用回用的高木素含量的废纸制造脱木素造纸纤维的方法和它的产品技术

公开了一种连续的、用回用废纸生产高质量纸的方法，回用废纸利用高浓度、低剪切制浆，接着跟随一系列净化步骤以产生一被蒸煮和非强制漂白的湿的发脆纸浆。生成的纸浆可单独地在造纸机上运转或与新鲜纸浆混合以生产出具有每单位面积上大于０．３ｍｍ↑［２］的固态非纤维、杂质小于２０ｐｐｍ的、至少有占重量５％的回用纸的纸张，并且在高速造纸机上该纸可被刮刀涂布。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请是1992年4月6日申请的，申请号为07/862，996的后续申请。本专利技术涉及到造纸加工，使用高木素含量回用的纤维源作为漂白牛皮纸和纸板的配料。漂白过的牛皮纸和纸板用来包装食品和其它卫生产品。在许多场合，用于人类消耗的或直接用于与人体相接触的食品，药和其它物品用相应的纸或纸板盒直接接触包装。因此，这种纸和纸板的许多制造者和生产者要维持食品等级产品的条件和程序。仅仅将食品等级的添加剂与自然纤维配料相组合以码放这样的纸板。考虑到造纸加工中卫生和化学杂质问题，最近，合格地纤维源局限于基本上鹇的纤维和非常少量的，严格控制的，纸转化为植物纤维的废料。这种对生物和化学杂质的考虑，实际上禁止了用消耗后废纸作为漂白纸和纸板的纤维源。然而，生物和化学杂质问题不仅仅是现有技术限制将回用消耗后废纸变成漂白牛皮纸和纸板。收集后用于回用的消耗后纸是高得率量材料，它具有小于一半的自然存在的原始木素，这些木素被相应的蒸煮/脱木素加工所排出。例如，典型地报纸是机械磨碎木，它没有排出天然木素含量。典型的瓦楞箱板是75-80%收获率材料。因此，比较新鲜材料的加工，对旧瓦楞箱(OCC)的漂白成本非常高，从而纤维漂白更恶化了有害环境。此外，消耗后废纸纤维带有金属固定物，塑料薄膜覆盖物，胶合剂，重金属染料以及墨痕，在用这种纤维重做一新的纸幅之前，必须除去所有杂物。用于包装，尤其是食品包装的高质量的纸和纸板被在一高速造纸机上刮刀涂布，该机操作范围至少如800-1200ft/min(英尺/分)。刮刀涂布产生一优良的装饰，但是在加工中对于杂质尤其是塑料和胶粘特别敏感。在刮刀作用下，存在于纸板内的塑料和胶粘沉积在纸板内而在涂布期间塑料和胶粘产生条痕和刮痕。此外，在刮刀作用下沉积的杂质使涂布时溅着相邻的设备使其结垢。结垢被快速地积累在一水平处，此时少量干涂布断开并落到纸板下，在完成的卷筒上形成沉积物。当消费者用这些材料时，结果是有害的，少量涂布设置在胶板毛毡和凹版圆筒上，在整个转换运转中印刷质量不佳。这样，具有较多杂质含量如高于20ppm(百万分之几)的刮刀涂布纸板一般是无销路的。为此，已经认定带高含量杂质的旧瓦楞箱(OCC)不大可能作为生产刮刀涂布纸板的回用材料来源。这些材料的瓦楞部分经常由“废料”硬木纸浆制成，即这些纸浆太脏只能用于其它目的。从纸制品的经济性上考虑，一般规定在生产高质量漂白牛皮纸和纸板时反对使用二级回用纤维源。然而，造纸中不再严格考虑单一经济性问题了，因为消费者已注意到造纸和处理中的环境影响，并且消费者已要求所购产品的包装中的回用纤维含量。因此，研制一种将回用纤维加到高质量纸制品中的方法变得绝对必要了，尽管成本高而且制造非常困难。用于回用瓦楞纸板的几种方案在本
中是公知的，关键主要在于蒸煮工序。例如，日本公开申请JP-A-57/167，475公开了在130-170℃的碱蒸煮，之后在小于100℃温度下放浆，除去杂质和漂白。漂白后的纸浆可用于印刷等级纸。相应的申请是日本公开申请JP-A-57/16，990。美国专利号5，417，503也主要涉及到蒸煮操作，分开了用一包含硫化钠的含水碱蒸煮液在160-180℃温度下蒸煮工艺。美国专利5，147，503也公开了初始制浆和净化加工，包括带有一些分离杂质的“干浆”(20-30%固体含量)，接着稀释到3-4%固体含量，筛选和离心加工。然后，将含水纸浆混合物脱水和蒸煮。美国专利5，147，503最后产品是将漂白后纸浆来生产白纸制品。这些相关文献并没有公开例如，高质量产品，刮刀涂布纸板包含回用材料这一问题。因此，本专利技术的一个目的是提供高质量的，包含回用材料的，特别是回用瓦楞纸的刮刀涂布纸和纸板。本专利技术另一目的是提供一种将回用高木素纸纤维生成漂白的牛皮纸和纸板的经济的加工方法。本专利技术再一目的是给出了一种将消耗后纸源生成的回用高木素纸纤维制造无菌漂白牛皮纸和纸板的方法。本专利技术还有一个目的是给出了一种从消耗后废纸中将自然木纤维与存在的多种杂质相分开的加工方法。本专利技术的这些和其它目的是由纸回用加工方法来获得的，在这一方法中，在蒸煮之前，已基本上除去了固体杂质。为了除去杂质，仔细地进行回用材料的稀释，即能使固体杂质与纤维分开，而又不破裂固体杂质。这一点对于本专利技术是重要的。这一加工方法所产生的纸浆与由新鲜纤维产生的纸浆相比是纯净的，同时这一方法有效地获得了人们至今认为不能大范围的，特别是连续地高产量地造纸的加工。就工业规模来说，本专利技术方法产生的用来蒸煮的纸浆基本上无大于0.3mm2的固体非纤维杂质。尺寸为0.3mm2和还要小的杂质一般不用从纤维中分开，因为它们不会影响纸制品。本专利技术的纸浆可独立地在选纸机上运转或与任何新鲜纸浆相组合以产生一每单位面积上大于0.3mm2的固态非纤维杂质小于20ppm(百万分之几)的纸，较好是尺寸大于0.1mm2的杂质小于20ppm，更好的是尺寸小于0.05mm2的杂质小于20ppm。随着大于0.3mm2的杂质小于20ppm，从而在高速造纸机上能够满意地采用刮刀涂布进行造纸，而不会产生条痕和刮痕。本专利技术的加工方法包括在一低温的低剪切混合器内在高浓度下稀释废纸，以防止塑料，热熔物，胶合剂的熔融，浓度为重量的9-15%，最好是10-13%，温度为低于65.5℃(150°F)，较好是低于60℃(140°F)，更好地是低于49℃(120°F)。接着，纸浆通过一系列净化器以除去杂质。基本的净化工序如下1)除杂除杂机具有6mm(1/4英寸)孔，它可以抓住大量的杂质，如塑料袋、木片、大钉子、金属块和包装带。一般除杂产生3-5%固体。2)高浓度净化重的、粗杂质，如螺栓，钉子和石子被除去。一般高浓度净化产生3-4%固体。3)初级粗筛初级粗筛具有2-3mm的孔，最好是2.4mm，用于将中等尺寸的杂质排出，这些杂质如碎木片，带子和泡沫聚苯乙烯。此阶段的粗筛保护下游的细狭缝筛免受那些相应于狭缝宽度还要大的杂质的损坏，结果是改进了质量和生产速度。粗筛一般产生2.5-3.5%固体。4)二级粗筛来自初级粗筛的筛渣可用同样尺寸孔再次地筛选，但是在一低的浓度大约产生1.5-2.5%固体。5)净砂器(离心式)在这一阶段的净砂器保护下游的细狭缝筛免遭过分磨损。废瓦楞纸板具有大量的砂子。在筛选前进行净化的话会增加系统的成本，同时增加水力。净砂一般产生1%固体。6)筛选细狭缝筛具有0.008时(0.20mm)宽度，而不是先前用于瓦楞纸板的0.012英寸，细筛除去塑料碎条蜡和胶粘团。筛选产生小于1%固体，最好小于0.9%固体。7)轻质净化(回转净化)轻质净化最好除去比重小于1.0的材料，如塑料，蜡和胶粘，这些至今未除去物。轻质净化产生0.8%固体。机械净化和筛选后回用纸浆在一约30%-60%浓度稀浆内脱水用于装入蒸煮器。最好是用带硫酸盐蒸煮液(白液)，氢氧化钠和硫化钠来蒸煮回用纸桨。如现有技术所公知的，浓缩和蒸煮时间是变化的。蒸煮强度大致与废纸源材料的平均得率相一致。目的是18-24k Number漂白纸浆。如果废纸源完全蒸煮了的话，很显然，没有必要象原始木片那样猛烈地蒸煮废纸。例如，如果消耗后纤维源是选定相应于75%得率纸浆，随后蒸煮后还具有75%得率的纤维源作为回用的话，最好的纤维源将有50%或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于每单位面积上固体杂质大于０．３ｍｍ↑［２］的小于２０ｐｐｍ的纸制品的纤维纸浆的制造方法，包括步骤为：ａ）将大量的含有木素，纤维素纤维和非纤维的固体杂质的要回用的纸与含水液体相混合以形成按重量固体含量约９－１５％的稀浆，并在一小于６５．５℃的温度下在一低剪切混合器内搅拌该稀浆，搅拌时间为足以使木素纤维与固体杂质分开而又不会显著地降解固体杂质，然后依次地，ｂ）通过予定直径的孔，将稀浆中的尺寸范围大于５ｍｍ的杂质排出，ｃ）将比重大于１的稀浆中的杂质排出，ｄ）将稀浆通过予定直径的孔，从而尺寸大于２－３ｍｍ的稀浆中的中等杂质被排出，ｅ）将砂子从稀浆中排出，ｆ）将稀浆通过予定宽度的加长狭缝，使尺寸大于０．１５ｍｍ的稀浆中的细杂质排出，ｇ）排出比重小于１的稀浆中的杂质，以及ｈ）将稀浆脱水以形成湿度含量大约３０－６０％的湿发脆纸浆。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：MA汉克，LT穆尔卡希，RS彼得森，RC施特拉塞尔，
申请(专利权)人：韦斯瓦科公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]