一种纸浆配浆流程工艺
阅读说明：本技术 一种纸浆配浆流程工艺 (Pulp blending process technology ) 是由 刘轩 潘晓锋 于 2020-12-31 设计创作，主要内容包括：本发明涉及造纸领域,尤其涉及一种纸浆配浆流程工艺,一种纸浆配浆流程工艺,包括以下步骤：第一步,长纤维材料进入碎浆机碎浆,而后将长纤输出至长纤卸料塔,将纸机损纸浆输出至短纤卸料塔；第二步,长纤于长纤卸料塔停留后依次进入第一磨浆机、第二磨浆机,而后分别输出至毯层配浆池、网层配浆池；第三步,短纤于短纤卸料塔停留后进入第四磨浆机,输出至毯层配浆池、网层配浆池；第四步,毯层配浆池在混合短纤与长纤后输出至第三磨浆机,而后输出至毯层纸机浆池,而后进入去毯层冲浆泵,而后输出；第五步,网层配浆池在混合短纤与长纤后输出至网层纸机浆池,而后进入去网层冲浆泵,而后输出。其解决了纸浆配浆工艺流程中存在的能耗过高的问题。(The invention relates to the field of papermaking, in particular to a paper pulp mixing flow process, which comprises the following steps: firstly, long fiber materials enter a pulper for pulping, then long fibers are output to a long fiber discharging tower, and broken paper pulp of a paper machine is output to a short fiber discharging tower; secondly, the long fibers stay in a long fiber discharging tower and then sequentially enter a first pulping machine and a second pulping machine, and then are respectively output to a carpet layer pulp distribution pool and a net layer pulp distribution pool; thirdly, the short fibers stay in a short fiber discharging tower and then enter a fourth pulping machine, and the short fibers are output to a blanket layer pulp blending pool and a net layer pulp blending pool; fourthly, outputting the mixed short fibers and long fibers to a third pulping machine through a carpet layer pulp blending pool, outputting the mixed short fibers and long fibers to a carpet layer paper machine pulp pool, entering a carpet layer removing fan pump and outputting the mixed short fibers and long fibers; and fifthly, outputting the mixed short fibers and long fibers to a pulp tank of a mesh layer paper machine after the mesh layer pulp tank is mixed with the short fibers and the long fibers, and then entering a mesh layer-removing fan pump and outputting. Which solves the problem of overhigh energy consumption in the pulp blending process flow of the paper pulp.)
技术领域
本发明涉及造纸领域，尤其涉及一种纸浆配浆流程工艺。
背景技术
目前，高档生活用纸在我国生活用纸市场上增长快速，也是国民消费越来越普及的日常消费品。但国内高档生活用纸生产成本居高不下，尤其是能源成本。为降低高档生活用纸产品能耗，我们立项开发高档生活用纸备浆车间短流程工艺，缩短流程环节，降低生产过程能耗。
短流程工艺的主要特点是缩短了造纸流程，减少了纤维在系统中的停留润胀时间，对纸页柔软度和强度等质量指标存在潜在的不良影响。本项目研究流程缓存时间对产品质量、生产连续性的影响，通过添加促润胀化学品、提高系统温度等手段克服纤维润胀不足，开发可行的短流程工艺技术实现手段，为实现短流程工艺提供技术方案。
具体的，短流程工艺是指纸机备浆系统从浆板碎解到纸机冲浆泵范围内，去除不必要的浆料暂存点及缩短暂存时间，实现浆系统短化，减少浆料的重复泵送、搅拌，从而达到节省能耗的目的，同时也可减少固定投资。
但是，这种减少、缩短并不是可以随意实现的，需要考虑到成型后的纸张的纵向拉力、松厚度等性能，因此本申请人针对此做出了大量的研究。
发明内容
因此，针对上述的问题，本发明提出一种纸浆配浆流程工艺，其解决了现有纸浆配浆工艺流程中存在的能耗过高的问题。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种纸浆配浆流程工艺，包括以下步骤：
第一步，长纤维材料进入碎浆机碎浆，而后将长纤输出至长纤卸料塔，将纸机损纸浆输出至短纤卸料塔；
第二步，长纤于长纤卸料塔停留65－216min后依次进入第一磨浆机、第二磨浆机，而后分别输出至毯层配浆池、网层配浆池；
第三步，短纤于短纤卸料塔停留35－116min后进入第四磨浆机，输出至毯层配浆池、网层配浆池；
第四步，毯层配浆池在混合短纤与长纤后输出至第三磨浆机，而后输出至毯层纸机浆池，而后进入去毯层冲浆泵，而后输出；
第五步，网层配浆池在混合短纤与长纤后输出至网层纸机浆池，而后进入去网层冲浆泵，而后输出。
进一步的，所述毯层纸浆机浆池与网层纸浆机浆池浆料输出重量的比值为1：1。
进一步的，长纤与短纤的输出含量的比值为5－7：3－5。
进一步的，毯层配浆池、网层配浆池的浆料停留时间趋向于0。
进一步的，毯层纸浆机浆池与网层纸浆机浆池的浆料停留时间均为9－22min。
进一步的，长纤经第一磨浆机、第二磨浆机后，打浆浓度为10％，打浆后稀释至3％，进行机械搅拌、水浴加热，保证浆料温度保持40℃。
进一步的，所述第四磨浆机的功率为350kw。
进一步的，在碎浆机碎浆时加入40度去离子水。
进一步的，所述第四磨浆机包括机架及依流水线设于机架上的进料机构、磨盘机构、用于驱动磨盘机构转动的传动机构，所述进料机构通过输料管道与磨盘机构相连通，所述传动机构通过转轴与磨盘机构传动相连，所述磨盘机构包括壳体及设于壳体上的定盘、动盘，所述转轴伸入壳体内，所述动盘固定于伸入壳体内的转轴的端部上，所述定盘与动盘均呈锥台状结构，所述定盘与动盘之间存有用于磨浆的间隙，所述壳体的左端设有与输料管道连接的进料口，所述壳体下端上设有连通间隙的出料口，所述动盘包括锥台状的座体，所述座体的圆周外侧面上均匀分布地设有多个磨削刀头，各磨削刀头通过螺栓与座体固定相连。
进一步的，所述磨削刀头与座体之间夹持设有弹性片。
进一步的，所述磨削刀头包覆所述弹性片。
进一步的，所述动盘的左端伸入输料管道内，所述动盘伸入输料管道的一端呈圆弧形，圆弧形的端面上设有用于实现物料导向的导流板。
进一步的，所述动盘的右端面上设有多个凸起环体，所述壳体上设有与凸起环体配合实现密封的凹槽。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本方案去除了原有方案的长/短纤的两个叩后浆塔，减少了两台浆泵、两台搅拌器，其总功率约为52kw左右。将短纤疏解机更换为第四磨浆机。去掉一个损纸池，纸机损纸浆直接到长纤/短纤卸料塔，减少损纸线1－2套浆池和浆泵，总功率减少30kW左右。去掉一个250m3的白水塔，减少白水泵送一次。去掉流送系统的压力尾筛。两台纸机的清水系统/化学品系统简并，减少水塔及化学品装置数量。其与现有的配浆流程工艺的最主要的差异在于磨浆后的浆料停留时间，由原本的59－193min变为了4－9min，大大节约了时间成本与能源成本，有效实现了成本的节约。而且可以有效停止打浆酶、柔软剂的使用，从而有效减少化学品的用量。进一步的，所述毯层纸浆机浆池与网层纸浆机浆池浆料输出重量的比值为1：1，可以有效保证成型时的效果的均衡，有效提高成型效果。进一步的，长纤与短纤的输出含量的比值为5－7：3－5，其为较为优选的比值，可以采用6.5：3.5等数值。进一步的，毯层配浆池、网层配浆池的浆料停留时间趋向于0，减少两个装置中的停留时间，并不会对成型后的纸张的质量产生较大影响，又可以有效提高成型效率，节约成本。毯层纸浆机浆池与网层纸浆机浆池的浆料停留时间均为9－22min，对于停留时间的控制，主要目的在于保证纸张成型后的质量，最大限度地在减少时间的基础上形成最佳质量的纸张，保证成型后的纸张质量在合理的范围内。进一步的，长纤经第一磨浆机、第二磨浆机后，打浆浓度为10％，打浆后稀释至3％，进行机械搅拌、水浴加热，保证浆料温度保持40℃，其目的在于对浆料的润张起到有效的正向效果，实现对纸张成型后的松厚度、柔软度的促进。进一步的，在碎浆机碎浆时加入40度去离子水，其目的也是在于对纸张成型后的松厚度、柔软度的促进。进一步的，通过第四磨浆机的设置，特别是磨盘机构的设置，可以使得浆料的研磨效果更好，有效实现对短纤疏解机替换后的效果保持，实现成型后的纸张达到较好的松厚度、柔软度。其中，弹性片的设置，可以有效减少冲击，有利于研磨的有效进行。而且导流板的设置，可以使得浆料由输送管道输入后可以有效进入间隙内，输送管道可以采用螺旋输送装置来实现送料。在实际应用时，凸起环体可以采用密封橡胶来代替，时间上，动盘的右端面与壳体之间，只要设置有有效的密封装置即可，如骨架密封等。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图；
图2是第四磨浆机的结构示意图；
图3是图2中导流板与动盘配合的结构示意图；
图4是磨削刀头的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
参考图1，本实施例提供一种纸浆配浆流程工艺，包括以下步骤：
第一步，长纤维材料进入碎浆机碎浆，而后将长纤输出至长纤卸料塔，将纸机损纸浆输出至短纤卸料塔；
第二步，长纤于长纤卸料塔停留65－216min后依次进入第一磨浆机、第二磨浆机，而后分别输出至毯层配浆池、网层配浆池；
第三步，短纤于短纤卸料塔停留35－116min后进入第四磨浆机，输出至毯层配浆池、网层配浆池；
第四步，毯层配浆池在混合短纤与长纤后输出至第三磨浆机，而后输出至毯层纸机浆池，而后进入去毯层冲浆泵，而后输出；
第五步，网层配浆池在混合短纤与长纤后输出至网层纸机浆池，而后进入去网层冲浆泵，而后输出。
所述毯层纸浆机浆池与网层纸浆机浆池浆料输出重量的比值为1：1。长纤与短纤的输出含量的比值为5－7：3－5，可以取值6.5：3.5。毯层配浆池、网层配浆池的浆料停留时间趋向于0。毯层纸浆机浆池与网层纸浆机浆池的浆料停留时间均为9－22min。长纤经第一磨浆机、第二磨浆机后，打浆浓度为10％，打浆后稀释至3％，进行机械搅拌、水浴加热，保证浆料温度保持40℃。所述第四磨浆机的功率为350kw，实现对短纤的处理加强，从而替代原有的疏解流程。在碎浆机碎浆时加入40度去离子水。其中，在碎浆机中的停留时间通常为15min。
上述的各个设备中浆料的停留时间是经过严格控制的时间，其能够达到较好的浆料成型质量，从而实现纸张成型后的物理性能的更好实现。
针对上述的纸浆配浆流程工艺，为验证其有效性，本申请人进行了工艺试验。利用第一产品：16g软抽，第二产品：15.3经济装卷筒纸作为试验目标，见表1：
表1 16g软抽和15.3经济装卷筒纸工艺
其中，低于浆塔、浆塔液位常规工艺对比短流程工艺的对比见表2：
表2浆塔/浆塔液位常规工艺对比短流程试验
其中，针对第一产品：16g软抽，试验期间常规工艺和短流程试验停留时间，见表3：
表3 16g软抽试验期间常规工艺和短流程试验停留时间
原纸成型后，对于不同停留时间的原纸物理性能的测试，见表4：
表4不同停留时间的原纸物理性能的测试
通过上述数据可以看出浆料停留时间短的原纸(短流程)比停留时间长的纸种抗张指数和松厚度分别偏低8.9％和3.7％。理论上，纸张的强度一定程度上取决于纤维的润涨程度，润涨充分则纤维暴露更多的羟基。润张主要发生在纤维初生壁及在打浆过程中完成的，在没有磨浆机挤压及切断的作用下，润涨的作用较小。短流程的的试验纸样在不添加打浆酶及长纤用量为27.7％下，仍然能够满足质量要求，因此该纸浆配浆流程工艺是实际上可行的。
再参考图2、图3，所述第四磨浆机包括机架及依流水线设于机架上的进料机构、磨盘机构2、用于驱动磨盘机构2转动的传动机构3，所述进料机构通过输料管道1与磨盘机构2相连通，所述传动机构3通过转轴31与磨盘机构2传动相连，该结构为本领域的常规结构，可以参考中国专利申请号：CN201620647235.4公开的一种圆柱磨浆机，或其它相关的磨浆机。
所述磨盘机构2包括壳体21及设于壳体21上的定盘22、动盘，所述转轴3伸入壳体21内，所述动盘固定于伸入壳体21内的转轴3的端部上，所述定盘22与动盘均呈锥台状结构，所述定盘22与动盘之间存有用于磨浆的间隙24，所述壳体21的左端设有与输料管道1连接的进料口211，所述壳体21下端上设有连通间隙24的出料口212，所述动盘包括锥台状的座体231，所述座体231的圆周外侧面上均匀分布地设有多个磨削刀头232，各磨削刀头232通过螺栓233与座体231固定相连。所述磨削刀头232与座体231之间夹持设有弹性片234。所述磨削刀头232包覆弹性片234。所述动盘的左端伸入输料管道1内，所述动盘伸入输料管道1的一端呈圆弧形，圆弧形的端面上设有用于实现物料导向的导流板235。所述动盘的右端面上设有多个凸起环体236，所述壳体21上设有与凸起环体236配合实现密封的凹槽213。所述动盘的右端靠近出料口的部位倾斜形成倾斜部237，该倾斜部237的设置有利于浆料的排出，该倾斜部237形成一个相比间隙24更小的空间，在转动的过程中，实际上也是将浆料压出的过程。
位于动盘上的多个磨削刀头232可以采用不同的结构形式，如角度递进倾斜的方式，如凸起高度递进的方式。且各磨削刀头可以采用多个不同结构形式的刀头组合形成，如采用三个不同结构的刀头并排设置而形成。参考图4，本方案提供了一种磨削刀头的结构形式，所述磨削刀头包括设于刀头安装座90上的第一刀头91、第二刀头92、第三刀头93，第一刀头91、第二刀头92、第三刀头93沿圆周依次间隔设置，其中第一刀头91的凸起高度大于第二刀头92的凸起高度，第二刀头92的凸起高度大于第三刀头93的凸起高度，而且第一刀头91、第二刀头92均呈尖锐装置，且第二刀头92的尖锐角小于第二刀头的尖锐角，第一刀头91、第二刀头92、第三刀头93形成第一组磨削结构，而在安装座90上沿轴向间隔设置有第二组磨削结构，其包括第四刀头91a、第五刀头92a、第六刀头93a，第二组磨削结构与第一组磨削结构沿圆周方向有一个错位，错位的角度应小于5度，本方案取值2度。相应的还可以设置更多组的磨削结构，从而实现有效的磨削。这样设置的目的在于实现更有效充分的磨削，而且对于机构的磨削进程不会有较大的冲击，有效提高浆料质量。其中，第一刀头、第二刀头、第三刀头的尖锐结构不同的设置，目的在于使得第一刀头91形成主要磨削主力，因此其体积也为最大，而第二刀头92目的在于对局部进行最有利的破坏，而第三刀头93目的在于实现正常磨削，因此其也较为扁平。这样设置可以有效实现磨削刀头的使用寿命的延长，而且在机构精简后的工艺流程中，可以起到更加有效的浆料成型效果。
上述第四磨浆机也可以直接采用现有的常规磨浆机，上述的第一磨浆机、第二磨浆机、第三磨浆机均可以采用与第四磨浆机相同或类似的结构。通过第四磨浆机的设置，特别是磨盘机构的设置，可以使得浆料的研磨效果更好，有效实现对短纤疏解机替换后的效果保持，实现成型后的纸张达到较好的松厚度、柔软度。其中，弹性片的设置，可以有效减少冲击，有利于研磨的有效进行。而且导流板的设置，可以使得浆料由输送管道输入后可以有效进入间隙内，输送管道可以采用螺旋输送装置来实现送料。在实际应用时，凸起环体可以采用密封橡胶来代替，时间上，动盘的右端面与壳体之间，只要设置有有效的密封装置即可，如骨架密封等。
本发明的有益效果是：
本方案去除了原有方案的长/短纤的两个叩后浆塔，减少了两台浆泵、两台搅拌器，其总功率约为52kw左右。将短纤疏解机更换为第四磨浆机。去掉一个损纸池，纸机损纸浆直接到长纤/短纤卸料塔，减少损纸线1－2套浆池和浆泵，总功率减少30kW左右。去掉一个250m3的白水塔，减少白水泵送一次。去掉流送系统的压力尾筛。两台纸机的清水系统/化学品系统简并，减少水塔及化学品装置数量。其与现有的配浆流程工艺的最主要的差异在于磨浆后的浆料停留时间，由原本的59－193min变为了4－9min，大大节约了时间成本与能源成本，有效实现了成本的节约。进一步的，所述毯层纸浆机浆池与网层纸浆机浆池浆料输出重量的比值为1：1，可以有效保证成型时的效果的均衡，有效提高成型效果。进一步的，长纤与短纤的输出含量的比值为5－7：3－5，其为较为优选的比值，可以采用6.5：3.5等数值。进一步的，毯层配浆池、网层配浆池的浆料停留时间趋向于0，减少两个装置中的停留时间，并不会对成型后的纸张的质量产生较大影响，又可以有效提高成型效率，节约成本。毯层纸浆机浆池与网层纸浆机浆池的浆料停留时间均为9－22min，对于停留时间的控制，主要目的在于保证纸张成型后的质量，最大限度地在减少时间的基础上形成最佳质量的纸张，保证成型后的纸张质量在合理的范围内。进一步的，长纤经第一磨浆机、第二磨浆机后，打浆浓度为10％，打浆后稀释至3％，进行机械搅拌、水浴加热，保证浆料温度保持40℃，其目的在于对浆料的润张起到有效的正向效果，实现对纸张成型后的松厚度、柔软度的促进。进一步的，在碎浆机碎浆时加入40度去离子水，其目的也是在于对纸张成型后的松厚度、柔软度的促进。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。