滑石粉在水松原紙中的應(yīng)用分析

摘?要：隨著人民對(duì)生活用品的感官要求不斷提高，市場(chǎng)對(duì)水松原紙的質(zhì)量要求也越來越高，因此對(duì)于水松原紙生產(chǎn)企業(yè)而言，提升水松原紙的印刷品質(zhì)是最為重要的部分，而影響其印刷品質(zhì)的最大因素就是水松原紙的印刷適宜性。文章通過對(duì)滑石粉代替碳酸鈣作為水松原紙的填料進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和比對(duì)分析，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在水松原紙中，加入細(xì)度為15μm滑石粉作為造紙?zhí)盍希诹糁省⒓埫鎰蚨取⒂∷①|(zhì)量和效果等各個(gè)方面都比碳酸鈣更好。

關(guān)鍵詞：滑石粉;水松原紙;印刷適宜性

水松原紙作為一種特殊的工業(yè)用紙是卷煙生產(chǎn)過程中的重要材料之一，主要作用是對(duì)濾嘴和煙支進(jìn)行卷接。

1 水松原紙的概述以及特性

1.1 概述

水松原紙是煙草行業(yè)中用來對(duì)濾嘴進(jìn)行固定的外包裝紙，并對(duì)卷煙進(jìn)行裝飾。原紙通過涂布以及加工印刷后成為水松原紙，其顏色主要呈橘黃色，是一種薄頁(yè)紙，由于使用過程中的特殊要求，水松原紙不僅需要極佳的強(qiáng)度、均勻度和透氣度，還要求紙質(zhì)柔中見挺，良好的適印性、粘接性以及可切性，涂布滾花和印刷斑點(diǎn)必須清晰美觀。

1.2 水松原紙的特性要求

1.2.1 定量要穩(wěn)定

水松原紙定量波動(dòng)越小越好，不然原紙的柔軟度也會(huì)有極大的波動(dòng)，如果定量太高，紙頁(yè)就容易挺直，不能良好的膠粘，增加卷煙生產(chǎn)過程中的操作難度;如果定量太低，紙張抗拉強(qiáng)度難以保證，在涂布時(shí)會(huì)增加破損的次數(shù)，從而增加損耗。

1.2.2 抗張強(qiáng)度、撕裂度要大

水松原紙的抗拉強(qiáng)度和撕裂度應(yīng)較大，以保證能夠在涂布和卷煙時(shí)不容易出現(xiàn)斷裂，才能更好地節(jié)約生產(chǎn)成本，其松緊度越高，紙質(zhì)更容易柔中見挺，軋輥成型不容易打折。

1.2.3 伸長(zhǎng)率要大

水松原紙生產(chǎn)完以后，還要進(jìn)行涂布、分切、卷制，在這個(gè)過程中，紙張一直保持在縱向牽引狀態(tài)，為了確保最后進(jìn)行香煙過濾嘴包裝時(shí)不出現(xiàn)斷裂，水松原紙應(yīng)該有較大的伸長(zhǎng)率。

2 滑石粉的概述

滑石粉具有滑膩、硬度小、膨脹性和收縮性低、分散性高、遮蓋力強(qiáng)、磨擦系數(shù)小的物理特性和極其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，在紙張生產(chǎn)中加入滑石粉作填料能夠有效提升紙張表面的光滑性、均勻程度和抗張強(qiáng)度，因此滑石粉在造紙行業(yè)早已是一種應(yīng)用極為廣泛的造紙?zhí)盍希貏e是一些有特殊用途的高檔紙張都是選擇滑石粉作填料。

一直以來，由于滑石粉的折射率較低，較少應(yīng)用于薄頁(yè)印刷紙中，因此水松原紙的生產(chǎn)通常使用碳酸鈣作填料。

3 實(shí)驗(yàn)方案

3.1 抄紙?jiān)囼?yàn)

通常情況下，我們采用微米（μm）來代表滑石粉的細(xì)度，造紙行業(yè)最為常用的滑石粉細(xì)度有以下四個(gè)規(guī)格45μm、20μm、15μm、10μm。

通過抄紙?jiān)囼?yàn)，選擇最佳細(xì)度的滑石粉，以便在后續(xù)的試驗(yàn)中使用。

為了和實(shí)際生產(chǎn)過程保持一致，實(shí)驗(yàn)使用的原、輔材料應(yīng)該全部來自于機(jī)臺(tái)，造紙的功能性助劑根據(jù)正常用量進(jìn)行添加，灰分根據(jù)15%來設(shè)計(jì)，成品的定量根據(jù)34g/m2來設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)使用的設(shè)備主要包括1000ml的燒杯、天平、抄頁(yè)器以及干燥器。

3.2 切割實(shí)驗(yàn)

因?yàn)榫頍熒a(chǎn)過程中，要根據(jù)過濾嘴的長(zhǎng)短來切割水松原紙，從降低生產(chǎn)成本的角度出發(fā)，要考慮加入不同細(xì)度滑石粉作填料生產(chǎn)的水松原紙對(duì)切割刀的磨損，選擇最佳細(xì)度的滑石粉以便在后續(xù)的試驗(yàn)過程中使用。

為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)中使用的生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、操作員工必須一致。

3.3 機(jī)臺(tái)中試

在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，選擇最佳細(xì)度的滑石粉代替造紙中常規(guī)使用的碳酸鈣，分別對(duì)加入滑石粉和加入碳酸鈣兩種不同填料的成紙的物理指標(biāo)和外觀進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比對(duì)分析。

實(shí)驗(yàn)采用連續(xù)配漿的方法，分別在攪拌箱內(nèi)連續(xù)加入填料，真空系統(tǒng)和干燥過程要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，聚酯網(wǎng)孔徑為45μm，實(shí)驗(yàn)中的其它輔助劑和造紙機(jī)參數(shù)必須保持不變。

設(shè)置造紙機(jī)參數(shù)：紙張定量36g/m2、灰分16%，首先將碳酸鈣作為填料加入攪拌箱內(nèi)（加入填料的數(shù)量根據(jù)實(shí)驗(yàn)中灰分的設(shè)定而定），待造紙機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定后取樣檢測(cè);然后將滑石粉作為填料加入攪拌箱，待造紙機(jī)中加入碳酸鈣填料的漿料完全用完、開始使用加入滑石粉填料的漿料并穩(wěn)定運(yùn)行兩小時(shí)后取樣檢測(cè)。

為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，實(shí)驗(yàn)過程中使用的生產(chǎn)設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、操作員工和實(shí)驗(yàn)環(huán)境必須一致。

3.4 印刷實(shí)驗(yàn)

水松原紙的印刷是一種凹版的印刷方式，其印刷質(zhì)量和效果與原紙、印刷設(shè)備、印刷設(shè)備的參數(shù)版輥、環(huán)境以及油墨都具有極為緊密的聯(lián)系，因此，實(shí)驗(yàn)過程中除原紙外的其他實(shí)驗(yàn)因素必須保持一致。

分別選取添加滑石粉的A樣和添加碳酸鈣的B樣的紙輥各一個(gè)，在印刷機(jī)中完成印刷。

印刷質(zhì)量和效果的評(píng)價(jià)內(nèi)容包括印刷色澤均勻程度、飽滿度以及光滑度，我們采用評(píng)分的方法對(duì)印刷質(zhì)量和效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，分別將A樣、B樣的樣品和圖2所示的3個(gè)標(biāo)樣進(jìn)行比對(duì)，效果比標(biāo)樣1好的評(píng)分為5分，而效果在標(biāo)樣1和標(biāo)樣2之間的評(píng)分為4分，效果在標(biāo)樣2與標(biāo)樣3之間的評(píng)分為3分，比標(biāo)樣3差的評(píng)分為2分。

分別各取10個(gè)完成印刷的A樣樣本和B樣樣本，按以上描述的評(píng)分方法分別對(duì)20個(gè)樣本進(jìn)行打分，以此來驗(yàn)證兩個(gè)水松原紙的印刷質(zhì)量和效果，并開展相應(yīng)的比對(duì)。

4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

4.1 抄紙實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析

通過對(duì)表1數(shù)據(jù)分析得出以下結(jié)論：在紙張數(shù)量相同的條件下，加入15μm滑石粉作填料的水松原紙的紙張厚度、平滑度、不透明度、紙面均勻度等質(zhì)量指標(biāo)最好。

4.2 切割實(shí)驗(yàn)分析

依次對(duì)分別加入45μm、20μm、15μm、10μm四種細(xì)度滑石粉作填料生產(chǎn)的水松原紙進(jìn)行切割后的切割刀磨損情況進(jìn)行鑒定，可以得出以下結(jié)論：在紙張數(shù)量相同的條件下，切割加入15μm滑石粉作填料的水松原紙對(duì)切割刀磨損最小。

4.3 機(jī)臺(tái)中試的數(shù)據(jù)分析

根據(jù)抄紙實(shí)驗(yàn)和切割實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，在機(jī)臺(tái)中試實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇15μm滑石粉作為填料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加入滑石粉填料的標(biāo)識(shí)為A#樣、加入碳酸鈣填料的標(biāo)識(shí)為B#樣。

通過對(duì)表2、表3分析后得出以下結(jié)論：加入15μm滑石粉的A樣在填料留著率、單程留著率都比加入碳酸鈣的B樣高;在成紙方面，加入15μm滑石粉的A樣在平滑度、抗張強(qiáng)度、不透明度、挺度、表面強(qiáng)度和勻度狀態(tài)等表重要性能指標(biāo)都優(yōu)于加入碳酸鈣的B樣。

4.4 印刷實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)分析

根據(jù)抄紙實(shí)驗(yàn)和切割實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，在印刷實(shí)驗(yàn)時(shí)選擇15μm滑石粉作為填料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加入滑石粉填料的標(biāo)識(shí)為A#樣、加入碳酸鈣填料的標(biāo)識(shí)為B#樣。

圖3是10個(gè)A樣和10個(gè)B樣的印刷質(zhì)量和效果評(píng)價(jià)，從圖3可以一目了然看出10個(gè)加入15μm滑石粉的A樣在印刷質(zhì)量和效果方面全部?jī)?yōu)于10個(gè)加入碳酸鈣的B樣，因此，可以得出以下結(jié)論：加入15μm滑石粉充當(dāng)水松原紙?zhí)盍希軌颢@得更加優(yōu)秀的印刷質(zhì)量和效果。

5 結(jié)論

文章通過對(duì)不同細(xì)度滑石粉和碳酸鈣作為水松原紙?zhí)盍线M(jìn)行實(shí)驗(yàn)和比對(duì)分析，可以得出以下結(jié)論：選擇細(xì)度為15μm的滑石粉做為水松原紙?zhí)盍希a(chǎn)的水松原紙?jiān)谄交取⒖箯垙?qiáng)度、不透明度、挺度、表面強(qiáng)度和勻度狀態(tài)等重要性能指標(biāo)方面都優(yōu)于碳酸鈣填料;對(duì)于生產(chǎn)水松原紙的企業(yè)而言，選擇細(xì)度為15μm滑石粉作填料，其留著率比碳酸鈣高，可以有效降低生產(chǎn)成本;對(duì)于使用水松原紙的企業(yè)而言，切割加入15μm滑石粉作填料的水松原紙對(duì)切割刀磨損要小于切割加入碳酸鈣作填料的水松原紙，可以有效降低生產(chǎn)成本。有關(guān)部門和企業(yè)應(yīng)該對(duì)使用滑石粉作為水松原紙?zhí)盍险归_更加深入的研究，以此來有效推動(dòng)水松原紙的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：陳向波（1966-），男，廣東信宜人，在職研究生，工程師，研究方向：非金屬礦滑石的研究和應(yīng)用。