再生纸造纸的下脚料再生利用工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种再生纸造纸的下脚料再生利用工艺，其包括以下依次进行的步骤：压缩、排气、混炼、膨化发泡、热压成型、冷却。本发明专利技术工艺解决了现有技术中无法将再生纸的下脚料再生利用的问题，采用巧妙的方法避开了原料分拣、混杂物挤出过滤、烘干、粉碎、切割等难题，工艺过程简单实用，生产成本大大降低，做到了物尽其用，也缓解了环境压力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种造纸下脚料再生工艺，具体涉及再生纸造纸的下脚料再生 利用工艺。
技术介绍
再生纸的造纸生产后剩下的下脚料是一种工业废弃物，其主要成份为塑料 和纤维质，其组成不同于市场上常见的纸面压塑、塑封的那一类消费后生活废 弃物(纸和塑料以各自独立的形态存在)，如果汁、牛奶利乐包，书刊杂志封面， 家电、食品、礼品塑料贴面包装盒等。上述的消费后生活废弃物的主要成份是成品纸，塑料成份很少且种类单一， 基本上是PE、 PVC、 PP塑料膜，因此较易用一般的工艺方法再次塑化交联成为 可利用材质。再生纸造纸的下脚料废弃量大， 一个大型的再生纸厂每天的混杂 纸塑渣固体废弃物多达50吨甚至100吨以上，对环境污染的影响很大，并且这 种下脚料是一种含塑量高、分解困难、成份复杂的工业废弃物。目前大规模处理工业废弃物的技术方法不多，对于再生纸造纸下脚料这种 含塑量高、分解困难、成份复杂的工业废弃物一直都采用填埋法、焚烧法或分 拣法等处理方法，没有将其再生利用。有关造纸下脚料再生利用的工艺瓶颈如下1、 装备的难题 一般的塑料装备都是针对某种塑料特性而制定的，难以对 付包含有众多加工性能迴异的混杂塑料；2、 结合的难题众所周知纸和植物类纤维是亲水性的，塑料类材料是亲油 性的，亲水性材料和亲油性材料较难亲和；3、 烘干的难题纸和植物类纤维的水份存在形式基本是内外湿透，塑料的 水份存在形式基本湿在表面，泡沫塑料的水份存在形式与本身的泡沫穿孔率有 关，有只湿表面的、有只湿表层的、有内外全湿的。烘干是温度高低和时间长 短这二个烘干要素的结合，同一温度和时间的工艺条件，有的材料未干，有的 发粘、有的己经焦了；4、 粉碎的难题因为原料中有的材料韧、有的材料脆，用单一的剪切粉碎 和单一的挤压粉碎都达不到理想的效率和质量； 5、 磁选的难题用人工磁选劳动強度很高，用输送带式磁选机磁选，间隙 小了料过不去效率太低，间隙大了铁吸不出来，除了铁钉、铁皮更何况还有铝 罐、铜块等有色金属硬物无法磁选；6、 挤出的难题此类材料又湿又松，喂料、排气、混炼、过滤等相当困难， 如果原料用橡塑挤出法过滤，留在滤网后面的大颗粒杂貭高达20% 30%，清渣 时间将大于正常工作时间；7、 脱模的难题低附加值制品不可能用高价脱模剂和耐高温隔离膜脱模， 粘模问题就成了成型障碍；8、 密度的难题如果该类材料进行密实成型，因其含有金属、石块等杂物， 其同比重量将重于红木。板上钉钉要裂、拧螺絲要先打孔、切割效率低等等难题都要冒出来，作为包装材料，其实用价值就大打折扣；9、 切割的难题因下脚物料成份很杂、大小不一，其中有较多铁钉、铁块、石块、玻璃、易拉罐等硬物，很容易打掉切割刀刃。又因为切割刀高速旋转，局部高温使塑料溶融粘刀大大影响切割速度，而且切割面较粗糙影响美观；由于长期无法解决上述难题，找不到低成本的处理方法，因战再生纸行业 近年高速发展的同时，固体废弃物自然越来越多，成为一个令社会头痛的问题， 严重影响了生态环境及行业的可持续发展。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种再生纸造纸的下脚料再生利用工艺，该工艺包括以下依次进行的步骤1) 压縮采用挤出机的定距变径挤出螺杆对所述的下脚料在170 19(TC温 度和4. 0 10. OMPa的压力下进行压縮；2) 排气当步骤(1)中被压縮的下脚料到达所述定距变径挤出螺杆的排 气段时释放，控制温度在150 170'C;3) 混炼控制温度在170 190°C ;4) 膨化发泡将上述混炼后得到的物料从挤出机挤出并释放到设置在挤出机出口处的预成型模具，所述的预成型模具内的型腔为负压型腔，所述挤出机挤出口的横截面积与模具出口的横截面积比为1:1.65;5) 热压成型对经过步骤(4)所得的物料置入成型模框进行加热加压， 温度为165 175°C ，压力为14. 0 16. 0MPa;6)冷却在压力为6. 0 8. 0MPa下冷却。 采用上述技术方案的再生纸造纸的下脚料再生利用工艺首先，压縮步骤中，在挤出机的进料段，用定距变径挤出螺杆对下脚料进 行压縮，使膨松的物料喂料后在一定的压力和温度的作用下，物料巻縮密度增 大，尤其是其中的塑料巻縮，导致物料中的积水由于自身重力作用被直接排出 挤出机中的泄水孔，物料中的空隙和水份逐渐减少，互相贴紧的物料使热传递 和压力传递效率大大提高，再者由于采用的是定距变径挤出螺杆，因此其中混 有的体形较大的不能被压縮的硬物(如石块、铁块、硬木块)时，可以通过扭矩保护逆转使得硬物退出后取出；在排气的过程中，压縮后的含水量约20 30%的物料在压力突然释放和高温的作用下，物料中的水份汽化通过挤出机排气口大部份排出，使纤维类物质表 面含水量大大降低，并且在高温作用下溶融的塑料(熔融状态的塑料有类似胶水的效果)能与其他纤维类物质相互粘连；另外，在定距变径螺杆的排气段上设置多孔高位排气帽，物料表面和内在 的水份在高温高压下成为水蒸气通过多孔高位排气帽顺利逸出，解决了长槽排 气口易翻料的缺点，也利于外部观察和采取措施；混炼温度控制在170 190'C，因这一温度范围虽然会使少量低温塑料分解和部份植纤炭化，但绝大部份热塑性塑料能得到再生，能熔融与其他纤维类物 质粘连(尤其是能熔融成为成型过程中起重要作用的再生塑料和粘合剂)，另外一些高温塑料(聚四氟乙烯、聚醚、ABS等)虽达不到溶融但己软化，因此极易 被包裹进去，作为起增强作用的材料。混炼过程中通过螺杆的切剪、均分等使 得较大块物料细碎，粘合的比表面积增大，既增加了挤出物的均和性也提高了 制成品的强度；膨化发泡这是一种不需要任何添加剂的物理发泡工艺，本专利技术创造性地 将该工艺用于造纸下脚料处理，不仅避开了粉碎、磁选、挤出、切割等难题， 而且大大简化了下脚料处理的工艺流程。其采用的办法是将预成型模具设置在 挤出机出口处，混炼后得到的物料从挤出机挤出后释放到的预成型模具，将预 成型模具的型腔设计成负压型腔，所述挤出机挤出口的横截面积与模具出口的 横截面积比为1:1.65，即预成型模具前腔与挤出口形成倒容积差，造成高温高 压的物料被挤出时，在出口处压力突然释放，物料中未排尽的高压蒸气形成无 数的汽泡，使物料达到膨化，但又受到模具型腔形状的限制，物料挤出模具即被强制快速冷却其表面结皮，内部大量的气化泡来不及破裂就被封住定型了。 另一方面，由于模具的大开口，使得剩下的一些较大混杂物如压扁的易拉罐、 铁片、螺钉、玻琍、石块、木块等能被顺利挤出，避免了人工分拣的困难；热压成型膨化发泡后预成型的物料放入成型模框内。成型模是固定模和 移动模框的组合。物料在模框内被加热加压，固定模的凸模块压实了部份物料， 使得一部份物料被挤向其它阻力较小地方(如筋条)，由于定高的移动模框封住 了物料的溢出。纤维类物质内部的残留水份被再次高温气化加上原有被封闭的 气泡形成一种挤压力把溶融的物料填充满型腔，因此最后得到的制品的隆起部 分仍保留了膨化态低发泡的密度较低(一般将隆起部分的厚度设置成大于压 实部份的1倍以上，以此提高抗弯强度)。致密的成品表面不吸水所以制品能象 木材一样长期浮于水中，而强度不会象长期浸泡的木材一样减弱，这就降低了 制品搬运的劳动强度和运输成本，提高了制品的实用性；上述的成型模框优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种再生纸造纸的下脚料再生利用工艺，其特征在于：该工艺包括以下依次进行的步骤：　１）压缩：采用挤出机的定距变径挤出螺杆对所述的下脚料在１７０～１９０℃温度和４．０～１０．０ＭＰａ的压力下进行压缩；　２）排气：当步骤（１）中被压缩的下脚料到达所述定距变径挤出螺杆的排气段时释放水蒸气，控制温度在１５０～１７０℃；　３）混炼：控制温度在１７０～１９０℃；　４）膨化发泡：将上述混炼后得到的物料从挤出机挤出并释放到设置在挤出机出口处的预成型模具，所述的预成型模具内的型腔为负压型腔，所述挤出机挤出口的横截面积与模具出口的横截面积比为１∶１．６５；　５）热压成型：对经过步骤（４）所得的物料置入成型模框进行加热加压，温度为１６５～１７５℃，压力为１４．０～１６．０ＭＰａ；　６）冷却：在压力为６．０～８．０ＭＰａ下冷却。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘名中，陆久迪，
申请(专利权)人：玖龙纸业太仓有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]