苹果汁废弃物制备瓦楞原纸的方法

摘要

苹果汁废弃物制备瓦楞原纸的方法，具体步骤为：步骤1，将苹果汁废弃物洗涤褪色、除去糖份后制成质量浓度为0.8～1.2%的纤维浆料，再去除杂质后清洗、脱水浓缩到质量浓度为5～15%，然后进行分次轻度疏解、磋磨分丝处理，得到苹果汁废弃物纤维浆料；步骤2，将步骤1得到的苹果汁废弃物纤维浆料与经过磨浆处理的植物纤维浆料混合后加入化学添加剂，然后加水稀释至质量浓度为0.6～0.8%的浆料，最后采用湿法成型方式抄造，得到瓦楞原纸。本发明结合苹果汁废弃物纤维形态和化学组分的特点，利用其来制备瓦楞原纸，既解决了苹果汁废弃物的利用问题，又节省了造纸原料，制备得到的瓦楞原纸表面平整度高、强度好、防水防潮防霉变。

说明书

技术领域

本发明属于造纸工业和食品工业的交叉领域，涉及一种苹果汁废弃物制 备瓦楞原纸的方法。

背景技术

苹果汁废弃物是苹果汁加工业的副产物，是苹果生产罐头、果汁、果酱 和果酒等剩下的下脚料，遗留量很大，占鲜果重量的25%～30%。我国现有 苹果浓缩汁生产企业50余家，生产线近70条，每年使用苹果原料700万吨， 生产浓缩汁200多万吨。2012年全国苹果汁出口量59.16万吨，占世界浓缩 苹果汁贸易量的70%左右，出口总值达到9.46亿美元，成为世界第一大浓 缩苹果汁生产国，同时产生果汁废弃物200万吨以上。这些废弃物目前用作 肥料、燃料的占15～20%，作饲料用的约为10%，当垃圾处理的约占70%。 由于果汁废弃物含水量高达70～80%，除蛋白质外，富含碳水化合物、矿物 质、纤维素等多种营养素，经微生物分解，在短时间内腐烂，变酸变臭，既 污染环境又浪费资源，因而充分利用这类废弃的资源是一个现实的问题。如 果能找到一个需求量大，操作工艺简单的利用方法，那无疑对果业是一个很 大的贡献。

瓦楞原纸又称瓦楞芯纸，是制作瓦楞纸板的主要材料之一。瓦楞原纸的 主要作用是当瓦楞纸板受压变形时，能够使纸板保持原有的厚度，从而使纸 板获得较大的惯性矩。作为瓦楞原纸用纤维原料要求含有较高的纤维素及半 纤维素，含有较少的木素及其它成分，果汁废弃物中除了少量果籽、果梗为 木质素成分外，果肉、果皮多为半纤维素和纤维素，而果皮、果肉中纤维以 纤维素含量为主，其中纤维素的含量为45.276%，半纤维素A的含量为 4.168%，半纤维素B的含量为25.092%，纤维素和半纤维素总和超过总量的 60%。由此可以看出果汁废弃物用作瓦楞原纸的原料不仅是可行的，而且依 据这个含量，果汁废弃物添加量可以达到50%以上。

发明内容

本发明的目的是提供一种苹果汁废弃物制备瓦楞原纸的方法，解决了目 前苹果汁废弃物70%当作垃圾处理既污染环境又浪费资源的问题。

本发明所采用的技术方案是，苹果汁废弃物制备瓦楞原纸的方法，具体 按照以下步骤实施：

步骤1，将苹果汁废弃物洗涤褪色、除去糖份后制成质量浓度为0.8～ 1.2%的纤维浆料，再去除杂质后清洗、脱水浓缩到质量浓度为5～15%，然 后进行分次轻度疏解、磋磨分丝处理，得到苹果汁废弃物纤维浆料；

步骤2，将步骤1得到的苹果汁废弃物纤维浆料与经过磨浆处理的植物 纤维浆料混合后加入化学添加剂，然后加水稀释至质量浓度为0.6～0.8%的 浆料，最后采用湿法成型方式抄造，即得到瓦楞原纸。

本发明的特点还在于，

湿的苹果汁废弃物直接进行步骤1的处理，风干的苹果汁废弃物浸泡2h 以上再进行步骤1的处理。

步骤1中去除杂质采用机械法除去果籽壳、籽粒、果梗；磋磨分丝处理 采用双螺旋辊式磨浆机进行处理，磨浆间隙0.3～0.5mm。

步骤1得到的苹果汁废弃物纤维浆料的长度为0.5～1.5mm。

步骤2中苹果汁废弃物纤维浆料与植物纤维浆料的质量比为4～8：2～ 6，植物纤维浆料为未漂针叶木浆纤维浆料、未漂阔叶木纤维浆料、麦草浆 纤维浆料或OCC废纸浆纤维浆料；未漂针叶木浆纤维浆料长度为2.0～ 4.0mm，未漂阔叶木纤维浆料长度为1.2～2.0mm，麦草浆纤维浆料长度为 1.0～2.0mm，OCC废纸浆纤维浆料长度为1.5～2.5mm。

步骤2中植物纤维浆料的磨浆处理采用间歇式valley打浆机处理。

步骤2中化学添加剂包括增强剂、抗水剂、胶粘剂和防霉剂，增强剂的 加入量为苹果汁废弃物纤维浆料与植物纤维浆料总量的1.5～2.0%，抗水剂 为苹果汁废弃物纤维浆料与植物纤维浆料总量的1.0～1.3%，粘胶剂为苹果 汁废弃物纤维浆料与植物纤维浆料总量的2.2～3.0%，防霉剂为苹果汁废弃 物纤维浆料与植物纤维浆料总量的0.3～1.0%，增强剂为阳离子聚丙烯酰胺， 抗水剂为松香胶，胶粘剂为硫酸铝。

本发明的有益效果是，

1.本发明苹果汁废弃物制备瓦楞原纸的方法，结合苹果汁废弃物纤维形 态和化学组分的特点，利用其来制备瓦楞原纸，生产原料充足，操作简单， 成本低，产品稳定性好，市场潜力大，既解决了苹果汁废弃物的利用问题， 又节省了造纸原料，而且制备得到的瓦楞原纸是环境友好的绿色无污染环保 材料，具有很高的实用价值和经济效益。

2.本发明苹果汁废弃物制备瓦楞原纸的方法，以苹果汁废弃物为原料， 制备得到的瓦楞原纸具有表面平整度高、强度好、防水防潮防霉变的特点， 同时苹果汁废弃物独有的结构特征和性能特点赋予了瓦楞原纸质轻、抗震、 缓冲、抗静电的独特性能，因而较目前国内添加大量石粉和其它质次的填料 的普通瓦楞原纸，质量好，成本低，利润空间更大，具有良好的经济效益和 广阔的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明苹果汁废弃物制备瓦楞原纸的方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，将湿的苹果汁废弃物或浸泡2h以上的风干的苹果汁废弃物洗涤 褪色、除去糖份后制成质量浓度为0.8～1.2%的纤维浆料，再采用机械法除 去果籽壳、籽粒、果梗后清洗、脱水浓缩到质量浓度为5～15%，然后进行 分次轻度疏解、磋磨分丝处理，磋磨分丝处理采用双螺旋辊式磨浆机进行处 理，磨浆间隙0.3～0.5mm，得到长度为0.5～1.5mm苹果汁废弃物纤维浆料；

步骤2，将步骤1得到的苹果汁废弃物纤维浆料与采用间歇式valley打 浆机磨浆处理的长度为2.0～4.0mm未漂针叶木浆纤维浆料、1.2～2.0mm未 漂阔叶木纤维浆料、1.0～2.0mm麦草浆纤维浆料或1.5～2.5mmOCC废纸浆 纤维浆料按质量比为4～8：2～6混合后加入阳离子聚丙烯酰胺、松香胶、 硫酸铝和防霉剂，其中阳离子聚丙烯酰胺的加入量为苹果汁废弃物纤维浆料 与植物纤维浆料总量的1.5～2.0%，松香胶为苹果汁废弃物纤维浆料与植物 纤维浆料总量的1.0～1.3%，硫酸铝为苹果汁废弃物纤维浆料与植物纤维浆 料总量的2.2～3.0%，防霉剂为苹果汁废弃物纤维浆料与植物纤维浆料总量 的0.3～1.0%，然后加水稀释至质量浓度为0.6～0.8%的浆料，最后采用湿法 成型方式抄造，即得到瓦楞原纸。

苹果汁废弃物的滤水性较差，浆料体系中阳离子聚丙酰胺CPAM与硫酸 铝配合使用，形成双元协同效应的复配化学助剂，能明显地改善瓦楞原纸匀 度，提高抗张强度、撕裂度、挺度等物理性能，并能改善滤水性能，提高果 汁废弃物的用量。

相对于现有技术所用纤维原料，果汁废弃物中本身含有淀粉，这使得在 生产瓦楞原纸过程中，为提高产品性能需要添加淀粉的量不但可以大大减 少，而且产品质量更胜一筹，这是其它浆料无法拥有的优势。

以植物纤维浆料和苹果汁废弃物为原料生产瓦楞原纸，其优点主要为： （1）原料优势：原料充足，质量稳定；（2）成本优势：属废物利用，成本 低，加工设备和工艺简单；（3）环保优势：无三废产生，而且制备得到瓦楞 原纸使用后很容易分解，具有“双废开发”特色；（4）质量优势：苹果汁废 弃物独有的结构特征和性能特点赋予了瓦楞原纸质轻、抗震、缓冲、抗静电 的独特性能，在市场流通中有着更有利的竞争优势和广阔的应用前景。

本发明苹果汁废弃物制备瓦楞原纸的方法，结合苹果汁废弃物纤维形态 和化学组分的特点，利用其来制备瓦楞原纸，生产原料充足，操作简单，成 本低，产品稳定性好，市场潜力大，既解决了苹果汁废弃物的利用问题，又 节省了造纸原料，而且制备得到的瓦楞原纸是环境友好的绿色无污染环保材 料，具有很高的实用价值和经济效益。

按照本发明的制备方法制得的瓦楞原纸，不仅根据不同产品的需要，定 量范围可在70g/m²～250g/m²之间变动，而且产品具有表面平整度高、强度 好、防水防潮防霉变的特点，同时苹果汁废弃物独有的结构特征和性能特点 赋予了瓦楞原纸质轻、抗震、缓冲、抗静电的独特性能，因而较目前国内添 加大量石粉和其它质次的填料的普通瓦楞原纸，质量好，成本低，利润空间 更大，具有良好的经济效益和广阔的应用前景。

实施例1

步骤1，将湿的苹果汁废弃物洗涤褪色、除去糖份后制成质量浓度为 1.0%的纤维浆料，再采用机械法除去果籽壳、籽粒、果梗后清洗、脱水浓缩 到质量浓度为10%，然后进行分次轻度疏解、磋磨分丝处理，磋磨分丝处理 采用双螺旋辊式磨浆机进行处理，磨浆间隙0.3mm，得到长度为0.5～1.5mm 苹果汁废弃物纤维浆料；

步骤2，将步骤1得到的苹果汁废弃物纤维浆料与采用间歇式valley打 浆机磨浆处理的长度为2.0～4.0mm未漂针叶木浆纤维浆料按质量比为8：2 混合后加入阳离子聚丙烯酰胺、松香胶、硫酸铝和防霉剂，其中阳离子聚丙 烯酰胺的加入量为苹果汁废弃物纤维浆料与未漂针叶木浆纤维浆料总量的 1.5%，松香胶为苹果汁废弃物纤维浆料与未漂针叶木浆纤维浆料总量的 1.2%，硫酸铝为苹果汁废弃物纤维浆料与未漂针叶木浆纤维浆料总量的 2.2%，防霉剂为苹果汁废弃物纤维浆料与未漂针叶木浆纤维浆料总量的 1.0%，然后加水稀释至质量浓度为0.7%的浆料，最后采用湿法成型方式抄 造，即得到瓦楞原纸。

实施例1将苹果汁废弃物纤维浆料的单纤维长度分离为0.5～1.5mm， 并与长度为2.0～4.0mm未漂针叶木浆纤维浆料混合，以便在瓦楞原纸成型 时形成更多的空间构架。

实施例1制备的瓦楞原纸的物理性能如下：定量108g/m²，紧度 0.52g/cm³，裂断长4.58km，撕裂指数45.46mN.m²/g，环压指数8.34N.m/g， 达到瓦楞原纸A等标准要求以上。

实施例2

步骤1，将浸泡2h以上的风干的苹果汁废弃物洗涤褪色、除去糖份后制 成质量浓度为0.8%的纤维浆料，再采用机械法除去果籽壳、籽粒、果梗后 清洗、脱水浓缩到质量浓度为5%，然后进行分次轻度疏解、磋磨分丝处理， 磋磨分丝处理采用双螺旋辊式磨浆机进行处理，磨浆间隙0.5mm，得到长度 为0.5～1.5mm苹果汁废弃物纤维浆料；

步骤2，将步骤1得到的苹果汁废弃物纤维浆料与采用间歇式valley打 浆机磨浆处理的长度为1.2～2.0mm未漂阔叶木纤维浆料按质量比为7：3混 合后加入阳离子聚丙烯酰胺、松香胶、硫酸铝和防霉剂，其中阳离子聚丙烯 酰胺加入量为苹果汁废弃物纤维浆料与未漂阔叶木纤维浆料总量的1.8%， 松香胶为苹果汁废弃物纤维浆料与未漂阔叶木纤维浆料总量的1.2%，硫酸 铝为苹果汁废弃物纤维浆料与未漂阔叶木纤维浆料总量的2.4%.防霉剂为苹 果汁废弃物纤维浆料与未漂阔叶木纤维浆料总量的0.7%，然后加水稀释至 质量浓度为0.6%的浆料，最后采用湿法成型方式抄造，即得到瓦楞原纸。

实施例2将苹果汁废弃物纤维浆料的单纤维长度分离为0.5～1.5mm， 并与长度为1.2～2.0mm未漂阔叶木纤维浆料混合，以便在瓦楞原纸成型时 形成更多的空间构架。

实施例2制备的瓦楞原纸的物理性能如下：定量103g/m²，紧度 0.54g/cm³，裂断长4.33km，撕裂指数41.73mN.m²/g，环压指数8.10N.m/g， 达到瓦楞原纸A等标准要求以上。

实施例3

步骤1，将浸泡2h以上的风干的苹果汁废弃物洗涤褪色、除去糖份后制 成质量浓度为1.2%的纤维浆料，再采用机械法除去果籽壳、籽粒、果梗后 清洗、脱水浓缩到质量浓度为15%，然后进行分次轻度疏解、磋磨分丝处理， 磋磨分丝处理采用双螺旋辊式磨浆机进行处理，磨浆间隙0.4mm，得到长度 为0.5～1.5mm苹果汁废弃物纤维浆料；

步骤2，将步骤1得到的苹果汁废弃物纤维浆料与采用间歇式valley打 浆机磨浆处理的长度为1.0～2.0mm麦草浆纤维浆料按质量比为6.5：3.5混 合后加入阳离子聚丙烯酰胺、松香胶、硫酸铝和防霉剂，其中阳离子聚丙烯 酰胺的加入量为苹果汁废弃物纤维浆料与麦草浆纤维浆料总量的2.0%，松 香胶为苹果汁废弃物纤维浆料与麦草浆纤维浆料总量的1.3%，硫酸铝为苹 果汁废弃物纤维浆料与麦草浆纤维浆料总量的3.0%，防霉剂为苹果汁废弃 物纤维浆料与麦草浆纤维浆料总量的0.3%，然后加水稀释至质量浓度为 0.8%的浆料，最后采用湿法成型方式抄造，即得到瓦楞原纸。

实施例3将苹果汁废弃物纤维浆料的单纤维长度分离为0.5～1.5mm， 并与长度为1.0～2.0mm麦草浆纤维浆料混合，以便在瓦楞原纸成型时形成 更多的空间构架。

实施例3制备的瓦楞原纸的物理性能如下：定量101g/m²，紧度 0.51g/cm³，裂断长4.28km，撕裂指数35.58mN.m²/g，环压指数7.74N.m/g， 达到瓦楞原纸A等标准要求。

实施例4

步骤1，将湿的苹果汁废弃物洗涤褪色、除去糖份后制成质量浓度为 0.9%的纤维浆料，再采用机械法除去果籽壳、籽粒、果梗后清洗、脱水浓缩 到质量浓度为12%，然后进行分次轻度疏解、磋磨分丝处理，磋磨分丝处理 采用双螺旋辊式磨浆机进行处理，磨浆间隙0.5mm，得到长度为0.5～1.5mm 苹果汁废弃物纤维浆料；

步骤2，将步骤1得到的苹果汁废弃物纤维浆料与采用间歇式valley打 浆机磨浆处理的长度为1.5～2.5mmOCC废纸浆纤维浆料按质量比为4：6混 合后加入阳离子聚丙烯酰胺、松香胶、硫酸铝和防霉剂，其中阳离子聚丙烯 酰胺加入量为苹果汁废弃物纤维浆料与OCC废纸浆纤维浆料总量的2.0%， 松香胶为苹果汁废弃物纤维浆料与OCC废纸浆纤维浆料总量的1.0%，硫酸 铝为苹果汁废弃物纤维浆料与OCC废纸浆纤维浆料总量的2.6%，防霉剂为 苹果汁废弃物纤维浆料与OCC废纸浆纤维浆料总量的0.5%，然后加水稀释 至质量浓度为0.7%的浆料，最后采用湿法成型方式抄造，即得到瓦楞原纸。

实施例4将苹果汁废弃物纤维浆料的单纤维长度分离为0.5～1.5mm， 并与长度为1.5～2.5mmOCC废纸浆纤维浆料混合，以便在瓦楞原纸成型时 形成更多的空间构架。

实施例4制备的瓦楞原纸具有表面平整度高、强度好、缓冲、防震、防 水防潮防霉变等特点，达到A等质量标准要求。