用于制造纸制品的工艺的制作方法

文档序号:432861阅读:420来源:国知局

专利名称::用于制造纸制品的工艺的制作方法用于制造纸制品的工艺相关申请的交叉参考本申请要求美国临时申请2005年9月13日提交的No.60/716,704、2005年10月5日提交的No.60/723,674、2006年1月17日提交的No.60/759,492、2006年3月21日提交的No.60/784,365的优先权,其每一个的整体内容在此并入作为参考。
背景技术
:造纸过程通常要将材料降成其纤维结构并且然后将那些纤维重新排列以制成纸制品。这些纤维可以通过各种来源获得,包括造纸用布、种子纤维、黄麻、亚麻、草、动物纤维和植物纤维。新近,来自可再循环产品的纤维已经成为造纸厂重要的原料,无论是单独或与来自其它来源的纤维组合使用。尽管有几世纪的造纸经验,工业上仍然面临着很多技术挑战。用于分解用作纸原料的可再循环纸制品的现有方法常常破坏构成可再循环制品的个体纤维,因此降低原料的总体质量。另外,利用可再循环原料以及其它原料来源的制造方法,对于处理设备,要不断地与污染物战斗,这是由于原料中杂质和/或来自生产线的其它区域的杂质的结果。例如,由橡胶和硅涂层产生的杂质可以在机器组件的表面上堆积,影响生产设备的性能以及再循环纸制品的质量。结果是造纸厂需要频繁地停机以清洁机器的污染物。清洁过程是昂贵的并且导致生产力的总体损耗。因此,造纸厂相当需要产生更有效造纸实践和更高质量的再循环纸制品的方法和材料。
发明内容在一个实施例中,本发明提供一种用于再循环纸制品的方法,包括粉碎可再循环的纸制品;向粉碎的纸制品添加酶表面活性剂渗透剂处理溶液以形成包括液体和固体成分的混合物;对混合物进行混合;和将混合物引入造纸过程的湿端。在另一个实施例中,本发明提供一种再循环纸制品的方法,包括粉碎可再循环的纸制品;向粉碎的纸制品添加消泡表面活性剂渗透剂处理溶液以形成包括液体和固体成分的混合物;对混合物进行混合;和将混合物引入造纸过程的湿端。在另一个实施例中,本发明提供一种用于制造纸制品的方法,包括提供纸浆用木材;在标准的造纸过程中处理纸浆用木材;向加工的纸浆用木材加入酶表面活性剂渗透剂液体处理溶液以产生均匀的混合物;和将混合物引入到标准造纸过程的湿端。在又一个实施例中,本发明提供一种处理纸生产线的组件的方法,其中纸生产线整合有流浆箱,用于将纸原料均匀分配到纸幅传输系统上,所述传输系统具有用于将液体施加到原料上的液体供应系统,允许液体排出,同时纸原料保持在传输系统上均匀分布以形成纸幅;压制机,用于接收纸幅并且进一步除去液体;和白水系统,用于捕获排出的液体中的至少一些且将排出的液体中的至少一些再循环到传输系统以在造纸中使用,该方法包括在生产线空闲时,对白水系统添加表面活性剂渗透剂处理溶液以产生白水混合物,并且将该混合物循环通过传输系统;将混合物排出到废物水处理系统中;和为白水系统重新充满水以继续使用。在另一实施例中,本发明提供一种防止在纸生产线的白水系统中形成被认为是粘性物质的水不可溶颗粒成分的方法,其中纸生产线整合有纸原料制备室,用于向流浆箱供应纸原料,所述流浆箱用于向纸幅传输系统上均匀地分配纸原料,所述传输系统具有向原料施加水的供液系统,允许液体排出而纸原料中的纸桨保持在传输系统上均匀分布以形成纸幅;压制机,用于接收纸幅并且进一步除去液体;以及白水系统,用于捕获排出的液体中的至少一些并且将排出的白水中的至少一些再循环以辅助纸原料的生产,该方法包括向白水系统添加酶表面活性剂渗透剂处理溶液以配制含酶白水混合物;和将含酶白水混合物再循环到流体供应系统,同时在纸幅传输系统中形成纸幅。在另一实施例中,本发明提供一种处理纸生产线的组件的方法,其中纸生产线整合有纸原料制备室,用于向流浆箱供应纸原料,所述流浆箱用于向纸幅传输系统上均匀地分配纸原料,所述传输系统具有向原料供应水的液体供应系统,允许液体排出而纸原料中的纸浆保持在传输系统上均匀分布以形成纸幅;压制机,用于接收纸幅并且进一步除去液体;以及白水系统,用于捕获排出的液体中的至少一些并将排出的白水中的至少一些再循环以辅助纸原料的生产,该方法包括向白水系统添加消泡表面活性剂渗透剂处理溶液以配制含消泡剂的白水混合物;和将含消泡剂的白水混合物再循环到流体供应系统,同时在纸幅传输系统中形成纸幅。在再一实施例中,本发明提供一种清洁纸生产线一部分的方法,所述纸生产线包括流浆箱,用于向喷洒液体的纸幅传输系统上均匀分配纸原料,所述纸幅传输系统允许液体排出而纸浆保持在传输系统上均匀分布以形成纸幅;白水系统,用于捕获排出的液体中的至少一些并将排出的液体中的至少一些再循环到传输系统以辅助纸幅的生产;和压制机,用于接收纸幅并且进一步除去液体,该方法包括喷洒水溶液以覆盖生产线一部分的表面,水溶液包括表面活性剂-渗透剂-释放剂;和从喷洒了溶液的生产线部分清洗去该溶液。在另一实施例中,本发明提供一种清洁纸生产线的涂布机系统的方法,所述纸生产线整合有流浆箱,用于向喷洒液体的纸幅传输系统上均匀分配纸原料,所述纸幅传输系统允许液体排出而纸浆保持在传输系统上均匀分配以形成纸幅;含酶白水系统,用于捕获排出的液体中至少一些并将排出的液体中的至少一些再循环到传输系统以辅助纸幅的生产;以及压制机,用于在纸幅到达涂布机系统以前,接收纸幅并且进一步除去液体,该方法包括在生产线空闲时喷洒酶表面活性剂渗透剂处理溶液以覆盖涂布机系统的表面;和从涂布机系统清洗酶表面活性剂渗透剂处理溶液。在另一实施例中,本发明提供一种清洁纸生产线的过滤器的方法,所述纸生产线整合有流浆箱,用于向喷洒液体的纸幅传输系统上均匀地分配纸原料,所述纸幅传输系统允许液体排出而纸浆保持在传输系统上均匀分配以形成纸幅;含酶白水系统,用于捕获排出的液体中的至少一些并将排出的液体中的至少一些再循环到传输系统以辅助纸幅的生产;和压制机,用于在所述纸幅到达涂布机系统以前,接收纸幅并且进一步除去液体,该方法包括从纸生产线上取下过滤器;在包含表面活性剂渗透剂处理溶液的浴槽中浸泡过滤器;从浴槽中取出过滤器;和用高压水清洗过滤器。在又一实施例中,本发明提供一种在造纸生产线中造纸的方法,所述纸生产线整合有流浆箱,用于向喷洒液体的纸幅传输系统上均匀分配纸原料,所述纸幅传输系统允许液体排出而纸浆原料保持在传输系统上均匀分配以形成纸幅;含酶白水系统,用于捕获排出的液体中的至少一些并将排出的液体中的至少一些再循环到传输系统以辅助纸幅的生产,该方法包括在白水系统中添加酶表面活性剂渗透剂处理溶液。本发明的其它方面将通过考虑详细描述和附图而变得明显。图1图示了依据纸生产线的一个实施例的纸张原料制备过程。图2是在造纸过程期间,再循环的纸制品成分形成需要的、不需要的聚集的示意图。图3概要示出从木料到最终产品的纸制品生产线。图4是具有开放白水系统的造纸过程的部分示意图。图5是具有封闭白水系统的造纸过程的部分示意图。图6是纸生产线湿端的示意侧面正视图。图7是湿端流浆箱的透视图。图8是本发明再循环车间应用方面的示意平面图。具体实施例方式在详细解释本发明实施例以前,应该理解本发明并非将其应用限制到下面说明书中阐述的或在附图中所示的组件的构造和布置的细节上。本发明能够有其它实施例或以其它方式实践或执行。而且,应该理解这里使用的措辞和术语是为了解释的目的,不应该被认为是限制。这里使用的"包括"、"包含"或"具有"和其变体意味着包含下文中列出的项目和其等价物以及另外的项目。除非另外特别指出或限制,否则术语"安装"、"连接"、"支撑"和"结合"以及它们的变体被广泛使用且包含直接或间接的安装、连接、支撑和结合。另外,"连接"和"结合"不限制为物理或机械连接或结合。这里指出的所有百分比是指体积百分比,除非另有特别说明。也应该理解这里引用的任何数值范围包括从低值到上限值的所有值。例如,如果浓度范围描述为1%到50%,意思是诸如2%到40%、10%到30°/。或1%到3%等的值是在本发明中特意列举的。它们只是具体意向的示例,并且可以认为包括所列举的最低值和最高值并且它们之间的所有可能的数值组合是在本发明中明确陈述的。本发明的一些实施例涉及表面活性剂渗透剂处理溶液(下文中称为"处理溶液")以及它们在制造纸制品中的应用,所述纸制品包括用前和/或用后的可再循环纸张制成的产品。在一些实施例中,处理溶液是环境友善的、没有危险的且PH中性的。处理溶液可以用于将可再循环的纸张原料分解为个体纤维,而不降解纤维的结构完整性。完好的纤维和其它理想分解的纸张成分的聚合体可以转变成新的高质量再循环纸制品,不管用于新的再循环纸制品的成分是包含100%可再循环的纸原料还是其百分比较少的纸原料。另外,在生产过程中忙碌的纸张制造期间,处理溶液可用于清洁纸生产线上机器内部和外部组件。相应地,在每个造纸周期,可消除纸成分的污染,并相对于可再循环纸制品(碎裂),产生有效的纸张生产吨数的增加,并且对机器执行计划的清洁的必要停机时间的量和频次可被最小化。处理溶液也可以在停机工序中使用,以清洁造纸线上的机器。在计划的清洁操作期间,诸如"煮沸"工序,可以使用处理溶液清洁机器组件的内外表面。本发明的处理溶液包括两种类型。第一种类型是酶表面活性渗透剂处理溶液(下文为"酶溶液"),第二种类型是消泡表面活性渗透剂处理溶液(下文为"消泡溶液")。酶溶液酶溶液可以被制造为基本上没有抗菌活性的碱性水混合物。酶溶液包括表面活性剂-渗透剂-释放剂和酶剂。表面活性剂-渗透剂-释放剂至少部分作用是通过防止生物质被油、油脂或脂肪废物窒息,来抑制对生物废水处理系统的损害。表面活性剂-渗透剂-脱模剂包括表面活性剂-溶剂、粘合剂-增稠剂、渗透剂或清洁剂、和水。在一个实施例中,表面活性齐U-渗透齐U-释放剂包括约2.3M到约2.4Q/。的N-甲基-2-吡咯垸酮(表面活性剂-溶剂)、约0.2%到约0.4%的乙氧基化的辛基苯酚(粘合剂-增稠剂)、约1.5%到约1.6。/。的texanol(渗透剂或清洁剂)和平衡水。可商购获得的表面活性剂-渗透剂-释放剂包括RenewSystrms的AqueousReActivator逸(得自RenewSystemInc.,BayCity,Michigan)。在一些实施例中,RenewSystrms的AqueousDecontaminatorTM(也得自RenewSystemInc.,BayCity,Michigan)可以加入到表面活性剂-渗透剂-释放剂中以缓和表面活性剂-渗透剂-释放剂的化学性质。酶剂可以在包含水和丙二醇(1.8-1.9%)等的酶保护剂稳定剂溶液中包括一种或多种酶。这里术语酶是指包括高分子量的公知通过活细胞产生的复合蛋白质并且由以特征性空间定向的结构结合的多个氨基酸组成,以及包括更新的和遗传工程的酶组合物。各种基本的酶类型可以包括水解酶、异构酶、连接酶、裂合酶、氧化还原酶和转移酶。更具体地,酶可以由地衣芽孢杆菌(Bacciluslicheniformis)的菌株发酵而产生。合适的酶的例子包括脂肪酶、a-淀粉酶、蛋白酶(1.8-1.9%)等或其混合物。可商购的酶剂包括RenewSystems的Xzyme^#自RenewSystemInc.,BayCity,Michigan)。用在酶的水溶液中的酶的体积百分比可以在约0.01体积%到约3体积%的范围。酶溶液通过使表面活性剂-渗透剂-释放剂和酶剂按约8到约10份表面活性剂-渗透剂-释放剂与1份酶剂的体积比例混合在一起制成。在一个实施例中,酶溶液通过将约9份表面活性剂-渗透剂-释放剂和1份酶剂混合而制成。在另一实施例中,酶溶液通过将约IO份表面活性剂-渗透剂-释放剂和1份酶剂混合而制成。得到的酶溶液在浊度和PH测量完成以后,被混合约两小时。PH理想的是保持在中性PH范围,诸如约5到约8的PH值。如果PH不在中性范围内,碱性溶液,诸如硼酸钠(NaB04)的水溶液,可以用于升高酶溶液的PH,而酸性溶液,诸如柠檬酸或盐酸的水溶液,可以用于减少酶溶液的PH。可商购的酶溶液包括RenewSystems的Silzyme(得自RenewSystemInc.,BayCity,Michigan)。在使用前,酶溶液可以用水稀释以提供0.065%到约50%的酶溶液。消泡溶液消泡溶液包括如上的表面活性剂-渗透剂-释放剂和消泡(抗泡沫)剂。消泡剂可以包括硅乳液和稳定剂,并且可以用于减少蛋白质、气体、表面活性剂或皂类引起的泡沫以及可能干扰加工的含氮材料。消泡剂的例子包括2-辛醇、磺化油、有机磷酸酯、硅油、甲基聚硅氧烷、和其组合物。可商购的消泡剂包括FoamOut(得自RenewSystemInc.,BayCity,Michigan)。消泡溶液是通过将表面活性剂-渗透剂-释放剂和消泡剂按至少约98份表面活性剂-渗透剂-释放剂与约2份消泡剂的体积比例混合在一起而制成。制成的消泡溶液在进行浊度和PH测量后混合约两个小时。PH理想地保持在中性PH范围,诸如约5到约8的PH值。如果PH不在中性范围内,碱性溶液,诸如硼酸钠(NaB04)的水溶液,可以用于升高消泡溶液的PH,而酸性溶液,诸如柠檬酸或盐酸的水溶液,可以用于减少消泡溶剂的PH。可商购的消泡溶液包括RenewSystems的NuFiber(得自RenewSystemInc.,BayCity,Michigan)。可再循环纸的分解图1中示出纸再循环过程IO,其中使用处理溶液分解可再循环纸。一种或多种类型的可再循环纸可用作该过程的可再循环的纸原料。在利用酶溶液的工艺中,可再循环的纸原料可以包括离型纸制品,诸如用作不干胶的背衬、新闻用纸、彩色和/或涂层的纸箱产品、和涂层的波纹纸板。用在这些或其它类型可再循环纸制品上的涂料可以包括有机硅或乳胶成分。在利用消泡溶液的工艺中,可再循环的纸原料可以包括涂腊的纸板箱(WCC)、纸箱产品和波纹纸板(例如"旧"波纹纸板(occ))。纸张再循环过程10开始是将再循环的纸原料粉碎12以产生粉碎的可再循环纸。可再循环的纸原料可以被粉碎成任何想要的尺寸,更尤其是尽可能的小。在一个实施例中,可再循环的纸原料被粉碎成1*1的正方形。然后在环境(室)温度下,将粉碎的可再循环的纸原料和处理溶液混合14。该混合物可包括约10%到约50%粉碎的纸和约50%到约90%处理溶液。处理溶液将粉碎的纸产品分解成其构成成分,如图2所示,包括单个的拉长木质纸浆纤维20、颜料21、胶粘剂/粘合剂23(通常仅在酶工艺中)和一般公知的底页(basesheet)填料25,例如。纤维20保持拉长,并且基本不会由于,至少部分由于,处理溶液的PH中性而分解。粉碎的纸原料可以在处理溶液中湿润约15分钟到约20分钟,诸如通过被混合或搅拌。然后混合物掺合或混合16预定时间量以形成通常均匀的混合物。混合时间可以是约2到约10分钟。经过混合混合物16,粉碎的可再循环的纸原料的单片的粘合剂通过处理溶液分解,使得单片基本分离成其构成成分,包括通常分离的纤维20,使得构成成分适合制造新的高质量纸制品。然后均匀的混合物在预定温度18,举例,诸如在约环境温度到约180。F之间,保持预定的时间,例如约2小时。将均匀混合物保持在预定温度1S的同时,可以继续进行混合过程以利于保持均匀混合物,并可能有助于进一步将可再循环的纸原料分解成其构成成分。其中需要将温度升高到环境温度以上,举例但不是限制地,该温度可以通过利用要加入处理溶液的预加热水来达到。在酶处理中,约15加仑的酶溶液可以加入到约14,000加仑经加热处理的水中。在消泡处理中,约30加仑的消泡溶液可以加入到约14000加仑经加热处理的水中。下面,混合物,不管是否加热到环境温度,令其置于环境温度(标准室温)或约70°F,例如,直到用于造纸过程中。在一个实施例中,由于混合物置于环境温度,产生的液体和固体成分能够至少部分分离,并且例如油墨的污染物可从顶层撇去。或者,混合物可通过加热而被维持在任何特定的温度。适当体积的来自18的混合物可被供入到标准造纸过程26中,如图1和3所示。或者,混合物可通过从分解的可再循环纸混合物的纸浆(固体成分)中分离液体(滤出液)而进一步处理。各种过滤工艺可以单独或彼此组合使用,包括压带过滤、重力过滤和/或真空过滤。液体28可被处理并且根据其条件,或者循环以用于处理溶液与粉碎的再循环纸结合的过程14,或者送入废水处理系统35。纸浆22可被漂洗24并用作标准造纸过程26的原料。如图1所示,来自18的混合物在直接传输到标准造纸过程26之前或在分离成液体和固体成分20之前,可以经过漂白38和混合40。理想的,来自18的混合物供入标准造纸产品过程26,如图1和3所示。混合物可以引入过程26的湿端27(图3)以配制所需稠度的纸原料。否则,当采用过滤步骤时,按照需要,再循环的纸浆可以引入湿端27以制造具有百分之百或以下的再循环纸制品含量的纸制品,而产生的滤出液被循环到处理溶液与粉碎的可再循环纸原料结合的过程14中,或直接送到废水处理系统35而不必要用额外的液体28处理,例如中和。如上所述,并且如图l所示,滤出的废液28可以在造纸过种中循环再利用,或排出到诸如废水处理系统35中,或其一定的组合。絮凝剂(flockingagent)可以添加到废液30中以从中分离污染物,诸如油墨,其为示例而不是限制。絮凝剂可以包括美国西部膨润土和其它专禾U成分,可从Michigan,Oxford的WastewaterEngineers,Inc.方便获得,产品编号WE-KM-4,包括诸如结晶二氧化硅(Si02)或石英的成分。然后废液和絮凝剂的混合物可以被过滤32,诸如通过使用真空过滤器,以从废液中清除液体或固体污染物。经过污染物的清除,来自再循环过程的通常PH中性的废液副产品34适合于在14中重新利用,或排到环境中,诸如通过废水处理系统35,而不会危害环境。白水系统中的添加剂本发明的另一方面包括利用处理溶液作为至少一部分再循环白水系统36的添加剂,无论白水系统36是通常开放的系统(图4)或通常封闭的系统(图5)。为了经济的原因,白水系统36可被限定为用于造纸过程中的处理液,其被收集或部分收集,并且通常至少一部分再循环,不管系统是开放的还是封闭的系统。新鲜水的供应38是用管供应到白水系统36中以维持白水系统36的所需的水平或流体容量。倾向于使用再循环的封闭白水系统,其中白水40例如包括水、纤维和来自原料制备的添加剂,其被再循环预定的周期。白水系统36捕集从长网案(Fourdriniertable)46的造纸网和/或造纸布中排出的流体(图4-5),并且可以使至少部分流体经过供液系统41再循环,诸如回到造纸原料制备室39,其将来自图1的18和/或24的再循环原料合并入造纸过程,和/或其下游。处理溶液加入到白水系统36中,由于通过表面活性剂减少了表面张力,白水系统40的使用寿命大为延长并且有利于纸浆回收,从而减少了清洁频率和造纸生产线为了清洁而停机的时间量,同时也减少了造纸过程中新鲜水38的需求和消耗量。例如,已经证明在白水系统36中使用处理溶液可以延长白水40的使用寿命约10%到约50%。酶溶液延长白水40的使用寿命的一种方式是通过防止"粘性物质"的形成,"粘性物质"在本领域中是已知的,包括凝结成分的水不溶性凝胶颗粒,例如有机硅、胶乳和碳酸钙。粘性物质在造纸过程中是高度不希望的,因为它们可以在制成的纸制品中产生皱褶和/或穿孔,这会导致被称为是"破裂"或废纸的形式。另外,粘性物质堆积在湿端27的各种造纸机组件上,因此增加机器的必要清洁和维修的频率,并且因此增加机器的停机时间。此外,如果包括有机硅的涂料层被施加到纸制品上,酶溶液可以减少涂料中有机硅成分的量。这是由于白水40中有液体有机硅的存在,它是由白水40中防止粘性物质形成的酶溶液含量而带来的。另外,PH中性酶溶液也允许聚合装置引入造纸系统中,从而产生进一步的潜在的成本降低。白水系统36可以包含约10,000到约20,000加仑之间的液体。新鲜水38通过液体供应系统补充到白水系统36中,所述液体供应系统这里表示为例如一个或多个高压针或喷射头42,用于在压制以前喷淋或漂洗纸制品的纸幅。通过对白水40中连续或周期性添加处理溶液,例如通过一个或多个喷射头42,在白水混合物中可以维持体积浓度的水平。通过喷射头42添加处理溶液,额外的效益来自于对直接处于喷射头42下方的长网案46的造纸网和/或造纸布的清洁。还应该认识到附加的处理溶液可以从18的混合物中引入到标准的造纸过程28中,特别是如果18的混合物没过滤的话。酶溶液对于减少在系统中生物薄膜以及抑制在白水40内堆积的粘性物质可能是特别有用的。酶溶液可以加入到白水40中以获得在白水40内酶溶液体积浓度水平在约0.05%到约0.1%之间的白水混合物。但是,随着新鲜水加入到白水系统36中,白水40中酶溶液的浓度水平可随着时间减少。因此,通过连续或周期性地将酶溶液加入到白水40中,例如通过一个或多个喷射头42,白水混合物中可以维持0.1%的酶溶液体积浓度水平。在一个实施例中,酶溶液是Silzyme。恢复性煮(RestorativeBoilOut)湿端27必需经过按计划的恢复性清洁或"恢复性煮",这可约每6周执行一次。恢复性清洁提供所有机器组件的彻底清洁,并以排出旧的供应的白水40并用新鲜水更新白水系统36而告终。由于在造纸过程期间,处理溶液通常在白水40中均匀地混合和循环,恢复性清洁的频率可以从约6周减少到约8周,并且因此白水40的使用寿命可延长约两周。相应地,可以通过减少新鲜水38的消耗、减少机器停机频率、以及减少废纸的产生且增加给定时间内生产的可用纸制品的吨数,提高造纸过程12的经济效率。例如,在整个标准造纸过程26循环包含约0.1。/。Silzym^的白水,可以使得适合于销售的纸制品价值从每吨最终纸制品约$50.00增加到约$250.00。这增加了经济效率,是由于处理溶液抑制纸浆、粘合剂、不同添加剂和粘性物质(在酶溶液的情况下)堆积在机器的组件上的结果,因此减少了一段时间内恢复性清洁的频率且减少了废纸形成量,这与增加给定时间周期内可销售纸制品的产出有关。通常在生产线停止状态,对纸张生产线的整个湿端30执行恢复性清洁。湿端27的曝露组件,包括流浆箱44的内部(图6和7)、长网案46、和任何辊和压制机,诸如机架辊48、伏辊50和水印辊51都被喷洒处理溶液。处理溶液可以利用例如标准手泵喷雾器或任何其它类型的喷雾分配机构而供应到组件上。供应后,在进行煮以前,使处理溶液处于组件的表面上一段预定时间周期,如约20到约30分钟或更长。在一个实施例中,湿端27的曝露组件用水中约10%到约30%312丫11^@浓縮物的处理溶液喷洒。例如,1500加仑的供应水可以和300加仑的Sizyme⑧浓縮物组合配制成20容积%的312乂1^@溶液。煮可以通过在提高的温度下,诸如在约120。F和约150。F之间,通过泵在白水系统36中循环处理溶液-白水混合物来进行。这个温度范围虽然接近,但比通常必要的约180。F和约240。F之间温度范围的普通煮温度明显降低。降低煮的温度是可能的,因为白水40中有处理溶液,并且附加的处理溶液直接喷洒到指定机器组件的内表面。相应地,煮的期间消耗的能量可以大大减少。煮的工序可执行约1到3小时之间的时段。在执行煮后,白水40和处理溶液混合物可以直接排出到废水处理系统,而不必要进一步的处理。维护性煮在恢复性维护清洁期间以外,白水系统36可以在湿端27的计划的维护清洁或"维护性煮"工序排出。维护清洁通常在方便的时间操作,例如制造不同等级纸之间转换的时期。维护清洁过程类似于恢复性清洁过程,除了处理溶液的浓度可能较低。在一个实施例中,湿端27的曝露组件用约1%到约6%3^71116@浓縮物的处理溶液喷洒。维护性煮的工序可以与上述用于恢复性煮的工序相同的方式进行。清洁长网案的造纸网和造纸布的表面也可以在长网案46的造纸网和/或造纸布表面进行恢复性和维护性清洁。为了就地清洁造纸网和/或造纸布,通常称为"就地清洁"(CIP),处理溶液例如通过手泵喷雾涂布器喷洒供应到其整个外表面。使处理溶液留置规定的时间量,例如约20到约30分钟。然后,通过用约800psi的水喷洒造纸网和/或造纸布,执行电动洗涤操作,其中水可以在约120°F到约140°F的温度喷洒。产生的水和处理溶液可以排入白水系统36,在此处,它可以保留,直到将白水40排出到废水处理系统的时间,诸如在恢复性或维护性煮期间。在一个实施例中,处理溶液是约6%的8&乂11^@浓縮物。为了进行造纸网和/或造纸布的恢复性清洁,处理溶液维持在约120°F到约165°F的温度。使造纸网和/或造纸布浸泡约20到约30分钟。之后,在约120。F到约165°F的温度下煮系统。产生的水和处理溶液可以排入到废水处理系统中。然后造纸网和/或造纸布可以返回生产。在一个实施例中,处理溶液是约1%到约6%的311^11^@浓縮物。为了执行造纸网和/或造纸布的COP维护性清洁,则卸下造纸网和/或造纸布,将处理溶液喷洒到外表面。使处理溶液留置约20到30分钟,并且然后用喷雾电动清洗机洗掉,其中水的压力在约800到约3000psi,并且水的温度是约120。F到约165。F。产生的水和处理溶液可被排入到废水处理系统。然后造纸网和/或造纸布可以被重新安装。在一个实施例中,处理溶液是约1%的Silzyme⑧浓縮物。清洁过滤器白水系统36通常具有一个或多个过滤器(未示出)以除去杂质,作为示例但不是限制性,所述杂质包括纸浆残渣、粘性物质(在酶法工艺的情况下)、碳酸钙、粘合剂和其它添加剂。过滤器通常也需要定期清洁,这可用处理溶液来推动。过滤器被拆下且完全浸没在可维持约120°F的处理溶液浴中。过滤器可以在处理溶液内浸泡规定的时间段,例如约20到约30分钟。然后取出过滤器且用约800到约300psi且温度为约120°F到约165°F的水电动清洗。产生的水和处理溶液可以排入到废水处理系统,并且重新安装过滤器以继续使用。在一个实施例中,处理溶液是约20%的311^11^@浓縮物。清洁涂布机系统造纸过程的湿端27的下游,是涂布系统60,如图6所示,其可以用于对纸制品施加不同涂料,例如颜料、粘合剂和添加剂(即不溶粘料、增塑剂、防腐剂和染料)。涂布机系统60具有与白水系统36分离的流体系统(未示出),并且因此具有分离的槽以保持施加的涂料类型。随着时间过去,涂布机系统60上可能有堆积其上的涂料成分,并且因此需要定期清洁。涂布机系统60可以利用恢复性煮过程或维护性煮过程清洁。在恢复性煮过程中,涂布机系统60内的任何过滤器可如上所述被取下且清洁。然后,以约120°F到约165。F的温度,约10-20%的Silzyme溶液通过系统循环约2到约3小时。相应地,在2000加仑容量的涂布机系统中,可以通过在1600加仑水中混合400加仑的8^7!1^@浓縮物来配制20%的Silzyme⑧溶液,其中水可以被加热到约120°F。在煮的过程完成后,更换清洁了的过滤器,且温度在约120。F的水可以循环贯穿涂布机系统60约10到约20分钟。然后在涂布机系统60中的加热水排入到废水处理系统中,并且涂布机系统60准备好使用。为了执行涂布机系统60的维护性清洁,约1%到约6%的Silzyme溶液以约120°F到约165°F循环过系统60约2到约3个小时。在维护性清洁期间,过滤器可被留在原位。相应地,在2000加仑容量的涂布机系统60中,6%的Silzyme溶液可通过在1880加仑水中混合120加仑SilZyme浓縮物而配制,并且之后可被预加热到约120°F到约165°F。在煮完成以后,系统60直接排入到废水处理系统。然后涂布机系统60充入温度约120°F的新鲜水,其中水循环过整个系统60约10到约20分钟。然后加热的水排入到废水处理系统,并且涂布机系统60准备好再次使用。涂布机系统60和过滤器可以通过向其外表面通过例如手持喷雾涂布器施加约10%到约20%的3&711^@溶液来清洁表面。令3&711^@溶液喷雾到外表面上后留置约20到约30分钟。然后Silzym^溶液用来自电动清洗器中的约800到约3000psi的高压水清洗掉。该过程可以按需要的频率重复,以获得理想程度的表面清洁。图8示出造纸厂的一个实施例,其中将可再循环纸处理和造纸过程组合起来。可再循环纸进入选料区6,此处纸制品按组成分选。例如,包括离型纸制品的可再循环纸,诸如用作不干胶背衬、新闻用纸、彩色的和/或涂层的纸箱制品、和涂层的波纹纸板,可以分成一类,用酶溶液再循环。包括涂蜡的纸板箱(WCC)、纸箱制品、和波纹纸板(例如"旧"波纹纸板(OCC))的再循环纸可以分为另一类,用消泡溶液再循环。分选的纸作为造纸过程的可再循环纸原料并且可被装入存储单元5中直至准备使用。可再循环纸可以依据图1中所示的步骤处理。可再循环纸原料进入粉碎区域2被粉碎成小块。然后粉碎的纸被运输到投料仓3,在该处它和处理溶液组合并且混合以形成基本均匀的混合物。均匀的混合物可以按照关于图1的上述步骤进一步处理,以形成用于造纸过程7的原料。来自再循环过程的原料被递送到纸生产线的湿端27处的流浆箱44中(图3、6和7)。流浆箱44将来自再循环过程的原料均匀地递送到纸幅传输系统,所述传输系统包括例如金属丝网或塑料网筛。加工液体,诸如如图4和5中的白水系统36,被供应到传输系统的原料上。液体通过网筛排出同时纸浆保持均匀分布在传输系统上以形成纸幅。液体处理系统,诸如图4和5中的白水系统36,捕获通过传输系统的液体并且使至少部分液体再循环到传输系统。当液体从纸浆中排出时,纤维形成更粘聚的纸幅。可以在纸幅下面引入真空,同时水印辊压靠在纸幅的上表面且轻压其上。然后纸幅从带上分离且沉积到毡制品上。这种毡制品在辊之间运载以进一步从纸幅中清除水。在此,水分可减少到约65%。然后这种毡制品通过一系列加热辊以将纸幅干燥到水分含量约3%到约4%,并且通过几个砑光机组使纸光滑。纸在辊上成巻之前,可被涂布和/或调节水分含量。如上所述,处理溶液可以添加到造纸过程的再循环白水系统中以清洁纸生产线中机器的内部和外部组件。另外,如上所述,处理溶液可在机器的恢复性清洁、机器的维护性清洁、长网案的造纸网和造纸布的清洁、过滤器清洁和涂布机系统清洁期间使用,所有的都如上所述。可以理解,上面讨论的实施例是示范性实施例,并且旨在说明而是限制。例如,处理溶液也可以直接用在标准纸制品制造过程26,不管是否使用再循环纸。处理溶液可以添加到用在过程26中的处理的纸浆用木材中,以减少纸桨成分的表面张力,因此提供更均匀的纸浆混合物。这样,"废纸"形成的可能性减少。因此,本发明特别提供涉及用于纸制品制造中的方法。本发明的各种特征和优势在所附权利要求中阐明。权利要求1.一种用于再循环纸制品的工艺,包括粉碎可再循环的纸制品;向粉碎的纸制品添加酶表面活性剂渗透剂处理溶液以形成包括液体和固体成分的混合物;对混合物进行混合;和将混合物引入造纸过程的湿端。2.如权利要求l所述的工艺,其中所述可再循环的纸制品包括不干胶背衬、新闻用纸、涂层的彩色纸箱制品、涂层的纸箱制品、涂层的波纹纸板及其组合的至少之一。3.如权利要求l所述的工艺,其中所述可再循环的纸制品包括乳胶涂料、硅涂料及其组合的至少之一。4.如权利要求l所述的工艺,其中所述酶表面活性剂渗透剂处理溶液包括Silzyme。5.如权利要求1所述的工艺,其中所述混合物包括约50%到约90%的酶表面活性剂渗透剂处理溶液。6.如权利要求3所述的工艺,还包括将所述混合物混合至少足够长的时间以将纸纤维与乳胶涂料、硅涂料或其组合分离。7.如权利要求1所述的工艺,其中所述混合物的PH从大约5到大约8。8.如权利要求l所述的工艺,包括将所述混合物过滤成液体和固体成分,并且将固体成分引入到湿端。9.如权利要求8所述的工艺,包括对分离的液体添加絮凝剂以从中清除污染物。10.如权利要求8所述的工艺,包括再循环所述液体,用于在纸制品再循环的过程中重新使用。11.如权利要求8所述的工艺,包括将所述液体直接释放到废水处理系统中。12.—种用于再循环纸制品的工艺,包括粉碎可再循环的纸制品;向粉碎的纸制品添加消泡表面活性剂渗透剂处理溶液以形成包括液体和固体成分的混合物;对混合物进行混合;和将混合物引入造纸过程的湿端。13.如权利要求12所述的工艺,其中所述可再循环的纸制品包括涂蜡的纸板箱、纸箱制品和波纹纸板的至少之一。14.如权利要求12所述的工艺,其中所述混合物包括约50%到约90%的消泡表面活性剂渗透剂处理溶液。15.如权利要求12所述的工艺,其中所述混合物的PH从大约5到大约8。16.如权利要求12所述的工艺,包括将所述混合物过滤成液体和固体成分,并且将固体成分引入到湿端。17.如权利要求16所述的工艺,包括对分离的液体添加絮凝剂以从中清除污染物。18.如权利要求16所述的工艺,的再循环过程中重新使用。19.如权利要求16所述的工艺,处理系统中。包括再循环所述液体,用于在纸包括将所述液体直接释放到废水20.—种用于制造纸制品的工艺,包括提供纸浆用木材;以标准的造纸过程处理纸浆用木材;向处理过的纸浆用木材加入酶表面活性剂渗透剂液体处理溶液,以产生均匀的混合物;和将混合物引入到标准造纸过程的湿端。21.—种处理纸生产线的组件的方法,所述纸生产线整合有流浆箱,其用于在纸幅传输系统上均匀分配纸原料,所述传输系统具有用于向原料涂敷液体的液体涂敷系统,其允许液体排出,而纸原料在传输系统上保持均匀分布以形成纸幅;压制机,用于接收纸幅并且进一步除去液体;和白水系统,用于捕获排出的液体中的至少一些并将排出的液体中的至少一些再循环到传输系统以用于纸的生产,该方法包括在生产线空闲时,向白水系统添加表面活性剂渗透剂处理溶液,以产生白水混合物并且通过传输系统循环该混合物;将混合物排出到废水处理系统中;和将白水系统重新充满水以继续使用。22.如权利要求21所述的方法,其中所述表面活性剂渗透剂处理溶液包括酶剂。23.如权利要求21所述的方法,其中所述表面活性剂渗透剂处理溶液包括消泡剂。24.如权利要求21所述的方法,其中所述表面活性剂渗透剂处理溶液的PH是大约5到大约8,并且所述流浆箱具有液体供应系统,白水混合物供应到所述液体供应系统中。25.如权利要求21所述的方法,其中所述混合物被加热到大约120。F到165。F的温度,并且加热的混合物通过所述传输系统循环。26.如权利要求21所述的方法,其中所述混合物通过所述传输系统循环大约1到大约3个小时。27.如权利要求21所述的方法,其中所述纸生产线的组件包括流浆箱、长网案、机架辊、伏辊和水印辊的至少一种。28.如权利要求21所述的方法,其中所述纸原料包括可再循环的废纸和新的原料纸的混合物。29.如权利要求21所述的方法,还包括在所述白水混合物通过所述传输系统循环之前,用所述表面活性剂渗透剂处理溶液喷洒所述纸生产线的组件。30.如权利要求29所述的方法,其中所述表面活性剂渗透剂溶液是大约1%到大约6%的3&71116@浓縮物。31.如权利要求29所述的方法,其中所述表面活性剂渗透剂溶液是大约10%到大约20%的Silzyme浓縮物。32.如权利要求31所述的方法,其中在所述白水混合物通过所述传输系统循环之前,使所述表面活性剂渗透剂溶液在所述组件表面上留置大约20到大约30分钟。33.—种防止在纸生产线的白水系统中形成被认为是粘性物质的水不可溶颗粒成分的方法,所述纸生产线整合有纸原料制备室,用于向流浆箱供应纸原料,以向纸幅传输系统上均匀地分配纸原料,所述纸幅传输系统具有向原料涂敷水的液体涂敷系统,其允许液体排出,而来自纸原料的纸浆在传输系统上保持均匀分配以形成纸幅;压制机,用于接收纸幅并且进一步除去液体;以及白水系统,用于捕获排出的液体中的至少一些并将排出的白水中的至少一些再循环以辅助纸原料的生产,该方法包括向白水系统添加酶表面活性剂渗透剂处理溶液以配制含酶白水混合物;和将含酶白水混合物再循环到流体施加系统,同时在纸幅传输系统中形成纸幅。34.如权利要求33所述的方法,其中加入所述酶表面活性剂渗透剂处理溶液以配制在白水混合物内含有以体积计大约0.05%到大约0.1%酶的溶液。35.—种处理纸生产线的组件的方法,所述纸生产线整合有纸原料制备室,用于向流浆箱供应纸原料,以向纸幅传输系统上均匀分配纸原料,所述纸幅传输系统具有向原料涂敷水的液体涂敷系统,其允许液体排出而来自纸原料的纸浆在传输系统上保持均匀分配以形成纸幅;压制机,用于接收纸幅并且进一步除去液体;以及白水系统,用于捕获排出的液体中的至少一些后将排出的白水中的至少一些再循环以辅助纸原料的生产,该方法包括向白水系统添加消泡表面活性剂渗透剂处理溶液以配制含消泡剂的白水混合物;和将含消泡剂的白水混合物再循环到流体涂敷系统,同时在纸幅传输系统上形成纸幅。36.—种清洁纸生产线一部分的方法,所述纸生产线包括流浆箱,用于向喷洒液体的纸幅传输系统上均匀地分配纸原料,所述纸幅传输系统允许液体排出而纸浆在传输系统上保持均匀分配以形成纸幅;白水系统,用于捕获排出的液体中的至少一些并将排出的液体中的至少一些再循环到传输系统以辅助纸幅的生产;和压制机,用于接收纸幅并且进一步除去液体,该方法包括下述步骤喷洒水溶液以覆盖生产线一部分的表面,这里,水溶液包括表面活性剂-渗透剂-释放剂;和从喷洒溶液的生产线部分清洗掉该溶液。37.如权利要求36所述的方法,在喷洒水溶液的步骤中,所述溶液进一步包括消泡剂。38.如权利要求36所述的方法,在喷洒水溶液的步骤中,所述溶液是酶溶液。39.—种清洁纸生产线的涂布机系统的方法,所述纸生产线整合有流浆箱,用于向喷洒液体的纸幅传输系统上均匀分配纸原料,所述纸幅传输系统允许液体排出而纸浆在传输系统上保持均匀分配以形成纸幅;含酶白水系统,用于捕获排出的液体中的至少一些并将排出的液体中的至少一些再循环到传输系统以辅助纸幅的生产;和压制机,用于在纸幅到达涂布机系统以前,接收纸幅并且进一步除去液体,所述方法包括在生产线空闲时喷洒酶表面活性剂渗透剂处理溶液以覆盖涂布机系统的表面;和从涂布机系统清洗掉酶表面活性剂渗透剂处理溶液。40.如权利要求39所述的方法,其中使所述酶表面活性剂渗透剂处理溶液在所述涂布机系统的表面上留置大约20到大约30分钟。41.如权利要求39所述的方法,其中用大约800到大约3000psi的水从所述涂布机系统清洗掉所述酶表面活性剂渗透剂处理溶液。42.如权利要求39所述的方法,其中所述酶表面活性剂渗透剂处理溶液是大约10%到大约20%的3&711^@浓縮物。43.—种用于清洁纸生产线中的过滤器的方法,所述纸生产线整合有流桨箱,用于向喷洒液体的纸幅传输系统上均匀分配纸原料,所述纸幅传输系统允许液体排出而纸浆在传输系统上保持均匀分配以形成纸幅;含酶白水系统,用于捕获排出的液体中的至少一些并将排出的液体中的至少一些再循环到传输系统以辅助纸幅的生产;和压制机,用于在所述纸幅到达涂布机系统以前,接收纸幅并且进一步除去液体,所述方法包括从纸生产线上取下过滤器;在包含表面活性剂渗透剂处理溶液的浴槽中浸泡过滤器;从浴槽中取出过滤器;和用高压水清洗过滤器。44.如权利要求43所述的方法,其中所述浴槽维持在大约120°F的温度。45.如权利要求43所述的方法,其中所述高压水的压力是大约800到大约3000psi,并且所述高压水的温度是大约120°F到大约165°F。46.如权利要求43所述的方法,其中所述浴槽包括大约20%的81127!1^@浓縮物。47.—种在纸生产线中造纸的方法,所述纸生产线整合有流桨箱,用于向喷洒了液体的纸幅传输系统上均匀分配纸原料,所述纸幅传输系统允许液体排出而纸浆原料在传输系统上保持均匀分配以形成纸幅;含酶白水系统,用于捕获排出的液体中的至少一些并将排出的液体中的至少一些再循环到传输系统以辅助纸幅的生产,所述方法包括向白水系统中添加酶表面活性剂渗透剂处理溶液。全文摘要表面活性剂渗透剂处理溶液和其在纸制品制造中的应用。该表面活性剂渗透剂处理溶液包括两种类型。第一种类型是酶表面活性剂渗透剂处理溶液,第二种类型是消泡剂表面活性剂渗透剂处理溶液。该溶液可以用于分解可再循环的纸制品,以用作造纸过程中的原料。该溶液也可以用于清洁纸生产线中机器的内部和外部组件。文档编号C12S3/00GK101305129SQ200680042065公开日2008年11月12日申请日期2006年9月13日优先权日2005年9月13日发明者大卫·B·格雷戈里申请人:庄臣泰华施公司
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