一种控制纸杯原纸黄斑的方法与流程

1.本发明涉及纸杯生产技术领域，具体涉及一种控制纸杯原纸黄斑的方法。

背景技术：

2.随着社会经济的高速发展，现代商业活动和日常生产中，一次性食品包装容器变成了不可缺少的消耗品，纸制品包装已经在各类包装材料中占有非常重要的地位，尤其是纸容器产品。纸容器可以设计成盒、杯、箱、碗等各种变异的形态，纸容器本身具有安全、卫生、无毒、无味无污染、可降解等特性，符合当今环保潮流，是一种安全的包装材料，被广泛用于食品包装行业。据统计，2019年全球一次性纸杯市场总值达到了298亿元，预计2026年可以增长到324亿元，年复合率（cagr）为1.2%。
3.凡在纸上残存有不符合规定标准的部位、不利于使用者统称为纸病。无论是纸页本身的外观质量还是成件纸的外观质量，都在不同程度上影响着纸的使用。纸杯黄斑问题一直以来是各厂纸杯生产面临的需攻克的重大难题。但通常在黄斑问题解决上，往往只关注纸机运行环境，而忽略了黄斑产生的根本原因，时常出现纸机各项工艺参数、环境指标均在较理想状态下，却偏偏产生了黄斑，黄斑产生的机理，具体如下：纸杯原纸制造过程中，调料过程中会加入含有亚铁离子的原料，混合浆料处理过程中会涉及到双氧水的残留，在高温高湿的环境下双氧水极易分解产生氧气，在纸机气罩系统干燥过程中局部水分未充分干燥存在游离水，发生以下反应：fe
²⁺
+h2o=fe(oh)2，4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3，2fe(oh)3+(n+3)h2o=fe2o3•
nh2o+3h2o，随着时间延长氢氧化铁逐渐形成含水氧化铁，红棕，纸面黄斑逐渐加重，因此要控制调料过程中加入原料中的亚铁离子含量，混合浆料处理过程中的双氧水的残留，干燥过程中的游离水。
4106988152a公开了一种制备原纸的制作工艺，包括制浆、调料和抄造， cn111139681a公开了一种化机浆及其制备方法，浆液混合过程中需要向浆液中加入双氧水进行漂白，cn114318918a公开了一种化机浆制备工艺预热后软化的木片被螺旋输送设备螺旋输送即混料过程中要加入双氧水等化学品，浆液在后续混合浆料处理过程中会涉及到双氧水的残留，调料过程中会加入含有亚铁离子的原料，现有的纸机气罩系统易造成水分残留三者因素都可能会产生黄斑，如何有效控制原纸的制备工艺，进而控制纸杯原纸黄斑的形成成为纸杯制造行业亟需攻克的关键技术。

技术实现要素：

5.本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种控制纸杯原纸黄斑的方法，从根本上解决纸杯原纸黄斑的问题。
6.本发明的技术方案为，一种控制纸杯原纸黄斑的方法，纸杯原纸的制备流程包括制浆、调料、混合浆液处理和干燥，混合浆液处理过程包括混料、漂白和压榨，干燥过程使用气罩干燥系统，具体包括：1）调料过程中控制亚铁离子的含量：浆内施胶过程中加入亚铁离子含量≤25ppm
的硫酸铝；碎浆过程中浆液稀释用清水控制亚铁离子含量≤0.25ppm；加填采用亚铁离子含量≤400ppm的滑石粉，滑石粉添加于芯层中；2）混合浆料处理过程中控制双氧水含量：混料过程中，控制转子混合器干度≥28%，转子混合器ph为9-10；化机浆芯层白水中双氧水残余≤200ppm；漂白过程中，控制漂白塔液位≥45%；压榨过程中，控制螺旋压榨机的螺旋压榨干度≥20%；3）干燥过程中，控制密闭气罩内水分含量为120-140g/kg干空气，排气温度为75-85℃。
7.优选的，所述步骤2）中，实时监测化机浆芯层白水的双氧水残留含量，双氧水含量超标时向芯层或化机浆白水中加入还原剂中和过氧化氢。
8.优选的，所述还原剂为二氧化硫或亚硫酸钠中的一种或两种。
9.优选的，所述步骤3）中通过纸机气罩系统中增大排风机和送风机的风量，增大流通量。
10.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：本发明从黄斑产生机理研究出发，从源头控制了黄斑产生的三个因素即亚铁离子、双氧水和湿度，控制调料过程中加入的所购买原料硫酸铝、滑石粉中的亚铁离子含量，碎浆过程中浆液中的亚铁离子，减少或避免fe
²⁺
+h2o=fe(oh)2反应的发生，混合浆料处理过程中控制双氧水的含量，进而减少双氧水生成氧气，减少或避免4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3反应的发生，干燥过程中控制密闭气罩内水分，减少或避免2fe(oh)3+(n+3)h2o=fe2o3•
nh2o+3h2o反应的发生，步骤1）-3）三者之间是协同作用，共同控制黄斑的产生，实现原纸在烘区挂片时间48小时内不出现黄斑，解决了纸杯原纸的黄斑问题。
具体实施方式
11.需要说明的是，纸杯原纸在烘区挂片时间48小时内不出现黄斑，则最终利用该原纸制造出的纸杯就不会产生黄斑，烘区挂片是指将原纸剪切成a4大小，悬挂放置于密闭气罩中，用于观察黄斑出现的时间，属于本领域技术人员都知晓的，在此不再赘述。
12.实施例1本实施例提供了一种控制纸杯原纸黄斑的方法，纸杯原纸的制备流程包括制浆、调料、混合浆料处理和干燥，混合浆料处理过程包括混浆、漂白和压榨，干燥过程使用气罩干燥系统，具体包括以下工艺：1）调料过程中控制亚铁离子的含量：浆内施胶过程中加入亚铁离子含量为25ppm的硫酸铝；碎浆过程中浆液稀释用清水控制亚铁离子含量为0.25ppm；加填采用亚铁离子含量为400ppm的滑石粉，滑石粉添加于芯层中；2）混合浆料处理过程中控制双氧水含量：实时监测化机浆芯层白水的双氧水残留含量为600ppm，检测手段是间隔10min取芯层白水滴定测定双氧水含量，通过控制混料过程中转子混合器干度为28%，转子混合器ph值为9.5，漂白过程中漂白塔液位为47%，压榨过程中螺旋压榨干度为21.3%，并向芯层白水中加入400ppm二氧化硫中和过量的过氧化氢，再次取芯层白水检测双氧水残余为200ppm；3）干燥过程中通过纸机气罩系统中增大排风机和送风机的风量，纸机气罩系统由voith提供，控制一区排风湿度为87g/kg干空气，二区排风湿度为125g/kg干空气，三区排风
湿度为98g/kg干空气，在一区和二区之间新增一个排风风机和一个进风风机控制排风湿度为99g/kg干空气，通过控制各个区的排风湿度使整个气罩系统水分含量为120g/kg干空气，排气温度为75℃。
13.实施例1生产的纸杯原纸在烘干区挂片出现黄斑的时间为96小时。
14.实施例2本实施例提供了一种控制纸杯原纸黄斑的方法，包括以下步骤：1）调料过程中控制亚铁离子的含量：浆内施胶过程中加入亚铁离子含量为10ppm的硫酸铝；碎浆过程中浆液稀释用清水控制亚铁离子含量为0.1ppm；加填采用亚铁离子含量为200ppm的滑石粉，滑石粉添加于芯层中；2）混合浆料处理过程中控制双氧水含量：实时监测芯层白水的双氧水残留含量为600ppm，检测手段是间隔10min取芯层白水滴定测定双氧水含量，通过控制混料过程中转子混合器干度为28%，转子混合器ph值为9.5，漂白过程中漂白塔液位为47%，压榨过程中螺旋压榨干度为21.3%，并向芯层白水中加入250ppm二氧化硫中和过量的过氧化氢，再次取芯层白水检测双氧水残余为100ppm；3）干燥过程中通过纸机气罩系统中增大排风机和送风机的风量，纸机气罩系统由voith提供，控制一区排风湿度为87g/kg干空气，二区排风湿度为125g/kg干空气，三区排风湿度为98g/kg干空气，在一区和二区之间新增一个排风风机和一个进风风机控制排风湿度为99 g/kg干空气，使整个气罩系统水分含量为120g/kg干空气，排气温度为85℃。
15.实施例2生产的纸杯原纸在烘干区挂片出现黄斑的时间为100小时。
16.实施例1和2中，步骤1）控制调料过程中加入的所购买原料硫酸铝、滑石粉中的亚铁离子含量，碎浆过程中浆液中的亚铁离子，减少或避免fe
²⁺
+h2o=fe(oh)2反应的发生，步骤2）中混合浆料处理过程中控制双氧水的含量，进而减少双氧水生成氧气，减少或避免4fe(oh)2+o2+2h2o=4fe(oh)3反应的发生，步骤3）干燥过程中控制密闭气罩内水分，减少或避免2fe(oh)3+(n+3)h2o=fe2o3•
nh2o+3h2o反应的发生，步骤1）-3）三者之间是协同作用，共同控制黄斑的产生。
17.对比例1本对比例提供了一种控制纸杯原纸黄斑的方法，包括以下步骤：1）调料过程中控制亚铁离子的含量：浆内施胶过程中加入亚铁离子含量为50ppm的硫酸铝；碎浆过程中浆液稀释采用普通水；加填用亚铁离子含量为800ppm的滑石粉；2）混合浆料处理过程中控制双氧水含量：实时监测芯层白水的双氧水残留含量为600ppm，检测手段是间隔10min取芯层白水滴定测定双氧水含量，通过混料过程中控制转子混合器干度为28%，转子混合器ph值为9.5，漂白过程中漂白塔液位为47%，压榨过程中螺旋压榨干度为21.3%，并向芯层白水中加入400ppm二氧化硫中和过量的过氧化氢，再次取芯层白水检测双氧水残余为200ppm；3）干燥过程中通过纸机气罩系统中增大排风机和送风机的风量，控制一区排风湿度为87g/kg干空气，二区排风湿度为125g/kg干空气，三区排风湿度为98g/kg干空气，在一区和二区之间新增一个排风风机和一个进风风机控制排风湿度为99g/kg干空气，使整个气罩系统水分含量为120g/kg干空气，排气温度为75℃。
18.对比例1生产的纸杯原纸在烘干区挂片出现黄斑的时间为7小时。
19.对比例2本对比例提供了一种控制纸杯原纸黄斑的方法，包括以下步骤：1）调料过程中控制亚铁离子的含量：浆内施胶过程中加入亚铁离子含量为25ppm的硫酸铝；碎浆过程中浆液稀释用清水控制亚铁离子含量为0.25ppm；加填采用亚铁离子含量为400ppm的滑石粉，滑石粉添加于芯层中；2）混合浆料处理过程中不控制双氧水含量。
20.3）干燥过程中通过纸机气罩系统中增大排风机和送风机的风量，控制一区排风湿度为87g/kg干空气，二区排风湿度为125g/kg干空气，三区排风湿度为98g/kg干空气，在一区和二区之间新增一个排风风机和一个进风风机控制排风湿度为99 g/kg干空气，增大流通量控制整个气罩系统水分含量为120g/kg干空气，排气温度为75℃。
21.对比例2生产的纸杯原纸在烘干区挂片出现黄斑的时间为16小时。
22.对比例3本对比例提供了一种控制纸杯原纸黄斑的方法，包括以下步骤：1）调料过程中控制亚铁离子的含量：浆内施胶过程中加入亚铁离子含量为25ppm的硫酸铝；碎浆过程中浆液稀释用清水控制亚铁离子含量为0.25ppm；加填采用亚铁离子含量为400ppm的滑石粉，滑石粉添加于芯层中；2）混合浆料处理过程中控制双氧水含量：实时监测芯层白水的双氧水残留含量为600ppm，检测手段是间隔10min取芯层白水滴定测定双氧水含量，通过控制混料过程中转子混合器干度为28%，转子混合器ph值为9.5，漂白过程中漂白塔液位为47%，压榨过程中螺旋压榨干度为21.3%，并向芯层白水中加入400ppm二氧化硫中和过量的过氧化氢，再次取芯层白水检测双氧水残余为200ppm；3）干燥过程中通过纸机气罩系统中增大排风机和送风机的风量，控制一区排风湿度为87g/kg干空气，二区排风湿度为125g/kg干空气，三区排风湿度为98g/kg干空气，增大流通量控制水分含量大于140g/kg干空气，排气温度为75℃。对比例3生产的纸杯原纸在烘干区挂片出现黄斑的时间为8小时。
23.本发明实施例通过控制调料过程中加入原料中的亚铁离子含量，混合浆料处理过程中的双氧水的残留，干燥过程中的游离水，实现原纸在烘干区大于48小时内不出现黄斑，实现了原纸制成的纸杯黄斑问题的控制。

技术特征：

1.一种控制纸杯原纸黄斑的方法，纸杯原纸的制备流程包括制浆、调料、混合浆液处理和干燥，混合浆液处理过程包括混料、漂白和压榨，干燥过程使用气罩干燥系统，其特征在于，1）调料过程中控制亚铁离子的含量：浆内施胶过程中加入亚铁离子含量≤25ppm的硫酸铝；碎浆过程中浆液稀释用清水控制亚铁离子含量≤0.25ppm；加填采用亚铁离子含量≤400ppm的滑石粉，滑石粉添加于芯层中；2）混合浆料处理过程中控制双氧水含量：混料过程中，控制转子混合器干度≥28%，转子混合器ph为9-10；化机浆芯层白水中双氧水残余≤200ppm；漂白过程中，控制漂白塔液位≥45%；压榨过程中，控制螺旋压榨机的螺旋压榨干度≥20%；3）干燥过程中，控制密闭气罩内水分含量为120-140g/kg干空气，排气温度为75-85℃。2.如权利要求1所述的一种控制纸杯原纸黄斑的方法，其特征在于，所述步骤2）中，实时监测化机浆芯层白水的双氧水残留含量，双氧水含量超标时向芯层或化机浆白水中加入还原剂中和过氧化氢。3.如权利要求2所述的一种控制纸杯原纸黄斑的方法，其特征在于，所述还原剂为二氧化硫或亚硫酸钠中的一种或两种。4.如权利要求1所述的一种控制纸杯原纸黄斑的方法，其特征在于，所述步骤3）中通过纸机气罩系统中增大排风机和送风机的风量，增大流通量。

技术总结

本发明公开了一种控制纸杯原纸黄斑的方法，属于纸杯生产技术领域。所述方法包括：1）调料过程中控制亚铁离子的含量：浆内施胶过程中加入亚铁离子含量≤25ppm的硫酸铝；碎浆过程中浆液稀释用清水控制亚铁离子含量≤0.25ppm；加填采用亚铁离子含量≤400ppm的滑石粉；2）混合浆料处理过程中控制双氧水含量：控制转子混合器干度≥28%，转子混合器pH为9-10，化机浆中双氧水残余≤200ppm，漂白塔液位≥45%，螺旋压榨机的螺旋压榨干度≥20%；3）干燥过程中，控制密闭气罩内水分含量为120-140g/kg干空气。本发明从黄斑产生机理出发，从源头控制黄斑产生的各个因素，实现黄斑问题的控制。控制。