CN111851140A - 一种表面施胶淀粉胶液的净化系统及其应用净化系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种表面施胶淀粉胶液的净化系统及其应用净化系统。包括依次管道连接并且形成回路的上胶槽、施胶机、回流槽，其中，上胶槽连接施胶机之间的管路形成上胶单元，施胶机连接回流槽并且通往上胶槽的管路形成回流单元，其特征在于：所述上胶单元还包括上料筛，所述回流单元还包括依次连接的除渣器、方振筛；其中，所述上料筛用于过滤上胶单元胶液中的杂质；所述除渣器用于除去回流单元胶液中密度大的杂质；所述方振筛用于除去回流单元胶液中体积大的杂质；净化系统的应用将施胶机的上辊和下辊分别设有独立的净化系统同时除杂。本发明将回流胶液依次采用离心力除渣和体积除渣的方式，更有效提高回流淀粉胶液的洁净度。

Description

一种表面施胶淀粉胶液的净化系统及其应用净化系统

技术领域

本发明属于废纸造纸生产工艺技术领域，涉及一种表面施胶淀粉胶液的净化系统及其应用净化系统。

背景技术

包装纸的生产主要原料为废纸，废纸回收制造箱板纸原纸需要一定的特殊性质，主要包括纸张强度、适印性、抗水性、挺度等一系列的性质。其中将废纸打碎、去色制浆经过多种工序加工生产出再生纸，由于包装纸原料的80％来源于回收的废纸，因而废纸被誉为低能耗、轻污染的环保型用纸。现国家政策对进口废纸的限制使得包装纸的生产以国废为主，所谓国废，即为国内废纸，因国内废纸是多次回收利用的木纤维抄造的纸张，导致其纸张纤维较短，在抄造及回收再利用的过程中，还会掺杂很多细沙等杂质。相比于国外进口废纸，国内废纸的品质要差很多，这是因为国外废纸回收利用次数相对偏少，一次纤维含量多，进口废纸的纸张再利用时强度要高很多。由于国废的质量较差，强度低，因此在包装纸的生产流程中需要进行表胶工艺来提高强度，而表胶工艺是利用淀粉进行蒸煮、糊化、筛选净化后，使淀粉变成一种有一定粘度的液体，这种液体就叫做表胶，即表面施胶淀粉胶液。胶液按照一定的固含量和粘度范围，通过表胶设备转移到原纸纸面，使纸张具有更高的强度(耐破、耐折、环压、挺度、裂断长等)，再通过在胶液中加入硫酸铝和表面施胶剂(抗水剂)，使纸张具有一定的抗水性，整个过程就叫做纸张的表面施胶。淀粉的使用量大对淀粉胶液的洁净度要求就很高，同时大量的国废中细小沙粒及纸毛带入回流的胶液，现有的胶液回流处理难以满足需求。

现有技术对表胶的杂质处理主要是通过表胶振筛和压力筛，使胶液中的杂质通过尺寸大小的方法进行筛除。其中，表胶振筛是将原胶液通过一定目数的筛板，较大尺寸的杂质会被分离出来；而压力筛是在一定压力下，胶液通过一定目数的筛框，也是将较大尺寸的杂质清理出来。

申请人于2019年02月22日向国家知识产权局提交了名称为“一种提高表面施胶淀粉液洁净度的沉渣系统”的发明专利，其申请号为201811205760.0，该专利的沉渣系统包括淀粉胶上料桶连接淀粉胶过滤器，淀粉胶过滤器连接施胶机，施胶机内设置刮棒、胶辊在纸面形成胶膜。施胶机连接方振筛，方振筛连接淀粉胶上料桶，回流淀粉液经方振筛初步除杂。沉渣系统设置沉渣罐，沉渣罐设置进料口、出料口，淀粉胶过滤器设置过滤区、离心区，过滤区设置出口将粗大杂质排出，离心区内层设置出口连接沉渣罐进料口，含重杂质的淀粉液进入沉渣罐处理，离心区外层设置出口连接施胶机排出良胶。沉渣罐出料口连接圆振筛连接，圆振筛连接淀粉胶上料桶，淀粉液经沉渣罐处理后，经圆振筛再次过滤回到上料桶。虽然该沉渣系统保证了胶液一定的洁净度，但是该系统的回流支路上只设置了一个方振筛，回流支路上的洁净度不够，直接添加至上料桶后与桶内原有未使用的糊化淀粉胶液混合，会稀释杂质的浓度，在后续的除杂过程中，除杂效率会降低。申请人在实际生产过程中发现在该系统的工艺还可以做进一步的改进。

发明内容

1.要解决的问题

本发明提供一种表面施胶淀粉胶液的净化系统，其目的在于解决现有胶液除渣效果不好的问题。

本发明还提供一种纸张双面施胶的胶液净化系统，其目的在于加强胶液除渣力度。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种表面施胶淀粉胶液的净化系统，包括依次管道连接并且形成回路的上胶槽、施胶机、回流槽，其中，上胶槽连接施胶机之间的管路形成上胶单元，施胶机连接回流槽并且通往上胶槽的管路形成回流单元，所述上胶单元还包括上料筛，所述回流单元还包括依次连接的除渣器、方振筛；其中，所述上料筛设置于上胶槽和施胶机之间，所述上料筛用于除去上胶单元胶液中杂质，所述上胶槽流出的胶液通过上料筛除杂处理后进入施胶机进行施胶；所述除渣器的进胶端连接回流槽的出胶端，所述除渣器用于除去回流单元胶液中密度大的杂质；所述方振筛的进胶端连接除渣器的出胶端，方振筛的出胶端连接上胶槽用于将处理后的回流胶液通入上胶槽，所述方振筛用于除去回流单元胶液中体积大的杂质。

进一步地，所述的上料筛为压力筛，所述压力筛的筛缝为80～100μm。

进一步地，所述上胶槽和施胶机之间串接两个压力筛。

进一步地，所述除渣器为锥形除渣器，所述除渣器进出口的压差为100～150Kpa，其中，进料压力为300Kpa。

进一步地，所述除渣器设有多个串接使用，优选10个除渣器串接为一组使用。

进一步地，所述回流单元还设置有沉渣槽，所述沉渣槽用于净化处理除渣器排出的渣胶。

进一步地，所述沉渣槽的顶部向下并列设有多个挡板。

进一步地，所述挡板设有4个。

进一步地，所述方振筛的筛网为100～120目。

一种纸张双面施胶的胶液净化系统，所述施胶机设有上辊和下辊分别同时对纸张的正反面进行施胶，其中，所述施胶机的上辊和下辊分别设有独立的上述的净化系统。

进一步地，所述上辊和下辊均为直径为10～15mm的金属棒条，其表面布满均匀的沟槽，通过沟槽把表胶液均匀的分布在施胶辊上，从而保证纸面可以附着相对均匀的表胶。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明针对使用国内废纸生产纸板或纸箱的工艺中会产生较多杂质的问题，对回流胶液中细小沙粒及纸毛的处理，设置一组除渣器，回流胶液先经过除渣器去除细小沙粒，再经过振动筛进一步过滤纸毛等轻质杂质；其中，回流单元中设置的除渣器是采用离心力除重渣的方式，避免现有采用体积大小的方式过滤杂质的方式，而忽略掉体积小且密度大的沙粒，具体的，除渣器利用物质的密度进行分离，密度越大离心力越大，在胶液旋转过程中，胶液中密度较大的细沙会被分离，而传统的处理工艺，只能对胶液中尺寸较大的杂质进行分离，而尺寸较小的沙粒是无法筛分出来的，细小的沙粒进入系统后，会堵塞施胶机的挂棒，从而导致施胶不均匀；在离心力除渣后再使用体积筛选的方式去除纸毛等轻质纤维，更有利于回流单元中胶液的净化；

(2)本发明将原有上胶单元的离心力除渣器移至回流单元中先处理重渣，避免回流胶液的重渣流入上胶槽，不仅减轻上胶槽入口易堵塞的现象，而且还避免上胶槽内干净的胶液先被污染，而导致重渣较分散，不利于进一步的除杂工序，最终影响胶液的洁净度；

(3)本发明需净化的胶液最先是采用淀粉糊化的加工而来的，其中糊化淀粉的作用机理为，糊化后的淀粉均匀涂抹在纸张表面，提高纸张的强度，因淀粉是有较大分子量的有机物，经过蒸煮糊化，可以把团装的有机分子团，分解成具有很多支链的分子结构，支链的分子结构在纸的表面干燥结合后，会具有较强的强度，从而提高纸张的强度，在表胶原液中，加入具有憎水性质的表面施胶剂，从而使纸张具有抗水性；

(4)本发明还进一步在纸张正反面的施胶工艺中各增加相互独立的净化系统，在原有设置一个净化系统的，更加强回流胶液的洁净度。

附图说明

图1为本发明实施例1中净化系统的工艺流程图；

图2为本发明实施例2中净化系统的工艺流程图；

图3为本发明沉渣槽的结构示意图；

图4为本发明实施例2净化系统中回流单元的工艺流程图；

图5为本发明实施例3中净化系统的工艺流程图；

图6为本发明实施例4中净化系统的工艺流程图；

图7为本发明实施例4净化系统中回流单元的工艺流程图；

图中：

100、上胶槽；200、上胶单元；210、上料筛；211、一段压力筛；212、二段压力筛；300、施胶机；310、施胶上辊；320、施胶下辊；400、回流槽；500、回流单元；510、除渣器；520、方振筛；530、沉渣槽；531、第一挡板；532、第二挡板；533、第三挡板；534、第四挡板；535、第一球阀；536、第二球阀；537、第三球阀；538、第四球阀；539、第五球阀。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

本实施例的一种表面施胶淀粉胶液的净化系统，包括依次管道连接并且形成回路的上胶槽100、上料筛210、施胶机300、回流槽400、除渣器510和方振筛520，其中，上胶槽100中的胶液流向上料筛210并且留入施胶机300的部分形成上胶单元200，上胶单元200将上胶槽100的胶液除杂后通入施胶机300中的上下施胶棍，对其上的纸张正反面涂布胶液并成膜；施胶机300中回流出的胶液进入回流槽400，经除渣器510、方振筛520除杂后流向上胶槽100形成回胶单元，回胶单元回收施胶机300多余的胶液，并进行一系列净化除杂工艺，将回流胶液处理后送入上胶槽100，完成胶液的循环利用，有利于节省原料，降低胶液成本。

结合图1，具体整个淀粉胶液的净化工艺为，将淀粉胶液原液输入至上胶槽100内，开启上料泵，将上胶槽100内的胶液输送至上料筛210对淀粉胶液原液进行除渣处理，其中上料筛210为压力筛，压力筛上部的进浆口压力为72Kpa，压力筛下部为出浆口压力为57Kpa，进出口压差设为15Kpa，透过80～100μm的筛缝，良浆于出浆口流出至施胶机300的上下辊进行纸张的施胶，压力筛底部排出的渣胶进入回流槽400进行处理；由于此阶段为较纯净的淀粉胶液原液，故其几乎全部可透过上料筛210进入施胶机300。施胶机300内的上下辊为直径10～15mm的金属棒条，并且其上均匀布满沟槽，胶液通过沟槽均匀分布在施胶上下辊上，并且涂覆于纸张的正反两面成膜，施胶机300多余流出的胶液于回流单元500中净化处理，即施胶机300流出的回流胶液进入回流槽400，胶料除渣泵将回流槽400中的回流胶液输送至除渣器510，除渣器510为十个锥形的除渣器510串接而成，其进料压力为300Kpa，压差为100～150Kpa，具体除渣器510上部设有60～80目的筛网，先将回流胶液中体积大的纤维过滤，过滤下的胶液进入除渣器510下方的离心区，利用离心力将密度大的沙粒排出，得到的胶液经过十个除渣器510反复除渣，未通过的渣胶排出，通过的良浆输送至方振筛520进一步除渣；方振筛520设有100～120目的筛网，进一步除去回流胶液中体积大的纸毛等纤维，通过方振筛520的良浆输送至上胶槽100，完成回流单元500的除杂。

回流胶液经过回流单元500的净化处理后，回流胶液进入上胶槽100，此时，上胶槽100中还一直输入淀粉胶液原液，注意，由于回流胶液的回收利用，后续洁净的淀粉胶液原液输入速度小于第一次输入原液的量，处理后的回流胶液避免直接加入上胶槽100而污染上胶槽100原有的淀粉胶液原液，保证胶液的洁净度；回流胶液混入淀粉胶液原液后，上胶单元200的除杂便发挥其作用了，回流胶液由上料泵输送至压力筛，压力筛底部排出的渣胶进入回流槽400进行回流单元500的处理，通过80～100μm筛缝的良浆于出浆口流出至施胶机300的上下辊进行纸张的施胶。

本实施例的净化系统在实际生产中循环上述回流单元500和上胶单元200进行表胶工艺。

实施例2

本实施例的一种表面施胶淀粉胶液的净化系统与实施例1基本相同，其不同之处在于：回流单元500中还设置有沉渣槽530。

结合图2，沉渣槽530的进料口连接除渣器510的排渣口，用于回收处理除渣器510排出的胶渣。沉渣槽530的结构如图3所示，其顶部向下并列设有第一挡板531、第二挡板532、第三挡板533和第四挡板534，除渣器510排出的渣胶进入沉渣槽530后，经过第一挡板531、第二挡板532、第三挡板533和第四挡板534的扰动，在惯性的作用下，重渣沉入沉渣槽530底部，沉渣槽530底部设置排渣口，排渣口的闭合由第一球阀535控制，沉渣槽530正常工作时，第一球阀535间歇开关，间歇通过排渣口将沉渣槽530底部分离出的杂质排出，避免杂质在系统中长时间累积影响除杂效果，降低系统中淀粉液的洁净度，本实施例回流单元500的流程图如图4所示。

值得说明的是，沉渣槽530的顶部设置清洗水口，清洗水口处设置第二球阀536，当沉渣槽530需要清洗时，可以从清洗水口通水，对沉渣槽530内部进行清洗；沉渣槽530的进料口设置第三球阀537，出料口设置第四球阀538，工作时，第三球阀537、第四球阀538处于开启状态，除渣器510排出的渣胶通过进料口进入沉渣槽530，经过处理后从出料口进入回流槽400，实现渣胶的循环利用。当沉渣槽530需要清洗、维修或者出现其他不良状况时，将第三球阀537、第四球阀538关闭，使沉渣槽530处于封闭状态，便于清洗、维修。沉渣槽530的第三球阀537、第四球阀538背离沉渣罐一侧设置连通管道，连通管道上设置第五球阀539，当沉渣槽530正常工作时第五球阀539处于关闭状态，不影响沉渣槽530的正常工作；当沉渣槽530出现泄漏或其他异常情况时，关闭第二球阀536、第三球阀537，将第五球阀539打开，处于连通管道中的胶液可以从第五球阀539排出，避免对沉渣槽530的维修过程造成干扰，也避免在沉渣槽530重新启动时造成影响，便于维修过程顺利进行。

实施例3

本实施例的一种表面施胶淀粉胶液的净化系统与实施例2基本相同，其不同之处在于：上胶单元200中的设有串接的两个压力筛，分别为一段压力筛211和二段压力筛212，其中一段压力筛211和二段压力筛212的筛缝均为80～100μm。

结合图5所示，上胶单元200中，胶液由上料泵从上胶槽100输送至一段压力筛211，一段压力筛211上部的进浆口压力为72Kpa，压力筛下部为出浆口压力为57Kpa，进出口压差设为15Kpa，一段压力筛211底部排出的一段渣胶进入回流槽400进行处理，通过一段压力筛211的良浆输送出至二段压力筛212，在相同的压差下，二段压力筛212排出的二段渣胶送回至一段压力筛211循环处理，通过二段压力筛212的二段良浆输送至施胶机300的上下辊进行纸张的施胶。

实施例4

本实施例的一种纸张双面施胶的胶液净化系统与实施例3基本相同，其不同之处在于，施胶机300的上辊和下辊分别设有独立的净化系统。

结合图6所示，本实施例淀粉胶液的净化工艺为分别为纸张正面淀粉胶液的净化工艺和纸张反面淀粉胶液的净化工艺。具体纸张正面淀粉胶液的净化系统为：将淀粉胶液原液输入至正面上胶槽内，开启上料泵，将正面上胶槽内的胶液输送至其对应的正面一段压力筛，正面一段压力筛上部的进浆口压力为72Kpa，压力筛下部为出浆口压力为57Kpa，进出口压差设为15Kpa，正面一段压力筛底部排出的一段渣胶进入纸张正面淀粉胶液的净化工艺中的回流槽400进行处理，通过正面一段压力筛良浆输送出至正面二段压力筛，在相同的压差下，正面二段压力筛排出的二段渣胶送回至正面一段压力筛循环处理，通过正面二段压力筛的二段良浆输送至施胶机300的施胶下辊320进行纸张正面的施胶。

施胶下辊320多余流出的胶液于纸张正面淀粉胶液净化工艺的回流单元500中净化处理，即施胶下辊320的回流胶液进入回流槽400，胶料除渣泵将回流槽400中的回流胶液输送至除渣器510，除渣器510为六个锥形的除渣器510串接而成，其进料压力为300Kpa，压差为100～150Kpa，具体除渣器510上部设有60～80目的筛网，先将回流胶液中体积大的纤维过滤，过滤下的胶液进入除渣器510下方的离心区，利用离心力将密度大的沙粒排出，得到的胶液经过六个除渣器510反复除渣，未通过除渣器510的渣胶排至沉渣槽530，经过第一挡板531、第二挡板532、第三挡板533和第四挡板534的扰动，在惯性的作用下，重渣沉入沉渣槽530底部，良渣从沉渣槽530的出料口输送至回流槽400，实现渣胶的循环利用；通过除渣器510的良浆输送至方振筛520进一步除渣，方振筛520设有100～120目的筛网，进一步除去回流胶液中体积大的纸毛等纤维，通过方振筛520的良浆输送至正面上胶槽100，完成纸张正面淀粉胶液净化系统中回流单元500的除杂。

施胶下辊320的回流胶液经过回流单元500的净化处理后，回流胶液进入上胶槽，此时，正面上胶槽中还一直输入淀粉胶液原液，注意，由于施胶下辊320回流胶液的回收利用，后续洁净的淀粉胶液原液输入速度小于第一次输入原液的量，处理后的回流胶液避免直接加入正面上胶槽而污染上胶槽原有的淀粉胶液原液，保证胶液的洁净度；施胶下辊320的回流胶液混入淀粉胶液原液后，上胶单元200的除杂便发挥其作用了，回流胶液由上料泵输送至正面一段压力筛，正面一段压力筛上部的进浆口压力为72Kpa，压力筛下部为出浆口压力为57Kpa，进出口压差设为15Kpa，正面一段压力筛底部排出的一段渣胶进入纸张正面淀粉胶液的净化工艺中的回流槽400进行处理，通过正面一段压力筛的良浆输送出至正面二段压力筛，在相同的压差下，正面二段压力筛排出的二段渣胶送回至正面一段压力筛循环处理，通过正面二段压力筛的二段良浆输送至施胶机300的施胶下辊320进行纸张正面的施胶。

更为重要的是，如图7所示，本实施例纸张反面淀粉胶液的净化系统的回流单元500处理的是施胶机300施胶上辊310流出的回流胶液，上辊上料压力筛上部的进浆口压力为91Kpa，压力筛下部为出浆口67Kpa，进出口压差设为24Kpa，其他部件与纸张正面淀粉胶液的净化系统相同，此处不再赘述。

值得说明的是，采用以上实施例的净化系统，取胶料做抄片，与改进前的净化系统做对比，胶料中的细砂含量明显减少；并且，施胶降级量由原来的平均每月149.2T减少为现在的平均每月39T，平均每月减少降级量100T；采用本发明的净化系统前月度刮棒使用量平均为60根，采用本发明的净化系统后月度刮棒使用量平均为29根，刮棒月度拼接使用量减少31根，大大降低了加工成本以及增加了企业的收益。

对比例

本对比例采用申请人于2019年02月22日申请的发明专利“一种提高表面施胶淀粉液洁净度的沉渣系统”中实施例的沉渣系统进行表胶的净化，该专利的申请号为201811205760.0。得到的净化后的胶液以及生产的纸板做了一系列的测试。

特别地，取本对比例净化的胶料做抄片，胶料中细砂较多，说明本实施例系统中的振筛和筛子无法将国废中的细砂排出胶料循环系统。

性能测试

针对采用实施例1～4及对比例的淀粉胶液净化系统生产出的施胶纸板做一系列的性能测试，结果如表1所示。其中：

1)测试条件：温度23±1℃，相对湿度RH(50±2)％；

2)校验方法：按国家GB/T相关标准执行，水分测试采用GB/T烘干法执行；

3)160克(不含160克)以下使用纸张耐破仪；

4)吸水性：取试样15*15cm或专用取样器，取出于可勃吸收性测定仪中进行吸水性测试。

表1实施例1～4及对比例中生产出85gT纸板的性能测试结果

由上表的测试数据可知，使用实施例1～4及对比例的胶液净化系统得到的纸板，其耐磨、耐折、环压、抗水性测试结果均符合行业标准，其中实施例1～4中，耐破、耐折、环压性能依次增强，并且均比使用对比例的净化系统得到的纸板性能优异，纸板蒸饭面的抗水性数据是指规定时间内吸收水的重量，表1中实施例4纸板的正反面吸水量最少，并且对比例的吸水量明显过大。

Claims (10)

1.一种表面施胶淀粉胶液的净化系统，包括依次管道连接并且形成回路的上胶槽(100)、施胶机(300)、回流槽(400)，其中，上胶槽(100)连接施胶机(300)之间的管路形成上胶单元(200)，施胶机(300)连接回流槽(400)并且通往上胶槽(100)的管路形成回流单元(500)，其特征在于：所述上胶单元(200)还包括上料筛(210)，所述回流单元(500)还包括依次连接的除渣器(510)、方振筛(520)；其中，所述上料筛(210)用于过滤上胶单元(200)胶液中的杂质；所述除渣器(510)用于除去回流单元(500)胶液中密度大的杂质；所述方振筛(520)用于除去回流单元(500)胶液中体积大的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种表面施胶淀粉胶液的净化系统，其特征在于：所述的上料筛(210)为压力筛，所述压力筛的筛缝为80～100μm。

3.根据权利要求2所述的一种表面施胶淀粉胶液的净化系统，其特征在于：所述上胶槽(100)和施胶机(300)之间串接两个压力筛。

4.根据权利要求1所述的一种表面施胶淀粉胶液的净化系统，其特征在于：所述除渣器(510)为锥形除渣器(510)，所述除渣器(510)进出口的压差为100～150KPa。

5.根据权利要求4所述的一种表面施胶淀粉胶液的净化系统，其特征在于：所述除渣器(510)设有多个串接使用。

6.根据权利要求5所述的一种表面施胶淀粉胶液的净化系统，其特征在于：所述回流单元(500)还设置有沉渣槽(530)，所述沉渣槽(530)用于净化处理除渣器(510)排出的渣胶。

7.根据权利要求6所述的一种表面施胶淀粉胶液的净化系统，其特征在于：所述沉渣槽(530)的顶部向下并列设有多个挡板。

8.根据权利要求7所述的一种表面施胶淀粉胶液的净化系统，其特征在于：所述挡板设有4个。

9.根据权利要求1所述的一种表面施胶淀粉胶液的净化系统，其特征在于：所述方振筛(520)的筛网为100～120目。

10.一种纸张双面施胶的胶液净化系统，其特征在于：所述施胶机(300)设有上辊和下辊分别同时对纸张的正反面进行施胶，其中，所述施胶机(300)的上辊和下辊分别设有独立的权利要求1～7所述的净化系统。

Images