个烘缸的干网张力：2.5～3.5kg/cm；
烘缸温度：2#、4#、6#、8#、10#、12#、14#、16#、18#、58#、K1、K2缸不通蒸汽，其他缸温度：1#45-51℃；3#50-56℃；5#52-60℃；7#60-68℃；9—19#68-75℃；20-45#75-85℃；46—53#75-85℃；54—57#70-80℃；
(5)干燥后，完成纸页的卷取和分切；分切后的纸张的克重范围为40-50g/m2，厚度范围为50-80um。
质量指标对比
选择未添加聚乙烯醇纤维，其他生产原料和工艺与实施例1完全相同所获得的新闻纸作为比较例1，与实施例1、实施例2进行各项指标对比测试，测试结果如表1所示。
表1比较例1和实施例1、2各项指标对比
比较例1 实施例1 实施例2
品种 45g新闻纸 45g新闻纸 45g新闻纸
聚乙烯醇纤维用量 0 5％ 10％
首程留着率 76.5％ 85.8％ 88.1％
纵向抗张指数 48.3N.m/g 57.6N.m/g 60.1N.m/g
横向撕裂指数 5.4mN.m<sup>2</sup>/g 6.7mN.m<sup>2</sup>/g 6.0mN.m<sup>2</sup>/g
由表中数据可以看出，添加聚乙烯醇纤维的新闻纸的首程留着率、纵向抗张指数以及横向撕裂指数都明显高于未添加聚乙烯醇纤维的新闻纸，由于水溶性聚乙烯醇纤维与植物长纤维相当，所以其本身的留着率较高，并且由于其架桥作用也促使细小纤维的留着率得到了提升；在高温溶解后形成了粘结作用较强的胶粘剂，所以纸页的物理强度得到了大幅度的提升。

Claims (5)

1.一种利用低品质废纸生产高品质新闻纸的生产工艺，其特征在于：具体步骤如下：
(1)原料使用100％废纸，通过疏解、浮选脱墨、除砂、热分散磨浆、漂白工序后，形成脱墨浆；
(2)选用溶解温度在50～60℃，纤维长度为3～6mm的聚乙烯醇纤维，经水力碎浆机疏解后，按绝干聚乙烯醇纤维质量占脱墨浆质量的5～10％添加到脱墨浆中，形成混合浆池；
(3)混合浆池温度控制在45-55℃，向其中加入助留剂和助滤剂，混合浆料的上网浓度控制在0.8-1.5％，经过网部抄造成型；
(4)抄纸机抄造成型、干燥；
(5)干燥后，完成纸页的卷取和分切。
2.根据权利要求1所述的利用低品质废纸生产高品质新闻纸的生产工艺，其特征在于：步骤(3)所述的助留剂为改性聚胺类固着剂，用量为2-5kg/吨纸，固含量≥40％；助滤剂为阳离子聚丙烯酰胺，分子量为1000-1500万，用量为2.5-5.5kg/吨纸。
3.根据权利要求1所述的利用低品质废纸生产高品质新闻纸的生产工艺，其特征在于：步骤(1)中所述的废纸由旧报纸、旧杂志、旧书本纸、旧办公废纸组成。
4.根据权利要求1所述的利用低品质废纸生产高品质新闻纸的生产工艺，其特征在于：步骤(2)中所述的疏解为在水力碎浆机中按3-5wt％的浓度加水对聚乙烯醇纤维进行疏解分散均匀，水的温度不高于45度。
5.根据权利要求1所述的利用低品质废纸生产高品质新闻纸的生产工艺，其特征在于：步骤(5)中分切后的纸张的克重范围为40-50g/m2，厚度范围为50-80um。
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