專利名稱：一種利用濾棒廢料再生濾棒芯紙用紙漿的方法
技術領域：
本發明屬于煙草加工技術領域，進一步屬于卷煙濾材加工技術領域，具體涉及一種利用廢棄濾棒或濾條等廢料再生濾棒芯紙用紙漿的方法。
背景技術：
濾棒是卷煙產品中不可或缺的重要組成部分，起到截留粒相物、過濾有害成分及修飾煙氣等作用。二醋酸纖維絲束是當前使用最為廣泛的濾棒濾材，由其制成的濾棒彈性好、硬度適中、過濾效率高，對卷煙吸味無影響。此外，由于煙草行業對卷煙產品焦油含量的控制越來越嚴格,紙質濾材的濾棒也收到愈來愈多的關注,預計紙質濾棒的使用率將大幅度提高。無論是醋酸纖維濾棒還是紙質濾棒，為更順暢的與煙支進行接裝，在其生產過程 中，絲束或芯紙外層都以成型紙進行包裹，使得成型紙在整個濾棒中占有一定的質量比例。因機器故障、產品調試等因素，在濾棒和卷煙生產過程中不可避免的產生大量不合格的濾棒及濾條，據測算，每年僅一家濾棒廠就產生廢棄濾棒和濾條幾百噸。因此，無論從經濟效益還是環保效益考慮，高效利用這一部分廢料都具有非常重要的意義。在這一領域，已有文獻進行了研究和報道。如中國科學院廣州化學所和中國煙草總公司廣東省公司的研究人員(孫友德，岑美柱，林列等.廢醋纖再生煙濾嘴纖維研究[J]，合成纖維，1990年)從再生醋酸纖維結構性能，丙酮溶液流變性、可紡性，以及工藝技術三個方面探討了廢醋纖再生煙濾棒纖維的可行性，認為采用合適的工藝可制得可紡性好的原液，并制得結構性能好的再生絲束。中國專利CN 101565466 B《一種二醋酸纖維素廢絲再生其膠粒的生產方法》在加入酶制劑和去離子水情形下，以丙酮為溶劑溶解廢料中的醋酸纖維，并去除了廢絲上的添加物，再通過一系列物理工藝制備得到了二醋酸纖維素粒狀 材料。中國專利申請CN 101717524 A《廢醋酸纖維絲束嘴棒下腳料中醋酸纖維的回收方法》采用預處理方法除去雜質后以丙酮溶解廢料中的醋酸纖維，再進行純化等工藝，從而再生獲得二醋酸纖維絲束的原料。中國專利CN 101864608 B《一種廢棄醋纖絲束再生二醋酸纖維絲束的方法》，其先對廢料進行清洗，再經溶脹、溶解、過濾、脫泡等工藝得到紡絲原液，再采用常規工藝獲得再生二醋酸纖維絲束。上述技術均采用同一思路，即以溶劑溶解廢料中醋酸纖維從而回收醋纖，雖然有較好的溶解效果，但也存在兩點主要缺陷一是其采用有毒有機溶劑丙酮，在溶解、回收等過程中對操作人員健康產生危害；二是再生物料紡絲或制備膠粒對雜質的含量要求非常嚴格，除雜很困難，成本較高。在針對濾棒廢料的研究中，中國專利CN 101660281A《一種將卷煙濾棒下腳料制備成造紙原料的方法》，其先對下腳料進行纖維切斷，再用氣流超微多級粉碎機進行粉碎，從而獲得造紙原料。該方法最大的問題在于氣流超微多級粉碎機處理纖維時產生了規格分布廣泛的廢料，纖維長度長短不一，勻整度差。如果不經篩選，碎小纖維甚至碎末不適用于造紙，而長纖維也給造紙帶來一定的隱患；如經過篩選，則不可避免造成原料浪費。中國專利CN1032283A《用物理方法再生廢料制造香煙濾嘴棒》采用純物理方法利用二醋酸纖維濾棒廢料制備香煙濾棒，具體為對廢濾條剝去成型紙后進行纖維切斷，再打包、開清、梳理成條，然后將所得束條直接用于濾棒成型。該方法工藝較為簡單，能耗較低，但也存在兩個主要不足一是成型紙剝除較為困難，且難以除干凈，從而影響束條梳理；二是以切斷后纖維經梳理而成的束條，縱向上存在數量眾多的纖維搭接續接，造成束條縱向每一處的纖維總旦數差異，從而導致制備的濾棒吸阻穩定性差，變異系數較高。綜上所述，現有技術處理廢棄濾棒材料再生卷煙濾棒濾材存在諸多不足，開發一種能夠充分利用廢料生產出滿足卷煙濾棒濾材性能要求的再生紙漿技術是非常必要，并具有廣泛的實用價值的。
發明內容
本發明的目的在于提供一種工藝簡便，生產成本低且不會產生新的廢料的利用廢棄卷煙濾棒或濾條等再生濾棒芯紙用紙漿的方法。 本發明的目的是這樣實現的(除另有說明外，本發明所述的百分數均為重量百分數)包括物料處理、浸潰、磨漿、洗滌、濃縮工序，具體包括
A、物料處理將濾棒廢料剔除雜物，切斷成f150mm碎料，備用；
B、浸潰將碎料在7(T10(TC條件下用4 10倍的水浸潰5 30min;然后在浸潰液中加入碎料干重量0. 5飛%無機堿，使浸潰液的濃度為0. 25^3g/L ；
C、磨漿將浸潰漿液濃縮至濃度10 30%，然后進行磨漿，盤磨間隙0.rimm ；
D、洗滌、濃縮將漿液用清水洗滌后濃縮至濃度為2(T30%。本發明工藝不使用有毒溶劑，且原料利用率高，所得紙漿纖維勻整度好，分散性能好，對雜質處理要求較低，非常適合用于濾棒芯紙的抄造。本發明具有以下優點1、本發明對雜質處理要求較低，無需采用成型紙剝除工序，且不使用有毒溶劑；2、原料利用率高，所得紙漿纖維勻整度好，分散性能好，非常適合用于濾棒芯紙的抄造；3、水預浸潰首先對廢料進行潤脹和滲透，從而在化學浸潰時選擇更溫和的條件，在較充分溶脹成型紙、紙質濾棒紙芯以及植物顆粒的同時，控制醋酸纖維脫乙酰化的程度；4、化學浸潰對醋酸纖維進行輕微的脫乙酰化，使單絲與單絲間連接力與纖維絲束成束能力下降，并且能充分溶脹廢料成型紙、紙質濾棒紙芯以及植物顆粒，滲透進入纖維素結晶區并輕微水解半纖維素，從而有利于磨漿，消除紙漿中的纖維束和纖維團；5、梳理排列和切斷工藝保證了纖維的勻整性，從而使磨漿后漿料更加均勻，勻整度好，采用該紙漿抄造的紙張勻度好，無漿斑等紙病；6、紙漿得率高，纖維長度分布集中，漿料均勻，無碎小紙片和成束纖維。本發明與木材原料制漿的高得率CTMP制漿技術相比，本發明的不同之處在于一是化學浸潰所選擇藥品更廣泛，浸潰條件更溫和；二是浸潰目的不同，本發明化學浸潰的目的在于對成型紙中半纖維素和纖維素進行溶脹的同時對醋酸纖維進行輕微的脫乙酰化，從而使得混料磨漿后更加均勻，成型紙等易于疏解分離而不產生小碎紙片，濾材纖維易于分散帚化而不產生束狀、團狀物。
附圖為本發明方法工藝流程框圖。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發明作進一步的闡述，但不以任何方式對本發明加以限制，基于本發明教導所作的任何替換或改進，均落入本發明的保護范圍。本發明方法包括物料處理、浸潰、磨漿、洗滌、濃縮工序，具體包括
A、物料處理將廢棄濾棒物料剔除雜物，然后切斷成ri50mm碎料，備用；
B、浸潰將碎料在7(T10(TC條件下用4 10倍的水浸潰5 30min;然后在浸潰液中加入碎料干重量0. 5飛%無機堿，使浸潰液的濃度為0. 25^3g/L ；
C、磨漿將浸潰漿液濃縮至濃度10 30%，然后進行磨漿，盤磨間隙0.rimm ；
D、洗滌、濃縮將漿液用清水洗滌后濃縮至濃度為2(T30%。
所述的廢料為二醋酸纖維濾棒廢料、紙質濾棒廢料、植物顆粒復合濾棒廢料或其他復合濾棒廢料中的一種或一種以上。所述的水浸潰加水6 8倍，浸潰l(T20min。所述的浸潰的溫度為25 70°C，浸潰時間為5 30min。所述的無機堿為氫氧化鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或一種以上。所述的磨漿溫度為25 70°C，磨漿時間l(T60min。所述的盤磨的磨漿間隙為0. 2^0. 3mm。所述的廢棄濾棒物料包括填充濾材和成型紙。實施例I
將二醋酸纖維廢料切斷至5mm，以水浸潰，水添加量(體積L)和廢料量(質量kg，絕干，下同)的比例為6:1，在70°C下預浸潰lOmin。然后將廢料在70°C、濃度為2g/L的氫氧化鈉溶液中進行化學藥品浸潰，化學藥品對濾棒廢料的添加量為2%，浸潰15min。將處理后的廢料用盤磨磨漿，盤磨間隙0. 2mm,磨漿濃度10%，磨漿溫度70°C，磨漿時間15min。將盤磨磨漿得到的紙漿進行洗滌篩選和濃縮，從而得到紙漿。經測定紙漿得率95%，纖維長度分布集中，漿料均勻，無碎小紙片和成束纖維。實施例2
將二醋酸纖維濾棒和紙質濾棒混合廢料切斷至1_，以水浸潰，水添加量(體積L)和廢料量(質量kg，絕干，下同)的比例為10:1，在100°C下預浸潰5min。然后將廢料在25°C、濃度為0. 25g/L的氫氧化鈉和亞硫酸鈉溶液中進行化學藥品浸潰，化學藥品對濾棒廢料的添加量分別為1%和1%，浸潰5min。將處理后的廢料用盤磨磨漿，盤磨間隙0. 2mm,磨漿濃度10%，磨漿溫度25°C，磨漿時間lOmin。將盤磨磨漿得到的紙漿進行洗滌篩選和濃縮，從而得到紙漿。經測定紙漿得率97%，纖維長度分布集中，漿料均勻，無碎小紙片和成束纖維。實施例3
將紙質濾棒廢料切斷至5_，以水浸潰，水添加量(體積L)和廢料量(質量kg，絕干，下同)的比例為10:1，在100°C下預浸潰lOmin。然后將廢料在50°C、濃度為lg/L的氫氧化鈉溶液中進行化學藥品浸潰，化學藥品對濾棒廢料的添加量為1%，浸潰lOmin。將處理后的廢料用盤磨磨漿，盤磨間隙0. 3mm,磨漿濃度20%，磨漿溫度50°C，磨漿時間lOmin。將盤磨磨漿得到的紙漿進行洗滌篩選和濃縮，從而得到紙漿。經測定紙漿得率94%，纖維長度分布集中，漿料均勻，無碎小紙片和成束纖維。
實施例4
將醋酸纖維濾棒和 紙質濾 棒廢料切斷至6mm，以水浸潰，水添加量(體積L)和廢料量(質量kg，絕干，下同)的比例為^^^在洲^下預浸潰川!^!!。然后將廢料在70°C、濃度為3g/L的亞硫酸鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液中進行化學藥品浸潰，化學藥品對濾棒廢料的添加量分別為4%、1. 5%和0. 5%，浸潰20min。將處理后的廢料用盤磨磨漿，盤磨間隙0. 2mm,磨漿濃度30%，磨漿溫度70°C，磨漿時間20min。將盤磨磨漿得到的紙漿進行洗滌篩選和濃縮，從而得到紙漿。經測定紙漿得率98%，纖維長度分布集中，漿料均勻，無碎小紙片和成束纖維。實施例5
將添加過植物顆粒的醋酸纖維復合濾棒廢料切斷至10mm，以水浸潰，水添加量(體積L)和廢料量(質量kg，絕干，下同)的比例為8:1，在90°C下預浸潰lOmin。然后將廢料在50°C、濃度為3g/L的氫氧化鈉溶液中進行化學藥品浸潰，化學藥品對濾棒廢料的添加量為3%，浸潰20min。將處理后的廢料用盤磨磨漿，盤磨間隙0. 3mm,磨漿濃度10%，磨漿溫度50°C，磨漿時間60min。將盤磨磨漿得到的紙漿進行洗滌篩選和濃縮，從而得到紙漿。經測定紙漿得率95%，纖維長度分布集中，漿料均勻，無碎小紙片和成束纖維，基本無顆粒物質帶來的小斑點。實施例6
將二醋酸纖維濾棒和紙質濾棒廢料切斷至10_，以水浸潰，水添加量(體積L)和廢料量(質量kg，絕干，下同)的比例為5:1，在80°C下預浸潰lOmin。然后將廢料在50°C、濃度為lg/L的亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉溶液中進行化學藥品浸潰，化學藥品對濾棒廢料的添加量分別為2%和3%，浸潰20min。將處理后的廢料用盤磨磨漿，盤磨間隙0. 3mm,磨漿濃度10%，磨漿溫度25°C，磨漿時間20min。將盤磨磨漿得到的紙漿進行洗滌篩選和濃縮，從而得到紙漿。經測定紙漿得率97%，纖維長度分布集中，漿料均勻，無碎小紙片和成束纖維。
權利要求
1.一種利用濾棒廢料再生濾棒芯紙用紙漿的方法，包括物料處理、浸潰、磨漿、洗滌、濃縮工序，其特征在于具體包括 A、物料處理將廢棄濾棒物料剔除雜物，然后切斷成ri50mm碎料，備用； B、浸潰將碎料在7(T10(TC條件下用4 10倍的水浸潰5 30min;然后在浸潰液中加入碎料干重量0. 5飛%無機堿，使浸潰液的濃度為0. 25^3g/L ； C、磨漿將浸潰漿液濃縮至濃度10 30%，然后進行磨漿，盤磨間隙0.rimm ； D、洗滌、濃縮將漿液用清水洗滌后濃縮至濃度為2(T30%。
2.根據權利要求I所述利用濾棒廢料再生濾棒芯紙用紙漿的方法，其特征在于所述的廢料為二醋酸纖維濾棒廢料、紙質濾棒廢料、植物顆粒復合濾棒廢料或其他復合濾棒廢料中的一種或一種以上。
3.根據權利要求I所述利用濾棒廢料再生濾棒芯紙用紙漿的方法，其特征在于所述的水浸潰加水6 8倍,浸潰l(T20min。
4.根據權利要求I所述利用濾棒廢料再生濾棒芯紙用紙漿的方法，其特征在于所述的浸潰的溫度為25 70°C,浸潰時間為5 30min。
5.根據權利要求I所述利用濾棒廢料再生濾棒芯紙用紙漿的方法，其特征在于所述的無機堿為氫氧化鈉、亞硫酸鈉、亞硫酸氫鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或一種以上。
6.根據權利要求I所述利用濾棒廢料再生濾棒芯紙用紙漿的方法，其特征在于所述的磨漿溫度為25 70°C，磨漿時間l(T60min。
7.根據權利要求I所述利用濾棒廢料再生濾棒芯紙用紙漿的方法，其特征在于所述的盤磨的磨漿間隙為0. 2^0. 3mm。
8.根據權利要求I所述利用濾棒廢料再生濾棒芯紙用紙漿的方法，其特征在于所述的廢棄濾棒物料包括填充濾材和成型紙。
9.根據權利要求I所述利用濾棒廢料再生濾棒芯紙用紙漿的方法，其特征在于所述的物料切斷為l 10mm。
全文摘要
本發明公開一種利用濾棒廢料再生濾棒芯紙用紙漿的方法，包括物料處理、浸漬、磨漿、洗滌、濃縮工序，將濾棒廢料剔除雜物，切斷成1~150mm碎料；碎料在70-100℃條件下用4~10倍的水浸漬5-30min；然后在浸漬液中加入碎料干重量0.5%-6%無機堿，使浸漬液的藥液濃度為0.25g-3g/L；漿液濃縮至濃度10%-30%，然后進行盤磨磨漿；將漿液洗滌后濃縮至濃度為20~30%得到可用于濕法抄造卷煙濾棒濾材用紙漿。本發明方法對原料中的雜質處理要求較低，無需采用成型紙剝除工序，且不使用有毒溶劑，所得紙漿得率高，纖維勻整度好，長度分布集中，漿料均勻，無碎小紙片和成束纖維，分散性能佳，非常適合用于濾棒芯紙的抄造。
文檔編號D21C9/02GK102704300SQ201210183398
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月6日 優先權日2012年6月6日
發明者劉潤昌, 堯珍玉, 李景權, 溫光和, 馬濤 申請人:云南瑞升煙草技術(集團)有限公司