一種廢棄紡織纖維制備紙張的方法

專利名稱：一種廢棄紡織纖維制備紙張的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢棄紡織纖維制備紙張的方法，尤其是一種廢棄紡織纖維及制品制備高性能紙張的方法。
背景技術(shù)：
紡織行業(yè)是我國的傳統(tǒng)行業(yè)，也是關(guān)系我國國計民生的支柱產(chǎn)業(yè)，根據(jù)國家和行業(yè)統(tǒng)計，2010年我國紡織纖維加工量為4130萬噸，按內(nèi)需60%以上計算，國內(nèi)年纖維消耗量約為2500萬噸?？紤]棉花資源的有限性、化纖消費(fèi)的快速增長、棉型纖維消耗占比逐年降低等因素，預(yù)計人均棉型纖維消耗絕對值仍會逐年增長?！笆濉逼陂g，人均紡織纖維消費(fèi)量將達(dá)到19千克，其中棉型纖維消耗占比51%;人均棉型纖維消費(fèi)量達(dá)到12千克。若紡織品的使用周期按2年計，廢棄量按70%計，再加上生產(chǎn)流通中的損耗，我國每年將產(chǎn)生近千萬噸廢舊紡織品。鑒于廢棄紡織纖維質(zhì)量狀態(tài)存在的差異性，及廢料成分的復(fù)雜性，廢棄紡織纖維及制品經(jīng)初步處理后，其纖維過短，很難再用于紡織織物的織造。目前除一些舊服裝或紡織品可以進(jìn)入二手市場流通，還有少量的重新用于生產(chǎn)毛毯等織物，其他大多數(shù)用于填埋和焚燒作為熱源使用，造成資源和環(huán)境的極大浪費(fèi)，而在其他領(lǐng)域的運(yùn)用還比較少，目前能見到的以廢棄紡織纖維及制品為原料進(jìn)行高值化運(yùn)用的技術(shù)研究有:公開的中國專利公開號為CN202273322U，
公開日期為2012年6月13日，發(fā)明名稱為“一種建筑保溫墻體結(jié)構(gòu)”，該申請案公開了一種采用廢舊紡織品及服裝經(jīng)破碎處理后重新壓制成墻體結(jié)構(gòu)保溫層的纖維氈。公開的中國專利公開號為CN201989372U，
公開日期為2011年9月28日，發(fā)明名稱為“用紡織廢料織造的建筑裝飾板”，該申請案公開了一種采用無紡布制成的底層和一層或多層玻璃纖維網(wǎng)布通過紡織廢料連接制備的建筑裝飾板。公開的中國專利公開號為CN201530746U，
公開日期為2010年7月21日，發(fā)明名稱為“一種污水處理裝置”，該申請案公開了一種污水處理裝置，將日常生活的廢舊布料或工業(yè)廢棄的織物作為片狀填料，并在其表面大面積地附著微生物，以提高污水處理效果。公開的中國專利公開號為CN101904277A，
公開日期為2010年12月8日，發(fā)明名稱為“雙面防水保溫被”，該申請案公開了一種以紡織廢料(300-600g/m2的化學(xué)噴膠棉)制備的蓬松體作為雙面防水保溫杯的保溫主體。公開的中國專利公開號為CN102249632A，
公開日期為2011年11月23日，發(fā)明名稱為“廢棄紡織纖維砌筑砂漿及其制備方法”，該申請案公開了一種通過摻入廢棄纖維(紡織廠的邊角料及廢舊服裝)提高了砌筑砂漿在阻裂、增強(qiáng)和增韌等方面性能的制備方法。公開的中國專利公開號為CN2865889Y，
公開日期為2007年2月7日，發(fā)明名稱為“防滲膜防護(hù)板”，該申請案公開了一種以廢舊織物纖維為原料通過施膠后烘干而成防滲膜矩形防護(hù)板。公開的中國專利公開號為CN101397135A，
公開日期為2009年4月I日，發(fā)明名稱為“一種紡織固體廢棄物的處理方法”，該申請案公開了一種通過對廢棄紡織纖維進(jìn)行洗滌、浸潰、再經(jīng)過高溫制成活性炭的處理方法?？梢钥闯觯鲜龉_的技術(shù)方案只是對廢棄紡織纖維進(jìn)行簡單地處理制備附加值較低的材料，且很難對廢棄紡織纖維進(jìn)行大規(guī)模高值化的運(yùn)用。
從造紙行業(yè)發(fā)展來看，早在東漢時期皮、毛、或絲綢就作為紙張原料，隨著科技的快速發(fā)展和對紙張的大量需求，并且由于木材及其他植物纖維相比紡織纖維更加廉價易得，目前的紙張絕大多數(shù)以植物纖維為原料，通過蒸煮、漂白、抄造制得。據(jù)造紙行業(yè)統(tǒng)計，2011年我國造紙行業(yè)實(shí)際消耗造紙原料達(dá)9044萬噸，其中木漿為2144萬噸，廢紙漿5660萬噸，并且進(jìn)口木漿達(dá)到1330萬噸，進(jìn)口廢紙漿達(dá)到2182萬噸。此外，根據(jù)造紙工業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃，到2015年，預(yù)計全國紙及紙板消費(fèi)量將達(dá)到11470萬噸，紙及紙板總產(chǎn)能將達(dá)到13000萬噸左右。造紙行業(yè)的發(fā)展消耗了非常巨大的木材等天然資源，給生態(tài)環(huán)境帶來很大影響，并且木漿和廢紙漿的大量進(jìn)口占用了國家的很多經(jīng)濟(jì)資源。若能將廢棄紡織纖維及制品經(jīng)過系列加工，制成造紙所需要的造紙原料，并制出高性能的紙張，這將為紡織廢棄纖維找到了資源化的處理途徑，也為制漿造紙?zhí)峁┝诵碌脑?。目前采用合成纖維制備合成紙的研究比較多，但在廢棄紡織纖維制備高性能紙則缺乏相應(yīng)的研究。公開的中國專利公開號為CN1570272A，
公開日期為2005年I月26日，發(fā)明名稱為“一種醫(yī)用膠帶棉紙的制備方法”，該申請案公開了采用木漿、水溶性纖維及復(fù)合人造合成纖維，通過配抄，及涂布等制備一種醫(yī)用膠帶棉紙的制備方法；公開的中國專利公開號為CN1570271A，
公開日期為2005年I月26日，發(fā)明名稱為“一種碳纖維芳綸纖維合成紙及濕法抄造”，該申請案公開了一種以碳纖維和芳綸纖維為結(jié)構(gòu)纖維，輔以粘結(jié)纖維制成的合成纖維紙及濕法抄造；公開的中國專利公開號為CN1556752A，
公開日期為2002年9月26日，發(fā)明名稱為“防偽紙”，該申請案公開了一種采用聚酯或聚丙烯纖維與棉纖維復(fù)合等制備防偽紙的方法。可以看出，上述公開的技術(shù)方案主要是采用單一的、或者成分可控的合成纖維進(jìn)行造紙，而對纖維質(zhì)量差距明顯、纖維成分復(fù)雜的廢棄紡織纖維及制品則不適合。公開的歐洲專利局專利公開號為EP0743393A2，
公開日期為1996年11月20日，發(fā)明專利名稱為 “Paper material made from a fibrous pulp of industrial textile waste andexhausted sugar beet pulp”,該申請案公開了一種以工業(yè)廢棄紡織纖維和甜菜衆(zhòng)為原料，通過蒸汽爆破法，在蘇打的作用下通過B1-Vis設(shè)備的高剪切速率，將紡織纖維和甜菜漿進(jìn)行充分混合，并且通過3-5%的H2O2漂白，抄造出白度為70-75% ISO的紙張。但該過程對設(shè)備要求很高，導(dǎo)致比較高的生產(chǎn)成本，并且該研究主要是以潔凈棉纖維和甜菜漿為原料，對其他廢棄紡織纖維原料缺乏普適性。由于紡織纖維除了棉麻外，還有毛絲、腈綸、滌綸、棉綸、維綸、丙綸以及各種改性纖維中的任意一種或幾種纖維混合物。不僅長度大，且大部分疏水，濾水快，易導(dǎo)致纖維之間結(jié)合力不夠，并且影響紙張的勻度。目前還沒有人提出一套完整有效的的方法，針對廢棄紡織纖維及制品制備高性能紙，以達(dá)到資源化和高值化目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提出一種廢棄紡織纖維制備紙張的方法，通過對廢棄紡織纖維及制品分揀、開松除雜、清潔處理、精磨打漿、纖維改性、配漿、抄造成形、及熱壓處理等工藝制備紙張。本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種廢棄紡織纖維制備紙張的方法，所述的廢棄物紡織纖維制備紙張的方法按以下步驟進(jìn)行:a原料處理所述的原料處理，是指對廢棄紡織纖維或制品按照纖維成分分揀，并去除廢棄紡織纖維或制品中的非纖維類硬質(zhì)雜物，將分揀出的廢棄紡織纖維或制品采用開松機(jī)開松除雜，開松成分散的纖維，然后將分散的纖維進(jìn)行清潔處理后，采用盤磨機(jī)盤磨，磨制成纖維長度為0.6mm-6mm，直徑為20 μ m-100 μ m的纖維，盤磨轉(zhuǎn)數(shù)為4000-15000轉(zhuǎn)。b纖維改性將經(jīng)步驟a得到的纖維，稀釋成5wt% _8wt%&度的纖維溶液，采用1.2% -3.6%濃度的NaOH溶液在65-96 V條件下對纖維溶液恒溫改性處理1_3小時，再對經(jīng)NaOH溶液改性處理后的纖維溶液洗滌至pH值為中性；然后將PVA溶液添加到經(jīng)NaOH溶液處理、并洗滌后的中性纖維溶液中進(jìn)行攪拌混合，制備成纖維溶液分散體系，其中PVA溶液濃度為0.5wt% -3wt%。c漿液配制所述漿液配制，是指將經(jīng)步驟b得到的纖維溶液分散體系和紙漿纖維采用打漿機(jī)進(jìn)行均勻攪拌成混合漿液，混合漿液濃度為0.6wt% -4.0wt%，其中纖維溶液分散體系的纖維占混合漿液中纖維的絕干漿質(zhì)量百分比為20wt% -1OOwt% ；d紙頁成形對經(jīng)步驟c得到的混合漿液，經(jīng)過上網(wǎng)過濾脫水成形成濕紙張，上網(wǎng)漿濃為0.02 % -3.0 %，網(wǎng)內(nèi)負(fù)壓為40-100Pa，速度為300-1000米/分鐘，其中在成形脫水段，濕紙頁干度達(dá)到1.8% _5.5%，在高壓差脫水段，紙頁干度達(dá)到12% -40%。e熱壓處理所述的熱壓處理是指對經(jīng)紙頁成形后的濕紙張，經(jīng)溫度為100-280°C，蒸汽壓力為0.2-1.2KN/cm進(jìn)行熱壓處理。所述的清潔處理，是指對開松除雜處理后的纖維采用濕法除渣、殺菌、及漂白處理。所述的濕法除渣，是指對開松除雜處理后的纖維采用立式壓力篩除渣，其進(jìn)漿濃度為0.02% -2.5%,出漿濃度為0.02% _2.5%，進(jìn)漿流量為100-400m3/h，排渣量為10 % -35 %，進(jìn)漿壓力為0.08-0.25MPa，出漿壓力為0.07-0.24MPa，操作壓力差為0.01-0.03MPa，密封水流量為2_6L/min，密封水壓力高于進(jìn)漿壓力0.06-0.1MPa，稀釋水流量為 10-30m3/h。所述殺菌處理，對經(jīng)濕法除渣后的纖維采用蒸汽溫度為110°C _125°C，壓力為
0.2-0.4MPa處理，持續(xù)時間為14-20分鐘。所述漂白處理，是將殺菌處理后的纖維，首先稀釋成5wt% _8wt%濃度的溶液，并采用1.2-4 %的過氧化氫溶液、0.2-0.4 %的EDTA螯合劑、0.8-3.2 % NaOH, 1.8-3.6 %的Na2SiO3對溶液在60-96°C下處理，持續(xù)時間為30-85分鐘。由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有廢棄紡織纖維利用方法比較，具有以下優(yōu)點(diǎn):(I)廢棄紡織纖維及制品經(jīng)開松后存在大量的細(xì)小纖維，成分復(fù)雜，且纖維長短不均，作為紡織原料進(jìn)行二次利用存在很大的不足，且造成過多的浪費(fèi)；采用廢棄紡織纖維及制品制備紙張，能充分利用其細(xì)小纖維，當(dāng)細(xì)小纖維和較長纖維配抄時，可以得到更好的力學(xué)性能；(2)針對以化學(xué)纖維為原料的廢棄紡織纖維，由于纖維潤濕性差，濾水速度快，而導(dǎo)致的紙張表面不勻，本發(fā)明采用NaOH溶液，對紡織廢棄纖維進(jìn)行改性，在其表面增加-OH等活性基團(tuán)，并將其與親水性PVA溶液均勻混合，增加纖維表面的親水性，從而控制纖維上網(wǎng)成形的速度，并有效提高紙張成形表面的勻度；(3)本發(fā)明采用紡織加工的分揀、開松除雜、殺菌、清潔處理工藝，與紙漿造紙的精磨打漿、紙漿漂白、纖維改性、配漿、紙頁成形工藝、及合成纖維的熱壓處理工藝相結(jié)合的方法，流程簡單，能最大效率利用廢棄纖維，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；(4)本發(fā)明適應(yīng)性強(qiáng)，可適應(yīng)對不同的纖維原料，如棉、麻、毛、絲，也可以是腈綸、滌綸、棉綸、維綸、丙綸等合成纖維，或上述的一種或幾種纖維混合物；對不同的原料，只需對開松工藝、精磨打漿的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行調(diào)整，并選擇合適的表面改性劑，同時在抄造時選擇合適的上網(wǎng)濃度，并根據(jù)不同的纖維原料，選擇不同的熱壓溫度等參數(shù)。根據(jù)不同原料制得的高性能紙張，其緊度為0.31-0.78g/cm3,撕裂指數(shù)為7.6-26.2mN.m2/g，耐破指數(shù)為
2.67-7.15kPa.m2/g，相比傳統(tǒng)采用植物纖維抄紙性能得到較大改善。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，一種廢棄紡織纖維制備紙張的方法，所述的廢棄物紡織纖維制備紙張的方法按以下步驟進(jìn)行:a原料處理本發(fā)明所用的廢棄紡織纖維及制品可以來自紡織廠、印染廠、開毛廠、織布廠，也可以來自消費(fèi)者使用后廢棄品；可以是棉、麻、毛、絲，也可以是腈綸、滌綸、棉綸、維綸、丙綸等合成纖維，或上述的一種或幾種纖維混合物。所述的原料處理，是指對廢棄紡織纖維或制品按照纖維成分分揀，并去除廢棄紡織纖維或制品中的非纖維類硬質(zhì)雜物，將分揀出的廢棄紡織纖維或制品采用開松機(jī)開松除雜，開松成分散的纖維，然后將分散的纖維進(jìn)行清潔處理后，采用盤磨機(jī)盤磨，磨制成纖維長度為0.6mm-6mm，直徑為20 μ m-100 μ m的纖維，盤磨轉(zhuǎn)數(shù)為4000-15000轉(zhuǎn)。b纖維改性將經(jīng)步驟a得到的纖維，稀釋成5wt% _8wt%&度的纖維溶液，采用1.2% -3.6%濃度的NaOH溶液在65-96 V條件下對纖維溶液恒溫改性處理1_3小時，再對經(jīng)NaOH溶液改性處理后的纖維溶液洗滌至pH值為中性；然后將PVA溶液添加到經(jīng)NaOH溶液處理、并洗滌后的中性纖維溶液中進(jìn)行攪拌混合，制備成纖維溶液分散體系，其中PVA溶液濃度為0.5wt% -3wt% ；纖維改性的目的是在纖維表面增加親水性活性基團(tuán)，以降低纖維之間的相互排斥性，同時也有利于后續(xù)紙頁成形時表面勻度的控制，此外，對纖維改性也不限于采用NaOH溶液處理。c漿液配制
將經(jīng)步驟b得到的纖維溶液分散體系和紙漿纖維采用打漿機(jī)進(jìn)行均勻攪拌成混合漿液，其中纖維溶液分散體系的纖維占混合漿液中纖維的絕干漿質(zhì)量百分比為20wt % -1OOwt %,混合衆(zhòng)液濃度為0.6wt % -4.0wt %,衆(zhòng)液濃度比目前采用紙衆(zhòng)纖維造紙濃度低，是由于紡織纖維其密度和潤濕性要低于紙漿纖維，濃度過大，會影響成形時纖維間的相互結(jié)合，也會影響紙張表面的勻度。d紙頁成形對經(jīng)步驟c得到的混合漿液，經(jīng)過上網(wǎng)過濾脫水成形成濕紙張，上網(wǎng)漿濃為0.02 % -3.0 %，網(wǎng)內(nèi)負(fù)壓為40-100Pa，速度為300-1000米/分鐘，其中在成形脫水段，濕紙頁干度達(dá)到1.8% _5.5%，在高壓差脫水段，紙頁干度達(dá)到12% -40%。e熱壓處理所述的熱壓處理是指對經(jīng)紙頁成形后的濕紙張，經(jīng)溫度為100-280°C，蒸汽壓力為0.2-1.2KN/cm進(jìn)行熱壓處理，熱壓處理在對濕紙張進(jìn)行干燥外，也有利于纖維之間的交織和連結(jié)。所述的清潔處理，是指對開松除雜處理后的纖維采用濕法除渣、殺菌、及漂白處理。所述的濕法除渣，是指對開松除雜處理后的纖維采用立式壓力篩除渣，其進(jìn)漿濃度為0.02% -2.5%,出漿濃度為0.02% _2.5%，進(jìn)漿流量為100-400m3/h，排渣量為10 % -35 %，進(jìn)漿壓力為0.08-0.25MPa，出漿壓力為0.07-0.24MPa，操作壓力差為
0.01-0.03MPa，密封水流量為2_6L/min，密封水壓力高于進(jìn)漿壓力0.06-0.1MPa，稀釋水流量為 10-30m3/h。所述殺菌處理，對經(jīng)濕法除渣后的纖維采用蒸汽溫度為110°C _125°C，壓力為
0.2-0.4MPa處理，持續(xù)時間為14-20分鐘。所述漂白處理，是將殺菌處理后的纖維，首先稀釋成5wt% _8wt%濃度的溶液，并采用1.2% -4%的過氧化氫溶液、0.2% -0.4%的EDTA螯合劑、0.8-3.2 %的NaOH溶液、
1.8-3.6%的Na2SiO3對溶液在60_96°C下處理，持續(xù)時間為30-85分鐘。實(shí)施例1廢棄棉紡織纖維及制品制備紙張的方法因?yàn)槊蘩w維中有超過90%的成分是纖維素，棉纖維是造紙的絕佳的原料，當(dāng)采用廢棄棉紡織纖維及制品來制備紙張時，只需解決好開松除雜、清潔處理、磨漿打漿后就可抄造，并進(jìn)行簡單的熱壓就可制得性能良好的紙張。(I)對廢棄的棉紡織纖維及制品按照纖維成分分類，并去除紡織廢棄物中的硬質(zhì)雜物，包括紐扣、拉鏈、金屬裝飾物等大而硬的非纖維類物質(zhì)；(2)對分揀后的棉纖維及制品采用矩形刀片豪豬式開棉機(jī)，采取多包取用、精細(xì)抓取、漸進(jìn)開松、自由打擊、早落少碎、均勻混合、以梳代打、少損纖維工藝原則進(jìn)行開松除雜處理；(3)對開松除雜后的纖維進(jìn)行清潔處理，包括濕法除渣、殺菌、和漂白處理；a濕法除渣:采用立式壓力篩除渣，其進(jìn)漿濃度為0.02% -2.5%，出漿濃度為
0.02% -2.5%，進(jìn)漿流量為 100-400mVh，排渣量為 10% -35%，進(jìn)漿壓力為 0.08-0.25MPa，出漿壓力為0.07-0.24MPa，操作壓力差為0.01-0.03MPa，密封水流量為2_6L/min，密封水壓力高于進(jìn)漿壓力0.06-0.1MPa，稀釋水流量為10_30m3/h ；b殺菌處理:對經(jīng)濕法除渣后的纖維采用蒸汽溫度為110°C _125°C，蒸汽壓力為
0.2-0.4MPa處理，持續(xù)時間為14-20分鐘；c漂白處理:將經(jīng)殺菌后的纖維，稀釋成5% -8%的濃度溶液，并采用1.2% -4%的過氧化氫溶液、0.2% -0.4%的EDTA螯合劑、0.8% -2.3%的NaOH溶液、1.8% -3.6%的Na2SiO3溶液在60-87°C下進(jìn)行漂白處理，處理時間為30-85分鐘；(4)對清潔處理后的纖維，磨片采用陶瓷材料，進(jìn)行精磨打漿處理4000-15000轉(zhuǎn)，磨制成長度為0.6mm-6mm,直徑為20 μ m-100 μ m的纖維；(5)對經(jīng)盤磨處理后的纖維，稀釋成5wt % -8wt %濃度的纖維溶液，采用
1.2% -3.6%濃度的NaOH溶液在65_96°C條件下對纖維溶液恒溫改性處理1_3小時，再對經(jīng)NaOH溶液改性處理后的纖維溶液洗滌至pH值為中性；然后將PVA溶液添加到經(jīng)NaOH溶液處理、并洗滌后的中性纖維溶液中進(jìn)行攪拌混合，制備成纖維溶液分散體系，其中PVA溶液濃度為0.5wt% -3wt% ；(6)采用100%的棉纖維，經(jīng)過上網(wǎng)過濾脫水成形成濕紙張，上網(wǎng)漿濃為
1.2% _3%，網(wǎng)內(nèi)負(fù)壓為40-100Pa，速度為300-1000米/分鐘，其中在成形脫水段，濕紙頁干度達(dá)到1.8% -5.5%，在高壓差脫水段，紙頁干度達(dá)到12% -40% ；(7)采用溫度為90_118°C、壓力為0.2-1.2KN/cm進(jìn)行熱壓處理制成紙張，定量13-18g/m2，抗張強(qiáng)度為 0.5-0.8kN/m，透氣度 190_260ml/min，濕強(qiáng)度 0.11-0.14kN/m。實(shí)施例2廢棄滌綸紡織纖維制備紙張的方法(I)以廢棄的滌綸紡織纖維及制品為原料，去除滌綸紡織廢棄物中的硬質(zhì)雜物，包括紐扣、拉鏈、金屬裝飾物等大而硬的非纖維類物質(zhì)；(2)對分選后的纖維及制品采用鋸齒滾筒進(jìn)行開松除雜處理，根據(jù)多梳少打、少排除多回收的工藝原則，滾筒轉(zhuǎn)速為1300-1500轉(zhuǎn)/分鐘；(3)對開松除雜后的纖維進(jìn)行清潔處理，包括濕法除渣、殺菌、漂白處理；a濕法除渣:采用立式壓力篩除渣，其進(jìn)漿濃度為0.02% -2.5%，出漿濃度為0.02% -2.5%，進(jìn)漿流量為 100-400mVh，排渣量為 10% -35%，進(jìn)漿壓力為 0.08-0.25MPa，出漿壓力為0.07-0.24MPa，操作壓力差為0.01-0.03MPa，密封水流量為2_6L/min，密封水壓力高于進(jìn)漿壓力0.06-0.1MPa，稀釋水流量為10_30m3/h ；b殺菌處理:對經(jīng)濕法除渣后的纖維采用蒸汽溫度為110°C _125°C，蒸汽壓力為0.2-0.4MPa處理，持續(xù)時間為14-20分鐘；c漂白處理:將經(jīng)殺菌后的纖維，稀釋成5wt % -wt8 %的濃度溶液，之后用
0.8% -2.1 %的過氧化氫溶液、0.1% -0.3%的EDTA螯合劑、1.8% -3.2%濃度的NaOH溶液在72-85 °C進(jìn)行改性，處理30-85分鐘，得到滌綸纖維長度為2.直徑為80 μ m_0.2mm ;(4)對經(jīng)清潔處理后的纖維，磨片采用陶瓷材料，進(jìn)行精磨打漿處理5000-8000轉(zhuǎn)，制得長度為0.6mm-6mm,直徑為20 μ m-100 μ m的廢棄漆纟侖紡織制衆(zhòng)纖維；(5)對經(jīng)盤磨處理后的纖維，稀釋成5wt % -8wt %濃度的纖維溶液，采用
1.2% -3.6%濃度的NaOH溶液在65_96°C條件下對纖維溶液恒溫改性處理1_3小時，再對經(jīng)NaOH溶液改性處理后的纖維溶液洗滌至pH值為中性；然后將PVA溶液添加到經(jīng)NaOH溶液處理、并洗滌后的中性纖維溶液中進(jìn)行攪拌混合，制備成纖維溶液分散體系，其中PVA溶液濃度為0.5wt% -3wt% ；(6)將經(jīng)NaOH溶液處理、并洗滌后的100 %的廢棄滌綸纖維溶液分散體系進(jìn)行漿液配制，成濃度為0.6wt% -4.0wt%的漿液；對得到的漿液，經(jīng)過上網(wǎng)過濾脫水成形成濕紙張，上網(wǎng)漿濃為0.02% -3.0%，網(wǎng)內(nèi)負(fù)壓為40-100Pa，速度為300-1000米/分鐘，其中在成形脫水段，濕紙頁干度達(dá)到1.8% _5.5%，在高壓差脫水段，紙頁干度達(dá)到12% -40% ；(7)采用溫度為245-266 °C、壓力為0.4-1.2KN/cm對抄造后紙張進(jìn)行熱壓處理，得到的廢棄滌綸纖維紙張，定量18-26g/m2，抗張強(qiáng)度為0.5-0.8kN/m,撕裂指數(shù)為22.6-24.9mN.m2.g-1,耐破指數(shù)2.67-3.46，勻度指數(shù)62-78，紙張水表面接觸角50。-87。。實(shí)施例3廢棄紡織纖維及制品制備紙張的方法(I)對廢棄的混合紡織纖維及制品按照纖維成分分類，并去除混合紡織廢棄物中的硬質(zhì)雜物，包括紐扣、拉鏈、金屬裝飾物等大而硬的非纖維類物質(zhì)；(2)對分選后的纖維及制品采用鋸齒滾筒進(jìn)行開松除雜處理，根據(jù)多梳少打、少排除多回收的工藝原則，滾筒轉(zhuǎn)速為1200-1800轉(zhuǎn)/分鐘；(3)對開松除雜后的纖維進(jìn)行清潔處理，包括濕法除渣、殺菌、漂白處理；a濕法除渣:采用立式壓力篩除渣，其進(jìn)漿濃度為0.02% -2.5%，出漿濃度為0.02% -2.5%，進(jìn)漿流量為 100-400mVh，排渣量為 10% -35%，進(jìn)漿壓力為 0.08-0.25MPa，出漿壓力為0.07-0.24MPa，操作壓力差為0.01-0.03MPa，密封水流量為2_6L/min，密封水壓力高于進(jìn)漿壓力0.06-0.1MPa，稀釋水流量為10_30m3/h ；b殺菌處理:對經(jīng)濕法除渣后的纖維采用蒸汽溫度為110°C _125°C，蒸汽壓力為0.2-0.4MPa處理，持續(xù)時間為14-20分鐘；c漂白處理:將經(jīng)殺菌后的纖維，首先稀釋成5wt% _8wt%濃度的溶液，并采用
0.8%-2.1 %的過氧化氫溶液、0.1% -0.3%的EDTA螯合劑、1.8-3.2%濃度的NaOH溶液、2% -3%的Na2SiO3對溶液在72-96°C進(jìn)行改性，處理30-80分鐘，得到混合纖維長度為
2.1 mm-8mm,直徑為 80 μ m_0.2mm ；(4)對經(jīng)清潔處理后的纖維，磨片采用陶瓷材料，進(jìn)行精磨打漿處理9000-11000轉(zhuǎn)，制得長度為0.6mm-6mm,直徑為20 μ m-100 μ m的廢棄混合紡織制衆(zhòng)纖維；(5)將經(jīng)盤磨處理后的混合纖維，稀釋成5wt% _8wt%濃度的纖維溶液，并采用
1.2% -3.6%濃度的NaOH溶液在65-96°C條件下恒溫處理1_3小時，再對經(jīng)NaOH溶液改性處理后的纖維溶液洗滌至pH值為中性；然后將PVA溶液添加到經(jīng)NaOH溶液處理、并洗滌后的中性纖維溶液中進(jìn)行攪拌混合，制備成纖維溶液分散體系，其中PVA溶液濃度為
0.5wt % -3wt % ；(6)將經(jīng)步驟(5)處理的混合纖維與紙漿纖維采用打漿機(jī)進(jìn)行均勻攪拌成混合漿液，其中纖維溶液分散體系的纖維與紙漿纖維的絕干漿質(zhì)量百分比為40wt%: 60wt% ；對得到的漿液，經(jīng)過上網(wǎng)過濾脫水成形成濕紙張，上網(wǎng)漿濃為0.1% -2.0%，網(wǎng)內(nèi)負(fù)壓為40-100Pa，速度為400-1000米/分鐘，其中在成形脫水段，濕紙頁干度達(dá)到3.0% -6.5%，在高壓差脫水段，紙頁干度達(dá)到12% -40% ；(7)采用溫度為220_262°C、壓力為0.9-1.2KN/cm對抄造后紙張進(jìn)行熱壓處理，得到的廢棄滌綸纖維紙張，定量16-22g/m2，抗張強(qiáng)度為1.2-1.8kN/m,撕裂指數(shù)8.6-26.9mN.m2.g-1，耐破指數(shù)4.67-7.46，紙張水表面接觸角20-50°。實(shí)施例4廢棄紡織纖維及制品制備紙張的方法(I)對廢棄的混合紡織纖維及制品按照纖維成分分類，并去除混合紡織廢棄物中的硬質(zhì)雜物，包括紐扣、拉鏈、金屬裝飾物等大而硬的非纖維類物質(zhì)；(2)對分選后的纖維及制品采用鋸齒滾筒進(jìn)行開松除雜處理，根據(jù)多梳少打、少排除多回收的工藝原則，滾筒轉(zhuǎn)速為1200-1800轉(zhuǎn)/分鐘；(3)對開松除雜后的纖維進(jìn)行清潔處理，包括濕法除渣、殺菌、漂白處理；a濕法除渣:采用立式壓力篩除渣，其進(jìn)漿濃度為0.02% -2.5%，出漿濃度為
0.02% -2.5%，進(jìn)漿流量為 100-400mVh，排渣量為 10% -35%，進(jìn)漿壓力為 0.08-0.25MPa，出漿壓力為0.07-0.24MPa，操作壓力差為0.01-0.03MPa，密封水流量為2_6L/min，密封水壓力高于進(jìn)漿壓力0.06-0.1MPa，稀釋水流量為10_30m3/h ；b殺菌處理:對經(jīng)濕法除渣后的纖維采用蒸汽溫度為110°C _125°C，蒸汽壓力為
0.2-0.4MPa處理，持續(xù)時間為14-20分鐘；c漂白處理:將經(jīng)殺菌后的纖維，首先稀釋成5wt % _8wt %濃度的溶液，并采用
0.8%-2.1 %的過氧化氫溶液、0.1% -0.3%的EDTA螯合劑、1.8-3.2%濃度的NaOH溶液、2% -3%的Na2SiO3對溶液在72-96°C進(jìn)行改性，處理30-80分鐘，得到混合纖維長度為
2.1 mm-8mm,直徑為 80 μ m_0.2mm ；(4)對經(jīng)清潔處理后的纖維，磨片采用陶瓷材料，進(jìn)行精磨打漿處理9000-11000轉(zhuǎn)，制得長度為0.6mm-6mm,直徑為20 μ m-100 μ m的廢棄混合紡織制衆(zhòng)纖維；(5)將經(jīng)盤磨處理后的混合纖維，稀釋成5wt% _8wt%濃度的纖維溶液，并采用
1.2% -3.6%濃度的NaOH溶液在65-96°C條件下恒溫處理1_3小時，再對經(jīng)NaOH溶液改性處理后的纖維溶液洗滌至pH值為中性；然后將PVA溶液添加到經(jīng)NaOH溶液處理、并洗滌后的中性纖維溶液中進(jìn)行攪拌混合，制備成纖維溶液分散體系，其中PVA溶液濃度為
0.5wt % -3wt % ；(6)將經(jīng)步驟(5)處理的混合纖維與紙漿纖維進(jìn)行配漿打漿，采用打漿機(jī)進(jìn)行均勻攪拌成混合漿液，其中纖維溶液分散體系的纖維與木漿纖維的絕干漿質(zhì)量百分比為20wt%: 80wt% ;對得到的漿液，經(jīng)過上網(wǎng)過濾脫水成形成濕紙張，上網(wǎng)漿濃為
0.1% -3.5%，網(wǎng)內(nèi)負(fù)壓為40-100Pa，速度為400-1000米/分鐘，其中在成形脫水段，濕紙頁干度達(dá)到2.0% -5.5%，在高壓差脫水段，紙頁干度達(dá)到12% -40% ；(7)采用溫度為140-195°c、壓力為0.9-1.2KN/cm對抄造后紙張進(jìn)行熱壓處理，得到的廢棄滌綸纖維紙張，定量16-22g/m2，抗張強(qiáng)度為1.2-1.8kN/m,撕裂指數(shù)8.6-26.9mN.m2.g-1，耐破指數(shù)4.67-7.46，紙張水表面接觸角20-40°。
權(quán)利要求
1.一種廢棄紡織纖維制備紙張的方法，包括造紙工藝中的原料處理、漿液配制、紙頁成形、及熱壓處理，其特征在于，所述的廢棄物紡織纖維制備紙張的方法按以下步驟進(jìn)行: a原料處理 所述的原料處理，是指對廢棄紡織纖維按照纖維成分分揀，并去除廢棄紡織纖維中的非纖維類硬質(zhì)雜物，將分揀出的廢棄紡織纖維采用開松機(jī)開松除雜，開松成分散的纖維，然后將分散的纖維進(jìn)行清潔處理后，采用盤磨機(jī)盤磨，磨制成纖維長度為0.6mm-6mm，直徑為20 μ m-100 μ m的纖維，盤磨轉(zhuǎn)數(shù)為4000-15000轉(zhuǎn)；b纖維改性 將經(jīng)步驟a得到的纖維，稀釋成5wt% _8被％濃度的纖維溶液，采用1.2% -3.6%濃度的NaOH溶液在65-96 V條件下對纖維溶液恒溫改性處理1_3小時，再對經(jīng)NaOH溶液改性處理后的纖維溶液洗滌至pH值為中性； 然后將PVA溶液添加到經(jīng)NaOH溶液處理、并洗滌后的中性纖維溶液中進(jìn)行攪拌混合，制備成纖維溶液分散體系，其中PVA溶液濃度為0.5wt% -3wt% ；c漿液配制 所述漿液配制，是指將經(jīng)步驟b得到的纖維溶液分散體系和紙漿纖維采用打漿機(jī)進(jìn)行均勻攪拌成混合漿液，混合漿液濃度為0.6wt% -4.0wt%，其中纖維溶液分散體系的纖維占混合衆(zhòng)液中纖維的絕干衆(zhòng)質(zhì)量百分比為20wt% -1OOwt% ；d紙頁成形 對經(jīng)步驟c得到的混合漿液，經(jīng)過上網(wǎng)過濾脫水成形成濕紙張，上網(wǎng)漿濃為0.02 % -3.0 %，網(wǎng)內(nèi)負(fù)壓為40-100Pa，速度為300-1000米/分鐘，其中在成形脫水段，濕紙頁干度達(dá)到1.8% -5.5%，在高壓差脫水段，紙頁干度達(dá)到12% -40% ；e熱壓處理 所述的熱壓處理是指對經(jīng)紙頁成形后的濕紙張，經(jīng)溫度為100-280°C，壓力為0.2-1.2KN/cm 進(jìn)行處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種廢棄紡織纖維制備紙張的方法，其特征在于:所述的清潔處理，是指對開松除雜處理后的纖維采用濕法除渣、殺菌、及漂白處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種廢棄紡織纖維制備紙張的方法，其特征在于:所述的濕法除渣，是指對開松除雜處理后的纖維采用立式壓力篩除渣，其進(jìn)漿濃度為0.02%-2.5%,出漿濃度為0.02%-2.5%,進(jìn)漿流量為100-400m3/h，排渣量為10%~35%,進(jìn)漿壓力為0.08-0.25MPa，出漿壓力為0.07-0.24MPa，操作壓力差為0.01-0.03MPa，密封水流量為2-6L/min，密封水壓力高于進(jìn)漿壓力0.06-0.1MPa，稀釋水流量為10-30m3/h。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種廢棄紡織纖維制備紙張的方法，其特征在于:所述殺菌處理，對經(jīng)濕法除渣后的纖維采用蒸汽溫度為110°C _125°C，蒸汽壓力為0.2-0.4MPa處理，持續(xù)時間為14-20分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種廢棄紡織纖維制備紙張的方法，其特征在于:所述漂白處理，是將殺菌處理后的纖維，首先稀釋成5wt% _8wt%濃度的溶液，并添加濃度為.1.2% -4%的過氧化氫、濃度為0.2% -0.4%的EDTA螯合劑、濃度為0.8% -3.2%的NaOH、濃度為1.8-3.6%的Na2SiO3對溶液在60_95°C下處理，持續(xù)時間為30-85分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種廢棄紡織纖維制備紙張的方法，它是以廢棄紡織纖維及制品為原料，通過對廢棄紡織纖維分揀、開松除雜、清潔處理、精磨、纖維改性、漿液配制、及紙頁成形、熱壓處理等工藝，并在溫度100-280℃、壓力0.2-1.2KN/cm作用下熱壓制備紙張，紙張定量13-48g/m2，緊度0.31-0.78g/cm3，勻度指數(shù)62-78，抗張指數(shù)為27-223Nm/g，撕裂指數(shù)7.6-26.2mN.m2/g，耐破指數(shù)為2.67-7.15kPa.m2/g，并且靜態(tài)水表面接觸角達(dá)到20°-90°，相比傳統(tǒng)植物纖維造紙性能有較大改善。該方法可通過紡織和造紙的設(shè)備就可實(shí)現(xiàn)，工藝流程簡單，適應(yīng)性強(qiáng)，本發(fā)明為紡織廢棄纖維提供了資源化的處理途徑，也為制漿造紙?zhí)峁┝诵碌脑稀?br> 文檔編號D21H11/12GK103147337SQ2013100909
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月18日
發(fā)明者徐衛(wèi)林, 黃良輝 申請人:武漢紡織大學(xué)