CN103243605A - 稳定纸张抄造品质的方法及纸张抄造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种稳定纸张抄造品质的方法，其包括如下步骤：对烘缸涂层的硬度进行监测，以判断烘缸涂层的当前硬度是否符合预定要求；以及在烘缸涂层的当前硬度不符合预定要求时，对烘缸涂层的硬度进行调整，以使烘缸涂层的当前硬度满足预定要求。本发明还涉及一种纸张抄造工艺。与现有技术相比，所述稳定纸张抄造品质的方法及纸张抄造工艺能够很好的避免刮刀发生频繁跳刀现象，极大的降低了刮刀及烘缸的损耗，同时使加填纸的抄造品质得到了稳定。

Description

稳定纸张抄造品质的方法及纸张抄造工艺

技术领域

本发明涉及一种稳定纸张抄造品质的方法及纸张抄造工艺。

背景技术

通过向纸浆中添加填料来达到节省浆料、减低成本的目的是目前造纸行业所普遍采用的方式，通过这种方式所抄造出来的纸张通常称之为加填纸。

目前，在抄造加填纸的过程中发现要保证加填纸的抄造品质稳定是很难的一件事情。经过研究发现，其主要原因在于，在利用起皱刮刀来将纸张从烘缸表面刮离的过程中，刮刀很容易发生跳刀而破坏烘缸表面的化药涂层，在严重的时候，剧烈跳动的刮刀还会与烘缸发生撞击而刮伤烘缸表面，引起烘缸磨损。

正是由于上述原因，导致加填纸的抄造品质一直很难保持稳定。由于刮刀的频繁跳刀现象在以往的非加填纸抄造过程中并不是经常发生，因此，为何在加填纸抄造过程中刮刀会发生频繁的跳刀现象一直困扰着人们。由于目前还未发现加填纸抄造过程中刮刀发生频繁的跳刀现象的原因，因此，还没有很好的办法来解决由于刮刀频繁跳刀而导致的加填纸抄造品质无法保证稳定的问题。

发明内容

有鉴于此，提供一种能够解决上述问题的稳定纸张抄造品质的方法及纸张抄造工艺实为必要。

一种稳定纸张抄造品质的方法，其包括如下步骤：对烘缸涂层的当前硬度进行监测，以判断烘缸涂层的当前硬度是否符合预定要求；以及在烘缸涂层的当前硬度不符合预定要求时，对烘缸涂层的硬度进行调整，以使烘缸涂层的当前硬度满足预定要求。

优选的，对烘缸涂层的硬度进行监测的方式是采用涂层监控设备进行判断。

优选的，所述涂层监控设备是超声波测量设备，其通过测量烘缸涂层的杨氏模量，并依据所测量的杨氏模量来间接的表征烘缸涂层的硬度。

优选的，对烘缸涂层的硬度进行监测的方式是通过测量刮刀刃口的磨损程度来进行间接判断的。

优选的，通过测量刮刀刃口的磨损程度来对烘缸涂层的硬度进行间接判断的标准是：刮刀刃口的宽度变化量处于0.2~0.6mm/100km时，说明烘缸涂层软硬适中，刮刀刃口的宽度变化量小于0.2 mm/100km时，说明烘缸涂层偏软，刮刀刃口的宽度变化量大于0.6mm/100km时，说明烘缸涂层偏硬。

优选的，对烘缸涂层的硬度进行调整的方式包括调整烘缸护罩的温度、调整烘缸蒸汽压力、调整剥离剂与贴缸剂的比例以及调整毯部的脱水量中的至少一种。

优选的，对烘缸护罩的温度进行调整的范围为300~450℃，对烘缸蒸汽压力进行调整的范围为3.5~7bar，对剥离剂与贴缸剂的比例调整的范围为1：0.6~1:5，对毯部的脱水量进行调整的范围是以起皱时纸幅内的水份含量在1%~20%的范围作为参考。

一种纸张抄造工艺，其包括如下步骤：按照预定要求来建立烘缸涂层；启动纸机进行抄纸作业；在抄纸过程中对所述纸机的烘缸涂层的当前硬度进行监测，以判断烘缸涂层的当前硬度是否符合预定要求；以及在所述烘缸涂层的当前硬度不符合预定要求时，对烘缸涂层的硬度进行调整，以使烘缸涂层的硬度满足预定要求。

优选的，在所述纸机进行抄纸作业过程中，其烘缸护罩的温度范围为300~450℃，其烘缸蒸汽压力范围为3.5~7bar，起皱时的纸幅水份范围为1%~20%。

优选的，在所述烘缸涂层中，贴缸剂：剥离剂为1：0.6~1:5。

优选的，所述烘缸涂层中添加有烘缸保护剂，所述烘缸保护剂的使用量为贴缸剂使用量的1%~50%。

与现有技术相比：首先，本案创造性的发现了在加填纸抄造过程中导致刮刀频繁发生跳刀的直接原因；其次，在找到了导致刮刀频繁发生跳刀的直接原因的基础上，本发明所提供的稳定纸张抄造品质的方法以及纸张抄造工艺，其针对填料粒子的逐步迁移而导致烘缸涂层逐渐变硬的原因，采用对烘缸涂层的实际硬度进行实时监测的方式来跟踪烘缸涂层的硬度变化，以判断烘缸涂层的硬度是否处于预定要求，并且在烘缸涂层的硬度不能够满足预定要求时，通过同时或者单独对烘缸护罩的温度、烘缸蒸汽压力、剥离剂与贴缸剂的比例以及毯部的脱水量进行调整来调整烘缸涂层的硬度以使烘缸涂层的硬度能够始终保持在预定要求的范围内，从而很好的解决了业界在生产加填纸的过程中所存在的刮刀频繁跳刀的技术难题，一方面，使得刮刀、烘缸得到了很好的保护，降低了刮刀以及烘缸的损耗，延长了刮刀以及烘缸的使用寿命，节省了大量的维修成本，另一方面，使得加填纸的抄造品质得到了稳定，极大的提高了加填纸的生产效率，提升了加填纸的整体品质。

附图说明

图1是刮刀在磨损前后的示意图。

图2是本发明实施方式所提供的纸张抄造工艺的流程图。

具体实施方式

针对背景技术中所描述的由于刮刀的频繁跳刀而导致加填纸抄造品质不稳定的问题，本案申请人进行了大量的实验，终于发现：在加填纸的抄造过程中，随着纸张在烘缸表面的烘干，加填纸浆料中的填料粒子会向烘缸表面涂层中迁移，在保证其它抄造工艺条件不变的情况下，随着抄纸作业的不断进行，不断向烘缸涂层中迁移的填料粒子会导致烘缸涂层逐渐变硬，而逐渐变硬的烘缸涂层是导致刮刀发生频繁跳刀的直接原因。

需要说明的是，本发明中所谓的“烘缸涂层”或者“烘缸表面涂层”均特指在造纸过程中形成在烘缸表面的包含有剥离剂及贴缸剂的造纸化药层。

基于本案申请人的上述创造性发现，本发明实施方式提供了一种稳定纸张抄造品质的方法，其包括如下步骤：

在抄纸过程中对烘缸涂层的实际硬度进行监测，以判断烘缸涂层的实际硬度是否符合预定要求；以及

在烘缸涂层的实际硬度不符合预定要求时，对烘缸涂层的硬度进行调整，以使烘缸涂层的实际硬度满足预定要求。

在本实施方式中，对烘缸涂层的硬度进行监测的方式可以采用涂层监控设备来对涂层的硬度进行直接监控，也可以通过测量刮刀刃口的磨损程度来对烘缸涂层的硬度进行间接判断。

在采用涂层监控设备进行判断时，现有的能够通过直接或者间接的方式来检测涂层硬度的设备均适用于本发明。在本实施方式中，当采用涂层监控设备对烘缸涂层的硬度进行监测时，其中一种可以选择的方式是采用超声波测量设备来测量烘缸涂层的杨氏模量，并依据所测量的杨氏模量来间接的表征烘缸涂层的硬度，杨氏模量越高，代表涂层的硬度越硬，例如，德国弗劳恩霍夫的LAwave®，其通过发射激光脉冲在物体表面形成声波，通过测量物体表面声波的传播速率来测算涂层的弹性模量、密度以及涂层厚度等参数。

如图1所示，刮刀在使用初期，其刃口呈尖角状，随着抄纸的进行，刮刀的刃口的尖角会被逐步磨平而变为面，随着刮刀刃口由尖角状变为面状，刮刀与烘缸的接触也由初始的线接触变为面接触。在正常情况下，以0.2~0.6mm/100km为界限（即，每抄造100km的原纸，刮刀刃口的宽度增加0.2~0.6mm），当刮刀刃口的宽度变化量处于0.2~0.6mm/100km范围内时，说明烘缸涂层软硬适中，当刮刀刃口的宽度变化量小于0.2 mm/100km时，说明烘缸涂层偏软，需要增大烘缸涂层的硬度，当刮刀刃口的宽度变化量大于0.6mm/100km时，说明烘缸涂层偏硬，需要降低烘缸涂层的硬度。因此，可以通过测量刮刀刃口的磨损程度来对烘缸涂层的硬度进行间接判断。

当然了，在通过测量刮刀刃口的磨损程度来对烘缸涂层的硬度进行间接判断时，刮刀刃口的宽度变化范围与烘缸涂层硬度之间的对应关系并不限于上述内容所给出的对应关系，根据实际情况，可以对刮刀刃口的宽度变化范围进行适当调整。

在本发明中，用于对烘缸涂层的硬度进行调整的方式主要包括如下几种方式：

（1）调整烘缸护罩的温度；

在其它抄造工艺不变的情况下，烘缸护罩的温度越高，纸张内残留的水份就会越少，这样烘缸涂层就会变得相对较硬，而当烘缸护罩的温度越低，纸张内残留的水份就会越多，这样烘缸涂层就会变得相对较软。因此，可以通过调整烘缸护罩的温度来调整烘缸涂层的软硬。具体的，当监测到烘缸涂层表现的太硬而不符合预定要求时，则降低烘缸护罩的温度，来达到降低烘缸涂层的硬度以使其满足预定要求的目的，反之，如果监测到烘缸涂层表现的太软而不符合预定要求时，则调高烘缸护罩的温度，来达到提高烘缸涂层的硬度以使其满足预定要求的目的。

（2）调整烘缸蒸汽压力；

在其它抄造工艺条件不变的情况下，烘缸蒸汽压力越高，纸张水份越少，涂层会相对较硬；烘缸蒸汽压力越低，纸张水份越多，涂层会相对较软。因此，可以通过调整烘缸蒸汽压力来调整烘缸涂层的软硬。具体的，当烘缸涂层表现为太硬而不符合预定要求时，则调低烘缸蒸汽压力，来达到降低烘缸涂层的硬度以使其满足预定要求的目的，反之，如果烘缸涂层表现为太软而不符合预定要求时，则调高烘缸蒸汽压力，来达到提高烘缸涂层的硬度以使其满足预定要求的目的。

（3）调整剥离剂与贴缸剂的比例；

在其它抄造工艺条件不变的情况下，烘缸涂层中剥离剂的比例越高，涂层表现的越软，反之，剥离剂的比例越低，涂层表现的越硬。因此，可以通过调整烘缸涂层中剥离剂与贴缸剂的比例来调整烘缸涂层的硬度。具体的，当烘缸涂层表现为太硬而不符合预定要求时，则增加剥离剂的使用比例或者降低贴缸剂的使用比例，来达到降低烘缸涂层的硬度以使其满足预定要求的目的，反之，如果烘缸涂层表现为太软而不符合预定要求时，则降低剥离剂的使用比例或者增加贴缸剂的使用比例，来达到提高烘缸涂层的硬度以使其满足预定要求的目的。

（4）调整毯部的脱水量；

由于烘缸涂层的硬度受纸幅中水份含量的影响较大，纸幅中的水份含量越高，烘缸涂层就会表现的较软，纸幅中的水份含量越低，烘缸涂层就会表现的较硬。而纸幅中的水份含量的多少在很大程度上取决于纸机毯部的脱水量，因此，可以通过调整毯部的脱水量来调整烘缸涂层的硬度。具体的，当烘缸涂层表现为太硬而不符合预定要求时，则降低毯部的脱水量以使纸幅中保持较多的水份，来达到降低烘缸涂层的硬度以使其满足预定要求的目的，反之，当烘缸涂层表现为太软而不符合预定要求时，则提高毯部的脱水量以降低纸幅中所含有的水份，来达到提高烘缸涂层的硬度以使其满足预定要求的目的。

需要说明的是，在本案申请人创造性的发现中，虽然加填纸抄造过程中所频繁发生的刮刀跳刀现象是因为纸浆中的填料粒子不断向烘缸涂层中迁移而导致烘缸涂层变硬而引起的，而为了解决刮刀频繁跳刀现象，只需要在烘缸涂层表现的过硬时进行调整以降低烘缸涂层的硬度，而似乎并不会出现烘干涂层的硬度偏软的情况。但是，本领域技术人员应该能够明确的知道，在纸张抄造过程中，各种意外情况都会发生，并不能够排除因为某种原因而导致烘缸涂层的硬度变软而不符合预定要求的情况发生。因此，在本案所提供的所述稳定纸张抄造品质的方法中，并不仅限于在烘缸涂层的实际硬度高于预定要求时，将烘缸涂层的硬度调低以使其满足预定要求的情况，当然还包括在烘缸涂层的实际硬度低于预定要求时，将烘缸涂层的硬度调高以使其满足预定要求的情况。

优选的，为了使操作人员在依据本发明所提供的上述稳定纸张抄造品质的方法对烘缸涂层的硬度进行调整时更加具有方向性，本实施方式进一步提供了如下调整范围，以便于操作人员在依照本发明所提供的上述稳定纸张抄造品质的方法对烘缸涂层的硬度进行调整时进行参照，具体如下：当采用调整烘缸护罩的温度的方式来对烘缸涂层的硬度进行调整时，可在300~450℃这一温度范围内对烘缸护罩的温度进行调整；当采用调整烘缸蒸汽压力的方式来对烘缸涂层的硬度进行调整时，可在3.5~7bar这一压力范围内对烘缸蒸汽压力进行调整；当采用调整剥离剂与贴缸剂的比例的方式来对烘缸涂层的硬度进行调整时，可在贴缸剂：剥离剂=1：0.6~1:5的范围内来调整两者的比例；当采用调整毯部的脱水量的方式来对烘缸涂层的硬度进行调整时，可使起皱后纸幅内的水份含量在1%~20%的范围内来调整毯部的脱水量。

需要进一步说明的是，本实施方式所给出的上述调整范围，本领域技术人员可以根据实际需要，在固定其它工艺条件不变的情况下，仅对上述工艺条件中的一个工艺条件进行调整，也可以同时对上述各种工艺条件进行调整，只要能够根据烘缸涂层的硬度检测状况，使烘缸涂层的实际硬度满足预定要求即可。

如图2所示，依据上述稳定纸张抄造品质的方法，本案还涉及一种纸张抄造工艺，其包括如下步骤：

（1）按照预定要求，建立烘缸涂层；

在本实施方式中，在建立所述烘缸涂层过程中：对于烘缸涂层中的贴缸剂，优选的选择回湿性能较好的贴缸剂；对于剥离剂，优选的使用油性剥离剂。进一步的，为了保护烘缸免受造纸湿端的化药所引起的腐蚀，可在所述烘缸涂层中进一步添加烘缸保护剂，例如磷酸二氢氨（MAP）、磷酸氢二铵（DAP）。

在本实施方式中，所述烘缸涂层是通过喷涂的方式建立在烘缸的表面。

优选的，所述烘缸涂层中，贴缸剂：剥离剂为1：0.6~1:5。

当烘缸涂层中添加由烘缸保护剂时，优选的，所述烘缸保护剂的使用量为贴缸剂使用量的1%~50%。

（2）启动纸机进行抄纸作业；

优选的，在所述纸机进行抄纸作业过程中，其烘缸护罩的温度范围为300~450℃，其烘缸蒸汽压力范围为3.5~7bar，起皱时的纸幅水份范围为1%~20%。

（3）在抄纸过程中，对所述纸机的烘缸涂层的当前硬度进行监测，以判断烘缸涂层的当前硬度是否符合预定要求；以及

（4）在所述烘缸涂层的当前硬度不符合预定要求时，对烘缸涂层的硬度进行调整，以使烘缸涂层的当前硬度满足预定要求。

与现有技术相比：首先，本案创造性的发现了在加填纸抄造过程中导致刮刀频繁发生跳刀的直接原因；其次，在找到了导致刮刀频繁发生跳刀的直接原因的基础上，本发明所提供的稳定纸张抄造品质的方法以及纸张抄造工艺，其针对填料粒子的逐步迁移而导致烘缸涂层逐渐变硬的原因，采用对烘缸涂层的实际硬度进行实时监测的方式来跟踪烘缸涂层的硬度变化，以判断烘缸涂层的硬度是否处于预定要求，并且在烘缸涂层的硬度不能够满足预定要求时，通过同时或者单独对烘缸护罩的温度、烘缸蒸汽压力、剥离剂与贴缸剂的比例以及毯部的脱水量进行调整来调整烘缸涂层的硬度以使烘缸涂层的硬度能够始终保持在预定要求的范围内，从而很好的解决了业界在生产加填纸的过程中所存在的刮刀频繁跳刀的技术难题，一方面，使得刮刀、烘缸得到了很好的保护，降低了刮刀以及烘缸的损耗，延长了刮刀以及烘缸的使用寿命，节省了大量的维修成本，另一方面，使得加填纸的抄造品质得到了稳定，极大的提高了加填纸的生产效率，提升了加填纸的整体品质。

另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化。故，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (11)

1.一种稳定纸张抄造品质的方法，其包括如下步骤：

对烘缸涂层的当前硬度进行监测，以判断烘缸涂层的当前硬度是否符合预定要求；以及

在烘缸涂层的当前硬度不符合预定要求时，对烘缸涂层的当前硬度进行调整，以使烘缸涂层的当前硬度满足预定要求。

2.如权利要求1所述的稳定纸张抄造品质的方法，其特征在于：对烘缸涂层的硬度进行监测的方式是采用涂层监控设备进行判断。

3.如权利要求2所述的稳定纸张抄造品质的方法，其特征在于：所述涂层监控设备是超声波测量设备，其通过测量烘缸涂层的杨氏模量，并依据所测量的杨氏模量来间接的表征烘缸涂层的硬度。

4.如权利要求1所述的稳定纸张抄造品质的方法，其特征在于：对烘缸涂层的硬度进行监测的方式是通过测量刮刀刃口的磨损程度来进行间接判断的。

5.如权利要求4所述的稳定纸张抄造品质的方法，其特征在于：通过测量刮刀刃口的磨损程度来对烘缸涂层的硬度进行间接判断的标准是：刮刀刃口的宽度变化量处于0.2~0.6mm/100km时，说明烘缸涂层软硬适中，刮刀刃口的宽度变化量小于0.2 mm/100km时，说明烘缸涂层偏软，刮刀刃口的宽度变化量大于0.6mm/100km时，说明烘缸涂层偏硬。

6.如权利要求1所述的稳定纸张抄造品质的方法，其特征在于：对烘缸涂层的硬度进行调整的方式包括调整烘缸护罩的温度、调整烘缸蒸汽压力、调整剥离剂与贴缸剂的比例以及调整毯部的脱水量中的至少一种。

7.如权利要求6所述的稳定纸张抄造品质的方法，其特征在于：对烘缸护罩的温度进行调整的范围为300~450℃，对烘缸蒸汽压力进行调整的范围为3.5~7bar，对剥离剂与贴缸剂的比例调整的范围为1：0.6~1:5，对毯部的脱水量进行调整的范围是以起皱时纸幅内的水份含量在1%~20%的范围作为参考。

8.一种纸张抄造工艺，其包括如下步骤：

按照预定要求来建立烘缸涂层；

启动纸机进行抄纸作业；

在抄纸过程中对所述纸机的烘缸涂层的当前硬度进行监测，以判断烘缸涂层的当前硬度是否符合预定要求；以及

在所述烘缸涂层的当前硬度不符合预定要求时，对烘缸涂层的当前硬度进行调整，以使烘缸涂层的当前硬度满足预定要求。

9.如权利要求8所述的纸张抄造工艺，其特征在于：在所述纸机进行抄纸作业过程中，其烘缸护罩的温度范围为300~450℃，其烘缸蒸汽压力范围为3.5~7bar，起皱时的纸幅水份范围为1%~20%。

10.如权利要求8所述的纸张抄造工艺，其特征在于：在所述烘缸涂层中，贴缸剂：剥离剂为1：0.6~1:5。

11.如权利要求8所述的纸张抄造工艺，其特征在于：所述烘缸涂层中添加有烘缸保护剂，所述烘缸保护剂的使用量为贴缸剂使用量的1%~50%。

Images