长网新闻纸机试产轻型纸湿部化学工艺调整

符子山

(广州造纸股份有限公司,广东广州,510281)

·轻型纸·

长网新闻纸机试产轻型纸湿部化学工艺调整

符子山

(广州造纸股份有限公司,广东广州,510281)

简要介绍了G纸厂在长网新闻纸机上试产轻型纸过程中对湿部化学工艺调整的实践经验。关键词:长网新闻纸机;轻型纸;湿部化学

(E-mail:fuzs@gzpaper.com.cn)

Abstract:The practical experience ofwet end chemistry process adjustment for the trial production of bulk paper in a fourdriner newsprint papermachine is introduced briefly.

Key words:fourdriner newsprint papermachine;bulk paper;wet end chemistry

轻型印刷纸又称轻型纸或轻质纸,20世纪70年代,第一卷轻型纸于瑞典蒙肯(Munkondal)造纸厂下机,因此轻型纸又称蒙肯纸。轻型纸具有以下特点:挺度大、不透明度高、色相柔和自然、无反光、阅读时有利于保护视力;松厚度大、成书质量轻,符合当今国家基础教育为中小学生书包减负的社会需求。2004年,我国新闻出版署办公厅对人民教育出版社关于在中小学教材印刷时试用轻型纸的报告给予明确批复,同意试用推广。由于具备以上众多优点,轻型纸的市场近几年在国际国内均有较大发展。

G纸厂X号新闻纸机主体设备是由Wärtsilä公司于20世纪50年代供货,20世纪90年代技改后的主要装备有:VALMET公司气垫式流浆箱,GL&V公司“C”型顶网加长网的网部,三辊二压加第三道平压的压榨形式,Kusters公司两道软压光辊(一道正压一道反压)。该纸机抄宽3940～4030 mm,平均车速750 m/min,主要生产定量47、48 g/m2的新闻纸。

为了应对新闻纸市场饱和、产品盈利下降的状况,G纸厂启动X机台试产轻型纸项目。此前,G纸厂曾在另一设备条件与X机台接近的Y机台上进行为期2天的轻型纸试产,该次试产采用的原料配比有70%CT MP+30%D IP和80%CT MP+20%D IP,产品的定量规格有3种,分别是55、70、80 g/m2,其中70、80 g/m2轻型纸采用配比80%CT MP+20%D IP抄造;55 g/m2轻型纸则两种配比都有。试产结果: 55 g/m2轻型纸不透明度较低,尘埃略多,印刷表面强度偏低,除此之外的其余质量指标可以满足客户的需求。此次X机台试产轻型纸主要质量控制目标设定为:松厚度≥1.5 cm3/g,Cobb值≤50 g/m2,白度≥68%。

1 主要湿部化学品选择

填料:一般认为填料(如高岭土、滑石粉)的加入会提高纸张紧度。试验表明,轻质碳酸钙(PCC)没有大幅度提高成纸紧度,且不同的PPC对成纸紧度影响不同,有的使成纸紧度下降。因此,使用PCC有利于轻型纸松厚度的控制[1]。

淀粉:使用的淀粉为国民淀粉公司的Cato308i淀粉,是一种高分子质量的阳离子淀粉,取代度约0.042,能较好地改善纸张性能,该淀粉在G纸厂内其他车速在1500 m/min以上的高速纸机上使用,其保留与增强效果良好。

AKD:开始阶段采用进口产品,鉴于当前国内AKD生产技术已较为成熟,因此转用国内化学品商的供货,国产AKD上机效果丝毫不逊于外资品牌。

助留助滤系统:使用亚仕兰公司K380/PK422 PRAESTARET双元助留系统。PRAESTARET系统是新一代有机聚合物微粒技术。Praestaret K380为无油分的水乳液,无污染,不降低成纸白度,可生物降解。PRAESTARET双元助留助滤剂的作用原理:通过固体粉剂flocculant Praestaret PK422来进行架桥絮聚,再经压力筛的高速剪切,将大的絮团打碎后,用阳离子聚合物微粒Praestaret K380来填补、分散、改善成形。

湿强剂:选用聚酰胺多胺环氧氯丙烷树脂(PAE),PAE为水溶性阳离子热固型树脂,具有增湿强效果好、用量少、无毒害、对白度影响相对较小、适用pH值范围较大(pH值5～9)、损纸回收容易及添加方便、易被纤维吸附等特点,是目前应用最广泛的湿强剂[2]。

2 湿部化学工艺流程

长网新闻纸机试产轻型纸过程中,湿部化学工艺流程见图1。

3 试机工艺条件制定

成纸水分5.5%～7.5%;上网浆pH值控制在7.0～8.0;调整软压光压力和温度,使轻型纸松厚度达到试验目标水平;浆网速比约0.96;调整烘缸曲线以适应AKD产品熟化,具体方案与AKD供应商讨论制定;100%自产马尾松CT MP,白度≥70%,打浆度≥56°SR,抗张指数≥26 N·m/g。

4 试机过程主要调整

试机过程中主要湿部化学品的调整见表1。

表1 湿部主要化学品调整

采用IGT印刷适性仪测量成纸的印刷表面强度; Cobb值按GB/T 1540—1989测量;采用AUTOFORM匀度测定仪测定成纸的匀度;按GB/T 1543—1988测定成纸的不透明度,结果见表2。

表2 成纸质量指标

第1～4天生产60 g/m2轻型纸,客户对第1～2天下机的成纸进行试印刷后,反馈该批纸耐折度较差。由于100%自产马尾松CT MP为中长纤维,为了提高轻型纸的耐折度,决定更改原料配比,搭配部分长纤维进行生产。随后的生产中添加了10%的外购硫酸盐化学浆。添加硫酸盐化学浆后,检测的横向耐折度由之前的2～3次提高至5次,有效改善了成纸耐折度较差的问题。

第5～7天生产55 g/m2低定量轻型纸时,PCC添加至45 kg/t纸,以保证成纸的不透明度和白度;但第4天中班提高PCC配比后,因淀粉与助留系统没有及时调整导致中班纸机网下白水浓度上升至0.3%,网部留着非常差。同时成纸印刷表面强度也由正面1.71 m/s、反面1.58 m/s降低为正面0.84 m/s、反面0.64 m/s。第5天日班对此做出调整:淀粉用量由12 kg/t纸增至15 kg/t纸(由于现有淀粉蒸煮制备系统设备能力限制,增加淀粉用量通过淀粉蒸煮浓度由6.7%提高至7.9%,淀粉蒸煮完后稀释浓度由2.0%提高至2.4%来实现);助留剂添加量由1.5 kg/t纸提高到2.0 kg/t纸。调整淀粉和助留系统后,网下白水浓度降至0.2%以下,同时成纸印刷表面强度提高至正面1.06 m/s、反面0.96 m/s的水平,耐折度可稳定在5次。

图1 湿部化学工艺流程图

第8天生产50 g/m2更低定量轻型纸时,淀粉用量增至17 kg/t纸,助留剂用量增至2.6 kg/t纸。定量较低时,高白度下成纸的不透明度较难稳定控制,鉴于该批客户订单对白度要求不高,调低自产CT MP白度值2个百分点,以保障成纸不透明度。第9天轻型纸由50 g/m2向90 g/m2高定量纸生产切换时,助留助滤药品用量可适当调低。一般认为,高定量下纤维交织网络密度较高,X机台抄造定量在70 g/m2以上的轻型纸时网部留着率经验值在80%以上,因此,助留剂用量下调至2.0 kg/t纸,实际成纸质量也较为稳定。

在轻型纸生产趋于稳定后,为了优化湿部化学的成本,随后生产中又引进了PAE湿强剂,添加点位于成浆池入口,添加量1.5～2.0 kg/t纸。添加PAE 后,淀粉用量下调至5 kg/t纸,较好地控制了化学品总体成本。

5 结 语

在G厂X号长网新闻纸机改抄轻型纸的试机过程中,通过对原材料配比及湿部化学工艺条件的调整,最终产品质量满足了客户的要求。

[1] 刘 文,编译.高松厚度轻型纸生产技术[J].国际造纸,2007, 26(5):16.

[2] 袁瑞红,赵传山.湿强剂在生活用纸的应用及发展前景[C]// 2008(第十五届)全国造纸化学品开发应用技术研讨会论文集,苏州,2008.

(责任编辑:陈丽卿)

W et End Chem istry Process Adjustment for the Production of Bulk Paper in a Newspr int Papermachine

FU Zi-shan

(Guangzhou Paper Co.,Ltd.,Guangzhou,Guangdong Province,510281)

符子山先生,工程师;主要从事制浆造纸新技术研发与生产专题调研工作。

TS75

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0254-508X(2010)05-0076-03

2010-01-26(修改稿)