1.本发明涉及纸张制造领域,具体为一种废弃纺织纤维制备纸张的 方法。
背景技术:
2.纺织行业是我国的传统行业,也是关系我国国计民生的支柱产 业,根据国家和行业统计,2010年我国纺织纤维加工量为4130万吨, 按内需60%以上计算,国内年纤维消耗量约为2500万吨。考虑棉花 资源的有限性、化纤消费的快速增长、棉型纤维消耗占比逐年降低等 因素,预计人均棉型纤维消耗绝对值仍会逐年增长;而人均纺织纤维 消费量将达到19千克,其中棉型纤维消耗占比51%;而人均棉型纤 维消费量达到12千克;若纺织品的使用周期按2年计,废弃量按70% 计,再加上生产流通中的损耗,我国每年将产生近千万吨废旧纺织品; 鉴于废弃纺织纤维质量状态存在的差异性,及废料成分的复杂性,废 弃纺织纤维及制品经初步处理后,其纤维过短,很难再用于纺织织物 的织造。
3.根据公开号为cn103147337b的中国专利公开了一种废弃纺织纤 维制备纸张的方法,它是以废弃纺织纤维及制品为原料,通过对废弃 纺织纤维分拣、开松除杂、清洁处理、精磨、纤维改性、浆液配制、 及纸页成形、热压处理等工艺,并在温度100
‑
280℃、压力 0.2
‑
1.2kn/cm作用下热压制备纸张,纸张定量13
‑
48g/m2,紧度 0.31
‑
0.78g/cm3,匀度指数62
‑
78,抗张指数为27
‑
223nm/g,撕裂指 数7.6
‑
26.2mn.m2/g,耐破指数为2.67
‑
7.15kpa.m2/g,并且静态水 表面接触角达到20
°‑
90
°
。
4.该方法可通过纺织和造纸的设备就可实现,工艺流程简单,适应 性强,本发明为纺织废弃纤维提供了资源化的处理途径,也为制浆造 纸提供了新的原料;但由于该方法在对原料处理的过程中,对原料进 行研磨制浆后,并没有对所得浆液进行过滤,进而使得浆液内可能会 含有一些杂质,且降低了浆液的纯净度,从而会影响后续纸业成品的 质量;同时该发明在对纸张进行烘干成型后,纸张表面温度会变的很 高,若使用者立马将纸张取出,使用者的手掌部位易被烫伤,因此需 要等待一段时间使纸张自然冷却下来,而这需要花费较长的时间,从 而降低了纸张的取出效率,且会影响后续纸张的成型进度。
技术实现要素:
5.本发明的目的在于:为了解决对研磨制成的浆液没有进行过滤提 纯与烘干后的纸张表面温度较高且不便使用者取出的问题,提供一种 废弃纺织纤维制备纸张的方法。
6.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种废弃纺织纤维 制备纸张的方法,包括原料处理、清洁处理、精磨制浆、过滤提纯、 纤维改性、浆液配制、纸业成型、热压处理和降温处理,所述原料处 理包括对原料开松和除杂,且所述纺织纤维制备纸张制作方法的步骤 如下:
7.步骤一:原料处理
8.原料处理是指对废弃纺织纤维按照纤维成分分拣,然后去除废弃 纺织纤维中的非纤维类硬质杂物,将分拣出的废弃纺织纤维采用开松 机开松除杂,开松成分散的纤维,
然后将分散的纤维收集;
9.步骤二:清洁处理
10.将步骤一中分散的纤维采用立式压力筛除渣,其进浆浓度为 0.04%
‑
5%,出浆浓度为0.04%
‑
5%,进浆流量为200
‑
800m/h,排 渣量为20%
‑
70%,进浆压力为0.16
‑
0.5mpa,出浆压力为 0.14
‑
0.48mpa,操作压力差为0.02
‑
0.06mpa,密封水流量为 4
‑
12l/min,密封水压力高于进浆压力0.12
‑
0.2mpa,稀释水流量为 20
‑
60m/h,然后将除渣后的纤维置于杀菌箱内,通过高温对纤维中的 细菌进行清除,接着将杀菌完成的纺织纤维进入至漂白池内,以对纺 织纤维进行漂白处理,漂白处理后通过烘干设备将被漂白的纺织纤维 进行烘干,便可得到漂白后的纺织纤维;
11.步骤三:精磨制浆
12.将步骤二漂白后的纺织纤维加入至盘磨机内,然后启动盘磨机内 的盘磨装置,以对纺织纤维进行研磨,且研磨成浆液状,接着将盘磨 机内的浆液排出收集;
13.步骤四:过滤提纯
14.将步骤三所制成的浆液倒入至过滤机中,而过滤机中设置有多层 过滤网,且过滤网按孔径大小由上到下排列,浆液会先通过上方孔径 较大的过滤网,然后并向过滤机下方流动,且流动过程中会依次进入 至不同孔径的过滤网,然后被多层过滤网过滤,从而可将浆液中的杂 质进行过滤,且多层过滤网可对浆液中的杂质有效过滤,避免了浆液 中含有任何杂质,进而提高了浆液的纯净度;
15.步骤五:纤维改性
16.将步骤四制成的浆液稀释成7.5wt%
‑
12wt%浓度的纤维溶液, 采用1.44%
‑
4.32%浓度的naoh溶液在65
‑
96℃条件下对纤维溶液恒 温改性处理1
‑
3小时,再对经naoh溶液改性处理后的纤维溶液洗涤 至ph值为中性;
17.然后将pva溶液添加到经naoh溶液处理、并洗涤后的中性纤维 溶液中进行搅拌混合,制备成纤维溶液分散体系,其中pva溶液浓度 为0.6wt%
‑
3.6wt%;
18.步骤六:浆液配制
19.将步骤五所得的浆液和纸浆纤维加入至搅拌机内,然后通过搅拌 机上的搅拌装置对浆液和纸浆纤维进行均匀搅拌并形成混合溶液,同 时搅拌装置上的刮板是与搅拌机内壁相接触的,使得搅拌装置在对混 合溶液进行搅拌时,刮板会刮除搅拌机内壁附着的溶液,且刮板上的 溶液由于离心力的作用会被甩开,进而避免了溶液附着在搅拌机内壁 而难以被清理且造成浪费的问题,接着使用者再将分散剂、粘合剂加 入至搅拌机内,以对混合溶液、分散剂粘合剂进行充分的搅拌,搅拌 完成后使用者将所制溶液从搅拌机内排出;
20.步骤七:纸业成型
21.将步骤六所得的混合浆液,经过上网过滤脱水成形成湿纸张,上 网浆浓为0.04%
‑
6.0%,速度为400
‑
1100米/分钟;
22.步骤八:热压处理
23.将步骤七所形成的湿纸张进行加热烘干,热压处理得到纸张;
24.步骤九:降温处理
25.将步骤八制成的纸张进行降温,使用者可启动冷却设备,冷却设 备将冷气吹至纸张表面,从而对纸张进行降温,接着使用者便可将纸 张取出。
其实施例进行说明。
38.实施例一:
39.本发明提供一种技术方案:一种废弃纺织纤维制备纸张的方法, 包括原料处理、清洁处理、精磨制浆、过滤提纯、纤维改性、浆液配 制、纸业成型、热压处理和降温处理,所述原料处理包括对原料开松 和除杂,且所述纺织纤维制备纸张制作方法的步骤如下:
40.步骤一:原料处理
41.原料处理是指对废弃纺织纤维按照纤维成分分拣,然后去除废弃 纺织纤维中的非纤维类硬质杂物,将分拣出的废弃纺织纤维采用开松 机开松除杂,开松成分散的纤维,然后将分散的纤维收集;
42.步骤二:清洁处理
43.将步骤一中分散的纤维采用立式压力筛除渣,其进浆浓度为 0.04%
‑
5%,出浆浓度为0.04%
‑
5%,进浆流量为200
‑
800m/h,排 渣量为20%
‑
70%,进浆压力为0.16
‑
0.5mpa,出浆压力为 0.14
‑
0.48mpa,操作压力差为0.02
‑
0.06mpa,密封水流量为 4
‑
12l/min,密封水压力高于进浆压力0.12
‑
0.2mpa,稀释水流量为20
‑
60m/h,然后将除渣后的纤维置于杀菌箱内,通过高温对纤维中的 细菌进行清除,接着将杀菌完成的纺织纤维进入至漂白池内,以对纺 织纤维进行漂白处理,漂白处理后通过烘干设备将被漂白的纺织纤维 进行烘干,便可得到漂白后的纺织纤维;
44.步骤三:精磨制浆
45.将步骤二漂白后的纺织纤维加入至盘磨机内,然后启动盘磨机内 的盘磨装置,以对纺织纤维进行研磨,且研磨成浆液状,接着将盘磨 机内的浆液排出收集;
46.步骤四:过滤提纯
47.将步骤三所制成的浆液倒入至过滤机中,而过滤机中设置有多层 过滤网,且过滤网按孔径大小由上到下排列,浆液会先通过上方孔径 较大的过滤网,然后并向过滤机下方流动,且流动过程中会依次进入 至不同孔径的过滤网,然后被多层过滤网过滤,从而可将浆液中的杂 质进行过滤,且多层过滤网可对浆液中的杂质有效过滤,避免了浆液 中含有任何杂质,进而提高了浆液的纯净度;
48.步骤五:纤维改性
49.将步骤四制成的浆液稀释成7.5wt%
‑
12wt%浓度的纤维溶液, 采用1.44%
‑
4.32%浓度的naoh溶液在65
‑
96℃条件下对纤维溶液恒 温改性处理1
‑
3小时,再对经naoh溶液改性处理后的纤维溶液洗涤 至ph值为中性;
50.然后将pva溶液添加到经naoh溶液处理、并洗涤后的中性纤维 溶液中进行搅拌混合,制备成纤维溶液分散体系,其中pva溶液浓度 为0.6wt%
‑
3.6wt%;
51.步骤六:浆液配制
52.将步骤五所得的浆液和纸浆纤维加入至搅拌机内,然后通过搅拌 机上的搅拌装置对浆液和纸浆纤维进行均匀搅拌并形成混合溶液,同 时搅拌装置上的刮板是与搅拌机内壁相接触的,使得搅拌装置在对混 合溶液进行搅拌时,刮板会刮除搅拌机内壁附着的溶液,且刮板上的 溶液由于离心力的作用会被甩开,进而避免了溶液附着在搅拌机内壁 而难以被清理且造成浪费的问题,接着使用者再将分散剂、粘合剂加 入至搅拌机内,以对混合溶液、分散剂粘合剂进行充分的搅拌,搅拌 完成后使用者将所制溶液从搅拌机内排出;
53.步骤七:纸业成型
54.将步骤六所得的混合浆液,经过上网过滤脱水成形成湿纸张,上 网浆浓为0.04%
‑
6.0%,速度为400
‑
1100米/分钟;
55.步骤八:热压处理
56.将步骤七所形成的湿纸张进行加热烘干,热压处理得到纸张;
57.步骤九:降温处理
58.将步骤八制成的纸张进行降温,使用者可启动冷却设备,冷却设 备将冷气吹至纸张表面,从而对纸张进行降温,接着使用者便可将纸 张取出。
59.在步骤一中对纤维原料除杂并进行杀菌处理,对经除渣后的纤维 原料采用蒸汽温度为110℃
‑
125℃,压力为0.2
‑
0.4mpa处理,持续 时间为14
‑
20分钟;在步骤四中多层过滤网等距分布于过滤机的内 部,且所述多层过滤网均采用不锈钢材料制作而成。
60.在步骤五中pva溶液浓度为2wt%
‑
8wt%;在步骤六中搅拌装置 包括电机、驱动轴、搅拌杆和刮板,所述电机的转速为80
‑
160r/min。
61.在步骤六中的浆料的形成过程中,分散剂、粘结剂的添加量分别 为混合浆液质量的1.2%
‑
7.2%;在步骤八中的热压条件为:热压温 度:50
‑
80℃,热压压力:2
‑
5mpa,热压时间:100
‑
400min。
62.在步骤九中,冷却条件为:冷却温度:10
‑
25℃,冷却时间:1min。
63.实施例二:
64.步骤一:原料处理
65.原料处理是指对废弃纺织纤维按照纤维成分分拣,然后去除废弃 纺织纤维中的非纤维类硬质杂物,将分拣出的废弃纺织纤维采用开松 机开松除杂,开松成分散的纤维,然后将分散的纤维进行清洁处理后, 采用盘磨机盘磨,以将原料制成浆液;
66.步骤二:清洁处理
67.将步骤一中分散的纤维采用立式压力筛除渣,其进浆浓度为 0.08%
‑
10%,出浆浓度为0.08%
‑
10%,进浆流量为400
‑
1600m/h, 排渣量为40%
‑
95%,进浆压力为0.32
‑
1mpa,出浆压力为 0.28
‑
0.96mpa,操作压力差为0.04
‑
0.12mpa,密封水流量为 8
‑
24l/min,密封水压力高于进浆压力0.24
‑
0.4mpa,稀释水流量为 40
‑
120m/h,然后将除渣后的纤维置于杀菌箱内,通过高温对纤维中 的细菌进行清除,接着将杀菌完成的纺织纤维进入至漂白池内,以对 纺织纤维进行漂白处理,漂白处理后通过烘干设备将被漂白的纺织纤 维进行烘干,便可得到漂白后的纺织纤维;
68.步骤三:精磨制浆
69.将步骤二漂白后的纺织纤维加入至盘磨机内,然后启动盘磨机内 的盘磨装置,以对纺织纤维进行研磨,且研磨成浆液状,接着将盘磨 机内的浆液排出收集;
70.步骤四:过滤提纯
71.将步骤三所制成的浆液倒入至过滤机中,而过滤机中设置有多层 过滤网,且过滤网按孔径大小由上到下排列,浆液会先通过上方孔径 较大的过滤网,然后并向过滤机下方流动,且流动过程中会依次进入 至不同孔径的过滤网,然后被多层过滤网过滤,从而可将浆液中的杂 质进行过滤,且多层过滤网可对浆液中的杂质有效过滤,避免了浆液 中含有任何杂质,进而提高了浆液的纯净度;
72.步骤五:纤维改性
73.将步骤四制成的浆液稀释成15wt%
‑
24wt%浓度的纤维溶液,采 用2.88%
‑
8.64%浓度的naoh溶液在65
‑
96℃条件下对纤维溶液恒温 改性处理1
‑
3小时,再对经naoh溶液改性处理后的纤维溶液洗涤至 ph值为中性;
74.然后将pva溶液添加到经naoh溶液处理、并洗涤后的中性纤维 溶液中进行搅拌混合,制备成纤维溶液分散体系,其中pva溶液浓度 为1.2wt%
‑
7.2wt%;
75.步骤六:浆液配制
76.将步骤五所得的浆液和纸浆纤维加入至搅拌机内,然后通过搅拌 机上的搅拌装置对浆液和纸浆纤维进行均匀搅拌并形成混合溶液,同 时搅拌装置上的刮板是与搅拌机内壁相接触的,使得搅拌装置在对混 合溶液进行搅拌时,刮板会刮除搅拌机内壁附着的溶液,且刮板上的 溶液由于离心力的作用会被甩开,进而避免了溶液附着在搅拌机内壁 而难以被清理且造成浪费的问题,接着使用者再将分散剂、粘合剂加 入至搅拌机内,以对混合溶液、分散剂粘合剂进行充分的搅拌,搅拌 完成后使用者将所制溶液从搅拌机内排出;
77.步骤七:纸业成型
78.将步骤六所得的混合浆液,经过上网过滤脱水成形成湿纸张,上 网浆浓为0.08%
‑
12%,速度为800
‑
2200米/分钟;
79.步骤八:热压处理
80.将步骤七所形成的湿纸张进行加热烘干,热压处理得到纸张;
81.步骤九:降温处理
82.将步骤八制成的纸张进行降温,使用者可启动冷却设备,冷却设 备将冷气吹至纸张表面,从而对纸张进行降温,接着使用者便可将纸 张取出。
83.在步骤一中对纤维原料除杂并进行杀菌处理,对经除渣后的纤维 原料采用蒸汽温度为110℃
‑
125℃,压力为0.2
‑
0.4mpa处理,持续 时间为14
‑
20分钟;在步骤四中多层过滤网等距分布于过滤机的内 部,且所述多层过滤网均采用不锈钢材料制作而成。
84.在步骤五中pva溶液浓度为4wt%
‑
16wt%;在步骤六中搅拌装 置包括电机、驱动轴、搅拌杆和刮板,所述电机的转速为80
‑
160r/min。
85.在步骤六中的浆料的形成过程中,分散剂、粘结剂的添加量分别 为混合浆液质量的2.4%
‑
14.4%;在步骤八中的热压条件为:热压 温度:50
‑
80℃,热压压力:2
‑
5mpa,热压时间:100
‑
400min。 在步骤九中,冷却条件为:冷却温度:10
‑
25℃,冷却时间:1min。
86.对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例 的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其 他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例 看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求 而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和 范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何标记视 为限制所涉及的权利要求。