CN111021130A - 高强瓦楞原纸生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及瓦楞纸生产领域的高强瓦楞原纸生产方法，其包括步骤1：废纸制浆处理；步骤2：步骤1中的纸浆经筛分处理，筛分得到的良浆分级处理；步骤3:长纤维经除渣、精筛和浓缩处理后得到长纤维浆料储存；长纤维一段除渣得到的渣浆经二段除渣、三段除渣、沉砂处理，二段除渣的良浆经长纤维一段除渣处理，三段除渣的良浆经二段除渣处理；长纤维一段精筛后的渣浆经长纤维二段精筛、斜网浓缩、磨浆后得到的浆料继续经一次筛分处理；步骤4：短纤维经短纤维一段除渣后浓缩处理得到短纤维浆料储存，短纤维一段除渣渣浆经二段除渣处理；步骤5：造纸。步骤3和步骤4中对过程中产生的渣浆再进行处理，增加了对废纸处理过程中的纤维的回收率。

Description

高强瓦楞原纸生产方法

技术领域

本发明涉及瓦楞纸生产的技术领域，尤其是涉及一种高强瓦楞原纸生产方法。

背景技术

我国是生产大国，每年都有大量的货品交易，而货品在销售过程中需要进行包装，最常见的包装材料是纸板箱，包装完后纸板箱有些就不再用于重复包装使用，不仅有纸板箱，在平时的生活中，也同样产生大量的废纸，包括废旧报纸、期刊、书写纸等等，因此，每年我国都有大量的废纸以及废纸箱有待处理，而这些废纸以及废纸箱大多数经过造纸厂的重复加工利用产生新的价值。

公告号为CN104099793B的中国专利公开了一种低定量环保型高强牛皮挂面箱纸板的生产方法，其中公开了纸浆成型工艺，包括(1)将废纸进入碎浆机粉碎形成浆料，浆料为纤维、杂质和水的混合体，良浆通过碎浆机底部的筛板进入纤维分离机；(2)水力碎浆机的渣浆进入杂质分离机，再次分离出良浆和废渣，良浆回送入碎浆机中进行回收利用，废渣排放丢弃；(3)将良浆送入纤维分离机中再次进行纤维和杂质的分离，分离出的粗浆回送入碎浆机中，分离出的细浆通过分级筛分离出长纤维和短纤维。通过将传统的牛皮挂面箱板纸制浆生产线进行改造，实现长短纤维的分开打浆控制，而且对短纤维进行漆酶处理，进一步增加其氢键结合，对提高纸张成品成纸强度具有显著作用，从而实现采用100％废纸来生产牛皮挂面箱板纸。

但上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述工艺中对纸浆的处理操作比较简单，而被排掉的废渣中仍有一部分的纤维，并未有效利用，还存在资源的浪费的情况。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种高强瓦楞元纸的生产工艺，具有提高纸中纤维利用率的效果。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种高强瓦楞原纸生产方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：废纸制浆处理，得到的纸浆储存备用；

步骤2：步骤1中的纸浆经一次筛分处理，一次筛分处理得到的良浆分级处理得到长纤维和短纤维；

步骤3:长纤维经长纤维一段除渣、长纤维一段精筛和长纤维一段浓缩处理后得到长纤维浆料储存，长纤维一段除渣渣浆经长纤维二段除渣、三段除渣、沉砂处理，二段除渣的良浆经长纤维一段除渣处理，三段除渣的良浆经二段除渣处理；长纤维一段精筛后的渣浆经长纤维二段精筛、斜网浓缩、磨浆后得到的浆料继续经一次筛分处理；

步骤4：短纤维经短纤维一段除渣后浓缩处理得到短纤维浆料储存，短纤维一段除渣渣浆经短纤维二段除渣处理；

步骤5：将步骤3和步骤4中的长纤维浆料和短纤维浆料混合后经抄造、成型、压榨、烘干、施胶、再烘干处理得到瓦楞纸原纸。

通过采用上述技术方案，步骤1中对废纸浆处理，得到纸浆，能够实现对废纸箱和废纸的利用，节约资源，具备环保性。

步骤2中的筛分处理能够筛分得到长纤维和短纤维；

经步骤3中的处理过程后得到的长纤维，长纤维除渣过程中的渣浆再经除渣和沉砂处理，除渣过程中的良浆继续经长纤维一段除渣处理，提升了对纤维的利用率；

步骤4中短纤维经除渣后浓缩处理即得短纤维浆料，但是在短纤维一段除渣排出的渣浆中还含有大量的短纤维，所以再次经过除渣处理，提升了纤维的利用率。

步骤5中将短纤维和长纤维混合后进行后续处理，完成了瓦楞原纸的制备。

处理过程中长纤维和短纤维的渣浆均经过重复多次处理，加大了对废纸纤维的利用率，更具环保性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤1中的废纸制浆的步骤包括废纸经碎浆处理，碎浆后的浆料经高浓除渣器处理制得，制得的纸浆的质量浓度为4.1％。

通过采用上述技术方案，经过上述步骤完成了纸浆的制备，废渣经高浓除渣器能够除去浆料中的一些塑胶袋和订书针等杂质，避免对后续的生产的影响。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤2中一次筛分得到的渣浆经粗筛分处理，粗筛分后得到的良浆经与步骤1中的纸浆混合，粗筛分后得到的渣浆经稀释处理后进行分离，分离得到的渣浆排除，分离得到的良浆继续经粗筛分处理。

通过采用上述技术方案，渣浆进行筛分处理能够进一步的分离出纤维，进一步的增加了对纤维的利用率。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤2中一次筛分得到的良浆分级处理步骤包括良浆经中浓除渣器除渣后进入分级筛进行筛分处理。

通过采用上述技术方案，良浆经中浓除渣器除渣处理后能够进一步除去杂质，经除渣处理后的良浆再进行分级处理能够将长纤维和短纤维分离开，方便下一步的进行。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤5中的长纤维浆料的占比为35-45％，短纤维浆料的占比为55％-65％。

通过采用上述技术方案，长纤维和短纤维的比例选择在上述的比例范围内，制备出来的瓦楞纸在强度上符合要求，有效避免了短纤维含量过大造成的强度不够，或者长纤维含量过度，强度过大造成不必要的资源的浪费。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤5中施胶用表面施胶剂每吨纸用量包括去离子水180-200kg、阳离子淀粉40-60kg、固体施胶剂8-12kg、AKD1-1.5kg、硫酸铝钾1-1.5kg、阳离子松香乳液2-3kg、壳聚糖2-3kg、聚乙烯二醇1-3kg、聚氧化乙烯2-4kg。

通过采用上述技术方案，去离子水作为溶剂能够溶解表面施胶剂的固体组分；

阳离子淀粉的正电荷使它与带负电的基质结合，并能将带负电荷的其他添加剂吸附并保持在基质上，粘合力优良，同时还能够产生去除静电的作用效果，减少纸张上灰尘的吸附；

AKD颗粒由于表面带正电荷，可以通过静电力的作用与表面带负电荷的纤维相互吸附而留着；当瓦楞纸在干燥段进行干燥时，吸附在纸业表面的AKD颗粒熔融，铺展在纤维的表面，与淀粉的羟基以及纤维表面游离的羟基进行反应，生成β-酮酯，疏水的碳链指向表面，赋予纸张抗水的性能。

硫酸铝钾具有杀菌的作用，能够起到抗菌的作用效果，有效改善了胶水霉变的情况；而且还能够配合松香乳液使用增强了瓦楞纸的抗水强度。

阳离子型松香乳液作为造纸施胶剂带有正电荷，能和纸浆纤维的负电荷向吸引，自行留着在纸纤维上，减少硫酸铝钾的用量，同时能够降低对设备的腐蚀，而且还具有夏天无施胶障碍和泡沫少的特点。

壳聚糖具有很好的吸附性、成膜性、成纤性、吸湿性和保湿性，还具有广谱抗菌性、生物官能性，生物相容性、低毒性、生物可降解性等优良的生物学性能，而且壳聚糖具有一定的阳离子性和良好的成膜性，且所成膜强度较大、渗透性好、抗水性稳定、用于施胶剂，具有较高的干、湿强度、耐破度和撕裂度；而且壳聚糖是线性聚合物，官能团充分接近纤维表面，相对分子质量大，具有成膜能力，对纤维有足够的黏合强度和在纤维间架桥的能力，分子链上具有许多正电荷中心和请氢键中心，便于和纤维上的负电荷结合生成离子键，和纤维上非离子表面生成氢键，具有较好的增强效果。

聚乙烯二醇分子链的一侧上含有大量侧基-羟基，因而具有良好的水溶性，而且还具有良好的成膜性，粘结力和乳化性，有卓越的耐油脂和耐溶剂性能，其作为分散剂使用时成膜效果优良。

聚氧化乙烯是由环氧乙烷在催化剂存在下经开环聚合而成，高聚合度的聚氧化乙烯对水中悬浮的细小粒子具有絮凝作用，加速施胶剂的干固。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤3中经长纤维一段浓缩和斜网浓缩后的白水收集用于长纤维一段除渣和长纤维二段除渣使用。

通过采用上述技术方案，将白水收集再利用实现的水的循环利用，节约资源。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：步骤3中的沉砂处理；步骤4中的浓缩处理；步骤5中的成型和压榨处理得到的白水收集后用于步骤1及步骤3中的二段除渣处理。

通过采用上述技术方案，进一步的将步骤4和步骤3中产生的白水，加以利用，能够起到节约水资源的作用，而且还能够避免多余的水排出还需要处理后排除，不仅节约了水处理的成本而且还节约了逅3和步骤4的用水成本，节约成本。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.步骤3和步骤4中对过程中产生的渣浆再进行处理，增加了对废纸处理过程中的纤维的回收率；

2.施胶剂的选择能够很好的成膜，而且能够相互之间吸附作用哈，避免出现了分层等的情况；

3.施胶剂的加入增加了不仅起到粘胶的作用而且还能够增强瓦楞纸的强度和抗菌的作用效果。

具体实施方式

以下对本发明作进一步详细说明。

实施例及对比例中阳离子淀粉购自济南鑫宏化工有限公司。

固体施胶剂购自泰安市鑫泉精细化工制造有限公司。

AKD购自重庆市荣清化工有限公司。

阳离子松香乳液泰安市陶氏化学有限公司。

实施例1

一种高强瓦楞原纸生产方法，包括如下步骤：

步骤1：废纸制浆处理，得到的纸浆储存备用；具体的处理步骤是将国产废纸1100kg经散包机处理，除去杂质；然后经链板输送机输送到转鼓水力碎浆机中进行碎浆，将粗浆、渣、塑料外排，浆料经卸料泵输送至转鼓贮浆池；转鼓贮浆池中的浆料输送至高浓除渣器处理，高浓除渣器排除的纸浆收集至贮浆池收集备用，贮浆池中的纸浆的质量浓度为4.1％；

步骤2：步骤1中的纸浆经一次筛分处理，一次筛分处理得到的良浆分级处理得到长纤维和短纤维；具体的一次筛分处理的步骤包括贮浆池中的良浆经压力式粗筛，筛分后的良浆质量浓度为4.0％并贮存，向筛分后的良浆中加入白水调节质量浓度为2.0％，质量浓度为2.0％的良浆经中浓除渣器除渣，出去渣料，后良浆再进入纤维分级筛，分离出质量占比为47％的短纤维和质量占比为53％的长纤维；

而经过压力式粗筛后的渣浆储存在渣浆池中，并经转鼓粗筛，粗筛后的良浆质量浓度为3.5％与经过高浓除渣器获得的良浆混合，而粗筛后的渣浆浓度是3.5％，经白水稀释后继续经排渣分离机分离，分离出的良浆继续贮存在渣浆池中，参与后续步骤，分理处的渣浆排出收集；步骤3:长纤维经长纤维一段除渣、长纤维一段精筛和长纤维一段浓缩处理后得到长纤维浆料储存，长纤维一段除渣得到的渣浆经长纤维二段除渣、三段除渣、沉砂处理，二段除渣的良浆经长纤维一段除渣处理，三段除渣的良浆经二段除渣处理；长纤维一段精筛后的渣浆经长纤维二段精筛、斜网浓缩、双盘磨浆机磨浆后得到的浆料继续经一次筛分处理；

具体的长纤维一段除渣采用多功能除渣器进行，经多功能除渣器的良浆经过精筛过滤处理，经过精筛处理的良浆进入圆网浓缩机进行处理，经过浓缩后的浆料即为长纤维浆料；

而经过多功能除渣器的渣浆在经过二段除渣，二段除渣选用多功能除渣器，经过多功能除渣器的渣浆储存在渣浆池中，良浆进入长纤维一段除渣处理；进行下一步的三段除渣，三段除渣也采用三段多功能除渣器，三段多功能除渣器的良浆经再次处理，渣浆经沉砂盘，除去渣浆，白水回收。

步骤4：短纤维经短纤维一段除渣后浓缩处理得到短纤维浆料储存，短纤维一段除渣渣浆经短纤维二段除渣处理；具体的一段除渣是经多功能除渣器处理，得到的良浆经圆网浓缩机浓缩后贮存在短纤维贮浆池中；

经过多功能除渣器的渣浆经过二段除渣处理，具体也是通过多功能除渣器处理，得到的良浆经过短纤维一段除渣浓缩处理；

短纤维经二段除渣处理的渣浆和长纤维经二段除渣混合后统一经过三段除渣，出炸后的良浆同意在进行短纤维二段除渣处理。

步骤5：将步骤3和步骤4中的占浆料总量35％的长纤维浆料和占浆料总量65％的短纤维浆料混合后经抄造、成型、压榨、烘干、施胶、再烘干处理得到瓦楞纸原纸；

具体的是将混合后的长纤维和段纤维经过压力筛筛选后转至成型器，成型后进行压榨脱水，至含水量低于54(wt)％，经过一段烘干部烘干，烘干的温度为从40度逐渐升温至100℃，纸张干燥至45～50％的干燥度，加入施胶剂，再经过二段烘干部烘干后得到瓦楞纸原纸，二段烘干的温度为从40℃逐渐升至100℃的烘箱中干燥至95％以上的干燥度。

所用的施胶剂包括如下重量分数的组分，去离子水180kg、阳离子淀粉40kg、固体施胶剂8kg、AKD 1kg、硫酸铝钾1kg、阳离子松香乳液2kg、壳聚糖2kg、聚乙烯二醇1kg、聚氧化乙烯2kg。

具体的施胶剂的制备方法是将阳离子淀粉、固体施胶剂、ADK、苯丙胶、硫酸铝钾、阳离子松香乳液、壳聚糖、聚乙烯二醇、聚氧化乙烯和去离子水混合搅拌均匀后备用。

并且，步骤3中经长纤维一段浓缩和斜网浓缩后的白水收集用于长纤维一段除渣和长纤维二段除渣使用。

步骤3中的沉砂处理；步骤4中的浓缩处理；步骤5中的成型和压榨处理得到的白水收集后用于步骤1及步骤3中的二长纤维二段除渣过程处理。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于施胶剂含量的不同。

实施例3

实施例3与实施例1的区别在于施胶剂含量的不同。

实施例4

实施例4与实施例1的区别在于施胶剂含量的不同。

实施例5

实施例5与实施例1的区别在于施胶剂含量的不同。

实施例6

实施例6与实施例1的区别在于施胶剂含量的不同。

实施例7

实施例7与实施例1的区别在于施胶剂含量的不同。

实施例8

实施例8与实施例1的区别在于施胶剂含量的不同。

实施例9

实施例9与实施例1的区别在于施胶剂含量的不同。

实施例10

实施例10与实施例1的区别在于施胶剂含量的不同。

实施例11

实施例11与实施例1的区别在于施胶剂含量的不同。

实施例12

实施例12与实施例1的区别在于施胶剂含量的不同。

表1实施例1-12的施胶剂的组成。

实验检测

1、废纸回收利用率测量：根据生产出的瓦楞纸的重量与原料纸的重量进行比较，计算大致的利用率。

2、外观检测：无分层，颜色一致。

3、横向环压指数测定：开启压楞设备，预先加热到175℃、然后将试样垂直插入到两个棍子间的间隙，使试样起楞，将起楞后的试样，放在齿条上，再把梳齿压在试样上，用一条约120mm长的胶带，沿着瓦楞的顶部放好，用钢板压上，粘牢，小心取出梳齿，取下式样，从而产生10个瓦楞的试样，然后立即进行压缩实验，施加压力的时间小于15秒。

表2实施例1-12的检测结果

检测项目	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5	实施例6
							回收利用率/％	75	74	75	76	75	76
外观	合格	合格	合格	合格	合格	合格
							横向环压指数N<sup>2</sup>m/g	6.7	6.75	6.83	6.85	6.82	6.88
检测项目	实施例7	实施例8	实施例9	实施例10	实施例11	实施例12
							回收利用率/％	75	74	75	75	75	76
外观	合格	合格	合格	合格	合格	合格
							横向环压指数N<sup>2</sup>m/g	6.82	6.89	6.67	7.21	6.87	7.24

由表2的实验数据能够得出，实施例1-12的纸浆回收率利用率保持在75％左右，较大程度的达到了对废弃纸板或废纸的应用，实现资源的合理利用，节约资源。

外观方面，经过实施例1-12的工艺制备出来的纸张的外观也比较优良。

再对比横向环压指数，本申请中在不改变工艺参数的情况下，施胶剂对瓦楞原纸的横向环压指数影响较大，所以选择合适的施胶剂也能够提高瓦楞原纸的强度。

实施例13-15

表3实施例13-15与实施例12的区别在于上限为和短纤维占比的不同。

纤维占比/％	实施例13	实施例14	实施例15
				长纤维	40	43	45
短纤维	60	57	55

实验检测

根据实施例1-12的检测过程测定实施例13-15的纤维占比情况下制备出来的瓦楞原纸的横向环压指数。

表4实施例13-15的实验检测结果

检测项目	实施例1	实施例2	实施例3
				横向环压指数N<sup>2</sup>m/g	6.7	6.8	7.4

由表4中的实验结果能够得到，随着长纤维的含量增加，瓦楞原纸的环压指数下降，则说明本申请，在结合实施例1-12的结果，能够得出，长纤维和短纤维选择实施例13的量，最终制备出来的瓦楞原纸的质量更加优良。

对比例

对比例1

对比例1与实施例13的区别在于对比例1的施胶剂中不含有壳聚糖。

对比例2

对比例2与实施例13的区别在于对比例2的施胶剂中不含有阳离子松香乳液。

对比例3

对比例3与实施例13的区别在于对比例3的施胶剂中不含有壳聚糖和阳离子松香乳胶。

对比例4

对比例4与实施例13的区别在于对比例4的施胶剂中不含有聚乙烯二醇。

对比例5

对比例5与实施例13的区别在于对比例5的施胶剂中不含有聚乙烯二醇和壳聚糖。

对比例6

对比例6与实施例13的区别在于对比例6中的瓦楞原纸的生产方法中，步骤3中只经长纤维一段除渣、长纤维一段精筛和长纤维一段除浓后得到长纤维浆料储存，渣浆不经处理直接排出；步骤4中短纤维经短纤维一段除渣后浓缩处理得到短纤维浆料储存，渣浆不经处理直接排排出。

实验检测

根据实施例1-12的检测方法进行检测。

检测项目	对比例1	对比例2	对比例3	对比例4	对比例5	对比例6
							回收利用率/％	-	-	-	-	-	55
外观	合格	合格	合格	合格	合格	合格
							横向环压指数N<sup>2</sup>m/g	6.3	6.4	6.0	6.6	6.1	7.6

首先对比实施例13与对比例1-3的实验结果，在施胶剂组分中分别不含有壳聚糖、阳离子松香乳液和同时不含有壳聚糖和阳离子松香乳液时，制备出来的瓦楞原纸的环压指数强度明显降低，则能够通过上述对比例合理推出，壳聚糖和阳离子松香乳胶同时存在能够对瓦楞原纸的强度产生促进作用。

进一步的对比实施例13与对比例4和5，在组分中同时不含有聚乙烯二醇和壳聚糖时，瓦楞原纸的环压指数也降低，则能够进一步的得到，两者同时存在是能够增强瓦楞原纸的强度。具体的增强作用可以体现为聚乙烯二醇与壳聚糖配合形成良好的成膜性，在受压力作用时能够产生更强的抗压作用。

再进一步的对比实施例13和对比例6，首先实施例13对废纸的利用率更高，更加具备环保性。同时，在纤维含量相同的情况下，对比文件6的环亚指数略大于实施例13，所以关于实施例13中对于废渣的利用并不会对瓦楞原纸的强度产生特变大的影响，反而还增加了对废纸的利用率，不仅环保，还节约成本，能够产生较高的经济效益。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高强瓦楞原纸生产方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1：废纸制浆处理，得到的纸浆储存备用；

步骤2：步骤1中的纸浆经一次筛分处理，一次筛分处理得到的良浆分级处理得到长纤维和短纤维；

步骤3:长纤维经长纤维一段除渣、长纤维一段精筛和长纤维一段浓缩处理后得到长纤维浆料储存，长纤维一段除渣渣浆经长纤维二段除渣、三段除渣、沉砂处理，二段除渣的良浆经长纤维一段除渣处理，三段除渣的良浆经二段除渣处理；长纤维一段精筛后的渣浆经长纤维二段精筛、斜网浓缩、磨浆后得到的浆料继续经一次筛分处理；

步骤4：短纤维经短纤维一段除渣后浓缩处理得到短纤维浆料储存，短纤维一段除渣渣浆经短纤维二段除渣处理；

步骤5：将步骤3和步骤4中的长纤维浆料和短纤维浆料混合后经抄造、成型、压榨、烘干、施胶、再烘干处理得到瓦楞纸原纸。

2.根据权利要求1所述的高强瓦楞原纸生产方法，其特征在于：步骤1中的废纸制浆的步骤包括废纸经碎浆处理，碎浆后的浆料经高浓除渣器处理制得，制得的纸浆的质量浓度为4.1%。

3.根据权利要求1所述的高强瓦楞原纸生产方法，其特征在于：步骤2中一次筛分得到的渣浆经粗筛分处理，粗筛分后得到的良浆经与步骤1中的纸浆混合，粗筛分后得到的渣浆经稀释处理后进行分离，分离得到的渣浆排除，分离得到的良浆继续经粗筛分处理。

4.根据权利要求1所述的高强瓦楞原纸生产方法，其特征在于：步骤2中一次筛分得到的良浆分级处理步骤包括良浆经中浓除渣器除渣后进入分级筛进行筛分处理。

5.根据权利要求1所述的高强瓦楞原纸生产方法，其特征在于：步骤5中的长纤维浆料的占比为35-45%，短纤维浆料的占比为55%-65%。

6.根据权利要求1所述的高强瓦楞原纸生产方法，其特征在于：步骤5中施胶用表面施胶剂每吨纸用量包括去离子水180-200kg、阳离子淀粉40-60kg、固体施胶剂8-12kg、AKD 1-1.5kg、硫酸铝钾1-1.5kg、阳离子松香乳液2-3kg、壳聚糖2-3kg、聚乙烯二醇1-3kg、聚氧化乙烯2-4kg。

7.根据权利要求1所述的高强瓦楞原纸生产方法，其特征在于：步骤3中经长纤维一段浓缩和斜网浓缩后的白水收集用于长纤维一段除渣和长纤维二段除渣使用。

8.根据权利要求1所述的高强瓦楞原纸生产方法，其特征在于：步骤3中的沉砂处理；步骤4中的浓缩处理；步骤5中的成型和压榨处理得到的白水收集后用于步骤1及步骤3中的长纤维二段除渣过程。