纱管纸废浆渣处理为成浆及用相应成浆生产原浆的方法

摘要

本发明公开了一种纱管纸废浆渣处理为成浆及用相应成浆生产原浆的方法，废浆渣处理时在磨浆前经过升温工序，有利于废浆渣中纤维在磨浆时帚化，废纸浆通过分级处理分别制成芯浆、面浆、底浆，再将三者按比例混合为成浆，废纸浆分级处理有利于纤维长度平均化；由废浆渣处理后的成浆与废纸板制得的成浆按比例混合即可生产纱管纸原浆。本发明不仅将废浆渣变废为宝，降低了纱管纸生产成本，而且使用本发明原浆制备的纱管纸强度高，层间结合力和环向压力大。本发明适用于纱管纸原浆的生产。

说明书

技术领域

本发明属于纸浆制造领域，涉及纱管纸浆的制备，具体地是一种纱管纸废浆渣处理为成浆及用相应成浆生产原浆的方法。

背景技术

纱管纸是纺织行业中化纤器材厂使用的工业技术用纸，可以用来制作长丝高速纺丝筒芯。它不仅要求具有较高的干、湿强度、平滑度、耐磨性，还必须具备抗油、抗水的特点，并且要求卷制成管后在涤纶纺丝过程中不起毛、不变形、不爆裂。基于上述特征，要求纱管纸具有一定的物理强度和很高的定量。而纸浆是影响纱管纸成品质量的重要因素之一，通常的纸浆是由废纸打浆制得的，废纸中纤维在打浆的过程中，平均长度降低，纤维产生纵向分裂，纤维两端帚化起毛，表面分离出细小的纤维，比表面积增大。纱管纸抄造过程中，纤维的枝干之间会交织在一起，而纤维帚化起毛的地方也会与之互相交织在一起，增强纤维之间的结合力，提高纸的抗张强度，耐折度等性能。另外，在打浆过程中，纤维的平均长度会降低，而纤维的平均长度越集中，纤维之间交织效果越好，纸张的性能也越好。因此，纤维比表面积、打浆度、纤维的平均长度等均影响纱管纸的性能。

目前，纱管纸的生产多是以全废纸为原料，由废纸经碎浆、除杂、筛分、磨浆等步骤完成打浆，再进一步造纸，这种工艺生产成本较高，不经济。在打浆过程中，末段精筛和重质除砂器会产生大量的尾渣，因其无法进入打浆和抄造过程而成为废浆渣，废浆渣常因处理困难无法回收利用而被扔掉或焚烧。但是，废浆渣中的纤维含量远远超过废纸浆中的纤维含量，如果将废浆渣回收利用，用以生产纱管纸原浆，不仅可以变废为宝，而且还可以降低纱管纸的生产成本。

然而，废浆渣中纤维大小不一、粗细不等，杂质含量较高，更为重要的是废浆渣中的木素含量高，原料中木素含量越高，制浆越困难，打浆后的纸浆，远远达不到纱管纸原浆的标准，纤维和纤维之间的交织力较弱，若将废浆渣通过简单的处理直接制备纱管纸原浆，则所制原浆生产的纱管纸强度低，性能差；如果将废纸打浆的纤维与废浆渣中的纤维混合后制备纱管纸原浆，则可以改善纱管纸的性能，如公告号为CN101435171B的中国发明专利，就公开了一种“利用废渣生产再生纱管原纸的生产方法及其产品”，其生产方法是将经过处理的废浆渣与处理后的废纸成浆按比例混合制造纱管纸，其中废浆渣的处理是经过除杂、浓缩、筛分后直接进入盘磨进行磨浆。磨浆主要是使纤维帚化，增大其比表面积，增大帚化度，增强纤维与纤维之间的结合力。然而废浆渣中的木素含量较高，它的存在会影响打浆的效果，使得纤维无法润涨、无法较好的帚化，打出的浆液中纤维与纤维之间的交织力较小，大大降低纸张的强度，使纸变色并发脆；另外，废纸打浆后，纤维的平均长度较长，它与废浆渣打浆后纤维的平均长度相差较大，纤维之间的结合力降低，影响纱管纸成品的质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是提供一种纱管纸废浆渣处理为成浆的方法，废浆渣在磨浆前经过升温工序，有利于废浆渣中纤维充分润胀、帚化，提高纤维与纤维之间的结合力； 

本发明的另外一个目的，是将前述的用纱管纸废浆渣处理所得的成浆，与废纸板制得的成浆按比例混合，提供一种用于生产纱管纸的原浆。其中废纸板经处理得到芯浆、面浆、底浆，三者按比例混合为成浆，这样的废纸浆分级处理有利于纤维长度平均化，提高纤维之间的结合力。本发明不仅将废浆渣变废为宝，以降低纱管纸生产成本，而且使用本发明提供的纱管纸原浆制备的纱管纸强度高，层间结合力大，环向压力可达20N·m/g。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种纱管纸废浆渣处理为成浆的方法，该方法包括依次进行的除杂工序、升温工序、磨浆工序。

作为本发明的一种限定，所述方法按照如下步骤顺序进行：

⑴除杂

将废浆渣通过杂质分离机除去泡沫、塑料等轻质的杂质组分，得A；

将A送入筛缝缝宽为0.22mm的粗筛中，除去杂质后送入除砂器中，除去砂子后，浆液进入浆池，得B；

⑵升温

将B升温至80-90℃，保温4-6min，得C；

当温度高于90℃时，纤维会过度软化，纤维的脆度增加，影响纱管纸的强度；温度低于80℃时，纤维不完全润胀，打浆时，纤维不能很好地分丝帚化，导致纱管纸的层间结合力降低。

⑶磨浆

C送入磨浆机打浆，打浆后得成浆n。

作为本发明的进一步限定：

所述的步骤⑶中打浆度为35-40°SR，湿重为3-5%。

所述的步骤⑶中磨浆机的磨盘转速为600-750rpm，磨片的材质为高铬合金钢，进浆浓度为3.0-5.0%。

本发明还提供了一种用上述纱管纸废浆渣处理后的成浆n生产纱管纸原浆的方法，是以成浆n与废纸板制得的成浆m以重量比18-40:60-82混合而成。

作为本发明的一种限定，所述成浆m按照如下步骤顺序制得：

⑴碎浆

废纸板经过水力碎浆机碎浆后，得D；

⑵除杂

D依次经过高浓除渣器、中浓除渣器除去浆液中的浆渣，得E；

⑶纤维分离

E送入单效纤维分离机中，进行纤维分离，分离出有效浆液F；

⑷第一次筛分

F进入筛缝缝宽为0.18mm的第一分级筛中，通过筛缝的浆液为短纤浆G；未通过的浆液H进行以下的第二次筛分；

⑸第二次筛分

浆液H进入筛缝缝宽为0.2mm的第二分级筛中，通过筛缝的浆液为中纤浆I，未通过的浆液为长纤浆J；

⑹浆液深度处理

短纤浆G、中纤浆I、长纤浆J分别依次经过低浓除渣器除渣、磨浆机打浆后分别制得芯浆、面浆、底浆；其中，短纤浆G、中纤浆I、长纤浆J分别进入磨浆机打浆前的进浆浓度均控制为3.4-4.0%；

⑺混合

将芯浆、面浆、底浆混合后，得成浆m。

作为本发明的进一步限定：

所述步骤⑺中芯浆、面浆、底浆的重量比为20-30：30-40：30-50。

所述步骤 ⑹中长纤浆J在进入低浓除渣器前还经过磨浆机进行预磨浆。

所述的步骤 ⑹中长纤浆J在进入磨浆机打浆前还经过精筛进行浆液筛分，使通过0.2mm筛缝缝宽的浆液进入磨浆机中。

本发明还有一种限定，所述的步骤⑶中单效分离机排出的废浆液进入排渣分离机中，废渣排除后，剩余浆液送入单效分离机中进行下一循环。

本发明用纱管纸废浆渣处理后的成浆生产纱管纸原浆的方法作为一个整体，制备方法简单，设备投入少，生产周期短，易于控制，生产成本低，制备的纱管纸层间结合力大，环向压力大，质量好。

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，所取得的技术进步在于：

本发明提供的纱管纸废浆渣处理为成浆的方法，具有如下优点：

①废浆渣在磨浆前经过升温工序，有利于废浆渣中纤维在磨浆时帚化，提高废浆渣中纤维的比表面积，有利于增强纤维之间的结合力；

②本发明将废浆渣变废为宝，节约了资源，降低了纱管纸原浆的生产成本；

③制备方法简单、易于控制，设备投入少，生产周期短；

本发明还提供了一种用纱管纸废浆渣处理后的成浆生产纱管纸原浆的方法，由废浆渣处理后的成浆与废纸板制得的成浆按比例混合制得纱管纸原浆，具有如下优点：

④废纸浆通过分级处理分别制成芯浆、面浆、底浆，再将三者按比例混合为成浆，废纸浆分级处理有利于纤维长度平均化，有利于纤维与纤维之间的交织，增大纤维之间的结合力；

⑤使用本发明提供的纱管纸原浆制备的纱管纸强度高，质量好，层间结合力均值大于600J/m²，环向压力均值大于20N·m/g；

⑥制备方法简单，设备投入少，生产周期短，易于控制。

    本发明适用纱管纸原浆的生产。

附图说明

图1为本发明中用废浆渣制备成浆n的工艺流程图；

图2为本发明中用废纸板制备成浆m的工艺流程图。

本发明下面将结合具体实施例作进一步详细说明。

具体实施方式

实施例1  一种纱管纸废浆渣处理为成浆的方法

如图1所示，本实施例中成浆n1的制备方法按照如下步骤依次进行：

（n11）除杂

将废浆渣通过杂质分离机除去泡沫、塑料等轻质的杂质组分，得A1；

将A1送入筛缝缝宽为0.22mm的粗筛中，除去杂质后送入除砂器中，除去砂子后，浆液进入浆池，得B1；

（n12）升温

将B1升温至90℃，保温4min，得C1；

（n13）磨浆

C送入磨浆机打浆，磨浆机的磨盘转速为750rpm，磨片的材质为高铬合金钢，进浆浓度为5.0%，其中，打浆度为35°SR，湿重为4%，打浆后得成浆n1。

本实施例废浆渣经过升温工序后，废浆渣中木素含量得到降低，纤维能充分润胀，在磨浆时易于帚化，提高废浆渣中纤维的比表面积，增强纤维与纤维之间的结合力，该制备方法简单、易于控制，设备投入少，生产周期短，将废浆渣变废为宝，节约了资源，降低了纱管纸原浆的生产成本。

本实施例所提供的成浆n1可作为制备纱管纸原浆的原料。

实施例2-4  纱管纸废浆渣处理为成浆的方法

实施例2-4分别提供了一种纱管纸废浆渣处理为成浆n2—n4的方法，它们的步骤与实施例1相同，不同之处仅在于：各方法中所涉及的相应的技术参数不同，具体见下表。

上述实施例提供的成浆n2-n4中纤维的比表面积高，帚化性能好，纤维与纤维之间的结合力大，该制备方法简单、易于控制，设备投入少，生产周期短，将废浆渣变废为宝，节约了资源，可制备用于生产纱管纸的原浆，能降低纱管纸原浆的生产成本。

实施例5  一种用纱管纸废浆渣处理后的成浆生产纱管纸原浆的方法

本实施例为一种用纱管纸废浆渣处理后的成浆n1-n4生产纱管纸原浆的方法，由废浆渣处理后的成浆n1-n4，与废纸板制得的成浆m5按照重量比1:4混合而成。其中：

如图2所示，成浆m5的制备方法按照如下的步骤依次进行：

（m51）碎浆

废纸板经过水力碎浆机碎浆后，得D5；

（m52）除杂

D5依次经过高浓除渣器、中浓除渣器除去浆液中的浆渣，得E5；

（m53）纤维分离

E5送入单效纤维分离机中，进行纤维分离，分离出有效浆液F5，有效浆液即E5进入纤维分离机后，纤维通过刀片碎解和叶轮疏解，再在一定的压力作用下通过筛板的浆液成为有效浆液；单效分离机排出的废浆液进入排渣分离机中，废渣排除后，剩余浆液送入单效分离机中进行下一循环；

（m54）第一次筛分

F5进入筛缝缝宽为0.18mm的第一分级筛中，第一分级筛为棒筛，通过筛缝的浆液为短纤浆G5，进入短纤浆池；未通过的浆液H5进行以下的第二次筛分；

（m55）第二次筛分

浆液H5进入筛缝缝宽为0.2mm的第二分级筛中，第二分级筛为棒筛，通过筛缝的浆液为中纤浆I5，进入中纤浆池，未通过的浆液为长纤浆J5，进入长纤浆池；

（m56）浆液深度处理

短纤浆G5、中纤浆I5分别依次经过低浓除渣器除渣、磨浆机磨浆后分别制得芯浆、面浆；其中，短纤浆G5、中纤浆I5分别进入磨浆机前的进浆浓度均控制为3.5%；

长纤浆J5依次分别经过磨浆机进行预磨浆、低浓除渣器除渣、精筛进行浆液筛分，未通过0.2mm筛缝缝宽的浆液送入长纤浆池中,通过的浆液进入磨浆机中打浆,打浆后制得底浆；其中,长纤浆在进入磨浆机进行打浆前的进浆浓度控制为4%;

（m57）混合

将芯浆、面浆、底浆按照重量比为2：3：5混合，得成浆m5。

本实施例的制备方法简单，设备投入少，生产周期短，易于控制；废浆渣在磨浆前经过升温工序，有利于降低废浆渣中木素的含量，纤维能充分润涨，利于纤维磨浆帚化，提高废浆渣中纤维的比表面积，废纸浆分级处理利于纤维长度平均化，提高纤维的帚化效果；本实施例所提供的纱管纸原浆中纤维与纤维间的平均长度相差较小，纤维的帚化度高，纤维与纤维之间的结合力高。

本实施例还将所制纱管纸原浆应用现有的抄造纱管纸生产工艺进行纱管纸制造，所制备的纱管纸强度高，质量好，层间结合力大，层间结合力均值达602J/m²，环向压力均值达20.3N·m/g。

实施例6  一种用纱管纸废浆渣处理后的成浆生产纱管纸原浆的方法

本实施例为一种用纱管纸废浆渣处理后的成浆生产纱管纸原浆的方法，由废浆渣处理后的成浆n6，与废纸板制得的成浆m6按照重量比1:4混合而成。其中：

如图1所示，成浆n6的制备方法按照如下步骤依次进行：

（n61）除杂

将废浆渣通过杂质分离机除去泡沫、塑料等轻质的杂质组分，得A6；

将A6送入筛缝缝宽为0.22mm的粗筛中，除去杂质后送入除砂器中，除去砂子后，浆液进入浆池，得B6；

（n62）升温

将B6升温至80℃，保温5min，得C6；

（n63）磨浆

C6送入磨浆机打浆，磨浆机的磨盘转速为600rpm，磨片的材质为高铬合金钢，进浆浓度为3.0%，其中，打浆度为35°SR，湿重为4%，打浆后得成浆n6。

如图2所示，成浆m6的制备方法按照如下的步骤依次进行：

（m61）碎浆

废纸板经过水力碎浆机碎浆后，得D6；

（m62）除杂

D6依次经过高浓除渣器、中浓除渣器除去浆液中的浆渣，得E6；

（m63）纤维分离

E6送入单效纤维分离机中，进行纤维分离，分离出有效浆液F6，有效浆液即E6进入纤维分离机后，纤维通过刀片碎解和叶轮疏解，再在一定的压力作用下通过筛板的浆液成为有效浆液；单效分离机排出的废浆液进入排渣分离机中，废渣排除后，剩余浆液送入单效分离机中进行下一循环；

（m64）第一次筛分

F6进入筛缝缝宽为0.18mm的第一分级筛中，第一分级筛为棒筛，通过筛缝的浆液为短纤浆G6，进入短纤浆池；未通过的浆液H6进行以下的第二次筛分；

（m65）第二次筛分

浆液H6进入筛缝缝宽为0.2mm的第二分级筛中，第二分级筛为棒筛，通过筛缝的浆液为中纤浆I6，进入中纤浆池，未通过的浆液为长纤浆J6，进入长纤浆池；

（m66）浆液深度处理

短纤浆G6、中纤浆I6分别依次经过低浓除渣器除渣、磨浆机磨浆后分别制得芯浆、面浆；其中，短纤浆G6、中纤浆I6分别进入磨浆机前的进浆浓度均控制为3.5%；

长纤浆J6依次分别经过磨浆机进行预磨浆、低浓除渣器除渣、精筛进行浆液筛分，未通过0.2mm筛缝缝宽的浆液送入长纤浆池中,通过的浆液进入磨浆机中打浆,打浆后制得底浆；其中,长纤浆在进入磨浆机进行打浆前的进浆浓度控制为4%;

（m67）混合

将芯浆、面浆、底浆按照重量比为2：3：5混合，得成浆m6。

本实施例的制备方法简单，设备投入少，生产周期短，易于控制；废浆渣在磨浆前经过升温工序，有利于降低废浆渣中的木素含量，使纤维充分润涨，有利于废浆渣中纤维在磨浆时帚化，提高废浆渣中纤维的比表面积，废纸浆分级处理利于纤维长度平均化，提高纤维的帚化效果；本实施例所提供的纱管纸原浆中纤维与纤维间的平均长度相差较小，纤维的帚化度高，纤维与纤维之间的结合力高。

本实施例将所制纱管纸原浆应用现有抄造纱管纸生产工艺进行纱管纸的制造，所制备的纱管纸强度高，质量好，层间结合力大，层间结合力均值达600.8J/m²，环向压力均值达20.18N·m/g。

实施例7-11  用纱管纸废浆渣处理后的成浆生产纱管纸原浆的方法

本实施例分别提供了一种用纱管纸废浆渣处理后的成浆生产纱管纸原浆的方法，步骤与实施例6相同，不同之处仅在于相应的技术参数不同，具体的参数见下表。

上述实施例的制备方法简单，设备投入少，生产周期短，易于控制，废浆渣在磨浆前经过升温工序，有利于废浆渣中纤维在磨浆时帚化，提高废浆渣中纤维的比表面积，有利于增强纤维之间的结合力，废纸浆分级处理有利于纤维长度平均化；本实施例所提供的纱管纸原浆中纤维与纤维间的平均长度相差较小，纤维的帚化度高，纤维与纤维之间的结合力高。

实施例7-11还将提供的纱管纸原浆应用现有抄造纱管纸的生产工艺进行纱管纸的制备，所制备的纱管纸强度高，层间结合力大，层间结合力均值达603.1J/m²，环向压力均值达20.23N·m/g。

实施例12-16  用纱管纸废浆渣处理后的成浆生产纱管纸原浆的方法

本实施例分别提供了一种用纱管纸废浆渣处理后的成浆生产纱管纸原浆的方法，步骤与实施例6相同，不同之处仅在于相应的技术参数不同，具体的参数见下表。

上述实施例的制备方法简单，设备投入少，生产周期短，易于控制，废浆渣在磨浆前经过升温工序，有利于废浆渣中纤维在磨浆时帚化，提高废浆渣中纤维的比表面积，有利于增强纤维之间的结合力，废纸浆分级处理有利于纤维长度平均化；本实施例所提供的纱管纸原浆中纤维与纤维间的平均长度相差较小，纤维的帚化度高，纤维与纤维之间的结合力高。

实施例12-16还将提供的纱管纸原浆应用现有抄造纱管纸的生产工艺进行纱管纸的制备，所制备的纱管纸强度高，层间结合力大，层间结合力均值达605.4J/m²，环向压力均值达21.6N·m/g。

实施例17  一种用纱管纸废浆渣处理后的成浆生产纱管纸原浆的方法

本实施例提供的纱管纸原浆，由废浆渣处理后的成浆与废纸板制得的成浆按重量比为1:4混合而成，其中废浆渣处理制备成浆的过程与实施例6相同，相应的技术参数也相同；而废纸板制备成浆应用现有的工艺制备，该方法提供的纱管纸原浆应用于现有的纱管纸抄造工艺中，制备的纱管纸强度高，层间结合力为260.7J/m²，环向压力为15.2N·m/g，均明显低于实施例6。

实施例18  一种用纱管纸废浆渣处理后的成浆生产纱管纸原浆的方法

本实施例提供的纱管纸原浆，由废浆渣处理后的成浆与废纸板制得的成浆按重量比1:4混合而成，其中废浆渣处理制备成浆采用公告号为CN101435171B中所公开的废浆渣处理制备成浆的工艺，废纸板制备成浆与实施例6中废纸板制备成浆的过程相同，相应的技术参数也相同，该方法提供的纱管纸原浆应用于现有的抄造纱管纸的工艺中，制备的纱管纸强度低，层间结合力为230.06J/m²，环向压力为13.11N·m/g，均明显低于实施例6。

实施例19  废浆渣处理过程中温度对废浆渣中纤维性能的影响

纸浆是影响纱管纸成品质量的重要因素之一，废纸中纤维质量较好，在打浆过程中纤维两端容易帚化起毛，制备的浆液质量高；然而，废渣浆为打浆过程中产生的尾渣，该浆渣中木素含量高，而木素充填在细胞之间以及细胞壁内微细纤维之间，使植物体具有刚性，因而，废浆渣中木素含量越高，制浆越困难。

温度是影响废浆渣中纤维性能的重要因素之一，在一定的温度范围内，废浆渣中的木素含量能显著下降，本实施例对废浆渣处理过程中温度对纤维性能的影响进行了探究，其中，废浆渣处理制备成浆步骤与实施例6中废浆渣处理制备成浆n6步骤相同，不同之处仅在于：温度参数不同，将不同温度下废浆渣处理制备成浆与实施例6中废纸板制备的成浆m6按照1:4混合成为纱管纸原浆，并将该原浆应用于现有的纱管纸生产工艺，对制备的纱管纸性能进行了表征，具体结果见下表。

由上表可知，废浆渣处理过程中温度纤维性能有重要的影响，当温度在80-90℃时，废浆渣中木素的含量得到极大降低，纤维能充分润涨，打浆时纤维帚化性能好，润涨性好，脆度适中，制备的纱管纸环向压力达600.03 J/m²以上，层间结合力达20.01 N·m/g以上；当温度低于80℃时，废浆渣中木素的含量虽得到一定程度的降低，但是还含有一定量的木素，纤维的润涨性差，打浆时帚化性能差，浆液中纤维交织力小，导致纱管纸的环向压力和层间结合力较差；当温度高于90℃时，虽然降低了废浆渣中的木素含量，但是温度较高时，纤维受损，纤维会过度软化，脆度增加，帚化性能较差，导致纱管纸的强度下降。

实施例20  废浆渣处理过程中打浆度对纱管纸性能的影响

打浆度又称之为叩解度，它综合反映了纤维的切断、润涨、细纤维化的程度，它直接影响了纤维之间的结合力，对纱管纸的层间结合力和环向压力有重要的影响，本实施例对废浆渣处理过程中打浆度对纱管纸性能的影响进行了探究，其中，废浆渣处理制备成浆步骤与实施例6中废浆渣处理制备成浆n6步骤相同，不同之处仅在于：打浆度不同，将不同打浆度下废浆渣处理制备成浆与实施例6中废纸板制备的成浆m6按照1:4混合形成纱管纸原浆，并应用现有的纱管纸生产工艺制备纱管纸，对制备的纱管纸性能进行了表征，具体结果见下表。

由上表可知，打浆度在35-40°SR时，纱管纸的环向压力和层间结合力高；当打浆度低于35°SR，或高于40°SR时，纱管纸的环向压力和层间结合力偏低。

实施例1-16，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明所作的其它形式的限定，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述技术内容作为启示加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但凡是未脱离本发明权利要求的技术实质，对以上实施例所作出的简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明权利要求保护的范围。