废纸再生装置及其制纸方法

技术领域

本发明涉及废纸再次利用设备技术领域，尤其涉及一种废纸再生装置及其制纸方法。

背景技术

纸张与人类的生活息息相关，我们无时无刻不需要纸。而由纸所造成的污染也越来越不容小觑。随着科技的发展，打印机与打印纸已逐渐取代人们繁复的手抄工作，成为人们办公的一大助手。而打印好文字的打印纸大多数使用一次后就被丢弃。随着物质文化的发展，这些打印纸越来越多。不仅会对环境造成污染，还会导致大量的树木被砍伐。据最新数据统计显示，全球2018年纸张产、用量已达4.1亿吨将近有29亿棵大树从世界上消失，因此，合理二次利用打印纸十分重要。现有二次利用打印纸的装置主要包括废纸供纸单元、浸泡单元、打浆脱墨单元、脱水单元和压平成型单元，二次利用打印纸的方式为废纸浸泡后打浆脱墨，再脱水压平成型，这种打浆再成型的方式，将整张废纸进行处理再生，生产时间长，生产成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够降低生产成本、能够减少污染以及能够提高废纸再生效率的废纸再生装置及其制纸方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种废纸再生装置，包括依次连接的进纸机构、用于磨除废纸表层墨迹的磨纸机构、用于对废纸表层进行喷浆的喷浆机构、用于将废纸上纸浆压实并烘干的压实烘干机构和用于导出压实烘干机构中再生纸的出纸机构，所述喷浆机构连接有制纸浆机构。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述磨纸机构包括磨纸室以及平行设于磨纸室内的第一承纸输送辊和磨迹砂轮，所述磨纸室上设有第一纸张入口、第一纸张出口、用于驱动第一承纸输送辊旋转的第一驱动和用于驱动磨迹砂轮旋转的第二驱动。

所述第一承纸输送辊和磨迹砂轮之间设有用于调节两者间距的第一间距调节机构。

所述喷浆机构包括喷浆室、设于喷浆室内的第二承纸输送辊和设于喷浆室顶部的喷浆喷嘴，所述喷浆喷嘴与制纸浆机构连接，所述喷浆室上设有第二纸张入口和第二纸张出口。

所述压实烘干机构包括两个上下平行设置的加热辊和用于驱动加热辊旋转的第三驱动。

两个所述加热辊之间设有用于调节两者间距的第二间距调节机构。

所述制纸浆机构包括碎纸室、搅拌室、纸浆存储室、供水组件和固化剂供给组件，所述搅拌室的顶部与碎纸室的底部之间连接有第一抽液管，所述纸浆存储室的顶部与搅拌室的底部之间连接有第二抽液管，所述第一抽液管和第二抽液管上均设有水泵，所述碎纸室内设有碎纸刀，所述搅拌室内设有搅拌器，所述搅拌室的侧壁上设有用于排出纸浆上层废液的排污组件，所述碎纸室和搅拌室均与供水组件连接，所述固化剂供给组件与搅拌室连接，所述喷浆机构与纸浆存储室连接。

所述喷浆机构的底部与搅拌室之间设有回浆管，所述回浆管上设有回浆泵，所述磨纸机构与碎纸室之间设有废屑输送管，所述废屑输送管上设有排屑泵。

所述废纸再生装置还包括壳体，所述磨纸机构、喷浆机构、压实烘干机构和制纸浆机构均设于壳体内，所述进纸机构和出纸机构均设于壳体的外部，所述壳体与制纸浆机构的上方设有废纸入口。

一种上述的废纸再生装置的制纸方法，包括如下步骤：

S1：制浆：将废纸投入制纸浆机构进行制浆，制纸浆机构为喷浆机构供浆；

S2：磨除墨迹：整张废纸经进纸机构送入磨纸机构中，磨除表层墨迹；

S3：喷浆：磨除表层墨迹后的废纸再送于喷浆机构中，对废纸表层进行喷浆；

S4：压实烘干：表层喷浆后的纸张送于压实烘干机构中，将废纸上纸浆压实并烘干，形成再生纸；

S5：导出：通过出纸机构导出压实烘干机构中的再生纸。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的废纸再生装置，通过先磨除废纸表层墨迹，再在废纸表层加浆的方式形成再生纸，相当于在作为底模的废纸上再加一层纸浆，从而不需要再设置纸浆成型模具，使再生装置结构更加简单，制造成本更低；由于废纸上表层的纸浆较薄，更容易被压实烘干，能快速烘干且所需热量较少，较传统废纸回收工艺烘干整张新纸所用能耗低；废纸本身需要处理的污染只是表面被油墨污染的薄薄一层，传统废纸再生技术都是将整张废纸进行处理再生，本装置只对废纸被污染处(废纸的墨迹层)进行处理，减少了制浆污水的排放量，也减少了制浆所需水资源和固化剂的消耗，环保效益更佳，并且降低了废纸整体进行回收的时间、金钱成本，提高了废纸再生效率。

本发明的纸再生装置的制纸方法，通过先磨除废纸表层墨迹，再在废纸表层加浆的方式形成再生纸，相当于在作为底模的废纸上再加一层纸浆，从而不需要再设置纸浆成型模具，降低了生产成本；由于废纸上表层的纸浆较薄，更容易被压实烘干，能快速烘干且所需热量较少，较传统废纸回收工艺烘干整张新纸所用能耗低；废纸本身需要处理的污染只是表面被油墨污染的薄薄一层，传统废纸再生技术都是将整张废纸进行处理再生，本方法只对废纸被污染处(废纸的墨迹层)进行处理，减少了制浆污水的排放量，也减少了制浆所需水资源和固化剂的消耗，环保效益更佳，并且降低了废纸整体进行回收的时间、金钱成本，提高了废纸再生效率。

附图说明

图1是本发明废纸再生装置的立体结构示意图。

图2是本发明废纸再生装置的剖视结构示意图。

图3是本发明废纸再生装置的第一视角内部结构示意图。

图4是本发明废纸再生装置的第二视角内部结构示意图。

图5是本发明废纸再生装置的磨纸机构的主视结构示意图。

图6是图5中A处的放大图。

图7是本发明废纸再生装置的制纸浆机构的立体结构示意图。

图8是本发明废纸再生装置的制纸浆机构的俯视结构示意图。

图9是本发明废纸再生装置的制纸浆机构的侧视结构示意图。

图10是本发明废纸再生装置的制纸浆机构的剖视结构示意图。

图11是本发明废纸再生装置的压实烘干机构的主视结构示意图。

图12是本发明废纸再生装置的压实烘干机构的侧视结构示意图。

图13是本发明废纸再生装置的加热辊的立体结构示意图。

图中各标号表示：

1、进纸机构；11、导纸板；2、磨纸机构；21、磨纸室；211、第一纸张入口；212、第一纸张出口；213、检修盖；22、第一承纸输送辊；23、磨迹砂轮；24、第一驱动；25、第二驱动；26、第一间距调节机构；261、第一调节螺母；262、第一调节螺杆；263、第一弹簧；27、轴承座；28、滑架；3、喷浆机构；31、喷浆室；311、第二纸张入口；312、第二纸张出口；32、第二承纸输送辊；33、喷浆喷嘴；4、压实烘干机构；41、加热辊；411、环腔；412、装线孔；42、第三驱动；43、第二间距调节机构；431、第一调节螺母；432、第一调节螺杆；433、第一弹簧；44、支撑座；45、滑移架；5、出纸机构；6、制纸浆机构；61、碎纸室；611、碎纸刀；612、喷水喷嘴；62、搅拌室；621、搅拌器；622、排污组件；623、补水喷嘴；624、固化剂喷嘴；625、排水阀；626、冲洗喷嘴；63、纸浆存储室；64、供水组件；65、固化剂供给组件；66、第一抽液管；67、第二抽液管；68、水泵；7、回浆管；71、回浆泵；8、废屑输送管；81、排屑泵；9、壳体；91、废纸入口；92、翻盖。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例一：

图1至图13示出了本发明废纸再生装置的一种实施例，本废纸再生装置包括依次连接的进纸机构1、用于磨除废纸表层墨迹的磨纸机构2、用于对废纸表层进行喷浆的喷浆机构3、用于将废纸上纸浆压实并烘干的压实烘干机构4和用于导出压实烘干机构4中再生纸的出纸机构5，喷浆机构3连接有制纸浆机构6。利用本废纸再生装置的制纸过程：首先，将废纸投入制纸浆机构6进行制浆，制纸浆机构6为喷浆机构3供浆；其次，整张废纸经进纸机构1送入磨纸机构2中，在磨纸机构2中磨除废纸表层的墨迹；然后，磨除表层墨迹后的废纸再送于喷浆机构3中，在喷浆机构3中对废纸表层进行喷浆；接着，将表层喷浆后的纸张送于压实烘干机构4中，将废纸上纸浆压实并烘干，形成再生纸；最后，通过出纸机构5导出压实烘干机构4中的再生纸。本废纸再生装置通过先磨除废纸表层墨迹，再在废纸表层加浆的方式形成再生纸，相当于在作为底模的废纸上再加一层纸浆，从而不需要再设置纸浆成型模具，使再生装置结构更加简单，制造成本更低；由于废纸上表层的纸浆较薄，更容易被压实烘干，能快速烘干且所需热量较少，较传统废纸回收工艺烘干整张新纸所用能耗低；废纸本身需要处理的污染只是表面被油墨污染的薄薄一层，传统废纸再生技术都是将整张废纸进行处理再生，本装置只对废纸被污染处(废纸的墨迹层)进行处理，减少了制浆污水的排放量，也减少了制浆所需水资源和固化剂的消耗，环保效益更佳，并且降低了废纸整体进行回收的时间、金钱成本，提高了废纸再生效率。

本实施例中，如图5和图6所示，磨纸机构2包括磨纸室21以及平行设于磨纸室21内的第一承纸输送辊22和磨迹砂轮23，磨纸室21上设有第一纸张入口211、第一纸张出口212、用于驱动第一承纸输送辊22旋转的第一驱动24和用于驱动磨迹砂轮23旋转的第二驱动25。具体地，第一纸张入口211与进纸机构1之间设有导纸板11，该导纸板11由进纸机构1向第一纸张入口211的方向倾斜，用于将进纸机构1中的废纸导入磨纸机构2中的第一承纸输送辊22和磨迹砂轮23之间，废纸由第一承纸输送辊22支撑输送，由磨迹砂轮23进行打磨，以磨除上表层的墨迹。

本实施例中，如图5和图6所示，第一承纸输送辊22和磨迹砂轮23之间设有用于调节两者间距的第一间距调节机构26。第一间距调节机构26用于调节第一承纸输送辊22和磨迹砂轮23之间的间距，从而调节第一承纸输送辊22和磨迹砂轮23对废纸的夹紧力，以磨去不同厚度的墨迹层。具体地，第一承纸输送辊22通过轴承座27安装在磨纸室21内，磨迹砂轮23的两端均通过滑架28滑设于磨纸室21内，第二驱动25设于滑架28上，第一间距调节机构26设于滑架28与磨纸室21的底壁之间，磨迹砂轮23两端滑架28与磨纸室21的底壁之间均设有第一间距调节机构26，通过磨迹砂轮23两端的第一间距调节机构26能够调节磨迹砂轮23与第一承纸输送辊22间距，且能够调节磨迹砂轮23与第一承纸输送辊22的平行度。第一间距调节机构26包括第一调节螺母261、第一调节螺杆262和第一弹簧263，第一调节螺杆262的底端固定在磨纸室21的底壁上、顶端活动穿设于滑架28中，第一调节螺母261螺纹连接在第一调节螺杆262上，并压紧在滑架28的顶面上，第一弹簧263套于第一调节螺杆262上，且第一弹簧263的顶端抵在滑架28上、底端抵在磨纸室21的底壁上，并处于张紧状态，使第一承纸输送辊22和磨迹砂轮23之间具有供废纸穿行的间隙，通过旋拧第一调节螺母261，调节第一承纸输送辊22和磨迹砂轮23的间距。

本实施例中，如图2所示，喷浆机构3包括喷浆室31、设于喷浆室31内的第二承纸输送辊32和设于喷浆室31顶部的喷浆喷嘴33，喷浆喷嘴33与制纸浆机构6连接，喷浆室31上设有第二纸张入口311和第二纸张出口312。第二承纸输送辊32用于支撑输送经磨迹砂轮23磨迹后的废纸，喷浆喷嘴33用于对第二承纸输送辊32上废纸的上表面进行喷浆，以填补废纸被磨除的墨迹层。第二纸张入口311和第二纸张出口312设于喷浆室31的相对两侧，第二纸张入口311通过导纸板11与第一纸张出口212连接，第二纸张出口312通过导纸板11与压实烘干机构4连接，第二承纸输送辊32可由电机配合齿轮进行驱动。

本实施例中，如图11、图12和图13所示，压实烘干机构4包括两个上下平行设置的加热辊41和用于驱动加热辊41旋转的第三驱动42。加热辊41内设有与加热辊41同轴的环腔411，加热辊41的两端分别有八个装线孔412与环腔411相通，电阻丝由其中一端的装线孔412入，按螺旋缠绕在环腔411中，从另一端的装线孔412出，接入电路，废纸通过两个加热辊41之间，被压实烘干，该结构的两个加热辊41可保证废纸均匀受热。

本实施例中，如图11和图12所示，两个加热辊41之间设有用于调节两者间距的第二间距调节机构43。第二间距调节机构43用于调节两个加热辊41之间的间距，从而适用于不同厚度的废纸压实烘干。

本实施例中，如图2至图4和图7至图10所示，制纸浆机构6包括碎纸室61、搅拌室62、纸浆存储室63、供水组件64和固化剂供给组件65，搅拌室62的顶部与碎纸室61的底部之间连接有第一抽液管66，纸浆存储室63的顶部与搅拌室62的底部之间连接有第二抽液管67，第一抽液管66和第二抽液管67上均设有水泵68，碎纸室61内设有碎纸刀611，搅拌室62内设有搅拌器621，搅拌室62的侧壁上设有用于排出纸浆上层废液的排污组件622，碎纸室61和搅拌室62均与供水组件64连接，固化剂供给组件65与搅拌室62连接，喷浆机构3与纸浆存储室63连接。

碎纸室61、搅拌室62和纸浆存储室63由制浆槽分割成三个无盖隔间形成，其中碎纸室61的侧壁上设有四个与供水组件64连接的喷水喷嘴612，碎纸刀611为三叶刀片，具有三个，间隔设于碎纸室61的底部；喷浆喷嘴33与纸浆存储室63的底部连接；搅拌室62的侧壁上设有补水喷嘴623和固化剂喷嘴624，补水喷嘴623与供水组件64连接，固化剂喷嘴624与固化剂供给组件65连接。补水喷嘴623和固化剂喷嘴624的下方设有排污孔，排污孔与排污组件622相连，排出纸浆上层的废液。第一抽液管66上的水泵68用于将碎纸室61内的混合液抽往搅拌室62，第二抽液管67上的水泵68用于将搅拌室62内的纸浆抽往纸浆存储室63。搅拌室62连接有供气机构，搅拌室62通过供气机构通入的空气形成气泡，将纸浆中的油墨粒子粘附并浮于纸浆最上层，油墨粒子通过排污组件622排至废液存储箱。搅拌器621旋转产生离心力，使纸浆、脲醛树脂充分混合。

本实施例中，如图3所示，喷浆机构3的底部与搅拌室62之间设有回浆管7，回浆管7上设有回浆泵71，磨纸机构2与碎纸室61之间设有废屑输送管8，废屑输送管8上设有排屑泵81。具体地，喷浆室31底部设有残浆斗，用于收集喷浆喷嘴33喷洒出纸张范围的纸浆，回浆管7设于残浆斗与搅拌室62之间，残浆斗内的纸浆通过回浆泵71抽至搅拌室62中，再次利用；废屑输送管8设于磨纸室21与碎纸室61之间，可通过排屑泵81持续抽出磨纸室21中磨纸产生的废屑，并将废屑送于碎纸室61，废屑在碎纸室61中进一步打碎，再送于搅拌室62中，成为搅拌室62中的制浆原料。

本实施例中，如图1所示，废纸再生装置还包括壳体9，磨纸机构2、喷浆机构3、压实烘干机构4和制纸浆机构6均设于壳体9内，进纸机构1和出纸机构5均设于壳体9的外部，壳体9与制纸浆机构6的上方设有废纸入口91。具体地，制浆槽悬挂于壳体9的顶部，并位于磨纸机构2和喷浆机构3的上方。

本实施例中，下方的加热辊41通过支撑座44安装在壳体9的底部，上方的加热辊41的两端均通过滑移架45滑设于壳体9内，第三驱动42设于滑移架45上，第二间距调节机构43设于滑移架45与壳体9的底壁之间，上方加热辊41两端滑移架45与壳体9的底壁之间均设有第二间距调节机构43，通过上方加热辊41两端的第二间距调节机构43能够调节两个加热辊41的间距，且能够调节两个加热辊41的平行度。

本实施例中，第二间距调节机构43包括第二调节螺母431、第二调节螺杆432和第二弹簧433，第二调节螺杆432的底端固定在壳体9的底壁上、顶端活动穿设于滑移架45中，第二调节螺母431螺纹连接在第二调节螺杆432上，并压紧在滑移架45的顶面上，第二弹簧433套于第二调节螺杆432上，且第二弹簧433的顶端抵在滑移架45上、底端抵在壳体9的底壁上，并处于张紧状态，使两个加热辊41之间具有供废纸穿行的间隙，通过旋拧第二调节螺母431，调节两个加热辊41的间距。

本实施例中，磨纸室21和喷浆室31顶部均设有检修盖213，便于对磨纸室21和喷浆室31内部进行检修，或者，在磨纸室21和喷浆室31的侧部设置检修门以替代检修盖213。喷浆室31、搅拌室62和纸浆存储室63的底部均设有排水阀625，喷浆室31、搅拌室62和纸浆存储室63的顶部或者正上方均设有冲洗喷嘴626，冲洗喷嘴626与供水组件64连接，便于对喷浆室31、搅拌室62和纸浆存储室63进行清洗。

搅拌室62上部设置一个内置式的消色剂盒627，消色剂盒627设有顶盖，方便打开顶盖添加消色剂，消色剂盒627的底部设有出剂口，出剂口通过管路与搅拌室62顶部的冲洗喷嘴626相连，出剂口处设置出剂阀，只要打开出剂阀，便能把消色剂盒627内的消色剂通过冲洗喷嘴626添加到搅拌室中。壳体9对应于消色剂盒627顶盖的位置上设有翻盖92，便于依次打开翻盖92和顶盖，向消色剂盒627内添加消色剂。

实施例二：

一种废纸再生装置的制纸方法，包括如下步骤：

S1：制浆：将废纸投入制纸浆机构6进行制浆，制纸浆机构6为喷浆机构3供浆；

S2：磨除墨迹：整张废纸经进纸机构1送入磨纸机构2中，磨除表层墨迹；

S3：喷浆：磨除表层墨迹后的废纸再送于喷浆机构3中，对废纸表层进行喷浆；

S4：压实烘干：表层喷浆后的纸张送于压实烘干机构4中，将废纸上纸浆压实并烘干，形成再生纸；

S5：导出：通过出纸机构5导出压实烘干机构4中的再生纸。

本制纸方法通过先磨除废纸表层墨迹，再在废纸表层加浆的方式形成再生纸，相当于在作为底模的废纸上再加一层纸浆，从而不需要再设置纸浆成型模具，降低了生产成本；由于废纸上表层的纸浆较薄，更容易被压实烘干，能快速烘干且所需热量较少，较传统废纸回收工艺烘干整张新纸所用能耗低；废纸本身需要处理的污染只是表面被油墨污染的薄薄一层，传统废纸再生技术都是将整张废纸进行处理再生，本方法只对废纸被污染处(废纸的墨迹层)进行处理，减少了制浆污水的排放量，也减少了制浆所需水资源和固化剂的消耗，环保效益更佳，并且降低了废纸整体进行回收的时间、金钱成本，提高了废纸再生效率。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。