[发明专利]一种用于pH调节的在线控制和反应方法

说明书

本发明涉及一种用于pH调节的在线控制和反应的方法，以及一种pH调节的在线自动控制装置。所述方法包括如下步骤：1)向反应体系中提供第一增强剂和第二增强剂以及pH调节剂，2)在任选地分别用水稀释第一增强剂和第二增强剂之后将两者混合，3)设定基准pH值(δ1)和设定目标pH值，即目标反应指数(δ2)，4)通过pH控制单元向混合物中加入pH调节剂并混合，得到最终输出产品，使其具有目标pH值。

技术领域

本发明涉及一种用于pH调节的在线控制和反应的方法，以及一种pH调节的在线自动控制装置。

背景技术

强度是纸张的一种结构性质(包括干强度、湿强度和临时湿强度等)，主要取决于纸页中纤维间的结合情况和纤维本身的性质。生产中除了通过调整纤维配比和利用打浆使纤维细纤维化以及通过表面施胶剂的成膜性改善纸张强度性质之外，还可通过向纸料中添加增强剂来改善纸张的强度性质。增强剂通常分为干强剂和湿强剂。

二醛改性的阳离子性、阴离子性及两性的含丙烯酰胺聚合物，特别是乙二醛改性的DADMAC/丙烯酰胺共聚物(GPAMs)，在纸张和纸板的制造中除了作为干强剂之外还可以作为临时湿强剂。这种聚合物强度助剂由于(1)其提供了很好的临时湿强度以及很好的干强度，以及(2)其帮助提高了脱水以及造纸设备的运行性能，受到了纸张和纸板生产商的高度关注。两性聚丙烯酰胺可以为纸张提供很好的干强度。同时，这类增强剂拥有较高的活性成分，并且没有任何保质期的问题。目前，乙二醛改性的丙烯酰胺共聚物及两性聚丙烯酰胺都是被广泛使用的增强剂。

相比于单独使用二醛改性的丙烯酰胺聚合物，例如二醛改性的阳离子丙烯酰胺聚合物(GPAM)如DADMAC－丙烯酰胺共聚物，和未改性的丙烯酰胺聚合物(PAM)如两性的丙烯酰胺聚合物，使用这两种类型的聚合物的组合如二醛改性的阳离子丙烯酰胺聚合物与两性丙烯酰胺聚合物的组合作为二元增强剂显示出更好的性能，这样的二元增强剂能够结合每个组分的多种优点，如干强度、湿强度和脱水能力等。

pH值对于最终的增强剂产品的性能非常重要。如果在使用之前将二元增强剂体系的pH值精确地调节到所需值，则该二元增强剂体系除了能够带来有益的干强度、湿强度和脱水能力的改善之外，还能够特别使得纸张的灰分保留率显著上升。

因此，需要一种特别是针对二元增强剂溶液的用于pH调节的在线控制和反应方法，能够灵活地实现对pH的准确调节并将其控制在理想的数值范围内。

发明内容

本发明涉及一种用于pH值调节的在线控制和反应方法。该方法特别适用于二元增强剂，所述二元增强剂包含第一增强剂和第二增强剂，所述第一增强剂和第二增强剂各自包含二醛改性的丙烯酰胺聚合物(GPAM)或丙烯酰胺聚合物(PAM)作为活性成分。

在本发明中，如果将丙烯酰胺聚合物设定为第一增强剂，则第二增强剂为二醛改性的丙烯酰胺聚合物，反之亦然。

本领域技术人员知晓，通过向二元增强剂混合物中加入pH调节剂可以控制最终输出产品的pH值使得其落入期望的范围内，但是由于现场操作条件的复杂和不断变化，例如产量的变化及对增强剂用量需求的变化和增强剂本身的不同来源等，想要通过pH调节剂的流量精确控制获得期望的pH值是非常困难的。

然而，本申请的发明人发现，虽然在工艺中存在着众多不同的影响因素，但是pH调节剂的理想加入量特别地受到二元增强剂中两个组分本身的固含量和pH值、组分含量(如丙烯酰胺聚合物占最终输出产品的比例)、目标pH值和最终输出产品的流量的影响，通过获取和校正这些参数有可能得到合适的pH调节剂流速，从而简单而直接地调节获得理想的pH调节剂加入量。

在生产实践中，不同批次的增强剂和pH调节剂产品本身的pH值和固含量通常不会保持均一，并且即使是标称的pH值和固含量也通常在一定的范围内变化。由于pH值和固含量的不精确使得精确控制理想的pH调节剂加入量，即控制最终产品的pH值非常困难，因此也有必要提供一种方法以校正这些参数，消除这种不精确的影响。