盧章文,韓偉英
(1.陜西省商洛市華陽造紙專利技術(shù)有限公司,陜西商洛726000;2.河南省洛陽市純凈紙業(yè)有限責(zé)任公司,河南洛陽471009)
高膠粘物廢紙生產(chǎn)高檔衛(wèi)生紙的實(shí)踐
盧章文1,韓偉英2
(1.陜西省商洛市華陽造紙專利技術(shù)有限公司,陜西商洛726000;2.河南省洛陽市純凈紙業(yè)有限責(zé)任公司,河南洛陽471009)
書皮、廣告畫報(bào)紙、復(fù)印紙、牛皮紙信封及牛皮紙檔案袋等基本都是用長(zhǎng)纖維木漿制成的,由這些紙張生成的廢紙經(jīng)脫墨、漂白脫色、除膠后,是生產(chǎn)高檔衛(wèi)生紙最佳原料。但是,這類廢紙膠粘物含量高,脫墨難度大。國內(nèi)用此類廢紙作原料的部分紙廠往往采用人工將書皮、廣告畫報(bào)紙、復(fù)印紙、牛皮紙信封及牛皮紙檔案袋統(tǒng)統(tǒng)挑選出來,用平板切紙機(jī)將這些廢紙的書背含膠部分切割下來,集中低價(jià)銷售給生產(chǎn)黃板紙的企業(yè)。
這類膠粘物含量高的廢紙采用除膠劑及適合的生產(chǎn)技術(shù)是可以較好脫除油墨并生產(chǎn)出高質(zhì)量衛(wèi)生紙的。筆者曾在陜西、甘肅和四川等地對(duì)采用這類膠粘物含量高的廢紙生產(chǎn)高檔衛(wèi)生紙的紙廠作過技術(shù)指導(dǎo),在不切割書背的情況下生產(chǎn)出高檔衛(wèi)生紙,其質(zhì)量可與以原漿生產(chǎn)的紙相媲美,使用時(shí)的手感、橫向撕裂度都優(yōu)于麥草化學(xué)漿和葦漿。另外,河北興隆縣興隆紙業(yè)公司和山西曲沃縣民營(yíng)紙廠也曾專門到其他廠低價(jià)收購書皮、畫報(bào)、復(fù)印紙和牛皮紙,并用從這類廢紙上切割下來的書背生產(chǎn)出定量為22~40 g/m2的文化用紙和高檔衛(wèi)生紙。
書皮、廣告畫報(bào)紙、復(fù)印紙、牛皮紙信封及牛皮紙檔案袋等生成的廢紙都是高膠粘物含量廢紙,也是高施膠度廢紙。脫墨必須采用機(jī)械碎解和化學(xué)除膠等方法溶解、去除油墨,即采用高剪切碎解、分散廢紙纖維結(jié)合力的機(jī)械-化學(xué)雙重效應(yīng)的工藝方法。現(xiàn)將有關(guān)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)介紹如下。
圖1為生產(chǎn)流程圖。
表1和表2為脫墨工藝常用的化學(xué)試劑配方。
表1 化學(xué)試劑配方1 w/%
表2 化學(xué)試劑配方2 w/%
在高濃水力碎漿機(jī)中加入95℃以上的熱水,再加入氫氧化鈉、硅酸鈉和脫墨活性劑,開機(jī),加廢紙,質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到12.0%~13.0%,再加除膠脫墨劑、次氯酸鈉,碎解廢紙50~60 min,即完成脫墨過程。
高濃水力碎漿機(jī)的結(jié)構(gòu)是影響廢紙脫墨效果的主要因素。轉(zhuǎn)鼓高濃碎漿機(jī)、有螺旋無飛刀片的碎漿機(jī)、轉(zhuǎn)速比較低和有減速機(jī)的碎漿機(jī)都不適應(yīng)脫除難脫的廢紙油墨,因機(jī)械剪切力達(dá)不到碎解、分散高施膠度、高膠粘物含量廢紙纖維結(jié)合力的要求,碎解后的廢紙漿都是細(xì)小紙片,油墨無法脫離廢紙纖維。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對(duì)高濃水力碎漿機(jī)的技術(shù)要求總結(jié)出以下7條,見圖2。
(1)工作轉(zhuǎn)速要求350~380 r/min,當(dāng)轉(zhuǎn)速低于350 r/min時(shí),一是要延長(zhǎng)脫墨運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間,二是廢紙纖維分散效果差,對(duì)后工序篩選、打漿加大了負(fù)荷量,而且生產(chǎn)出的成品紙上殘留較多的未脫除油墨點(diǎn),甚至在成品紙上能看見殘缺不全的字片。當(dāng)轉(zhuǎn)速高于380 r/min時(shí),碎解廢紙的剪切力過大,廢紙纖維切斷嚴(yán)重,篩選、漂白后的漿回收率低,廢紙損耗高,細(xì)小纖維流失大。
圖2 對(duì)高濃水力碎漿機(jī)的技術(shù)要求
(2)高濃水力碎漿機(jī)的螺旋轉(zhuǎn)子底盤飛刀數(shù),要求:3 m3不少于4片;5m3不少于6片;10m3不少于8片。飛刀片數(shù)量越少,打漿電機(jī)功率負(fù)荷越小。表面上看電機(jī)功率低,能節(jié)電。其實(shí)負(fù)作用大:不能均勻地分散廢紙纖維并降低脫墨效果,需要在篩選、洗滌后增加打漿設(shè)備;若要生產(chǎn)高質(zhì)量紙,甚至要增加熱分散、搓揉等設(shè)備,并要在搓揉機(jī)中增加化學(xué)藥品二次脫墨,增加汽、電能耗費(fèi)用,噸紙成本要增加300元左右。
(3)飛刀與底板間隙不能大于1.0 mm,如間隙3.0~5 mm,飛刀在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程容易纏繞鐵絲、繩子,運(yùn)轉(zhuǎn)力不平衡,振動(dòng)大。間隙大于10mm時(shí)只能起攪拌作用,降低了碎解廢紙打漿和脫墨效果。
(4)飛刀長(zhǎng)度不能短于180 mm,飛刀頂尖與圓柱下錐部間距不要大于10 mm,飛刀長(zhǎng)短是影響脫墨均勻性的主要因素之一,有的水力碎漿機(jī)制造商為了降低電機(jī)功率,減少飛刀片數(shù)量或縮短飛刀片長(zhǎng)度,給使用廠家的生產(chǎn)過程造成碎漿機(jī)底部及其四周圍塞廢紙,帶來廢紙脫墨不均和油墨脫不凈的問題。
(5)桶體下錐部斜檔板要改成55 mm×55 mm角鋼并扣焊于錐部上,兩邊都成130~135°角度,以消除斜鋼板卡紙現(xiàn)象。
(6)碎漿機(jī)放漿底板孔眼的孔徑為4~6 mm時(shí)效果最好。放漿時(shí)能隔離大量的雜質(zhì)及塑料皮,減少一道篩選設(shè)備,將振動(dòng)孔篩改用孔徑1.0 mm的振動(dòng)縫篩有利于壓力縫篩細(xì)縫的配套和生產(chǎn)能力的提高。
(7)螺旋轉(zhuǎn)子底部燈塔型結(jié)構(gòu)的底部直徑,3m3不能小于D500 mm,5 m3為D600 mm以上比較合適。轉(zhuǎn)子直徑越小,碎解廢紙時(shí)離心力小,搓揉力就越差,廢紙油墨脫除率也就越差;螺旋轉(zhuǎn)子直徑越大,搓揉廢紙效率越高,纖維分散均勻,油墨脫除也就徹底。
書皮畫報(bào)紙、復(fù)印紙等脫墨后的油墨粒子粒徑大于洗漿60目網(wǎng)孔眼。洗漿設(shè)備如用低目數(shù)網(wǎng),漿流失嚴(yán)重;如用高目數(shù)網(wǎng),油墨粒子排不出去。油墨的清除方法只能采用先浮選、再用壓輥圓網(wǎng)濃縮機(jī)擠壓洗滌的雙重方法。浮選設(shè)備選用自制浮選槽,浮選效率優(yōu)于浮選機(jī)。在浮選時(shí)重雜質(zhì)和廢紙中的涂料、填料都能沉淀到浮選槽底部,定期清除,油墨和輕雜質(zhì)隨泡沫起浮于漿面,浮選不帶纖維,也不用加氣,漿從浮選槽側(cè)面通過90目斜網(wǎng)濾水濃縮。其中,進(jìn)一級(jí)浮選槽的漿接除渣器出口,進(jìn)二級(jí)浮選槽的漿接壓力縫篩出口。浮選全部過程不用動(dòng)力,因而不耗電。
再生衛(wèi)生紙脫墨漿的漂白并不是單純?yōu)榱颂岣甙锥?,另一個(gè)重要作用是要用次氯酸鈉去除廢紙漿中熒光物質(zhì),同時(shí)去除原紙中的堿性紫、顯白劑在脫墨過程反應(yīng)中使紙漿呈現(xiàn)的青灰色。
為提高紙卷橫切面的亮度,可采用以下有效方法。
(1)用次氯酸鈉漂液靜漂3 h,漂率用量2.0%,洗凈殘氯。漂洗終點(diǎn)檢測(cè)方法是取少量漿(1.0 g)與少量增白劑混合,漿不返紅暗色,并能迅速增白為止。
(2)在配漿池中按絕干漿計(jì)算,每噸絕干漿加5~8 g鹽基品紅或桃紅。
(3)再在配漿池中每噸絕干漿加12~15 g嫩黃。
(4)需要特別提示的是,脫墨漿禁止使用堿性紫、顯白劑、湖藍(lán)和玫瑰精調(diào)色,避免在提高蘭光白度的同時(shí)加深了紙卷橫切面的灰暗色。
廢紙漿生產(chǎn)高檔衛(wèi)生紙,缺點(diǎn)是紙質(zhì)軟,沒挺度,抄紙前需要加一定量的化學(xué)品用于增強(qiáng)。噸紙用量為:(1)聚酰胺環(huán)氧樹脂濕強(qiáng)劑5~1 kg,(一定不要用有毒的三聚氰胺類濕強(qiáng)劑);(2)淀粉3~5 kg;(3)高相對(duì)分子質(zhì)量聚丙烯酰胺1.5~2.0 kg;如選用纖維素增強(qiáng)劑,噸紙用量不能少于8.0~10.0 kg,如低于8.0 kg,增強(qiáng)效果不明顯。
造成衛(wèi)生紙掉粉掉灰的原因是在漿中加膨松劑,影響了纖維與纖維間的結(jié)合力。如果在漿中只加濕強(qiáng)劑和干強(qiáng)劑,就沒有掉粉掉灰現(xiàn)象。目前,在全國各地生產(chǎn)衛(wèi)生紙的廠家流傳了一種不科學(xué)的膨松方法,即在漿中加機(jī)油。雖然其膨松效果很好,但對(duì)生產(chǎn)衛(wèi)生紙有3害:一害是機(jī)油是有毒物質(zhì),不能用于生產(chǎn)衛(wèi)生用品,否則會(huì)有害于消費(fèi)者的健康,使用時(shí)粘皮膚;二害是機(jī)油為烴類化合物,破壞纖維氫鍵結(jié)合,破壞纖維羥基結(jié)構(gòu),嚴(yán)重降低紙張強(qiáng)度,抄紙斷頭增多,降低抄造量和成品率;三害是加機(jī)油的紙漿,可以減輕紙卷質(zhì)量,但造成的紙漿降解和流失,比減輕紙卷質(zhì)量的損失更大。以實(shí)踐數(shù)據(jù)得知:噸漿加機(jī)油6.0 kg,漿的損失12.0%;噸漿加機(jī)油4.0 kg,漿的損失8.0%,造成生產(chǎn)成本上升300~400元。這是生產(chǎn)者和消費(fèi)者的雙重?fù)p失,也是生產(chǎn)膨化紙生產(chǎn)廠家低效益的原因,是不可取的。
紙漿上網(wǎng)之前,清除全部黑點(diǎn)、雜質(zhì)是生產(chǎn)高質(zhì)量衛(wèi)生紙最后、也是最重要的一關(guān)。輕雜質(zhì)壓力縫篩和除渣器都無法清除粒徑小于0.2 mm(或0.15 mm)以下的膠粘物黑點(diǎn)、塵埃等雜質(zhì),要采用輕雜質(zhì)分離槽清除(如圖3)。具體方法是:在漿池中每噸漿加0.6~1.0 kg化學(xué)除膠劑,膠粘物被溶解后,產(chǎn)生一定量的泡沫,輕雜質(zhì)和泡沫都起浮于漿面,在輕雜質(zhì)分離槽中的流動(dòng)漿面上,加擋板擋住泡沫和輕雜質(zhì),并流向側(cè)面集中排出,而純凈的紙漿進(jìn)入紙機(jī)系統(tǒng)上網(wǎng)抄紙。
圖3 輕雜質(zhì)分離槽
現(xiàn)在某些廠家采用的人工切割書背控制膠粘物的方法雖然也有一定的效果,但這種方法不僅費(fèi)工費(fèi)時(shí)、浪費(fèi)廢紙?jiān)稀⒃黾庸べY成本,而且也是無法徹底消除因添加濕強(qiáng)劑、干強(qiáng)劑、淀粉和聚丙烯酰胺而二次重新聚合的膠粘物的?!坝没邸⑤p質(zhì)碳酸鈣、膨潤(rùn)土和硅藻土包裹、包覆、屏蔽膠粘物粒子”,“表面活性劑陰離子、陽離子吸附膠粘物”……這一系列的理論,在生產(chǎn)實(shí)踐中沒有實(shí)用價(jià)值。其實(shí),生產(chǎn)再生文化用紙、印刷紙和新聞紙都要用滑石粉、輕質(zhì)碳酸鈣做填料,用來提高紙頁的不透明度,是無法包住膠粘物的;即使包住了膠粘物,也會(huì)被伏輥線壓力擠壓到網(wǎng)上,被托輥線壓力擠壓到毛布上和烘缸表面上,造成毛布使用時(shí)間短,紙幅產(chǎn)生大量的孔眼、透明點(diǎn)和半透明點(diǎn),需要頻繁地停機(jī)更換毛布、網(wǎng)等問題。而生產(chǎn)衛(wèi)生紙是不用滑石粉,輕質(zhì)碳酸鈣做填料的。
消除膠粘物的適用方法是:粒徑大于0.2 mm(或0.15 mm)的膠粘物用縫篩篩選除掉,相對(duì)密度大的油墨粒子用除渣器除掉,相對(duì)密度小的油墨粒子用浮選工藝除掉。篩選、浮選和除渣器都無法除掉的,最后用化學(xué)除膠劑溶解掉。因此,經(jīng)實(shí)踐總結(jié)出的除膠經(jīng)驗(yàn)可歸納為:“機(jī)械方法篩除,輕重比例分離,有機(jī)溶劑軟化,無機(jī)溶劑氧化,改變膠粘物的性質(zhì),生成沒有黏性的溶液或泡沫與紙漿纖維分離、去除”。
Practice of Fine Tissue Paper Manufacturewith Waste Paper Containing Large Amount of Stickies
LU Zhang-wen1,HANWei-ying2
(1.Huayang Papermaking Patent Technical Co.,Ltd.,Shangluo 726000,China;2.Chunjing paper Co.,Ltd., Luoyang 471009,China)
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TS761.6
A 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:1007-2225(2010)01-0032-04
盧章文先生(1954-),高級(jí)工程師,研究員,歷任洛南紙廠廠長(zhǎng),商洛市紙廠總工,獲多項(xiàng)造紙機(jī)械和造紙化工專利;電話:0914-2320526。
2009-12-22(修回)
本文文獻(xiàn)格式:盧章文,韓偉英.高膠粘物廢紙生產(chǎn)高檔衛(wèi)生紙的實(shí)踐[J].造紙化學(xué)品,2010,22(1):32-35.