CN110055789A - 使用煤渣及废纸生产牛皮纸的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了使用煤渣及废纸生产牛皮纸的方法，包括废纸浆料制浆步骤、皮革纤维浆料制浆步骤、煤渣预处理步、一次配浆步骤、二次配浆步骤、网部分层抄造步骤、后压榨步骤、后续造纸步骤等，本发明提供使用煤渣及废纸生产牛皮纸的方法，该方法步骤简单，对煤渣进行二次利用，且生产清洁、无污染，生产工艺更加节能环保。

Description

使用煤渣及废纸生产牛皮纸的方法
技术领域
本发明涉及造纸生产工艺技术领域，尤其是涉及使用煤渣及废纸生产牛皮纸的方法。
背景技术
煤渣是火力发电厂、工业和民用锅炉及其他设备燃煤排出的废渣。煤渣通常用于制造砌筑砂浆、墙体材料或筑路材料等。目前造纸厂内对煤渣的处理通常是先将煤渣堆积在空地上，待堆积到一定数量的煤渣后再将煤渣运出造纸厂进行处理，运输费用较高。而煤渣弃置堆积，不仅占用土地，放出含硫气体污染大气，危害环境，甚至会自燃起火。
现代生产技术中，更注重环保和效益，因此，开始对煤渣进行无污染的环保处理，并二次利用煤渣，如何合理在提高生产效益的前提下利用煤渣和处置煤渣，是多数环保造纸企业目前都在考虑的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供使用煤渣及废纸生产牛皮纸的方法，能够解决瓦楞纸吸潮回软的现象。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：使用煤渣及废纸生产牛皮纸的方法，包括以下步骤：
1)废纸浆料制浆步骤，使用回收的废纸或废纸箱经过碎浆机碎浆，再顺次经过高浓除渣步骤、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浆料，废纸浆料的成浆浓度控制在60～70％；
2)皮革纤维浆料制浆步骤，将回收的皮革经过碎浆机碎浆，再顺次经过高浓除渣步骤、粗筛选步骤、低浓除渣步骤、精筛选步骤和浓缩步骤后，制成适合造纸的皮革纤维浆料，皮革纤维浆料的成浆浓度控制在8～10％；
3)煤渣预处理步骤，包括以下子步骤，
3.1)煤渣过筛子步骤，将煤渣原料进行过筛，将过筛后的煤渣通过磁选设备进行铁回收，将磁选后的煤渣在110℃下烘干活化1～3h后取出在干燥器内冷却，将煤渣送入球磨机内球磨，得到煤渣粉，再通过除铁设备对铁粉进行回收；
3.2)煤渣粉混合发酵子步骤，将煤渣粉送入发酵罐中，倒入造纸厂二沉池内的活性污泥，加水和发酵粉并密封，在温度为33℃，转速为200～300r/min的条件下，恒温搅拌密封发酵24～30h，并每隔3～4h打开发酵罐释放压力，得到煤渣浆料；
3.3)分离子步骤，将煤渣浆料送入离心机中，以600～800r/min转速离心分离，将位于上层的水送至废水处理中心进行处理，得到下层煤渣浆料；
3.4)煤渣浆料后续步骤，顺次经过高浓除渣步骤、粗筛选步骤、低浓除渣步骤、精筛选步骤和浓缩步骤后，制成适合造纸的煤渣浆料，煤渣浆料的成浆浓度控制在8～10％，得到煤渣原浆；
4)一次配浆步骤，将煤渣原浆和皮革纤维浆料同时输送至搅拌站，煤渣原浆和皮革纤维浆料的重量比例为1：2～3，搅拌均匀，在搅拌过程中，通过计量泵向搅拌站定量连续输送碳酸钙和搭桥剂，搅拌过程使煤渣原浆分散至皮革纤维浆料的动物纤维之间，得到煤渣初浆；
5)二次配浆步骤，将废纸浆料、皮革纤维浆料和煤渣浆料分别泵送至配浆桶，废纸浆料、皮革纤维浆料和煤渣浆料的重量比为1：0.2～0.3：0.1～0.2，在配浆桶搅拌20～25min，并将配浆桶的温度控制在75～85℃，在配浆过程中通过定量泵连续缓慢地向配浆桶中投入天然牛胶，天然牛胶的投入速度为5g/s，同时提升纤维起毛密度，并使废纸浆料的纤维和皮革纤维浆料中的动物纤维分别相互粘结而形成交织成网状纤维，煤渣浆料则分散于废纸浆料的纤维和皮革纤维浆料之间，形成混合浆料；
6)网部分层抄造步骤，在网部设置三个抄造池，将废纸浆料分别泵送至第一抄造池和第三抄造池，将混合浆料泵送至第二抄造池，使网部顺次通过第一抄造池、第二抄造池和第三抄造池，网部在第一抄造池抄造成型得到由废纸浆料形成的下网浆层，网部在第二抄造池抄造成型得到由混合浆料形成的中网浆层，中网浆层均匀覆盖于下网浆层之上，网部在第三抄造池抄造成型得到由废纸浆料形成的上网浆层，上网浆层均匀覆盖于中网浆层之上，中网浆层中的网状纤维与上网浆层的长纤维相互穿插和粘结而形成一纤维相互穿插粘结的上相接面，中网浆层中的网状纤维与下网浆层的长纤维相互穿插和粘结而形成一纤维相互穿插粘结的下相接面，在网部抄造得到复合浆层；
7)后压榨步骤，将复合浆层输送至后压榨部压榨脱水，复合浆层在后压榨部顺次通过若干组间隔设置的高压力压榨辊组和低压力压榨辊组，使复合浆层在经过若干次一松一紧的压榨过程，在提高脱水率的同时提高复合浆层中的上网浆层、中网浆层和下网浆层之间的亲和力和粘结力，将含水率降低至60％以下；
8)后续造纸步骤，将经过压榨部压榨的复合浆层顺次输送至烘缸部烘干、表面施胶机表面施胶、后烘缸部干燥；
9)成品，收卷后得到牛皮纸。
优选的，所述煤渣粉混合发酵子步骤中，所述煤渣与所述活性污泥的用量比为1：1～1.5；所述煤渣与水的用量比为1～3：0.5～1.5。
优选的，所述煤渣原料通过5～10目筛过筛；所述离心机转速分离的时间为10～15min。
优选的，所述一次配浆步骤中，碳酸钙的投入速度为5～10g/s，搭桥剂的投入速度为5～10g/s，搭桥剂按重量百分比包括30～40％的棉纤维、20～30％的柯巴树脂，5～10％的低游离聚氨酯、5～10％的丙烯酸酯和硅油余量；搭桥剂中的棉纤维、所述煤渣原浆中的煤渣粉和所述皮革纤维浆料中的动物纤维粘性搭接成若干大小不一的薄层形状的柔性的非固态的网状体，且每个网状体的层数控制在3～10层，煤渣粉则粘嵌在网状体的空隙或夹层中。
采用上述结构后，本发明和现有技术相比所具有的优点是：本发明提供使用煤渣及废纸生产牛皮纸的方法，该方法步骤简单，对煤渣进行二次利用，且生产清洁、无污染，生产工艺更加节能环保，利用煤渣和活性污泥中所含的微生物和有机物进行发酵，在发酵过程中，大分子有机质降解为小分子，微生物在煤渣粉和活性污泥的表面大量生长繁殖，从而改善与基体树脂之间的相容性，从而使该发明所生产的牛皮纸的力学性能得到提高。
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，使用煤渣及废纸生产牛皮纸的方法，包括以下步骤：
1)废纸浆料制浆步骤，使用回收的废纸或废纸箱经过碎浆机碎浆，再顺次经过高浓除渣步骤、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浆料，废纸浆料的成浆浓度控制在60～70％；
2)皮革纤维浆料制浆步骤，将回收的皮革经过碎浆机碎浆，再顺次经过高浓除渣步骤、粗筛选步骤、低浓除渣步骤、精筛选步骤和浓缩步骤后，制成适合造纸的皮革纤维浆料，皮革纤维浆料的成浆浓度控制在8～10％；
3)煤渣预处理步骤，包括以下子步骤，
3.1)煤渣过筛子步骤，将煤渣原料进行过筛，将过筛后的煤渣通过磁选设备进行铁回收，将磁选后的煤渣在110℃下烘干活化1～3h后取出在干燥器内冷却，将煤渣送入球磨机内球磨，得到煤渣粉，再通过除铁设备对铁粉进行回收；
3.2)煤渣粉混合发酵子步骤，将煤渣粉送入发酵罐中，倒入造纸厂二沉池内的活性污泥，加水和发酵粉并密封，在温度为33℃，转速为200～300r/min的条件下，恒温搅拌密封发酵24～30h，并每隔3～4h打开发酵罐释放压力，得到煤渣浆料；
3.3)分离子步骤，将煤渣浆料送入离心机中，以600～800r/min转速离心分离，将位于上层的水送至废水处理中心进行处理，得到下层煤渣浆料；
3.4)煤渣浆料后续步骤，顺次经过高浓除渣步骤、粗筛选步骤、低浓除渣步骤、精筛选步骤和浓缩步骤后，制成适合造纸的煤渣浆料，煤渣浆料的成浆浓度控制在8～10％；
4)一次配浆步骤，将煤渣原浆和皮革纤维浆料同时输送至搅拌站，煤渣原浆和皮革纤维浆料的重量比例为1：2～3，搅拌均匀，在搅拌过程中，通过计量泵向搅拌站定量连续输送碳酸钙和搭桥剂，搅拌过程使煤渣原浆分散至皮革纤维浆料的动物纤维之间，得到煤渣初浆；
其中，碳酸钙的投入速度为5～10g/s，搭桥剂的投入速度为5～10g/s，搭桥剂按重量百分比包括30～40％的棉纤维、20～30％的柯巴树脂，5～10％的低游离聚氨酯、5～10％的丙烯酸酯和硅油余量。碳酸钙起填充剂的作用，用于平衡煤渣原浆中的煤渣粉和皮革纤维浆料中的动物纤维，搭桥剂为自制而成的乳状流体，由于煤渣原浆中的煤渣粉与皮革纤维浆料中的动物纤维之间较难直接搭接粘附，丙烯酸酯起增加粘性作用，搭桥剂中的棉纤维作为搭桥介体，而柯巴树脂和低游离聚氨酯则使棉纤维能够分别与煤渣原浆中的煤渣粉与皮革纤维浆料中的动物纤维搭接成网状。
低游离聚氨酯是由柔性链段(软段)和刚性链段(硬段)两端结构交替镶嵌组成，其中弱极性的聚酯或聚醚构成软段，强极性的氨酯、氨酯-脲等构成刚性链结构。由于两嵌段的不相容性，低游离聚氨酯的软段和硬段在聚氨酯弹性体分别聚集形成了硬段和软段的微区。柯巴树脂能够较好地粘结煤渣粉、碳酸钙和棉纤维，丙烯酸酯则能够较好地粘结动物纤维和棉纤维，低游离聚氨酯的硬段与柯巴树脂具有较好的粘结性，低游离聚氨酯的软段与柯巴树脂、低游离聚氨酯的软段与丙烯酸酯之间均具有较好的粘结性，因此，搭桥剂使煤渣粉、动物纤维和棉纤维粘性搭接成若干大小不一的薄层形状的柔性的非固态的网状体，网状体中部形成若干大小不一的空隙及夹层，网状体具有流动性，且每个网状体的层数控制在3～10层，煤渣粉则粘嵌在网状体的空隙或夹层中。
5)二次配浆步骤，将废纸浆料、皮革纤维浆料和煤渣浆料分别泵送至配浆桶，废纸浆料、皮革纤维浆料和煤渣浆料的重量比为1：0.2～0.3：0.1～0.2，在配浆桶搅拌20～25min，并将配浆桶的温度控制在75～85℃，在配浆过程中通过定量泵连续缓慢地向配浆桶中投入天然牛胶，天然牛胶的投入速度为5g/s，同时提升纤维起毛密度，并使废纸浆料的纤维和皮革纤维浆料中的动物纤维分别相互粘结而形成交织成网状纤维，煤渣浆料则分散于废纸浆料的纤维和皮革纤维浆料之间，形成混合浆料；
6)网部分层抄造步骤，在网部设置三个抄造池，将废纸浆料分别泵送至第一抄造池和第三抄造池，将混合浆料泵送至第二抄造池，使网部顺次通过第一抄造池、第二抄造池和第三抄造池，网部在第一抄造池抄造成型得到由废纸浆料形成的下网浆层，网部在第二抄造池抄造成型得到由混合浆料形成的中网浆层，中网浆层均匀覆盖于下网浆层之上，网部在第三抄造池抄造成型得到由废纸浆料形成的上网浆层，上网浆层均匀覆盖于中网浆层之上，中网浆层中的网状纤维与上网浆层的长纤维相互穿插和粘结而形成一纤维相互穿插粘结的上相接面，中网浆层中的网状纤维与下网浆层的长纤维相互穿插和粘结而形成一纤维相互穿插粘结的下相接面，在网部抄造得到复合浆层；
7)后压榨步骤，将复合浆层输送至后压榨部压榨脱水，复合浆层在后压榨部顺次通过若干组间隔设置的高压力压榨辊组和低压力压榨辊组，使复合浆层在经过若干次一松一紧的压榨过程，在提高脱水率的同时提高复合浆层中的上网浆层、中网浆层和下网浆层之间的亲和力和粘结力，将含水率降低至60％以下；
8)后续造纸步骤，将经过压榨部压榨的复合浆层顺次输送至烘缸部烘干、表面施胶机表面施胶、后烘缸部干燥；
9)成品，收卷后得到牛皮纸。
煤渣与所述活性污泥的用量比为1：1～1.5，煤渣与水的用量比为1～3：0.5～1.5。煤渣原料通过5～10目筛过筛。离心机转速分离的时间为10～15min。
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 (4)

1.使用煤渣及废纸生产牛皮纸的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)废纸浆料制浆步骤，使用回收的废纸或废纸箱经过碎浆机碎浆，再顺次经过高浓除渣步骤、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浆料，废纸浆料的成浆浓度控制在60～70％；
2)皮革纤维浆料制浆步骤，将回收的皮革经过碎浆机碎浆，再顺次经过高浓除渣步骤、粗筛选步骤、低浓除渣步骤、精筛选步骤和浓缩步骤后，制成适合造纸的皮革纤维浆料，皮革纤维浆料的成浆浓度控制在8～10％；
3)煤渣预处理步骤，包括以下子步骤，
3.1)煤渣过筛子步骤，将煤渣原料进行过筛，将过筛后的煤渣通过磁选设备进行铁回收，将磁选后的煤渣在110℃下烘干活化1～3h后取出在干燥器内冷却，将煤渣送入球磨机内球磨，得到煤渣粉，再通过除铁设备对铁粉进行回收；
3.2)煤渣粉混合发酵子步骤，将煤渣粉送入发酵罐中，倒入造纸厂二沉池内的活性污泥，加水和发酵粉并密封，在温度为33℃，转速为200～300r/min的条件下，恒温搅拌密封发酵24～30h，并每隔3～4h打开发酵罐释放压力，得到煤渣浆料；
3.3)分离子步骤，将煤渣浆料送入离心机中，以600～800r/min转速离心分离，将位于上层的水送至废水处理中心进行处理，得到下层煤渣浆料；
3.4)煤渣浆料后续步骤，顺次经过高浓除渣步骤、粗筛选步骤、低浓除渣步骤、精筛选步骤和浓缩步骤后，制成适合造纸的煤渣浆料，煤渣浆料的成浆浓度控制在8～10％，得到煤渣原浆；
4)一次配浆步骤，将煤渣原浆和皮革纤维浆料同时输送至搅拌站，煤渣原浆和皮革纤维浆料的重量比例为1：2～3，搅拌均匀，在搅拌过程中，通过计量泵向搅拌站定量连续输送碳酸钙和搭桥剂，搅拌过程使煤渣原浆分散至皮革纤维浆料的动物纤维之间，得到煤渣初浆；
5)二次配浆步骤，将废纸浆料、皮革纤维浆料和煤渣浆料分别泵送至配浆桶，废纸浆料、皮革纤维浆料和煤渣浆料的重量比为1：0.2～0.3：0.1～0.2，在配浆桶搅拌20～25min，并将配浆桶的温度控制在75～85℃，在配浆过程中通过定量泵连续缓慢地向配浆桶中投入天然牛胶，天然牛胶的投入速度为5g/s，同时提升纤维起毛密度，并使废纸浆料的纤维和皮革纤维浆料中的动物纤维分别相互粘结而形成交织成网状纤维，煤渣浆料则分散于废纸浆料的纤维和皮革纤维浆料之间，形成混合浆料；
6)网部分层抄造步骤，在网部设置三个抄造池，将废纸浆料分别泵送至第一抄造池和第三抄造池，将混合浆料泵送至第二抄造池，使网部顺次通过第一抄造池、第二抄造池和第三抄造池，网部在第一抄造池抄造成型得到由废纸浆料形成的下网浆层，网部在第二抄造池抄造成型得到由混合浆料形成的中网浆层，中网浆层均匀覆盖于下网浆层之上，网部在第三抄造池抄造成型得到由废纸浆料形成的上网浆层，上网浆层均匀覆盖于中网浆层之上，中网浆层中的网状纤维与上网浆层的长纤维相互穿插和粘结而形成一纤维相互穿插粘结的上相接面，中网浆层中的网状纤维与下网浆层的长纤维相互穿插和粘结而形成一纤维相互穿插粘结的下相接面，在网部抄造得到复合浆层；
7)后压榨步骤，将复合浆层输送至后压榨部压榨脱水，复合浆层在后压榨部顺次通过若干组间隔设置的高压力压榨辊组和低压力压榨辊组，使复合浆层在经过若干次一松一紧的压榨过程，在提高脱水率的同时提高复合浆层中的上网浆层、中网浆层和下网浆层之间的亲和力和粘结力，将含水率降低至60％以下；
8)后续造纸步骤，将经过压榨部压榨的复合浆层顺次输送至烘缸部烘干、表面施胶机表面施胶、后烘缸部干燥；
9)成品，收卷后得到牛皮纸。
2.根据权利要求1所述的使用煤渣及废纸生产牛皮纸的方法，其特征在于：所述煤渣粉混合发酵子步骤中，所述煤渣与所述活性污泥的用量比为1：1～1.5；所述煤渣与水的用量比为1～3：0.5～1.5。
3.根据权利要求1所述的使用煤渣及废纸生产牛皮纸的方法，其特征在于：所述煤渣原料通过5～10目筛过筛；所述离心机转速分离的时间为10～15min。
4.根据权利要求1所述的使用煤渣及废纸生产牛皮纸的方法，其特征在于：所述一次配浆步骤中，碳酸钙的投入速度为5～10g/s，搭桥剂的投入速度为5～10g/s，搭桥剂按重量百分比包括30～40％的棉纤维、20～30％的柯巴树脂，5～10％的低游离聚氨酯、5～10％的丙烯酸酯和硅油余量；搭桥剂中的棉纤维、所述煤渣原浆中的煤渣粉和所述皮革纤维浆料中的动物纤维粘性搭接成若干大小不一的薄层形状的柔性的非固态的网状体，且每个网状体的层数控制在3～10层，煤渣粉则粘嵌在网状体的空隙或夹层中。
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