專利名稱：一種利用纖維板邊角廢料生產瓦楞原紙用漿的方法
技術領域：
本發明屬于制漿造紙技術領域，特別涉及一種纖維板邊角廢棄物用于生產瓦楞原紙用漿的方法。
背景技術：
纖維板是以造材剩余物、木材加工剩余物以及人工速生工業原料林的小徑木材等木材纖維為主要原料生產的人造板材。我國纖維板生產已經歷近30年的發展，是我國林業產業的重要組成部分之一。隨著纖維板的應用范圍不斷拓展，我國的建筑業、家具、強化復合地板、音響設備、裝修和裝飾、包裝和汽車工業等多個行業、領域大量使用纖維板。我國纖 維板生產為家具制造、室內裝飾與裝修、強化木地板生產、復合門生產、包裝等產業的發展提供了基礎材料保障。2000年以來，我國纖維板生產量持續高速增長，2009年底總生產能力接近3250萬立方米/年，2010年底全國纖維板總生產能力達到3500萬立方米/年，我國也已真正成為纖維板生產大國。由于纖維板在加工利用過程中，會產生5%左右(約150萬噸)的邊角料，這些邊角料產期以來都是當作燃料或粉碎后當作建筑用紙筋，利用價值較低，沒有實現這些木質纖維原料的高效利用。由于我國造紙工業長期存在木材纖維原料短缺的局面，因此，近年來，我國的一些研究人員也對纖維板邊角料在制漿造紙的應用上作了一些研究，但這些研究仍存在較大的缺陷有待改進。例如1997年第I期《林產化工通訊》發表的《纖維板邊角料制漿造紙性能研究》一文介紹了以纖維板邊角料制得的機械漿和半化學漿抄造牛皮掛面箱板紙的研究。由于該研究采用的是純機械法或半化學法制漿工藝，存在較大的缺陷。采用純機械法制漿，雖然有較高的制漿得率，但由于磨漿過程中對纖維的損傷較大，成漿的強度差，制得紙漿僅能用于C級箱紙板的抄造；而采用半化學法制漿，由于采用的化學品量大，制漿得率較低，僅為60%左右，而且制漿過程的污染較為嚴重，不能實現纖維板邊角料的清潔高效利用。因此，研究開發出適合纖維板邊角料原料特點的新型制漿工藝，以克服現有制漿工藝的不足，實現纖維板邊角料的清潔高效利用，有較大的現實意義。

發明內容
本發明的目的是為纖維板邊角料廢棄物用于制漿造紙領域提供一種利用纖維板邊角廢料生產瓦楞原紙用漿的方法，是一種高效清潔制漿方式，彌補纖維板邊角料現有利用方式附加值低的缺陷，實現了纖維板邊角料的清潔高效利用。本發明的技術方案是一種利用纖維板邊角廢料生產瓦楞原紙用漿的方法，由下列主要步驟組成
第一步，原料準備先將尺寸過大纖維板邊角料破碎勻整，長度在3cm-8cm;
第二步，浸泡破碎勻整后的纖維板用熱水水浸泡，時間為41小時；
第三步，汽蒸浸泡后的纖維板邊角料送入汽蒸倉進行汽蒸，時間為10-30分鐘； 第四步，螺旋擠壓然后進入螺旋擠壓機擠壓脫水，將纖維板邊角料分離成粗纖維，并在螺旋擠壓機后部加入化學藥液，將化學藥液與粗纖維混合均勻；
第五步，化學處理利用擠壓及混合產生的熱能，使粗纖維與化學藥液混合均勻，送入浸潰器進行化學處理，使纖維軟化潤脹；
第六步，磨漿然后，送入高濃盤磨進行磨漿，使粗纖維進一步分離成單根纖維，并使纖維得到適當分絲帚化；
第七步，消潛、洗滌凈化然后進行消潛處理，消潛后的紙漿經洗滌凈化后，用于瓦楞原紙的抄造。
纖維板邊角料經過破碎勻整，勻整后纖維板的長度為6cm-8cm;
汽蒸時，蒸汽壓力為0. 22-0. 3Mpa ；
化學藥液為30%的氫氧化鈉水溶液，用量為絕干物料總質量的3-5% ;絕干物料質量具體的指的是纖維板邊角廢料的絕干質量
化學處理時條件是溫度控制在85、5°C，時間為3(T60分鐘；
本發明的原理如下
針對纖維板邊角廢料原料的特點，本技術從工藝過程及設備的配置上，對原料依次進行浸泡、汽蒸、螺旋擠壓、化學處理、磨漿、消潛及洗滌凈化等步驟處理，整個制漿過程在成漿前，盡可能的去除原料中的大部分游離甲醛并回收利用；同時，少量化學藥液從雙螺桿擠壓機后部加入，利用擠壓機的高濃混合作用，使藥液與纖維混合均勻，并充分利用擠壓機對纖維進行擠壓混合產生的熱能來完成化學藥液與纖維的進行溫和的化學反應，保持高的制漿得率，減少了磨漿過程對纖維的損傷，保證了紙漿纖維具有較優的物理強度，同時減少了制漿過程的污染負荷，實現了纖維板邊角料的清潔高效利用。有益效果
1.制漿流程簡單，設備緊湊，且均采用國產成熟設備，投資省；
2.化學品用量少，且考慮了游離甲醛的回收，制漿過程清潔環保；
3.制得紙漿得率高，物理強度好，實現了纖維板邊角料的清潔高效利用。4.破碎勻整熱水浸泡后的纖維板用低壓蒸汽汽蒸，利用熱蒸汽的穿透作用，使纖維板邊角料中的膠粘物軟化，并使纖維板受熱膨脹變形，利于后續纖維板的擠壓分離，減少擠壓對纖維的損傷，同時可以利用蒸汽將纖維板廢料中的游離甲醛排除回收。5.汽蒸受熱變形后的纖維板采用雙螺旋擠壓機進行擠壓分離，并將殘留在纖維板中的部分游離甲醛及抽出物去除，減少其對后續化學品的無效消耗；物料的浸潰不需另外通蒸汽加熱，而是充分利用螺旋擠壓機對纖維進行擠壓混合產生的熱能來完成化學藥液與纖維的化學反應，使纖維軟化潤脹，提高紙漿的強度性能；
6.化學浸潰后的物料采用高濃盤磨進行磨漿，使粗纖維在較高的溫度下進一
步分離成單根纖維，并使纖維得到適當分絲帚化，提高紙漿的強度；磨解后的紙漿纖維進行消潛處理，使紙漿纖維在熱水中充分舒展，釋放出磨漿作用對紙漿纖維產生的應力扭曲，改善紙漿纖維在抄造紙頁時成型的均勻性。7.該方法具有流程簡單、設備緊湊，投資省，制得紙漿具有松厚度高、挺度好等優點，在全廢紙漿抄造瓦楞原紙工藝中配以纖維板邊角廢料化機漿，可顯著提高紙品的環壓強度和抗張強度。
具體實施例方式一種利用纖維板邊角廢料生產瓦楞原紙用漿的方法
(1)原料準備先將尺寸過大纖維板邊角廢料破碎勻整，長度在3cm-8cm，優選為6 8cm，避免因纖維板尺寸過大造成輸送困難；
(2)浸泡破碎勻整后的纖維板用熱水水浸泡，時間為41小時，提高纖維板含水率、并使木片水份均勻；
(3)汽蒸浸泡后的纖維板邊角料送入汽蒸倉進行汽蒸，蒸 汽壓力為0.2-0. 3Mpa，時間為10-30分鐘，目的是利用熱蒸汽的穿透作用，使纖維板邊角料中的膠粘物軟化，利于后續纖維板的擠壓分離，減少擠壓對纖維的損傷，同時可以利用蒸汽將纖維板廢料中的游離甲醛排除回收；
(4)螺旋擠壓汽蒸后的物料利用螺旋擠壓機擠壓脫水，將纖維板物料分離成粗纖維。并在擠壓機后部加入化學藥液，利用擠壓螺旋的高濃混合作用，將化學藥與粗纖維混合均勻；同時充分利用高濃擠壓混合作用產生的熱能，使物料與藥液在較高的溫度下進入后續浸潰器進行化學反應，節省了熱能消耗；
(5)化學處理擠壓后并與化學藥液混合均勻的物料送入浸潰器進行化學處理，使纖維軟化潤脹，利于纖維在后續磨漿中發展強度并減少纖維的切斷；條件是溫度為85、5°C，時間為30 60分鐘；
(6)磨漿化學藥液處理后的纖維物料送入高濃盤磨進行磨漿，使粗纖維進一步分離成單根纖維，并使纖維得到適當分絲帚化，以提高磨后紙漿纖維的結合強度；
(7)消潛磨解后的紙漿纖維進行消潛處理，使紙漿纖維在熱水中充分舒展，釋放出磨漿作用對紙漿纖維產生的應力扭曲，改善紙漿纖維在抄造紙頁時成型的均勻性；
(8)洗滌凈化消潛后的紙漿經洗滌凈化后，用于瓦楞原紙的抄造，以減少紙漿中的殘余氫氧化鈉、氫氧化鈉與物料的反應產物及塵埃，改善最終紙品的表面性能。
下面結合實施實例對本發明作進一步詳細說明。實施例I :
纖維板邊角廢料經過破碎勻整后用熱水水浸泡，時間為4小時；浸泡后的纖維板邊角料進行汽蒸，蒸汽壓力為0. 2-0. 3Mpa，時間為10分鐘，然后進行螺旋擠壓，并在擠壓機后部加入質量百分比濃度為30%的氫氧化鈉藥液，用量為3% (對絕干物料)，利用擠壓螺旋的高濃混合作用，將化學藥液與粗纖維混合均勻，同時利用高濃擠壓混合作用產生的熱能，使物料與藥液在較高的溫度下進入后續浸潰器完成化學反應，反應條件為溫度為85°C，時間為30分鐘；完成化學反應的纖維物料采用盤磨機進行高濃磨漿，磨解后的紙漿纖維進行消潛處理，消潛后紙漿經洗滌凈化后，用于瓦楞原紙的抄造。配入50%該漿料抄造瓦楞原紙，制得瓦楞原紙的環壓強度達7. 5 N m/g以上，較全廢紙漿產品提高23%以上，裂斷長達3. 6千米以上，較全廢紙漿抄造產品可提高13%以上。實施例2:
纖維板邊角廢料經過破碎勻整后用熱水水浸泡，時間為4小時；浸泡后的纖維板邊角料進行汽蒸，蒸汽壓力為0. 2-0. 3Mpa，時間為30分鐘，然后進行螺旋擠壓，并在擠壓機后部濃度為30%的氫氧化鈉藥液，用量為絕干物料總質量的5%，利用擠壓螺旋的高濃混合作用，將化學藥液與粗纖維混合均勻，同時利用高濃擠壓混合作用產生的熱能，使物料與藥液在較高的溫度下進入后續浸潰器完成化學反應，反應條件為溫度為90°C，時間為60分鐘；完成化學反應的纖維物料采用盤磨機進行高濃磨漿，磨解后的紙漿纖維進行消潛處理，消潛后紙漿經洗滌凈化后，用于瓦楞原紙的抄造。配入50%該漿料抄造瓦楞原紙，制得瓦楞原紙 的環壓強度達I. 8 N -m/g以上，較全廢紙漿產品提高28%以上，裂斷長達3. 8千米以上，較全廢紙衆抄造廣品可提1 19%以上。
權利要求
1.一種利用纖維板邊角廢料生產瓦楞原紙用漿的方法，其特征在于，由下列主要步驟組成 第一步，原料準備先將尺寸過大纖維板邊角料破碎勻整，長度在3cm-8cm; 第二步，浸泡破碎勻整后的纖維板用熱水水浸泡，時間為41小時； 第三步，汽蒸浸泡后的纖維板邊角料送入汽蒸倉進行汽蒸，時間為10-30分鐘； 第四步，螺旋擠壓然后進入螺旋擠壓機擠壓脫水，將纖維板邊角料分離成粗纖維，并在螺旋擠壓機后部加入化學藥液，將化學藥液與粗纖維混合均勻； 第五步，化學處理利用擠壓及混合產生的熱能，使粗纖維與化學藥液混合均勻，送入浸潰器進行化學處理，使纖維軟化潤脹； 第六步，磨漿然后，送入高濃盤磨進行磨漿，使粗纖維進一步分離成單根纖維，并使纖維得到適當分絲帚化； 第七步，消潛、洗滌凈化然后進行消潛處理，消潛后的紙漿經洗滌凈化后，用于瓦楞原紙的抄造。
2.按權利要求I所述的利用纖維板邊角廢料生產瓦楞原紙用漿的方法，其特征在于纖維板邊角料經過破碎勻整，勻整后纖維板的長度為6cm-8cm; 按權利要求I所述的利用纖維板邊角廢料生產瓦楞原紙用漿的方法，其特征在于，汽蒸時，蒸汽壓力為0. 2-0. 3Mpa。
3.按權利要求I所述的利用纖維板邊角廢料生產瓦楞原紙用漿的方法，其特征在于，化學藥液為30%wt的氫氧化鈉水溶液，用量為絕干物料總質量的3-5%。
4.按權利要求I所述的利用纖維板邊角廢料生產瓦楞原紙用漿的方法，其特征在于，化學處理時，溫度控制在85、5°C，時間為3(T60分鐘。
全文摘要
本發明公開了一種利用纖維板邊角廢料生產瓦楞原紙用漿的方法，由下列主要步驟組成原料準備、浸泡、汽蒸、螺旋擠壓、化學處理、磨漿、消潛、洗滌凈化。制漿過程盡可能的去除原料中的大部分游離甲醛并回收利用；少量化學藥液從雙螺桿擠壓機后部加入，利用了擠壓機的高濃混合作用及擠壓混合過程產生的熱能，使藥液與纖維混合均勻后進行溫和的化學反應，保持高的制漿得率，減少了磨漿過程對纖維的損傷，保證了紙漿纖維具有較優的物理強度，同時減少了制漿過程的污染負荷。
文檔編號D21B1/32GK102677498SQ20121016347
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月24日 優先權日2012年5月24日
發明者丁來保, 房桂干, 施英喬, 李紅斌, 李萍, 梁芳敏, 沈葵忠, 焦健, 盤愛享, 鄧擁軍, 韓善明 申請人:中國林業科學研究院林產化學工業研究所