長網新聞紙機試產輕型紙濕部化學工藝調整

符子山

(廣州造紙股份有限公司,廣東廣州,510281)

·輕型紙·

長網新聞紙機試產輕型紙濕部化學工藝調整

符子山

(廣州造紙股份有限公司,廣東廣州,510281)

簡要介紹了G紙廠在長網新聞紙機上試產輕型紙過程中對濕部化學工藝調整的實踐經驗。關鍵詞:長網新聞紙機;輕型紙;濕部化學

(E-mail:fuzs@gzpaper.com.cn)

Abstract:The practical experience ofwet end chemistry process adjustment for the trial production of bulk paper in a fourdriner newsprint papermachine is introduced briefly.

Key words:fourdriner newsprint papermachine;bulk paper;wet end chemistry

輕型印刷紙又稱輕型紙或輕質紙,20世紀70年代,第一卷輕型紙于瑞典蒙肯(Munkondal)造紙廠下機,因此輕型紙又稱蒙肯紙。輕型紙具有以下特點:挺度大、不透明度高、色相柔和自然、無反光、閱讀時有利于保護視力;松厚度大、成書質量輕,符合當今國家基礎教育為中小學生書包減負的社會需求。2004年,我國新聞出版署辦公廳對人民教育出版社關于在中小學教材印刷時試用輕型紙的報告給予明確批復,同意試用推廣。由于具備以上眾多優點,輕型紙的市場近幾年在國際國內均有較大發展。

G紙廠X號新聞紙機主體設備是由W?rtsil?公司于20世紀50年代供貨,20世紀90年代技改后的主要裝備有:VALMET公司氣墊式流漿箱,GL&V公司“C”型頂網加長網的網部,三輥二壓加第三道平壓的壓榨形式,Kusters公司兩道軟壓光輥(一道正壓一道反壓)。該紙機抄寬3940～4030 mm,平均車速750 m/min,主要生產定量47、48 g/m2的新聞紙。

為了應對新聞紙市場飽和、產品盈利下降的狀況,G紙廠啟動X機臺試產輕型紙項目。此前,G紙廠曾在另一設備條件與X機臺接近的Y機臺上進行為期2天的輕型紙試產,該次試產采用的原料配比有70%CT MP+30%D IP和80%CT MP+20%D IP,產品的定量規格有3種,分別是55、70、80 g/m2,其中70、80 g/m2輕型紙采用配比80%CT MP+20%D IP抄造;55 g/m2輕型紙則兩種配比都有。試產結果: 55 g/m2輕型紙不透明度較低,塵埃略多,印刷表面強度偏低,除此之外的其余質量指標可以滿足客戶的需求。此次X機臺試產輕型紙主要質量控制目標設定為:松厚度≥1.5 cm3/g,Cobb值≤50 g/m2,白度≥68%。

1 主要濕部化學品選擇

填料:一般認為填料(如高嶺土、滑石粉)的加入會提高紙張緊度。試驗表明,輕質碳酸鈣(PCC)沒有大幅度提高成紙緊度,且不同的PPC對成紙緊度影響不同,有的使成紙緊度下降。因此,使用PCC有利于輕型紙松厚度的控制[1]。

淀粉:使用的淀粉為國民淀粉公司的Cato308i淀粉,是一種高分子質量的陽離子淀粉,取代度約0.042,能較好地改善紙張性能,該淀粉在G紙廠內其他車速在1500 m/min以上的高速紙機上使用,其保留與增強效果良好。

AKD:開始階段采用進口產品,鑒于當前國內AKD生產技術已較為成熟,因此轉用國內化學品商的供貨,國產AKD上機效果絲毫不遜于外資品牌。

助留助濾系統:使用亞仕蘭公司K380/PK422 PRAESTARET雙元助留系統。PRAESTARET系統是新一代有機聚合物微粒技術。Praestaret K380為無油分的水乳液,無污染,不降低成紙白度,可生物降解。PRAESTARET雙元助留助濾劑的作用原理:通過固體粉劑flocculant Praestaret PK422來進行架橋絮聚,再經壓力篩的高速剪切,將大的絮團打碎后,用陽離子聚合物微粒Praestaret K380來填補、分散、改善成形。

濕強劑:選用聚酰胺多胺環氧氯丙烷樹脂(PAE),PAE為水溶性陽離子熱固型樹脂,具有增濕強效果好、用量少、無毒害、對白度影響相對較小、適用pH值范圍較大(pH值5～9)、損紙回收容易及添加方便、易被纖維吸附等特點,是目前應用最廣泛的濕強劑[2]。

2 濕部化學工藝流程

長網新聞紙機試產輕型紙過程中,濕部化學工藝流程見圖1。

3 試機工藝條件制定

成紙水分5.5%～7.5%;上網漿pH值控制在7.0～8.0;調整軟壓光壓力和溫度,使輕型紙松厚度達到試驗目標水平;漿網速比約0.96;調整烘缸曲線以適應AKD產品熟化,具體方案與AKD供應商討論制定;100%自產馬尾松CT MP,白度≥70%,打漿度≥56°SR,抗張指數≥26 N·m/g。

4 試機過程主要調整

試機過程中主要濕部化學品的調整見表1。

表1 濕部主要化學品調整

采用IGT印刷適性儀測量成紙的印刷表面強度; Cobb值按GB/T 1540—1989測量;采用AUTOFORM勻度測定儀測定成紙的勻度;按GB/T 1543—1988測定成紙的不透明度,結果見表2。

表2 成紙質量指標

第1～4天生產60 g/m2輕型紙,客戶對第1～2天下機的成紙進行試印刷后,反饋該批紙耐折度較差。由于100%自產馬尾松CT MP為中長纖維,為了提高輕型紙的耐折度,決定更改原料配比,搭配部分長纖維進行生產。隨后的生產中添加了10%的外購硫酸鹽化學漿。添加硫酸鹽化學漿后,檢測的橫向耐折度由之前的2～3次提高至5次,有效改善了成紙耐折度較差的問題。

第5～7天生產55 g/m2低定量輕型紙時,PCC添加至45 kg/t紙,以保證成紙的不透明度和白度;但第4天中班提高PCC配比后,因淀粉與助留系統沒有及時調整導致中班紙機網下白水濃度上升至0.3%,網部留著非常差。同時成紙印刷表面強度也由正面1.71 m/s、反面1.58 m/s降低為正面0.84 m/s、反面0.64 m/s。第5天日班對此做出調整:淀粉用量由12 kg/t紙增至15 kg/t紙(由于現有淀粉蒸煮制備系統設備能力限制,增加淀粉用量通過淀粉蒸煮濃度由6.7%提高至7.9%,淀粉蒸煮完后稀釋濃度由2.0%提高至2.4%來實現);助留劑添加量由1.5 kg/t紙提高到2.0 kg/t紙。調整淀粉和助留系統后,網下白水濃度降至0.2%以下,同時成紙印刷表面強度提高至正面1.06 m/s、反面0.96 m/s的水平,耐折度可穩定在5次。

圖1 濕部化學工藝流程圖

第8天生產50 g/m2更低定量輕型紙時,淀粉用量增至17 kg/t紙,助留劑用量增至2.6 kg/t紙。定量較低時,高白度下成紙的不透明度較難穩定控制,鑒于該批客戶訂單對白度要求不高,調低自產CT MP白度值2個百分點,以保障成紙不透明度。第9天輕型紙由50 g/m2向90 g/m2高定量紙生產切換時,助留助濾藥品用量可適當調低。一般認為,高定量下纖維交織網絡密度較高,X機臺抄造定量在70 g/m2以上的輕型紙時網部留著率經驗值在80%以上,因此,助留劑用量下調至2.0 kg/t紙,實際成紙質量也較為穩定。

在輕型紙生產趨于穩定后,為了優化濕部化學的成本,隨后生產中又引進了PAE濕強劑,添加點位于成漿池入口,添加量1.5～2.0 kg/t紙。添加PAE 后,淀粉用量下調至5 kg/t紙,較好地控制了化學品總體成本。

5 結 語

在G廠X號長網新聞紙機改抄輕型紙的試機過程中,通過對原材料配比及濕部化學工藝條件的調整,最終產品質量滿足了客戶的要求。

[1] 劉 文,編譯.高松厚度輕型紙生產技術[J].國際造紙,2007, 26(5):16.

[2] 袁瑞紅,趙傳山.濕強劑在生活用紙的應用及發展前景[C]// 2008(第十五屆)全國造紙化學品開發應用技術研討會論文集,蘇州,2008.

(責任編輯:陳麗卿)

W et End Chem istry Process Adjustment for the Production of Bulk Paper in a Newspr int Papermachine

FU Zi-shan

(Guangzhou Paper Co.,Ltd.,Guangzhou,Guangdong Province,510281)

符子山先生,工程師;主要從事制漿造紙新技術研發與生產專題調研工作。

TS75

B

0254-508X(2010)05-0076-03

2010-01-26(修改稿)