CN115652683B - 一种造纸方法和造纸系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种造纸方法和造纸系统，属于造纸相关技术领域。本发明的造纸系统包括抄前池、冲浆泵、压力筛与流浆箱；抄前池内设有搅拌组件；抄前池的出液口与冲浆泵的进液口通过管道连接；冲浆泵的进液口端部固定有过滤组件，过滤组件设于冲浆泵与管道的连接处；冲浆泵的出液口与压力筛的进液口通过管道连接；压力筛的出液口与流浆箱的进液口通过管道连接，通过乙二醛接枝改性聚丙烯酰胺配合捕捉性单体，乙二醛接枝改性聚丙烯酰胺打通滤水通道，捕捉性单体缓解胶体物质对滤水通道的堵塞，降低了白水中的固含量及白水中的淀粉含量，可以有效的降低淀粉的用量，提升成纸灰分，降低废白水COD浓度，减轻了废水处理的负荷。

Description

一种造纸方法和造纸系统

技术领域

本发明涉及造纸相关技术领域，具体为一种造纸方法和造纸系统。

背景技术

纱管纸的典型工艺是以回收废纸，木粉，浆渣，污泥等为原料进行抄造，经过浆线制备浆料后送到纸机进行抄造。

但由于纱管纸的原料较差，纤维质量低，长纤维占比低且以细小纤维为主，同时系统会加入回用的污泥，导致系统内胶体物质较多。在纱管纸成形的过程中，细小组分会进入白水中，留着率降低，原料消耗大。同时由于白水封闭循环程度高，系统中电导率，胶体物质，溶解电荷等干扰物质较多，导致浆料脱水困难，容易形成糊网，影响纸机的运行效率，车速，产量，蒸汽消耗等。现有主要的改良方法为：①在网前压力筛附近添加高分子量中等离子度的固体聚丙烯酰胺粉末，以改善细小组分留着率与系统脱水性能；②通过添加滤水酶来改善纱管纸的网部脱水；③通过高分子量中等离子度的固体聚丙烯酰胺粉末与膨润土配合使用提升细小组分留着率。但是，方法①受纸机浆料系统波动的影响较大，同时形成的絮聚团较大，影响成纸匀度，同时其细小组分留着率较差；方法②中的滤水酶易导致成纸强度降低；方法③虽可提高留着率，但是无法改善网部脱水差的问题。

因此，现纱管纸在制备过程中，需要在不影响纸机系统运行、保留细小组分的情况下，可显著改善纸机网部脱水的技术。

发明内容

为解决现有纱管纸在制备过程中无法兼顾提高细小组分留着率与网部脱水效果明显的技术问题，本发明提供了一种造纸方法和造纸系统。

造纸方法，包括在造纸系统中添加改性单体溶液的步骤，其特征在于，所述改性单体溶液包括捕捉性单体溶液与阳离子单体溶液；所述捕捉性单体溶液与所述阳离子单体溶液为分别投加；所述捕捉性单体溶液为聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液，所述阳离子单体溶液为乙二醛接枝聚丙烯酰胺溶液。

优选或可选的，所述捕捉性单体溶液储存于第一储罐内；所述第一储罐上方分别设置有第一进水口与第一药品槽，所述第一储罐的下端设有出料口。

优选或可选的，所述阳离子单体溶液储存于第二储罐内；所述第二储罐上方分别设置有第二进水口与第二药品槽，所述第二储罐的下端设有出料口。

优选或可选的，所述聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中，聚二烯丙基二甲基氯化铵的固含量为30％～40％，所述乙二醛接枝聚丙烯酰胺溶液中，乙二醛接枝聚丙烯酰胺的固含量为25％～30％。

造纸系统，包括抄前池、冲浆泵、压力筛与流浆箱；所述抄前池内设有搅拌组件；所述抄前池的出液口与所述冲浆泵的进液口通过管道连接；所述冲浆泵的进液口端部固定有过滤组件，所述过滤组件设于所述冲浆泵与管道的连接处；所述冲浆泵的出液口与所述压力筛的进液口通过管道连接；所述压力筛的出液口与所述流浆箱的进液口通过管道连接。

优选或可选的，所述抄造池内盛放有原浆料，所述原浆料的成分为

优选或可选的，所述抄前池的出液口与冲浆泵进液口连接的管道开设有第一进液支管；所述进液支管与第一储罐的出料口相连接；所述冲浆泵的出液口与压力筛进液口连接的管道开设有第二进液支管；所述进液支管与第二储罐的出料口相连接。

优选或可选的，还包括第三进料口与第四进料口；所述第三进料口与第四进料口分设置于所述压力筛出液口与流浆箱进液口的管道连接处。

优选或可选的，所述第三进料口内盛有固体聚丙烯酰胺，所述第四进料口内盛有阳离子聚丙烯酰胺乳液。

有益效果：本发明提供了一种造纸方法和造纸系统，提出用乙二醛接枝改性聚丙烯酰胺配合捕捉性单体和助留助滤体系来改善纱管纸纸机脱水，乙二醛接枝改性聚丙烯酰胺在可有效的提高纸页的强度的同时，具有较高的正电荷密度，可与纱管纸浆料中携带负电荷的胶体发生中和反应，由于乙二醛接枝改性聚丙烯酰胺与纤维很好的反应活性，其醛基可以与纤维的羟基和羧基形成氢键结合，其阳离子基团可以与纤维形成离子键结合，反应产物通过乙二醛接枝改性聚丙烯酰胺与纤维结合，吸附在纤维上，打通滤水通道，改善真空滤水；经过前期处理后使用固体聚丙烯酰胺粉末和阳离子聚丙烯酰胺乳液促使这些微小胶体的絮凝体更多的吸附在长纤维或纤维絮团中，且分布更为均匀。纤维和细小组分形成的絮团后可以形成空隙，使网部的重力脱水更为通畅，形成絮团的纤维在管路中受到剪切力后，部分絮聚团会解除絮聚，散开的小絮聚团可以再絮聚形成网格状絮聚团，使网部真空脱水区的纸幅脱水速度加快，纸机保留、脱水、纸张匀度均得到明显改善，纸幅出网部干度得到显著的提升，其压榨部的脱水效率也会显著的提升。而作为捕捉性单体的聚二烯丙基二甲基氯化铵可以捕捉纸机浆料中溶解的阴离子聚合物和胶体的阴离子物质，可以将胶体物质聚集吸附到纤维表面，缓解胶体物质对乙二醛接枝改性聚丙烯酰胺脱水通道的堵塞。本发明通过乙二醛接枝改性聚丙烯酰胺配合捕捉性单体，降低白水中的固含量及白水中的淀粉含量，可以有效的降低淀粉的用量，提升成纸灰分，降低废白水COD浓度，减轻了废水处理的负荷。

附图说明

附图1为本发明的抄纸流程图；

附图2为本发明的造纸系统结构示意图；

附图标记为：抄前池1、搅拌组件1.1、冲浆泵2、过滤组件2.1、压力筛3、流浆箱4、第一储罐5、第二储罐6、第三进料口7、第四进料口8

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

下面结合实施例，对本发明作进一步说明，所述的实施例的示例旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术和反应条件者，可按照本领域内的文献所描述的技术或条件或产品说明书进行。凡未注明厂商的试剂、仪器或设备，均可通过市售获得。

由于纱管纸的原料较差，在纱管纸成形的过程中，细小组分会进入白水中，留着率降低，原料消耗大。同时由于白水封闭循环程度高，系统中电导率，胶体物质，溶解电荷等干扰物质增多，导致纸机成形的过程中细小组分保留差，浆料脱水困难，容易形成糊网，影响纸机的运行效率，车速，产量，蒸汽消耗等。网下白水的浓度高，排往污水处理厂的多余白水COD浓度提高，增加污水处理负荷，影响整个造纸系统的运行效率。

纱管纸正常上网浆料浓度是0.5％-1.5％，1t的浆到成纸正常需要脱除100t～330t水，脱水在纸成形过程中起十分重要的作用。在纸从纸机成形网网部出来时，纸的干度必须达到18％-22％，在压榨部出来纸的干度需达到40％以上，剩下的蒸汽干燥，网部脱水是整个纸张干燥过程中不可缺少的一部分，直接影响后面纸机运行效率。

附图1为抄纸流程图，参考附图2，造纸系统包括抄前池1、冲浆泵2、压力筛3与流浆箱4；抄前池1内设有搅拌组件1.1；抄前池1的出液口与冲浆泵2的进液口通过管道连接；冲浆泵2的进液口端部固定有过滤组件2.1，过滤组件设于冲浆泵与管道的连接处；冲浆泵的出液口与压力筛的进液口通过管道连接；压力筛的出液口与流浆箱的进液口通过管道连接。抄造池内盛放有原浆料，原浆料的成分包括回收彩纱管、回收废旧箱板纸，污泥，浆渣。本发明所采用的浆料为实验室模拟纱管纸浆料，其配方同一以废纸管为浆料，浆料浓度1％，污泥添加量3公斤/吨浆料。抄前池1的出液口与冲浆泵2进液口连接的管道开设有第一进液支管；进液支管与第一储罐5的出料口相连接；冲浆泵的出液口与压力筛3进液口连接的管道开设有第二进液支管；进液支管与第二储罐6的出料口相连接。还包括第三进料口7与第四进料口8；第三进料口7与第四进料口8分设置于压力筛3出液口与流浆箱4进液口的管道连接处，第三进料口7内盛有固体聚丙烯酰胺，第四进料口8内盛有阳离子聚丙烯酰胺乳液。

使用产品如下：

阴离子垃圾捕捉剂：其主要组分聚二烯丙基二甲基氯化铵，固含量30-40％；

乙二醛接枝改性聚丙烯酰胺(阳离子)：分子量30-50万，质量离子度25-30％；

固体聚丙烯酰胺粉末(阳离子)，分子量：550-650万，质量离子度40-60％；

阳离子聚丙烯酰胺乳液：分子量：450-550万，质量离子度40-50％；

阴离子垃圾捕捉剂可以捕捉纸机浆料中溶解的阴离子聚合物和胶体的阴离子物质，可以缓解纱管纸中胶体物质聚集吸附到纤维表面，缓解胶体物质对脱水通道的堵塞。乙二醛接枝改性聚丙烯酰胺具有强阳性，可以与电荷携带物发生中和反应，反应产物通过乙二醛接枝改性聚丙烯酰胺与纤维的羧基和羟基反应，吸附在纤维上，打通滤水通道，改善真空滤水，同时乙二醛接枝改性聚丙烯酰胺可以有效的提高纸页的强度；经过前期处理后使用固体聚丙烯酰胺粉末和阳离子聚丙烯酰胺乳液促使这些微小胶体的絮凝体更多的吸附在长纤维或纤维絮团中，且分布更为均匀。纤维和细小组分形成的絮团后可以形成空隙，使网部的重力脱水更为通畅，形成絮团的纤维在管路中受到剪切力后，部分絮聚团会分散开，散开的小絮聚团可以再絮聚形成网格状絮聚团，使网部真空脱水区的纸幅脱水速度加快，纸机保留、脱水、纸张匀度均得到明显改善，纸幅出网部干度得到显著的提升，其压榨部的脱水效率也会显著的提升，纤维消耗降低，蒸汽消耗降低，在抄造高克重、厚度大纱管纸的效果更为明显。

在形成网格状的絮聚团的过程中可以更加有有效的截留系统的细小组分和淀粉胶体，降低白水中的固含量及白水中的淀粉含量，可以有效的降低淀粉的用量，提升成纸灰分，降低废白水COD浓度，减轻纱管纸废水处理负荷。本方法中阴离子垃圾捕捉剂的添加同时可以将纱管纸系统的胶黏物分散吸附在纤维上，减少纱管纸系统中残留的胶黏物，可以提高纸机运行效率。

在纸机机前池添加阴离子垃圾捕捉剂应根据系统的阳离子电荷需求量来调节用量，将浆料系统的阳离子的电荷需求量控制在500ueq/L以内，如果该系统电荷需求量控制较好，可以不用添加；在冲浆泵后添加乙二醛接枝改性聚丙烯酰胺，用量5-10公斤/吨绝干浆料，在压力筛后使用特殊型号聚丙烯酰胺粉末，其用量达到0.5公斤/吨绝干浆料后，不用继续提升用量，继续提升用量后不能再显著的改善纱管纸网部脱水，过量固体聚丙烯酰胺粉末反而会影响纸张匀度；在聚丙烯酰胺粉末添加点后使用阳离子乳液，两个添加点控制在3米以上，其用量在0.5公斤/吨绝干浆，阳离子聚丙烯酰胺乳液可以根据系统的纸张匀度，白水浓度和成纸灰分进行适量的调整。

本实施方式中所用浆料为实验室模拟纱管纸浆料，以废纸管为浆料，浆料浓度1％，污泥添加量3公斤/吨浆料，本模拟系统阳离子电荷需求量最好控制在500ueq/L以内，通过补捉剂(富淼科技提供)控制好系统阳离子电荷需求量；所述乙二醛接枝改性聚丙烯酰胺(富淼科技提供)的添加量为10公斤/吨纸，所述聚丙烯酰胺粉末(富淼科技提供)的添加量为0.3公斤/吨浆料；所述聚丙烯酰胺乳液(富淼科技提供)的添加量为0.5公斤/吨浆料，

实施例1

以4kg/t的聚二烯丙基二甲基氯化铵调节上述浆料电荷至-140ueq/L后，与10kg/t的乙二醛接枝改性聚丙烯酰胺、0.3kg/t的阳离子聚丙烯酰胺粉末、0.5kg/t的阳离子聚丙烯酰胺乳液和上述浆料混合，搅拌均匀充分分散。

实施例2

调节上述浆料电荷为-1350ueq/L后，将4kg/t的聚二烯丙基二甲基氯化铵与10kg/t的乙二醛接枝改性聚丙烯酰胺充分混合后，加入3kg/t的阳离子聚丙烯酰胺粉末、0.5kg/t的阳离子聚丙烯酰胺乳液与上述浆料，搅拌均匀充分分散。

实施例3

调节上述浆料电荷为-1350ueq/L后，将10kg/t的乙二醛接枝改性聚丙烯酰胺、3kg/t的阳离子聚丙烯酰胺粉末、0.5kg/t的阳离子聚丙烯酰胺乳液与上述浆料搅拌均匀，充分分散。

实施例4

调节上述浆料电荷为-1350ueq/L后，将3kg/t的阳离子聚丙烯酰胺粉末、0.5kg/t的阳离子聚丙烯酰胺乳液与上述浆料搅拌均匀，充分分散。

实施例5

以4kg/t的聚二烯丙基二甲基氯化铵调节上述浆料电荷至-140ueq/L后，与0.3kg/t的阳离子聚丙烯酰胺粉末、0.5kg/t的阳离子聚丙烯酰胺乳液和上述浆料混合，搅拌均匀充分分散。

对比例1

以电荷为-1350ueq/L的浆料作为对比例1。

结果测试：

将实施例1～5与对比例1分别进行脱水试验，在10秒时间内测试重力脱除水分的重量，以及真空环境下脱除110mL水分所需时间。其测试结果结果如下表所示：

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (6)

1.一种造纸方法，包括在造纸系统中添加改性单体溶液的步骤，其特征在于，所述改性单体溶液包括捕捉性单体溶液与阳离子单体溶液；所述捕捉性单体溶液与所述阳离子单体溶液为分别投加，投加顺序为先投加捕捉性单体溶液，后投加阳离子单体溶液；所述捕捉性单体溶液为聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液，所述阳离子单体溶液为乙二醛接枝聚丙烯酰胺溶液；

所述造纸系统包括抄前池、冲浆泵、压力筛与流浆箱；所述抄前池内设有搅拌组件；所述抄前池的出液口与所述冲浆泵的进液口通过管道连接；所述冲浆泵的进液口端部固定有过滤组件，所述过滤组件设于所述冲浆泵与管道的连接处；

所述冲浆泵的出液口与所述压力筛的进液口通过管道连接；所述压力筛的出液口与所述流浆箱的进液口通过管道连接；

所述造纸系统还包括第三进料口与第四进料口；所述第三进料口与第四进料口分开设置于所述压力筛出液口与流浆箱进液口的管道连接处；

所述第三进料口内盛有固体聚丙烯酰胺，所述第四进料口内盛有阳离子聚丙烯酰胺乳液。

2.根据权利要求1所述的造纸方法，其特征在于，所述捕捉性单体溶液储存于第一储罐内；所述第一储罐上方分别设置有第一进水口与第一药品槽，所述第一储罐的下端设有出料口。

3.根据权利要求1所述的造纸方法，其特征在于，所述阳离子单体溶液储存于第二储罐内；所述第二储罐上方分别设置有第二进水口与第二药品槽，所述第二储罐的下端设有出料口。

4.根据权利要求1所述的造纸方法，其特征在于，所述聚二烯丙基二甲基氯化铵溶液中，聚二烯丙基二甲基氯化铵的固含量为30%~40％，所述乙二醛接枝聚丙烯酰胺溶液中，乙二醛接枝聚丙烯酰胺的固含量为25%~30％。

5.根据权利要求1所述的造纸方法，其特征在于，所述抄前池内盛放有原浆料，所述原浆料的成分包括回收彩纱管、回收废旧箱板纸，污泥，浆渣。

6.根据权利要求1所述的造纸方法，其特征在于，所述抄前池的出液口与冲浆泵进液口连接的管道开设有第一进液支管；所述进液支管与第一储罐的出料口相连接；所述冲浆泵的出液口与压力筛进液口连接的管道开设有第二进液支管；

所述进液支管与第二储罐的出料口相连接。