一種可在高濃碎漿過(guò)程中減少?gòu)U紙纖維損傷的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種可在高濃碎漿過(guò)程中減少?gòu)U紙纖維損傷的方法，屬于制漿造紙【技術(shù)領(lǐng)域】。包括以下步驟：（1）控制廢紙漿料碎漿的濃度；（2）將化學(xué)藥品添加到經(jīng)步驟（1）處理后的廢紙漿中攪拌均勻；（3）控制經(jīng)步驟（2）處理后的廢紙漿的碎漿溫度；（4）分段碎漿，得到碎漿后的廢紙纖維。本發(fā)明制備在短程序碎漿過(guò)程中結(jié)合化學(xué)作用、機(jī)械作用和熱能作用，解決了廢紙纖維在回用過(guò)程中纖維潤(rùn)脹性能、紙頁(yè)強(qiáng)度性能下降等問(wèn)題，提高了廢紙纖維回用潛能，為我國(guó)造紙工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了有利方式。
【專利說(shuō)明】一種可在高濃碎漿過(guò)程中減少?gòu)U紙纖維損傷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及制漿造紙【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及廢紙制漿造紙工藝方法。
技術(shù)背景
[0002]隨著保護(hù)森林資源、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的需要，充分的、科學(xué)的、合理的使用廢紙纖維勢(shì)在必行。用廉價(jià)的廢紙作為制漿造紙?jiān)?，部分或者全部代替原生漿，既變廢為寶、節(jié)約資源，又減少環(huán)境污染，且工藝條件簡(jiǎn)單，有助于緩解植物資源匱乏和能源緊缺的問(wèn)題，對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國(guó)造紙工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和保護(hù)生態(tài)環(huán)境起到了重要作用。
[0003]然而當(dāng)前廢紙纖維的質(zhì)量日趨下降，主要是回用纖維較之于原生纖維，就纖維本身而言，無(wú)論是其外部結(jié)構(gòu)或是內(nèi)部結(jié)構(gòu)都產(chǎn)生了不利于抄造的種種現(xiàn)象，諸如纖維表面變得光滑僵硬、難以再細(xì)纖維化，纖維內(nèi)部胞腔封閉、樹(shù)脂外溢造成纖維潤(rùn)脹性能下降等等，這樣的纖維如果不進(jìn)行適宜的處理就直接利用，抄造出來(lái)的紙頁(yè)疏松、粗糙，紙頁(yè)物理性能差，且這種性能降低在后續(xù)的纖維回用過(guò)程中逐漸惡化，甚至使廢紙纖維喪失造紙能力。因此，其性能的衰變嚴(yán)重的制約了廢紙纖維的循環(huán)利用。
[0004]碎漿是廢紙制漿工藝過(guò)程中最關(guān)鍵的一步。廢紙碎漿的主要作用是使原先交織成紙頁(yè)的纖維最大限度的離解成單根纖維而又最大限度的保持纖維原有的形態(tài)和強(qiáng)度。目前中高濃碎漿是廢紙制漿的主流發(fā)展方向，帶有螺旋轉(zhuǎn)子的新型碎漿機(jī)在高濃條件下雖然可以兼顧實(shí)現(xiàn)節(jié)約能量，提高產(chǎn)率的功能；但是在進(jìn)行高濃碎漿的過(guò)程中，由于濃度的提高意味著含水量的降低，而較低的水含量不利于纖維充分的潤(rùn)脹，纖維潤(rùn)脹能力的降低會(huì)使纖維間的結(jié)合能力降低，嚴(yán)重影響紙張的抄造和成紙質(zhì)量。因此，研究探索碎漿工藝條件和方法，可以提高廢紙纖維的潤(rùn)脹能力，增強(qiáng)廢紙纖維的回用品質(zhì)和回用次數(shù)，這對(duì)于我國(guó)造紙工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明的目的在于提供一種在高濃碎漿過(guò)程中減緩廢紙纖維性能損傷的方法，提高廢紙纖維回用品質(zhì)，增加廢紙纖維回用次數(shù)。
[0006]本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):在高濃碎漿過(guò)程中減緩對(duì)廢紙纖維損傷的處理方法，改善纖維的潤(rùn)脹性能和纖維間的結(jié)合能力，從而提高纖維的成紙強(qiáng)度，包括以下步驟:
[0007]( I)將廢紙漿料加入碎漿機(jī)中，并控制漿濃；
[0008](2)向經(jīng)過(guò)步驟(I)處理的廢紙漿料中加入化學(xué)藥品，攪拌均勻，同時(shí)控制碎漿溫度；
[0009](3)對(duì)經(jīng)過(guò)步驟(2)處理的廢紙漿料進(jìn)行分段碎漿，得到碎漿后的廢紙纖維。
[0010]上述方法中，步驟(I)中所述廢紙漿料為舊瓦楞箱紙板(OCC)或舊報(bào)紙(ONP)。
[0011]上述方法中，步驟(I)中所述衆(zhòng)濃為10wt%?16wt%。
[0012]上述方法中，步驟(2)所述化學(xué)藥品為氫氧化鈉(NaOH)和十六烷三甲基氯化銨，化學(xué)藥品的用量為:氫氧化鈉(NaOH)用量為廢紙漿料絕干重量的lwt%?5wt%，十六烷三甲基氯化銨用量為廢紙漿料絕干重量的0.lwt%?0.5wt%。
[0013]上述方法中，步驟(2)所述碎漿溫度為40°C?50°C。
[0014]上述方法中，步驟(3)所述分段碎漿具體為:先以300?700rpm/min的轉(zhuǎn)速碎漿5?IOmin,后以1200?1600rpm/min的轉(zhuǎn)速碎衆(zhòng)15?30min。
[0015]本發(fā)明的原理如下:
[0016]廢紙高濃碎漿過(guò)程中，濃度的提高意味著含水量的降低，而較低的水含量不利于纖維充分的潤(rùn)脹；同時(shí)廢紙纖維潤(rùn)脹性能的降低導(dǎo)致纖維間結(jié)合力的下降，因此嚴(yán)重影響紙張的抄造和成紙質(zhì)量。針對(duì)纖維潤(rùn)脹性能，利用十六烷基三甲基氯化銨作為一種長(zhǎng)鏈分子的表面活性劑在碎漿過(guò)程中充分與纖維接觸并滲透到纖維細(xì)胞壁孔隙中，可以有效的防止纖維細(xì)胞壁孔隙的關(guān)閉，有利于緩解在后續(xù)的壓榨和干燥過(guò)程中纖維細(xì)胞壁孔隙發(fā)生不可逆關(guān)閉；而氫氧化鈉是一種良好的潤(rùn)脹劑，水合鈉離子首先進(jìn)入到纖維的無(wú)定形區(qū)，再“劈開(kāi)”纖維結(jié)晶區(qū)，使之游離出更多的羥基，達(dá)到纖維內(nèi)部細(xì)纖維化的效果，提高回用纖維的潤(rùn)脹性；同時(shí)氫氧化鈉處理有利于提高細(xì)小纖維的游離度而增強(qiáng)纖維性能。
[0017]除此之外，碎漿濃度和轉(zhuǎn)速的提高可以使纖維在單位時(shí)間內(nèi)獲得更多的摩擦力和剪切作用，有利于纖維成紙性能的提高；而碎漿溫度提高后，廢紙被軟化，漿料容易吸水潤(rùn)脹和碎解，同時(shí)，會(huì)使?jié){料的粘度降低，具有良好的流動(dòng)性，促進(jìn)漿料循環(huán)，提高碎漿的效果；此外，由于漿料的粘度降低，可使轉(zhuǎn)子所受的阻力減少，動(dòng)力消耗降低。
[0018]因此，本發(fā)明采用機(jī)械和化學(xué)相結(jié)合的方法，在傳統(tǒng)的碎漿工藝下進(jìn)行改良。采用高低速分段碎漿工藝既可以有效的碎解纖維，又能降低能耗，同時(shí)還能減緩對(duì)纖維的切斷。一定程度上降低了碎漿過(guò)程對(duì)廢紙纖維的破壞作用，還可以提高纖維成紙強(qiáng)度，改善其回用性能。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0020](I)本發(fā)明采用表面活性劑作為輔助劑，十六烷基三甲氯化銨作為長(zhǎng)鏈分子在碎漿的過(guò)程中充分與纖維接觸并滲透到纖維細(xì)胞壁孔隙中，防止纖維細(xì)胞壁孔隙的關(guān)閉，從而使纖維得到更好的潤(rùn)張，進(jìn)一步達(dá)到增加纖維之間結(jié)合力和提高纖維性能及其成紙強(qiáng)度。
[0021](2)本發(fā)明利用分段碎漿工藝，結(jié)合了高低速分段碎漿也就是先采用低速碎漿使得纖維更好的分離，減少對(duì)纖維過(guò)多的切斷，避免了纖維的懸浮液中有過(guò)多的纖維碎片對(duì)造紙工藝的后續(xù)工段帶來(lái)不利影響。
[0022](3)本發(fā)明利用較高的碎漿溫度有利于纖維的潤(rùn)脹和化學(xué)品的滲透，因此有利于破壞濕強(qiáng)劑與纖維的結(jié)合力，對(duì)廢紙制漿非常有利。
[0023](4)本發(fā)明的處理方法操作步驟簡(jiǎn)單，所需化學(xué)藥品便宜，所需反應(yīng)條件溫和，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染，可廣泛應(yīng)用一般的造紙廠。
【具體實(shí)施方式】
[0024]目前廢紙纖維回用于造紙，用得最多的是舊瓦楞箱紙板(OCC)漿和舊報(bào)紙(ONP)。以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0025]實(shí)施例1[0026]本實(shí)施例取舊瓦楞箱紙板(OCC)作為廢紙?jiān)?br> [0027]( I)將廢紙漿料(OCC)放入碎漿機(jī)中，并控制漿濃為10wt% ；
[0028](2)向經(jīng)過(guò)步驟(I)處理的廢紙漿料(OCC)中加入用量為廢紙漿料(OCC)絕干重量的0.lwt%的十六烷基三甲基氯化銨和用量為廢紙漿料(OCC)絕干重量的lwt%的氫氧化鈉(NaOH)，攪拌均勻，并控制碎漿溫度為40°C ；
[0029](3)分段碎漿:
[0030]將經(jīng)過(guò)步驟(2)處理的廢紙漿料(OCC)先低速(500rpm/min)碎漿5min，再高速(1500rpm/min)碎漿15min，得到OCC廢紙纖維(0CC廢紙漿)。
[0031]表I本實(shí)施例所得OCC廢紙漿的測(cè)試結(jié)果
[0032]
【權(quán)利要求】
1.一種可在高濃碎漿過(guò)程中減少?gòu)U紙纖維損傷的方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)將廢紙漿料加入碎漿機(jī)中，并控制漿濃； (2)向經(jīng)過(guò)步驟(I)處理的廢紙漿料中加入化學(xué)藥品，攪拌均勻，同時(shí)控制碎漿溫度； (3)對(duì)經(jīng)過(guò)步驟(2)處理的廢紙漿料進(jìn)行分段碎漿，得到碎漿后的廢紙纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可在高濃碎漿過(guò)程中減少?gòu)U紙纖維損傷的方法，其特征在于，步驟(I)中所述廢紙漿料為舊瓦楞箱紙板(OCC)或舊報(bào)紙(0ΝΡ)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可在高濃碎漿過(guò)程中減少?gòu)U紙纖維損傷的方法，其特征在于，步驟(I)中所述衆(zhòng)濃為10 wt%?16 wt%0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可在高濃碎漿過(guò)程中減少?gòu)U紙纖維損傷的方法，其特征在于，步驟(2)所述化學(xué)藥品為氫氧化鈉(NaOH)和十六烷三甲基氯化銨，化學(xué)藥品的用量為:氫氧化鈉(NaOH)用量為廢紙漿料絕干重量的I wt9T5 wt%，十六烷三甲基氯化銨用量為廢紙漿料絕干重量的0.1 Wt0-0.5 wt%0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可在高濃碎漿過(guò)程中減少?gòu)U紙纖維損傷的方法，其特征在于，步驟(2)所述碎漿溫度為40°C?50°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可在高濃碎漿過(guò)程中減少?gòu)U紙纖維損傷的方法，其特征在于，步驟(3)所述分段碎衆(zhòng)具體為:先以30(T700rpm/min的轉(zhuǎn)速碎衆(zhòng)5"?Omin,后以1200?1600rpm/min 的轉(zhuǎn)速碎衆(zhòng) 15?30min。
【文檔編號(hào)】D21B1/34GK103437228SQ201310375862
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】萬(wàn)金泉, 袁龍婷, 馬邕文, 王艷, 黃明智, 陳楊梅 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)