专利名称：一种废弃纺织纤维制备纸张的方法
技术领域：
本发明涉及一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，尤其是一种废弃纺织纤维及制品制备高性能纸张的方法。
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。“十二五”期间，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%;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。目前除一些旧服装或纺织品可以进入二手市场流通，还有少量的重新用于生产毛毯等织物，其他大多数用于填埋和焚烧作为热源使用，造成资源和环境的极大浪费，而在其他领域的运用还比较少，目前能见到的以废弃纺织纤维及制品为原料进行高值化运用的技术研究有:公开的中国专利公开号为CN202273322U，
公开日期为2012年6月13日，发明名称为“一种建筑保温墙体结构”，该申请案公开了一种采用废旧纺织品及服装经破碎处理后重新压制成墙体结构保温层的纤维毡。公开的中国专利公开号为CN201989372U，
公开日期为2011年9月28日，发明名称为“用纺织废料织造的建筑装饰板”，该申请案公开了一种采用无纺布制成的底层和一层或多层玻璃纤维网布通过纺织废料连接制备的建筑装饰板。公开的中国专利公开号为CN201530746U，
公开日期为2010年7月21日，发明名称为“一种污水处理装置”，该申请案公开了一种污水处理装置，将日常生活的废旧布料或工业废弃的织物作为片状填料，并在其表面大面积地附着微生物，以提高污水处理效果。公开的中国专利公开号为CN101904277A，
公开日期为2010年12月8日，发明名称为“双面防水保温被”，该申请案公开了一种以纺织废料(300-600g/m2的化学喷胶棉)制备的蓬松体作为双面防水保温杯的保温主体。公开的中国专利公开号为CN102249632A，
公开日期为2011年11月23日，发明名称为“废弃纺织纤维砌筑砂浆及其制备方法”，该申请案公开了一种通过掺入废弃纤维(纺织厂的边角料及废旧服装)提高了砌筑砂浆在阻裂、增强和增韧等方面性能的制备方法。公开的中国专利公开号为CN2865889Y，
公开日期为2007年2月7日，发明名称为“防渗膜防护板”，该申请案公开了一种以废旧织物纤维为原料通过施胶后烘干而成防渗膜矩形防护板。公开的中国专利公开号为CN101397135A，
公开日期为2009年4月I日，发明名称为“一种纺织固体废弃物的处理方法”，该申请案公开了一种通过对废弃纺织纤维进行洗涤、浸溃、再经过高温制成活性炭的处理方法。可以看出，上述公开的技术方案只是对废弃纺织纤维进行简单地处理制备附加值较低的材料，且很难对废弃纺织纤维进行大规模高值化的运用。
从造纸行业发展来看，早在东汉时期皮、毛、或丝绸就作为纸张原料，随着科技的快速发展和对纸张的大量需求，并且由于木材及其他植物纤维相比纺织纤维更加廉价易得，目前的纸张绝大多数以植物纤维为原料，通过蒸煮、漂白、抄造制得。据造纸行业统计，2011年我国造纸行业实际消耗造纸原料达9044万吨，其中木浆为2144万吨，废纸浆5660万吨，并且进口木浆达到1330万吨，进口废纸浆达到2182万吨。此外，根据造纸工业发展“十二五”规划，到2015年，预计全国纸及纸板消费量将达到11470万吨，纸及纸板总产能将达到13000万吨左右。造纸行业的发展消耗了非常巨大的木材等天然资源，给生态环境带来很大影响，并且木浆和废纸浆的大量进口占用了国家的很多经济资源。若能将废弃纺织纤维及制品经过系列加工，制成造纸所需要的造纸原料，并制出高性能的纸张，这将为纺织废弃纤维找到了资源化的处理途径，也为制浆造纸提供了新的原料。目前采用合成纤维制备合成纸的研究比较多，但在废弃纺织纤维制备高性能纸则缺乏相应的研究。公开的中国专利公开号为CN1570272A，
公开日期为2005年I月26日，发明名称为“一种医用胶带棉纸的制备方法”，该申请案公开了采用木浆、水溶性纤维及复合人造合成纤维，通过配抄，及涂布等制备一种医用胶带棉纸的制备方法；公开的中国专利公开号为CN1570271A，
公开日期为2005年I月26日，发明名称为“一种碳纤维芳纶纤维合成纸及湿法抄造”，该申请案公开了一种以碳纤维和芳纶纤维为结构纤维，辅以粘结纤维制成的合成纤维纸及湿法抄造；公开的中国专利公开号为CN1556752A，
公开日期为2002年9月26日，发明名称为“防伪纸”，该申请案公开了一种采用聚酯或聚丙烯纤维与棉纤维复合等制备防伪纸的方法。可以看出，上述公开的技术方案主要是采用单一的、或者成分可控的合成纤维进行造纸，而对纤维质量差距明显、纤维成分复杂的废弃纺织纤维及制品则不适合。公开的欧洲专利局专利公开号为EP0743393A2，
公开日期为1996年11月20日，发明专利名称为 “Paper material made from a fibrous pulp of industrial textile waste andexhausted sugar beet pulp”,该申请案公开了一种以工业废弃纺织纤维和甜菜衆为原料，通过蒸汽爆破法，在苏打的作用下通过B1-Vis设备的高剪切速率，将纺织纤维和甜菜浆进行充分混合，并且通过3-5%的H2O2漂白，抄造出白度为70-75% ISO的纸张。但该过程对设备要求很高，导致比较高的生产成本，并且该研究主要是以洁净棉纤维和甜菜浆为原料，对其他废弃纺织纤维原料缺乏普适性。由于纺织纤维除了棉麻外，还有毛丝、腈纶、涤纶、棉纶、维纶、丙纶以及各种改性纤维中的任意一种或几种纤维混合物。不仅长度大，且大部分疏水，滤水快，易导致纤维之间结合力不够，并且影响纸张的匀度。目前还没有人提出一套完整有效的的方法，针对废弃纺织纤维及制品制备高性能纸，以达到资源化和高值化目的。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提出一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，通过对废弃纺织纤维及制品分拣、开松除杂、清洁处理、精磨打浆、纤维改性、配浆、抄造成形、及热压处理等工艺制备纸张。本发明目的通过以下技术方案实现:
一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，所述的废弃物纺织纤维制备纸张的方法按以下步骤进行:a原料处理所述的原料处理，是指对废弃纺织纤维或制品按照纤维成分分拣，并去除废弃纺织纤维或制品中的非纤维类硬质杂物，将分拣出的废弃纺织纤维或制品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，磨制成纤维长度为0.6mm-6mm，直径为20 μ m-100 μ m的纤维，盘磨转数为4000-15000转。b纤维改性将经步骤a得到的纤维，稀释成5wt% _8wt%&度的纤维溶液，采用1.2% -3.6%浓度的NaOH溶液在65-96 V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0.5wt% -3wt%。c浆液配制所述浆液配制，是指将经步骤b得到的纤维溶液分散体系和纸浆纤维采用打浆机进行均匀搅拌成混合浆液，混合浆液浓度为0.6wt% -4.0wt%，其中纤维溶液分散体系的纤维占混合浆液中纤维的绝干浆质量百分比为20wt% -1OOwt% ；d纸页成形对经步骤c得到的混合浆液，经过上网过滤脱水成形成湿纸张，上网浆浓为0.02 % -3.0 %，网内负压为40-100Pa，速度为300-1000米/分钟，其中在成形脱水段，湿纸页干度达到1.8% _5.5%，在高压差脱水段，纸页干度达到12% -40%。e热压处理所述的热压处理是指对经纸页成形后的湿纸张，经温度为100-280°C，蒸汽压力为0.2-1.2KN/cm进行热压处理。所述的清洁处理，是指对开松除杂处理后的纤维采用湿法除渣、杀菌、及漂白处理。所述的湿法除渣，是指对开松除杂处理后的纤维采用立式压力筛除渣，其进浆浓度为0.02% -2.5%,出浆浓度为0.02% _2.5%，进浆流量为100-400m3/h，排渣量为10 % -35 %，进浆压力为0.08-0.25MPa，出浆压力为0.07-0.24MPa，操作压力差为0.01-0.03MPa，密封水流量为2_6L/min，密封水压力高于进浆压力0.06-0.1MPa，稀释水流量为 10-30m3/h。所述杀菌处理，对经湿法除渣后的纤维采用蒸汽温度为110°C _125°C，压力为
0.2-0.4MPa处理，持续时间为14-20分钟。所述漂白处理，是将杀菌处理后的纤维，首先稀释成5wt% _8wt%浓度的溶液，并采用1.2-4 %的过氧化氢溶液、0.2-0.4 %的EDTA螯合剂、0.8-3.2 % NaOH, 1.8-3.6 %的Na2SiO3对溶液在60-96°C下处理，持续时间为30-85分钟。由于采用了以上技术方案，本发明的技术方案与现有废弃纺织纤维利用方法比较，具有以下优点:(I)废弃纺织纤维及制品经开松后存在大量的细小纤维，成分复杂，且纤维长短不均，作为纺织原料进行二次利用存在很大的不足，且造成过多的浪费；采用废弃纺织纤维及制品制备纸张，能充分利用其细小纤维，当细小纤维和较长纤维配抄时，可以得到更好的力学性能；(2)针对以化学纤维为原料的废弃纺织纤维，由于纤维润湿性差，滤水速度快，而导致的纸张表面不匀，本发明采用NaOH溶液，对纺织废弃纤维进行改性，在其表面增加-OH等活性基团，并将其与亲水性PVA溶液均匀混合，增加纤维表面的亲水性，从而控制纤维上网成形的速度，并有效提高纸张成形表面的匀度；(3)本发明采用纺织加工的分拣、开松除杂、杀菌、清洁处理工艺，与纸浆造纸的精磨打浆、纸浆漂白、纤维改性、配浆、纸页成形工艺、及合成纤维的热压处理工艺相结合的方法，流程简单，能最大效率利用废弃纤维，并实现产业化生产；(4)本发明适应性强，可适应对不同的纤维原料，如棉、麻、毛、丝，也可以是腈纶、涤纶、棉纶、维纶、丙纶等合成纤维，或上述的一种或几种纤维混合物；对不同的原料，只需对开松工艺、精磨打浆的转数进行调整，并选择合适的表面改性剂，同时在抄造时选择合适的上网浓度，并根据不同的纤维原料，选择不同的热压温度等参数。根据不同原料制得的高性能纸张，其紧度为0.31-0.78g/cm3,撕裂指数为7.6-26.2mN.m2/g，耐破指数为
2.67-7.15kPa.m2/g，相比传统采用植物纤维抄纸性能得到较大改善。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步详细说明，一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，所述的废弃物纺织纤维制备纸张的方法按以下步骤进行:a原料处理本发明所用的废弃纺织纤维及制品可以来自纺织厂、印染厂、开毛厂、织布厂，也可以来自消费者使用后废弃品；可以是棉、麻、毛、丝，也可以是腈纶、涤纶、棉纶、维纶、丙纶等合成纤维，或上述的一种或几种纤维混合物。所述的原料处理，是指对废弃纺织纤维或制品按照纤维成分分拣，并去除废弃纺织纤维或制品中的非纤维类硬质杂物，将分拣出的废弃纺织纤维或制品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，磨制成纤维长度为0.6mm-6mm，直径为20 μ m-100 μ m的纤维，盘磨转数为4000-15000转。b纤维改性将经步骤a得到的纤维，稀释成5wt% _8wt%&度的纤维溶液，采用1.2% -3.6%浓度的NaOH溶液在65-96 V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0.5wt% -3wt% ；纤维改性的目的是在纤维表面增加亲水性活性基团，以降低纤维之间的相互排斥性，同时也有利于后续纸页成形时表面匀度的控制，此外，对纤维改性也不限于采用NaOH溶液处理。c浆液配制
将经步骤b得到的纤维溶液分散体系和纸浆纤维采用打浆机进行均匀搅拌成混合浆液，其中纤维溶液分散体系的纤维占混合浆液中纤维的绝干浆质量百分比为20wt % -1OOwt %,混合衆液浓度为0.6wt % -4.0wt %,衆液浓度比目前采用纸衆纤维造纸浓度低，是由于纺织纤维其密度和润湿性要低于纸浆纤维，浓度过大，会影响成形时纤维间的相互结合，也会影响纸张表面的匀度。d纸页成形对经步骤c得到的混合浆液，经过上网过滤脱水成形成湿纸张，上网浆浓为0.02 % -3.0 %，网内负压为40-100Pa，速度为300-1000米/分钟，其中在成形脱水段，湿纸页干度达到1.8% _5.5%，在高压差脱水段，纸页干度达到12% -40%。e热压处理所述的热压处理是指对经纸页成形后的湿纸张，经温度为100-280°C，蒸汽压力为0.2-1.2KN/cm进行热压处理，热压处理在对湿纸张进行干燥外，也有利于纤维之间的交织和连结。所述的清洁处理，是指对开松除杂处理后的纤维采用湿法除渣、杀菌、及漂白处理。所述的湿法除渣，是指对开松除杂处理后的纤维采用立式压力筛除渣，其进浆浓度为0.02% -2.5%,出浆浓度为0.02% _2.5%，进浆流量为100-400m3/h，排渣量为10 % -35 %，进浆压力为0.08-0.25MPa，出浆压力为0.07-0.24MPa，操作压力差为
0.01-0.03MPa，密封水流量为2_6L/min，密封水压力高于进浆压力0.06-0.1MPa，稀释水流量为 10-30m3/h。所述杀菌处理，对经湿法除渣后的纤维采用蒸汽温度为110°C _125°C，压力为
0.2-0.4MPa处理，持续时间为14-20分钟。所述漂白处理，是将杀菌处理后的纤维，首先稀释成5wt% _8wt%浓度的溶液，并采用1.2% -4%的过氧化氢溶液、0.2% -0.4%的EDTA螯合剂、0.8-3.2 %的NaOH溶液、
1.8-3.6%的Na2SiO3对溶液在60_96°C下处理，持续时间为30-85分钟。实施例1废弃棉纺织纤维及制品制备纸张的方法因为棉纤维中有超过90%的成分是纤维素，棉纤维是造纸的绝佳的原料，当采用废弃棉纺织纤维及制品来制备纸张时，只需解决好开松除杂、清洁处理、磨浆打浆后就可抄造，并进行简单的热压就可制得性能良好的纸张。(I)对废弃的棉纺织纤维及制品按照纤维成分分类，并去除纺织废弃物中的硬质杂物，包括纽扣、拉链、金属装饰物等大而硬的非纤维类物质；(2)对分拣后的棉纤维及制品采用矩形刀片豪猪式开棉机，采取多包取用、精细抓取、渐进开松、自由打击、早落少碎、均匀混合、以梳代打、少损纤维工艺原则进行开松除杂处理；(3)对开松除杂后的纤维进行清洁处理，包括湿法除渣、杀菌、和漂白处理；a湿法除渣:采用立式压力筛除渣，其进浆浓度为0.02% -2.5%，出浆浓度为
0.02% -2.5%，进浆流量为 100-400mVh，排渣量为 10% -35%，进浆压力为 0.08-0.25MPa，出浆压力为0.07-0.24MPa，操作压力差为0.01-0.03MPa，密封水流量为2_6L/min，密封水压力高于进浆压力0.06-0.1MPa，稀释水流量为10_30m3/h ；b杀菌处理:对经湿法除渣后的纤维采用蒸汽温度为110°C _125°C，蒸汽压力为
0.2-0.4MPa处理，持续时间为14-20分钟；c漂白处理:将经杀菌后的纤维，稀释成5% -8%的浓度溶液，并采用1.2% -4%的过氧化氢溶液、0.2% -0.4%的EDTA螯合剂、0.8% -2.3%的NaOH溶液、1.8% -3.6%的Na2SiO3溶液在60-87°C下进行漂白处理，处理时间为30-85分钟；(4)对清洁处理后的纤维，磨片采用陶瓷材料，进行精磨打浆处理4000-15000转，磨制成长度为0.6mm-6mm,直径为20 μ m-100 μ m的纤维；(5)对经盘磨处理后的纤维，稀释成5wt % -8wt %浓度的纤维溶液，采用
1.2% -3.6%浓度的NaOH溶液在65_96°C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0.5wt% -3wt% ；(6)采用100%的棉纤维，经过上网过滤脱水成形成湿纸张，上网浆浓为
1.2% _3%，网内负压为40-100Pa，速度为300-1000米/分钟，其中在成形脱水段，湿纸页干度达到1.8% -5.5%，在高压差脱水段，纸页干度达到12% -40% ；(7)采用温度为90_118°C、压力为0.2-1.2KN/cm进行热压处理制成纸张，定量13-18g/m2，抗张强度为 0.5-0.8kN/m，透气度 190_260ml/min，湿强度 0.11-0.14kN/m。实施例2废弃涤纶纺织纤维制备纸张的方法(I)以废弃的涤纶纺织纤维及制品为原料，去除涤纶纺织废弃物中的硬质杂物，包括纽扣、拉链、金属装饰物等大而硬的非纤维类物质；(2)对分选后的纤维及制品采用锯齿滚筒进行开松除杂处理，根据多梳少打、少排除多回收的工艺原则，滚筒转速为1300-1500转/分钟；(3)对开松除杂后的纤维进行清洁处理，包括湿法除渣、杀菌、漂白处理；a湿法除渣:采用立式压力筛除渣，其进浆浓度为0.02% -2.5%，出浆浓度为0.02% -2.5%，进浆流量为 100-400mVh，排渣量为 10% -35%，进浆压力为 0.08-0.25MPa，出浆压力为0.07-0.24MPa，操作压力差为0.01-0.03MPa，密封水流量为2_6L/min，密封水压力高于进浆压力0.06-0.1MPa，稀释水流量为10_30m3/h ；b杀菌处理:对经湿法除渣后的纤维采用蒸汽温度为110°C _125°C，蒸汽压力为0.2-0.4MPa处理，持续时间为14-20分钟；c漂白处理:将经杀菌后的纤维，稀释成5wt % -wt8 %的浓度溶液，之后用
0.8% -2.1 %的过氧化氢溶液、0.1% -0.3%的EDTA螯合剂、1.8% -3.2%浓度的NaOH溶液在72-85 °C进行改性，处理30-85分钟，得到涤纶纤维长度为2.直径为80 μ m_0.2mm ;(4)对经清洁处理后的纤维，磨片采用陶瓷材料，进行精磨打浆处理5000-8000转，制得长度为0.6mm-6mm,直径为20 μ m-100 μ m的废弃漆纟仑纺织制衆纤维；(5)对经盘磨处理后的纤维，稀释成5wt % -8wt %浓度的纤维溶液，采用
1.2% -3.6%浓度的NaOH溶液在65_96°C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0.5wt% -3wt% ；(6)将经NaOH溶液处理、并洗涤后的100 %的废弃涤纶纤维溶液分散体系进行浆液配制，成浓度为0.6wt% -4.0wt%的浆液；对得到的浆液，经过上网过滤脱水成形成湿纸张，上网浆浓为0.02% -3.0%，网内负压为40-100Pa，速度为300-1000米/分钟，其中在成形脱水段，湿纸页干度达到1.8% _5.5%，在高压差脱水段，纸页干度达到12% -40% ；(7)采用温度为245-266 °C、压力为0.4-1.2KN/cm对抄造后纸张进行热压处理，得到的废弃涤纶纤维纸张，定量18-26g/m2，抗张强度为0.5-0.8kN/m,撕裂指数为22.6-24.9mN.m2.g-1,耐破指数2.67-3.46，匀度指数62-78，纸张水表面接触角50。-87。。实施例3废弃纺织纤维及制品制备纸张的方法(I)对废弃的混合纺织纤维及制品按照纤维成分分类，并去除混合纺织废弃物中的硬质杂物，包括纽扣、拉链、金属装饰物等大而硬的非纤维类物质；(2)对分选后的纤维及制品采用锯齿滚筒进行开松除杂处理，根据多梳少打、少排除多回收的工艺原则，滚筒转速为1200-1800转/分钟；(3)对开松除杂后的纤维进行清洁处理，包括湿法除渣、杀菌、漂白处理；a湿法除渣:采用立式压力筛除渣，其进浆浓度为0.02% -2.5%，出浆浓度为0.02% -2.5%，进浆流量为 100-400mVh，排渣量为 10% -35%，进浆压力为 0.08-0.25MPa，出浆压力为0.07-0.24MPa，操作压力差为0.01-0.03MPa，密封水流量为2_6L/min，密封水压力高于进浆压力0.06-0.1MPa，稀释水流量为10_30m3/h ；b杀菌处理:对经湿法除渣后的纤维采用蒸汽温度为110°C _125°C，蒸汽压力为0.2-0.4MPa处理，持续时间为14-20分钟；c漂白处理:将经杀菌后的纤维，首先稀释成5wt% _8wt%浓度的溶液，并采用
0.8%-2.1 %的过氧化氢溶液、0.1% -0.3%的EDTA螯合剂、1.8-3.2%浓度的NaOH溶液、2% -3%的Na2SiO3对溶液在72-96°C进行改性，处理30-80分钟，得到混合纤维长度为
2.1 mm-8mm,直径为 80 μ m_0.2mm ；(4)对经清洁处理后的纤维，磨片采用陶瓷材料，进行精磨打浆处理9000-11000转，制得长度为0.6mm-6mm,直径为20 μ m-100 μ m的废弃混合纺织制衆纤维；(5)将经盘磨处理后的混合纤维，稀释成5wt% _8wt%浓度的纤维溶液，并采用
1.2% -3.6%浓度的NaOH溶液在65-96°C条件下恒温处理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
0.5wt % -3wt % ；(6)将经步骤(5)处理的混合纤维与纸浆纤维采用打浆机进行均匀搅拌成混合浆液，其中纤维溶液分散体系的纤维与纸浆纤维的绝干浆质量百分比为40wt%: 60wt% ；对得到的浆液，经过上网过滤脱水成形成湿纸张，上网浆浓为0.1% -2.0%，网内负压为40-100Pa，速度为400-1000米/分钟，其中在成形脱水段，湿纸页干度达到3.0% -6.5%，在高压差脱水段，纸页干度达到12% -40% ；(7)采用温度为220_262°C、压力为0.9-1.2KN/cm对抄造后纸张进行热压处理，得到的废弃涤纶纤维纸张，定量16-22g/m2，抗张强度为1.2-1.8kN/m,撕裂指数8.6-26.9mN.m2.g-1，耐破指数4.67-7.46，纸张水表面接触角20-50°。实施例4废弃纺织纤维及制品制备纸张的方法(I)对废弃的混合纺织纤维及制品按照纤维成分分类，并去除混合纺织废弃物中的硬质杂物，包括纽扣、拉链、金属装饰物等大而硬的非纤维类物质；(2)对分选后的纤维及制品采用锯齿滚筒进行开松除杂处理，根据多梳少打、少排除多回收的工艺原则，滚筒转速为1200-1800转/分钟；(3)对开松除杂后的纤维进行清洁处理，包括湿法除渣、杀菌、漂白处理；a湿法除渣:采用立式压力筛除渣，其进浆浓度为0.02% -2.5%，出浆浓度为
0.02% -2.5%，进浆流量为 100-400mVh，排渣量为 10% -35%，进浆压力为 0.08-0.25MPa，出浆压力为0.07-0.24MPa，操作压力差为0.01-0.03MPa，密封水流量为2_6L/min，密封水压力高于进浆压力0.06-0.1MPa，稀释水流量为10_30m3/h ；b杀菌处理:对经湿法除渣后的纤维采用蒸汽温度为110°C _125°C，蒸汽压力为
0.2-0.4MPa处理，持续时间为14-20分钟；c漂白处理:将经杀菌后的纤维，首先稀释成5wt % _8wt %浓度的溶液，并采用
0.8%-2.1 %的过氧化氢溶液、0.1% -0.3%的EDTA螯合剂、1.8-3.2%浓度的NaOH溶液、2% -3%的Na2SiO3对溶液在72-96°C进行改性，处理30-80分钟，得到混合纤维长度为
2.1 mm-8mm,直径为 80 μ m_0.2mm ；(4)对经清洁处理后的纤维，磨片采用陶瓷材料，进行精磨打浆处理9000-11000转，制得长度为0.6mm-6mm,直径为20 μ m-100 μ m的废弃混合纺织制衆纤维；(5)将经盘磨处理后的混合纤维，稀释成5wt% _8wt%浓度的纤维溶液，并采用
1.2% -3.6%浓度的NaOH溶液在65-96°C条件下恒温处理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
0.5wt % -3wt % ；(6)将经步骤(5)处理的混合纤维与纸浆纤维进行配浆打浆，采用打浆机进行均匀搅拌成混合浆液，其中纤维溶液分散体系的纤维与木浆纤维的绝干浆质量百分比为20wt%: 80wt% ;对得到的浆液，经过上网过滤脱水成形成湿纸张，上网浆浓为
0.1% -3.5%，网内负压为40-100Pa，速度为400-1000米/分钟，其中在成形脱水段，湿纸页干度达到2.0% -5.5%，在高压差脱水段，纸页干度达到12% -40% ；(7)采用温度为140-195°c、压力为0.9-1.2KN/cm对抄造后纸张进行热压处理，得到的废弃涤纶纤维纸张，定量16-22g/m2，抗张强度为1.2-1.8kN/m,撕裂指数8.6-26.9mN.m2.g-1，耐破指数4.67-7.46，纸张水表面接触角20-40°。
权利要求
1.一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，包括造纸工艺中的原料处理、浆液配制、纸页成形、及热压处理，其特征在于，所述的废弃物纺织纤维制备纸张的方法按以下步骤进行: a原料处理 所述的原料处理，是指对废弃纺织纤维按照纤维成分分拣，并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，磨制成纤维长度为0.6mm-6mm，直径为20 μ m-100 μ m的纤维，盘磨转数为4000-15000转；b纤维改性 将经步骤a得到的纤维，稀释成5wt% _8被％浓度的纤维溶液，采用1.2% -3.6%浓度的NaOH溶液在65-96 V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0.5wt% -3wt% ；c浆液配制 所述浆液配制，是指将经步骤b得到的纤维溶液分散体系和纸浆纤维采用打浆机进行均匀搅拌成混合浆液，混合浆液浓度为0.6wt% -4.0wt%，其中纤维溶液分散体系的纤维占混合衆液中纤维的绝干衆质量百分比为20wt% -1OOwt% ；d纸页成形 对经步骤c得到的混合浆液，经过上网过滤脱水成形成湿纸张，上网浆浓为0.02 % -3.0 %，网内负压为40-100Pa，速度为300-1000米/分钟，其中在成形脱水段，湿纸页干度达到1.8% -5.5%，在高压差脱水段，纸页干度达到12% -40% ；e热压处理 所述的热压处理是指对经纸页成形后的湿纸张，经温度为100-280°C，压力为0.2-1.2KN/cm 进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，其特征在于:所述的清洁处理，是指对开松除杂处理后的纤维采用湿法除渣、杀菌、及漂白处理。
3.根据权利要求2所述的一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，其特征在于:所述的湿法除渣，是指对开松除杂处理后的纤维采用立式压力筛除渣，其进浆浓度为0.02%-2.5%,出浆浓度为0.02%-2.5%,进浆流量为100-400m3/h，排渣量为10%~35%,进浆压力为0.08-0.25MPa，出浆压力为0.07-0.24MPa，操作压力差为0.01-0.03MPa，密封水流量为2-6L/min，密封水压力高于进浆压力0.06-0.1MPa，稀释水流量为10-30m3/h。
4.根据权利要求2所述的一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，其特征在于:所述杀菌处理，对经湿法除渣后的纤维采用蒸汽温度为110°C _125°C，蒸汽压力为0.2-0.4MPa处理，持续时间为14-20分钟。
5.根据权利要求2所述的一种废弃纺织纤维制备纸张的方法，其特征在于:所述漂白处理，是将杀菌处理后的纤维，首先稀释成5wt% _8wt%浓度的溶液，并添加浓度为.1.2% -4%的过氧化氢、浓度为0.2% -0.4%的EDTA螯合剂、浓度为0.8% -3.2%的NaOH、浓度为1.8-3.6%的Na2SiO3对溶液在60_95°C下处理，持续时间为30-85分钟。
全文摘要
本发明涉及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°，相比传统植物纤维造纸性能有较大改善。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。
文档编号D21H11/12GK103147337SQ2013100909
公开日2013年6月12日 申请日期2013年3月18日 优先权日2013年3月18日
发明者徐卫林, 黄良辉 申请人:武汉纺织大学