CN112048928A - 一种干法废纸浆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种干法废纸浆及其制备方法，其步骤包括：(1)将打好包的废纸散开，对夹杂在废纸中的轻重杂质进行干法筛选去除；(2)将步骤(1)筛选后的废纸进行除铁；(3)将步骤(2)处理后的废纸进行撕碎；(4)将步骤(3)撕碎后的废纸进行磁选，然后进行揉搓分丝，且在揉搓分丝的过程中加水，制得干纸浆；(5)将步骤(4)的干纸浆进行挤压打包。本申请的干法废纸浆的制备方法能减少水的用量，避免使用碎解助剂，能防止因碎解时间长使得油墨或颜料再粘附和再沉积到纤维上导致纸浆质量下降的情形，能降低生产成本、环境污染和能耗，及提高纸浆的质量。

Description

一种干法废纸浆及其制备方法
技术领域
本发明涉及废纸处理技术领域，具体涉及一种干法废纸浆及其制备方法。
背景技术
废纸广泛地用作造纸原料，为造纸工业提供了重要的再生资源，不但可以缓解造纸原料的匮乏和能源消耗的矛盾，符合可持续发展理念，而且可减轻日益严重的环境污染问题。利用废纸原料制浆与直接使用商品浆板相比，可有效降低成本。
目前，废纸处理工艺主要由碎解系统、筛选系统、纤维分级筛、多圆盘浓缩和盘式热分散系统组成。碎解是脱墨的关键的第一步，碎解不理想，脱墨也就不会理想。碎解的结果主要影响废纸的纤维分散、油墨从纤维上剥离和再沉积以及胶粘物等污染物与纤维的分离和再粘结。因此，废纸碎解是废纸制浆系统中最关键的一步。它对废纸碎化成再生浆和油墨从纸面剥离并能与其他杂质一起妥善地分离开来起到至关重要的作用。废纸碎解过程有机械作用，化学作用，还有热能作用。此外，碎解时间也起着很重要的作用。这些都与能耗有着密切的关系。机械作用主要表现在碎解浆浓和碎解机转子转速方面，化学作用主要表现在碎解开始pH和油墨剥离方面；热能作用主要表现在碎解温度方面。
当前，废纸碎解主要是利用水力碎浆机(卧式转鼓式高浓连续碎解机和立式高浓间歇式碎解机)在一定的碎解条件下对废纸进行碎解。该工艺需要消耗大量的水和碎解助剂(碎解助剂是添加到碎浆系统中，使纤维产生润湿、渗透和分散等多种作用效果以辅助废纸碎解的一种化学助剂，不仅污染环境也增加能耗。)来润湿、渗透和分散纤维，造成成本较高、能耗较大；转鼓式高浓连续碎解机碎解时间长，不能调节，碎解虽较缓和，但因碎解时间长，会增加油墨或颜料的再粘附和再沉积到纤维上，纸浆质量不好。
因此，有必要提供一种干法废纸浆及其制备方法以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种干法废纸浆的制备方法，制备过程中能减少水的用量，避免使用碎解助剂，且能防止因碎解时间长使得油墨或颜料再粘附和再沉积到纤维上导致纸浆质量下降的情形，能够降低生产成本、环境污染和能耗，及提高纸浆的质量。
本发明的目的之二是提供一种采用上述制备方法制得的干法废纸浆。
为了实现上述目的，本发明提供了一种干法废纸浆的制备方法，其步骤包括：
(1)将打好包的废纸散开，对夹杂在废纸中的轻重杂质进行干法筛选去除；
(2)将步骤(1)筛选后的废纸进行除铁；
(3)将步骤(2)处理后的废纸进行撕碎；
(4)将步骤(3)撕碎后的废纸进行磁选，然后进行揉搓分丝，且在揉搓分丝的过程中加水，制得干纸浆；
(5)将步骤(4)的干纸浆进行挤压打包。
与现有技术相比，本发明提供的干法废纸浆的制备方法，通过干法筛选去除夹杂在废纸中的轻重杂质，降低设备磨损，提高成浆品质；然后对废纸进行除铁，去除废纸中的铁丝或铁块等金属类物质，避免进入后续设备中损坏设备和造纸不必要的停机，从而影响生产效率和产能；借助将废纸撕碎以便于磁选充分筛选出金属，避免对后续设备及纸浆质量的影响；磁选工艺是在废纸撕碎后进一步对废纸片中的金属(如铁)进行去除，以保证揉搓分丝的效果；尤其是通过揉搓分丝充分疏解废纸纤维，最大限度地使杂质和纤维分离，使原先交织成纸页的纤维最大限度地离解成单根纤维而又最大限度地保持纤维的原有形态和强度，能减少水的用量，且无需采用碎解助剂，还能防止因碎解时间长使得油墨或颜料的再粘附和再沉积到纤维上的情形，既能降低生产成本、环境污染和能耗，又能提高纸浆的质量。
较佳者，步骤(3)中，废纸被撕碎为30～50mm的废纸片，将废纸撕碎均匀，更有利于后续磁选。
较佳者，步骤(4)中，揉搓分丝采用双螺杆挤压疏解机实现。
较佳者，双螺杆挤压疏解机具有两螺杆，每个所述螺杆上设有至少一组螺旋件，所述螺旋件上设有螺旋出口槽，所述螺旋出口槽的口径为8～34mm。
较佳者，加水量为废纸重量的10％～30％。
较佳者，螺杆沿挤出方向间隔设置多组螺旋件，每组螺旋件上均设有螺旋出口槽，且螺旋出口槽的口径不变或逐渐降低。
较佳者，螺杆沿挤出方向间隔设置三组螺旋件，分别为第一组螺旋件、第二组螺旋件和第三组螺旋件，分别对应设于第一螺旋出口槽、第二螺旋出口槽和第三螺旋出口槽，第一螺旋出口槽的口径、第二螺旋出口槽的口径和第三螺旋出口槽的口径分别为24mm、22mm和20mm。
较佳者，在揉搓分丝的过程中加入碱，且碱的添加量小于或等于废纸重量的1％。碱可以为但不限于氢氧化钠、氢氧化钾。
较佳者，在揉搓分丝的过程中添加水的含量为废纸重量的30％，添加碱的含量为废纸重量的1％。
相应地，本申请还提供一种干法废纸浆，采用上述的干法废纸浆的制备方法制得。
附图说明
图1为本发明干法废纸浆的制备方法中螺杆的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案，但不构成对本发明的任何限制。
本发明提供一种干法废纸浆的制备方法，其步骤包括：
(1)将打好包的废纸散开，对夹杂在废纸中的轻重杂质进行干法筛选去除；
(2)将步骤(1)筛选后的废纸进行除铁；
(3)将步骤(2)处理后的废纸进行撕碎；
(4)将步骤(3)撕碎后的废纸进行磁选，然后进行揉搓分丝，且在揉搓分丝的过程中加水，制得干纸浆；
(5)将步骤(4)的干纸浆进行挤压打包。
其中，步骤(1)中，采用干法筛选去除夹杂在废纸中的轻重杂质(如玻璃、铁钉、沙石等)，降低设备磨损，提高成浆品质。
步骤(2)中，采用废纸除铁设备去除废纸中的铁丝或铁块等金属类物质，避免进入后续设备中损坏设备和造纸不必要的停机，从而影响生产效率和产能。
步骤(3)中，利用撕碎机把废纸撕碎成尺寸大小均匀的废纸片，废纸片的尺寸为30～50mm。
步骤(4)中，先通过磁选筛选出金属，然后采用双螺杆挤压疏解机实现揉搓分丝，充分疏解废纸纤维，最大限度地使杂质和纤维分离，使原先交织成纸页的纤维最大限度地离解成单根纤维而又最大限度地保持纤维的原有形态和强度，同时在揉搓分丝的过程中加水，加水量为废纸量的10％～30％，还可加入稀碱，加碱量小于或等于废纸重量的1％，进一步保护纤维。借助揉搓分丝能减少水的用量，且无需采用碎解助剂，还能防止因碎解时间长使得油墨或颜料的再粘附和再沉积到纤维上导致纸浆质量差的情形。
进一步，请参考图1，双螺杆挤压疏解机具有两螺杆100，每个螺杆100上设有至少一组螺旋件101，螺旋件上设有螺旋出口槽103，螺旋出口槽103的口径为8～34mm。纸浆在螺杆100的作用下揉搓分丝，借助螺旋出口槽103实现分丝。更进一步，螺杆100沿挤出方向K间隔设置多组螺旋件101，每组螺旋件上均设有螺旋出口槽103，且螺旋出口槽103的口径不变或逐渐降低。通过设置多组螺旋件101及螺旋出口槽103，且螺旋出口槽103的口径不变或逐渐降低，可有效提高揉搓分丝的效果，进一步疏解废纸纤维。需要说明的是，图1仅给出了1个螺杆100的结构示意图，另一螺杆与该螺杆100结构相同，并列设置称为双螺杆。
具体地，螺杆100沿挤出方向K间隔设置三组螺旋件101，分别为第一组螺旋件10、第二组螺旋件20和第三组螺旋件30，分别对应设于第一螺旋出口槽11、第二螺旋出口槽21和第三螺旋出口槽31，第一螺旋出口槽11的口径、第二螺旋出口槽21的口径和第三螺旋出口槽31的口径分别为24mm、22mm和20mm。优选方案中，在揉搓分丝过程中的加水量为废纸重量的30％，加稀碱量为废纸重量的1％，得到的纤维质量好。
步骤(5)中，干纸浆被运输到打包机里进行挤压打包，打包压力为300tons，打包尺寸为W1100×H1100×L(500～1800)mm。打包完后进入包装系统，用牛皮纸进行外包装后用铁丝固定后入库或装车运输。
下面通过具体实施例来阐述本申请的干法处理废纸制浆方法。
实施例1
一种干法废纸浆的制备方法，其步骤包括：
(1)把打包密实的废纸散开成片状，采用干法筛选去除夹杂在废纸中的轻重杂质(如玻璃、铁钉、沙石等)；
(2)采用废纸除铁设备去除废纸中的铁丝或铁块等金属类物质；
(3)利用撕碎机把废纸撕碎成尺寸大小均匀的废纸片，废纸片的尺寸为30mm；
(4)将步骤(3)撕碎后的废纸先通过磁选筛选出金属，然后采用双螺杆挤压疏解机实现揉搓分丝，同时在揉搓分丝的过程中加水，制得干纸浆。其中，加水量为废纸重量的20％，且螺杆沿挤出方向间隔设置三组螺旋件，分别为第一组螺旋件、第二组螺旋件和第三组螺旋件，分别对应设于第一螺旋出口槽、第二螺旋出口槽和第三螺旋出口槽，第一螺旋出口槽的口径、第二螺旋出口槽的口径和第三螺旋出口槽的口径分别为24mm、22mm和20mm；
制得的干纸浆纤维长度为1.65mm，纤维宽度为28.6μm，纤维长宽比为57.7。
(5)干纸浆被运输到打包机里进行挤压打包，打包压力为300tons，打包尺寸为W1100×H1100×L(500～1800)mm，打包完后进入包装系统，用牛皮纸进行外包装后用铁丝固定后入库或装车运输。
实施例2
一种干法废纸浆的制备方法，其步骤包括：
(1)把打包密实的废纸散开成片状，采用干法筛选去除夹杂在废纸中的轻重杂质(如玻璃、铁钉、沙石等)；
(2)采用废纸除铁设备去除废纸中的铁丝或铁块等金属类物质；
(3)利用撕碎机把废纸撕碎成尺寸大小均匀的废纸片，废纸片的尺寸为30mm；
(4)将步骤(3)撕碎后的废纸先通过磁选筛选出金属，然后采用双螺杆挤压疏解机实现揉搓分丝，同时在揉搓分丝的过程中加水，制得干纸浆。其中，加水量为废纸重量的10％，且螺杆沿挤出方向间隔设置三组螺旋件，分别为第一组螺旋件、第二组螺旋件和第三组螺旋件，分别对应设于第一螺旋出口槽、第二螺旋出口槽和第三螺旋出口槽，第一螺旋出口槽的口径、第二螺旋出口槽的口径和第三螺旋出口槽的口径分别为24mm、22mm和20mm；
制得的干纸浆纤维长度为1.54mm，纤维宽度为29.5μm，纤维长宽比为52.3。
(5)干纸浆被运输到打包机里进行挤压打包，打包压力为300tons，打包尺寸为W1100×H1100×L(500～1800)mm。打包完后进入包装系统，用牛皮纸进行外包装后用铁丝固定后入库或装车运输。
实施例3
一种干法废纸浆的制备方法，其步骤包括：
(1)把打包密实的废纸散开成片状，采用干法筛选去除夹杂在废纸中的轻重杂质(如玻璃、铁钉、沙石等)；
(2)采用废纸除铁设备去除废纸中的铁丝或铁块等金属类物质；
(3)利用撕碎机把废纸撕碎成尺寸大小均匀的废纸片，废纸片的尺寸为50mm；
(4)将步骤(3)撕碎后的废纸先通过磁选筛选出金属，然后采用双螺杆挤压疏解机实现揉搓分丝，同时在揉搓分丝的过程中加水，制得干纸浆。其中，加水量为废纸重量的20％，且螺杆沿挤出方向间隔设置三组螺旋件，分别为第一组螺旋件、第二组螺旋件和第三组螺旋件，分别对应设于第一螺旋出口槽、第二螺旋出口槽和第三螺旋出口槽，第一螺旋出口槽的口径、第二螺旋出口槽的口径和第三螺旋出口槽的口径分别为18mm、18mm和16mm；
制得的干纸浆纤维长度为1.55mm，纤维宽度为29.6μm、纤维长宽比为52。
(5)干纸浆被运输到打包机里进行挤压打包，打包压力为300tons，打包尺寸为W1100×H1100×L(500～1800)mm。打包完后进入包装系统，用牛皮纸进行外包装后用铁丝固定后入库或装车运输。
实施例4
一种干法废纸浆的制备方法，其步骤包括：
(1)把打包密实的废纸散开成片状，采用干法筛选去除夹杂在废纸中的轻重杂质(如玻璃、铁钉、沙石等)；
(2)采用废纸除铁设备去除废纸中的铁丝或铁块等金属类物质；
(3)利用撕碎机把废纸撕碎成尺寸大小均匀的废纸片，废纸片的尺寸为30mm；
(4)将步骤(3)撕碎后的废纸先通过磁选筛选出金属，然后采用双螺杆挤压疏解机实现揉搓分丝，同时在揉搓分丝的过程中加水，制得干纸浆。其中，加水量为废纸重量的30％，且螺杆沿挤出方向间隔设置三组螺旋件，分别为第一组螺旋件、第二组螺旋件和第三组螺旋件，分别对应设于第一螺旋出口槽、第二螺旋出口槽和第三螺旋出口槽，第一螺旋出口槽的口径、第二螺旋出口槽的口径和第三螺旋出口槽的口径分别为24mm、22mm和20mm；
制得的干纸浆纤维长度为1.70mm，纤维宽度为28.2μm、纤维长宽比为60.2。
(5)干纸浆被运输到打包机里进行挤压打包，打包压力为300tons，打包尺寸为W1100×H1100×L(500～1800)mm。打包完后进入包装系统，用牛皮纸进行外包装后用铁丝固定后入库或装车运输。
实施例5
一种干法废纸浆的制备方法，其步骤包括：
(1)把打包密实的废纸散开成片状，采用干法筛选去除夹杂在废纸中的轻重杂质(如玻璃、铁钉、沙石等)；
(2)采用废纸除铁设备去除废纸中的铁丝或铁块等金属类物质；
(3)利用撕碎机把废纸撕碎成尺寸大小均匀的废纸片，废纸片的尺寸为30mm；
(4)将步骤(3)撕碎后的废纸先通过磁选筛选出金属，然后采用双螺杆挤压疏解机实现揉搓分丝，同时在揉搓分丝的过程中加水和稀碱，制得干纸浆。其中，加水量为废纸重量的30％，加稀碱量为废纸重量的1％，且螺杆沿挤出方向间隔设置三组螺旋件，分别为第一组螺旋件、第二组螺旋件和第三组螺旋件，分别对应设于第一螺旋出口槽、第二螺旋出口槽和第三螺旋出口槽，第一螺旋出口槽的口径、第二螺旋出口槽的口径和第三螺旋出口槽的口径分别为24mm、22mm和20mm；
制得的干纸浆纤维长度为1.75mm，纤维宽度为28.0μm、纤维长宽比为62.5。
(5)干纸浆被运输到打包机里进行挤压打包，打包压力为300tons，打包尺寸为W1100×H1100×L(500～1800)mm。打包完后进入包装系统，用牛皮纸进行外包装后用铁丝固定后入库或装车运输。
由实施例1-5可知，实施例5得到的干纸浆性能较好，纤维长宽比为62.5。
对实施例1-5制得的干纸浆进行性能检测，所制得的纸浆质量指标如下：
打浆度为45°SR时，纸浆抗张指数为15.5～29.0N·m/g；耐破指数为1.8～2.6kPa·m2/g；亮度为60～75％ISO。
其中，干法处理可以提高纸浆抗张指数4～8％。
可见，通过不同的螺旋出口槽的口径设置，以提高揉搓分丝的效果。通过本申请的干法处理废纸制浆方法可以制得具有优良质量的干纸浆，且制备过程中能减少水的用量，避免使用碎解助剂，且能防止碎解时间长使得油墨或颜料的再粘附和再沉积到纤维上的情形，降低生产成本、环境污染和能耗。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照最佳实施例对本发明做了详细的说明，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (10)

1.一种干法废纸浆的制备方法，其特征在于，其步骤包括：
(1)将打好包的废纸散开，对夹杂在废纸中的轻重杂质进行干法筛选去除；
(2)将步骤(1)筛选后的废纸进行除铁；
(3)将步骤(2)处理后的废纸进行撕碎；
(4)将步骤(3)撕碎后的废纸进行磁选，然后进行揉搓分丝，且在揉搓分丝的过程中加水，制得干纸浆；
(5)将步骤(4)的干纸浆进行挤压打包。
2.如权利要求1所述的干法废纸浆的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，废纸被撕碎为30～50mm的废纸片。
3.如权利要求1所述的干法废纸浆的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，揉搓分丝采用双螺杆挤压疏解机实现。
4.如权利要求3所述的干法废纸浆的制备方法，其特征在于，双螺杆挤压疏解机具有两螺杆，每个所述螺杆上设有至少一组螺旋件，所述螺旋件上设有螺旋出口槽，所述螺旋出口槽的口径为8～34mm。
5.如权利要求4所述的干法废纸浆的制备方法，其特征在于，加水量为废纸重量的10％～30％。
6.如权利要求5所述的干法废纸浆的制备方法，其特征在于，所述螺杆沿挤出方向间隔设置多组所述螺旋件，每组所述螺旋件上均设有所述螺旋出口槽，且所述螺旋出口槽的口径不变或逐渐降低。
7.如权利要求6所述的干法废纸浆的制备方法，其特征在于，所述螺杆沿挤出方向间隔设置所述三组螺旋件，分别为第一组螺旋件、第二组螺旋件和第三组螺旋件，分别对应设于第一螺旋出口槽、第二螺旋出口槽和第三螺旋出口槽，所述第一螺旋出口槽的口径、所述第二螺旋出口槽的口径和所述第三螺旋出口槽的口径分别为24mm、22mm和20mm。
8.如权利要求7所述的干法废纸浆的制备方法，其特征在于，在揉搓分丝的过程中加入碱，且碱的添加量小于或等于废纸重量的1％。
9.如权利要求8所述的干法废纸浆的制备方法，其特征在于，在揉搓分丝的过程中添加水的含量为废纸重量的30％，添加稀碱的含量为废纸重量的1％。
10.一种干法废纸浆，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的干法废纸浆的制备方法制得。
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