专利名称：用废棉生产棉浆的新方法
技术领域：
本发明是关于一种纤维纸浆的生产方法，特别是以废棉为原料生产纤维纸浆的新方法。
本发明在此所说的废棉包括故棉(旧棉 衣服 旧棉被里的旧棉絮)。油棉(纺织厂下角料、地脚花、车肚花)。不育籽棉、新棉质碎布和布条。旧棉质破布、服装厂下角料、棉布条、棉布块及被工业、民用废弃的其它棉质纤维材料。
制浆造纸行业是消耗化工原料多、污染重、耗能大、耗水多的行业，制浆企业更是严重。目前，以各种废棉为原料制造棉纤维纸浆的工厂也不例外。这些工厂在制浆时，通常采取的工艺流程为蒸煮、洗浆、打半浆、漂白。这种传统工艺的缺点在于蒸煮时需加入3-10%的烧碱或其它化学药品;在蒸煮过程中，需消耗大量的蒸汽并处在一定的密闭，耐压容器内，洗浆时需消耗大量的水，由于原料蒸煮后白度下降，浆料变得黑红，未漂浆白度低，造成漂白时消耗的化学药品无端增加，并形成一定的漂白困难多年来，研究者们一直在致力于探讨棉纤维制浆方面的新方法，以求推进工业生产的发展。根据发明人的检索发现CN86102407能够解决污染的棉短绒制浆工艺、CN87107484棉短绒浆处理工艺及设备。“采用常压蒸煮多段漂工艺制棉短绒纸浆”(见《造纸技术通讯》1979年第4期88-89页)，CN86105428低污染常压制棉浆方法、《纸和造纸》1989年第4期第20页发表了“棉短绒制浆的新进展”一文，文章介绍了JP-6012991，JP-6106388两项棉绒制浆方面的新技术。上述文献所涉及的新技术均在以棉短绒为原料制造棉浆方面做出了有益的浓度和贡献。但是，各种废棉由于在被废弃之前已经受到了各种各样的污染(例如油污、与皮肤接触的油脂和体液等)，致使其各种化学性质与棉短绒有着更大的、特殊的困难。另外，棉短绒与各种废棉其各自的棉纤维在棉花种毛上生长、形成及所处部位不同，其化学组分也相差较大。棉短绒是密集牢固地生长在棉籽表面的短纤维(见《纸和造纸》1989年第4期第20页“棉短绒制浆的新进展”一文)，其成熟度较低，纤维长度大部分都在3毫米以下(见《制浆造纸手册》第三分册，第273页，轻工业出版社)。而油棉、故棉这些废棉的纤维成熟度较高，纤维也长，大部分都在12毫米以上(见《纸和造纸》1988年第2期第2页“废棉蒸煮之我见”一文和《河北造纸》1989年第1期第9页“用次氯酸钙，过氧化氢漂白古棉浆”一文)。总之，各种废棉照搬上述已有技术用于工业化生产是有着很大困难的。也就是说，上述已有技术在以废棉为原料的制浆生产线上重复再现是不大可能的。
发明人对于废棉制浆已有技术的检索是这样的《纸和造纸》1988年第2期第2页发表的“废棉蒸煮之我见”一文。《河北造纸》1989年第1期发表的“用次氯酸钙·过氧化氢漂白估棉浆”一文。他们均是在传统工艺基础上，分别在蒸煮工艺或蒸煮之后的漂白工艺上进行了有益的尝试。但是，仍没有摆脱传统工艺中蒸煮工序本身造成的耗化学药品多、污染严重、耗能大、耗水多等问题。
本发明的目的在于提供一种以废棉为原料生产棉浆的新方法，摆脱传统工艺中的蒸煮工序，以根除传统工艺存在的上述问题。
本发明的解决方案是将废棉投入槽式打浆机内，边洗浆边打浆，而后再进行漂白处理。由于不蒸煮，提高了未漂本色浆的白度。废棉在槽式打浆机内边洗边打，能将废棉纤维上沾染的各种污染物除去大部分;打浆使得纤维外表的腊脂层开裂、脱落，为漂白药剂的浸攻、作用提供了较好的条件。因此，实现本发明的解决方案还要依据纤维外表的污染物、杂质的洗涤、清除程度和腊脂层脱落、开裂的情况。事实是，工业化大生产中，很难用高倍显微镜来随时观察打浆对纤维外表的处理情况;又由于，纤维外表的处理情况是与打浆叩解度、纤维湿重有着密切的、一一对应的关系。换言之，用检测半浆叩解度、纤维湿重这两项指标的常规方法是可以间接了解纤维外表面的处理状况的。这一点，在“CN86105428”中处理棉短绒时没有做以说明的。正因为如此，本发明对此做了较详尽的研究。结果表明打浆叩解度较低、纤维湿重较大时，由于纤维外表的污染物或腊脂层等基本保持着未被处理的状态，因而对制造漂白浆是不利的。当打浆叩解度上升到10～35°SR、纤维湿重下降到30～5克时，方可加入漂白药剂进行漂浆，并能在工业上取得有益的效果。
根据废棉纸浆的不同用途和不同白度的要求，本发明在此提出的解决方案还包括对纸浆的漂白，可以采用次氯酸盐、或过氧化氢、或盐酸、或硫酸、或二氧化硫脲这些方法中的某一种进行单段漂白，也可以是用它们分别组成两段或多段漂白。例如①、先用次氯酸盐做一段漂白，再用盐酸或硫酸处理;或先用盐酸或硫酸处理，再用次氯酸盐做第二段处理。②、先用次氯酸盐做一段漂白，再用过氧化氢做二段漂白，而后用盐酸或硫酸进行酸处理。③、先用次氯酸盐做一段漂白，再用二氧化硫脲做二段漂白。
为了有效地进行漂白，本发明在此提出的解决方案还包括漂白温度为10～100℃，漂白时间为30分钟～15小时，漂白浓度(即漂白时纸浆的浓度)为2%～15%。例如1、在进行次氯酸盐漂白时，漂白温度可以是10～40℃，漂白浓度可以是2%～15%，漂白时间可以是30分钟～2小时。2、在进行过氧化氢漂白或二氧化硫脲漂白时，漂白温度可以是50～100℃，漂白浓度可以是2%～15%，漂白时间可以是30分钟～2小时。3、在进行盐酸或硫酸处理时，漂白温度可以为10～40℃，漂白浓度可以为2%～6%，漂白时间可以是20～60分钟。
完成本发明的最佳实施例如下实施例1用故棉为原料，将故棉用水或洗涤剂溶液浸后降低其漂浮力，取出后投入5m3槽式打浆机，边疏解边落下洗鼓洗浆，而后边打浆边洗浆，将纸浆洗净并使打浆叩解度达到10～35°SR，纤维湿重下降到30～5克时，按0.5%～7%的漂率(有效氯对绝干纤维纸浆重量)加入次氯酸钙漂液，漂白浓度为2%～15%，漂白时间为30分钟～2小时，漂白温度为常温，漂后进行洗浆，其成浆白度可以达到75%～80%(按GB1542-79兰光法、SBD白度仪，以后类同)。
实施例2把按照实施例1的方法生产的一段漂白浆用0.5%～2%(对绝干纤维纸浆)的盐酸做酸处理30分钟，可以将纸浆白度提高0.5～3。
实施例3把按照实施例1或实施例2的方法生产的一段或二段漂白纸浆，用0.1%～2.5%(对绝干纸浆)的过氧化氢和0.5%～3%(对绝干纸浆)的氢氧化钠和1%～8%(对绝干纸浆)的硅酸钠(又称水玻璃、泡花碱)进行第二段或第三段漂白，漂白时间为1～3小时，漂白浓度为2%～15%，漂白温度为20～100℃。漂白后先用盐酸处理，再进行洗浆，成浆白度可以达到83%及以上。
实施例4以油棉为原料，将其用水或洗涤剂溶液浸透，降低其漂浮力，投入5m3槽式打浆机内边洗边打，当洗净、打浆叩解度达到10～35°SR、纤维湿重下降到30～5克时，按0.2%～4%的漂率(有效氯对绝干纸浆)加入次氯酸钙漂液，漂白浓度为1%～6%，漂白时间为30分钟～90分钟，漂白温度为10～40℃漂白结束后洗浆，其成浆白度达到80%及以上，如再进行上述方法的二段漂白，成浆白度可达85%及以上。
在上述的实施例中，当原料先用洗涤剂溶液浸透再投入打浆机处理时，得到了更好的白度及效果。
按照上述废棉制浆方法生产的棉浆，较传统工艺生产的棉浆具有以下优点①、未漂浆白度提高8～28，好洗、好漂。②、成浆白度好且稳定，达到国家有关标准的要求。③、抄出的纸强度高吸水性好。④、抄出纸柔软度好。⑤、纸浆的适应性强，经过筛选后，还可适宜制造精制棉、羧甲基纤维素。
上述的废棉制浆方法，较传统工艺具有以下优点①、不用蒸汽，节省能源，每吨浆大约可节省1.5～2吨蒸汽。②、不用蒸球或其它蒸煮设备，节省了建厂投资及设备的日常维修。③、制浆工厂排污负荷下降50%～80%，污水排放浓度达到或接近了国家规定的标准，适当加以其它污水治理措施便可达到国家规定的排污标准。④、由于不蒸煮、不用烧碱或其它化学药剂高温处理，纤维素降解大大减轻，纤维强度提高，成浆得率高，节省原料，每吨浆耗原料为1.3～1.8吨。⑤、省去了蒸煮所需的大量化工原料，按烧碱计算，使用一吨废棉可节约30～100公斤。
权利要求
1.一种棉纤维纸浆的制造方法，它是以故棉(棉被、棉衣服里的旧棉絮)、油棉(纺织厂下角料、车肚花、地脚花)，棉质新碎布、棉质旧破布，或其它废棉为原料，其特征在于原料没有经过蒸煮，而是直接在槽式打浆机边洗边打，而后进行漂白。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征还在于原料投入打浆机前也可以用水或用洗涤剂的溶液进行浸泡。
3.根据权利要求1和2所述的方法，其特征还在于漂白是在纸浆叩解度为10～35°SR，纤维湿重为30～5克以后进行。
4.根据权利要求1～3所述的方法，其特征还在于漂白可以是用次氯酸盐漂液，漂率为0.5%～7%。
5.根据权利要求1～4所述的方法，其特征还在于漂白时可以先用次氯酸盐做第一段漂白，再加酸(盐酸或硫酸)或过氧化氢做第二段漂白处理。
6.根据权利要求1～4所述的方法，其特征还在于漂白时也可以先用次氯酸盐做第一段漂白，用过氧化氢做第二段漂白，而后用酸(盐酸或硫酸)处理。
7.根据权利要求1～4所述的方法，其特征还在于漂白时纸浆浓度为2.0%～15%;漂白温度10～100℃，漂白时间为30分钟～15小时。
8.一种棉纤维纸浆产品，其特征在于以废棉为原料没有经过蒸煮，在打浆机疏解、洗涤、打浆，再进入漂白工序进行漂白。
全文摘要
一种棉纤维纸浆的制造方法，它是以废棉为原料，在制浆工艺流程中，不用蒸球，不用蒸煮，不用烧碱，原料直接打浆、洗浆后进行单段或两段或多段漂白，成浆白度达到75％及以上。这种新方法大大减轻了制浆工厂的污染物排放负荷，节省了烧碱或其它化工药品，节省了能源，降低了成本，制浆收获率高，用这种方法生产的棉浆强度高，吸水性好，成纸柔软，适用于抄造多种纸。
文档编号D21D1/02GK1055975SQ9010248
公开日1991年11月6日 申请日期1990年4月27日 优先权日1990年4月27日
发明者仝长保 申请人:仝长保