CN110130134B - 一种造纸系统及造纸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种造纸系统及造纸方法，该造纸系统包括：抄纸单元，加工单元和回收单元；所述回收单元包括管道输送装置和预润装置；其中，所述管道输送装置的一端连接加工单元，另一端连接抄纸单元，所述管道输送装置用于将所述加工单元分离出来的所述损纸输送至所述预润装置，以再次利用所述损纸；所述预润装置设置在所述管道输送装置上，并与所述抄纸单元连接，所述预润装置用于利用所述抄纸单元得到的所述白水对所述管道输送装置输送的所述损纸进行预润湿。通过上述方式，本发明能够降低损纸的回收利用过程的能耗并提高损纸回收利用的效率。

Description

一种造纸系统及造纸方法

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，特别是涉及一种造纸系统及造纸方法。

背景技术

目前，消费者购买和使用的纸产品通常是由初步制成的干纸页经过初卷、复卷等再加工序处理得到的。在这些在加工工序中不可避免的产生损纸，如在经过初卷装置、复卷装置或加工机台时，会产生的修边余料，或者在上卷、开卷时产生损纸，或者在纸尾段产生损纸，这些损纸如不利用则产生严重浪费。

现有的损纸回收利用过程中，通常是将这些损纸进行收集后送回碎浆机，进行再次利用，但这种方法一方面由于需要收集、转运损纸，因此效率低；另一方面，这种方法需要对损纸进行二次碎浆、磨浆，不仅耗水量大，且能耗高。

本申请的发明人在长期的研发过程中，发现现有技术中损纸的回收利用过程普遍存在能耗高、效率低的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种造纸系统及造纸方法，能够降低损纸回收利用过程的能耗并提高损纸回收利用的效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种造纸系统。

其中，该系统包括：

抄纸单元，用于对纤维原料进行碎浆得到纸浆，并对该纸浆进行抄造，得到白水及干纸页；

加工单元，与该抄纸单元连接，用于对该抄纸单元得到的该干纸页进行加工，并分离损纸；

回收单元，包括管道输送装置和预润装置；其中，该管道输送装置的一端连接加工单元，另一端连接抄纸单元，该管道输送装置用于将该加工单元分离出来的该损纸输送至该预润装置，以再次利用该损纸；该预润装置设置在该管道输送装置上，并与该抄纸单元连接，该预润装置用于利用该抄纸单元得到的该白水对该管道输送装置输送的该损纸进行预润湿。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种造纸方法。

其中，该造纸方法采用任一所述的造纸系统，该造纸方法包括：

利用该造纸系统的该回收单元对损纸进行输送；

在输送过程中，利用该抄纸单元得到的该白水对该损纸进行预润湿；

将预润湿后的损纸输送至该造纸系统的该抄纸单元，以再次利用该损纸进行造纸。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明通过回收单元的管道输送装置输送加工单元的产生的损纸，并在该损纸进行输送过程中，通过对该损纸喷洒抄纸单元产生的白水的方式进行预润处理，使得该损纸提前浸润，提高碎浆机粉碎该损纸的效率；同时，该白水对该损纸的润湿作用使得纸张纤维之间的氢键解离，在该管道输送装置进行输送时，能够通过风力对损纸的牵扯、撕扯作用使损纸碎片化，从而降低整个造纸系统的能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：

图1是本发明造纸系统一实施方式的结构示意图；

图2是本发明造纸方法一实施方式的流程示意图；

图3是本发明造纸方法另一实施方式的流程示意图。

附图标记说明：

纤维原料10

抄纸单元20

碎浆机201

磨浆机202

配浆线203

抄纸机204

白水槽205

干纸页206

加工单元30

初卷收卷装置301

复卷装置302

后加工机303

初卷产品304

复卷产品305

小纸产品306

回收单元40

损纸401

管道输送装置402

预润装置403

预润槽404

过滤装置405

化药添加装置406

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1，图1是本发明造纸系统一实施方式的结构示意图，该造纸系统可以用于制造生活用纸，也可以用于制造铜版纸、文化用纸或者其他的纸张。优选的本发明的造纸系统用于抄造以纤维素纤维为原料，以湿法成形的薄型棉纸。在本发明中所称的纤维原料10，可以为纤维素纤维原料，更具体的可以为用于造纸的纸浆原料，如木浆、草浆、芦苇浆、甘蔗浆等造纸纤维原料10的浆料。当然，也可以不限于本领域通常说称的长纤浆、短纤浆或针叶木浆、阔叶木浆等。另外，这些纤维原料10通常被制作成浆板形态，以便于运输、存储和被造纸系统使用，而本领域通常所称的湿浆也可以被应用在本造纸系统中作为纤维原料10。具体的，该系统包括：

抄纸单元20，用于对纤维原料10进行碎浆得到纸浆，并对该纸浆进行抄造，得到白水及干纸页206；

加工单元30，与该抄纸单元10连接，用于对该抄纸单元10得到的该干纸页206进行加工，并分离损纸401；

回收单元40，包括管道输送装置402和预润装置403；其中，该管道输送装置402的一端连接加工单元30，另一端连接抄纸单元20，该管道输送装置402用于将该加工单元30分离出来的该损纸401输送至该预润装置403，以再次利用该损纸401；该预润装置403设置在该管道输送装置402上，并与该抄纸单元10连接，该预润装置用403于利用该抄纸单元10得到的该白水对该管道输送装置402输送的该损纸401进行预润湿。

本实施方式通过回收单元的管道输送装置输送加工单元的产生的损纸，并在该损纸进行输送过程中，通过对该损纸喷洒抄纸单元产生的白水的方式进行预润处理，使得该损纸提前浸润，提高碎浆机粉碎该损纸的效率；同时，该白水对该损纸的润湿作用使得纸张纤维之间的氢键解离，在该管道输送装置进行输送时，能够通过风力对损纸的牵扯、撕扯作用使损纸碎片化，从而降低整个造纸系统的能耗。

进一步的，该抄纸单元20包括碎浆机201以及抄纸机204，该碎浆机201，即为散浆机，用于通过机械作用将纤维原料10分散在水中，形成纤维悬浮液。优选的，该碎浆机201为水力碎浆机。该抄纸机204用于将纤维悬浮液经滤网脱水成形、干燥等过程而抄制成干纸页206。该抄纸机204包括湿部及干部，该湿部包括头箱、成形网、毛毯以及白水槽205等装置，该干部包括烘缸、气罩等装置，该纤维悬浮液由头箱喷射，成形网成形，毛毯转移至干部，并由白水槽205承接白水。该白水为该湿部在成形网成形湿纸页过程中滤出的水，以及在毛毯转移湿纸页过程中排出的水；通常的，该白水中含有纤维以及化药成分，该纤维包括细小纤维，该细小纤维为通过200目筛网的粒子为细小纤维，该目是指筛网每英寸(25.4mm)长度上所具有的网眼数，200目筛网对应的筛孔尺寸约为75μm。该抄纸机204可以为各种类型的抄纸机，如新月成形造纸机、长网成形造纸机、圆网成形造纸机等。

另外，在该碎浆机201之后还可以设置磨浆机202，以使得纤维分丝帚化，使得纸页具有更好的性能，并能够更好的在该抄纸机204中进行成形。在该磨浆机202之后还可以设置有配浆线203，以将不同的浆料按预定的配比输送到该抄纸机204，以抄造出满足使用需求的干纸页206。该不同的浆料可以包括不同浓度的浆料，不同纤维长度的浆料或不同纤维种类的浆料中的一种或多种。

更进一步的，该加工单元30设置在抄纸单元20的下游，用于对由该抄纸单元20产生的该干纸页206进行加工并制成预定的产品，该加工单元30进行的加工过程包括但不限于如卷曲、分切、复合、层合、压花、折叠、裁切等，该产品包括初卷产品304、复卷产品305以及小纸产品306。该加工单元30包括加工机台(图未示)，该加工机台包括初卷收卷装置301、复卷装置302和/或后加工机303，该初卷收卷装置301通常设置在抄纸机204下游，该复卷装置302设置在该初卷收卷装置301下游，该后加工机303设置在该初卷收卷装置301和/或该复卷装置302下游，该初卷产品304通常由该初卷收卷装置301对该干纸页206进行卷取形成，该复卷产品305通常由该复卷装置302对该初卷产品304进行分切或复合，并卷曲成单层或多层的小卷的产品。该小纸产品306通常由该后加工机303对该初卷产品304或该复卷产品305进行卷曲、分切、复合、层合、压花、折叠、裁切、包装等加工过程得到。

在加工单元30制成预定产品的同时，同时产生损纸401，如该初卷收卷装置301还包括修边装置，以使得该初卷产品304保持一致的幅宽，因此在该初卷收卷装置301在卷曲该初卷产品304的同时，会产生修边过程的损纸401；同样的，该复卷装置302在卷曲形成该复卷产品305的同时，也产生修边过程的损纸401；另外，由于该初卷产品304表层纸会发送破损、污染等问题，该初卷产品304纸尾段会发生褶皱、破损等问题，在该复卷或后续加工时该初卷产品304的表层纸以及纸尾段也会产生损纸401；同样的，该后加工机303对该复卷产品305进行加工时，也会生修边的损纸401、表层纸或纸尾段的损纸401。

在一个实施方式中，该预润装置403包括喷洒子装置(图未示)，该喷洒子装置与该抄纸单元20连接，用于利用该抄纸单元20得到的该白水对该管道输送装置402输送的该损纸401进行喷洒，以对该损纸401进行预润湿。具体的，该喷洒装置与该白水槽205连接，其喷洒的液体即为该白水。进一步的，该喷洒子装置包括喷头，该喷头可以为固定式喷头或旋转喷头或孔管式喷头。更进一步的，该喷头为固定式扇形喷头，该扇形喷头可以为组合式扇形喷头、扁平式扇形头、燕尾扇形喷头中的一种。

在一个实施方式中，该风力管道输送装置402可以为正压风力管道输送装置或负压风力管道输送装置，当该管道输送装置402为正压管道输送装置时，该送风装置为空压机；当该管道输送装置402为负压风力管道输送装置时，该送风装置为真空泵。

在一个实施方式中，请进一步参考图1，该的预润装置403还包括过滤装置405，该过滤装置405一端与该抄纸单元20连接，另一端与该预润装置403连接，该过滤装置405用于对该抄纸单元20得到的该白水进行过滤。进一步的，该过滤装置405为多级过滤器；更进一步的，过滤后的该白水中细小纤维含量小于等于5％，如，1％、2％、3％、4％或5％等，这样能够有效避免该白水中的细小纤维堵塞喷洒子装置。进一步的，过滤后的该白水中细小纤维含量小于等于0.12％，如，0.02％、0.04％、0.06％、0.08％、0.10％、或0.12％等。更进一步的，过滤后的该白水中细小纤维含量小于等于0.07％，如，0.01％、0.03％、0.05％、或0.07％等。另外，过滤后的滤渣中含有大量的细小纤维，该滤渣可通过输送装置输送至抄纸单元20，用于抄纸，实现纤维回收利用。在一个实施方式中，该滤渣被输送至该配浆线203。

进一步的，该管道输送装置402为风力管道输送装置，该风力管道装置包括输送管道(图未示)以及送风装置(图未示)。具体的，该输送管道包括进口段及出口段，该进口段靠近加工单元30,该出口段靠近抄纸单元20。进一步的，该进口段与加工机台连接，该出口段与该碎浆机201连接。在一个实施方式中，该预润装置403设置在该输送管道的进口段或出口段；进一步的，该预润装置403设置在该输送管道的进口段与出口段之间的中间位置。

在另一个实施方式中，请进一步参考图1，该回收单元40还包括预润槽404，该预润槽404用于容置经该白水预润湿后的损纸。将该白水预润湿后的损纸存储于预润槽404中，一方面可以进一步增加该损纸401与该白水的接触时间；另一方面，该预润槽404在该碎浆机201工作时可以用来存储该损纸401和该白水，保证该加工单元30的连续工作。进一步的，该预润槽404还可以设置有搅拌装置，以进一步浸润和分解该损纸401，以获得更好的润湿效果。

更进一步的，该回收单元40还包括化药添加装置406，该化药添加装置406与该预润装置403连接，用于向该白水中添加化学药剂，以使预润湿的损纸得到预处理；该化学药剂包括解离剂、柔软剂、杀菌剂、除胶剂中的至少一种。具体的，该化药添加装置406与喷洒子装置连接，用于在喷洒白水过程中添加化药，有利于该损纸401分散，同时延长该化药与该损纸401中的纤维的接触时间。此外，该化药添加装置406也可以同时与该预润槽404和该碎浆机201连接，以同时向该预润槽404和该碎浆机201中添加化药。该化药添加装置406也可以单独与该预润槽404或该碎浆机201连接，以分别向该预润槽404或该碎浆机201中添加化药。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种造纸方法。

请参考图2，图2是本发明造纸方法一实施方式的流程示意图，其中，该造纸方法采用任一所述的造纸系统，该造纸方法包括：

S100、利用该造纸系统的该回收单元对损纸进行输送。

在该步骤S100中，该损纸401可以包括该加工单元30中产生的损纸401，如卷曲、分切、复合、层合、压花、折叠、裁切等加工过程，该产品包括该初卷产品304、该复卷产品305以及该小纸产品306，该损纸401包括修边纸、纸头纸或纸尾纸等。此外，该损纸401还可以包括额外加入其它过程产生的损纸。具体的，该回收单元40包括管道输送装置402；其中，该管道输送装置402的一端连接加工单元30，另一端连接抄纸单元20，该管道输送装置402用于将该加工单元30分离出来的该损纸401输送至该预润装置403，以再次利用该损纸401。

进一步的，该输送过程采用的该管道输送装置402为风力管道输送装置，更具体的，可以为正压风力管道输送装置或负压风力管道输送装置。可以理解的，该风力管道输送装置中风力大小和输送量可以根据实际需要进行配置，如根据待输送的该损纸401的量和该损纸401基重等参数进行配置。

S200、在输送过程中，利用该抄纸单元得到的该白水对该损纸进行预润湿。

在该步骤S200中，喷洒在该损纸401上的该白水与该损纸401的质量比大于等于10千克/吨，更优选的，喷洒在该损纸401上的该白水与该损纸401的质量比大于等于50千克/吨，另外，为避免该输送管道内积水和该输送管道内潮湿导致的该输送管道内的滋生微生物问题，该白水在该损纸401上的喷洒量不能过大。在一个实施方式中，喷洒在该损纸401上的该白水与该损纸401的质量比小于等于200千克/吨，在另一个实施方式中，喷洒在该损纸401上的该白水与该损纸401的质量比小于等于18千克/吨。

在一个实施方式中，该输送单元40还包括喷洒子装置，该喷洒子装置的喷头采用扇形喷头，该白水的喷洒压力为4-8bar，如，4bar、5bar、6bar、7bar或8bar等；该白水的喷洒流量为4-32L/min，如，4L/min、12L/min、20L/min、28L/min或32L/min等。

在另一个实施方式中，可以在对该损纸401预润时，同时添加化药，该化药包括解离剂、柔软剂、杀菌剂、除胶剂中的一种或多种。

S300、将预润湿后的损纸输送至该造纸系统的该抄纸单元，以再次利用该损纸进行造纸。

在另一个实施方式中，请参考图3，图3是本发明造纸方法另一实施方式的流程示意图，需要说明的是，本实施方式的装置可以执行上述方法中的步骤，相关内容的详细说明请参见上述方法部分，在此不再赘叙。

本实施方式中，在利用该抄纸单元得到的该白水对该损纸进行预润湿之前还包括：

S10、提供纤维原料，利用该造纸系统的该抄纸单元对该纤维原料进行碎浆得到纸浆，抄造该纸浆得到干纸页及白水。

在该步骤S10中，该纤维原料10包括纤维素纤维原料10，更具体的可以包括用于造纸的纸浆原料，如木浆、草浆、芦苇浆、甘蔗浆等造纸纤维原料的浆料，当然也不限于本领域通常说称的长纤浆、短纤浆或针叶木浆、阔叶木浆等。在本实施方式中，该纤维原料10包括长纤浆、短纤浆及该损纸401；该损纸401包括经过预润处理的损纸。

在另一个实施方式中，在该碎浆步骤之后还可以有磨浆工序。进一步的，在该磨浆之后还设置有配浆工序，该配浆工序用于将不同的纤维原料混合或分别输送。

S20、利用该造纸系统的该加工单元对该干纸页进行加工，并分离该损纸。

进一步的，该纤维原料包括损纸，该纤维原料中的该损纸包括经过预润湿后的损纸。所述预润湿后的损纸可以单独进行利用进行造纸，也可以与其它纤维原料混合进行造纸。在一个实施方式中，所述预润湿后的损纸可以单独进行利用进行造纸，这样能够根据所述预润湿后的损纸的结构和性质特点设计造纸的工艺流程和流程参数，以获得更好的造纸效果。

更进一步的，该白水包括细小纤维。对该白水进行过滤之后，该细小纤维含量小于等于0.12％，如，0.02％、0.040.06％、0.08％、0.10％、或0.12％等。这样，能够有效避免该细小纤维对该喷头的堵塞，有利于提高生产效率；在对该损纸进行预润处理时，还包括向该损纸中添加化学药剂；该化学药剂包括解离剂、柔软剂、杀菌剂、除胶剂中的至少一种。

此外，对于方法权利要求的具体技术细节和技术好处已在系统权利要求中进行了阐释，此处不再赘述。

综上所述，本发明公开了一种造纸系统及造纸方法，该造纸系统包括：抄纸单元，用于对纤维原料进行碎浆得到纸浆，并对该纸浆进行抄造，得到白水及干纸页；加工单元，与该抄纸单元连接，用于对该抄纸单元得到的该干纸页进行加工，并分离损纸；回收单元，包括管道输送装置和预润装置；其中，该管道输送装置的一端连接加工单元，另一端连接抄纸单元，该管道输送装置用于将该加工单元分离出来的该损纸输送至该预润装置，以再次利用该损纸；该预润装置设置在该管道输送装置上，并与该抄纸单元连接，该预润装置用于利用该抄纸单元得到的该白水对该管道输送装置输送的该损纸进行预润湿。

通过上述方式，由于所述损纸已经被浸润，其在所述碎浆机201内不再需要花费时间进行浸润，提高了所述碎浆机的工作效率；同时，所述白水提前浸润了所述损纸，所述损纸纤维之间的氢键解离，使得所述损纸到达所述碎浆机内时，所述损纸纤维之间结合力降低；另外，由于在管道中经过风力输送时，风力对所述损纸产生牵扯、撕扯作用，使得所述损纸碎片化；因此，所述碎浆机能耗降低。在本发明的实施方式中，与未使用预润装置处理相同质量的同种类的所述损纸相比，所述碎浆机用水量降低2％以上，所述碎浆机电耗降低3％以上。另外，由于白水中存在化药，如柔软剂等，在预润过程中，所述化药与所述损纸纤维接触时间延长，因此，与在使用相同质量的同种类的所述损纸进行的抄造过程相比，本发明的实施方式能够节约化药使用量0.5％以上。

以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种造纸系统，其特征在于，所述系统包括：

抄纸单元，用于对纤维原料进行碎浆得到纸浆，并对所述纸浆进行抄造，得到白水及干纸页；

加工单元，与所述抄纸单元连接，用于对所述抄纸单元得到的所述干纸页进行加工，并分离损纸；

回收单元，包括管道输送装置、预润装置和预润槽；其中，所述管道输送装置的一端连接加工单元，另一端连接抄纸单元，所述管道输送装置用于将所述加工单元分离出来的所述损纸输送至所述预润装置，以再次利用所述损纸；所述预润装置设置在所述管道输送装置上，并与所述抄纸单元连接，所述预润装置用于利用所述抄纸单元得到的所述白水对所述管道输送装置输送的所述损纸进行预润湿；所述预润槽用于容置经所述白水预润湿后的损纸；

所述预润装置包括喷洒子装置，所述喷洒子装置与所述抄纸单元连接，用于利用所述抄纸单元得到的所述白水对所述管道输送装置输送的所述损纸进行喷洒，以对所述损纸进行预润湿；

所述回收单元还包括过滤装置和化药添加装置，所述过滤装置一端与所述抄纸单元连接，另一端与所述预润装置连接，所述过滤装置用于对所述抄纸单元得到的所述白水进行过滤；所述化药添加装置与所述预润装置连接，用于向所述白水中添加化学药剂，以使预润湿的损纸得到预处理；所述化学药剂包括解离剂、柔软剂、杀菌剂、除胶剂中的至少一种；

所述管道输送装置为风力管道输送装置，所述风力管道输送装置包括输送管道以及送风装置。

2.一种造纸方法，其特征在于，所述造纸方法采用如权利要求1所述的造纸系统，所述造纸方法包括：

利用所述造纸系统的所述回收单元对损纸进行输送；

在输送过程中，利用所述抄纸单元得到的所述白水对所述损纸进行预润湿；

将预润湿后的损纸输送至所述造纸系统的所述抄纸单元，以再次利用所述损纸进行造纸。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在利用所述抄纸单元得到的所述白水对所述损纸进行预润湿之前还包括：

提供纤维原料，利用所述造纸系统的所述抄纸单元对所述纤维原料进行碎浆得到纸浆，抄造所述纸浆得到干纸页及白水；

利用所述造纸系统的所述加工单元对所述干纸页进行加工，并分离所述损纸。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述纤维原料包括损纸，所述纤维原料中的所述损纸包括经过预润湿后的损纸。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述白水包括细小纤维，且所述细小纤维含量小于等于0.12％；在对所述损纸进行预润处理时，还包括向所述损纸中添加化学药剂；所述化学药剂包括解离剂、柔软剂、杀菌剂、除胶剂中的至少一种。

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