CN108547174B - 用于制造纸管原纸的淀粉添加装置及添加方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制造纸管原纸的淀粉添加装置及添加方法，包括淀粉泵、淀粉悬浮液贮罐和纸浆泵，淀粉泵的进口管路上设置有电连接的第一流量控制器和流量调节阀，第一清水管路与阴离子聚丙烯酰胺供给管路交汇后与进口管路连通，第二清水管路与两性聚丙烯酰胺供给管路交汇后与出口管路连通；阴离子聚丙烯酰胺供给管路和两性聚丙烯酰胺供给管路上都设置有输送泵、与变频控制器电连接的电机、与变频控制器和第一流量控制器均电连接的流量控制器。通过淀粉泵前添加阴离子聚丙烯酰胺稀释液，淀粉泵后添加两性聚丙烯酰胺稀释液来提高淀粉的留着率，确保纸质的品质、节约成本和降低排水系统中的COD含量。

Description

用于制造纸管原纸的淀粉添加装置及添加方法

技术领域

本发明属于造纸设备技术领域，尤其涉及一种用于制造纸管原纸的淀粉添加装置及添加方法。

背景技术

现代的造纸工序可分为制浆、调制、抄造、加工等主要步骤：制浆为造纸的第一步，一般将木材转变成纸浆的方法有机械制浆法、化学制浆法和半化学制浆法等三种。其中浆料的调制为造纸的重点工序，纸张完成后的强度、色调、印刷性的优劣、纸张保存期限的长短直接与它有关。抄造主要是先将调制过的纸料再稀释成较低的浓度，并借着筛选设备，再次的筛除杂物及未解离纤维束，以保持品质及保护设备；然后使纸料从头箱流出在循环的铜丝网或塑料网上并均匀的分布和交织；随之将网面移开的湿纸引到一附有毛布的二个滚辘间，藉滚辘的压挤和毛布的吸水作用，将湿纸作进一步的脱水，并使纸质较紧密，以改善纸面，增加强度；由于经过压榨后的湿纸，其含水量仍高达52％～70％，此时已无法再利用机械力来压除水分，故改让湿纸经过许多个内通热蒸气的圆筒表面使纸干燥，最后由卷纸机将纸幅卷成纸卷并进行裁切、选别和包装。

如图1所示，在现有纸管原纸生产过程中，为了提高纸张的强度，经调制后的纸浆进入纸机的流浆箱进行抄造工序之前，往往需要添加适量的淀粉。但是由于淀粉的粒径小且不带电荷，淀粉与纸浆中的纤维结合力度小，淀粉的留着率低，在后续抄造工艺中，经压榨脱水后，淀粉大量流失，使网下白水浓度高，造成纸张强度指标不易调整，且水处理出水COD(化学需氧量)高，废水中淀粉变质易造成环境的污染。

很多厂家为了确保淀粉与纸浆中的纤维能够充分结合，以此提高纸张的强度，在淀粉的添加过程中增加淀粉用量，这无疑造成了淀粉的浪费和成本的增加。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的不足，本发明解决的技术问题是，提供一种用于制造纸管原纸的淀粉添加装置，以提高淀粉的留着率，确保纸质的品质、节约成本和降低排水系统中的COD含量。

作为同一个技术构思，本发明所解决的另一个技术问题是，提供一种利用上述用于制造纸管原纸的淀粉添加装置的淀粉添加方法。

为解决上述第一个技术问题，本发明所采用的技术方案是：用于制造纸管原纸的淀粉添加装置，包括淀粉泵，所述淀粉泵的进口管路与淀粉悬浮液贮罐连通，所述淀粉泵的出口管路与纸浆泵的进口连通，所述纸浆泵的出口与纸机的流浆箱连通，所述淀粉泵的进口管路上设置有电连接的第一流量控制器和流量调节阀，所述淀粉泵的进口管路与第一清水管路连通，且所述第一清水管路位于所述第一流量控制器和所述流量调节阀的下游，所述第一清水管路与阴离子聚丙烯酰胺供给管路连通，所述淀粉泵的出口管路与第二清水管路连通，所述第二清水管路与两性聚丙烯酰胺供给管路连通；

所述阴离子聚丙烯酰胺供给管路上设置有第一输送泵，所述第一输送泵由第一电机驱动，所述第一电机与第一变频控制器电连接，所述第一输送泵的下游设置有第二流量控制器，所述第二流量控制器与所述第一变频控制器和所述第一流量控制器均电连接；所述两性聚丙烯酰胺供给管路上设置有第二输送泵，所述第二输送泵由第二电机驱动，所述第二电机与第二变频控制器电连接，所述第二输送泵的下游设置有第三流量控制器，所述第三流量控制器与所述第二变频控制器和所述第一流量控制器均电连接

进一步，所述第一清水管路和所述第二清水管路交汇连通清水总管路，所述清水总管路上设置有过滤器。

进一步，所述第一清水管路和所述第二清水管路上均设置有止回阀和流量计，所述第一清水管路上游的所述淀粉泵的进口管路上设置有所述止回阀。

进一步，白水管路和纸浆管路交汇后与所述纸浆泵的进口连通，且所述出口管路位于所述白水管路和所述纸浆管路交汇处的下游。

进一步，所述淀粉泵和所述纸浆泵的上、下游均设置有用于检修的手动调节阀。

进一步，所述纸浆管路上设置有所述流量调节阀。

为解决上述第二个技术问题，本发明所采用的技术方案是：

利用上述用于制造纸管原纸的淀粉添加装置的淀粉添加方法，包括以下步骤：

1)同时开启所述淀粉泵、所述第一输送泵、所述第二输送泵和所述纸浆泵；

2)经所述阴离子聚丙烯酰胺供给管路流出的阴离子聚丙烯酰胺原液与所述第一清水管路中的清水进行预先混合稀释，稀释后的溶液与淀粉悬浮液混合，将淀粉悬浮液的淀粉颗粒包裹成微球状淀粉颗粒，其中，所述第一流量控制器将此时淀粉悬浮液流量信号传送给所述第二流量控制器，所述第一变频控制器根据所述第二流量控制器接收的信号，来调节所述第一输送泵的频率进而调节阴离子聚丙烯酰胺原液的流量，使其对淀粉颗粒进行充分包裹；

3)经所述两性聚丙烯酰胺供给管路流出的两性聚丙烯酰胺原液与所述第二清水管路中的清水进行预先混合稀释，稀释后的溶液与包含微球状淀粉颗粒的淀粉悬浮液混合，混合后的溶液在所述纸浆泵的进口处与白水和纸浆的混合物混合，两性聚丙烯酰胺使淀粉悬浮液中的微球状淀粉颗粒与纸浆的纤维牢牢结合，其中，所述第一流量控制器将此时淀粉悬浮液流量信号也传送给所述第三流量控制器，所述第二变频控制器根据所述第三流量控制器接收的信号，来调节所述第二输送泵的频率进而调节两性聚丙烯酰胺原液的流量，使微球状淀粉颗粒与纸浆纤维结合牢固；

4)微球状淀粉颗粒与纸浆纤维结合后的混合液通过所述纸浆泵的出口输送进入所述纸机的所述流浆箱内。

进一步，所述第一清水管路中的清水和所述第二清水管路中的清水在稀释阴离子聚丙烯酰胺原液和两性聚丙烯酰胺原液之前，需经过过滤器的过滤。

进一步，步骤2)中每吨淀粉，阴离子聚丙烯酰胺原液用量为15kg,步骤3)中每吨淀粉，两性聚丙烯酰胺原液用量为15kg。

本发明的有益效果是：

本发明中，在淀粉泵的进口管路上进行在线稀释添加阴离子聚丙烯酰胺原液。由于其分子链中接枝共聚了对淀粉有超强捕捉能力的基团，能够将淀粉悬浮液中的淀粉颗粒包裹成微球状淀粉颗粒，然后在淀粉泵的出口管路上进行在线稀释添加两性聚丙烯酰胺原液,与包裹处理后的混合悬浮液进行混合，使两性聚丙烯酰胺的阳电荷充分暴露出来，进而使微球状淀粉颗粒表面集聚了大量的阳电荷，增强了淀粉与纸浆中纤维(纤维中含有阴电荷)间的结合力，提高包裹后微球状淀粉颗粒的稳定性，进而提高了淀粉的留着率，故能较大幅度提高纸张的强度；同时淀粉用量减少10-15％，也降低了车间外排水系统中的COD含量。

与此同时，由于阴离子聚丙烯酰胺供给管路上的第二流量控制器与第一变频控制器及淀粉泵出口管路上的第一流量控制器均电连接，两性聚丙烯酰胺供给管路上的第三流量控制器与第二变频控制器和第一流量控制器均电连接，实现流量信号之间的传送；可以根据淀粉悬浮的流量，并借助第一输送泵和第二输送泵可控变频运行来对阴离子聚丙烯酰胺原液和两性聚丙烯酰胺原液的流量进行严格管控；确保了淀粉颗粒的充分包裹及与纸浆中纤维的充分结合。

附图说明

图1是现有的用于制造纸管原纸的淀粉添加装置的结构示意图；

图2是本发明用于制造纸管原纸的淀粉添加装置的结构示意图；

图中：1-淀粉泵，11-进口管路，111-第一流量控制器，112-流量调节阀，113-止回阀，12-出口管路，2-淀粉悬浊液储罐，3-纸浆泵，31-纸浆管路，311-流量调节阀，32-白水管路，4-纸机，5-第一清水管路，51-止回阀，52-流量计，6-阴离子聚丙烯酰胺供给管路，61-第一输送泵，62-第一电机，63-第一变频控制器，64-第二流量控制器，7-第二清水管路，71-止回阀，72-流量计，8-两性聚丙烯酰胺供给管路，81-第二输送泵，82-第二电机，83-第二变频控制器，84-第三流量控制器器，9-清水总管路，91-过滤器，10-手动调节阀。

具体实施方式

结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

如图2所示，用于制造纸管原纸的淀粉添加装置核心部件为淀粉泵1，淀粉泵1的进口管路11与淀粉悬浮液贮罐2连通，淀粉泵1的出口管路12与纸浆泵3的进口连通，纸浆泵3的出口与纸机4的流浆箱连通；第一清水管路5与阴离子聚丙烯酰胺供给管路6交汇连通后再与淀粉泵1的进口管路11连通，第二清水管路7与两性聚丙烯酰胺供给管路8连通交汇连通后再与淀粉泵1的出口管路12连通，第一清水管路5和第二清水管路7交汇连通清水总管路9，清水总管路9上设置有过滤器91，防止稀释用水中含有影响纸质品质的杂质。

淀粉泵1的进口管路11上设置有电连接的第一流量控制器111和流量调节阀112,且第一流量控制器111和流量调节阀112位于第一清水管路5的上游,位于第一清水管路5上游的进口管路11上设置有止回阀113，确保第一流量控制器111对淀粉悬浮液的流量的精确检测。第一流量控制器111根据检测的淀粉悬浮液的流量信号控制流量调节阀112的阀门开度,第一流量控制器111可以是一体设计结构，这种功能的流量控制器市面上常见，在此不对其具体使用型号进行限定。同时第一流量控制器111也可以包括流量计和流量调节器，流量调节器接受流量计的信号，根据调节要求给流量调节阀112信号并与其他流量调节器信息共享，以便于达到调节的目的。阴离子聚丙烯酰胺供给管路6上设置有第一输送泵61，第一输送泵61由第一电机62驱动，第一电机62与第一变频控制器63电连接，第一输送泵61的下游设置有第二流量控制器64，第二流量控制器64与第一变频控制器63和第一流量控制器111均电连接，第一流量控制器111将淀粉悬浮液的流量信号传送给第二流量控制器64，第二流量控制器64再将信号传送给第一变频器控制器63，第一变频器控制器63根据接收的流量信号，控制第一电机62的运行频率，即第一输送泵61的运行频率，进而对阴离子聚丙烯酰胺原液的流量进行管控。两性聚丙烯酰胺供给管路8上设置有第二输送泵81，第二输送泵81由第二电机82驱动，第二电机82与第二变频控制器83电连接，第二输送泵81的下游设置有第三流量控制器84，第三流量控制器84与第二变频控制器83和第一流量控制器111均电连接；第一流量控制器111将淀粉悬浮液的流量信号同时传送给第三流量控制器84，第三流量控制器84再将信号传送给第二变频器控制器83，第二变频器控制器83根据接收的流量信号，控制第二电机82的运行频率，即第二输送泵81的运行频率，进而对两性聚丙烯酰胺原液的流量进行管控。

其中，第一清水管路5和第二清水管路7上均设置有止回阀51、71和流量计52、72。白水管路32和纸浆管路31交汇后与纸浆泵3的进口连通，且出口管路12位于白水管路32和纸浆管路31交汇处的下游。淀粉泵1和纸浆泵3的上、下游均设置有用于检修且常开的手动调节阀10。纸浆管路31上设置有对纸浆输送流量进行调整的流量调节阀311。

利用上述用于制造纸管原纸的淀粉添加装置的添加方法，具体包括以下步骤：

1)同时开启淀粉泵1、第一输送泵61、第二输送泵81和纸浆泵3。

2)经阴离子聚丙烯酰胺供给管路6流出的阴离子聚丙烯酰胺原液与第一清水管路5中的清水进行预先混合稀释，稀释后的溶液与淀粉悬浮液混合，将淀粉悬浮液的淀粉颗粒包裹成微球状淀粉颗粒，其中，第一流量控制器111将此时淀粉悬浮液流量信号传送给第二流量控制器64，第一变频控制器63根据第二流量控制器64接收的信号，来调节第一输送泵61的频率进而调节阴离子聚丙烯酰胺原液的流量，使其对淀粉颗粒进行充分包裹。

3)经两性聚丙烯酰胺供给管路8流出的两性聚丙烯酰胺原液与第二清水管路7中的清水进行预先混合稀释，稀释后的溶液与包含微球状淀粉颗粒的淀粉悬浮液混合，混合后的溶液在纸浆泵3的进口处与白水和纸浆的混合物混合，两性聚丙烯酰胺使淀粉悬浮液中的微球状淀粉颗粒与纸浆的纤维牢牢结合，其中，第一流量控制器111将此时淀粉悬浮液流量信号也传送给第三流量控制器84，第二变频控制器83根据第三流量控制器84接收的信号，来调节第二输送泵81的频率进而调节两性聚丙烯酰胺原液的流量，使微球状淀粉颗粒与纸浆纤维结合牢固；

4)微球状淀粉颗粒与纸浆纤维结合后的混合液通过纸浆泵3的出口输送进入纸机4的流浆箱内。

其中，第一清水管路5中的清水和第二清水管路7中的清水在稀释阴离子聚丙烯酰胺原液和两性聚丙烯酰胺原液之前，需经过过滤器91的过滤。步骤2)中每吨淀粉，阴离子聚丙烯酰胺原液用量为15kg,步骤3)中每吨淀粉，两性聚丙烯酰胺原液用量为15kg。

至于阴离子聚丙烯酰胺原液和两性聚丙烯酰胺原液的稀释比例，可以根据生产现场进行适当稀释调整，目前采用的比例关系为，淀粉悬浮液中淀粉和水的比例是1:7，而阴离子聚丙烯酰胺原液的稀释比例可为1：15，两性聚丙烯酰胺原液的稀释比例也可为1：15。淀粉悬浮液中淀粉和水的比例是1:7，而阴离子聚丙烯酰胺原液的稀释比例还可为1：20，两性聚丙烯酰胺原液的稀释比例可为1：20。

综上，阴离子聚丙烯酰胺原液的稀释比例，两性聚丙烯酰胺原液的稀释比例及淀粉悬浮液中淀粉和水的比例根据生产需要可以进行调整。

本发明利用在阴离子聚丙烯酰胺和两性聚丙烯酰胺的化学特性，实现了淀粉颗粒的包裹和固着；其中主要是由于阴离子聚丙烯酰胺的分子链中接枝共聚了对淀粉有超强捕捉能力的基团，将淀粉悬浮液中的淀粉颗粒包裹成微球状淀粉颗粒；同时两性聚丙烯酰胺与包裹处理后的混合悬浮液发生混合后，使两性聚丙烯酰胺的阳电荷充分暴露出来，进而使微球状淀粉颗粒表面集聚了大量的阳电荷，增强了淀粉与纸浆中纤维间的结合力，提高包裹后微球状淀粉颗粒的稳定性；较大幅度提高纸张的强度；同时淀粉用量减少10-15％，也降低了车间外排水系统中的COD含量。

上述所提到的流量控制器传送流量信号和变频控制器尤其是可编程变频控制器接收信号并控制电机变频运行的技术较为常见，在此不对其具体控制逻辑和工作原理做赘述。

以上所述仅为本发明的优选的实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明设计原理的前提下，还可作出若干变形和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.用于制造纸管原纸的淀粉添加装置的添加方法，用于制造纸管原纸的淀粉添加装置包括淀粉泵，所述淀粉泵的进口管路与淀粉悬浮液贮罐连通，所述淀粉泵的出口管路与纸浆泵的进口连通，所述纸浆泵的出口与纸机的流浆箱连通，其特征在于，

所述淀粉泵的进口管路上设置有电连接的第一流量控制器和流量调节阀，所述淀粉泵的进口管路与第一清水管路连通，且所述第一清水管路位于所述第一流量控制器和所述流量调节阀的下游，所述第一清水管路与阴离子聚丙烯酰胺供给管路连通，所述淀粉泵的出口管路与第二清水管路连通，所述第二清水管路与两性聚丙烯酰胺供给管路连通；

所述阴离子聚丙烯酰胺供给管路上设置有第一输送泵，所述第一输送泵由第一电机驱动，所述第一电机与第一变频控制器电连接，所述第一输送泵的下游设置有第二流量控制器，所述第二流量控制器与所述第一变频控制器和所述第一流量控制器均电连接；所述两性聚丙烯酰胺供给管路上设置有第二输送泵，所述第二输送泵由第二电机驱动，所述第二电机与第二变频控制器电连接，所述第二输送泵的下游设置有第三流量控制器，所述第三流量控制器与所述第二变频控制器和所述第一流量控制器均电连接；

所述添加方法包括以下步骤：

1）同时开启所述淀粉泵、所述第一输送泵、所述第二输送泵和所述纸浆泵；

2）经所述阴离子聚丙烯酰胺供给管路流出的阴离子聚丙烯酰胺原液与所述第一清水管路中的清水进行预先混合稀释，稀释后的溶液与淀粉悬浮液混合，将淀粉悬浮液的淀粉颗粒包裹成微球状淀粉颗粒，其中，所述第一流量控制器将此时淀粉悬浮液流量信号传送给所述第二流量控制器，所述第一变频控制器根据所述第二流量控制器接收的信号，来调节所述第一输送泵的频率进而调节阴离子聚丙烯酰胺原液的流量，使其对淀粉颗粒进行充分包裹；

3）经所述两性聚丙烯酰胺供给管路流出的两性聚丙烯酰胺原液与所述第二清水管路中的清水进行预先混合稀释，稀释后的溶液与包含微球状淀粉颗粒的淀粉悬浮液混合，混合后的溶液在所述纸浆泵的进口处与白水和纸浆的混合物混合，两性聚丙烯酰胺使淀粉悬浮液中的微球状淀粉颗粒与纸浆的纤维牢牢结合，其中，所述第一流量控制器将此时淀粉悬浮液流量信号也传送给所述第三流量控制器，所述第二变频控制器根据所述第三流量控制器接收的信号，来调节所述第二输送泵的频率进而调节两性聚丙烯酰胺原液的流量，使微球状淀粉颗粒与纸浆纤维结合牢固；

4）微球状淀粉颗粒与纸浆纤维结合后的混合液通过所述纸浆泵的出口输送进入所述纸机的所述流浆箱内；

步骤2）中每吨淀粉中阴离子聚丙烯酰胺原液用量为15kg,步骤3）中每吨淀粉中两性聚丙烯酰胺原液用量为15kg。

2.如权利要求1所述的用于制造纸管原纸的淀粉添加装置的添加方法，其特征在于，所述第一清水管路和所述第二清水管路交汇连通清水总管路，所述清水总管路上设置有过滤器。

3.如权利要求1所述的用于制造纸管原纸的淀粉添加装置的添加方法，其特征在于，所述第一清水管路和所述第二清水管路上均设置有止回阀和流量计，所述第一清水管路上游的所述淀粉泵的进口管路上设置有所述止回阀。

4.如权利要求1所述的用于制造纸管原纸的淀粉添加装置的添加方法，其特征在于，白水管路和纸浆管路交汇后与所述纸浆泵的进口连通，且所述出口管路位于所述白水管路和所述纸浆管路交汇处的下游。

5.如权利要求4所述的用于制造纸管原纸的淀粉添加装置的添加方法，其特征在于，所述淀粉泵和所述纸浆泵的上、下游均设置有用于检修的手动调节阀。

6.如权利要求4所述的用于制造纸管原纸的淀粉添加装置的添加方法，其特征在于，所述纸浆管路上设置有所述流量调节阀。

7.如权利要求1所述的用于制造纸管原纸的淀粉添加装置的添加方法，其特征在于，所述第一清水管路中的清水和所述第二清水管路中的清水在稀释阴离子聚丙烯酰胺原液和两性聚丙烯酰胺原液之前，需经过过滤器的过滤。