一种提高废纸浆强度性能的方法与流程

文档序号:18888757发布日期:2019-10-15 21:23阅读:674来源:国知局
本发明涉及一种提高废纸浆强度性能的方法。
背景技术
:随着社会的发展和人民生活水平的提高,人们对纸张的强度性能有了更高的要求,特别是作为包装材料的箱板纸,从纸浆种类来看,化学浆的强度性能最好,机械浆和化学机械浆的强度较低,同时,由于我国木材资源短缺,二次纤维作为重要的纤维来源被广泛用于箱板纸的生产,然而,废纸浆经过多次循环使用后,纤维的损伤和角质化现象会严重降低箱板纸的强度,因此,如何提高箱板纸的强度是关系到二次纤维利用价值的重要方面,目前,一般是通过物理法(打浆)、化学法(添加增强剂)和生物法(酶法处理)等方法来提高纸张的强度性能。技术实现要素:本发明所要达到的目的就是提供一种提高废纸浆强度性能的方法,解决现有方法存在操作工艺复杂的技术问题。为了解决上述技术问题,本发明是通过以下技术方案实现的:一种提高废纸浆强度性能的方法,包括低共熔溶剂和废纸浆,所述低共熔溶剂包括氯化胆碱和草酸,且所述氯化胆碱和草酸的摩尔比为1:2,所述低共熔溶剂与废纸浆的质量之比为0.5~1%,废纸浆的浆浓等于5%,所述方法依次包括以下步骤:步骤一:通过恒温水浴获取低共熔溶剂与废纸浆反应后的混合物,恒温水浴处理的温度为60~80℃,恒温水浴处理的时间为1~2h;步骤二:将步骤一获取的废纸浆进行洗涤及脱水处理;步骤三:将步骤二脱水后的浆料进行抄纸处理。优选的,所述低共熔溶剂通过氯化胆碱和草酸经加热搅拌后制备而成,并通过密封容器进行密闭保存,且加热搅拌的温度为120℃,搅拌的时间为5min。优选的,步骤一中低共熔溶剂与废纸浆反应过程中需每隔15min揉搓一次废纸浆。优选的,步骤二中的废纸浆通过200目纱网进行脱水。优选的,步骤三中的抄纸的定量为100g/m2。优选的,所述废纸浆为脱墨后所得的废纸浆。综上所述,本发明的优点:本发明通过在废纸浆中加入低共熔溶剂,由于低共熔溶剂具有生物相容性和生物可降解性,对环境友好的优势,有效分离木质纤维原料中的木质素、半纤维素和纤维素,从而实现生物质材料的组分分离,能对纤维产生润胀作用,从而增强纸浆成纸时纤维间的结合力,达到提高纸张强度的目的,其次,通过氯化胆碱和草酸制备形成的低共熔溶剂,具有相容性高,成本低且可回收利用,绿色环保,处理过程操作简单,且可显著提高浆料成纸的强度性能,提高了所生产箱纸板的档次,扩大箱纸板的应用领域,最后,步骤一中通过恒温水浴实现低共熔溶剂与废纸浆的反应,确保了在较低的温度和较短时间内完成对废纸纤维的修饰,提高纤维间的结合力,从而起到提高成纸强度的作用。具体实施方式一种提高废纸浆强度性能的方法,包括低共熔溶剂和废纸浆,所述低共熔溶剂包括氯化胆碱和草酸,且所述氯化胆碱和草酸的摩尔比为1:2,所述低共熔溶剂与废纸浆的质量之比为0.5~1%,废纸浆的浆浓等于5%,所述方法依次包括以下步骤:步骤一:通过恒温水浴获取低共熔溶剂与废纸浆反应后的混合物,恒温水浴处理的温度为60~80℃,恒温水浴处理的时间为1~2h;步骤二:将步骤一获取的废纸浆进行洗涤及脱水处理;步骤三:将步骤二脱水后的浆料进行抄纸处理。本发明通过在废纸浆中加入低共熔溶剂,由于低共熔溶剂具有生物相容性和生物可降解性,对环境友好的优势,有效分离木质纤维原料中的木质素、半纤维素和纤维素,从而实现生物质材料的组分分离,能对纤维产生润胀作用,从而增强纸浆成纸时纤维间的结合力,达到提高纸张强度的目的,其次,通过氯化胆碱和草酸制备形成的低共熔溶剂,具有相容性高,成本低且可回收利用,绿色环保,处理过程操作简单,且可显著提高浆料成纸的强度性能,提高了所生产箱纸板的档次,扩大箱纸板的应用领域,最后,步骤一中通过恒温水浴实现低共熔溶剂与废纸浆的反应,确保了在较低的温度和较短时间内完成对废纸纤维的修饰,提高纤维间的结合力,从而起到提高成纸强度的作用。所述低共熔溶剂通过氯化胆碱和草酸经加热搅拌后制备而成,并通过密封容器进行密闭保存,且加热搅拌的温度为120℃,搅拌的时间为5min,能确保低共熔溶剂的制备效果,密闭保存能防止低共熔溶剂挥发,步骤一中低共熔溶剂与废纸浆反应过程中需每隔15min揉搓一次废纸浆,保证低共熔溶剂与浆料充分混合,步骤二中的废纸浆通过200目纱网进行脱水,脱水效果好,步骤三中的抄纸的定量为100g/m2。,所述废纸浆为脱墨后所得的废纸浆,能实现废纸浆的回收利用,实现了节能减排的效果。实施例一:一种提高废纸浆强度性能的方法,包括低共熔溶剂和废纸浆,所述低共熔溶剂包括氯化胆碱和草酸,且所述氯化胆碱和草酸的摩尔比为1:2,所述低共熔溶剂与废纸浆的质量之比为1%,废纸浆的浆浓等于5%,所述方法依次包括以下步骤:步骤一:通过恒温水浴获取低共熔溶剂与废纸浆反应后的混合物,恒温水浴处理的温度为80℃,恒温水浴处理的时间为2h;步骤二:将步骤一获取的废纸浆进行洗涤及脱水处理;步骤三:将步骤二脱水后的浆料进行抄纸处理。实施例二:一种提高废纸浆强度性能的方法,包括低共熔溶剂和废纸浆,所述低共熔溶剂包括氯化胆碱和草酸,且所述氯化胆碱和草酸的摩尔比为1:2,所述低共熔溶剂与废纸浆的质量之比为1%,废纸浆的浆浓等于5%,所述方法依次包括以下步骤:步骤一:通过恒温水浴获取低共熔溶剂与废纸浆反应后的混合物,恒温水浴处理的温度为80℃,恒温水浴处理的时间为1h;步骤二:将步骤一获取的废纸浆进行洗涤及脱水处理;步骤三:将步骤二脱水后的浆料进行抄纸处理。实施例三:一种提高废纸浆强度性能的方法,包括低共熔溶剂和废纸浆,所述低共熔溶剂包括氯化胆碱和草酸,且所述氯化胆碱和草酸的摩尔比为1:2,所述低共熔溶剂与废纸浆的质量之比为0.5%,废纸浆的浆浓等于5%,所述方法依次包括以下步骤:步骤一:通过恒温水浴获取低共熔溶剂与废纸浆反应后的混合物,恒温水浴处理的温度为80℃,恒温水浴处理的时间为2h;步骤二:将步骤一获取的废纸浆进行洗涤及脱水处理;步骤三:将步骤二脱水后的浆料进行抄纸处理。实施例四:一种提高废纸浆强度性能的方法,包括低共熔溶剂和废纸浆,所述低共熔溶剂包括氯化胆碱和草酸,且所述氯化胆碱和草酸的摩尔比为1:2,所述低共熔溶剂与废纸浆的质量之比为1%,废纸浆的浆浓等于5%,所述方法依次包括以下步骤:步骤一:通过恒温水浴获取低共熔溶剂与废纸浆反应后的混合物,恒温水浴处理的温度为60℃,恒温水浴处理的时间为2h;步骤二:将步骤一获取的废纸浆进行洗涤及脱水处理;步骤三:将步骤二脱水后的浆料进行抄纸处理。对比例:将充分浸泡、分散后的废纸浆不进行任何处理,直接进行抄纸处理。对实施例一、实施例二、实施例三、实施例四和对比例中所得的纸张进行强度性能检测,具体的检测结果具体见表一、表二、表三和表四:对比例实施例一提高率(%)耐破指数(kpa·m2/g)1.261.4817.5抗张指数(n·m/g)17.624.036.7环压强度指数(n·m/g)5.988.3639.8耐折度(次)6950.0表一对比例实施例二提高率(%)耐破指数(kpa·m2/g)1.261.4615.9抗张指数(n·m/g)17.623.030.9环压强度指数(n·m/g)5.987.8130.6耐折度(次)6833.3表二对比例实施例三提高率(%)耐破指数(kpa·m2/g)1.261.4111.9抗张指数(n·m/g)17.620.617.2环压强度指数(n·m/g)5.987.2320.9耐折度(次)6716.7表三对比例实施例四提高率(%)耐破指数(kpa·m2/g)1.261.346.35抗张指数(n·m/g)17.518.97.62环压强度指数(n·m/g)5.987.0017.1耐折度(次)6716.7表四从以上对比数据可以看出,本发明提出的采用低共熔溶剂来处理废纸浆,可显著提高浆料成纸的强度性能。除上述优选实施例外,本发明还有其他的实施方式,本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形,只要不脱离本发明的精神,均应属于本发明所附权利要求所定义的范围。当前第1页12
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