脂肪酸皂與脫墨漿接觸時間對浮選效率和成本的影響

隨著廢紙漿質(zhì)量的下降和生產(chǎn)成本的增加，廢紙漿廠都在尋找可以降低生產(chǎn)成本和優(yōu)化廢紙漿生產(chǎn)的方法。該文探索了延長脂肪酸皂和紙漿的接觸時間是否可以改善浮選效率，進而改善脫墨漿（DIP）的質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。研究在工廠A和工廠B等2家新聞紙生產(chǎn)廠進行，所用原料為脫墨漿和熱磨機械漿。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：改變脂肪酸皂添加點來增加脂肪酸皂與脫墨漿的接觸時間可提高浮選效率；在維持DIP漿料的目標(biāo)白度時，工廠A可有效降低皂用量；而工廠B改善了DIP漿料的最終白度并降低漂白化學(xué)品用量，同時還降低了從浮選槽出口漿料的脂肪酸皂的攜帶量，并改善了紙張的摩擦系數(shù)（COF）。

對于大部分脫墨漿廠而言，脂肪酸皂通常添加于碎漿機或者浮選槽的入口；盡管二者都是合理加入位置，但前者主要是為了使脂肪酸皂與漿料有足夠的混合接觸時間以改善油墨捕集效果；而后者有利于減少漿料泡沫，但是這種添加位置卻可增加浮選損失。

脂肪酸皂在脫墨過程中主要發(fā)生如下作用，即脂肪酸基團的分解；與鈣離子反應(yīng)形成高度不溶的鈣皂；可溶的和沉淀的皂對油墨顆粒的吸附以增加絮聚團的疏水性；最后通過浮選法去除油墨。在一般脫墨條件下，脫墨過程速度并不快。本研究通過在2家新聞紙生產(chǎn)廠研究了延長脂肪酸皂和紙漿的接觸時間是否可以改善浮選效率，進而改善脫墨漿的質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

1　材料與方法

1.1脂肪酸皂的添加位置

圖1為工廠A的2條脫墨浮選生產(chǎn)線。

圖1　工廠A脫墨線1和脫墨線2的工藝流程圖

工廠A生產(chǎn)新聞紙，其原料為35%～60%的DIP和40%～65%的熱磨機械漿（TMP）。脫墨線1（L1）為1臺Lamort浮選槽，包括1臺初級浮選槽和1臺二級浮選槽，日產(chǎn)量可達(dá)200 t，當(dāng)產(chǎn)量較高時，啟用該生產(chǎn)線。脫墨線2（L2）主要由5臺福伊特初級浮選槽（P1～P5）和1臺二級浮選槽（S1）組成，日產(chǎn)量為400 t。

陰離子脂肪酸皂由凱米拉公司提供，現(xiàn)場進行皂化作為單獨的脫墨劑。該脫墨劑添加在浮選槽前，添加量為5.2 kg/t。這樣脂肪酸皂與漿料的接觸時間少于1 min［根據(jù)脂肪酸皂的添加位置（圖中虛線位置）估計脂肪酸皂與漿料的接觸時間，下同］。采用電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定溶解鈣離子濃度，結(jié)果為質(zhì)量分?jǐn)?shù)（160±26）×10-6。

在該廠進行了2組實驗，其目的是通過改變陰離子捕集劑的添加位置來延長脂肪酸皂與漿料的接觸時間，如圖1所示。第1個添加位置為卸料池的入口，可將漿料與脂肪酸皂的接觸時間增加至5～15 min。根據(jù)產(chǎn)量的變化，其接觸時間也有所不同。當(dāng)產(chǎn)量高時，漿料分支進入2個卸料池，而后直接進入給料槽，如圖2所示。第2個添加位置是鼓式碎漿機的入口。

圖2　工廠A所用脂肪酸皂的添加位置

2個脫墨漿廠在浮選前后均配備了白度和有效殘余油墨（ERIC）傳感器。雖然傳感器并不能反映出DIP漿料真實白度和ERIC，但卻可反映出漿料性能的趨勢變化。工廠A的白度和ERIC在線測量傳感器安裝在浮選槽喂料口（a）和良漿口（1b和2b）。

圖3顯示了工廠B的脫墨線1和脫墨線2的工藝流程圖。

圖3　工廠B的脫墨線1和脫墨線2的工藝流程圖

工廠B主要采用30%～65%的DIP和35%～70%的TMP為原料生產(chǎn)新聞紙。脫墨線L1由7臺平行排列的初級Black Clawson浮選槽組成（BC1～BC7）。當(dāng)產(chǎn)量較高時，啟用第2條浮選脫墨線——由6臺安德里茨浮選槽組成（P1～P6）。所有Black Clawson浮選槽和安德里茨浮選槽P1中的漿料組分和化學(xué)助劑均相同。工廠B新聞紙的產(chǎn)量為450～600 t/d，其中Black Clawson浮選槽生產(chǎn)量約占總產(chǎn)量的三分之二。

在現(xiàn)場對陰離子脂肪酸皂進行皂化后作為單獨的脫墨劑，實驗過程中其用量保持不變。脂肪酸皂的添加位置在給料槽與浮選線L1和L2之間，使得漿料在浮選前與脂肪酸皂的接觸時間控制在1 min之內(nèi)。電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定的溶解鈣離子濃度為250×10-6～265×10-6。試驗時，通過將脂肪酸皂的添加點向鼓式碎漿機方向移動來增加脂肪酸皂與漿料的接觸時間，如圖3所示（脂肪酸皂與漿料的接觸時間最終可增加到60 min）。

工廠B的白度和ERIC值在線測量傳感器安裝在浮選槽喂料口（a）和良漿口（b）。手抄片的白度和ERIC值的測定使用Black Clawson浮選槽（BC1～BC7）的良漿和安德里茨浮選槽P6的漿料。

1.2DIP漿料的光學(xué)性能

為了校準(zhǔn)傳感器白度與ERIC值的讀數(shù)，根據(jù)PAPTAC標(biāo)準(zhǔn)方法E.1《紙漿、紙張和紙板的白度》通過加入CPAM（B廠）或未加入（A廠）制備DIP漿料。對于工廠B，從浮選設(shè)備前后收集漿料。對浮選前的樣品進行充分洗滌以估計不可浮選出去的或者與纖維鍵合的油墨濃度。

1.3浮選槽的空氣含量

實驗前，對工廠B所用的Black Clawson和安德里茨浮選槽的空氣噴射器進行修理，以防止堵塞。FPMonitAir探頭插入工廠A的福伊特2號脫墨線P3槽中（圖1）和工廠B的1號脫墨線浮選槽（BC1，BC2）和2號脫墨線P1～P6，以讀取空氣含量的變化。在安德里茨浮選槽中，探針每10 s讀取1次數(shù)據(jù)，連續(xù)采集10 min的數(shù)據(jù)。除此之外，脂肪酸皂添加點的變化也會造成泡沫池液位的變化，從而反映出空氣含量的變化。

1.4硬脂酸和軟脂酸分析

在工廠A，混合樣品來源于壓榨過的TMP、DIP以及從3臺紙機（PM1、PM2和PM3）取下來的紙樣的混合物。在工廠B，混合樣品取自2臺新聞紙機（PM3和PM4）。樣品采用二氯甲烷進行索式抽提前進行冷凍干燥。采用重氮甲烷對抽提物改性，而后通過氣相色譜分析進行分離。

1.5紙張的摩擦系數(shù)（COF）與皺褶指數(shù)

采用TAPPI測試方法T 549-om-13《采用平行方法測定未涂布紙張和打印紙的靜態(tài)和動態(tài)摩擦系數(shù)》對工廠A中取自PM1、PM2和PM3紙機的混合紙樣每星期測定2次紙張的COF。試驗后，COF的測試仍繼續(xù)進行，只是測定頻率減少，直至試驗結(jié)束后的1年半。需要注意的是，在工廠試驗過程中，COF的測定雖然采用了同樣的方法，但是在不同測試設(shè)備上完成的。為了降低不同設(shè)備之間的差異，對數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化。皺褶指數(shù)的測定由負(fù)責(zé)檢查卷紙部的工人完成。

2　結(jié)果與討論

2個工廠的試驗都有相同的目的，即降低成本，改善浮選脫墨效率和DIP漿料質(zhì)量，降低紙機部分脂肪酸皂的含量從而改善紙張的COF、減少紙張皺褶的發(fā)生。在工廠A中，前期曾嘗試將浮選捕集劑添加在碎漿機的入口，結(jié)果導(dǎo)致泡沫從泡沫池和福伊特浮選槽中溢流出來。在改變脂肪酸皂添加點的1 h內(nèi)，大量的泡沫使得3級和4級浮選槽的泵以及將泡沫漿池泵送至循環(huán)漿渣的泵失去壓力，造成泵無法工作。基于此，設(shè)計了新的試驗，逐漸移動捕集劑的添加點至碎漿機的出口，最終至鼓式碎漿機的入口。在2個工廠的試驗中，盡量選擇容易實現(xiàn)的脂肪酸皂的添加點。

2.1工廠A

為了阻止過量泡沫的形成，對脂肪酸皂的添加點逐步改變，分別將加入到浮選混合槽中20%和30%的脂肪酸皂加入到卸料池以增加5～15 min與紙漿的接觸時間。加入的脂肪酸皂轉(zhuǎn)移30 min后得到空氣含量的變化趨勢。圖4顯示了工廠A中L1線和L2線的空氣含量隨脂肪酸皂轉(zhuǎn)移的變化圖。

圖4　工廠A中L1線和L2線的空氣含量隨脂肪酸皂轉(zhuǎn)移的變化圖

圖4表明浮選混合槽入口脂肪酸皂劑用量由20%逐漸增加到30%，其P3福伊特浮選槽的空氣含量和泡沫槽的液位也在增加；而隨著浮選槽入口脂肪酸皂用量的降低，空氣含量逐漸升高了5百分點，達(dá)到20%。隨后，當(dāng)卸料池中脂肪酸皂用量為30%時，空氣含量逐漸降低至17%～18%；而此時，浮選槽泡沫含量增加至25%，泡沫槽的液位達(dá)到檢測上線105%。為了避免泡沫溢出，臨時關(guān)掉了從P2到P3的漿泵約30 min，浮選脂肪酸皂返回至浮選槽的入口。這些方法都導(dǎo)致福伊特浮選槽中的空氣含量和泡沫槽液位的降低。這些數(shù)據(jù)在實驗室曾得到證實，當(dāng)脂肪酸皂添加到浮選槽中，泡沫直徑開始變大；而隨著空氣含量的增加，泡沫直徑逐漸變小。顯然，脂肪酸皂在較短混合時間時具有消泡的作用。

截止試驗第2天早上，浮選槽中的空氣含量又回到最初的15%。工廠注意到，在試驗的第1天，脫墨車間的產(chǎn)量較低，因此可判斷脂肪酸皂與漿料接觸時間為15 min而不是5 min（圖2）。延長脂肪酸皂與漿料的接觸時間有助于形成小而穩(wěn)定的氣泡，進而使脂肪酸皂失去了消泡的作用。脫墨線L1中的Lamort浮選槽并未出現(xiàn)同樣的問題，反而氣泡穩(wěn)定性更好；由于僅有一個可供使用的測量探針，因此無法在線測定該浮選設(shè)備的空氣含量。我們猜測與福伊特浮選槽的停留時間（5 min）相比，在Lamort槽中較長的停留時間（10 min）可部分解釋此現(xiàn)象，即該槽通過較長的脂肪酸皂的接觸時間和較為穩(wěn)定的小氣泡，已經(jīng)適應(yīng)了泡沫的影響。其他因素也可以解釋2種類型浮選槽在布?xì)夥矫娴牟煌?，這包括較差的布?xì)獾腖amort浮選槽和另一種具有高湍流的浮選槽。

第3天進行了重復(fù)試驗，將加入到浮選混合槽中20%脂肪酸皂加入到卸料池以增加5～15 min的接觸時間。隨著脂肪酸皂接觸時間的增加，DIP的白度也隨著增加，見圖5。

圖5　工廠A中L1線和L2線的20%的脂肪酸皂轉(zhuǎn)移后DIP漿料白度的增加值的變化

圖5表明，采用工廠白度傳感器測定的L1和L2浮選線良漿白度有所增加。作為比較，該圖也包括了原始漿料的白度。需要注意的是，在試驗過程中，產(chǎn)量有所下降，因此L1脫墨線停止生產(chǎn)，從而也停止了白度的測量。當(dāng)卸料池脂肪酸皂的用量為0%時，L1和L2線良漿的白度相近，但當(dāng)20%的脂肪酸皂添加于卸料池后，L2線白度增加3.5。由于從進漿到良漿生產(chǎn)出來白度的變化需要6 h，添加于卸料池的脂肪酸皂用量減少5%，使得剩余的95%的脂肪酸皂中的80%的加入浮選槽入口，15%加入到卸料池。在接下來的幾星期，浮選脂肪酸皂逐漸以同樣方式轉(zhuǎn)移浮選槽需要更長的時間來平衡這些改變。同時，通過降低在卸料池而非浮選槽中脂肪酸皂用量，其消泡作用會降低福伊特浮選槽和泡沫槽的空氣含量。

2條脫墨線漿料白度的增加與通過改善通氣條件而得到的更小尺寸的泡沫有關(guān)，正因為如此，提高了氣泡的比表面積，增加了浮選速率常數(shù)。氣泡收集油墨的效率增加造成速率常數(shù)的增加。延長脂肪酸皂的接觸時間不僅有利于加強油墨從纖維表面的分離；而且，在鈣離子存在的情況下，提高了鈣離子與脂肪酸皂的絮聚，進而增加了油墨的絮聚，但絮聚往往較慢。隨著越來越多的鈣離子與脂肪酸皂和油墨進行反應(yīng)，提高了復(fù)合物的憎水性，進而有利于絮聚團吸附在氣泡上，最終通過浮選去除。實際上，油墨去除效率的改善通過Lamort初級浮選設(shè)備的氣泡顏色也可觀察出，與較短的皂化時間而得到的淺灰色的氣泡相比，其顏色幾乎為黑色；而且，脂肪酸皂在DIP漿料和紙張中的含量也有所減少。白度、ERIC以及油墨去除率的改善效果通過每天6次的測試數(shù)據(jù)所證實；雖然試驗檢測所得到的數(shù)值與傳感器上的讀數(shù)不同，但測試期間2種方法所得到的白度增加值和油墨去除率是相同的。

在第1次試驗（trail 1）期間，工廠A逐漸將脂肪酸皂的添加點從浮選槽向前挪位以期達(dá)到降低脂肪酸皂的用量，維持目標(biāo)白度的目的。

圖6　工廠A控制和試驗階段脂肪酸皂含量

圖6表明，在工廠維持L1和L2脫墨線良漿的目標(biāo)白度的基礎(chǔ)上，脂肪酸皂的總用量降低了25%。前期發(fā)現(xiàn)，增加皂化時間可改善浮選效率，降低脂肪酸皂的用量；因此第2組試驗需要探究是否繼續(xù)增加脂肪酸皂的接觸時間（30 min）來進一步改善油墨去除率。在碎漿機入口添加脂肪酸皂粉末，而取代在卸料池添加脂肪酸皂。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，白度傳感器測得的紙漿白度下降了0.8。從我們前期實驗室研究中發(fā)現(xiàn)，浮選效率的改善主要發(fā)生在脂肪酸皂與漿料的接觸時間為15 min內(nèi)，所以我們對于工廠這次試驗的結(jié)果并不感到奇怪；因此，我們還是將脂肪酸皂的添加點改為卸料池的入口。在該處添加脂肪酸皂的優(yōu)點以及脂肪酸皂用量的減少都被工廠后續(xù)進行的另外2組試驗所證實（圖6），即脂肪酸皂以原始用量添加到浮選槽的進漿口。脂肪酸皂用量降低25%，可為工廠節(jié)約15～32.5萬美元/a，這取決于DIP以及其他表面活性劑的用量。

增加通氣量會讓工廠關(guān)注得率損失，試驗每天測定壓榨后二級浮選的漿渣量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過3個月的測定，紙漿得率并未發(fā)生變化。

脂肪酸皂隨著紙漿攜帶到紙機中會降低紙張的COF，在卷曲和復(fù)卷過程中會造成起皺。皺褶是很窄的褶皺，會導(dǎo)致紙幅卷曲過程中形成直徑更大的紙卷。由于紙卷邊緣較高的載荷，因此該紙病經(jīng)常發(fā)生在輥子邊緣的下部。該紙病的形成也與厚度較薄、質(zhì)量較輕類型的紙，如新聞紙，尤其是高DIP含量的新聞紙有關(guān)。邊緣載荷大小可通過控制紙幅邊緣厚度和水分來調(diào)控；然而，當(dāng)紙幅COF較低時，正如1～3號紙機所生產(chǎn)的新聞紙，會造成紙幅層與層之間發(fā)生打滑。為了避免復(fù)卷過程中發(fā)生皺褶紙病以及客戶的投訴，工廠通常會在冬季紙幅COF較低時，留下105 mm寬度的線軸（該方法會導(dǎo)致減產(chǎn)）。很多因素可影響紙張的COF，而紙張表面的化學(xué)性質(zhì)是最重要的影響因素。存在于浮選捕集劑中少量的低表面能的物質(zhì)（如飽和脂肪酸）都會顯著降低紙張的COF。對于COF，紙卷之間的滑動以及皺褶的形成都有一個臨界值，因此COF很小的變化對于紙張來說都至關(guān)重要。通常有2種方法可以降低皺褶的發(fā)生：（1）改變紙張原料性能；（2）改變復(fù)卷設(shè)備及操作。

雖然TMP和DIP漿料中的抽出物都可增加紙張的潤滑效果，但是飽和脂肪酸（如硬脂酸和軟脂酸）的影響更大。浮選捕集劑是飽和及未飽和脂肪酸的混合物。由于在大量TMP中并未發(fā)現(xiàn)飽和脂肪酸，因此測定新聞紙中所含有的捕集劑含量變得相對容易。圖7顯示了工廠A中TMP、DIP和新聞紙中飽和脂肪酸濃度和浮選脂肪酸皂用量的相關(guān)性。

由圖7可以看出，從1～3號紙機取得的TMP、DIP和新聞紙的混合樣品中，二氯甲烷抽出物所含結(jié)合的飽和脂肪酸含量。需要注意的是，工廠目前采用表面活性劑逐漸代替脂肪酸皂，以降低脂肪酸皂用量。當(dāng)脂肪酸皂用量降低25%時，DIP漿料中飽和脂肪酸含量降低了36%，在紙張中降低了54%。這表明，脂肪酸皂的攜帶量與脂肪酸皂用量相關(guān)；并且，提高脂肪酸皂與漿料的接觸時間可使皂化反應(yīng)充分進行，從而有利于提高浮選效率。

圖7　工廠A中TMP、DIP和新聞紙中飽和脂肪酸濃度和浮選脂肪酸皂用量的相關(guān)性

減少飽和脂肪酸的攜帶量對紙張COF也有積極影響。在工廠進行試驗前，冬季的靜摩擦系數(shù)從0.38下降到0.37，而動摩擦系數(shù)從0.24下降至0.22，冬季紙張的COF會更低。這是因為該季節(jié)木材中的樹脂和脂肪酸含量偏高?？梢钥闯鯟OF數(shù)據(jù)變化很小，因此很難證明原因所在，同時工廠對COF的測定頻率很低，就進一步增加了原因的不確定性；雖然很難預(yù)測抽出物含量變化何時發(fā)生，但是我們試驗開始于冬季的12月1日，即當(dāng)COF看似開始降低的時候進行的。另外，也選擇第2年的3月8日記錄數(shù)據(jù)，即改變脂肪酸皂用量的前3天。圖8顯示了這些時間數(shù)據(jù)的變化（圖中：柱狀圖是從1～3號紙機取出的新聞紙的秋季、冬季和脂肪酸皂化后的COF；數(shù)字百分比是低于最低值0.35的百分比）。

與真實測定值相比，我們更加關(guān)注的是數(shù)據(jù)的變化量以及COF下降到小于0.35時的頻率。在秋季，紙張COF小于0.35的頻率占26%；而冬季，即當(dāng)年的12月至第2年的3月，達(dá)到了57%。而在第2年的6月，COF小于0.35的頻率下降到7%。在第2年的3月8日，工廠中的操作工人報告說經(jīng)常出現(xiàn)的皺褶消失了。雖然COF數(shù)據(jù)更大程度上取決于人工測定，但是操作工也發(fā)現(xiàn)皺褶出現(xiàn)的次數(shù)在逐漸降低直至第2年的3月消失。同時，雖然工廠在這1年半的時間內(nèi)更改了復(fù)卷操作參數(shù)，但部分生產(chǎn)成本的降低與脂肪酸皂的攜帶量的減少而導(dǎo)致的皺褶的發(fā)生頻率下降有關(guān)。工廠成本的節(jié)約來自于卷軸上廢紙量的降低（2009年為8 000 t，2011年為3 400 t）和客戶投訴的減少。

2.2工廠B

圖8　工廠A新聞紙靜摩擦系數(shù)發(fā)生頻率隨著季節(jié)和脂肪酸皂的改變的變化情況

工廠B的DIP白度在過去幾年從56%～57%降低到53.5%～54%，于此同時，ERIC增加了20×10-6。造成紙漿白度和浮選效率降低的原因有收集單一低質(zhì)量的廢紙，浮選槽中空氣噴射器的老化，碎漿機中化學(xué)品的變化，產(chǎn)量的波動影響碎漿機和浮選槽中漿料的停留時間，采用碳酸鈣作為造紙?zhí)盍显斐伤挠捕壬咭约盀榱私档偷寐蕮p失而降低漿渣率等。鑒于工廠A的成功案例，我們期望在浮選前增加漿料與脂肪酸皂的接觸時間可改善Blank Clawson和安德里茨浮選槽中的油墨去除效率，從而降低漂白化學(xué)品的使用成本。圖9顯示了在皂化前增加脂肪酸皂接觸漿料的時間增加了安德里茨初級浮選槽的空氣含量（圖中：柱狀圖是10 min內(nèi)空氣含量的變化；柱狀圖上數(shù)字代表在較長的皂化時間空氣含量的增加量）。

正如工廠A（圖3），脂肪酸皂添加于2條浮選槽前，脂肪酸皂與漿料的接觸時間少于1 min。將脂肪酸皂的添加點改在漿池（卸料池），脂肪酸皂與漿料的接觸時間可增加至1 h。在改變脂肪酸皂添加點的1 h后，安德里茨浮選槽中的渣漿泡沫顏色變深，而紙漿變得更白。圖9表明，在6臺安德里茨浮選糟中的空氣含量從2.5%增加至5%。實驗室通過浮選前后手抄片測定的油墨去除率從72%提高至80%。與安德里茨浮選糟中停留5 min相比，盡管在Black Blawson浮選糟中停留時間為9 min，其浮選效率為78%～80%。Black Blawson浮選糟的浮選效率和白度的增加并沒有改善。顯然，在浮選設(shè)備中停留足夠的時間有利于增加脂肪酸皂的接觸時間，但超過1 h后對紙漿性能無明顯改善。與Black Blawson浮選糟相比，安德里茨浮選糟中低的曝氣率和效率使得其對漿料性能的提高非常明顯。工廠繼續(xù)進行了新的添加點試驗，發(fā)現(xiàn)白度提高1百分點，可節(jié)約15萬美元的化學(xué)品。

圖9　在皂化前增加脂肪酸皂接觸漿料的時間增加了安德里茨初級浮選槽的空氣含量

工廠B同樣面臨紙張COF較低和皺褶紙病的問題。雖然在試驗期間該廠沒有測定COF和皺褶，但我們在改變脂肪酸皂的添加點后的3星期測定了從浮選段攜帶的飽和脂肪酸（硬脂酸和軟脂酸）以及未飽和脂肪酸（油酸）含量。圖10顯示了浮選捕集劑攜帶到從工廠B的3號和4號新聞紙機的脂肪酸的量的降低率與脂肪酸皂化時間的增加關(guān)系。

圖10表明，3號和4號新聞紙機的樣品中二氯甲烷抽出物3種脂肪酸的含量降低了23%～35%。僅低產(chǎn)量脫墨生產(chǎn)線的浮選效率有所改善而脂肪酸皂用量并未發(fā)生變化。很明顯，提高浮選捕集劑的反應(yīng)時間，其優(yōu)勢不僅僅是油墨去除率和白度的改善，而且有利于顯著減少DIP漿料中的飽和脂肪酸帶入到新聞紙中的量。

圖10　浮選捕集劑攜帶到從工廠B的3號和4號新聞紙機的脂肪酸的量的降低率與脂肪酸皂化時間的增加關(guān)系

3　結(jié)論

在2個工廠中改變脂肪酸皂的添加點以增加浮選前脂肪酸皂與紙漿的接觸時間，有利于改善所采用的4種商業(yè)浮選設(shè)備的油墨去除率。對于工廠A，更長的接觸時間可在節(jié)約浮選捕集劑用量的同時，保持相同的漿料白度。工廠B中，增加脂肪酸皂與廢紙漿的接觸時間可增加3%～5%的空氣含量，進而使油墨去除率從72%提高至80%。同時，工廠B中DIP漿料白度還提高了1百分點，從而有利于降低漂白化學(xué)品成本。通過延長浮選設(shè)備中的停留時間和改變通氣順序并不能改善浮選效率。無論是否在浮選前或者浮選過程中，脂肪酸皂與紙漿的接觸時間應(yīng)安排9～20 min以使浮選效率最大化。浮選前，提高脂肪酸皂的接觸時間至45～60 min并不能進一步改善浮選效率。

2個工廠的5臺紙機試驗結(jié)果表明，延長脂肪酸皂的接觸時間可降低30%～54%的飽和脂肪酸皂的攜帶量。工廠A中，較低的脂肪酸皂用量和脂肪酸攜帶量可降低新聞紙靜態(tài)COF低于0.35的頻率。同時，工廠也發(fā)現(xiàn)皺褶紙病的發(fā)生次數(shù)有所減少。

（宋順喜編譯）