一种在造纸机压榨部使用助滤剂的造纸工艺方法 【技术领域】
本发明涉及一种造纸工艺方法，特别是一种在造纸机压榨部使用助滤剂的造纸工艺方法，用于提高造纸压榨效率及改善纸页的横向水分分布。
背景技术
造纸工艺流程包括流送工序、网前箱工序、网部工序、压榨工序、烘干工序、卷纸工序和复卷工序，其中压榨工序，即压榨部是造纸机关键的部位，它的效率高低直接决定了造纸的产量、质量和成本。目前为提高压榨效率主要通过改善纸张压榨的外部脱水条件和内部脱水环境来实现。
改善纸张压榨的外部脱水条件，即对压榨部的机械设计进行技术改进，比如采用沟纹压榨、盲孔压榨、真空压榨、复合压榨和靴套压榨等等。这些机械设计方面的改进提高了压榨效率；但是从改善纸张压榨脱水的外部条件方面着眼的措施，效率提高有限，而且这些机械设计方面的改进投资巨大。
改善纸张内部压榨脱水环境目前采用的技术是在压榨部加蒸汽箱，通过提高纸页内水分的温度来降低粘度，提高流动性，从而达到提高压榨干度地目的。但是，蒸汽箱在实际应用方面遇到了很多难以逾越的障碍，比如冷凝水滴破湿纸页，高温引起的树脂和残余油墨粘辊，温度不均匀引起的压榨辊局部变形，严重时会造成石辊的开裂事故。此外，内置执行阀式的蒸汽箱可靠性始终没有解决，而外置执行阀式的蒸汽箱除造价昂贵之外其体积较大，很难适应现代压榨部机构的紧凑设计。用蒸汽箱作为横向或者纵向水分控制的另一个问题是响应时间长，一般要达到预定温度需要几分钟时间，无法控制高频率的横向和纵向水分波动。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种投资经济、控制方便能有效提高造纸压榨效率及改善纸页的横向水分分布的在造纸机压榨部使用助滤剂的造纸工艺方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该在造纸机压榨部使用助滤剂的造纸工艺方法，包括流送工序、网前箱工序、网部工序、压榨工序、烘干工序、卷纸工序和复卷工序，其特点是：所述的压榨工序中包括施加助滤剂工序，所述的施加助滤剂工序是在造纸机压榨部处的湿纸表面和/或压榨辊表面施加有助滤作用的助滤剂。施加助滤剂能改善纸页内水分的流动性，使其易于穿透纸页，从而达到提高压榨干度的目的，同时在压榨部施加助滤剂用量少、易控制、响应快。
本发明所述的施加助滤剂工序通过一排或一排以上与压榨辊平行的喷嘴，向湿纸表面和/或压榨辊表面施加助滤剂。
本发明所述的施加助滤剂工序采用风送雾方式施加助滤剂，所述的风送雾方式是先将助滤剂雾化，再以风作动力将雾化的助滤剂施加到湿纸表面和/或压榨辊表面。风送雾施加方式施加助滤剂能保证助滤剂在纸页横幅上的均匀分布，实现方便的横向调节。
本发明所述的施加助滤剂工序中以检测压榨部脱水量作为反馈信号在线控制施加助滤剂的量。
本发明所述的施加助滤剂工序中以检测压榨部脱水量作为前馈信号和以质量控制系统QCS测得的纸页纵向平均水分作为反馈信号，在线控制施加助滤剂的总量以及调整横向分布量。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果和优点：压榨工序中施加助滤剂能改善纸页内水分的流动性，使其易于穿透纸页，从而达到提高出压榨干度的目的，是一种投资经济、控制方便、效果明显的提高造纸压榨效率及改善纸页的横向水分分布的好工艺方法。在压榨部入口处采用风送雾的方法施加助滤剂，助滤剂用量少、易于控制、响应快，只需几秒钟就能反映出调节的效果；能在不改变压榨部现有机械结构和工作条件，包括温度、线压力、压区宽度、压辊材料硬度、车速等的条件下大幅度改善压榨部脱水效率；而且施加设备结构能做得十分紧凑，尤其适合于造纸机的技术改造。
【附图说明】
图1为本发明造纸工艺流程图。
图2为本发明实施例1施加助滤剂工艺布置示意图。
图3为本发明实施例2施加助滤剂工艺布置示意图。
【具体实施方式】
实施例1：
参见图1、图2。该在造纸机压榨部使用助滤剂的造纸工艺方法，包括流送工序、网前箱工序、网部工序、压榨工序、施加助滤剂工序、烘干工序、卷纸工序和复卷工序。施加助滤剂工序是在造纸机压榨部处的湿纸表面和/或压榨辊表面施加有助滤作用的助滤剂。
助滤剂选择的要求是，在纸面上不能形成油污点和不能影响纸面的抗水性，可选用液态烃类以及其他乳液型助剂。各种助剂的具体作用机理不完全相同，但其基本工作原理都是通过改善纸页内水分的流动性，使其易于穿透纸页，从而达到提高压榨干度的目的。一般可以综合考虑造纸机车速、生产品种、助滤剂成本和脱水现状等因素来选择不同的施加助滤剂。
本实施例施加助滤剂工序是通过一排或一排以上与压榨辊平行的喷嘴，向压榨辊与湿纸的夹区施加助滤剂。根据造纸机车速、脱水现状等因素决定在压榨部的几组压榨辊中装置一排或多排喷嘴，喷射的最佳角度是45°，使湿纸和压榨辊的表面都能喷到助滤剂。
助滤剂施加方式为喷雾，可以选择气—液喷雾和液体喷雾。气—液喷雾的优点是能适应较广范围的助滤剂施加量并保证雾化效果，缺点是机构较复杂。液体喷雾的优点是结构较简单，但是喷雾量和雾化效果之间的平衡关系限制了其施加量调节的灵活性，不能做到无级连续控制施加量，所以只在助滤剂用量比较固定的情况下采用。由于喷雾量很少，为了保证横向分布均匀和方便横向控制，本实施例采用风送雾的方式，风送雾方式是先将助滤剂雾化，再以风作动力将雾化的助滤剂施加到湿纸表面和/或压榨辊表面。即先将助滤剂在最优雾化工况下，包括压力、流量、助剂特性、温度等条件下雾化到合适的雾滴尺寸。雾滴过小容易飞散、过大则容易在输送过程中凝结。雾化后再用鼓风机作为风送的动力喷射助滤剂。
本实施例施加助滤剂工序中以检测压榨部脱水量作为反馈信号在线控制施加助滤剂的量。此时的助滤剂横向分布是借助喷雾管7沿横向的锥形梯度和回流量大小来保证的不带横向控制的单回路纵向控制。储存罐1内的助滤剂经助剂泵2、控制阀3、流量计16送入雾化器6与压缩空气15雾化、混合，然后由带有空气过滤器5的鼓风机4将雾化的助滤剂吹往锥形喷管7，然后喷到压榨辊8和纸页9的夹区；凝聚助滤剂液体从回流手动阀12和过滤器13送回储存罐1；集水盘10内的水经流量计11计量后排放。控制器14以流量计11的信号作为反馈控制信号来自动控制阀3。流量计16的信号用于显示和计算助滤剂用量。
该施加助滤剂装置用于幅宽较小的造纸机，比如2640毫米纸版机，生产涂布白纸版，系复合压榨，即有多组压榨辊。在造纸机压榨部纸与压榨辊的夹区采用风送雾的方式施加烃类助滤剂，未施用助滤剂前出压榨干度45％，施加助剂后干度达到48％，提高车速9％，助滤剂施加量0.5％，系对绝干纸而言。
实施例2：
参见图3。该在造纸机压榨部使用助滤剂的造纸工艺方法，施加助滤剂工序中以检测压榨部脱水量作为前馈信号和以质量控制系统QCS测得的纸页纵向平均水分作为反馈信号，在线控制施加助滤剂的总量以及调整横向分布量。该控制方法为带横向控制的双回路纵向控制，储存罐21内的助滤剂经助剂泵22、控制阀23、流量计36送入雾化器26与压缩空气35雾化、混合，然后由带有空气过滤器25的鼓风机24将雾化的助滤剂吹往电磁阀柜37，在该柜中每个区都有对应的电磁阀，由横向控制柜36根据质量控制系统QCS横向水分信号41控制分区电磁阀开度，然后助滤剂进入带分区的喷雾箱27，喷到压榨辊28和纸页29的夹区；凝聚助剂液体从回流手动阀32和过滤器33送回储存罐21；集水盘30内的水经流量计31计量后排放。控制器34以流量计31的信号作为前馈控制信号40，以质量控制系统QCS纵向水分信号作为反馈控制信号39来自动控制阀23。流量计38的信号用于显示和计算助滤剂用量。分区电磁阀集中安装在一个机外的柜子里，方便检修。图中42为分区喷雾管。
该实施例造纸工艺方法的其他工艺操作方法同实施例1。
带横向控制的双回路纵向控制施加助滤剂装置用于纸幅较大的纸机，比如3150毫米文化纸机，生产胶版印刷纸，系复合压榨，在造纸机压榨部纸与压榨辊的夹区采用风送雾的方式施加烃类助滤剂。未使用助滤剂前出压榨干度35％，施加助剂后干度达到39％，提高车速15％，同时横向水分均方差改善65％。助滤剂施加量为0.7％，对绝干纸而言。