一種新型濾水增強劑在白紙板上的研究和應用

王向強，隋曉飛，戴 玲，張德合，高海明，宣彬淮

（九洲生物技術（蘇州）有限公司，江蘇蘇州 215000）

一種新型濾水增強劑在白紙板上的研究和應用

王向強，隋曉飛，戴 玲，張德合，高海明，宣彬淮

（九洲生物技術（蘇州）有限公司，江蘇蘇州 215000）

隨著國家節能減排要求的逐步嚴格以及廢紙回收再生次數的增加，越來越多的造紙廠有降低動力成本、改善漿料濾水方面的訴求。九洲生物技術（蘇州）有限公司通過對造紙濕部生產工藝、濕部化學品作用機理的深入研究，開發出一種新型濾水增強劑NCC FL-7101。該產品能顯著改善紙機網壓部濾水效果，并能兼顧紙張強度的提升。通過實驗室驗證和工廠的使用表明，該產品具有獨特的優勢和效果，這對于降低包裝紙廠動力成本以及改善產品品質方面具有十分積極的意義。

濾水性；動力成本；濕部化學；紙張強度

Abstract：With the increasing requirements of energy-saving and emission-reduction and the increase in the number of waste paper recycling，more and more paper mills have the demand of reducing power cost and improving slurry filtration.Through the deep study of the wet end production technology and the mechanism of wet end chemicals，Nine Continent Company developed a new type filter strength agent.It can significantly improve the filtration effect of wire and pressing section，and can improve the strength of paper as well.Through the application of the laboratory and factory，it proved that this agent had a unique advantage and effect，which was a great significance to reduce the power cost and improve the produce’s quality.

Key words：filtration；power cost；wet end chemical；paper strength

2016年我國GDP達到6.5%的增長，其中第一產業和第二產業占比接近50%，加上電子商務和快遞等服務業的快速增長，推動了涂布白紙板、箱板紙和瓦楞原紙等包裝紙的快速增長[1]；另一方面隨著國家相關環保限產政策的實施，行業整體新增產能有限，短期內供需緊張的局面難以改變，造紙企業迎來了難得的發展契機。在當前形勢下，能夠穩定提高現有紙機的運行效率成為迎合市場的關鍵所在。在造紙生產中，用于脫水及干燥的動力消耗占整個造紙成本的10%以上，為了能夠提高紙機運行效率、降低動力消耗成本，越來越多的紙及紙板生產企業對漿料的濾水性能提出了更高的要求。

改善漿料在網壓部的脫水性能不僅可以提高紙機車速、降低動力成本，而且還可以穩定紙機運行，減少斷紙等[2]。根據客戶的要求，九洲生物技術（蘇州）有限公司（NCC）成功研發出一款濕部用濾水助劑NCC FL-7101。產品設計時以反應型的聚合物為基礎，增加少量的陽離子基團，與系統內原有助留助濾產品相互協作，用于提升網部或壓榨部脫水效率，同時提高保留效率，增加濕紙頁強度，減少紙機斷紙的幾率，提高紙機運行效率。在產品聚合物成分中，著重提升了脫水組分，但是不會影響濕部的化學離子性或者紙張的性質；對于原有因脫水困難造成的填料勻度差等問題有明顯的改善并期待表面印刷性能的改善[3]。

NCC脫水應用技術是針對文化用紙、板紙客戶的一項創新的解決方案，可以幫助工廠增強紙機脫水性能、提高紙機運轉性能以及紙張特性，從而提高紙機效率。這些改進意味著通過使用廉價的原材料并減少蒸氣的使用量，可有效地降低運行總成本。

1 實驗室性能評估

1.1 實驗步驟

1.1.1 漿料制備

化機漿（TMP）和脫墨漿（DIP）以6∶4絕干質量比例配置實驗漿料，漿料濃度控制在質量分數1%左右。

1.1.2 化學品添加順序

1.2 實驗分析

為驗證NCC FL-7101對漿料濾水及其他指標的影響，采用漿料+GCC（方案 1）、漿料+GCC+CPAM+膨潤土（方案2）以及漿料+NCC FL-7101+GCC+CPAM+膨潤土（方案3）的實驗方案，驗證3種方案漿料的濾水以及強度性能。使用動態濾水測定儀，記錄收集250 mL濾液時的過濾時間，根據過濾時間評估漿料濾水性能，并抄片檢測使用濾水劑處理漿料前后的強度變化，結果見表1（表中：“保留率”參照參考文獻[4]測試；其他分析項目均按相關國家標準測試）。

表1 不同處理條件下的漿料濾水時間及強度

從表1可以看出：使用NCC FL-7101處理漿料后，脫水效率明顯加快，在同樣獲得250 mL濾液的情況下，方案3所需時間要比方案2縮短14.6%，比方案1縮短38.2%；使用NCC FL-7101處理漿料后保留率以及漿料強度均有不同程度的提高。

2 NCC FL-7101在紙機上的應用效果

灰底白紙板在生產過程中，往往存在著芯層定量占比大、漿料質量差導致的脫水慢和成形勻度差等問題，限制了紙機車速提高和產品品質改善。應某客戶要求，濾水助劑NCC FL-7101在客戶灰底白紙板機芯層上機使用，客戶紙機的有關工藝參數如表2所示。

表2 紙機的有關工藝參數

2.1 使用NCC FL-7101對紙機運行的影響

芯漿添加不同用量的NCC FL-7101，客戶維持車速不變（240 m/min）的情況下，其他各項紙機運行參數如表3所示。

表3 添加NCC FL-7

從表3數據可以看出，添加NCC FL-7101后，芯網負載以及出網部水分都有一定程度的降低，并且降低幅度隨著NCC FL-7101用量的提高而增大，噸漿添加8 kg NCC FL-7101后，芯網負載可以降低2百分點、出網部水分降低1.15百分點；隨著出網部水分的降低，烘干部蒸氣壓力以及出烘干部水分也有一定程度的降低，噸漿添加 8 kg NCC FL-7101后蒸氣汽耗可以降低6.87百分點，動力成本降低非常顯著。

2.2 使用NCC FL-7101對成紙指標的影響

芯層使用NCC FL-7101對濕部及成紙指標的影響如表4所示（表中各參數均按相關國家標準測試）。

表4 添加NCC FL-7101對濕部及成紙參數的影響

從表4可以看出，添加NCC FL-7101后，隨著網部濾水效果的改善，芯層上網濃度逐步降低，噸漿添加8 kg NCC FL-7101后上網濃度降低了11.6%；NCC FL-7101與助留系統協同作用，雖然上網濃度降低，但芯層保留率也有明顯提高，噸漿添加8 kg NCC FL-7101后芯層保留率提高了8.7%；上網濃度降低后，對漿料網部成形以及后續成紙指標均有一定的改善作用，其中橫幅定量差減小0.58百分點，成紙強度以及印刷性能均有一定程度的改善。

客戶使用NCC FL-7101后，原先存在的網部濾水差、蒸氣消耗高等問題明顯改善，長期使用后對紙機車速的提高和斷紙次數的降低都有明顯的改善作用，并得到客戶的高度認可。

3 結論

（1）九洲生物技術（蘇州）有限公司新近研發的濕部用濾水助劑NCC FL-7101在改善網壓部濾水、提高紙張強度方面是一種創新的解決方案，產品設計過程中增加了少量的陽離子基團，并著重提高了脫水組分。

（2）NCC FL-7101是一種新型、優良的脫水助劑，具有優異的改善網部濾水、降低蒸氣消耗、提高紙機運行以及提高成紙強度指標等性能，特別適用于以廢紙漿為生產原料的紙種。

［1］中國造紙學會.中國造紙年鑒2016［M］.北京：中國輕工業出版社，2016.

［2］張光華.造紙濕部化學原理及其應用［M］.北京：中國輕工業出版社，1998.

［3］胡惠仁，徐立新，董榮業，等.造紙化學品［M］.北京：化學工業出版社，2002.

［4］萬金泉，陳運娥，楊碧蓉.造紙過程中填料留著率的測定方法［J］.上海造紙，1996，27（3）：47-49.

索理思推出了新的G1.5 Kymene 1500LV濕強樹脂

索理思推出了新一代濕強樹脂——G1.5 Kymene 1500LV，以幫助北美的生活用紙制造商在獲得收益的同時，滿足一系列的法規需求。

為響應實施全球統一制度（化學品分類全球統一制度，GHS）和進一步的市場需求，以及主要零售商決定從采購計劃中減少“優先化學品”的決策，索理思通過引入新的化學品來提供更濃縮的產品并減少揮發性有機化合物（VOC）含量，從而加大其工作力度。新一代的Kymene樹脂就是這一舉措的一部分。

G1.5允許現有的索理思 G1用戶在不犧牲質量的前提下以更具成本效益的方式轉向更清潔的產品。與G1濕強樹脂相比，G1.5樹脂具有較低的危險性，含有更低水平的揮發性有機化合物，其中包括3-二氯丙醇（1，3-DCP）、3-單氯 -1，2-丙二醇（3-MCPD）、氨基氯代醇（ACH）、高分子鍵合環戊二烯（PB-CPD）和總吸附有機鹵化物（AOX）。 同時，G1.5樹脂還提供高固含量、高性能，并具有優良的貯存穩定性。

索理思推出了一系列的Kymene產品組合，以滿足不同的區域需求和生活用紙生產商的預算。G1.5濕強樹脂對于那些需要更高固含量和低揮發性有機化合物含量，但不需要G2、G2.5和G3產品的紙廠來說是個不錯的選擇。

今年是發明這類化學品添加劑（有助于促進從酸性到中性pH造紙條件變化）的60周年。索理思在1957年發明了聚酰胺-表氯醇（PAE）樹脂，并不斷改進產品，最終Kymene產品問世。Kymene濕強劑在固化過程中起作用，以幫助造紙商提高主要用于消費市場的濕強度級別。它們還提供了一些增值效益，包括改善濕強度、改善留著和濾水、增強起皺控制、改善干強度、降低化學成本和提高紙機效率。

（于娟）

Research and Application of a New Filter Strength Agent Used for Whiteboard

WANG Xiang-qiang，SUI Xiao-fei，DAI Ling，ZHANG De-he，GAO Hai-ming，XUAN Bin-huai
（Nine Continent Biotechnology （Suzhou）Co.，Ltd.，Suzhou 215000，China）

TS727+.2

A

1007-2225（2017）04-0013-03

2017-05-13（修回）

王向強先生（1986-），工程師；主要從事造紙化學品的應用和研發；E-mail：wangxq@nccchina.cn。

本文文獻格式：王向強，隋曉飛，戴玲，等．一種新型濾水增強劑在白紙板上的研究和應用[J]．造紙化學品，2017，29（4）∶13-15．