本發(fā)明涉及造紙技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種紙張施膠染色生產(chǎn)方法及裝置。

背景技術(shù)：

大型高速紙機生產(chǎn)?？?，其染色方法當(dāng)前技術(shù)采用漿內(nèi)染色方法，根據(jù)紙張L、A、B色相要求，一定量的黃、黑、紅染料添加到面層流送系統(tǒng)的掛面漿，使面漿纖維著色完成染色過程，要求紙機配置多層網(wǎng)，其中面漿單獨上網(wǎng)成形，以保障紙面色相一致要求。為達(dá)到?？埳嘁?，采用漿內(nèi)染色，高速紙機必須配置多層網(wǎng)，面漿單獨上網(wǎng)成形，對于單層網(wǎng)配置高速紙機，無法生產(chǎn)?？?。

施膠機，紙張通過施膠機施膠后可以提高紙張的強度，施膠機有兩個輥子組成，淀粉膠液有計量棒轉(zhuǎn)移到輥子上，紙頁在兩個輥子的夾區(qū)通過，輥子上的膠液轉(zhuǎn)移到紙頁上，提高紙張的強度。并且，現(xiàn)有的施膠機由于計量棒的螺紋很小，淀粉很容易將螺紋堵住，造成一個點或幾個點沒有膠液轉(zhuǎn)移到紙頁上，紙頁上就會顯出一條白色的條痕，導(dǎo)致紙張外觀質(zhì)量不合格，由于紙機車速較高，往往在生產(chǎn)過程中不易發(fā)現(xiàn)，只有紙張抄造成型后才會看到，造成不可挽回的損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種紙張施膠染色生產(chǎn)方法，用于解決現(xiàn)有單層網(wǎng)配置高速紙機無法生產(chǎn)?？垼约艾F(xiàn)有施膠機計量棒的螺紋小，易堵塞，施膠不均勻的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種紙張施膠染色生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

施膠膠料稀釋：對施膠用的膠料進(jìn)行稀釋，所述膠料為淀粉，稀釋后膠料的固含量為5-8％，粘度為6-30MPS，膠料溫度為55-60℃；

染料計量添加：使用計量泵往稀釋后的膠料中計量添加紅色染料、黃色染料和黑色染料原液；

膠料與染料混和著色：所述紅色染料、黃色染料和黑色染料原液三種染料通過內(nèi)徑10mm不銹鋼管深入施膠淀粉底部，并且三種染料添加點位置以0.5米等間距分布于施膠淀粉上；

膠料壓力篩選凈化：膠料通過上料泵送到一號壓力篩，由一號壓力篩過濾，所述一號壓力篩的篩縫為100～150微米；

膜轉(zhuǎn)移計量施膠、染色：控制施膠量在1.0g-2.0g/m2范圍內(nèi)，液態(tài)膠料通過噴淋裝置將膠料轉(zhuǎn)變成霧狀并噴向上施膠輥，霧狀的膠料通過設(shè)置于噴淋裝置下方的氣流布膠管所產(chǎn)生的平行氣簾，均勻的分布于上施膠輥表面，染料隨同施膠膠料將紙面纖維著色完成染色過程；

回流膠料凈化：施膠尾渣通過二號壓力篩濾除雜質(zhì)，將得到的濾液回流至施膠膠料中，其中，二號壓力篩的篩縫為100～150m微米，二號壓力篩與施膠的高程差為2.5～3.0米，施膠尾渣通過高程壓力進(jìn)入二號壓力篩。

進(jìn)一步的，還包括膠料添加及染料添加步驟：

檢測用于存放膠料的工作槽液位，當(dāng)液體低于設(shè)定的低位時自動開啟膠料補充，染料添加同膠料添加同步進(jìn)行。

進(jìn)一步的，還包括顏色在線掃描檢測及顏色控制調(diào)整步驟：

在紙機卷取處安裝顏色在線檢測系統(tǒng)，根據(jù)掃描檢測出的色相結(jié)果調(diào)整染料的添加比例，使紙張顏色達(dá)到所需的顏色標(biāo)準(zhǔn)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的另一技術(shù)方案為：

一種紙張施膠染色生產(chǎn)裝置，包括膠料配制裝置、施膠裝置和膠料回收裝置；

所述膠料配制裝置包括：

用于進(jìn)行膠料稀釋的上料槽，稀釋后膠料的固含量為5-8％，粘度為6-30MPS，膠料溫度為55-60℃；

用于往上料槽添加染料的染料計量泵，所述染料包括紅色染料、黃色染料和黑色染料；

用于將上料槽內(nèi)的膠料泵送至施膠裝置的上料螺桿泵；以及

用于設(shè)置于膠料的上料通道上用于對膠料進(jìn)行凈化的一號壓力篩，所述一號壓力篩的篩縫為100～150微米；

所述施膠裝置包括機架、上施膠輥、下施膠輥、施膠噴淋管和氣流布膠管；

所述機架包括主機架和副機架，所述主機架固定設(shè)置，所述上施膠輥設(shè)置于主機架上，所述副機架的中部鉸接于主機架上，下施膠輥與上施膠輥相對的設(shè)置于副機架上端，所述上施膠輥的表面設(shè)置有鍍鉻層，下施膠輥的表面設(shè)置有橡膠層；所述副機架的下端設(shè)置有用于調(diào)節(jié)下施膠輥與上施膠輥表面間距的氣胎裝置，氣胎裝置的一端連接于主機架上，氣胎裝置的另一端連接于副機架的下端；

所述施膠噴淋管與上施膠輥相平行的設(shè)置于主機架上，施膠噴淋管的一端封閉，施膠噴淋管的另一端通過高壓泵連接于存放膠液的儲膠箱，施膠噴淋管上每隔8～16cm設(shè)置有一噴嘴，噴嘴與上施膠輥表面的距離為15～25cm，噴嘴與上施膠輥表面的夾角為15°～30°；

所述氣流布膠管與所述施膠噴淋管相平行的設(shè)置于施膠噴淋管下方，氣流布膠管的一端封閉，氣流布膠管的另一端連接于壓縮氣源，氣流布膠管表面設(shè)置有一沿軸向延伸的噴氣槽，所述噴氣槽與上施膠輥表面的距離小于噴嘴與上施膠輥表面的距離，噴氣槽的噴氣方向與施膠輥表面的夾角為10°～20°；

控制噴淋管的施膠量在1.0g-2.0g/m2范圍內(nèi)，液態(tài)膠料通過噴淋管將膠料轉(zhuǎn)變成霧狀并噴向上施膠輥，霧狀的膠料通過氣流布膠管所產(chǎn)生的平行氣簾均勻的分布于上施膠輥表面，染料隨同施膠膠料將紙面纖維著色完成染色過程；

所述膠料回收裝置包括二號壓力篩，二號壓力篩的篩縫為100～150m微米，二號壓力篩與施膠的高程差為2.5～3.0米，施膠尾渣通過高程壓力進(jìn)入二號壓力篩，施膠尾渣通過二號壓力篩濾除雜質(zhì)，將得到的濾液回流至施膠膠料中。

進(jìn)一步的，所述氣流布膠管上設(shè)置有一用于調(diào)整噴氣槽氣流流速的比例電磁閥門。

進(jìn)一步的，所述上主機架上還設(shè)置有上料系統(tǒng)。

進(jìn)一步的，所述高壓泵的揚程為12～18m，高壓泵的流量為3m/h～5m/h。

進(jìn)一步的，所述噴氣槽的寬度小于3mm，所述壓縮氣源為空氣壓縮機。

進(jìn)一步的，還包括顏色在線檢測系統(tǒng)，顏色在線檢測系統(tǒng)設(shè)置于紙機卷取處，用于根據(jù)掃描檢測出的色相結(jié)果調(diào)整染料的添加比例，使紙張顏色達(dá)到所需的顏色標(biāo)準(zhǔn)。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明紙張施膠染色生產(chǎn)方法及裝置在膜轉(zhuǎn)移施膠機完成?？埖娜旧?，替代現(xiàn)有漿內(nèi)染色方法，避免了現(xiàn)有漿內(nèi)染色方法對?？埲旧囊?，并且降低了生產(chǎn)?？埉a(chǎn)品能耗；進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的方案中，通過噴淋裝置取代現(xiàn)有施膠機上的計量棒，解決計量棒堵塞施膠不均勻的問題，并通過氣流布膠管噴氣槽所噴出的高速氣簾使霧狀的膠液能夠更均勻的分布于上膠輥上，進(jìn)一步提高施膠和染色效果。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施方式中紙張施膠染色生產(chǎn)方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施方式中紙張施膠染色生產(chǎn)裝置的組成模塊框圖；

圖3為本發(fā)明具體實施方式中施膠裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施方式施膠裝置中上施膠輥、施膠噴淋管和氣流布膠管的位置關(guān)系示意圖；

圖5為本發(fā)明實施方式施膠裝置中主機架與副機架的連接結(jié)構(gòu)示意圖。

標(biāo)號說明：

1、機架；2、上施膠輥；3、下施膠輥；11、主機架；12、副機架；

13、氣胎裝置；14、液壓缸；21、施膠噴淋管；22、氣流布膠管；

111、腰形槽；112、鉸接軸；211、噴嘴；221、噴氣槽。

具體實施方式

為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。

請參閱圖1，本發(fā)明實施例一種牛卡紙施膠染色生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法包括以下步驟：

S101、施膠淀粉上料槽膠料稀釋：施膠膠料為淀粉，淀粉通過稀釋，為達(dá)到良好的施膠成膜效果，稀釋后的固含量控制在5-8％，粘度控制在6-30MPS，膠料溫度55-60℃。膠料的固含量控制在5-6％，粘度控制在6-10MPS。較低的膠料固含量和粘度是為了防止計量棒和施膠輥出現(xiàn)磨損，保障能很穩(wěn)定的對紙張進(jìn)行染色。

S102、染料計量添加：使用計量泵計量添加紅色染料、黃色染料、黑色染料原液到施膠淀料槽。

S103、膠料、染料混和著色：為了達(dá)到理想的染色效果，三種染料通過內(nèi)徑10mm不銹鋼管深入施膠淀粉上料槽底部，為防止染料結(jié)塊，三種染料添加點位置分布于施膠淀粉上料槽底部下料口處，間距約0.5m。膠料、染料在上料螺桿泵的泵送過程及后續(xù)的篩選凈化過程中，得到充分混合。

S104、膠料壓力篩選凈化：上料膠料通過上料泵送到1#壓力篩，1#壓力篩框篩縫125微米，紙毛、雜質(zhì)留在篩框的外表面，能通過125m微米篩縫干凈的膠料去施膠機。

S105、計量棒膜轉(zhuǎn)移計量施膠、染色：控制施膠的膠料量在1.0g-2.0g/m2，并通過噴淋裝置將膠料轉(zhuǎn)變成霧狀并噴向上施膠輥，霧狀的膠料通過設(shè)置于噴淋裝置下方的氣流布膠管所產(chǎn)生的平行氣簾，均勻的分布于上施膠輥表面，染料隨同表面施膠淀粉將紙面纖維著色完成染色過程，紙張的色相可以通過調(diào)整染料用量快速調(diào)整。由于優(yōu)化了淀粉膠料的固含量、粘度、干凈程度及選用噴林裝置進(jìn)行施膠，并用氣流布膠管均衡膠液分布，施膠機全幅成膜效果良好，沒有出現(xiàn)施膠不均、施膠條痕等常見問題，全幅紙張顏色一致。

S106、回流膠料凈化：篩縫為125m微米的2#壓力篩布置與施膠機高程差2.5～3.0m的尾渣，回流膠料依靠高程壓力進(jìn)入2#壓力篩，紙毛、雜質(zhì)留在篩框的外表面，能通過125m微米篩縫干凈的膠料回到施膠上料槽。2#壓力篩具備自動沖洗功能，壓差大于設(shè)定值(可以設(shè)定15～25kpa)時，2#壓力篩執(zhí)行自動清洗，膠料經(jīng)旁路回到上料槽。

S107、膠料添加及染料添加：膠料根據(jù)工作槽液位自動補充，染料的添加同膠料添加同步進(jìn)行，膠料添加啟動則染料添加，膠料添加停止則染料添加停止。

S108、顏色在線掃描檢測及顏色控制調(diào)整：紙機卷取處安裝顏色在線檢測系統(tǒng)，根據(jù)掃描檢測出的色相結(jié)果調(diào)整染料的添加量，來達(dá)到所需的顏色標(biāo)準(zhǔn)。

本實施例所提供的?？埵┠z染色生產(chǎn)方法，替代漿內(nèi)染色完成?？埖娜旧?。通過膠料稀釋、膠染料原液計量添加、染料膠料混和著色、上料膠料凈化、計量棒膜轉(zhuǎn)移計量施膠、回流膠料凈化、膠料補充、在線顏色掃描、顏色調(diào)整等工藝過程，成功在膜轉(zhuǎn)移施膠機完成?？埖娜旧?。本方法避免了現(xiàn)有漿內(nèi)染色方法對?？埲旧囊?，并且降低了生產(chǎn)?？埉a(chǎn)品能耗；進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的方案中，通過噴淋裝置取代現(xiàn)有施膠機上的計量棒，解決計量棒堵塞施膠不均勻的問題，并通過氣流布膠管噴氣槽所噴出的高速氣簾使霧狀的膠液能夠更均勻的分布于上膠輥上，進(jìn)一步提高施膠和染色效果。通過該?？埵┠z染色生產(chǎn)方法，可以使用單層網(wǎng)紙機抄造?？?，大大降低噸紙能耗及綜合生產(chǎn)成本，節(jié)能降耗經(jīng)濟(jì)效益顯著，提升了產(chǎn)品的競爭力。

使用本方法，配至單層網(wǎng)、膜轉(zhuǎn)移施膠裝置的大型高速紙機可以通過膜轉(zhuǎn)移施膠染色抄造出?？?，降低牛卡紙產(chǎn)品能耗。經(jīng)測試，使用單長網(wǎng)紙機、膜轉(zhuǎn)移施膠裝置生產(chǎn)100g/m2?？垼瑖嵓堧姾?80kwh/t，相對于傳統(tǒng)三疊網(wǎng)紙機100g/m2噸紙電耗540kwh/t,噸紙電耗下降30％，節(jié)能降耗效益顯著，提高了產(chǎn)品的競爭力。

請參閱圖2，本發(fā)明另一實施例提供了一種紙張施膠染色生產(chǎn)裝置，該紙張施膠染色生產(chǎn)裝置包括膠料配制裝置、施膠裝置和膠料回收裝置，其中→表面膠料的流向。

所述膠料配制裝置包括：

用于進(jìn)行膠料稀釋的上料槽，稀釋后膠料的固含量為5-8％，粘度為6-30MPS，膠料溫度為55-60℃；

用于往上料槽添加染料的染料計量泵，所述染料包括紅色染料、黃色染料和黑色染料；

用于將上料槽內(nèi)的膠料泵送至施膠裝置的上料螺桿泵；以及

用于設(shè)置于膠料的上料通道上用于對膠料進(jìn)行凈化的一號壓力篩，所述一號壓力篩的篩縫為100～150微米。

所述膠料回收裝置包括二號壓力篩，二號壓力篩的篩縫為100～150m微米，二號壓力篩與施膠的高程差為2.5～3.0米，施膠尾渣通過高程壓力進(jìn)入二號壓力篩，施膠尾渣通過二號壓力篩濾除雜質(zhì)，將得到的濾液回流至施膠膠料中。

請參閱圖3，所述施膠裝置包括機架1、上施膠輥2、下施膠輥3、施膠噴淋管21和上料系統(tǒng)。

所述機架1包括主機架11和副機架12，所述主機架11固定設(shè)置，所述上施膠輥2設(shè)置于主機架11上，所述副機架12的中部鉸接于主機架11上，下施膠輥3與上施膠輥2相對的設(shè)置于副機架12上端。所述上施膠輥2的表面設(shè)置有鍍鉻層，下施膠輥3的表面設(shè)置有橡膠層。所述副機架12的下端設(shè)置有用于調(diào)節(jié)下施膠輥3與上施膠輥2表面間距的氣胎裝置13，氣胎裝置13的一端連接于主機架11上，氣胎裝置13的另一端連接于副機架12的下端。所述氣胎裝置13包括充氣氣囊，充氣氣囊上下表面間的距離變化量與充入氣體量成正比。所述上料系統(tǒng)包括設(shè)置于上施膠輥2和下施膠輥3側(cè)面的導(dǎo)輥，用于輔助紙張上料，待施膠的紙張由上料系統(tǒng)輔助從上施膠輥2與下施膠輥3的中間穿過，所述上施膠輥2和下施膠輥3連接有電機等驅(qū)動裝置，通過調(diào)整氣胎裝置13可調(diào)節(jié)上施膠輥2與下施膠輥3的間距，從而可適應(yīng)不同厚度的紙張施膠。

請參閱圖4，所述施膠噴淋管21用于將上料槽內(nèi)配制好的膠料噴至上施膠輥上，施膠噴淋管21與上施膠輥2相平行的設(shè)置于主機架11上，施膠噴淋管21的一端封閉，施膠噴淋管21的另一端通過高壓泵連接于存放膠液的儲膠箱，施膠噴淋管21上每隔8～16cm設(shè)置有一噴嘴211，噴嘴211與上施膠輥2表面的距離為15～25cm，噴嘴211與上施膠輥表面的夾角為15°～30°。膠液的儲膠箱內(nèi)的液態(tài)膠液由高壓泵泵送至施膠噴淋管21內(nèi)，并從噴嘴211以霧狀方式噴射向上施膠輥2，從而在上施膠輥2的表面形成一膠膜，在施膠過程中再轉(zhuǎn)印至紙張表面。控制噴淋管的施膠量在1.0g-2.0g/m2范圍內(nèi)，液態(tài)膠料通過噴淋管將膠料轉(zhuǎn)變成霧狀并噴向上施膠輥，霧狀的膠料通過氣流布膠管所產(chǎn)生的平行氣簾均勻的分布于上施膠輥表面，染料隨同施膠膠料將紙面纖維著色完成染色過程。

在本實施例中，通過膠料配制裝置完成膠料稀釋、膠染料原液計量添加、染料膠料混和著色和上料膠料凈化，通過施膠裝置完成膜轉(zhuǎn)移計量施膠，以及通過膠料回收裝置回流膠料凈化，成功在膜轉(zhuǎn)移施膠機完成?？埖娜旧?。本裝置避免了現(xiàn)有漿內(nèi)染色方法對?？埲旧囊?，并且降低了生產(chǎn)?？埉a(chǎn)品能耗；進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的方案中，通過噴淋裝置取代現(xiàn)有施膠機上的計量棒，解決計量棒堵塞施膠不均勻的問題，并通過氣流布膠管噴氣槽所噴出的高速氣簾使霧狀的膠液能夠更均勻的分布于上膠輥上，進(jìn)一步提高施膠和染色效果。通過該?？埵┠z染色生產(chǎn)方法，可以使用單層網(wǎng)紙機抄造?？?，大大降低噸紙能耗及綜合生產(chǎn)成本，節(jié)能降耗經(jīng)濟(jì)效益顯著，提升了產(chǎn)品的競爭力。

使用本裝置可以通過膜轉(zhuǎn)移施膠染色抄造出?？?，降低?？埉a(chǎn)品能耗。經(jīng)測試，使用單長網(wǎng)紙機、膜轉(zhuǎn)移施膠裝置生產(chǎn)100g/m2?？?，噸紙電耗380kwh/t，相對于傳統(tǒng)三疊網(wǎng)紙機100g/m2噸紙電耗540kwh/t,噸紙電耗下降30％，節(jié)能降耗效益顯著，提高了產(chǎn)品的競爭力。

進(jìn)一步的，在該實施例中，所述紙張施膠染色生產(chǎn)裝置還包括顏色在線檢測系統(tǒng)，顏色在線檢測系統(tǒng)設(shè)置于紙機卷取處，用于根據(jù)掃描檢測出的色相結(jié)果調(diào)整染料的添加比例，使紙張顏色達(dá)到所需的顏色標(biāo)準(zhǔn)。

優(yōu)選的，所述高壓泵的揚程為12～18m，高壓泵的流量為3m/h～5m/h。

在本實施例中，為了進(jìn)一步提高霧狀膠液在上施膠輥表面的分布均勻度，該施膠機還設(shè)置了氣流布膠管22。所述氣流布膠管22與所述施膠噴淋管21相平行的設(shè)置于施膠噴淋管21下方，氣流布膠管22的一端封閉，氣流布膠管22的另一端連接于壓縮氣源，所述壓縮氣源可以為空氣壓縮機等，氣流布膠管22表面設(shè)置有一沿軸向延伸的噴氣槽221，所述噴氣槽221與上施膠輥2表面的距離小于噴嘴221與上施膠輥表面的距離，噴氣槽221的噴氣方向與施膠輥表面的夾角為10°～20°。壓縮氣源產(chǎn)生的壓縮氣體從噴氣槽221噴射出，形成連續(xù)的平行氣簾，改變了噴嘴211所產(chǎn)生的霧狀膠液向上施膠輥移動的軌跡，由于噴氣槽221的噴氣方向與施膠輥表面的夾角為10°～20°，小于噴嘴211與上施膠輥表面的夾角，從而減小了霧狀膠液向上施膠輥移動軌跡與上施膠輥的夾角，從而使膠液更均勻的分布于上施膠輥表面。并且所述噴氣槽221噴射出平行氣簾在上施膠輥2的表面形成沿輥外周方向行走的氣流，從而進(jìn)一步提高了霧狀膠液的分布均勻性。由于膠料內(nèi)包含有染料，在施膠的同時也對紙張進(jìn)行了染色。

為了保證噴氣槽221所產(chǎn)生的氣簾的流速，所述噴氣槽的寬度小于3mm，所述壓縮氣源為空氣壓縮機，壓縮氣源的壓強大于10大氣壓強。

請參閱圖5，在一實施方式中，為了提高上施膠輥與下施膠輥之間間距的調(diào)節(jié)精度，所述副機架13采用了鉸接點位置可調(diào)式連接方式連接。其中，所述副機架13的中部設(shè)置有腰形孔111，副機架13通過所述腰形孔111鉸接于主機架12上的鉸接軸112上，所述副機架13的中部設(shè)置有液壓缸14，液壓缸14的一端鉸接主機架12，液壓缸14的另一端鉸接于副機架13中部，所述氣胎裝置13與液壓缸14同步動作調(diào)整上施膠輥2與下施膠輥3的表面間距。因此，通過控制所述液壓缸14的伸縮量可調(diào)整鉸接軸112在腰形孔111內(nèi)的位置，液壓缸14與氣胎裝置13的兩端同時伸長時，上施膠輥2與下施膠輥3的距離變化量，要小于只有氣胎裝置13的兩端伸長時的距離變化量，即上施膠輥2與下施膠輥3的距離調(diào)節(jié)精度提高了。在一實施方式中，所述液壓缸14的一端連接于副機架12上，液壓缸14的另一端具體連接于所述鉸接軸112上。

在一實施方式中，所述氣流布膠管22上設(shè)置有一用于調(diào)整噴氣槽氣流流速的比例電磁閥門。比例電磁閥門與施膠輥的轉(zhuǎn)速聯(lián)動，當(dāng)施膠輥轉(zhuǎn)速增大時，控制比例電磁閥門的開度角增大，提高噴氣槽的氣體流速；當(dāng)施膠輥轉(zhuǎn)速減小時，控制比例電磁閥門的開度角減小，降低噴氣槽的氣體流速。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。