CN112709092B - 一种以纺织、工业、农业废渣制造的纸张和造纸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种以纺织、工业、农业废渣为原料生产的纸张和造纸方法，属于造纸技术领域。工农业产生的废纤维经表面改性，掺混造纸污泥、棉籽绒、棉灰、酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾秆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳等废渣及相应的添加剂进行高、中、低速工业化生产纸张，可生产10‑1500g/m²纸张，纸张质量达国标。从源头上解决了上述工农业废渣的污染问题，为造纸行业寻找到2000多万吨可造纸纤维，有效解决因国家限制进口洋垃圾造成的国内废纸短缺问题；同时由于95％的造纸原料是废渣和垃圾，这部分原料无需购买，所以生产成本低，为企业带来很高收益。

Description

一种以纺织、工业、农业废渣制造的纸张和造纸方法

技术领域

本发明属于造纸技术领域，特别涉及一种用纺织、工业、农业废渣为原料制造的纸张和造纸方法，如以纺织废料产生的废纤维废布为主体，以造纸污泥、棉籽短绒、棉灰、酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾秆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳等废渣为辅料，加上添加剂进行造纸大生产的方法，和以该法生产的高、中、低档纸张。

背景技术

现代造纸技术中，除特种纸外，造纸原料主要有二种：第一种是以木材、竹、禾秆、棉麻、破布(纯纤维素纤维组成)等为原料，经化学、机械、生物或化学机械协同、生物机械协同方法制成纸浆，称为原浆；第二种是回收废纸二次制浆所得称为废纸浆。原浆用于抄造高档纸张，废纸浆用于抄造中、低档纸张。

在普通纸张制造领域，不用上述二种原料造纸的技术也有一些，如：完全用纺织废纤维与造纸污泥制造污泥纸板的中国专利CN107881843A，该专利以100％污泥为原料，外加添加剂制造纸板；中国专利：CN103469697A用77％-79％造纸污泥，13％-15％纺织废纤维，其它为添加剂制成污泥纸板；中国专利：CN101555673A用95％-70％造纸污泥，5％-30％纺织废纤维生产成污泥纸板。在中国专利中，这样的例子有十多个。

现有造纸中还有在原浆或废纸浆纤维中加入纺织废纤维、造纸污泥、棉短绒、棉灰、酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾秆类、废木皮、木屑、竹子、坚果壳等一种或多种废渣，用造纸机进行造纸的大生产技术，例子如下：

(1)中国专利CN104674595A，以废纸浆为主体，加入少于5％的物化和生化造纸污泥，再加入助剂，用造纸机抄造高强瓦楞纸。中国专利CN108018738 A公开了一种瓦楞纸板的生产工艺，以废纸为主体，掺入少量造纸污泥，加上助剂抄造成功瓦楞纸，助剂、造纸污泥、废纸三者重量比是2∶60∶938。

(2)中国专利：CN103147337A公开了一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，用纺织废纤维经烧碱减量改性后加胶料PVA，与纸浆(原浆或废纸浆纤维)掺杂，抄造纸张。纺织废纤维占比为20Wt％-100Wt％，但是其生产工艺是热压机热压成型。我们的研发团队为寻找100％化学废纤维造纸方法，还原了该专利第二实施例的实施过程，当用热压机时，100％涤纶废纤维经所述改性加胶后纸张可以成形，但用纸机抄造时，纸张不能成形。

(3)中国专利CN1042203A公开了利用破布纤维抄造的纸张，采用园网纸机多层上网，纺织废纤维层夹在纸张中间，面层用原浆或废纸浆，在纸机上抄造成功纸张。纺织纤维层内加聚乙烯醇(PVA)胶粘剂粘接。

(4)中国专利CN101413225B公开了木薯渣、酒糟渣生产瓦楞纸、纱管纸的方法，木薯渣、酒糟渣经处理后配上废纸浆，抄造瓦楞纸、纱管纸，混配比例1-7∶3-9。

(5)中国专利CN 106256953 B公开了一种皮革废料配抄OCC废纸生产高强瓦楞芯纸的方法，皮革废料经酸化处理，分离出胶原纤维，复配于OCC浆料中，抄造出高强瓦楞纸，混配比16-18％∶80-82％，其余为添加剂。中国专利CN 109518505 A公开了一种使用废纸制浆的提高纤维利用率的瓦楞芯纸生产方法，采用爆破方法分别膨化废纸和皮革废料，制取了废纸纤维和皮革纤维，加上添加剂，制取高强瓦楞纸，二种原料混配比为1∶0.2-0.3。

从以上例子中看出，造纸行业正在寻找新的造纸原料，用来取代资源日益减少的原浆纤维和废纸纤维。在国内这种偿试还在初创期，技术还不成熟。特点如下：

(1).完全使用废料(不用原浆和废纸)造纸时，造纸机抄造不出纸张。如中国专利CN103147337A用造纸机100％废涤纶纤维造不出纸张，只能用热压机造纸；又如中国专利CN107881843A、CN103469697A、CN101555673A等用100％造纸污泥抄造纸板，或用纺织废料纤维配加造纸污泥抄造污泥纸板，都只能用热压机脱水，间断式生产，不能用造纸机连续大生产。

(2)用原浆或废纸浆纤维掺用造纸污泥，用造纸机抄纸时，污泥添加量较小。我们的研发团队曾试验，采用现有技术，当造纸污泥掺加量大于10％时，纸张环压强度和抗张强度只有不掺加时的十分之一。所以中国专利CN104674595A，造纸污泥掺加量只用5％；中国专利，CN108018738 A造纸污泥掺加量只有6％。

(3)用原浆和废纸浆纤维掺加部份纺织废纤维，加入PVA后可在造纸机上抄成纸页，但存在一个问题，就是污水处理问题。中国专利：CN103147337A中，对纺织废纤维进行碱减量改性，碱减量改性后，产生对苯二甲酸、乙二醇碎片约占纤维溶出总量的10％，需要对浆料进行洗涤，经二至三次水洗，用水量约200吨/吨(纸)，废水即使回收对苯二甲酸后，COD含量仍然高达10000mg/l以上，这种废水不能在造纸废水生化系统中净化，废水不能回用。另外纸浆上网浓度0.3-0.7％，网部排水约200吨，二项合计400吨，这种废水需在芬顿系统处理才能达到50mg/l排放标准，每吨废水处理成本约2元，即每生产1吨纸张处理废水成本达800元。对于售价只有2500元/吨的瓦楞芯纸来说，这样的生产成本无法接受。

国家实行垃圾管控制度，国外废纸将被限制进入中国，进口废纸大幅下降，2016年进口量2800万吨，2017年2568万吨，2018年1704万吨，整数降了1000万吨，2019年将会再降，预计降幅达1500万吨。而2018年我国机制纸及纸板累计产量达11660.6万吨，按国内造纸产能体量，我国每年欠缺造纸纤维原料将达五分之一，即2000多万吨，这从废纸的价格走势也可看出，时从国家禁令发布至今，废纸收购价格涨了二倍多，最高时涨到每吨废纸3000多元，比现在的瓦楞纸售价还高。寻找新的造纸原料十分紧迫，也是造纸行业的任务，发现新型造纸原料的造纸方法是造纸界技术人员的当前责任。

发明人发现，可用于造纸的废料计有：①纺织废料：纺织废料纤维作为纺织行业的固废被当作垃圾处理，其体量每年达500万吨(按国产纤维总量10％估算)；②造纸污泥：每年产出30％干度的造纸污泥约3000万吨，绝干量达900万吨，是一种最大宗的潜在造纸原料；③加上棉短绒、棉灰、酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾秆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳等废料每年产量合计也上千万吨级，如果这些原料能用于造纸，足以弥补我国造纸纤维原料的不足。

针对现实需求和现有造纸技术的不足，发明人组织同学及造纸界同仁组成松散的研发团队，对非传统造纸原料(各种工农业废渣)的造纸技术进行了3年的研究和实验，发现了多项废材料造纸技术如下述。

发明内容

本发明的目的是提供一种全废渣生产高、中、低档纸张的方法；和在不使用传统的原浆、废纸浆纤维的情况下，利用纺织废纤维、造纸污泥、棉籽短绒、棉灰、酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾秆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳等原料，制造符合国标的高、中、低档纸张；

本发明的另一目的是做出高强度的污泥纸：在造纸污泥用量超过30％时，纸张强度达国标，纸张不脱毛脱粉；

本发明的另一目的是全废料造纸，可以在造纸机上高、中、低速造纸，进行大生产。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种全废料生产高、中、低档纸张的方法包括以下步骤：

1.造纸原料的备料：

本发明造纸原料包括纸张骨架材料，纸张表皮材料。

所述的纸张骨架材料由废纤维组成，在本发明中包括纺织废料、工业废料、农作物废料中的所有合成纤维废料、所有纤维素纤维废料、部分无机人造纤维废料、所有天然有机纤维废料、部分天然无机纤维废料、还包括它们之中的一种或多种纤维组合的复合纤维废料；当然也不排除造纸工业常用的原浆纤维、废纸纤维。

所述的合成纤维废料优选乙纶、丙纶、涤纶、氯纶、维纶、锦纶、腈纶、氨纶、维氯纶等。

所述的纤维素纤维废料优选：粘胶纤维、铜氨纤维、醋酯纤维、酪朊纤维、丝朊纤维、大豆蛋白质纤维、富强纤维等。

所述的部分无机纤维废料优选：玻璃纤维、石英纤维、硼纤维、陶瓷纤维、碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维等，再优选10D以下软质的上述纤维。

所述的天然有机纤维废料优选毛、丝、棉、麻、叶类纤维等。

所述的天然无机纤维废料包括石绵纤维，优选10D以下而软质的纤维。

上述末被优选的长纤维废料也能在本发明中使用。

优选的纤维以常规方法开松切断，或磨碎切短，切短长度0.1-50mm，优选1-10mm，再优选2-5mm。

依据本发明，为提高纤维之间和纤维与树脂及其它物质间的亲水性和粘附力，对选用的纤维表面进行改性或修饰，在纤维表面植入或混入亲水基团，所述的亲水基团包括醚基和羟基、羧酸酯、羧酸基、磺酸基、磷酸基、氨基、季铵基、醛基、酰胺基等基团，优选羧酸基、磺酸基、季铵基、酰胺基，再优选羧酸基、酰胺基等；还可通过掺混带有醚基和羟基、羧酸酯、羧酸基、磺酸基、磷酸基、氨基、季铵基、醛基、酰胺基团的物质等，优选带有羧酸基、磺酸基、季铵基、酰胺基，再优选羧酸基、酰胺基基团的物质，在造纸过程中，上述物质提供纤维的亲水性和粘附力。带有上述基团的物质，本发明中命名为亲水助剂或亲水整理剂或亲水接枝剂或固体亲水颗粒或胶粘剂或粘合剂或胶乳或乳液。

依据本发明，废纤维的表面亲水改性、修饰或掺混包括：a.对各种废纤维表面进行生物酶改性和接枝；b.化学处理和化学接枝：包括酸处理、碱处理、胺处理、氧化处理、氯化处理、溶剂溶解或溶胀，处理后的接枝等；c.高能射线辐照处理和接枝改性，优选紫外光辐照、γ射线处理、电子束处理、等离子体处理及处理后的接枝改性，再优选电晕放电处理、介质阻档放电处理、微波放电、辉光放电处理、火花放电、滑动弧光放电及处理后的接枝等；d.还包括较为实用的各种表面处理后的亲水整理剂的涂覆整理和亲水整理剂的共混；e. 无表面处理的功能性涂层处理及处理后的接枝、涂覆、共混。再优选介质阻挡放电处理、电晕放电表面处理后的接枝、亲水整理剂的涂覆整理，或亲水整理剂的掺用共混。

根据本发明，对获得的废纤维进行分类，对亲水基团含量高的废纤维，免于表面改性处理，或者轻微处理；对亲水基团含量低的废纤维进行表面改性或修饰处理。

所述的纤维表面改性和修饰可以在纤维切断前或后进行，优选纤维切断后进行。

本发明提供优选的第一种对废纤维表面进行亲水改性处理的方法，采用射频辉光等离子表面清洗机、电晕等离子清洗机、微波等离子清洗机对辅展成膜的废纤维层进行辐射处理，在生产中废纤维层定向匀速运动，纤维层在设定的松厚度下均匀接受辐射能处理。通过控制电源强度(电压、电流、频率、交流、直流、脉冲等)、电极形状和距离、气体种类、纤维层厚度和运动速度、辐射时间和次数，达到处理完毕后废纤维的水滴角≤90度，优选在70度以内。

依照本发明，对经过辐射清洗后废纤维进行亲水整理剂的涂覆整理，把纤维加入调制好的亲水整理剂中，一浸一轧或多浸多轧，烘干后完成或烘干后再烘培完成整理，亲水整理剂用量占比0-30％，优选1-5％。

所述的亲水整理剂包括：①聚酯类：优选聚酯聚醚共混复配物、聚醚型聚酯、磺化聚酯、混合型聚酯；②丙烯酸系类；③聚胺类；④聚丙烯酰胺类、⑤环氧类；⑥聚硅氧烷类；⑦聚氨酯类；⑧还包括阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型表面活性剂；⑨还包括高分子电解质和高分子表面活性剂；⑩还包括天然高分子有机物如多糖聚合物类、蛋白质类；

还包括聚醋酸乙烯类如聚乙烯醇、EVA等；

合成和天然橡胶胶乳类等。本发明中所述废纤维整理后纤维的亲水性无需持久性和水洗性，及要求整理后纤维获得较高的挺硬度，为此亲水整理剂再优选低分子量整理剂，表面活性剂，低售价的天然聚合物。再优选聚乙二醇类；聚乙烯醇；阴、阳离子表面活性剂类；淀粉及衍生物；蛋白及衍生物；低分子量聚丙烯酸盐及酯类；聚丙烯酰胺类；聚乙烯胺类；磺化低聚物等。

所述的亲水整理剂，对于没有自交联能力的聚合物及单体，还可加入交联剂和配套的促进剂。所述的交联剂用于整理剂之间及整理剂与纤维之间的交联，用来获取纤维外层涂膜，提高纤维亲水性、粘附性和牢固性。

适用于本发明的交联剂优选外交联剂：(1)异氰酸酯类(JQ-1、JQ-1E、JQ-2E、JQ-3E、JQ-4、JQ-5、JQ-6、PAPI、可乳化MDI、四异氰酸酯等)；(2)多元胺类(丙二胺、 MOCA等)；(3)多元醇类(聚乙二醇、聚丙二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷等)； (4)缩水甘油醚类(聚丙二醇缩水甘油醚等)；(5)无机物(氧化锌、氯化铝、硫酸铝、硫黄、硼酸、硼砂、硝酸铬等)；(6)有机物(苯乙烯、a-甲基苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、氮丙啶等)；(7)有机硅类(正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、三甲氧基硅烷等)；(8)苯磺酸类(对甲苯磺酸、对甲苯磺酰氯等)；(9)丙烯酸酯类(二丙烯酸、1， 4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、TAC、丙烯酸丁酯、HEA、HPA、HEMA、HPMA 、MMA等)；(10)有机过氧化物类(过氧化二异丙苯，过氧化双2，4一二氯苯甲酰等) ；(11)金属有机化合物(异丙醇铝、醋酸锌、乙酰丙酮钛等)；(12)氮丙啶类；(13) 多功能聚碳化二亚胺类交联剂；(14)封闭型交联剂；(15)醛类(甲醛、乙二醛、戊二醛等)；(16)光反应交联剂；(17)蛋白交联剂；(18)热反应交联剂等。还包括内交联剂：如丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺等。优选水性交联剂，优选纺织涂膜常用交联剂，优选低售价交联剂。

本发明优选纺织常用交联剂用于废纤维改性：包括酰胺-醛类交联剂；脲醛类交联剂；多元羧酸类交联剂；胺类交联剂；环氧化合物交联剂；氮丙环类交联剂；反应性有机硅类交联剂；乙烯砜类交联剂；1，3，5-三丙烯酰胺六氢化均三嗪交联剂；乙二醛交联剂；水性聚氨酯类交联剂；氨基树脂交联剂；三聚氰胺衍生物等。交联剂用于造纸的有效例子如：乙二醛交联聚丙烯酰胺高分子聚合物，其结构上具有一定量的醛基，分子量要大于传统的聚丙烯酰胺，是最有效的纸张干、湿强多元增强助剂和助留助滤剂。

所述的交联促进剂选用市售常用产品，包括催化剂、热敏剂、光敏剂、沉淀剂等，再优选低售价的无机产品如硫酸铝、氯化铵、酸、碱等。

本发明提供优选的第二种对废纤维表面进行亲水改性处理的方法，采用射频辉光等离子机、电晕等离子机、微波等离子机对废纤维进行辐射处理，处理后对废纤维表面进行接枝改性成亲水性纤维，亲水接枝剂用量占比0-30％，优选1-5％。接枝反应在40-90度水溶液中完成。

在一个实施例中，废纤维等离子处理后，达到水滴角≤90度，优选在70度以内，亲水接枝剂接枝处理后优选在20度以内。

所述的亲水接枝剂，包括丙烯酸类单体及丙烯酸盐类聚合物；非离子型乙氧基化的有机物、含有乙氧基的芳香族羧酸；丙烯酰胺类单体及聚酰胺类衍生物；具有不同链长的聚乙二醇-醚类衍生物；阴离子类化合物：如苯磺酸类衍生物；阳离子型化合物：如含有二羟基二甲基胺的脂肪酸类衍生物等；蛋白质；多糖聚合物如CMC等；以及它们的混合物。再优选丙烯酸、丙烯酸盐、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、2，4-二丙烯酰胺基苯磺酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酸酯聚氧乙烯醚、甲基丙烯酸环氧树脂、乙烯基吡咯烷酮、顺丁二酸、顺丁烯二酸酐、苯乙烯磺酸钠、乙烯基磺酸盐、乙二胺、乙二醇、CMC等。

本发明提供优选的第三种纤维亲水性改性方法，先在废纤维表面涂饰一层功能材料，再在功能层外涂上亲水整理剂，功能材料用量占比0-20％，优选0.1-2％。；或者把功能材料加入亲水整理剂中进行纤维亲水整理。

所述的功能材料包括低表面能的有机硅、有机氟添加剂，高润湿剂，偶联剂，附着力促进剂，渗透剂、表面活性剂等；还包括含有有机硼烷引发剂的胶粘剂组合物；还包括多巴胺类物质。优选支链型表面活性剂：如炔二醇表面活性剂特别是乙氧基炔二醇类表面活性剂、磺基琥珀酸二辛酯钠等，代表产品有：美国陶氏集团提供的水性涂料高效润湿剂-XUS(商品名HW-1000)、德国蓝巨化学的OT-75功能润湿剂、美国气体Dynol 604超湿润剂等；还优选附着力促进剂如2，2二羟甲基丁酸、4-羟基丁酸、3-羟基丁酸、十二烯基丁二酸中的任意一种或多种的复配；还优选偶联剂如有机铬络合物类、硅烷类、钛酸酯类、异氰酸盐类偶联剂，以及它们的混合物和衍生物，再优选氨基硅烷(如环氧和氨基甲酸酯硅烷)类偶联剂，多巴胺类等。

本发明提供优选的第四种废纤维表面亲水性处理的方法：把固体亲水颗粒或亲水胶乳固定在纤维表面。先对固体颗粒进行亲水性改性，或者选取亲水的固体颗粒、粘接性固体颗粒，再把固体颗粒固定在废纤维上，亲水性固体颗粒或亲水性胶乳用量占比0-30％，优选1- 5％。。

所述的固体颗粒优选各种形状的粉体或微纤状体，细度从6目以下直到纳米级，优选 10-50微米粉体或微纤体颗粒，优选在40℃以上时，固体颗粒能够产生熔解、粘接、键联、交联作用；再优选在80-100℃时，固体颗粒能够产生熔解、粘接、键联、交联作用。

所述的固体颗粒包括天然的无机物，如常用的填料类滑石粉、云母粉、高岭土、二氧化硅、钛白粉、膨胀珍珠岩、赤泥、白泥、沸石、硅藻土、凹凸棒粘土、陶土、硫酸钡(钙) 、石英粉、透闪石、氧化铝、硅灰石、水镁石、重质碳酸钙、硅灰石粉、绢云母粉(云母粉) 、石棉粉、硫酸钡、膨润土、灰钙粉、超细硅酸铝等。还包括人造的无机物，如人造填料粉煤灰、玻璃微珠、炭黑、硅铝炭黑、玻璃纤维粉、轻质碳酸钙、沉淀硫酸钡、白炭黑、二氧化钛、中空陶瓷微珠等。把它们制成所需细度的粉体或微纤体，再用亲水整理剂制成微胶囊，备用。

所述的固体颗粒还包括天然的和合成的有机物，如多糖类聚合物：所有植物产出的淀粉、植物胶类、纤维、半纤维和木质素类及它们的混合物；还包括蛋白质类如：动物胶原蛋白，所有农作物产出的蛋白质，优选豆类产出的蛋白质，再优选除去脂肪后的豆渣混合物；还包括改性的天然有机物如多糖类和蛋白质类衍生物；还包括所有熔点在40-110℃的合成聚合物类如低密度聚乙烯LDPE、乙烯-辛烯共聚物POE、乙酸乙烯脂类如EVA、EAA、EEA、聚己内酯、聚氨酯热熔胶低熔点TPU、聚丁二酸乙二醇酯、热熔胶低熔点聚乙烯醇缩丁醛、尼龙低熔点热熔胶、低熔点PET热熔胶、水溶性纤维类(PVA纤维，壳聚糖纤维，海藻纤维，羧甲基纤维素纤维)、超支化聚合物和树枝状聚合物等。把它们制成所需细度的粉体。

所述的亲水胶乳优选橡胶类胶乳：如丁苯胶乳SBR、SR；丁腈胶乳NBR；氯丁胶乳CR；天然橡胶胶乳NR；甲基异丁烯酸酯-丁二烯胶乳MBR；聚氨酯胶乳PV。树脂类胶乳：如丙烯酸酯胶乳ACL；聚醋酸乙烯胶乳PVA；聚氯乙烯胶乳PVC聚偏二氯乙烯胶乳PVDC。其它乳胶：如聚丁二烯胶乳；乙烯吡啶胶乳；聚乙烯胶乳；硅树脂胶乳；氟树脂胶乳。

依据本发明，把上述一种或多种固体颗粒通过浸、轧、烘或加入亲水性胶粘剂和交联剂，浸、轧、烘过程固定在纤维上；另一种固定方式是：在水性介质中，固体颗粒通过离子吸附，锚着在纤维上，再通过胶粘剂与交联剂在水性状态下，把固体颗粒固定在纤维上；还有一种固定方法是在水性介质中，纤维与固体颗粒带有不同性质的正、负离子，通过正、负离子的吸附，把固体颗粒沉淀在纤维上；再一种方法是通过沉淀剂，把胶乳颗粒或固体颗粒沉淀在纤维表面，如明矾法：先加阴离子胶体再加明矾，把胶体沉淀在纤维上，类似的还有Sayder法、Bardac法等。限于篇幅，不再列举其它固定方法。

本发明中，所述的纸张表皮材料由各种工业和农业废渣组成，包括造纸污泥、棉短绒、棉灰、酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾杆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳等原料。其中造纸污泥来源集中，产量最大，危害最大，是本发明纸张的主体表皮材料。

所述的造纸污泥包括物化污泥和生化污泥，在生化污泥中，存在大量的微生物类有机物，形成活性污泥；通常污泥中还存在危害极大的重金属。所述的活性污泥的主要成分是以胞外聚合物(EPS)为骨架的亲水性有机聚集体，具有颗粒细小、结构疏松、表面积大、高度亲水、含水率高(95％-99.5％)等特点，对后续污泥的脱水和制浆过程带来不便。重金属如果在纸张中析出，给使用者造成伤害。所以用造纸污泥做造纸原料，就要解决这二个问题。

污泥胞外聚合物(EPS)的处理是个世界性难题，光用机械方法，脱水率极低，通常含水率到80％就是极限，所以处理污泥就要对污泥进行调理再进行机械脱水。在本发明中，造纸污泥用量占纸张总质量的0-70％，优选50％。当造纸污泥用量达10％以上时，纸浆脱水就很困难，因为造纸机的动压力脱水压力较低，只有污泥压机压力的1/3-1/5，压榨时间也只有污泥机的1/50-1/100。所以造纸污泥在造纸机上脱水能力较低，造纸污泥造纸要有一个合适的污泥调理剂组合物和脱水方法。

本发明提供优选的第一种造纸污泥调理方法，采用多种无机药剂对造纸污泥进行化学调理，所述的无机药剂包括酸、碱调理；铁盐、铝盐、硅酸金属盐及它们的混合物调理，在这种调理方法中，还包括加入骨架建构体。并且采用传统操作的方法完成调理操作。

本发明提供优选的第二种造纸污泥调理方法，采用多种有机药剂对造纸污泥进行化学调理，所述的有机药剂包括聚丙烯酰胺及衍生物、聚丙烯酸盐类、聚乙烯醇、水性表面活性剂类、淀粉衍生物、纤维素衍生物、单宁、聚氧乙烯类等。优选聚丙烯酰胺共聚物类、聚丙烯酰胺氨基甲基化变性物；阴离子、非离子、阳离子、二性表面活性剂。再优选阳离子聚丙烯酰胺共聚物、非离子、阳离子表面活性剂。在第二种调理方法中，还包括加入骨架建构体。并且采用传统的操作方法完成调理操作。

本发明提供优选的第三种造纸污泥调理方法，采用多种有机药剂复合多种无机药剂对造纸污泥进行化学调理，所述的有机药剂优选聚丙烯酰胺类及衍生物；阴、阳离子表面活性剂，所述的无机药剂优选铝盐、铁盐和硅酸金属盐，还包括加入骨架建构体。并且采用传统的方法完成调理操作。

本发明提供优选的第四种造纸污泥调理方法，采用氧化方法调理污泥，或氧化方法复合物理方法调理，必要时复合上无机调理剂有机调理剂。通过氧化和物理方法对造纸污泥胞外聚合物(EPS)进行氧化降解和物理破碎，释放出内部结合水，达到深度脱水目的。所述的氧化方法包括采用芬顿(Fenton)体系、过氧化物及催化剂体系、臭氧、氯气对造纸污泥的氧化。优选芬顿体系，包括芬顿和类芬顿，如光-Fenton、电-Fenton、超声-Fenton、微波- Fenton、零价铁-Fenton等类芬顿。在97-98％污泥浓度下，用H⁺调PH2-4，加入H₂O₂和Fe²⁺搅拌60min完成氧化，再加入骨架建构体后脱水，除去部份重金属离子，再进行物理调理，进一步对胞外聚合物(EPS)进行破碎，释放出内部结合水。所述的物理方法包括加热加压法、冷冻法、淘洗法、超声波、红外、微波、脉冲电场法调理，本发明优选加热加压调理。把芬顿处理脱水后约70％浓度造纸污泥加入无机调理剂(占比1-15％)有机调理剂(占比1- 5％)混合，匀速进入制浆专用双辊热分散机中，加蒸汽加热到70-90℃，在分散机中施加中温及高压捏合，进一步破碎污泥胞外聚合物(EPS)，释放结合水，再进入叠螺压滤机压榨成 55-58％滤饼。滤饼内加入Ca(OH)₂调节PH6-7，再加入入骨架建构体完成调理。

本发明提供优选的第五种造纸污泥调理方法，采用微生物絮凝剂调理造纸污泥，或微生物絮凝剂复合芬顿体系调理造纸污泥，必要时复合上无机调理剂有机调理剂。所述的微生物絮凝剂包括微生物细胞类如细菌、真菌、霉菌、酵母菌、草分枝杆菌等；微生物细胞提取物类，如从真菌、藻类等提取的葡萄糖、甘露聚糖、N-2酰葡萄糖，再在碱性条件下水解生成的带阳电荷的脱乙酰几丁质(壳聚糖)，含有活性氨基和羟基等具有混凝作用的基团；还有应用最多的微生物细胞的次生代谢产物如红平红杆菌、酱油曲霉、拟青霉等的分泌物。优选嗜酸性自养菌和嗜酸性异养菌配伍成的混合菌液，再优选硫杆菌属、硫微螺菌属、硫化叶菌属、红酵母菌、地霉属、丝状真菌等，再优选氧化亚铁硫杆菌(T-ferrooxidans)、氧化硫硫杆菌(T-thiooxidans)、铁氧化钩端螺旋菌(L-feyyooxidans)、博德特氏菌ZW2、毕赤酵母D13，地霉(Galactomyces sp.)Z3，和红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)R30等菌类混合物。还优选土著嗜酸菌与土著嗜酸性异养菌的配伍菌液。在造纸污泥中加入上述混合菌液，还原性硫及硫化物，Fe³⁺、Fe²⁺、起始用硫酸，对造纸污泥进行生物沥浸处理，达到一定酸度后，加入H₂O₂和Fe²⁺转入芬顿(Fenton)或类芬顿氧化处理，降解污泥胞外聚合物 (EPS)，释放结合水，杀死病菌，脱除臭气，溶出重金属离子，通过固液分离脱水去除大部份有毒重金属离子后，调PH值回归中性后，再加入骨架建构体、助剂用作造纸原料。

在调理剂中，所述的骨架建构体包括石灰、粉煤灰、水泥、布袋收尘灰、石膏、硅藻土、酸性白土、沸石、锯沫、禾秆沫、赤泥、菱镁矿、食品类粉沫(面粉、淀粉、豆瓶粉等)、纤维类粉沫、工业废料(酒糟、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革)、农业废料 (废菇渣、薯渣、禾草类粉沫、废木皮粉沫)等，把它们制成粉沫或纤维体使用。调理中加入它们中的一种或多种混合物。

在调理剂中，所述的无机调理剂优选氯化铁(FeCl₃·6H₂O)、硫酸铁(Fe₂(SO₄)₃·4H₂O)、硫酸亚铁(FeSO₄·7H₂O)以及聚合硫酸铁(PFS)([Fe₂(OH)n(SO₄)₃-n/2]m) 等，铝盐调理剂优选硫酸铝(Al₂(SO₄)₃·18H₂O)、三氯化铝(AlCl₃)、碱式氯化铝 (Al(OH)₂Cl)、聚合氯化铝(PAC)([Al₂(OH)n·Cl₆-n]m)等；还优选新型无机调理剂：聚合硫酸铁铝、聚硅酸铁盐、聚硅酸金属盐类等。调理中加入它们中的一种或多种。

在调理剂中，所述的酸、碱调理剂优选无机酸、有机酸、强碱等。包括硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、甲酸、乙酸、柠檬酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化锂、碳酸钠、氧化钙等。调理中加入它们中的一种或多种。

在调理剂中，所述的有机调理剂中阳离子聚丙烯酰胺优选：①二元共聚物如：P(AM- DMC)、P(AM-DAC)等；②三元共聚物如：P(AM-DMC-MBDAC)、P(AM-DAC-DBDAAC)等；③疏水缔合型共聚物如：P(AM-DAC-2VP)、P(AM-DMC-TFEMA)等；④支链和星形阳离子聚丙烯酰胺共聚物：一种含有支化剂的双链或多链阳离子聚丙烯酰胺共聚物，如以N-羟甲基双丙烯酰胺(NMA)、季戊四醇等为支化剂，与丙烯酰胺(AM)、阳离子单体甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)等共聚而成支链和星形阳离子聚丙烯酰胺；⑤阳离子聚丙烯酰胺纳米微粒如：以亲水性单体丙烯酰胺(A M)、聚氧乙烯大单体(P E O A)、丙烯酰氧基乙基三甲基氯化铵(AD A M Q U A T)和N，N′亚甲基双丙烯酰胺(M B A)为单体，采用四元共聚合成的含聚氧乙烯支链交联阳离子聚丙烯酰胺纳米微粒。

在调理剂中，所述的阳离子表面活性剂优选：十二烷基二甲基苄基氯化铵(1227)，十六烷基甲基氯化铵CTAC、十六烷基三四基溴化铵CTAB等；所述的非离子表面活性剂优选辛基酚聚氧乙烯醚OPEO、烷基糖苷APG等。

作为造纸原料，造纸污泥中含有大量的病菌和重金属离子等毒素，必须除去，在造纸污泥的调理和脱水中，造纸污泥在酸性(PH2-3)条件和氧化条件下杀灭了病菌，和绝大部份虫卵，少数存活虫卵也在纸张干燥的高温中杀灭；污泥产生的硫化毒气氧化成稳定的硫酸，重金属离子在脱水时固液分离除去绝大部份。

本发明中，经过生物沥浸和芬顿处理后，Co、Cu、Zn、Ni、Cd、Mn离子的分离率在 85-90％，去除率在80％左右，Pb、Cr去除率30％左右，去除后造纸污泥中残余的重金属含量远低于国家标准，污泥卫生指标超过原浆。经过调理脱除重金属离子后的造纸污泥加入 Ca(OH)₂调节PH6-7，加入骨架建构体备用。

造纸污泥的脱水性能和粘结性能提高改性：在造纸污泥中加入助剂，通过助剂的分散与键合，改造污泥的疏水性、粘合性。为提高调理后造纸污泥、骨架建构体、纤维之间的结合力，在制造一些强度要求较高的纸张时，有时要在调理完成后的造纸污泥内加入胶粘剂、交联剂和促进剂；为提高造纸污泥在再造纸过程中的脱水性能，造纸污泥中还加入脱水助剂。所述的胶粘剂、交联剂和促进剂用量占比0-30％，优选1-5％；所述的脱水助剂用量占比 0-30％，优选0.5-3％。本发明中，优选了一种胶粘剂、交联剂和促进剂组合物，它有胶粘和脱水的双重作用，在水相时是脱水剂，纸张加热干燥后是粘合剂，如下：

所述的胶粘剂包括油性、水性的溶解性和乳液性胶粘剂，还包括固体胶粘剂。优选水性胶粘剂和固体胶粘剂，再优选水性和固体复合的胶粘剂，再优选固体胶粘剂。

所述的水性胶粘剂优选：聚乙烯乙酸酯类乳液、丙烯酸类乳液、聚氨酯类乳液、环氧类水性乳液、酚醛类乳液、有机硅类乳液、橡胶类乳液、氨基树脂类乳液、聚丙烯酰胺类乳液、纤维衍生物类乳液、淀粉类乳液、蛋白质类乳液、多糖类乳液等，及其它们的混合物。

所述的固体胶粘剂，包括粉体和纤维状，优选多糖类聚合物如：所有植物产出的淀粉；还优选蛋白质类：动物胶原蛋白，所有农作物产出的蛋白质，再优选豆类产出的蛋白质，再优选除去脂肪后的豆渣混合物；还优选人造的有机物，如多糖类和蛋白质类衍生物；还优选合成聚合物类如低密度聚乙烯LDPE、乙烯-辛烯共聚物POE、EVA、EAA、聚己内酯、热熔胶低温TPU、聚乙二醇、.聚丁二酸乙二醇酯、水溶性纤维类(PVA纤维，壳聚糖纤维，海藻纤维，羧甲基纤维素纤维)、超支化聚合物和树枝状聚合物等。由它们的一种或多种制成。

所述的交联剂和促进剂与[0039]、[0040]、[0041]所述材料相同。

在本发明中，所述的纸张表皮材料还包括棉短绒、棉灰、酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾秆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳等原料。把上述原料磨细筛分，杂质去除，纤维直接用作造纸原料，细粉用作造纸污泥的骨架建构体材料。

所述的棉短绒、棉灰、酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾秆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳等原料，除用作造纸污泥的骨架建构体材料外，磨粉或磨制成纤维后，还可单独用作纸张表皮材料和纸张骨架材料：经过高温处理的酒糟、中药渣 (工厂提供)，磨浆后提取纤维，纤维上具有大量的羧基，可直接用于造纸骨架材料，细粉加入胶粘剂、交联剂和促进剂后用作造纸表皮材料；废菇渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾秆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳等原料被制成纤维或粉料，加入胶粘剂、交联剂和促进剂后单独用作造纸表皮材料。所述胶粘剂、交联剂和促进剂种类如上述[0070]、 [0071]、[0039]、[0040]、[0041]，用量占比0-30％，优选1-5％。

2.制浆造纸方法：

一种全废料制造的纸张和造纸方法，以纺织废纤维为骨架材料，造纸污泥、棉短绒、棉灰、酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾秆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳等为表皮材料，加上添加剂制造各种纸张。各材料单独计量时占纸张成份如下：纺织废纤维0-100％，优选20-100％；造纸污泥0-100％，优选10-50％；酒糟、中药渣分别是0-90％，优选10-30％；废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾秆类、废木皮木屑、废竹子、坚果壳分别是0-50％，优选10-20％，各原料可单独使用，也可混合使用；添加剂用量0-30％，优选1-5％。

本发明提供10-20g/m²超薄型纸的生产方法：经过改性的白色纺织废纤维50-100％，优选90-100％，经过调理的白色造纸污泥0-50％，优选0-10％，各种助剂合计0-30％，优选 1-5％，优选夹网上网，新月形上网，上网浓度0.15-0.45％，优选在1000-1800m/min车速抄造高级纸张，可制造棉纸、拷贝纸、工艺编织纸、离型原纸、发票纸、生活用纸等。

本发明提供20-40g/m²薄型纸造纸方法：经过改性的白色纺织废纤维50-100％，优选 85-100％，经过调理的白色造纸污泥0-50％，优选5-15％，各种助剂合计0-30％，优选1-5％，优选斜网上网，上网浓度0.01-0.08％，优选在200m/min速度抄造纸张，可制造棉纸、工艺编织纸、离型原纸、淋膜纸、发票纸、文化用纸、食品和医药包装纸、水果袋原纸等。

本发明提供20-40g/m²薄型纸造纸方法：经过改性的杂色纺织废纤维50-100％，优选 85-100％，经过调理的有色造纸污泥0-50％，优选5-15％，各种助剂合计0-30％，优选3-6％，优选长网上网，优选在500-1000m/min速度抄造纸张，可制造离型原纸、淋膜纸、包装纸、薄型牛皮纸、复膜原纸、水果袋原纸、迷信纸等。

本发明提供40-80g/m²纸张的造纸方法：经过改性的白色纺织废纤维50-100％，优选 70-90％，经过调理的白色造纸污泥0-50％，优选10-20％，各种助剂合计0-30％，优选1-5％，优选夹网、设有顶网的长网纸机上网，优选在500-1000m/min速度抄造纸张，可制造棉纸、离型原纸、淋膜原纸、文化用纸、包装纸、牛皮纸、水果袋原纸、迷信纸等。

本发明提供40-80g/m²纸张的造纸方法：经过改性的杂色纺织废纤维50-100％，优选 70-90％，经过调理的有色造纸污泥0-50％，优选10-20％，各种助剂合计0-30％，优选3-6％，优选夹网、设有顶网的长网纸机上网，优选在500-1000m/min速度抄造纸张，可制造离型原纸、淋膜纸、包装纸、薄型牛皮纸、复膜原纸、水果袋原纸、迷信纸、瓦楞芯纸等。

本发明提供80-160g/m²纸张的造纸方法：经过改性的杂色纺织废纤维30-100％，优选 60-80％，经过调理的有色造纸污泥0-70％，优选15-30％，各种助剂合计0-30％，优选3-6％，优选夹网上网、长网上网、园网上网、多园网上网、叠网上网，优选在300-800m/min速度抄造纸张，可制造淋膜纸、包装纸、牛皮纸、复膜原纸、离型原纸、瓦楞纸、蜂窝原纸、牛皮箱版纸、轻型牛卡纸等。

本发明提供160-250g/m²纸张的造纸方法：经过改性的杂色纺织废纤维30-100％，优选50-75％，经过调理的有色造纸污泥0-70％，优选25-35％，各种助剂合计0-30％，优选3-6％，优选多园网上网和叠网上网，优选在100-500m/min速度抄造纸张，可制造淋膜纸、包装纸、复膜原纸、离型原纸、蜂窝原纸、牛皮箱版纸、牛卡纸、炮仗纸等；还可在纸张二面挂上白色纸浆，制成白版纸、白卡纸，是最大宗的包装用纸。

本发明提供250-600g/m²纸张的造纸方法：经过改性的杂色纺织废纤维30-100％，优选30-60％，经过调理的有色造纸污泥0-70％，优选30-50％，各种助剂合计0-30％，优选1-6％，优选多园网上网和叠网上网，优选在100-300m/min速度抄造纸张，可制造复膜原纸、炮仗纸、纱管纸等；还可在纸张二面挂面生产灰版纸。

本发明提供600g/m²以上的纸张的造纸方法：经过改性的杂色纺织废纤维10-100％，优选20-60％，经过调理的有色造纸污泥或普通废纸0-90％，优选50-70％，各种助剂合计0- 30％，优选1-6％，优选多园网上网，长网上网，高浓上网，上网浓度1-5％，优选3-4％，优选在100m/min以下速度抄造纸张，可制造灰板纸、鞋用中底板纸、箱包纸板、封面纸板、快巴纸、工业绝缘纸、工业垫纸、人造板材等。

所述的各种造纸助剂添加剂指：造纸专用的脱墨剂、生物酶、施胶剂(表面、浆内)、胶粘剂、交联剂和促进剂、助滤剂、助留剂、湿强剂、干强剂、抗水剂、增白剂、分散剂、颜料、染料、硬挺剂、柔软剂、消泡剂、湿润剂、纸用香精、杀菌剂、烘缸剥离剂、烘缸增粘剂等，选用其中的一种或多种用于造纸配料中。上述原料优选造纸常用原料。

本发明的有益效果是：

①本发明通过对各种废纤维的表面改性和修饰，在废纤维表面生成大量的醚基、羟基、羧酸酯、羧酸基、磺酸基、磷酸基、氨基、季铵基、醛基、酰胺基基团，提高了废纤维的湿润吸附能力，特别是废纤维表面固定了固体颗粒后，通过固体颗粒的粘接性、接枝性、键合性，使废纤维的结合能力大于原浆针叶木纤维，特别适合生产高强度工业纸张。

②国家发布国外垃圾禁运禁令后，国内造纸纤维原料每年短缺约二千万吨。本发明可使纺织废料产生的废纤维废布、造纸污泥、棉短绒、棉灰、酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾秆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳变废为宝，转化成造纸原料。以上废料每年有二千五百万吨，刚好弥补了造纸原料的不足部份。

③造纸污泥和纺织废纤维作为主要的工业垃圾，目前采取填埋、焚烧处理，会侵占土地和产生二次污染，本发明从源头上有效解决了污染问题，彻底杜绝后患，而且变废为宝，除添加剂外，所有造纸原料没有成本，为造纸企业创造很高的经济效益。

④采用合成纤维做造纸主料，主要用短纤，纤维细度少于10D，其直径只有针叶木纤维的十分之一，成纸后纤维交织密度大；另外纤维长度可以任意调查节，所以只要选用合适的胶料，就能制造比植物纸强度更高的纸张，拓展了纸张应用范围。

⑤技术创新在于：对废纤维表面进行亲水改性，国内首次把纺织行业的纤维表面改性技术移植到造纸行业；对造纸污泥进行生物沥浸转芬顿体系处理，国内首次把市政污泥和畜牧污泥制造肥料的技术应用于造纸行业；还有革除了制浆中的磨浆，纤维分级，热分散工序；

实施例

附图说明

图1为第5实施例中，生物沥浸转芬顿系统处理造纸污泥流程图；图2为第10实施例中，150-350g/m²A级牛皮挂面箱板纸制造造纸部分生产流程图；本发明没有说明书摘要附图。

实施例1

废纤维表面清洗和亲水整理剂涂覆整理的工业化生产方法：

自制废纤维表面改性生产线，生产线由梳理机、电晕机、浸轧机、烘干机组成，PLC自控系统联接成自动生产线。电晕机选用市售高功率电晕清洗机进行改装，选取的电晕清洗机电源三相380v/50kZ，输出功率1kw-60kw，输出频率3khZ-25kZ，输出电压0-20kv延续可调，放电架宽度0.5-3米，优选3米，选用一到二台双面电晕放电架，优选二台，电极选用多针(针阵)对大辊式(相当于板式)，电极距离2-30mm，优选10-20mm；梳理机、浸轧机、烘干机选用纺织行业常用设备。

把经过切断或磨断的废纤维经梳理机辅展成纤维膜，纤维膜被二层网孔输送带夹持在中间，进入放电架经电晕处理后，进入浸轧机，与亲水整理剂进行涂覆整理，离开浸轧机后，纤维膜脱离网孔输送带，进入烘干机烘干备用。

所述的电晕工艺优选电极电压5-20KV、输出功率10-40KW，电极距离15mm，纤维膜运动速度50-200m/min，纤维膜厚度1-10mm(输送网带夹紧后厚度)，优选2-5mm，电晕后废纤维水滴角少于70度。

所述的亲水整理剂优选低分子量阳离子聚丙烯酰胺，浸渍池内药液处于流动状态，时该保持0.2-0.5％的药液动态浓度，制成的纤维具有阳离子性，在造纸浆水体系中具有留着和助滤作用。所述的亲水整理剂还优选低分子量聚丙烯酸钠，或KD318纺织专用浆料，浸渍药液动态浓度保持在0.3-1％。所述的亲水整理剂还优选PVA加2D树脂，获得的改性纤维用作纸张的硬挺剂；本说明书中[0037]所述的亲水整理剂都可用于本发明中废纤维的整理。

实施例2

废纤维亲水改性的表面接枝方法：

合成纤维亲水基团的表面接枝改性，国内能够工业化生产的只有水性的化学方法，如碱减量或铬酸氧化后接枝丙烯酸类单体，但这种方法带来大量的废水污染物，用于废纤维造纸领域，无法承担废水处理费用。而近年兴起的电磁波辐射、等离子体处理还不能应用于工业化生产中，本发明完成了用微波等离子体把有机接枝物气体直接接枝于纤维表面的实验，该项实验有望进行工业化生产。

微波等离子处理机采用烟台戈德尔科技有限公司WB240微波等离子清洗机，频率2.45GHZ，功率0-1000W连续调节，丙烯酸市售。取多份每份约3g合成废纤维，洗净烘干称重备用。把一份废纤维放入微波等离子机工作腔内，抽真空至1-3Pa，连接氧气保持真空度70-100Pa，等离子机开机，调节功率到10-300W，频率2.45GHZ，0.1-20分钟后关机，优选2-5分钟，对废纤维表面刻蚀处理，处理后纤维表面生成羟基、羰基、羧基、氨基、氧自由基等，以水滴角少于60度为处理终点；关掉氧气源，抽真空1-3Pa，再连接密闭容器内丙烯酸，使丙烯酸气体进入工作腔内，保持真空度70-120Pa，打开等离子机，调节功率到10- 90w，频率2.45GHZ，处理时间0.1-50分钟，优选10-15分钟，取出称重，重复多次取平均值，计算接枝率。经此处理后，废纤维接枝率可达1.2-1.8％，附合造纸纤维要求，同时解决了接枝剂共聚问题。

实施例3

第三种废纤维表面改性方法：功能材料改性废纤维表面：

用硅烷偶联剂KH-570作废纤维功能涂层，再用亲水整理剂整理制成亲水性纤维，用作造纸材料。

原料准备：①废纤维原料：优选合成纤维或无机纤维，也可用它们的混合物。②硅烷偶联剂KH570整理液配制：乙醇/水＝1/9，加酸调节PH值到4，加EDTA适量，制成硅烷偶联剂KH-570水解液，搅拌下加入硅烷偶联剂KH-570，达到浓度为0.1-5％，优选0.5-2％，在KH-570中还可加入占总量0.1％的非离子表面活性剂OP10，拌匀后一起到入水解液中，搅拌水解1H备用。③亲水整理剂配制：优选聚丙烯酸钠作亲水整理剂，再优选3000-4000 低聚合度聚丙烯酸钠，把聚丙烯酸钠配制成0.1-10％溶液，优选1.5-2％，配制方法如下：水内加烧碱调节PH值到8-10，加适量EDTA，搅拌下加入聚丙烯酸钠，按浓度要求，加完后继续搅拌1H，采用固体聚丙烯酸钠时，加热至50度搅拌1H备用。

亲水性纤维制造：把所选废纤维在浸轧机中一浸一轧硅烷偶联剂KH570整理液，然后烘干，把上述纤维再用亲水整理剂一浸一轧，然后烘干，即制成亲水性纤维，用作造纸原料。

实施例4

第四种废纤维表面改性方法：把亲水的固体颗粒固定在废纤维上。

亲水的固体颗粒制造：①制取天然亲水颗粒：取谷类、麦类、豆类农产品磨细，优选10-50微米颗粒即成。②制取合成聚合物颗粒：取低熔点(40-120℃，优选80-100℃)有机物，在玻璃化温度Tg以下磨细，优选10-50微米颗粒即成。采用上海康贝利机械设备科技有限公司生产的CM-500深冷粉碎机，把优选的热熔胶EVA(也可用其它热熔胶如EEA、 TPU、POE等)颗粒加入CM-500深冷粉碎机料仓，通入液氮，调节温度到-100℃，对EVA 进行深冷粉碎，达到500目以下的粉体用作成品，没达标的返回继续粉碎，直到达标。③制取无机固体亲水涂层微胶囊：采用轻质碳酸钙(也可用沸石、白泥、硅藻土、凹凸棒粘土、陶土等无机颗粒)，表面用EVA(也可用聚丙烯酸PAA、聚氨酯TPU等)乳液处理，涂覆一层粘接性高分子膜制成微胶囊：取一适量容积带加热器反应釜，在反应釜内加水和EVA乳液，搅拌均匀，加入碳酸钙，EVA浓度55％，以体积计，用量是碳酸钙的0.1-20％，优选4- 6％，用水调碳酸钙的浓度至25％，加适量阴离子渗透剂，搅拌下加热到20-100℃，优选60- 80℃，反应0.1-2小时后出料，优选60min。经过滤、干燥、粉碎成微胶囊成品，也可喷雾干燥成微胶囊。溶液中由于正离子钙的吸附作用，EVA被吸附到碳酸钙颗粒内部和表面，经加热破乳凝固成微胶囊。

废纤维表面阳离子化：把切断或磨断成1-15mm长度的废纤维，制成浆料，采用青州市益丰造纸机械有限公司的管道漂白机，向漂白机上的管道混合器内连续加入定量的0.1-30％优选2-4％浓度废纤维浆料、阳离子聚丙烯酰胺树脂和适量渗透剂，混合均匀后进入管道，反应5-15分钟后完成阳离子聚丙烯酰胺在纤维表面的吸附；随后浆料在连续状态下进入第二个管道漂白机，向管道混合器中连续加入定量的亲水固体颗粒和乙二醛，反应10-30min，使固体颗粒和乙二醛吸附在阳离子聚丙烯酰胺表面。再进入网带式压滤机，把废纤维浆料脱水至10-30％干度浆料后，进入漂白机混合器，同时加入碱，通入蒸汽调节温度在10- 60℃，优选30-45℃，再后进入漂白塔或浆塔，反应0.1-24时，优选8-10H，完成阳离子聚丙烯酰胺与乙二醛的低温湿法交联，把固体颗粒固定在纤维上。

所述的阳离子聚丙烯酰胺优选0.1-1200万聚合度，1-60离子度，再优选1000-1200万聚合度、10-20低离子度的聚丙烯酰胺，用量相对纤维重量的0.05-10％，优选0.5-1.5％。所述的乙二醛包括单体和聚乙二醛，优选单体和低聚合度聚乙二醛，乙二醛浓度30％，用量按重量计量，是阳离子聚丙烯酰胺质量的0.05-10倍，优选0.5-1.5倍。所述的碱优选 NaOH用水调节浓度至10％，用量是把浆料体系调节到PH7-14，优选PH11-13。所述的亲水固体颗粒包括本发明[0106]所述的农产细粉、聚合物细粉、经改造的无机物微胶囊，其中农产细粉和聚合物细粉也可通过[0106]所述方法，改造成阴离子微胶囊后使用。

实施例5

造纸污泥的备料：生物沥浸转类芬顿调理方法。

本发明造纸污泥的生物沥浸转类芬顿系统由厂内产能淘汰下来的一条造纸污水生化处理系统改造而成。流程如图1示：生物沥浸园池由废弃的二个方形废水池改建而成，体积每只600m³，经过花岗岩贴面耐酸处理，设置中心机械搅拌，转速8转/分、池壁气动搅拌，还设置曝气装置；混合池60M³为钢砼结构，耐酸处理，设置机械搅拌机，100转/分；芬顿塔和斜管式沉淀塔由厂内废旧钢塔改造而成，芬顿塔80M³，斜管式沉淀塔200M³，耐酸处理；鼓风机和厢式压滤机采用厂内产能淘汰的旧机；加上集水池、污泥池、各种药液搅拌桶、搅拌机、计量泵、污泥泵、水泵、空气隔膜进料泵、不锈钢管道、塑料管道组成本发明的生物沥浸转芬顿造纸污泥处理系统。

本发明采用厂内污水处理厂产出的80％含水量造纸污泥为原料，初始污泥比阻值1.22 ×10¹⁰s²/g，EPS含量96mg/l，PH6.9。初次调理时，购入无锡某厂的生物沥浸后10T市政污泥，水份含量58％，分十批次加入混合池中，再加入造纸污泥，污水厂处理水，搅拌调浓度至97％浆液，再加入营养底料，底料组成为1-3g/L的Na₂S₂O₃和4-8g/L的FeSO₄、单质硫2-5g/L，Ca(NO₃)·4H₂O1mg/l，K₂HPO₄10mg/l，(NH₄)₂SO₄100mg/l，KCl10mg/l，蛋白胨 500mg/l，酵母粉100mg/l，玉米淀粉2g/l。搅拌底料溶解后，泵入生物沥浸园池，重复操作，直至生物沥浸园池满池后转入生物沥浸操作，曝气量按温度调节在3～6m³/(h·m²)范围，未加温下连续搅拌加曝气70小时，PH值为2.6，一次性接种成功。后续以回流30％污泥作接种剂循环多次后，曝气20-30小时就能达到PH值2。最后确定生物沥浸工艺为：用沉淀塔上清硫酸水和污水处理厂处理水作80％造纸污泥稀释水，在混合池中，调节生物沥浸初始酸度PH4-5，污泥浓度97％，底料(药品1)组成为0.1-50g/L的Na₂S₂O₃和0.1-60g/L 的FeSO₄、单质硫0.1-30g/L，优选1g/L的Na₂S₂O₃和6g/L的FeSO₄、单质硫3g/L，污泥回流量10-30％优选20％，曝气量在0.1～60m³/(h·m²)，优选3～6m³/(h·m²)范围，温度20- 35℃，生物沥浸时间10-100H，优选20-25H，终止PH值2-2.5。生物沥浸后污泥比阻8.22 ×10⁸s²/g，降低了93.26％，EPS含量11.3mg/l，降低了90％以上。

事后监定，生物沥浸池内含有多株土著嗜酸菌硫杆菌与土著嗜酸性异养菌，多株接种成功的氧化亚铁硫杆菌(T-ferrooxidans)、氧化硫硫杆(T-thiooxidans)、铁氧化钩端螺旋菌(L-feyyooxidans)、博德特氏菌ZW2、毕赤酵母D13，地霉(Galactomyces sp.) Z3，和红酵母(Rhodotorula mucilaginosa)R30等菌类。

经生物沥浸后造纸污泥，进入芬顿塔，投加药品2，按H₂O₂投加量0.1-30g/L，FeSO₄·7H₂O投加量0.1-50g/L优选H₂O₂投加量3g/L；FeSO₄·7H₂O投加量5g/L加入反应药物，在PH2-2.5，温度20-30℃，搅拌速度200r/min下反应60min。测定污泥比阻为2.42× 10⁸s²/g，EPS含量4.5mg/l，属易脱水污泥。芬顿氧化完成后造纸污泥进入斜管式沉淀塔，分离沉淀物，上清水进入总集水池，用于稀释80％浓度的造纸污泥，多余部份进入中和池。沉淀污泥用隔膜泵泵入厢式压滤机压榨，滤饼含水量55-58％，用作造纸原料。压滤机滤液进入总集水池，总集水池中污水定量加入中和池中，加碱分离出重金属污泥，金属污泥压滤成饼出售，沉淀塔多余上清液和压滤机滤液合并进入总厂污水处理厂处理后达标排放。

在本发明中，所述的造纸污泥在初始状态下重金属离子含量不超过国家标准，再经过生物沥浸和芬顿处理后，Co、Cu、Zn、Ni、Cd、Mn离子的分离率在85-90％，去除率在80％左右，Pb、Cr去除率30％左右，去除后造纸污泥中残余的重金属含量远低于国家标准，非常安全。

经过调理脱除重金属离子后的造纸污泥加入Ca(OH)₂调节PH6-7；随后加入骨架建构体：包括磨制成粉沫或纤维的酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾杆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳等；还包括无机粉沫如石灰、粉煤灰、水泥、布袋收尘灰、石膏、硅藻土、酸性白土、沸石、锯沫、禾草沫、赤泥、菱镁矿等，用它们之中的一种或多种混合物，用量相对造纸污泥绝干量占比优选0-30％，再优选10-15％。

优选地，生产有强度要求的纸张时，调理完成后的造纸污泥内加入胶粘剂和交联剂及配套的促进剂。胶粘剂类优选水性聚合物如聚乙烯醇类乳液、乙烯乙酸酯类乳液、丙烯酸类乳液、聚氨酯类乳液、环氧类水性乳液、酚醛类乳液、有机硅类水性乳液、橡胶类水性乳液、氨基树脂类乳液、聚丙烯酰胺类乳液、纤维衍生物类水性乳液、淀粉类水性乳液、蛋白质类水性乳液、多糖类水性乳液等，及其它们的混合物。胶粘剂类还包括粉体和纤维体的固体胶粘剂如所有动植物产出的淀粉、蛋白类、低熔点聚合物类、水溶性纤维类等。优选豆类产出的蛋白质，再优选除去脂肪后的豆渣混合物；还优选多糖类和蛋白质类衍生物；还优选合成聚合物类粉体如低密度聚乙烯LDPE、乙烯-辛烯共聚物POE、EVA、EAA、聚己内酯、热熔胶低温TPU、聚乙二醇、.聚丁二酸乙二醇酯、超支化聚合物和树枝状聚合物等，它们的一种或多种混合物，优选固体胶粘剂磨制成10-50微米粉沫。交联剂优选酰胺-醛类交联剂；脲醛类交联剂；多元羧酸类交联剂；胺类交联剂；环氧化合物交联剂；氮丙环类交联剂；反应性有机硅类交联剂；乙烯砜类交联剂；1，3，5-三丙烯酰胺六氢化均三嗪交联剂；乙二醛交联剂；水性聚氨酯类交联剂；氨基树脂交联剂；三聚氰胺衍生物等，可用它们的一种或多种混合物。其中，一种水性胶粘剂，一种固体胶粘剂、一种交联剂组合成造纸污泥脱水剂，将其分散于污泥中，可提高污泥的疏水性能，同时提高粘合性能，可在压榨部提高纸页湿干度2-4个百分点。胶粘剂、交联剂及促进剂用量优选0-30％，再优选择1-5％。

实施例6

棉短绒、棉灰、酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾杆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳的备料：

本发明中，废菇渣去皮，与棉短绒、棉灰、酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾杆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳等一起在锤式粉碎机中粉碎，过筛孔 3-5mm筛孔，把酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾杆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳粉碎成1-20mm粉沫和纤维，再过20-80目筛网，取筛下粉料和纤维用作造纸污泥的骨架建构体，再把筛上纤维送入制香超细磨机，干法磨成小于20-80目粉沫或纤维，或者送入造纸专用高浓磨浆机，湿法磨成合格纸浆纤维。

本发明中，棉短绒、棉灰、酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾杆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳等磨制的粉沫用作造纸污泥的骨架建构体；磨制的纤维用作造纸表皮材料或纸张骨格材料，但是由于该纤维羧基含量较低，纤维间氢键结合力不足，无法形成合格纸页，必须加入胶粘剂和交联剂及配套的促进剂，用法用量与[0116]所述的造纸污泥相同。

实施例7

低定量生活用纸的制造：

1.原料：优选白色细旦纺织用废纤维，旦数少于50D，优选少于10D，采用干法磨制切断后筛取1-4mm长度部份作为造纸原料，把所述的废纤维按本发明实施例4的方法，在纤维表面固定固体颗粒，备用。2.市购聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂(PPE)湿强剂、季铵盐纸浆柔软剂、淀粉和助留剂、纸用香精、硅系消泡剂。把湿强剂加水制成0.5％溶液备用，把淀粉和助留剂香精和在一起，用水稀释10倍备用，把纸浆柔软剂用软水稀释10倍备用，消泡剂用水稀释50倍备用。

2.制浆：把固定了固体颗粒的废纤维投入水力碎浆机中制成1％浆料，经过606除砂、压力筛筛选后，浓缩到3-3.5％进入配浆池，加入纸浆绝干量0.3％的柔软剂，再加入纸浆绝干量2-5％的湿强剂，再加入1-3％的淀粉和适量的助留剂、香精，搅拌均匀后进入成浆池。浆料制造采用双流程，由DCS系统集中控制。

3.造纸：采用新月形高速纸机生产13g/m餐巾纸原纸，用浆料计量泵定量向冲浆泵供浆，冲浆泵定量吸取白水塔内白水与浆料一起形成上网浆料，上网浓度0.15-0.25％，用计量泵定量定速向上网浆料供应消泡剂，向烘缸定量定速供应剥离剂。冲浆泵定量定速向新月形成形器供应浆料，浆料经新月形成形器高速脱水成纸页，通过毛毯传输，纸页进入真空压榨辊及高温烘缸，经压榨脱水进入烘缸，烘干至93-94％干度，起趋后，进入定量水份控制仪，再卷取完成造纸过程，纸机车速1200m/min，纸张定量12-14g/m²，日产量40吨。纸机传动和浆料、助剂、水的泵送由DCS系统集中控制，纸张水份定量由QCS系统控制。

卫生原纸质量如下表：

指标名称	单位	本发明	国家标准
				柔软度(纵横向平均值)	mN	≤330	优级≤170，合格≤420
纵向抗张指数	N·m/g	≥6.2	优级≥5
				横向抗张指数	N·M/G	≥2.9	优级≥2.5
灰份	％	≤0.58	优级≤1
				吸水	mm/100s	≥22	优级≥40，合格≥20

本发明试产的卫生原纸除吸水性和柔软度达到国标合格品标准外，基它各项都达到了优级品标准。

实施例8

20-26g/m²工艺编织棉纸制造：

20-26g/m²棉纸除用于工艺编织外，还可用于艾条包装，茶叶包装、双面胶带，荷灯、医药包装等方面，用量较大，制造工艺如下：取少于50D优选少于10D的纺织废纤维，磨制成5-20mm长度纤维，把所述的废纤维按本发明实施例4的方法，在纤维表面固定固体颗粒，备用。市购聚酰胺聚环氧氯丙烷树脂(PPE)湿强剂量、聚氧化乙烯(PEO)分散剂、季铵盐纸浆柔软剂、硅系消泡剂。把湿强剂加水制成0.5％溶液备用，把聚氧化乙烯(PEO) 分散剂加水稀释成0.1％备用，把纸浆柔软剂用软水稀释10倍备用，消泡剂用水稀释50倍备用。原料配比废纤维用量95-98％，以上各项助剂总和2-5％，制浆造纸过程如下：把固定了固体颗粒的废纤维投入水力碎浆机中制成1％浆料，经过606除砂、压力筛筛选后浓缩至 3-3.5％浓度后进入配浆池，加入纸浆绝干量0.3％的柔软剂，再加入纸浆绝干量5-10％的湿强剂，搅拌均匀后进入成浆池。用浆料计量泵定量向冲浆泵供浆，冲浆泵定量吸取白水塔内白水与浆料一起形成上网浆料，上网浓度0.05％，用计量泵定量定速向上网浆料供应消泡剂和分散剂PEO，向烘缸定量定速供应剥离剂。冲浆泵定量定速向斜网成形器供应浆料，脱水形成纸页，通过毛毯传输，纸页进入压榨部及烘缸，烘干至93-94％干度，卷取成成品，斜网纸机车速180m/min，浆速网速速比Kt＝0.95，纸张定量20-26g/m²，日产量12吨。经检测纸张各项指标达到国标要求。

实施例9

40-80g/m²牛皮纸制造：

按绝干计量，选取少于50D，优选少于10D的浅色纺织废纤维，白度大于40度，切断后取2-5mm长度，再经过亲水整理剂涂覆改性，用量占比优选85％；选取经过调理的已加入骨架构建体、胶料后的有色造纸污泥，占比优选15％。把它们投入碎浆机中，加水打浆至浓度1％，经过606除砂、压力筛除杂后浓缩成3-3.5％浓度进入配浆池，先加适量染料对浆料进行染色，再在配浆池内加入浆内施胶剂阳离子乳液松香-石蜡胶、AKD联合施胶，用量 8-30Kg(绝干下同)，干强剂淀粉、聚丙稀酰胺复配用胶2-30Kg，交联剂乙二醛、氨基树脂复配体2-20Kg，搅拌均匀成浆，进入成浆池。用浆料计量泵定量向冲浆泵供浆，冲浆泵定量吸取白水塔内白水与浆料一起形成上网浆料，上网浓度0.25-0.45％，用计量泵定量定速向上网浆料供应支链型CPAM类助留剂如：Sirain高支链密度造纸助留助滤剂，用量0.1- 5Kg/T(纸)，优选0.1-1.2Kg/T(纸)。在设有顶网的长网纸机上以800m/min车速抄造牛皮纸，再经过软压光，制成产品，经检验符合国标要求。

80-120g/m²高强瓦楞纸制造：

按绝干计量，选取少于50D，优选少于10D的杂色纺织废纤维，切断后取2-5mm长度，再经过亲水整理剂涂覆改性，用量占比优选75％；选取经过调理的已加入骨架构建体、胶料后的有色造纸污泥，占比优选25％。把它们投入碎浆机中，加水打浆至浓度1％，经过 606除砂、压力筛除杂后浓缩至3-3.5％，进入配浆池，加入适量染料对浆料完成染色后进入成浆池。用浆料计量泵定量向冲浆泵供浆，冲浆泵定量吸取白水塔内白水与浆料一起形成上网浆料，上网浓度0.8-1％，用计量泵定量定速向上网浆料供应支链型CPAM类助留剂如：Sirain高支链密度造纸助留助滤剂，用量0.1-5Kg/T(纸)，优选0.1-1.2Kg/T(纸)。在设有顶网的长网纸机上以500-600m/min车速抄造80克、90克、100克、110克、120克瓦楞纸，浆料在网部形成纸页，进入四辊三压区复合压榨、一道1500大辊压榨，再进烘缸组烘干至90-92％，采用斜列式施胶机对纸页进行表面施胶。施胶剂组成为淀粉40Kg/T(纸) ，添加剂2-10Kg/T(纸)，其中的添加剂包括中性施胶剂AKD、苯乙烯-丙烯酸酯乳液、硫酸铝以及过硫酸铵。施胶后纸页进入第二烘缸组烘干至92％，再经过软压光卷取完工。经检验符合国标要求，80克瓦楞纸环压指数始终大于6N·m，比植物纸提高20％。

实施例10

150-350g/m²A级牛皮挂面箱板纸制造

面层浆料制取：按绝干计量，选取少于50D，优选少于10D的浅色纺织废纤维，白度大于40度，切断后取3-5mm长度部份为原料，再经过亲水固体颗粒固定改性，在碎浆机打浆成1％浓度浆料，经过606除砂，压力筛除杂质后，浓缩到3-3.5％，加适量染料后染色，加聚乙烯胺和AKD组合施胶剂，二项合计1-50Kg/T(纸)；加二性聚丙烯酰胺、醛交联剂和硅藻土组合干强剂，用量1-100Kg/T(纸)。制成面层浆料。

芯层浆料制取：按绝干计量，选取少于50D，优选少于10D的杂色纺织废纤维，切断后取1-5mm长度，用量占比优选55％，把废纤维投入高浓碎浆机，加水在10-12％浓度下制成浆料，在浆料内加入阳离子树脂或阳离子表面活性剂，再加入阴离子亲水整理剂，对废纤维进行湿法亲水改性，完成后再把经过调理的已加入骨架构建体、胶料后的有色造纸污泥加入碎浆机中，造纸污泥用量优选占比45％。成浆料后加水打浆至浓度1％，经过606除砂、压力筛除杂后浓缩至3-3.5％，进入配浆池，向浆料加入干强剂后进入成浆池，完成制浆。干强剂用量1-50Kg/T(纸)。

底层浆料制取：按绝干计量，选取少于50D，优选少于10D的杂色纺织废纤维，切断后取2-5mm长度部份为原料，用量占比优选70％；选取棉短绒、棉灰、酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾秆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳等原料磨制的粉沫和纤维，用作牛皮箱板纸底层纸的表皮材料，用量占比30％。把选取的骨架材料废纤维和磨制的表皮材料粉沫和纤维，按比例加入碎浆机中，在碎浆机打浆成1％浓度浆料，经过606 除砂，压力筛除杂质后，浓缩到3-3.5％，向浆料加入干强剂，干强剂用量1-50Kg/T (纸)、淀粉用量1-50Kg/T(纸)搅拌均匀后完成制浆。

造纸：生产流程如图2示，用浆料计量泵定量向冲浆泵供浆，冲浆泵定量吸取白水塔内白水与浆料一起形成上网浆料，上网浓度0.25-1.2％，用计量泵定量定速向上网浆料供应支链型CPAM类助留剂如：Sirain高支链密度造纸助留助滤剂，用量0.1-5Kg/T(纸)，优选0.1-1.2Kg/T(纸)。在三叠网的长网纸机上以200-500m/min车速抄造150克至350克牛皮挂面箱板纸，浆料在网部形成纸页，进入四辊三压区复合压榨、2道1500大辊压榨，再进烘缸组烘干至90-92％，采用施胶机对纸页进行表面施胶，施胶剂组成为淀粉40Kg/T (纸)，添加剂2-10Kg/T(纸)，其中的添加剂包括中性施胶剂AKD、苯乙烯-丙烯酸酯乳液SAE、硫酸铝以及过硫酸铵。施胶后纸页进入第二烘缸组烘干至92％，再经过软压光卷取完工。经检验符合国标要求。

实施例11

280-600g/m²H型A级纱管纸制造

纺织废纤维可以生产G型和H型纱管纸，本实施例生产H型重型纱管纸。

面层浆料制造：按绝干计量，选取少于50D，优选少于10D的杂色纺织废纤维，切断后取2-5mm长度，再经过亲水整理剂涂覆改性，用量占比优选100％；把它们投入碎浆机中，加水打浆至浓度1％，经过606除砂、压力筛除杂后浓缩至3-3.5％，进入配浆池，按顺序加入阳离子淀粉、AKD乳液、聚丙烯酰胺APMP，三种原料组合成施胶剂，三项用量合计 10-50Kg/T(纸)；再加入二性聚丙烯酰胺、醛类交联剂、聚乙烯亚胺和淀粉组合成干强剂，用量1-100Kg/T(纸)，制成面层浆料。

芯层浆料制造：芯层浆料制取：按绝干计量，选取少于50D，优选少于10D的杂色纺织废纤维，切断后取1-5mm长度，用量占比优选40％；取经过调理的已加入骨架构建体、胶料后的有色造纸污泥，造纸污泥用量优选占比60％。把废纤维和造纸污泥投入高浓碎浆机，加水在10-12％浓度下制成浆料，在浆料内加入阳离子树脂或阳离子表面活性剂，再加入阴离子亲水整理剂，对废纤维和造成纸污泥进行湿法亲水改性，完成后加水打浆至浓度1％，经过606除砂、压力筛除杂后浓缩至3-3.5％，进入配浆池，向浆料加入干强剂后进入成浆池，完成制浆，干强剂用量1-50Kg/T(纸)。

造纸：在一台5园网，50个烘缸的3600纸机上试产H型A级纱管纸，面层浆料向第一个和第5个园网供浆，芯浆向三个中间园网供浆，面层纸张克重大于50g/m²优选大于 80g/m²，园网用喷浆式上网，纸机车速120-180m/min。用浆料计量泵定量向冲浆泵供浆，冲浆泵定量吸取白水塔内白水与浆料一起形成上网浆料，上网浓度0.6-1.2％，用计量泵定量定速向上网浆料供应支链型CPAM类助留剂如：Sirain高支链密度造纸助留助滤剂，用量 0.1-5Kg/T(纸)，优选0.1-1.2Kg/T(纸)。浆料在5个网部形成纸页，层间喷雾淀粉与硫酸铝合剂，淀粉用量20-30kg/T(纸)，随后进入双毛毯预压榨，预压榨由第1个真空辊回头辊与上辊与另一条毛毯组成，压榨后干度大于20％，后进入四辊三压区复合压榨、3道1500大辊压榨，再进烘缸组烘干至90-92％，在线检测架，卷取成纸卷。产品经检验符合H 型A级纱管纸国标要求。

实施例12

600-1500g/m²中底板纸制造

原料：按绝干计量，选取少于50D，优选少于10D的杂色纺织废纤维，切断后取2-5mm长度，经等离子机处理，水滴角少于70度，用量占比优选50-60％；选取普通废纸(任意种类国废)，占比优选40-50％。

制浆：先对废纸制浆，碎浆时加入含有纤维素酶果胶酶等复合酶和脱墨剂，对废纸脱墨处理后进行高浓除砂处理，再进入热分散机处理，经过酶和热分散处理后，提高了废纸的吸胶性能，纸张表面均一性能。把制成的废纸浆和选取的废纤维按比例投入碎浆机中碎成浓度1％的浆料，经过606除砂、压力筛除杂后浓缩至3-3.5％，进入配浆池。向配浆池内浆料施胶，施胶剂包括阳离子松香胶3-5Kg/T(纸)、聚乙烯胺3-5Kg/T(纸)、阳离子聚丙烯酰胺-乙二醛湿强剂10-20Kg/T(纸)、50％浓度丁苯胶乳SBR100Kg/T(纸)，施胶后加适量染料染色，再加入NaOH调PH值8.5后进入成浆池。

造纸：调浆料浓度为

采用此浓度在长网纸机高浓上网，纸机车速40-50米/分钟，一次性上网纸张厚度1200g/m²，浆料在网部经真空吸水箱和水印辊脱水形成纸页，经真空伏辊及上伏辊压榨后离开网部，经过二道真空压榨后，再进入一道热压榨，使纸张干度达到

再进入浸渍系统，浸渍液为羧基丁苯胶乳，由50％羧基丁苯胶乳加纯水稀释而成，内含1％表面活性剂优选聚氧化乙烯醚类、1％热敏剂优选聚丙二醇或功能性聚有机硅氧烷或聚乙烯甲基醚、1％稳定剂，制成固含量30-35％的胶乳，胶乳对纸浆用量为20-25％；浸渍后纸板挤掉多余的胶乳进入烘缸组，纸板烘干至75％干度，进入表面施胶机，对印刷面进行表面施胶；再进入烘缸烘干至8-10％干度后，印刷标牌，切片打包。经检测产品符合行业推荐标准QB/T1708-93，A纸板要求。表面施胶剂组成用法用量等同于实施例10。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (24)

1.一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于：

A.包括下述原料：

i以废纤维为纸张骨架材料，所述废纤维包括合成废纤维类、纤维素纤维废料类、无机人造纤维废料类、天然有机纤维废料类和天然无机纤维废料中的至少一种，其中，所述合成废纤维类包括乙纶、丙纶、涤纶、氯纶、维纶、锦纶、腈纶、氨纶、维氯纶中的至少一种，所述纤维素纤维废料类包括粘胶纤维、铜氨纤维、醋酯纤维、酪朊纤维、丝朊纤维、大豆蛋白质纤维、富强纤维中的至少一种，所述无机人造纤维废料类包括玻璃纤维、石英纤维、硼纤维、陶瓷纤维、碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维中的至少一种，所述天然有机纤维废料类包括毛、丝、棉、麻、叶类废纤维中的至少一种，所述天然无机纤维废料包括石绵纤维，所述废纤维用量占纸张总质量的0.1-100％；

ii以造纸污泥为主体的纸张表皮材料，其用量占纸张总质量的0-70％；

iii以棉籽绒、棉灰、酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾秆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳废渣为纸张表皮材料和纸张骨架材料的辅助材料，其用量占纸张总质量的0-50％；

iv以各种助剂、添加剂为纸张联结料包括：废纤维改性助剂、造纸污泥调理助剂、材料粘合助剂和脱水助剂、造纸助剂，其用量占纸张总质量的0.1-50％；

B.包括以下步骤：

I.废纤维原料的开松、切断或磨断；

II.废纤维的表面亲水改性、修饰或掺混，包括如下abcdef中的一种或多种，其中，a.对各种废纤维表面进行生物酶改性和接枝；b.化学处理和化学接枝：包括酸处理、碱处理、胺处理、氧化处理、氯化处理、溶剂溶解或溶胀，处理后的接枝；c.高能射线辐照处理和接枝改性：包括紫外光辐照、γ射线处理、电子束处理、等离子体处理、电晕放电处理、介质阻档放电处理、微波放电、辉光放电处理、火花放电、滑动弧光放电及处理后的接枝；d.最实用的各种表面处理后的亲水整理剂的涂覆整理和亲水整理剂的共混；e.无表面处理的功能性涂层处理及处理后的接枝、涂覆、共混；f.介质阻挡放电处理、电晕放电表面处理后的亲水整理剂的涂覆整理，或亲水整理剂的掺用共混；

III.对造纸污泥的调理剂调理：包括无机调理剂调理、有机调理剂调理、无机有机调理剂联合调理、氧化加物理调理、氧化加物理调理复合有机无机调理剂联合调理、微生物调理、微生物加氧化、微生物加氧化复合有机无机调理剂联合调理，其中的微生物加氧化调理是生物沥浸复合芬顿调理体系；

IV.造纸污泥的脱水性能和联结性能提高改性：在造纸污泥中加入助剂，通过助剂的分散与键合，改造污泥的疏水性、粘合性；

V.棉籽绒、棉灰、酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾秆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳废渣的备料：将它们粉化或纤维化后加入助剂，用作辅助材料；

VI.制浆造纸：将各原料通过碎浆、除砂、除杂质，即制成浆料，制浆系统简化了磨浆、热分散、纤维分级工序；用1-100％废纤维为造纸纤维骨架原料，再添加造纸污泥作为纸张表皮材料，再添加助剂即可生产纸张；浆料浓度在低至0.01％高至5％的范围内上网，形成均匀纸页，制造合格纸张；在纸机车速30-1500m/min下制造合格纸张；在园网纸机、长网纸机、夹网纸机、斜网纸机、新月形纸机上制造低至10g/m²高至1500g/m²厚度的合格纸张；所制造的纸种包括工业用纸、生活用纸、医药用纸、食品包装纸、文化用纸、农业用纸、特种纸；所制造的纸张物理强度高于针叶木纸张，所以适合于制造工业用纸。

2.根据权利要求1所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，所述A.i中，无机人造纤维废料类包括10D以下的玻璃纤维、石英纤维、硼纤维、陶瓷纤维、碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维中的至少一种；

所述天然无机纤维废料为10D以下的软质的石棉纤维。

3.根据权利要求1所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，所述废纤维用量占纸张总质量的20-100％。

4.根据权利要求1所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，所述A.ii中，造纸污泥用量占纸张总质量的10-50％。

5.根据权利要求1所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，所述A.iii中，辅助材料用量占纸张总质量的10-20％。

6.根据权利要求1所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，所述A.iv中，纸张联结料用量占纸张总质量的1-15％。

7.根据权利要求1所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，为提高纤维之间和纤维与树脂及其它物质间的亲水性和粘附力，对选用的纤维表面进行改性或修饰，在纤维表面植入或混入亲水基团，所述的亲水基团包括醚基和羟基、羧酸酯、羧酸基、磺酸基、磷酸基、氨基、季铵基、醛基、酰胺基基团和带有这些基团的物质。

8.根据权利要求7所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，所述的亲水基团为羧酸基、磺酸基、季铵基、酰胺基。

9.根据权利要求1所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，在B.II.中对废纤维进行电晕处理，和对被处理纤维的亲水剂涂覆处理。

10.根据权利要求9所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，电晕处理的工艺是：采用射频辉光等离子机、电晕等离子机、微波等离子机对辅展成膜的废纤维层进行辐射处理，在生产中废纤维层定向匀速运动，纤维层在设定的松厚度下均匀接受辐射能处理；通过控制电源强度、电极形状和辐射距离、气体种类、纤维层厚度和运动速度、辐射时间和次数，达到处理完毕后废纤维的水滴角≤90度。

11.根据权利要求9所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，采用纺织行业常用的浸轨工艺在处理后废纤维上涂覆亲水整理剂，或在水相中纤维与亲水整理剂的共混，通过赋于二种材料不同的正负离子属性，相互吸附形成锚着，或锚着后的胶粘剂交联剂交联固定；所述的亲水整理剂包括亲水助剂、交联剂和促进剂，亲水整理剂包括水溶性聚合物或乳液和固体粉末，水性的有：①聚酯类：包括聚酯聚醚共混复配物、聚醚型聚酯、磺化聚酯、混合型聚酯，②丙烯酸系类，③聚胺类，④聚丙烯酰胺类，⑤环氧类，⑥聚硅氧烷，⑦聚氨酯类，⑧阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型表面活性剂，⑨高分子电解质和高分子表面活性剂，⑩天然高分子水溶性有机物：包括多糖聚合物类、蛋白质类，

聚醋酸乙烯酯类：包括聚乙烯醇、EVA，

合成和天然橡胶胶乳类；固体亲水助剂有：i)多糖类聚合物：所有植物产出的淀粉、植物胶类，ii)蛋白质类：动物胶原蛋白，所有农作物产出的蛋白质，iii)合成的有机物：多糖类和蛋白质类衍生物；iv)所有熔点在40-110℃的合成聚合物类：低密度聚乙烯LDPE、乙烯-辛烯共聚物POE、乙酸乙烯酯类包括EVA、EAA、EEA、聚己内酯、聚氨酯热熔胶低熔点TPU、聚丁二酸乙二醇酯、热熔胶低熔点聚乙烯醇缩丁醛、尼龙低熔点热熔胶、低熔点PET热熔胶、超支化聚合物和树枝状聚合物，v)水溶性纤维类：PVA纤维，壳聚糖纤维，海藻纤维，羧甲基纤维素纤维；交联剂为外交联剂有：(1)异氰酸酯类：包括JQ-1、JQ-1E、JQ-2E、JQ-3E、JQ-4、JQ-5、JQ-6、PAPI、可乳化MDI、四异氰酸酯，(2)多元胺类：包括丙二胺、MOCA)，(3)多元醇类(聚乙二醇、聚丙二醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷，(4)缩水甘油醚类：包括聚丙二醇缩水甘油醚，(5)无机物：包括氧化锌、氯化铝、硫酸铝、硫磺、硼酸、硼砂、硝酸铬，(6)有机物：包括苯乙烯、a-甲基苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸、甲基丙烯酸、氮丙啶，(7)有机硅类：包括正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、三甲氧基硅烷，(8)苯磺酸类：包括对甲苯磺酸、对甲苯磺酰氯，(9)丙烯酸酯类：包括二丙烯酸、1，4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、TAC、丙烯酸丁酯、HEA、HPA、HEMA、HPMA、MMA)，(10)有机过氧化物类：包括过氧化二异丙苯，过氧化双2，4一二氯苯甲酰，(11)金属有机化合物：包括异丙醇铝、醋酸锌、乙酰丙酮钛，(12)氮丙啶类，(13)多功能聚碳化二亚胺类交联剂，(14)封闭型交联剂；(15)醛类：包括甲醛、乙二醛、戊二醛，(16)光反应交联剂，(17)蛋白交联剂，(18)热反应交联剂；交联剂为内交联剂：丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、二乙烯基苯、N-羟甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺；促进剂为催化剂、热敏剂、光敏剂、沉淀剂；所述的亲水整理剂、胶粘剂、交联剂、促进剂用量占比0.1-30％。

12.根据权利要求11所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，所述ii)中，农作物产出的蛋白质为豆类产出的蛋白质。

13.根据权利要求12所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，所述ii)中，豆类产出的蛋白质为除去脂肪后的豆渣混合物。

14.根据权利要求11所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，所述促进剂为无机产品，所述无机产品为硫酸铝、氯化铵、酸、碱。

15.根据权利要求11所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，所述的亲水整理剂、胶粘剂、交联剂、促进剂用量占比2-5％。

16.根据权利要求1所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，在B.III.中采用生物沥浸复合芬顿体系处理造纸污泥，经调理后造纸污泥回用于造纸。

17.根据权利要求16所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，采用嗜酸性自养菌和嗜酸性异养菌配伍成混台菌液，用作生物沥浸菌剂；在生物沥浸体系中，造纸污泥用污水厂处理水和生物沥浸澄清硫酸水调至97％浓度，pH4-5，通过10-30％生物沥浸污泥回流接种，再加入药品1∶0.1-50g/L的Na₂S₂O₃和0.1-60g/L的FeSO₄、单质硫0.1-30g/L，曝气量在0.1～60m³/(h·m²)，温度20-35℃，生物沥浸时间10-100h，终止pH值2-2.5；经生物沥浸后造纸污泥，进入芬顿塔，投加药品2，按H₂O₂投加量0.1-30g/L，FeSO₄·7H₂O投加量0.1-50g/L加入反应药物，在pH2-2.5，温度20-30℃，搅拌速度200r/min下反应60min。

18.根据权利要求17所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，采用氧化亚铁硫杆菌(Tferrooxidans)、氧化硫杆菌(T-thiooxidans)、铁氧化钩端螺旋菌(L-feyyooxidans)、博德特氏菌ZW 2、毕赤酵母D1 3，地霉(Ga la ctomy ces s p.)Z3，和红酵母(R hod o to rulamucilaginosa)R30混合菌液，用作生物沥浸菌剂。

19.根据权利要求16所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，造纸污泥中的病菌和虫卵在pH2-2.5和氧化条件下灭活率≥99％，硫化类臭气氧化成稳定的硫酸，重金属离子通过污泥脱水去除80％的Co、Cu、Zn、Ni、Cd、Mn，30％的Pb、Cr离子。

20.根据权利要求1所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，在造纸污泥中加入胶粘剂类脱水剂类助剂，提高造纸污泥的疏水性能、粘结性能：胶粘剂类脱水剂类助剂选自水性聚合物、粉体和纤维体的固体有机物、多糖类和蛋白质类衍生物、合成聚合物类粉体中的至少一种，其中，水性聚合物为聚乙烯醇类水性乳液、乙烯乙酸酯类乳液、丙烯酸类乳液、聚氨酯类乳液、环氧类水性乳液、酚醛类水性乳液、有机硅类水性乳液、橡胶类水性乳液、氨基树脂类水性乳液、聚丙烯酰胺类乳液、纤维衍生物类水性乳液、淀粉类水性乳液、蛋白质类水性乳液、多糖类水性乳液中的至少一种；粉体和纤维体的固体有机物为所有动植物产出的淀粉、植物胶类、蛋白类、低熔点聚合物类、水溶性纤维类中的至少一种；合成聚合物类粉体为低密度聚乙烯LDPE、乙烯-辛烯共聚物POE、EVA、EAA、聚己内酯、热熔胶低温TPU、聚乙二醇、聚丁二酸乙二醇酯、超支化聚合物和树枝状聚合物中的至少一种，固体胶粘剂磨制成10-50微米粉末。

21.根据权利要求20所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，在造纸污泥中还加入交联剂和促进剂，交联剂为酰胺-醛类交联剂，脲醛类交联剂，多元羧酸类交联剂，胺类交联剂，环氧化合物交联剂，氮丙环类交联剂，反应性有机硅类交联剂，乙烯砜类交联剂，1，3，5-三丙烯酰胺六氢化均三嗪交联剂，乙二醛交联剂，水性聚氨酯类交联剂，氨基树脂交联剂，三聚氰胺衍生物中的至少一种；促进剂为催化剂、热敏剂、光敏剂、沉淀剂中的至少一种。

22.根据权利要求21所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，所述促进剂为无机产品包括硫酸铝、氯化铵、酸、碱中的至少一种。

23.根据权利要求20所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，在造纸污泥中加入一种水性胶粘剂，一种固体胶粘剂、一种交联剂，将其分散于污泥中，可提高污泥的疏水性能，同时提高粘合性能，可在压榨部提高纸页湿干度2-4个百分点；胶粘剂、交联剂及促进剂合计用量为对绝干污泥的1-30％。

24.根据权利要求1所述的一种全废渣原料生产纸张的方法，其特征在于，把棉籽绒、棉灰、酒糟、废菇渣、中药渣、淀粉下脚料、薯渣、废皮革、禾秆类、废木皮、木屑、废竹子、坚果壳废渣分离成粉末和纤维后，加入胶粘剂类脱水剂类助剂。

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