CN110331615B - 一种提高废纸浆强度性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种提高废纸浆强度性能的方法，包括低共熔溶剂和废纸浆，所述低共熔溶剂包括氯化胆碱和草酸，且所述氯化胆碱和草酸的摩尔比为1:2，所述低共熔溶剂与废纸浆的质量之比为0.5～1％，废纸浆的浆浓等于5％，所述方法依次包括以下步骤：低共熔溶剂混合处理、洗涤及脱水处理、抄纸处理；本发明的优点：本发明通过在废纸浆中加入低共熔溶剂，由于低共熔溶剂具有生物相容性和生物可降解性，对环境友好的优势，能对纤维产生润胀作用，从而增强纸浆成纸时纤维间的结合力，达到提高纸张强度的目的。

Description

一种提高废纸浆强度性能的方法
技术领域
本发明涉及一种提高废纸浆强度性能的方法。
背景技术
随着社会的发展和人民生活水平的提高，人们对纸张的强度性能有了更高的要求，特别是作为包装材料的箱板纸，从纸浆种类来看，化学浆的强度性能最好，机械浆和化学机械浆的强度较低，同时，由于我国木材资源短缺，二次纤维作为重要的纤维来源被广泛用于箱板纸的生产，然而，废纸浆经过多次循环使用后，纤维的损伤和角质化现象会严重降低箱板纸的强度，因此，如何提高箱板纸的强度是关系到二次纤维利用价值的重要方面，目前，一般是通过物理法(打浆)、化学法(添加增强剂)和生物法(酶法处理)等方法来提高纸张的强度性能。
发明内容
本发明所要达到的目的就是提供一种提高废纸浆强度性能的方法，解决现有方法存在操作工艺复杂的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种提高废纸浆强度性能的方法，包括低共熔溶剂和废纸浆，所述低共熔溶剂包括氯化胆碱和草酸，且所述氯化胆碱和草酸的摩尔比为1:2，所述低共熔溶剂与废纸浆的质量之比为0.5～1％，废纸浆的浆浓等于5％，所述方法依次包括以下步骤：
步骤一:通过恒温水浴获取低共熔溶剂与废纸浆反应后的混合物，恒温水浴处理的温度为60～80℃，恒温水浴处理的时间为1～2h；
步骤二：将步骤一获取的废纸浆进行洗涤及脱水处理；
步骤三：将步骤二脱水后的浆料进行抄纸处理。
优选的，所述低共熔溶剂通过氯化胆碱和草酸经加热搅拌后制备而成，并通过密封容器进行密闭保存，且加热搅拌的温度为120℃，搅拌的时间为5min。
优选的，步骤一中低共熔溶剂与废纸浆反应过程中需每隔15min揉搓一次废纸浆。
优选的，步骤二中的废纸浆通过200目纱网进行脱水。
优选的，步骤三中的抄纸的定量为100g/m2。
优选的，所述废纸浆为脱墨后所得的废纸浆。
综上所述，本发明的优点：本发明通过在废纸浆中加入低共熔溶剂，由于低共熔溶剂具有生物相容性和生物可降解性，对环境友好的优势，有效分离木质纤维原料中的木质素、半纤维素和纤维素，从而实现生物质材料的组分分离，能对纤维产生润胀作用，从而增强纸浆成纸时纤维间的结合力，达到提高纸张强度的目的，其次，通过氯化胆碱和草酸制备形成的低共熔溶剂，具有相容性高，成本低且可回收利用，绿色环保，处理过程操作简单，且可显著提高浆料成纸的强度性能，提高了所生产箱纸板的档次，扩大箱纸板的应用领域，最后，步骤一中通过恒温水浴实现低共熔溶剂与废纸浆的反应，确保了在较低的温度和较短时间内完成对废纸纤维的修饰，提高纤维间的结合力，从而起到提高成纸强度的作用。
具体实施方式
一种提高废纸浆强度性能的方法，包括低共熔溶剂和废纸浆，所述低共熔溶剂包括氯化胆碱和草酸，且所述氯化胆碱和草酸的摩尔比为1:2，所述低共熔溶剂与废纸浆的质量之比为0.5～1％，废纸浆的浆浓等于5％，所述方法依次包括以下步骤：
步骤一:通过恒温水浴获取低共熔溶剂与废纸浆反应后的混合物，恒温水浴处理的温度为60～80℃，恒温水浴处理的时间为1～2h；
步骤二：将步骤一获取的废纸浆进行洗涤及脱水处理；
步骤三：将步骤二脱水后的浆料进行抄纸处理。
本发明通过在废纸浆中加入低共熔溶剂，由于低共熔溶剂具有生物相容性和生物可降解性，对环境友好的优势，有效分离木质纤维原料中的木质素、半纤维素和纤维素，从而实现生物质材料的组分分离，能对纤维产生润胀作用，从而增强纸浆成纸时纤维间的结合力，达到提高纸张强度的目的，其次，通过氯化胆碱和草酸制备形成的低共熔溶剂，具有相容性高，成本低且可回收利用，绿色环保，处理过程操作简单，且可显著提高浆料成纸的强度性能，提高了所生产箱纸板的档次，扩大箱纸板的应用领域，最后，步骤一中通过恒温水浴实现低共熔溶剂与废纸浆的反应，确保了在较低的温度和较短时间内完成对废纸纤维的修饰，提高纤维间的结合力，从而起到提高成纸强度的作用。
所述低共熔溶剂通过氯化胆碱和草酸经加热搅拌后制备而成，并通过密封容器进行密闭保存，且加热搅拌的温度为120℃，搅拌的时间为5min，能确保低共熔溶剂的制备效果，密闭保存能防止低共熔溶剂挥发，步骤一中低共熔溶剂与废纸浆反应过程中需每隔15min揉搓一次废纸浆，保证低共熔溶剂与浆料充分混合，步骤二中的废纸浆通过200目纱网进行脱水，脱水效果好，步骤三中的抄纸的定量为100g/m2。，所述废纸浆为脱墨后所得的废纸浆，能实现废纸浆的回收利用，实现了节能减排的效果。
实施例一：
一种提高废纸浆强度性能的方法，包括低共熔溶剂和废纸浆，所述低共熔溶剂包括氯化胆碱和草酸，且所述氯化胆碱和草酸的摩尔比为1:2，所述低共熔溶剂与废纸浆的质量之比为1％，废纸浆的浆浓等于5％，所述方法依次包括以下步骤：
步骤一:通过恒温水浴获取低共熔溶剂与废纸浆反应后的混合物，恒温水浴处理的温度为80℃，恒温水浴处理的时间为2h；
步骤二：将步骤一获取的废纸浆进行洗涤及脱水处理；
步骤三：将步骤二脱水后的浆料进行抄纸处理。
实施例二：
一种提高废纸浆强度性能的方法，包括低共熔溶剂和废纸浆，所述低共熔溶剂包括氯化胆碱和草酸，且所述氯化胆碱和草酸的摩尔比为1:2，所述低共熔溶剂与废纸浆的质量之比为1％，废纸浆的浆浓等于5％，所述方法依次包括以下步骤：
步骤一:通过恒温水浴获取低共熔溶剂与废纸浆反应后的混合物，恒温水浴处理的温度为80℃，恒温水浴处理的时间为1h；
步骤二：将步骤一获取的废纸浆进行洗涤及脱水处理；
步骤三：将步骤二脱水后的浆料进行抄纸处理。
实施例三：
一种提高废纸浆强度性能的方法，包括低共熔溶剂和废纸浆，所述低共熔溶剂包括氯化胆碱和草酸，且所述氯化胆碱和草酸的摩尔比为1:2，所述低共熔溶剂与废纸浆的质量之比为0.5％，废纸浆的浆浓等于5％，所述方法依次包括以下步骤：
步骤一:通过恒温水浴获取低共熔溶剂与废纸浆反应后的混合物，恒温水浴处理的温度为80℃，恒温水浴处理的时间为2h；
步骤二：将步骤一获取的废纸浆进行洗涤及脱水处理；
步骤三：将步骤二脱水后的浆料进行抄纸处理。
实施例四：
一种提高废纸浆强度性能的方法，包括低共熔溶剂和废纸浆，所述低共熔溶剂包括氯化胆碱和草酸，且所述氯化胆碱和草酸的摩尔比为1:2，所述低共熔溶剂与废纸浆的质量之比为1％，废纸浆的浆浓等于5％，所述方法依次包括以下步骤：
步骤一:通过恒温水浴获取低共熔溶剂与废纸浆反应后的混合物，恒温水浴处理的温度为60℃，恒温水浴处理的时间为2h；
步骤二：将步骤一获取的废纸浆进行洗涤及脱水处理；
步骤三：将步骤二脱水后的浆料进行抄纸处理。
对比例：
将充分浸泡、分散后的废纸浆不进行任何处理，直接进行抄纸处理。
对实施例一、实施例二、实施例三、实施例四和对比例中所得的纸张进行强度性能检测，具体的检测结果具体见表一、表二、表三和表四：
对比例 实施例一 提高率(％)
耐破指数(kPa·m<sup>2</sup>/g) 1.26 1.48 17.5
抗张指数(N·m/g) 17.6 24.0 36.7
环压强度指数(N·m/g) 5.98 8.36 39.8
耐折度(次) 6 9 50.0
表一
对比例 实施例二 提高率(％)
耐破指数(kPa·m<sup>2</sup>/g) 1.26 1.46 15.9
抗张指数(N·m/g) 17.6 23.0 30.9
环压强度指数(N·m/g) 5.98 7.81 30.6
耐折度(次) 6 8 33.3
表二
对比例 实施例三 提高率(％)
耐破指数(kPa·m<sup>2</sup>/g) 1.26 1.41 11.9
抗张指数(N·m/g) 17.6 20.6 17.2
环压强度指数(N·m/g) 5.98 7.23 20.9
耐折度(次) 6 7 16.7
表三
对比例 实施例四 提高率(％)
耐破指数(kPa·m<sup>2</sup>/g) 1.26 1.34 6.35
抗张指数(N·m/g) 17.5 18.9 7.62
环压强度指数(N·m/g) 5.98 7.00 17.1
耐折度(次) 6 7 16.7
表四
从以上对比数据可以看出，本发明提出的采用低共熔溶剂来处理废纸浆，可显著提高浆料成纸的强度性能。
除上述优选实施例外，本发明还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形，只要不脱离本发明的精神，均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。

Claims (5)

1.一种提高废纸浆强度性能的方法，其特征在于：包括低共熔溶剂和废纸浆，所述低共熔溶剂包括氯化胆碱和草酸，且所述氯化胆碱和草酸的摩尔比为1:2，所述低共熔溶剂通过氯化胆碱和草酸经加热搅拌后制备而成，并通过密封容器进行密闭保存，且加热搅拌的温度为120℃，搅拌的时间为5min，所述低共熔溶剂与废纸浆的质量之比为0.5～1%，废纸浆的浆浓等于5%，所述方法依次包括以下步骤：
步骤一: 通过恒温水浴获取低共熔溶剂与废纸浆反应后的混合物，恒温水浴处理的温度为60～80℃，恒温水浴处理的时间为1～2h；
步骤二：将步骤一获取的废纸浆进行洗涤及脱水处理；
步骤三：将步骤二脱水后的浆料进行抄纸处理。
2.根据权利要求1所述的一种提高废纸浆强度性能的方法，其特征在于：步骤一中低共熔溶剂与废纸浆反应过程中需每隔15min揉搓一次废纸浆。
3.根据权利要求1所述的一种提高废纸浆强度性能的方法，其特征在于：步骤二中的废纸浆通过200目纱网进行脱水。
4.根据权利要求1所述的一种提高废纸浆强度性能的方法，其特征在于：步骤三中的抄纸的定量为100g/m2。
5.根据权利要求1所述的一种提高废纸浆强度性能的方法，其特征在于：所述废纸浆为脱墨后所得的废纸浆。
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