一种废弃纺织纤维制备纸张的方法
阅读说明：本技术 一种废弃纺织纤维制备纸张的方法 (Method for preparing paper from waste textile fibers ) 是由 潘小艳 于 2020-12-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种废弃纺织纤维制备纸张的方法,涉及纸张制造领域。本发明包括原料处理、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；设置有过滤提纯步骤,再需要将研磨所制成的浆液进行过滤除杂时,使用者将倒入至过滤机中,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。(The invention discloses a method for preparing paper by using waste textile fibers, and relates to the field of paper manufacturing. The method comprises the steps of raw material treatment, cleaning treatment, fine grinding pulping, filtering and purifying, fiber modification, slurry preparation, paper industry forming, hot pressing treatment and cooling treatment, wherein the raw material treatment comprises opening and impurity removal of raw materials; be provided with and filter the purification step, when needing to filter the edulcoration with the thick liquid that the grinding was made again, the user will pour into to the filter in, and be provided with the multilayer filter screen in the filter, and the filter screen is arranged from top to bottom according to the aperture size, the thick liquid can be earlier through the great filter screen of top aperture, then flow to the filter below, and flow the in-process and can get into the filter screen in different apertures in proper order, then filtered by the multilayer filter screen, thereby can filter the impurity in the thick liquid, and the multilayer filter screen can be to the impurity effective filtration in the thick liquid, avoided containing any impurity in the thick liquid, and then improved the purity of thick liquid.)
技术领域
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
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。
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°。
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。
发明内容
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。
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：
步骤一：原料处理
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；
步骤二：清洁处理
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；
步骤三：精磨制浆
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；
步骤四：过滤提纯
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；
步骤五：纤维改性
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；
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％；
步骤六：浆液配制
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；
步骤七：纸业成型
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；
步骤八：热压处理
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；
步骤九：降温处理
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。
优选地，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。
优选地，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。
优选地，在步骤五中PVA溶液浓度为2wt％-8wt％。
优选地，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。
优选地，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％。
优选地，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。
优选地，在步骤九中，冷却条件为：冷却温度：10-25℃，冷却 时间：1min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过设置有过滤提纯步骤，再需要将研磨所制成的浆 液进行过滤除杂时，使用者将倒入至过滤机中，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；
2、本发明通过设置有降温处理步骤，当对湿纸张进行热压处理 后，纸张表面温度较高，此时使用者启动冷却设备，冷却设备工作可 对纸张进行降温处理，以使纸张表面温度降低，然后使用者便可快速 将成型后的纸张取出，且此方式无需使用者等待较长的时间，从而节 约了使用者时间，且提高了纸张的取出效率，同时可避免使用者的手 掌部位被烫伤，并使后续的纸张成型过程有序地进行。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实 施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、 “左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关 系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的 装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅 用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描 述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、 “相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接， 也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电 连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个 元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理 解上述术语在本发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
实施例一：
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：
步骤一：原料处理
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；
步骤二：清洁处理
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；
步骤三：精磨制浆
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；
步骤四：过滤提纯
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；
步骤五：纤维改性
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；
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％；
步骤六：浆液配制
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；
步骤七：纸业成型
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；
步骤八：热压处理
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；
步骤九：降温处理
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。
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。
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。
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。
在步骤九中，冷却条件为：冷却温度：10-25℃，冷却时间：1min。
实施例二：
步骤一：原料处理
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；
步骤二：清洁处理
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；
步骤三：精磨制浆
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；
步骤四：过滤提纯
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；
步骤五：纤维改性
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；
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％；
步骤六：浆液配制
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；
步骤七：纸业成型
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；
步骤八：热压处理
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；
步骤九：降温处理
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。
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。
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。
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。
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。
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