一种具有防静电特性纸浆的生产方法与流程

本发明涉及一种纸浆的生产方法，特别是涉及一种具有防静电特性纸浆的生产方法，属于纸浆生产技术领域。

背景技术：

纸浆是以植物纤维为原料，经不同加工方法制得的纤维状物质，可根据加工方法分为机械纸浆、化学纸浆和化学机械纸浆，也可根据所用纤维原料分为木浆、草浆、麻浆、苇浆、蔗浆、竹浆、破布浆等，又可根据不同纯度分为精制纸浆、漂白纸浆、未漂白纸浆、高得率纸浆、半化学浆等；一般多用于制造纸张和纸板，精制纸浆除用于制造特种纸外，也常常作为制造纤维素酯、纤维素醚等纤维素衍生物的原料，还用于人造纤维、塑料、涂料、胶片、火药等领域。

传统制浆是指利用化学方法、机械方法或两者结合的方法，使植物纤维原料离解变成本色或漂白纸浆的生产过程，通常采用的工艺过程是将植物纤维原料粉碎、蒸煮、洗涤、筛选、漂白、净化、烘干。现代新发展出一种生物制浆法，先用特殊菌种专门定向分解木素结构，后辅以机械或化学方法解离剩下的纤维素，而后进行漂白，此过程中，生物已经分解、打开大部分木素，化学方法只是作为辅助作用，所用的化学产品较之传统方法很少，因此可以做到少排放或不排放废液，是一种环保制浆、清洁制浆方法。

目前，纸浆在包装，运输，装卸、销售过程中也会产生快速的摩擦、接触、分离，具有较强吸附电子能力的材料由于获得电子而出现负电荷，而另一种材料由于失去电子而带正电荷，静电的产生主要与绝缘材料的化学组成、分子结构、力学特性、光洁程度、电性能以及环境温湿度、外界机械作用情况如接触压力、摩擦分离的速度等因素有关。当静电积累到一定程度时，就会产生瞬间的放电，带来很大的危害，严重的会瞬间放出高达数万伏的静电，极易引燃有机溶剂，发生火灾或爆炸事故，造成产品毁坏和人员伤亡。因此，如何生产具有防静电特性纸浆是本领域目前亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的主要目的是为了解决目前纸浆存在的抗静电能力低、放电现象突出、不能保证纸浆性能安全等问题，提供一种具有防静电特性纸浆的生产方法。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种具有防静电特性纸浆的生产方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1：原料选择

原料选择回收的废纸，并将回收的废纸剪碎；

步骤S2：挤压、浸泡

将剪碎的废纸放入挤压机中，或将减碎的废纸碾压成碎纸；将挤压或碾压后的废纸放入浸泡池，加水搅拌均匀，使碎纸呈糊状止；

步骤S3：蒸煮杀菌、除杂质

将浸泡后成糊状的碎纸放入蒸煮锅中在一定蒸煮压力、蒸煮温度、蒸煮时间下蒸煮，蒸煮后通过机械设备将杂质去除；

步骤S4：制成纸浆半成品

选取石墨纤维、辅助分散剂、绝干矿物复合纤维、助留剂、纸浆脱水剂、防霉剂、防蛀剂、杀菌剂进行混合，混合后与蒸煮后并去除杂质的糊状碎纸混合，得到混合物，混合物通过涡轮式打浆机搅拌成纸浆，得到纸浆半成品；

步骤S5：制成丝坯

将得到的纸浆半成品进行脱水，将脱水后的纸浆半成品抽到成型机内成型，成型后转移，得到丝坯；

步骤S6：制成纸坯

将得到的丝坯传送至热压机热压，热压机进行加压、加热、加纹路、抽真空，热压机热压好后通过吹气管吹气，吹起得到成型纸坯；

步骤S7：制成纸浆成品

将得到的成型纸坯晾干、品检、打包，得到纸浆成品；

步骤S8：防静电性能测试

对得到的纸浆成品进行防静电性能测试，防静电性能测试包括：石墨纤维附着力测试、耐摩擦测试、恒温恒湿测试以及石墨纤维导电性能测试。

优选的方案是，所述步骤1中，将废纸剪碎成尺寸为0.2cm～0.5cm。

进一步的，所述步骤2中，将剪碎的废纸放入挤压机中，挤压5～10次，或将减碎的废纸碾压成厚度为0.2mm～0.5mm的碎纸；将挤压或碾压后的废纸放入浸泡池，加入占废纸重量0.2％～0.8％的生物酶，加水搅拌均匀，浸泡，水温为50℃～55℃，使碎纸呈糊状止。

进一步的，所述步骤3中，将浸泡后成糊状的碎纸放入蒸煮锅中蒸煮，蒸煮的压力为：0.05MPa～0.08MPa，蒸煮的温度为：80℃～90℃，蒸煮的时间为：5min～120min。

进一步的，所述步骤3中，所述浸泡池蒸煮锅中加入了液氨、碳铵、氧化镁、硫酸钾和重钙，液氨、碳铵、氧化镁、硫酸钾、重钙按生成亚硫酸无机复盐的比例进行配比。

进一步的，所述步骤3中，所述液氨、碳铵、氧化镁、硫酸钾、重钙配比生成亚硫酸无机复盐Mg(NH₄)₂(SO₃)₂蒸煮液，蒸煮液用磷酸和尿素调整pH，得到含亚硫酸无机复盐质量浓度为80～90g/L的蒸煮液，蒸煮液在蒸煮过程中pH控制在7～8。

进一步的，所述步骤4中，每吨纸浆中按以下重量添加石墨纤维、辅助分散剂、绝干矿物复合纤维、助留剂、纸浆脱水剂、防霉剂、防蛀剂、杀菌剂，石墨纤维用量为121kg～150kg，辅助分散剂用量为5.5kg～6.5kg，绝干矿物复合纤维用量为0.5kg～1.0kg，助留剂用量为0.15kg～0.20kg，纸浆脱水剂1.5kg～5.0kg，防霉剂、防蛀剂和杀菌剂共计1.0kg～2.0kg。

进一步的，所述步骤4中，所述助留剂用于增加细小纤维、填料和颜料在纸中的留着率，所述助留剂由聚丙烯酰胺、聚乙二醇、苯酚树脂、丙烯酸、(NH₄)₂S₂O₈、PbSO₄组成；所述辅助分散剂用于促进纤维、填料在纸浆中分散均匀，所述辅助分散剂由淀粉、纤维素、聚合物、过氧化氢组成。

进一步的，所述步骤4中，所述纸浆脱水剂用于促进纸浆易于脱水，所述纸浆脱水剂由聚丙烯酰胺、次氯酸钠、KOH、盐酸和水组成；所述防霉剂、防蛀剂、杀菌剂用于防止纸浆不发霉、不腐败变质、不被虫蛀，所述防霉剂由尼泊金丁酯、柠檬酸、苯酚组成，所述防蛀剂由除虫菊酯、硫磺组成，所述杀菌剂由甲醛、次氯酸组成。

进一步的，所述步骤4中，所述石墨纤维内包含石墨和炭黑，所述石墨和炭黑的比例为4～5∶3～4；步骤S7中，制成的纸浆成品表面导电率为10^-4S/cm～10^-3S/cm间，体积电阻率为0.015Ω·cm～0.028Ω·cm。

本发明的有益技术效果：本发明的具有防静电特性纸浆的生产方法，采用新工艺制作防静电纸浆，可以避免在加工纸箱时，再多增加一道工序，即增加向纸箱外涂一层防静电层，而是直接在纸浆加工过程中加入了包含石墨和炭黑的石墨纤维，形成导电纸浆，不需中途在制造纸箱过程中外发涂布导电涂层，既节简了工序，又降低了成本；本发明生产的纸浆无需外发涂布导电涂层，只需制做所需型号规格的防静电纸浆，可根据需求制作相应的防静电纸箱；可起到电极作用产生放电，将电荷及时带到地表面和空气，有效的提高了纸浆抗静电能力，因此，本发明具有较高的抗静电能力，在搬运等过程中不会产生放电，从而保证了产品的安全。

附图说明

图1为按照本发明具有防静电特性纸浆的生产方法的一优选实施例的示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，本实施例提供的一种具有防静电特性纸浆的生产方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1：原料选择

原料选择回收的废纸，并将回收的废纸剪碎；

步骤S2：挤压、浸泡

将剪碎的废纸放入挤压机中，或将减碎的废纸碾压成碎纸；将挤压或碾压后的废纸放入浸泡池，加水搅拌均匀，使碎纸呈糊状止；

步骤S3：蒸煮杀菌、除杂质

将浸泡后成糊状的碎纸放入蒸煮锅中在一定蒸煮压力、蒸煮温度、蒸煮时间下蒸煮，蒸煮后通过机械设备将杂质去除；

步骤S4：制成纸浆半成品

选取石墨纤维、辅助分散剂、绝干矿物复合纤维、助留剂、纸浆脱水剂、防霉剂、防蛀剂、杀菌剂进行混合，混合后与蒸煮后并去除杂质的糊状碎纸混合，得到混合物，混合物通过涡轮式打浆机搅拌成纸浆，得到纸浆半成品；

步骤S5：制成丝坯

将得到的纸浆半成品进行脱水，将脱水后的纸浆半成品抽到成型机内成型，成型后转移，得到丝坯；

步骤S6：制成纸坯

将得到的丝坯传送至热压机热压，热压机进行加压、加热、加纹路、抽真空，热压机热压好后通过吹气管吹气，吹起得到成型纸坯；

步骤S7：制成纸浆成品

将得到的成型纸坯晾干、品检、打包，得到纸浆成品；

步骤S8：防静电性能测试

对得到的纸浆成品进行防静电性能测试，防静电性能测试包括：石墨纤维附着力测试、耐摩擦测试、恒温恒湿测试以及石墨纤维导电性能测试。

优选的方案是，所述步骤1中，将废纸剪碎成尺寸为0.3cm。

进一步的，在本实施例中，所述步骤2中，将剪碎的废纸放入挤压机中，挤压8次，或将减碎的废纸碾压成厚度为0.3mm的碎纸；将挤压或碾压后的废纸放入浸泡池，加入占废纸重量0.5％的生物酶，加水搅拌均匀，浸泡，水温为52℃，使碎纸呈糊状止。

进一步的，在本实施例中，所述步骤3中，将浸泡后成糊状的碎纸放入蒸煮锅中蒸煮，蒸煮的压力为：0.06MPa，蒸煮的温度为：85℃，蒸煮的时间为：45min。

进一步的，在本实施例中，所述步骤3中，所述浸泡池蒸煮锅中加入了液氨、碳铵、氧化镁、硫酸钾和重钙，液氨、碳铵、氧化镁、硫酸钾、重钙按生成亚硫酸无机复盐的比例进行配比。

进一步的，在本实施例中，所述步骤3中，所述液氨、碳铵、氧化镁、硫酸钾、重钙配比生成亚硫酸无机复盐Mg(NH₄)₂(SO₃)₂蒸煮液，蒸煮液用磷酸和尿素调整pH，得到含亚硫酸无机复盐质量浓度为85g/L的蒸煮液，蒸煮液在蒸煮过程中pH控制在7.5。

进一步的，在本实施例中，所述步骤4中，每吨纸浆中按以下重量添加石墨纤维、辅助分散剂、绝干矿物复合纤维、助留剂、纸浆脱水剂、防霉剂、防蛀剂、杀菌剂，石墨纤维用量为130kg，辅助分散剂用量为6.0kg，绝干矿物复合纤维用量为0.8kg，助留剂用量为0.18kg，纸浆脱水剂3.0kg，防霉剂、防蛀剂和杀菌剂共计1.5kg。

进一步的，在本实施例中，所述步骤4中，所述助留剂用于增加细小纤维、填料和颜料在纸中的留着率，所述助留剂由聚丙烯酰胺、聚乙二醇、苯酚树脂、丙烯酸、(NH₄)₂S₂O₈、PbSO₄组成；所述辅助分散剂用于促进纤维、填料在纸浆中分散均匀，所述辅助分散剂由淀粉、纤维素、聚合物、过氧化氢组成。

进一步的，在本实施例中，所述步骤4中，所述纸浆脱水剂用于促进纸浆易于脱水，所述纸浆脱水剂由聚丙烯酰胺、次氯酸钠、KOH、盐酸和水组成；所述防霉剂、防蛀剂、杀菌剂用于防止纸浆不发霉、不腐败变质、不被虫蛀，所述防霉剂由尼泊金丁酯、柠檬酸、苯酚组成，所述防蛀剂由除虫菊酯、硫磺组成，所述杀菌剂由甲醛、次氯酸组成。

进一步的，在本实施例中，所述步骤4中，所述石墨纤维内包含石墨和炭黑，所述石墨和炭黑的比例为5∶4；在本实施例中，步骤S7中，制成的纸浆成品表面导电率为10^-4S/cm，体积电阻率为0.02Ω·cm。

对通过采用本实施例纸浆的生产方法而得到的纸浆制作而成的纸箱进行测试，测试合格，不脱墨掉色，可以做到100％的环保要求。

制作防静电纸箱的主要技术指标如表1所示。

表1主要技术指标

综上所述，本发明的具有防静电特性纸浆的生产方法，采用新工艺制作防静电纸浆，可以避免在加工纸箱时，再多增加一道工序，即增加向纸箱外涂一层防静电层，而是直接在纸浆加工过程中加入了包含石墨和炭黑的石墨纤维，形成导电纸浆，不需中途在制造纸箱过程中外发涂布导电涂层，既节简了工序，又降低了成本；本发明生产的纸浆无需外发涂布导电涂层，只需制做所需型号规格的防静电纸浆，可根据需求制作相应的防静电纸箱；可起到电极作用产生放电，将电荷及时带到地表面和空气，有效的提高了纸浆抗静电能力，因此，本发明具有较高的抗静电能力，在搬运等过程中不会产生放电，从而保证了产品的安全。

以上所述，仅为本发明优选的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明所公开的范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明的保护范围。