王 根 王 偉 胡海濤 杜 煒

(駐馬店市白云紙業(yè)有限公司，河南駐馬店，463100)

國(guó)內(nèi)文化用紙行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈，企業(yè)效益呈兩極分化趨勢(shì)，高檔產(chǎn)品供不應(yīng)求，中低檔產(chǎn)品市場(chǎng)飽和競(jìng)爭(zhēng)激烈［1］。通過(guò)采用新技術(shù)、新設(shè)備和新工藝突破原材料瓶頸，提升產(chǎn)品品質(zhì)、提高經(jīng)濟(jì)效益，是造紙企業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型的必然方向［2］。相思木漿纖維短小，纖維長(zhǎng)度分布均勻，易于打漿，較低的纖維粗度使它在單位質(zhì)量?jī)?nèi)的纖維數(shù)量較多，能夠較好地適合于生產(chǎn)高檔文化用紙，改善紙張的勻度、表面性能和印刷性能等質(zhì)量指標(biāo)［3］。但相思木漿松厚度較低、濾水性能較差，不利于提高紙機(jī)的運(yùn)行車(chē)速。

為此，駐馬店市白云紙業(yè)與亞太森博紙業(yè)技術(shù)人員通過(guò)優(yōu)化打漿工藝，調(diào)整紙機(jī)生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)，攻克相思木漿濾水性差、不利于高速紙機(jī)生產(chǎn)應(yīng)用的難題，逐步提高相思木漿在文化用紙生產(chǎn)中的配比，使紙機(jī)以1350 m/min的最高車(chē)速連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)150 h，不僅降低了成本，而且改善了紙張的物理性能。

本文對(duì)相思木漿的纖維特性進(jìn)行了分析，探討了相思木漿用量在膠版印刷紙和靜電復(fù)印紙生產(chǎn)中對(duì)打漿工藝、成紙勻度、平滑度、表面強(qiáng)度和填料留著率的影響。

1 試驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)?zāi)康?/h3>

對(duì)相思木漿纖維進(jìn)行分析，優(yōu)化闊葉木漿打漿工藝條件，逐步提高膠版印刷紙與靜電復(fù)印紙漿料配比中相思木漿的比例，改善產(chǎn)品品質(zhì)，降低生產(chǎn)成本。

1.2 試驗(yàn)用機(jī)臺(tái)、檢測(cè)儀器和方法

試驗(yàn)機(jī)臺(tái):白云紙業(yè)8#紙機(jī)，為福伊特高級(jí)文化用紙機(jī)，幅寬5280 mm，車(chē)速1350 m/min，抄紙定量50～160 g/m2。

檢測(cè)儀器:纖維疏解機(jī)，PFI磨漿機(jī)，陜西科技大學(xué);TAPPI標(biāo)準(zhǔn)抄片儀;Morify纖維分析儀;MF6000智能馬福爐，LPA07048勻度測(cè)定儀，DRK101A臥式拉力機(jī)，IGT印刷表面強(qiáng)度測(cè)定儀。

檢測(cè)方法:采用相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。

纖維分析方法:木漿在80℃熱水中浸泡12 h，用纖維疏解機(jī)疏解5 min，測(cè)定原漿的游離度、濕重;手抄片測(cè)定白度和塵埃度;利用纖維分析儀對(duì)原漿進(jìn)行分析。將漿濃調(diào)至10%，利用PFI磨漿機(jī)磨漿至游離度 (380±20)mL，抄造手抄片，測(cè)定漿料的物理性能指標(biāo)。

1.3 試驗(yàn)用原料、生產(chǎn)紙種

實(shí)際生產(chǎn)用漿料:進(jìn)口太平洋漂白針葉木漿，游離度 (360±20)mL，濕重≥10 g;進(jìn)口小鳥(niǎo)漂白闊葉木漿 (桉木漿)，國(guó)產(chǎn)漂白闊葉木漿 (相思木漿)，亞太森博提供;進(jìn)口小葉硬雜漂白闊葉木漿 (硬雜木漿)，游離度 (380±20)mL，濕重≥2 g;APMP化機(jī)漿打漿度 (27±1)°SR，濕重1.4～1.8 g，焦作瑞豐紙業(yè)生產(chǎn)。

其他原料:GCC，白云紙業(yè)自制;陽(yáng)離子淀粉，兗州熙來(lái)公司提供;聚丙烯酰胺 (PAM)，巴斯夫化工提供;膨潤(rùn)土，瑞士邦化學(xué)品公司提供。

生產(chǎn)紙種:60 g/m2膠版印刷紙，漿料配比針葉木漿∶闊葉木漿∶化機(jī)漿 =20∶60∶20;70 g/m2靜電復(fù)印紙漿料配比:針葉木漿∶闊葉木漿∶化機(jī)漿 =18 ∶65∶17。

1.4 紙機(jī)試驗(yàn)

紙機(jī)試驗(yàn)過(guò)程:在滿(mǎn)足闊葉木漿游離度 (380±20)mL，濕重≥2 g的前提下，通過(guò)調(diào)節(jié)打漿工藝，將膠版印刷紙闊葉木漿所用的相思木漿與桉木漿配比由3∶3逐步提高到全相思木漿，將靜電復(fù)印紙闊葉木漿所用的相思木漿與桉木漿配比由2∶4逐步提高到5∶1。

2 結(jié)果與討論

2.1 闊葉木漿纖維分析

纖維形態(tài)和打漿方式?jīng)Q定漿料的抄造性能，為了更好地利用相思木漿，將3種品牌的闊葉木漿原漿進(jìn)行纖維分析，然后利用PFI磨處理，在相近的游離度下進(jìn)行抄片。表1為3種闊葉木漿的纖維分析。比較漿料的強(qiáng)度，為上機(jī)試驗(yàn)提供理論依據(jù)。

由表1可以看出，硬雜木漿的纖維平均長(zhǎng)度最長(zhǎng)，纖維粗度最大，細(xì)小纖維含量最多，兩級(jí)分化嚴(yán)重，均一性沒(méi)有相思木漿和桉木漿好。硬雜木漿的使用有利于提高紙張松厚度，因此廣泛應(yīng)用于需要較高松厚度的靜電復(fù)印紙生產(chǎn)中。相思木漿和桉木漿濕重、纖維平均長(zhǎng)度和纖維粗度相近，但相思木漿細(xì)小纖維含量是桉木漿的2倍多，在相同游離度要求下，相思木漿比桉木漿容易打漿。相思木漿可以通過(guò)降低打漿功率或者增加過(guò)漿量的方式來(lái)調(diào)節(jié)打漿度。

表1 3種闊葉木漿纖維分析

表2 3種闊葉木漿PFI磨漿后手抄片的物理指標(biāo)

利用 PFI磨漿，將3種漿料的游離度控制在(380±20)mL，抄造手抄片后測(cè)定物理指標(biāo)如表2所示。

由表2可以看出，在游離度相當(dāng)?shù)那闆r下，硬雜木漿松厚度最大，相思木漿比桉木漿松厚度略低;抗張強(qiáng)度為桉木漿＞相思木漿＞硬雜木漿;耐破強(qiáng)度桉木漿與相思木漿相當(dāng)，硬雜木漿最小;撕裂度為桉木漿＞硬雜木漿＞相思木漿;3種漿料的不透明度相當(dāng);3種漿料打漿難易程度為:硬雜木漿＞桉木漿＞相思木漿。盡管從抗張指數(shù)上看相思木漿比桉木漿小了約30%，但影響膠版印刷紙抗張強(qiáng)度的主要是20%的針葉木漿，提高相思木漿比例后，理論上對(duì)紙張的抗張強(qiáng)度影響不大。

2.2 相思木漿用量對(duì)文化用紙性能的影響

60 g/m2膠版印刷紙?jiān)嗨寄緷{與桉木漿配比為3∶3。在保證紙張厚度的前提下，逐步增加相思木漿的比例，相思木漿用量對(duì)膠版印刷紙抗張強(qiáng)度和表面性能影響如表3所示。

表3 相思木漿用量對(duì)膠版印刷紙性能的影響

由表3可以看出，隨著相思木漿比例增加，膠版印刷紙的裂斷長(zhǎng)從5.8 km下降到了5.1 km，但下降后的裂斷長(zhǎng)仍然在標(biāo)準(zhǔn)要求的不小于5.0 km范圍之內(nèi);表面強(qiáng)度由3.0 m/s提高到了3.6 m/s，提高了20%;勻度由15.3%提高到了16.5%，提高了0.8個(gè)百分點(diǎn);平滑度由56 s提高到了68 s，提高了21.4%。這是由于相思木漿纖維比桉木漿纖維細(xì)小均勻、比表面積大，在成紙過(guò)程中與長(zhǎng)纖維的結(jié)合點(diǎn)多，使紙張表面更加致密，從而提高了紙張的表面強(qiáng)度和勻度。相思木漿替代桉木漿后，雖然膠版印刷紙的裂斷長(zhǎng)略有下降，但表面強(qiáng)度、勻度和平滑度都有較大的提高，膠版印刷紙的印刷性能有了大幅度改善。

70 g/m2靜電復(fù)印紙?jiān)嗨寄緷{與硬雜木漿配比為2∶4。通過(guò)調(diào)整壓榨部壓力和壓光機(jī)壓力，保證紙張厚度，逐漸增加相思木漿的比例，相思木漿用量對(duì)靜電復(fù)印紙強(qiáng)度和表面性能影響如表4所示。

由表4可以看出，隨著相思木漿比例的提高，靜電復(fù)印紙裂斷長(zhǎng)和表面強(qiáng)度變化不大，勻度由15.1%提高到了17.5%，提高了2.4個(gè)百分點(diǎn);平滑度由26 s提高到32 s，提高了23.1%。由于相思木漿的抗張強(qiáng)度與硬雜木漿相當(dāng)，但相思木漿的均一性比硬雜木漿好，所以在紙張抗張強(qiáng)度變化不大的情況下，提高了紙張的勻度和平滑度，較好地改善了靜電復(fù)印紙的品質(zhì)。

2.3 相思木漿用量對(duì)填料留著的影響

在填料加入量及助留助濾劑加入量不變的條件下，通過(guò)改變闊葉木漿中相思木漿的比例，測(cè)定膠版印刷紙和靜電復(fù)印紙生產(chǎn)過(guò)程中填料留著率的變化，如表3和表4所示。

由表3和表4可以看出，隨著相思木漿比例的增加，兩種文化用紙的填料留著率略有增加，這是由于相思木漿纖維短小，纖維長(zhǎng)度分布均勻，它的粗度低及單位質(zhì)量?jī)?nèi)的纖維數(shù)量多，而且由于纖維柔軟，易形成致密結(jié)構(gòu)，因此在相同強(qiáng)度指標(biāo)下，漿料在成形過(guò)程中會(huì)形成致密的結(jié)構(gòu)［3］，增加了填料機(jī)械留著的作用，提高了填料留著率。

3 結(jié)論

3.1 相思木漿纖維有較好的均一性，抗張強(qiáng)度比桉木漿低，與硬雜木漿相當(dāng)。

3.2 相思木漿替代桉木漿生產(chǎn)膠版印刷紙，使紙張表面強(qiáng)度提高了20%，勻度提高了0.8個(gè)百分點(diǎn)，平滑度提高了21.4%。

3.3 相思木漿替代硬雜木漿生產(chǎn)靜電復(fù)印紙，使紙張的勻度提高了2.4個(gè)百分點(diǎn);平滑度提高了23.1%。

3.4 提高相思木漿比例，對(duì)提高文化用紙生產(chǎn)過(guò)程中填料留著有促進(jìn)作用。

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