CN110846934A - 一种冷链运输专用防潮箱纸板的生产系统及生产方法 - Google Patents

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Abstract

本申请的一种冷链运输专用防潮箱纸板的生产系统及生产方法，在制浆工段将由废箱纸板得到的二次纤维进行筛选分级(利用纤维长短)，将中纤用于面层，使纸张面层在保持一定达到所需强度的同时保持表面的洁净度与平滑度，而纤维强度低但是洁净度高的短纤与杂质多但是强度高的长纤混合后用于纸张的芯层和底层。使用OCC废纸浆在生产过程中进行分级可以实现对二次纤维的优质利用，节约生产成本。在抄纸工段利用两重施胶即湿部浆料内部施胶与干部纸张表面施胶使纸或纸板具有抗拒液体扩散和渗透的能力。通过双重施胶生产的箱纸板可以在较低的成本下达到需要的防潮性能，减少纸箱厂在生产纸箱的过程中的防潮处理步骤。

Description

一种冷链运输专用防潮箱纸板的生产系统及生产方法
技术领域
本申请涉及制浆造纸技术领域，具体涉及一种冷链运输专用防潮箱纸板的生产系统及生产方法。
背景技术
纸箱是目前常用的运输包装容器，随着冷链物流的发展，越来越多的农产品和农副产品通过物流冷链运输到全国各地。纸箱因其质量轻，尺寸规格可根据需求变化，被广泛应用于冷链运输。但是在产品冷链运输及其转运过程中，产品的外包装纸箱由于受运输环境的温、湿度的变化受潮，从而出现纸箱强度下降包装破损而影响产品质量的情况。但是国内由于木材纤维资源十分紧缺，生产的包装纸基本都是以二次纤维为主要原料，而废纸浆二次纤维反复经受机械碎解与磨浆、干燥处理，纤维素大分子的键能不断削弱、纤维也变得越来越柔软，导致废纸纤维的质量越来越低。并且由于受成本影响，包装行业对包装纸的需求越来越倾向于低克重高强度，如何使用二次纤维原料生产满足客户需求的低克重高强度的防潮箱纸板是目前包装纸厂急需解决的问题。
发明内容
本申请要解决的技术问题是提供一种冷链运输专用防潮箱纸板的生产系统及生产方法。
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种冷链运输专用防潮箱纸板的生产系统，所述的生产系统包括水力碎浆机、高浓除砂器、粗筛系统、一段分级筛、二段分级筛、短纤除砂器、中纤除砂器和长纤除砂器，纸浆经过一段分级筛后被筛出的短纤进入所述的短纤除砂器，被所述的一段分级筛筛出的中纤和长纤进入所述的二段分级筛，被所述的二段分级筛筛出的中纤进入中纤除砂器，被所述的二段分级筛筛出的长纤进入长纤除砂器，所述的生产系统还包括精筛系统、第一多盘浓缩机、第二多盘浓缩机、第三多盘浓缩机、第一热分散系统、第二热分散系统和第三热分散系统、第一消潜池、第二消潜池和第三消潜池、第一磨盘、第二磨盘、第一浆塔、第二浆塔和第三浆塔，经过所述的短纤除砂器的纸浆依次进入所述的第一多盘浓缩机、第一热分散系统、第一消潜池后进入所述的第一浆塔，经过所述的中纤除砂器的纸浆依次进入所述的第二多盘浓缩机、第二热分散系统、第二消潜池、第一磨盘进入所述的第二浆塔，经过所述的长纤除砂器的纸浆依次进入所述的精筛系统、第三多盘浓缩机、第三热分散系统、第三消潜池、第二磨盘后进入所述的第三浆塔。
优选地，所述的生产系统还包括纸机流送系统、用于向所述的纸机流送系统中添加浆内施胶剂的浆内施胶装置，所述的浆内施胶装置包括用于过滤阳离子淀粉的淀粉过滤器、热交换机、乳化器，所述的乳化器与ASA施胶剂添加装置相连通，用于向所述的乳化器内添加ASA施胶剂形成内施胶剂。
优选地，所述的生产系统还包括流浆箱、网部、压榨部、前干燥部、表面施胶部、后干燥部、压光部及卷曲复卷装置，经过所述的纸机流送系统的纸浆依次经过所述的流浆塔、网部、压榨部、前干燥部、表面施胶部、后干燥部、压光部及卷曲复卷装置。
优选地，所述的表面施胶部包括一淀粉糊储存槽、与所述的淀粉糊储存槽相连通的面层表胶上料槽、底层表胶上料槽、底层施胶辊、面层施胶辊，所述的面层表胶上料槽用于将表胶涂于所述的面层施胶辊的表面，所述的底层表胶上料槽用于将表胶涂于所述的底层施胶辊的表面，纸张经过所述的面层施胶辊和底层施胶辊之间，所述的面层表胶上料槽与底层表胶上料槽分别连通一个表面施胶剂添加装置。
优选地，所述的面层表胶上料槽与所述的面层施胶辊的连接管道上还设置有一用于计量表胶量的面层计量棒，所述的底层表胶上料槽与所述的底层施胶辊的连接管道上还设置有用于计量表胶量的底层计量棒。
本申请还涉及一种冷链运输专用防潮箱纸板的生产方法，所述的生产方法使用所述的生产系统，所述的生产方法包括以下步骤，
(1)回收的废纸箱经过水力碎浆机、高浓除砂器、粗筛系统、一段分级筛，经过一段分级筛的后的短纤依次进入短纤除砂器、第一多盘浓缩机、第一热分散系统、第一消潜池送入第一浆塔储存，经过一段分级筛后的长纤及中纤进入二段分级筛，经过二段分级筛的中纤依次经过中纤除砂器、第二多盘浓缩、第二热分散系统、第二消潜池、第一磨盘进入第二浆塔储存，经过二段分级筛的长纤依次经过精筛系统、第三多盘浓缩机、第三热分散系统、第三消潜池、第二磨盘进入第三浆塔储存，第一浆塔、第二浆塔和第三浆塔内的纸浆经纸机流送系统抄纸机进行抄造；
(2)向纸机流送系统中添加造纸助剂；
(3)浆料经过流浆箱后进入网部脱水、压榨部脱水、干燥部脱水和表面施胶以及软压光工艺后得到防潮箱纸板。
优选地，步骤(1)中，浆料在一段分级筛处，通过0.15mm的筛缝，将短纤维与中长纤维按1:1的比例分开，在二段分级筛处，经过0.25mm的筛缝将纤维分级为30％的中纤维与20％的长纤维。在热分散系统后加入消潜池，使蜷曲、压扁的纤维恢复形状，从而提高盘磨对纤维的切断、分丝帚化效率，增加纤维间氢键结合的比表面积，提高成纸强度,步骤(2)中，在纸机流送系统加入造纸助剂为染料、柠檬酸、浆内施胶剂以及铝盐中的一种或多种，所述的浆内施胶过程是在纸或纸板的抄造过程，将施胶剂加入纤维悬浮液中，混合均匀后附着在纤维表面，所述的浆内施胶剂为烯基琥珀酸酐在铝盐存在的环境中，通过阳离子淀粉作为乳化剂在生产现场制备的ASA乳液。
优选地，在步骤(3)中，浆料经过流浆塔后进入网部脱水、压榨部脱水、干燥部脱水后，在干燥后的纸页表面施胶，所述的表面施胶剂采用苯乙烯—丙烯酸酯共聚物乳液或烷基烯酮二聚物，与表面施胶淀粉混合后形成。
优选地，所述的表面施胶剂的制备方法包括，原淀粉在溶解槽稀释至20％～25％后送入淀粉糊储存槽，通过蒸汽将淀粉糊加热到75～85℃来激活淀粉酶，淀粉大分子链被酶切断从而降低淀粉分子量，使淀粉糊黏度由300mPa·s下降到60-70mPa·s后送入110℃的蒸煮器将淀粉酶灭活储存送至面层表胶上料槽和底层表胶上料槽，在面层表胶上料槽和底层表胶上料槽加入苯乙烯—丙烯酸酯共聚物乳液或烷基烯酮二聚物，形成表面施胶剂。
优选地，所述的面层表胶上料槽和底层表胶上料槽分别通过连接管道为表层施胶辊和底层施胶辊供料，通过底层计量棒和面层计量棒分别控制底层施胶辊和表层施胶辊的施胶量。
本申请的一种冷链运输专用防潮箱纸板的生产系统及生产方法，在制浆工段将由废箱纸板得到的二次纤维进行筛选分级(利用纤维长短)，将中纤用于面层，使纸张面层在保持一定达到所需强度的同时保持表面的洁净度与平滑度，而纤维强度低但是洁净度高的短纤与杂质多但是强度高的长纤混合后用于纸张的芯层和底层。使用OCC废纸浆在生产过程中进行分级可以实现对二次纤维的优质利用，节约生产成本。在抄纸工段利用两重施胶即湿部浆料内部施胶与干部纸张表面施胶使纸或纸板具有抗拒液体(特别是水和水溶液)扩散和渗透的能力。通过双重施胶生产的箱纸板可以在较低的成本下达到需要的防潮性能，减少纸箱厂在生产纸箱的过程中的防潮处理步骤。
附图说明
图1是一种冷链运输专用防潮箱纸板的生产系统的结构示意图；
图2是浆内施胶装置的结构示意图；
图3是表面施胶装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本申请并能予以实施，但所举实施例不作为对本申请的限定。
如图所示，本申请提供了一种冷链运输专用防潮箱纸板的生产系统，所述的生产系统包括水力碎浆机、高浓除砂器、粗筛系统、一段分级筛、二段分级筛、短纤除砂器、中纤除砂器和长纤除砂器，纸浆经过一段分级筛后被筛出的短纤进入所述的短纤除砂器，被所述的一段分级筛筛出的中纤和长纤进入所述的二段分级筛，被所述的二段分级筛筛出的中纤进入中纤除砂器，被所述的二段分级筛筛出的长纤进入长纤除砂器，所述的生产系统还包括精筛系统、第一多盘浓缩机、第二多盘浓缩机、第三多盘浓缩机、第一热分散系统、第二热分散系统和第三热分散系统、第一消潜池、第二消潜池、第三消潜池、第一磨盘、第二磨盘、第一浆塔、第二浆塔和第三浆塔，经过所述的短纤除砂器的纸浆依次进入所述的第一多盘浓缩机、第一热分散系统、第一消潜池后进入所述的第一浆塔，经过所述的中纤除砂器的纸浆依次进入所述的第二多盘浓缩机、第二热分散系统、第二消潜池、第一磨盘进入所述的第二浆塔，经过所述的长纤除砂器的纸浆依次进入所述的精筛系统、第三多盘浓缩机、第三热分散系统、第三消潜池、第二磨盘后进入所述的第三浆塔。
如图2所示，所述的生产系统还包括纸机流送系统、用于向所述的纸机流送系统中添加浆内施胶剂的浆内施胶装置，所述的浆内施胶装置包括用于过滤阳离子淀粉的淀粉过滤器、热交换机、乳化器，所述的乳化器与ASA施胶剂添加装置相连通，用于向所述的乳化器内添加ASA施胶剂形成内施胶剂。
所述的生产系统还包括流浆箱、网部、压榨部、前干燥部、表面施胶部、后干燥部、压光部及卷曲复卷装置，经过所述的纸机流送系统的纸浆依次经过所述的流浆箱、网部、压榨部、前干燥部、表面施胶部、后干燥部、压光部及卷曲复卷装置。
如图3所示，所述的表面施胶部包括一淀粉糊储存槽、与所述的淀粉糊储存槽相连通的面层表胶上料槽、底层表胶上料槽、底层施胶辊、面层施胶辊，所述的面层表胶上料槽用于将表胶涂于所述的面层施胶辊的表面，所述的底层表胶上料槽用于将表胶涂于所述的底层施胶辊的表面，纸张经过所述的面层施胶辊和底层施胶辊之间，所述的面层表胶上料槽与底层表胶上料槽分别连通一个表面施胶剂添加装置。所述的面层表胶上料槽与所述的面层施胶辊的连接管道上还设置有一用于计量表胶量的面层计量棒，所述的底层表胶上料槽与所述的底层施胶辊的连接管道上还设置有用于计量表胶量的底层计量棒。
本申请还涉及一种冷链运输专用防潮箱纸板的生产方法，所述的生产方法包括以下步骤，
(1)回收的废纸箱经过水力碎浆机、高浓除砂器、粗筛系统、一段分级筛，经过一段分级筛的后的短纤依次进入短纤除砂器、第一多盘浓缩机、第一热分散系统、第一消潜池送入第一浆塔储存，经过一段分级筛后的长纤及中纤进入二段分级筛，经过二段分级筛的中纤依次经过中纤除砂器、第二多盘浓缩、第二热分散系统、第二消潜池、第一磨盘进入第二浆塔储存，经过二段分级筛的长纤依次经过精筛系统、第三多盘浓缩机、第三热分散系统、第三消潜池、第二磨盘进入第三浆塔储存，第一浆塔、第二浆塔和第三浆塔内的纸浆经纸机流送系统抄纸机进行抄造；
(2)向纸机流送系统中添加造纸助剂，对于本发明提出的冷链运输专用防潮箱纸板，其主要的造纸助剂为功能助剂，主要有染料、柠檬酸、浆内施胶剂以及铝盐。施胶的目的是使纸具有抗拒液体(特别是水和水溶液)扩散和渗透的能力，以适应印刷和防潮抗湿。浆内施胶过程是在纸或纸板的抄造过程，将施胶剂加入纤维悬浮液中，混合均匀后附着在纤维表面。本发明采用烯基琥珀酸酐(Alkenyl Succinic Anhydride,ASA)作为浆内施胶剂，ASA在铝盐存在的环境中，通过阳离子淀粉作为乳化剂在生产现场制备ASA乳液。
(3)浆料经过流浆箱后进入网部脱水、压榨部脱水、干燥部脱水后，在干燥后的纸页表面均匀涂上胶料，即表面施胶。其成膜机理是表面施胶剂作用于纸页后，在纸页表面形成一层胶膜，从而改善纸张的抗水性能。本发明提出采用苯乙烯—丙烯酸酯共聚物乳液(Styrenc Acrylic Emulsions,SAE)或烷基烯酮二聚物(Alkyl Ketene Dimer,AKD)作为表面施胶剂。SAE具有较好的抗水性、良好的吸墨性和极强的成膜性能。其分子结构中含有多功能活性基团，与淀粉有良好的可相容性，与表面施胶淀粉混合用于纸张的表面施胶，可以较大程度地改善纸张的施胶度，提高纸张抗水性。AKD乳液为反应型施胶剂，在中性或碱性条件下可直接与纤维素上的羟基反应。表面施胶剂的制备：原淀粉在溶解槽稀释至20％～25％后送入酶化槽，通过蒸汽将淀粉糊加热到75～85℃来激活淀粉酶，淀粉大分子链被酶切断从而降低淀粉分子量，使淀粉糊黏度由300mPa·s下降到60-70mPa·s后送入110℃的蒸煮器将淀粉酶灭活储存送至纸机面层和底层表胶上料仓，加入表面施胶剂SAE或AKD。特别地，本发明将面层和底层表面施胶剂分别供料，不仅可以根据面层和底层上胶量的不同来控制表面施胶剂使用量和表胶浓度，而且在胶料上机回流后可以将面层与底层胶料分开，或者将面层回流胶料也送入底层表胶回流槽内。由于底层浆料相较于面层浆料其胶粘物与杂质含量较高，将面层与底层表胶分开上料回流，可以避免底层胶粘物与杂质进入面层表胶槽，影响纸张面层洁净度与施胶效果。本发明的施胶装置采用膜转移式施胶，通过计量棒将胶料转移到施胶辊上，胶料在施胶辊表面形成均匀分布的一层薄膜转移到纸张表面，其特点是纸张面底层的上胶量可以根据客户对纸张防潮性能的要求分别进行计量控制。
本申请的一种冷链运输专用防潮箱纸板的生产系统及生产方法，在制浆工段将由废箱纸板得到的二次纤维进行筛选分级(利用纤维长短)，将中纤用于面层，使纸张面层在保持一定达到所需强度的同时保持表面的洁净度与平滑度，而纤维强度低但是洁净度高的短纤与杂质多但是强度高的长纤混合后用于纸张的芯层和底层。使用OCC废纸浆在生产过程中进行分级可以实现对二次纤维的优质利用，节约生产成本。在抄纸工段利用两重施胶即湿部浆料内部施胶与干部纸张表面施胶使纸或纸板具有抗拒液体(特别是水和水溶液)扩散和渗透的能力。通过双重施胶生产的箱纸板可以在较低的成本下达到需要的防潮性能，减少纸箱厂在生产纸箱的过程中的防潮处理步骤，具有较大的市场竞争力。
以上所述实施例仅是为充分说明本申请而所举的较佳的实施例，本申请的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本申请基础上所作的等同替代或变换，均在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种冷链运输专用防潮箱纸板的生产系统，其特征在于，所述的生产系统包括水力碎浆机、高浓除砂器、粗筛系统、一段分级筛、二段分级筛、短纤除砂器、中纤除砂器和长纤除砂器，纸浆经过一段分级筛后被筛出的短纤进入所述的短纤除砂器，被所述的一段分级筛筛出的中纤和长纤进入所述的二段分级筛，被所述的二段分级筛筛出的中纤进入中纤除砂器，被所述的二段分级筛筛出的长纤进入长纤除砂器，所述的生产系统还包括精筛系统、第一多盘浓缩机、第二多盘浓缩机、第三多盘浓缩机、第一热分散系统、第二热分散系统和第三热分散系统、第一磨盘、第二磨盘、第一浆塔、第二浆塔和第三浆塔，经过所述的短纤除砂器的纸浆依次进入所述的第一多盘浓缩机、第一热分散系统、第一消潜池后进入所述的第一浆塔，经过所述的中纤除砂器的纸浆依次进入所述的第二多盘浓缩机、第二热分散系统、第二消潜池、第一磨盘进入所述的第二浆塔，经过所述的长纤除砂器的纸浆依次进入所述的精筛系统、第三多盘浓缩机、第三热分散系统、第三消潜池、第二磨盘后进入所述的第三浆塔。
2.如权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述的生产系统还包括纸机流送系统、用于向所述的纸机流送系统中添加浆内施胶剂的浆内施胶装置，所述的浆内施胶装置包括用于过滤阳离子淀粉的淀粉过滤器、热交换机、乳化器，所述的乳化器与ASA施胶剂添加装置相连通，用于向所述的乳化器内添加ASA施胶剂形成内施胶剂。
3.如权利要求2所述的生产系统，其特征在于，所述的生产系统还包括流浆塔、网部、压榨部、前干燥部、表面施胶部、后干燥部、压光部及卷曲复卷装置，经过所述的纸机流送系统的纸浆依次经过所述的流浆箱、网部、压榨部、前干燥部、表面施胶部、后干燥部、压光部及卷曲复卷装置。
4.如权利要求3所述的生产系统，其特征在于，所述的表面施胶部包括一淀粉糊储存槽、与所述的淀粉糊储存槽相连通的面层表胶上料槽、底层表胶上料槽、底层施胶辊、面层施胶辊，所述的面层表胶上料槽用于将表胶涂于所述的面层施胶辊的表面，所述的底层表胶上料槽用于将表胶涂于所述的底层施胶辊的表面，纸张经过所述的面层施胶辊和底层施胶辊之间，所述的面层表胶上料槽与底层表胶上料槽分别连通一个表面施胶剂添加装置。
5.如权利要求4所述的生产系统，其特征在于，所述的面层表胶上料槽与所述的面层施胶辊的连接管道上还设置有一用于计量表胶量的面层计量棒，所述的底层表胶上料槽与所述的底层施胶辊的连接管道上还设置有用于计量表胶量的底层计量棒。
6.一种冷链运输专用防潮箱纸板的生产方法，其特征在于，所述的生产方法使用权利要求5所述的生产系统，所述的生产方法包括以下步骤，
(1)回收的废纸箱经过水力碎浆机、高浓除砂器、粗筛系统、一段分级筛，经过一段分级筛后的短纤依次进入短纤除砂器、第一多盘浓缩机、第一热分散系统、第一消潜池送入第一浆塔储存，经过一段分级筛后的长纤及中纤进入二段分级筛，经过二段分级筛的中纤依次经过中纤除砂器、第二多盘浓缩、第二热分散系统、第二消潜池、第一磨盘进入第二浆塔储存，经过二段分级筛的长纤依次经过精筛系统、第三多盘浓缩机、第三热分散系统、第三消潜池、第二磨盘进入第三浆塔储存，第一浆塔、第二浆塔和第三浆塔内的纸浆经纸机流送系统抄纸机进行抄造；
(2)向纸机流送系统中添加造纸助剂；
(3)浆料经过流浆箱后进入网部脱水、压榨部脱水、干燥部脱水和表面施胶以及软压光工艺后得到防潮箱纸板。
7.如权利要求6所述的生产方法，其特征在于，步骤(1)中，浆料在一段分级筛处，通过0.15mm的筛缝，将短纤维与中长纤维按1:1的比例分开，在二段分级筛处，经过0.25mm的筛缝将纤维分级为30％的中纤维与20％的长纤维。在热分散系统后加入消潜池，使蜷曲、压扁的纤维恢复形状，从而提高盘磨对纤维的切断、分丝帚化效率，增加纤维间氢键结合的比表面积，提高成纸强度,步骤(2)中，在纸机流送系统加入造纸助剂为染料、柠檬酸、浆内施胶剂以及铝盐中的一种或多种，所述的浆内施胶过程是在纸或纸板的抄造过程，将施胶剂加入纤维悬浮液中，混合均匀后附着在纤维表面，所述的浆内施胶剂为烯基琥珀酸酐在铝盐存在的环境中，通过阳离子淀粉作为乳化剂在生产现场制备的ASA乳液。
8.如权利要求7所述的生产方法，其特征在于，在步骤(3)中，浆料经过流浆箱后进入网部脱水、压榨部脱水、干燥部脱水后，在干燥后的纸页表面施胶，所述的表面施胶剂采用苯乙烯—丙烯酸酯共聚物乳液或烷基烯酮二聚物，与表面施胶淀粉混合后形成。
9.如权利要求8所述的生产方法，其特征在于，所述的表面施胶剂的制备方法包括，原淀粉在溶解槽稀释至20％～25％后送入淀粉糊储存槽，通过蒸汽将淀粉糊加热到75～85℃来激活淀粉酶，淀粉大分子链被酶切断从而降低淀粉分子量，使淀粉糊黏度由300mPa·s下降到60-70mPa·s后送入110℃的蒸煮器将淀粉酶灭活储存送至面层表胶上料槽和底层表胶上料槽，在面层表胶上料槽和底层表胶上料槽加入苯乙烯—丙烯酸酯共聚物乳液或烷基烯酮二聚物，形成表面施胶剂。
10.如权利要求9所述的生产方法，其特征在于，所述的面层表胶上料槽和底层表胶上料槽分别通过连接管道为表层施胶辊和底层施胶辊供料，通过底层计量棒和面层计量棒分别控制底层施胶辊和表层施胶辊的施胶量。
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