危志斌 張瑞杰

(山東太陽紙業(yè)股份有限公司,山東濟(jì)寧,272100)

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·改善紙張質(zhì)量·

中小型文化紙機(jī)改善紙張質(zhì)量提高效率的措施

危志斌 張瑞杰

(山東太陽紙業(yè)股份有限公司,山東濟(jì)寧,272100)

中小型文化紙機(jī),因其配置水平低,造成其產(chǎn)品質(zhì)量低、生產(chǎn)效率低,生存空間越來越小。為繼續(xù)發(fā)揮中小紙機(jī)的作用,本文借鑒大型文化紙機(jī)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),從加強(qiáng)清潔生產(chǎn)、加強(qiáng)制漿造紙的過程控制和優(yōu)化造紙化學(xué)品的應(yīng)用等方面介紹了提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率以充分利用中小紙機(jī)的價值。

中小型文化紙機(jī)；紙張質(zhì)量；清潔生產(chǎn)；過程控制；造紙化學(xué)品

(*E-mail: bzwy1976@163.com)

隨著我國大型文化紙機(jī)的不斷引進(jìn),造紙技術(shù)得到了迅速發(fā)展。有效地借鑒大型文化紙機(jī)的技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和理念,對改善中小型紙機(jī)的配置水平、加強(qiáng)清潔生產(chǎn)、加強(qiáng)造紙過程控制和優(yōu)化造紙化學(xué)品的應(yīng)用等有重要意義,可提高中小紙機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

1 加強(qiáng)清潔生產(chǎn)

中小型文化紙機(jī)生產(chǎn)的產(chǎn)品檔次一般定位在中、低檔,所以生產(chǎn)人員都習(xí)以為常,對提高質(zhì)量不重視,對影響紙張質(zhì)量的清潔生產(chǎn)更沒有概念。如中小型紙機(jī)生產(chǎn)的紙張塵埃多、塵埃種類多,尤其是在刷車周期的后期問題更是突出。這些塵埃除少數(shù)是漿料尤其是自制漿帶來的外,大多數(shù)還是生產(chǎn)過程中清潔生產(chǎn)沒有做好帶來的,所以做好紙機(jī)系統(tǒng)(通常文化紙機(jī)所說的紙機(jī)系統(tǒng)包括打漿和紙機(jī)兩部分)的清潔生產(chǎn)至關(guān)重要。

1.1 加強(qiáng)自制漿塵?？刂?/p>

自制漿主要有化學(xué)草漿、化學(xué)闊葉木漿、化學(xué)機(jī)械闊葉木漿等,而這些與中小型紙機(jī)配套的自制漿車間一般規(guī)模較小、技術(shù)落后,很難生產(chǎn)出與大型紙漿廠媲美的產(chǎn)品,尤其是產(chǎn)品存在塵埃超標(biāo)的問題。

自制漿塵埃主要包括：①纖維性塵埃黃筋、雜色纖維、色紙點(diǎn)、腐漿點(diǎn)、泡沫點(diǎn)等；②非纖維性塵埃煤灰、炭粒、油污點(diǎn)、松香點(diǎn)、淀粉點(diǎn)、泥土等；③金屬性塵埃鐵銹、銅末；④如果是廢紙脫墨漿,還可能存在油墨點(diǎn)、輕質(zhì)雜質(zhì)點(diǎn)、色紙點(diǎn)等。

要做好漿料生產(chǎn)過程中塵埃點(diǎn)的控制,首先需要加強(qiáng)原料把關(guān)：①草類原料,可以采用濕法備料,洗去泥沙雜質(zhì),同時全員行動,在上料過程中采用人工簡單除雜,將繩索、塑料片等除去；②木材原料,需要加強(qiáng)削片前的樹皮處理和其他雜質(zhì)處理,采用剝皮機(jī)除去樹皮,如果是木片則可以通過濕法備料除去泥沙和通過人工簡單挑選除去繩索、塑料片等雜質(zhì)。其次需要控制漿料的樹脂：自制闊葉木化學(xué)漿,如果樹脂含量高需要嚴(yán)格控制,不然整個漿料系統(tǒng)的設(shè)備將被樹脂污染,最終產(chǎn)生樹脂障礙——褐色的樹脂沉積到一定量后可能會被流動的漿料沖刷下來,造成褐色樹脂塵埃,問題嚴(yán)重的話將導(dǎo)致整個漿料系統(tǒng)癱瘓,這時需要找專門的清洗機(jī)構(gòu)使用專門的清洗設(shè)備來進(jìn)行全面清洗。使用小葉硬雜木作為原料的化學(xué)制漿更應(yīng)注意控制樹脂問題。

1.2 漿池內(nèi)襯不銹鋼板

中小型紙機(jī)的漿池也是造成紙面塵埃多的主要原因之一,除極個別漿池內(nèi)襯不銹鋼板外其他多為水泥漿池。水泥漿池經(jīng)漿料常年累月的沖刷,光滑的表面變得粗糙,沙子和壁上的沉積物掉落,造成紙張塵埃多。最有效的解決辦法就是在水泥漿池的內(nèi)壁襯上一層薄的不銹鋼板,防止沙子的掉落,同時表面光滑也可以減少沉積物的形成。

1.3 加強(qiáng)殺菌防腐

殺菌防腐是控制漿料和白水系統(tǒng)微生物含量的前提,殺菌防腐工作做好了,漿料和白水系統(tǒng)的微生物能得到有效控制。中小型文化紙機(jī)因產(chǎn)量低,不可能像大型文化紙機(jī)那樣投入大量的殺菌防腐成本來做好殺菌防腐工作,但要加強(qiáng)重點(diǎn)部位的殺菌防腐控制。

首先,加強(qiáng)流送系統(tǒng)的殺菌防腐控制。流送系統(tǒng)是每臺紙機(jī)的核心部位,如果殺菌防腐控制不好,腐漿直接上網(wǎng),紙面立即出現(xiàn)腐漿點(diǎn),影響紙張質(zhì)量?？梢园厌槍{料的殺菌防腐劑添加在配漿池,控制好配漿及流送系統(tǒng)的殺菌防腐。

其次,加強(qiáng)白水系統(tǒng)的殺菌防腐控制。機(jī)外白水槽又是白水系統(tǒng)的核心部位,如果它的殺菌防腐控制不好,整個白水系統(tǒng)的殺菌防腐將會很糟糕,因?yàn)檐囬g所有漿量的稀釋白水基本都來自機(jī)外白水槽?？梢园厌槍Π姿臍⒕栏瘎┨砑釉跈C(jī)外白水槽,控制好白水系統(tǒng)的殺菌防腐,同時也能協(xié)助配漿池漿料中添加的針對漿料的殺菌防腐劑一起對流送系統(tǒng)進(jìn)行殺菌防腐控制。

還有,加強(qiáng)白水循環(huán)利用也是提高殺菌防腐效果的一種措施。像大型紙機(jī)一樣,白水通過多圓盤回收循環(huán)利用,這樣可以有效地提高漿料和白水系統(tǒng)的殺菌防腐劑濃度,提高殺菌防腐效果。當(dāng)然,使用自制漿濕漿的小型文化紙機(jī)微生物控制難度更大,因?yàn)闈駶{帶入大量的白水,最終白水使用有余造成大量白水外排,漿料和白水系統(tǒng)的殺菌防腐劑濃度低,殺菌防腐效果會更差。針對這種情況最有效的措施之一就是盡量使用擠干的自制漿或盡量提高自制漿的濃度,減少帶入紙機(jī)系統(tǒng)的白水量。

1.4 加強(qiáng)系統(tǒng)清洗

1.4.1 插空式清洗系統(tǒng)

中小型文化紙機(jī)因改產(chǎn)靈活,生產(chǎn)的紙種有時量少、品種多、色相差別較大,并且中小型紙機(jī)采用間歇式配漿，沒有色相掃描系統(tǒng),故改產(chǎn)色相差別較大的紙種時一般需要將白水系統(tǒng)的白水排空,并清刷相關(guān)漿池,然后補(bǔ)充清水和使用清水打漿。這時,可以利用改紙的機(jī)會清洗流送系統(tǒng),尤其是機(jī)外白水槽、高位箱、穩(wěn)漿箱和流漿箱等設(shè)備,將設(shè)備上的腐漿(見圖1)和不同色相的漿清洗掉。這種刷洗方式雖然需要浪費(fèi)一定的時間和白水,但對預(yù)防流送系統(tǒng)的腐漿造成紙病效果最佳。當(dāng)然對色相差別不大和間歇停機(jī)較少的中小型文化紙機(jī),可以根據(jù)流送系統(tǒng)腐漿的多少情況適時對流送系統(tǒng)進(jìn)行小刷,協(xié)助殺菌防腐劑預(yù)防腐漿的產(chǎn)生。

圖1 流送系統(tǒng)高位箱設(shè)備內(nèi)壁腐漿嚴(yán)重

1.4.2 提高刷車質(zhì)量

以往中小型文化紙機(jī)的刷車尤其是小型文化紙機(jī)的刷車并非是為了刷洗漿料和白水系統(tǒng)而停機(jī),而主要是為了更換紙機(jī)織物(成形網(wǎng)、壓榨毛布和干燥部干網(wǎng))或更換紙機(jī)設(shè)備而停機(jī)的刷車,造成刷車質(zhì)量差,系統(tǒng)腐漿等沉積物并未得到徹底有效清除,所以有的紙機(jī)在刷車后開機(jī)時紙面塵埃點(diǎn)多,造成回抄量大或非一等品量大,而大型文化紙機(jī)清潔生產(chǎn)理念較強(qiáng),很少出現(xiàn)類似問題,故中小型紙機(jī)需要提高刷車質(zhì)量,加強(qiáng)清潔生產(chǎn)。

如山東太陽紙業(yè)股份有限公司(以下簡稱太陽紙業(yè))造紙公司的4臺小型文化紙機(jī)在并入文化用紙事業(yè)部后,執(zhí)行刷車三部曲——刷車前預(yù)演、刷車期間專人監(jiān)督清洗質(zhì)量(漿池和白水池是否刷洗干凈、輔料儲存罐和管道是否徹底清洗、網(wǎng)部和壓榨部是否徹底清洗、干燥部氣罩內(nèi)灰塵(見圖2)是否清理干凈、臟的干網(wǎng)(見圖3)是否清洗干凈等)、刷車后召開刷車總結(jié)會,徹底根除過去刷車不徹底的陋習(xí)。目前,文化用紙事業(yè)部小型紙機(jī)也能生產(chǎn)金太陽品牌的高檔文化用紙,改變過去小型紙機(jī)只能生產(chǎn)天陽低檔文化用紙的現(xiàn)狀,紙機(jī)效益穩(wěn)步提升,產(chǎn)品供不應(yīng)求。

圖2 刷車期間干燥部氣罩內(nèi)灰塵多

圖3 干燥部干網(wǎng)臟

2 加強(qiáng)過程控制

2.1 提高磨漿質(zhì)量

中小型紙機(jī)的磨漿普遍采用小型磨漿機(jī),多臺串聯(lián)。但這種磨漿方式對漿料的磨漿效果并不理想,不但能耗高而且因漿料多次通過磨漿機(jī)磨區(qū)而造成纖維切斷多,導(dǎo)致成紙強(qiáng)度偏低。目前,大型文化紙機(jī)的磨漿幾乎都是采用國外進(jìn)口的大型磨漿機(jī),能耗降低、磨漿質(zhì)量提高,紙張強(qiáng)度得到有效改善。所以,要提高磨漿質(zhì)量,中小型紙機(jī)很有必要采用進(jìn)口大型磨漿機(jī)集中磨漿,然后分流到各紙機(jī)去造紙,改變傳統(tǒng)的磨漿方式。

2.2 穩(wěn)定配漿

中小型紙機(jī)的自動化程度低,部分漿泵前沒有濃度調(diào)節(jié)計,漿料濃度不穩(wěn)定,使得紙張定量也不穩(wěn)定；同時,針葉木漿和闊葉木漿在配漿時不是通過流量計計量而是通過標(biāo)記在池子內(nèi)壁的記號來控制配漿量,導(dǎo)致針葉木漿和闊葉木漿的配比不穩(wěn)定,使得紙張強(qiáng)度不穩(wěn)定。針對針葉木漿和闊葉木漿分開碎漿和磨漿的中小型紙機(jī),建議在去配漿池的各提漿泵前使用濃度調(diào)節(jié)計和流量計,按工藝配比要求穩(wěn)定配漿；而部分小型紙機(jī)為了節(jié)約建設(shè)資金,將流程簡化,采用針葉木漿和闊葉木漿混合碎漿和磨漿,針對這種流程只需要在配漿前添加濃度調(diào)節(jié)計而不需要再增添流量計就能解決穩(wěn)定配漿問題。

2.3 穩(wěn)定成紙灰分

成紙灰分不穩(wěn)定將造成成紙物理指標(biāo)不穩(wěn)定。相同條件下成紙灰分高則可能造成成紙厚度、裂斷長、撕裂指數(shù)、內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度、耐折度、表面強(qiáng)度等物理指標(biāo)降低，以及平滑度、不透明度等物理指標(biāo)升高。中小型文化紙機(jī)沒有在線質(zhì)量控制系統(tǒng),不能隨時了解成紙灰分的變化,同一個班、同一紙種的灰分可能相差2.0%以上。

根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)際情況,發(fā)現(xiàn)引起成紙灰分波動的主要原因有3個：①碳酸鈣或滑石粉添加量不穩(wěn)定；②碳酸鈣或滑石粉的濃度不穩(wěn)定；③損紙配比調(diào)整大。要解決此類問題,首先要穩(wěn)定控制碳酸鈣或滑石粉的添加量。在上料罐某一位置添加溢流裝置,保持液位穩(wěn)定,解決上料泵流量不穩(wěn)定的問題。其次要穩(wěn)定碳酸鈣或滑石粉的濃度。對于使用固體碳酸鈣或滑石粉作為填料的紙機(jī),只要保持稀釋濃度穩(wěn)定即可；而使用外購液體碳酸鈣作為填料的紙機(jī),則需要加強(qiáng)來料濃度檢測；對于外購濃度較高的碳酸鈣,除了要加強(qiáng)來料濃度檢測外還需加強(qiáng)稀釋水控制。把握好損紙配比與成紙灰分的關(guān)系也相當(dāng)重要。損紙配比穩(wěn)定是保證成紙灰分穩(wěn)定的基礎(chǔ),但損紙配比不穩(wěn)定時,要根據(jù)理論和經(jīng)驗(yàn)來合理調(diào)節(jié)碳酸鈣或滑石粉的流量以穩(wěn)定成紙灰分,這就需要安排有工作經(jīng)驗(yàn)的員工來配漿。

2.4 穩(wěn)定上漿量

中小型紙機(jī)因上漿流量不穩(wěn)定造成成紙定量波動,尤其是小型紙機(jī)生產(chǎn)高定量紙種的時候,橫向或縱向定量差很大。

流送系統(tǒng)引起定量波動主要有以下原因：①上漿泵流量不穩(wěn)定；②高位箱和穩(wěn)漿箱溢流過??；③氣墊式流漿箱壓縮空氣壓力不穩(wěn)定；④流漿箱唇板變形。針對上述原因可以分別采取如下措施：①穩(wěn)定上漿泵的流量。上漿泵不能采用普通離心泵而要使用雙吸離心泵。雙吸離心泵作為離心泵的一種,與普通離心泵相比具有葉輪結(jié)構(gòu)對稱、沒有軸向力、運(yùn)行較平穩(wěn)的特點(diǎn),能有效解決普通離心泵流量規(guī)律性波動的問題。②保持高位箱和穩(wěn)漿箱溢流正常。高位箱和穩(wěn)漿箱溢流量小,導(dǎo)致進(jìn)入后續(xù)工段的漿料量不穩(wěn)定,造成成紙定量波動。太陽紙業(yè)小型文化紙機(jī)7#紙機(jī)(1760 mm)過去一直出現(xiàn)網(wǎng)部水線來回竄動的現(xiàn)象,造成縱向定量不穩(wěn)定,后來將沖漿泵由普通離心泵更換為雙吸離心泵后問題解決,斷紙次數(shù)也減少了30%。③流漿箱為氣墊式流漿箱的需要穩(wěn)定壓縮空氣壓力。中小型紙機(jī)與大型紙機(jī)不一樣,大型紙機(jī)的壓縮空氣氣源分為儀表用氣和工藝用氣,分開控制,保證了儀表用氣的穩(wěn)定,但中小型紙機(jī)因產(chǎn)能小、投資省，并沒有將儀表用氣和工藝用氣分開,這就可能在紙機(jī)斷紙引紙時工藝用氣量大造成主管氣壓降低,導(dǎo)致流漿箱壓力不穩(wěn)定,所以采用氣墊式流漿箱的紙機(jī)需要考慮如何保持壓縮空氣壓力穩(wěn)定的問題。④更換變形的流漿箱唇板,穩(wěn)定橫幅定量。流漿箱唇板的變形導(dǎo)致橫幅上漿量不均勻,引起橫幅定量差大,需要更換新的唇板,調(diào)節(jié)過程中需要按“三點(diǎn)調(diào)節(jié)法”合理調(diào)節(jié),保護(hù)唇板。

2.5 流漿箱唇板合理調(diào)節(jié)

中小型紙機(jī)流漿箱唇板開度的微量調(diào)節(jié)多數(shù)通過人工根據(jù)水線長短不一進(jìn)行局部調(diào)節(jié),但因操作人員缺乏理論依據(jù),多數(shù)憑自己的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)節(jié),容易造成唇板永久變形,導(dǎo)致流漿箱唇板更換頻繁,維護(hù)費(fèi)用高,同時也容易造成紙張橫幅定量、厚度、水分、灰分差較大,影響成紙質(zhì)量。這也是中小型紙機(jī)成紙質(zhì)量難以提高的主要原因之一。

中小型紙機(jī)唇板微量調(diào)節(jié)要求采用“三點(diǎn)調(diào)節(jié)法”局部調(diào)節(jié)唇板開度,并且只允許作為微量調(diào)節(jié)。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐,相鄰部位唇板開度的差別不應(yīng)大于0.2 mm,否則因唇板彎曲過大容易造成唇板永久變形。如果要對唇板某個點(diǎn)進(jìn)行較大調(diào)節(jié)時，要求同時調(diào)節(jié)相鄰兩個點(diǎn)的開度,避免相鄰部位的開度差別過大引起唇板永久變形。唇板平直、沒有變形是保證紙張橫幅定量、厚度、水分、灰分均勻的基礎(chǔ)[1]。

2.6 網(wǎng)部使用整飾輥或頂網(wǎng)

圖4 小型文化紙機(jī)網(wǎng)部整飾輥

中小型紙機(jī)因投資省流漿箱不帶稀釋水和漂片,成紙勻度普遍較差、兩面差大,但可以通過網(wǎng)部改造來改善成紙勻度。首先,小型文化紙機(jī)可以在網(wǎng)部安裝整飾輥改善紙張的勻度。目前文化用紙的定量越來越高,太陽紙業(yè)7#紙機(jī)目前生產(chǎn)的膠版印刷紙定量最高為300 g/m2,成紙勻度成為關(guān)鍵指標(biāo),如果控制不好將導(dǎo)致印刷發(fā)花等問題,影響使用。而有效的解決方式就是在網(wǎng)部安裝整飾輥(見圖4)。小型紙機(jī)在使用整飾輥后紙張的勻度提高30%左右,尤其是膠版印刷紙勻度提高更為明顯。其次,中型文化紙機(jī)可以在網(wǎng)部安裝頂網(wǎng)改善紙張的兩面性。目前車速在1300 m/min以下的高速文化紙機(jī)基本都是底網(wǎng)加頂網(wǎng)的紙機(jī)。但過去中型文化紙機(jī)為了節(jié)省投資可能省去了頂網(wǎng)，沒有頂網(wǎng)的中型長網(wǎng)文化紙機(jī)生產(chǎn)的紙張兩面差較大,尤其是色相兩面差更是明顯。太陽紙業(yè)的3520 mm紙機(jī),過去沒有頂網(wǎng),生產(chǎn)文化用紙時色相兩面差大,客戶不愿使用該紙機(jī)生產(chǎn)的紙張,后來通過技術(shù)改造在長網(wǎng)上添加一個頂網(wǎng),紙張兩面性明顯改善,改造后生產(chǎn)的文化用紙供不應(yīng)求。

2.7 壓榨部使用靴式壓榨

過去傳統(tǒng)的中型文化紙機(jī)壓榨部都采用傳統(tǒng)的四輥三壓區(qū)而沒有靴式壓榨。隨著大型文化紙機(jī)靴式壓榨技術(shù)的成功應(yīng)用,中型文化紙機(jī)逐步進(jìn)行技術(shù)改造,將傳統(tǒng)四輥三壓區(qū)中的頂輥改成靴壓輥[2],改造后脫水效果明顯改善,進(jìn)干燥部的紙張干度由43%以下提高到49%左右,壓榨部斷紙明顯減少,干燥部的蒸汽單耗明顯降低,干燥部前幾個烘缸的粘缸現(xiàn)象明顯減輕,車速有提高的空間。

2.8 加強(qiáng)干燥部干網(wǎng)洗滌

為了減少紙面的接頭痕，小型紙機(jī)使用的干網(wǎng)普遍使用無端干網(wǎng),但在無端干網(wǎng)更換過程中需要將干網(wǎng)內(nèi)所有的導(dǎo)輥卸下、將干網(wǎng)從一端穿入后再裝上,加之小型文化紙機(jī)環(huán)境衛(wèi)生差,導(dǎo)致剛上機(jī)的干網(wǎng)油泥斑斑,同時干燥部正常運(yùn)行時氣罩灰塵大(見圖2)、導(dǎo)輥頭上甩油脂,諸多外部原因造成干網(wǎng)很臟(見圖3),紙張生產(chǎn)出來后紙面塵埃臟點(diǎn)多。中型文化紙機(jī)上述現(xiàn)象稍好。所以中小型文化紙機(jī)要加強(qiáng)干網(wǎng)清洗,可以利用異常停機(jī)或刷車的時間人工清洗干網(wǎng),很臟的地方還要使用清洗劑輔助清洗,但清洗后需要立即烘干,否則烘缸會生銹,不但起不到好的效果反而會造成干網(wǎng)更臟(鐵銹粘到干網(wǎng)上)。

2.9 加強(qiáng)施膠機(jī)控制

施膠機(jī)施膠效果很大程度上影響到紙張的表面強(qiáng)度等。施膠機(jī)施膠效果包括施膠量的大小、施膠的整幅均勻性等,同樣條件下施膠量大則表面強(qiáng)度大、挺度大,施膠均勻則施膠對紙張水分和定量影響小,但如何控制和優(yōu)化施膠效果是關(guān)鍵。

過去小型文化紙機(jī)的施膠機(jī)幾乎都是采用槽式施膠機(jī),紙幅穿過兩施膠輥間槽內(nèi)的施膠液進(jìn)行施膠,表面膠從施膠機(jī)一端進(jìn)料，從另一端回流多余的料,而當(dāng)施膠淀粉的濃度超過某一濃度時，施膠機(jī)槽內(nèi)的膠料就像沸騰了一樣到處亂濺,限制了表面施膠淀粉濃度的提高,導(dǎo)致紙張表面強(qiáng)度低。針對此問題可以對小型文化紙機(jī)的施膠機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造,將施膠機(jī)的進(jìn)料方式改為在紙張兩側(cè)、施膠輥中間進(jìn)料、兩端回流多余的料,改造后表面施膠淀粉濃度由過去的8.0%左右提高到14.0%左右,紙張的表面施膠量會明顯提高,表面強(qiáng)度相應(yīng)提高。

2.10 加強(qiáng)壓光機(jī)控制

小型文化紙機(jī)的壓光機(jī)過去基本上都是采用硬壓光,局部壓力不能微調(diào),厚度橫幅差大。隨著大型文化紙機(jī)軟壓光技術(shù)應(yīng)用的成熟,軟壓光開始應(yīng)用到車速稍快、幅寬稍寬的中小型文化紙機(jī)上,紙張橫幅厚度差明顯變小,但軟壓光輥中高需要控制恰當(dāng),否則會造成紙幅兩邊的厚度偏大或偏小。

圖5 PAM上料儲存罐PAM腐爛變質(zhì)嚴(yán)重

圖6 PAM上料管道里PAM腐爛變質(zhì)嚴(yán)重

3 優(yōu)化造紙化學(xué)品的使用

3.1 優(yōu)化助留助濾劑的使用

中小型文化紙機(jī)幾乎都使用助留助濾劑,但小型文化紙機(jī)因車速低一般僅采用一元助留助濾系統(tǒng),主要是陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)；中型文化紙機(jī)可能采用雙元助留助濾劑系統(tǒng),主要是陽離子聚丙烯酰胺(CPAM)和陰離子聚丙烯酰胺(APAM)或膨潤土、硅溶膠。

首先,PAM使用過程中需要做好制備和過濾工作。制備時PAM濃度不宜過高,否則不溶解或未充分溶解的顆粒多；在線添加時如果沒有過濾器則會造成紙面亮點(diǎn)多或孔洞多,影響紙張質(zhì)量,所以如果用量能滿足要求，在PAM制備時則應(yīng)盡量延長制備時間,并且在上料儲存罐也裝上剪切力不大、轉(zhuǎn)速適當(dāng)?shù)臄嚢柽M(jìn)一步改善溶解效果。PAM在線添加時需要使用過濾器,并定期清洗過濾器。同時,PAM制備時建議使用適量的殺菌防腐劑,防止使用過程中出現(xiàn)腐爛變質(zhì)的現(xiàn)象(見圖5和圖6)。

其次,中小型文化紙機(jī)尤其是小型文化紙機(jī)在使用PAM作為助留助濾劑時最好控制添加量,而不能為了提高助留助濾效果而大量使用PAM,否則會因壓力篩的剪切力小而堵塞壓力篩和造成成紙勻度差。

3.2 優(yōu)化漿內(nèi)陽離子淀粉的使用

漿內(nèi)陽離子淀粉能提高紙張內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度和改善上網(wǎng)漿料的助留助濾效果,加在濃漿內(nèi)主要是提高紙張的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度,加在稀漿內(nèi)主要是改善上網(wǎng)漿料的助留助濾效果。小型紙機(jī)生產(chǎn)的紙以低定量紙張為主,除成紙灰分較高之外，一般在印刷過程中不會出現(xiàn)起卷分層的現(xiàn)象,內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度基本能滿足要求,所以這樣的紙機(jī)不需要在濃漿中使用陽離子淀粉；對于紙機(jī)車速在500 m/min以下的紙機(jī)僅使用助留助濾劑就能滿足助留要求。不使用漿內(nèi)陽離子淀粉,故從降低成紙成本角度考慮中小型文化紙機(jī)可以不用或少用漿內(nèi)陽離子淀粉。但對于生產(chǎn)定量80 g/m2以上的文化用紙，如果生產(chǎn)過程中打漿度不高和成紙灰分較高,建議在濃漿中添加適量的漿內(nèi)陽離子淀粉(80～100 g/m2的紙種建議用量8～10 kg/t紙,高于100 g/m2的紙種建議用量10～12 kg/t紙),以防止內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度不高而導(dǎo)致印刷過程中起卷分層硌壞橡皮布。漿內(nèi)使用陽離子淀粉時，在線添加時濃度需要稀釋到1.0%以下并做好過濾措施,同時需要做好漿料和白水系統(tǒng)的殺菌防腐,否則可能造成紙孔洞多和系統(tǒng)微生物繁殖快的現(xiàn)象。

3.3 優(yōu)化染料、顏料的使用

中小型紙機(jī)幾乎都使用染料、顏料,但染料、顏料若制備不好會造成成紙紙面有染料、顏料色斑點(diǎn),影響產(chǎn)品質(zhì)量。液體染料、顏料制備時需要做好兩點(diǎn)：①制備過程中稀釋水需要使用冷凝水,水溫控制在60℃以下較好,因硬度高的清水可能在稀釋過程中與染料、顏料產(chǎn)生絮狀沉淀；②原液應(yīng)先過濾再稀釋制備,制備過程中溶解時間適當(dāng)延長(有益染料、顏料溶解),在線添加時建議使用過濾器(100目以上過濾網(wǎng),并定期清洗),多次過濾是防止成紙有染料、顏料色斑點(diǎn)的前提。過去,人們普遍認(rèn)為染料、顏料原液自身就是液體不會有沉淀,實(shí)際上再好的國外染料、顏料供應(yīng)商生產(chǎn)的染料、顏料都出現(xiàn)過沉淀現(xiàn)象,而且有的相當(dāng)嚴(yán)重。而固體顏料的制備和添加更復(fù)雜,國產(chǎn)的固體顏料更應(yīng)該注意。建議使用液體的染料和顏料,因?yàn)楣腆w顏料需要熬制,有的細(xì)小顆粒很難溶解,稍不慎可能造成成批的紙產(chǎn)品因顏料色斑點(diǎn)超標(biāo)而降低產(chǎn)品等級或產(chǎn)生廢品。

3.4 優(yōu)化AKD的使用

過去中小型文化紙機(jī)采用酸性施膠方式,使用松香膠作為漿內(nèi)施膠劑和使用滑石粉作為填料,但在大型文化紙機(jī)使用AKD或ASA作為漿內(nèi)施膠劑和廉價碳酸鈣作為填料的中性施膠方式取得成功后，目前中小型文化紙機(jī)大多數(shù)都改成了中性施膠方式,不再使用硫酸鋁調(diào)節(jié)pH值,改用AKD施膠和碳酸鈣加填。但AKD作為施膠劑存在水解的風(fēng)險,尤其是小型文化紙機(jī)流程簡單,流漿箱回流的漿料直接排到了機(jī)外白水槽,加速了白水循環(huán)中殘留的AKD的水解,導(dǎo)致漿料和白水系統(tǒng)AKD水解產(chǎn)物多(見圖7),紙張塵埃點(diǎn)多。有效的解決辦法為：首先將大部分漿內(nèi)AKD轉(zhuǎn)移到表面施膠[3]；其次將AKD加入點(diǎn)由原來的機(jī)外白水槽沖漿泵白水入口處改到上漿管,并適當(dāng)減小流漿箱漿料的回流量；還有就是在機(jī)外白水槽添加適量的消泡劑。

圖7 機(jī)外白水槽AKD水解產(chǎn)物多

3.5 優(yōu)化表面施膠工藝[1]

表面施膠是提高紙張表面強(qiáng)度的有效途徑。表面施膠最廉價的原料就是淀粉,如果紙張表面強(qiáng)度要求不是特別高則可以考慮使用淀粉酶轉(zhuǎn)化玉米原淀粉,如果對表面施膠有特殊要求則可以使用相應(yīng)的表面施膠劑,比如AKD和AKD增效劑混合液、丙烯酸酯類表面施膠劑、PVA、PAM、CMC等。

圖8 表面膠儲存罐水解產(chǎn)物多

太陽紙業(yè)小型文化紙機(jī)表面施膠主要使用酶轉(zhuǎn)化玉米原淀粉，并添加AKD和AKD增效劑混合液進(jìn)行表面施膠,但表面膠系統(tǒng)泡沫特別大,水解產(chǎn)物特別多(見圖8),紙張表面強(qiáng)度普遍不高。優(yōu)化后把AKD和AKD增效劑混合液由表面膠儲存罐改到施膠機(jī)上料罐,把回流膠料改到表面膠儲存罐的提料泵入口,AKD的水解問題得到有效解決,紙張表面強(qiáng)度得以提高。

4 結(jié) 語

目前中小型文化紙機(jī)在我國造紙行業(yè)中仍占有一席之地,但因環(huán)保政策變嚴(yán)，大多數(shù)中小型文化紙機(jī)不得不使用商品漿替代自制漿，廉價麥草漿等自制漿失去了以往的優(yōu)勢,加之中小型文化紙機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量確實(shí)不容樂觀、產(chǎn)品價格低,企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益很差,所以要生存只能通過改善產(chǎn)品質(zhì)量、提升產(chǎn)品檔次和提高產(chǎn)品售價。本文通過總結(jié)大型和中小型文化紙機(jī)多年的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),從加強(qiáng)清潔生產(chǎn)、加強(qiáng)制漿造紙的過程控制、優(yōu)化造紙化學(xué)品的應(yīng)用等方面著手，減少成紙塵埃點(diǎn)，提高成紙強(qiáng)度，改善成紙定量、水分、厚度、灰分差、平滑度差、色差等物理指標(biāo)來提高中小型文化紙機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,使中小型文化紙機(jī)能在生存中求發(fā)展、在發(fā)展中求生存。

[1] WEI Zhi-bin, ZHANG Rui-jie.The Measures for Pulp and Paper Enterprise to Save Energy and Reduce Consumption and Reducing Pollution and Improve Economic Benefit[J].China Pulp & Paper, 2013, 32(3): 65.危志斌, 張瑞杰.制漿造紙企業(yè)節(jié)能降耗減污增效措施[J].中國造紙, 2013, 32(3): 65.

[2] Wei Zhi-bin, Wang Ying-chun, Kong Hong-mei, et al.The measures for small and medium-sized culture paper machine to saving energy and reducing consumption and reducing pollution and Improve economic benefit[J].China Pulp and Paper Industry, 2014, 35(14): 13.危志斌, 王迎春, 孔紅梅, 等.中小型文化紙機(jī)節(jié)能降耗、減污增效的措施[J].中華紙業(yè), 2014, 35(14): 13.

(責(zé)任編輯：馬 忻)

The Measures for Small and Medium-sized Culture Paper Machines to Improve the Paper Quality

WEI Zhi-bin*ZHANG Rui-jie

(ShandongSunPaperIndusryJoinSockCo.,Ltd.,Jining,ShandongProvince, 272100)

With implementation of the increasingly strict environmental protection policies in China, effectively improving product quality is the only choice of the small and medium-sized culture paper machines to avoid the elimination fate.Small and medium culture paper machines should learn the technology and experiences from the large culture paper machines.Through strengthening the cleaner production and the process, controlling and optimizing the use of paper making chemicals, the product quality could be improved continuously, so as to create the survival conditions for the small and medium-sized culture paper machines.

small and medium-sized culture paper machine; paper quality; cleaner production; process control; paper making chemicals

危志斌先生，工程師；主要從事工藝技術(shù)、化驗(yàn)、造紙化學(xué)品、紙機(jī)易耗器材的管理工作。

2015-06-26(修改稿)

TS761.1

A

10.11980/j.issn.0254-508X.2015.11.014