一种彩色水松原纸的生产方法

赵小松，马 强，王洪伟

（牡丹江恒丰纸业股份有限公司，黑龙江牡丹江 157013）

水松原纸是生产卷烟的重要材料之一，通过印前设计、印刷加工及印后处理等工序，加工成水松纸，作用是将滤嘴和卷烟烟支卷接起来，属于特种工业用纸。随着烟草行业的发展，市场对水松原纸的需求逐渐多样化，国内主要需求白色水松原纸，国外为了降低生产成本，主要需求彩色水松原纸，彩色水松原纸与白色水松原纸相比较，其生产难度更大，制约因素更多，主要体现在以下方面：

（1）由于国外市场对成本要求较为严格，所以要求水松原纸在印刷过程中既要满足印刷效果，符合外观要求，又要尽可能的降低上墨量，减少油墨的使用，以降低生产成本，二者是相互制约的关系，需要找到二者的平衡点，同时满足以上条件。

（2）彩色水松原纸需要根据不同的客户要求加入相应的染料，主要颜色虽然以黄色为主，但颜色深浅要求不一，生产过程中色差不宜控制。如果生产颜色较深的品种，就需要增加染料的用量，由于市场上染料多为负电荷，加量过大会使系统阴离子电荷增多，产生阴离子垃圾，从而对纸面状态及成纸指标造成负面影响。

本文主要针对上述生产难点，研究了一种彩色水松原纸的生产方法。

1 方案设计及生产难度预测

本生产方法方案设计如下。

（1）由于彩色水松原纸一般是一道满版印刷，而白色烟用接装纸原纸一般是两道满版印刷，所以对彩色水松原纸印刷适性要求较高，故而彩色水松原纸需要较好的纸面匀度和印刷适性。初步采用混合打浆的方式，原料打浆度尽量高。

（2）选用阳离子淀粉和聚丙烯酰胺型助留剂进行双元助留，选用轻质碳酸钙作为填料，加入量不宜过高，为保证纸面匀度和纸张强度，灰分控制在质量分数15%以下。

（3）因要保证纸张具有良好的印刷适性，所以纸机要具备表涂系统，在纸页印刷面表涂有助于印刷效果的助剂。

（4）生产过程中合理控制干燥曲线，避免因强干燥出现纸页掉粉、平整性差等问题。

（5）所有助剂的选择必须是无毒无害产品，必须符合国家相关卫生标准。

（6）检测项目在检测过程中的要保证检测条件完全相同，检测方法均按相关国家标准执行。

2 生产过程

2.1 打浆工艺

水松原纸定量范围一般为32～36 g/m2，属于低定量产品，本次生产的水松原纸定量设计为32 g/m2，为保证纸面匀度，浆料打浆度尽量高一些，使用强度较高的针叶木浆，并采用混合打浆的方式，盘磨使用2台切断、2台帚化，针叶木浆配比控制为质量分数35%～45%，打浆度控制为78～82°SR，可根据生产过程适当调整。打浆系统要带匀整机，根据水线情况快速调整浆料打浆度，打浆纤维分析数据见表1。

表1 纤维分析数据

2.2 抄纸工艺

采用进口成形网，目数在300目左右，抄纸过程中重点控制车速设计值为450 m/min，合理控制干燥曲线，避免强干燥，纸机各部参数根据实际情况调整，为保证纸面匀度状态良好，水线尽量长，网部真空尽量小，纸机各部参数见表2。

2.3 染料的加入

表2 纸机各部的工艺技术参数

市场上彩色水松原纸主要以黄色为主，所以本文主要介绍黄色水松原纸的生产工艺，主要控制颜色的艳丽程度和产品色差的稳定性。颜色的艳丽程度，我们主要通过优选了一种进口染料、使用优质原辅料来实现。色差的稳定性，我们主要是通过生产过程控制来实现。待成纸指标稳定后开始加入染料，染料选用一种液体直接染料。

本文以黄色产品为例，为使产品着色稳定，染料采用连续加入的方式，通过流量的调整来控制颜色的深浅；染料进入系统之前要使用300目的过滤网进行过滤，为提高染料着色的效率和稳定性，将染料加入到浓浆中（机前浆池），机前浆池液位保持不变，由于彩色水松原纸颜色较深，所以本次实验染料按照吨纸3 kg的用量添加。由于生产过程中会有损纸的产生，需要回抄处理，为保证颜色的稳定性，损纸配入量始终相同。检测成纸颜色稳定性，如颜色与标样偏差较大，则通过控制 L、a、b 值进行调整，L、a、b 值是国际照明委员会规定的一种颜色标定模式，其中：L值代表亮度，范围为0～100，0为最暗，100为最亮；a值代表红绿，范围为-128～+128，负值偏绿，正值偏红，绝对值越大颜色越深；b值代表黄蓝，范围为-128～+128，负值偏蓝，正值偏黄，绝对值越大颜色越深。色差△E的计算公式为△E2=△L2+△a2+△b2，△L=L标-L测，△a=a标-a测，△b=b标-b测。

本次生产是黄色产品，所以调整染料的加量主要会影响产品的b值，所以只要使产品的b值与标样接近，色差△E也将合格。

检测仪器：分光密度仪。

检测方法：取横幅10个位置进行检测，检测点之间距离相同，且保证整幅纸张均在检测范围内。依据10个点的L、a、b值计算出平均值，以平均值作为标样，然后分别检测各点的色差ΔE，色差ΔE≤0.8为合格，高于0.8则认为颜色均一性不合格，色差不稳定。产品色差的检测结果见表3。图1则直观地显示产品色差的稳定状况。

表4为染料加入前、后成纸物理指标的检测结果。

表3 产品色差检测结果

图1 产品色差的稳定状况

2.4 小结

由表4分析可知，加入染料后纸面匀度状态较加入染料前略差，白度指标略有降低，不透明度指标有提高，分析纸面状态较差的原因是染料加量大，系统阴离子垃圾增多，打破了系统平衡，为保证产品纸面匀度状态，下步打算提高阳离子淀粉和阳离子聚丙烯酰胺的加入量，抵消系统内的阴离子垃圾。阳离子淀粉和阳离子聚丙烯酰胺的加入量由原来的流量25 L/min分别提高至30 L/min和35 L/min，依次标记为A样、B样和C样，并分别取样分析，检测结果见表5。

表4 染料加入前、后的成纸物理指标检测结果

由表5分析可知，将阳离子淀粉和阳离子聚丙烯酰胺助留剂流量提高至30 L/min（B样）后，成纸不透明度和挺度指标有明显提高，基本抵消了染料对系统的影响，同时纸面状态较好，但加入量不宜过大，否则会对纸面状态造成负面影响（C样）。

表5 增强剂和助留剂不同用量时成纸物理指标的检测结果

3 结论

采用本方法生产彩色水松原纸是可行的，染料的加入量可根据市场需要适当调整，但是彩色水松原纸的颜色相对较深，染料加入量在吨纸3.0 kg以上时，系统阴离子垃圾增多，纸面状态较差，需要适当提高增强剂和助留剂用量，以吸附阴离子垃圾，改善纸面状态，但用量不宜过大，否则会对纸面造成负面影响。