为NTT纸机量身定制的化学品方案

Attilio Bianchi Solenis（索理思）公司

为NTT纸机量身定制的化学品方案

Tailored Chemical Approach for NTT Tissue Machine

Attilio Bianchi Solenis（索理思）公司

Solenis（索理思）和维美德的合作具有悠久的历史，最近的一次协作历程长达5年，是为维美德的NTT技术开发的烘缸涂层化学品，在不同的原料配比下，适用于生产不同的产品品类（卫生纸、面巾纸、擦拭纸等）及适应进出扬克缸的纸幅水分变化。

目前，这一创新的涂层化学品已用于全球大多数已投产的NTT纸机，并得到了验证。

NTT涂层系统的不同之处

根据在TAD纸机方面积累的丰富经验，索理思开发出了这款维美德NTT涂层化学品，已成功用于NTT技术的一些特殊工艺。

表1 传统干法起皱（LDC）工艺、TAD工艺和NTT工艺的主要区别

NTT纸机也能在“平纹”模式下运行，这对NTT的上述参数将与传统LDC纸机相似，但纸幅进入扬克缸前的干度一般在47%～48%。NTT纸机的运行模式为平纹或塑纹，对涂层的要求有很大的不同。例如，在塑纹模式下，纸幅进入扬克缸前的干度和纸幅出扬克缸后的湿度是影响扬克烘缸表面和涂层温度的两个重要参数，因此在涂层方案的设计中也至关重要。一般而言，在平纹模式下，NTT纸机所需的涂层化学品的用量与传统LDC纸机相似，在塑纹模式下需要更多（但与TAD工艺相比，则所需量更少），见表2。

表2 扬克烘缸涂层化学品总添加量

索理思方案

从理论到实践，索理思与维美德一直保持合作关系。我们在维美德试验纸机上进行了一系列试验，并将这些理论应用到一些新投产的NTT纸机上。通过这些经验，我们将典型的涂层组分定义如下：

• 聚乙烯醇（PVOH）：这是涂层化学品的主要成分和最重要的组分。它保证了纸幅克服前置真空辊处的湿粘附力、顺利进入到扬克缸面，增加了涂层的厚度，保持纸幅结构的完整性，增加了松厚度，并产生更细的起皱结构。这种产品可在现场添加增塑剂之后使用。也可在现场生产，但在下列情况下，必须单独添加增塑剂。

• 涂层基本产品：一种获得专利的非热固性酸稳定树脂，能在真空辊转移和起皱刮刀处提高纸幅粘附性，并且耐受水分和湿部化学的变化。

• 扬克烘缸剥离剂/改性剂：一种无油、100%活性、应用范围宽的产品，能微调起皱刮刀处的粘附性，增强涂层稳定性，减少刮刀摩擦并控制纸幅起皱。

• 无机改性剂：磷酸盐是保持扬克缸清洁的添加剂，开机前使用。也连续使用来改善有机涂层粘缸性，可使涂层均匀并保护扬克烘缸免受腐蚀及其他污染。

每种涂层成分都有特殊的作用，应以适当的百分比添加到涂层配料中，如表3所示。

表3 典型涂层化学品组分

考虑NTT皮带的运行

NTT纸机的纸幅是从靴式压榨辊处转移至塑纹带上，然后从塑纹带上转移到扬克烘缸表面，这些都是需考虑的关键步骤。后一步骤中，在转移区有两个相反的力相互作用：

• 由扬克烘缸涂层提供的贴附力

• 纸紧贴在塑纹带上的塑纹带吸附力；这种力在平纹带上也可能出现。

塑纹带上纸的粘附力受几种因素的影响，对该参数的控制不当将导致运行和质量问题，如图1中所示的起皱缺陷。

图1 可能影响纸与皮带之间附着力的因素

• 塑纹带设计（表面光滑度）

• 纸幅通过靴式压榨辊后的水分

• 配料（脱墨浆比原生浆粘得更紧）

• 定量（低定量粘得更紧）

• 塑纹带清洁度和清洗

• 磨浆（纤维上更多OH-=更多氢键结合）

• 塑纹带剥离剂的使用

维美德和索理思合作开发出了一种化学品，可对塑纹带的粘附力进行微调，并达到以下目的：

• 通过疏水性/阳离子添加剂对塑纹带进行润滑，以提高纸幅转移效率。

• 在塑纹和平纹模式下，主要用于擦拭纸产品（湿强度高）。

• 在高车速和低定量下使用。

这种产品具有高剥离效果，100%有效。可与水混合并直接通过喷淋管喷在塑纹带表面，喷淋管位于靴式压榨辊之前（图2）。疏水成分与塑纹带上的水膜相互排斥，因此促进了纸的剥离效率。用量保持在较低水平（5～15mg/m2）。我们在一些纸厂的经验证明，通过间断性的或临时运行，就可解决NTT纸机的问题。

Z40 2.48 mmol Zn(NO3)2·6H2O与 19.84 mmol HmIM分别溶解于50 mL MeOH后，升温至60 ℃，充分溶解后，前者迅速倒入后者，并持续搅拌60 min。离心操作后于60 ℃真空烘箱中干燥24 h得白色粉末[11]。

图2 皮带剥离剂喷洒位置

阿布扎比National造纸厂的“真实”体验

自NTT纸机在阿布扎比National造纸厂（ADNPM）开机以来，索理思就一直参与其中。

该纸机于2015年9月下旬开始使用涂层化学品，通过平纹带以1,200m/min的速度生产卫生纸（定量20g/m2，使用70%阔叶木浆+30%针叶木浆）。

最初添加量设定为25mg/m2，组分含量为：

• PVOH基产品：70%

• 粘缸剂产品：20%

• 扬克缸剥离剂/增塑剂：10%

第一步是确保从平纹带至扬克烘缸的纸幅输送正常。然后，对涂层的化学品成分配比进行微调，以满足卫生纸质量标准，并生产出无缺陷，特别是无折皱痕迹的产品。

同时，对纸机的刮刀/载荷设置、喷淋覆盖面积/蒸发量和涂层装置运行状况进行彻底检查，以尽可能地稳定起皱操作。

随后，在不同纸种和皮带配置的稳定生产中，索理思与ADNPM人员密切合作，优化湿部工艺和起皱设置，并再次对系统参数进行微调，以适应不同的产品要求。

经过6个月的满负荷运行后，总涂层添加量对低定量纸和平纹带时优化到20mg/m2，对高定量纸和塑纹带时优化到30mg/m2。

不同的涂层组分比率稳定保持在：

• PVOH基产品：50%～60%

• 粘缸剂产品：15%～20%

• 改性剂（磷酸）：10%

• 扬克缸剥离剂/增塑剂：15%～20%

塑纹带剥离剂产品的使用是不定时的。据该纸厂介绍，在纸机运行的6个月中，仅使用了3～4次塑纹带剥离剂。

结论

通过相互合作及数十年来的生活用纸生产实际经验，索理思和维美德已开发出一种可靠的起皱化学品方案，专用于NTT技术，确保良好的纸机运行。今后，索理思将继续寻找新的方法以提高NTT工艺的效率、质量和效益。

（本刊编译自2016年维美德生活用纸技术大会论文集，周杨审校）