1.1 试验设备:小型手抄片机
1.2 浆料配比:漂白化木浆45%、漂白化竹浆10%、漂白桉木浆5%、漂白机浆40%
1.3 试验结果及分析从表1结果看出,随着淀粉用量的增加,纸页灰份随着提高,浆料的滤水性能变化不明显,但纸页强度略有下降,所以我们从产品质量和生产成本方面考虑,确定淀粉的合理用量为1.0%-1.2%。
2 生产应用试验
2.1 湿部添加填料和淀粉试验
(1)浆料配比为:自产漂白化竹浆10%,自产漂白化木浆42%,自产漂白机浆43%,漂白桉木浆5%。
(2)工艺流程:浆料→淀粉→填料→矾土
(3)加填料和淀粉试验结果如表2。
从表2中的数据可看出,生产中加入淀粉和滑石粉后,成纸灰分有较大增加,平滑度略有提高,表面强度和不透明度增加不明显。因此也解决不了用户反映我厂的新闻纸透印、掉毛、掉粉的毛病。为了解决这个问题,我厂意识到单靠淀粉很难在组分复杂的浆料中发挥作用,因而在湿部添加助剂来改善纸机的抄造条件和提高纸张的物理性能已成为我厂的迫切要求。
2.2 助留助滤生产试验在生产中我们比较了不同厂家的助剂,决定采用某公司生产的聚凝剂Ａ和絮凝剂Ｂ两种助留助滤剂。聚凝剂Ａ是低分子量,高电荷密度的阳离子聚凝剂,它可作为新闻纸抄造系统中“阴离子垃圾”捕捉剂,它具有较强的电荷中和能力,产生聚凝,使阴离子物质固着在纤维和填料表面上。絮凝剂Ｂ是高分子量、低电荷密度的阳离子絮凝剂,它通过架桥机理使细小纤维、树脂、填料等聚凝物吸附到纤维表面上。本次生产试验是建立在淀粉添加试验的基础上进行的,目的是提高产品质量和降低生产成本。对生产试验进行了全面的工艺测定,不断调整试用方案,通过多种方案的试验,优化出二元助剂在我厂新闻纸的生产工艺条件。
(1)浆料配比:自产漂白化竹浆35%,自产漂白化木浆25%,自产漂白机浆40%。
(2)工艺流程:浆料→淀粉→填料→矾土→助剂
(3)助留助滤试验结果如表3。
3 添加助剂结果分析
3.1 对纸机湿部的影响随着填料、淀粉及助留助滤剂加入后,由于淀粉电荷密度低且分子链短,其所产生的作用与助留助滤剂相比,已退居次要地位,使纸机湿部条件有较大的改善;从表3数据可看出,加入淀粉及助留助滤剂后,两种助剂都是阳离子性的,作为阳离子提供者的硫酸铝加入量减少,ｐＨ值提高,减轻对系统设备的腐蚀,并防止了碳酸钙遇酸分解,有利于碳酸钙的使用;特别加入助留助滤剂后,能使上网浆料在上网及脱水过程中通过电荷中和作用,使Ｚｅｔａ负电位下降,形成补丁吸附,产生聚凝和絮凝,因而滤层结构疏松且孔大,毛细管作用小,提高了滤水性能,使细小纤维和填料较大量吸附、留着在湿纸页上,填料留着率从38.5%提高到57.0%;由于留着率提高,使上网浆浓度由0.95%下降至0.87%,网下白水的浓度由0.223%下降至0.174%;另外为了消除树脂障碍对纸机的影响,对机浆进行预处理,加入负电荷中和剂聚凝剂Ａ,使机浆中有害树脂被吸附到纤维表面,解决了ｐＨ值转为中性时树脂障碍问题,纸机运行状况比以前良好。
3.2 对成纸质量的影响使用助剂后,由于细小纤维和填料留着提高,成纸灰分与空白相比有了大幅度提高。使用碳酸钙后,成纸灰分略有下降,这是因为碳酸钙的灼减率比滑石粉的灼减率高造成的,使用碳酸钙或滑石粉,它们实际留着在纸页上的填料在相同的条件下变化不大。使用助剂后,由于留着率提高,不透明度由88.5%提高到90.8%,纸张的匀度和平滑度有所改善;同时表面强度进一步改善,正面基本不起毛,反面也比只加淀粉时有所提高,提高了印刷性能。裂断长变化不大,足以达到强度指标要求。
3.3 成本核算我厂成立成本核算小组,对生产成本进行多次核算,从原辅材料、助剂及其他化学品的消耗情况进行统计分析,得出结果:由于成纸灰分提高,吨纸节约浆耗104.83元,又由于填料和助留助滤剂的使用,吨纸增加成本93.52元,结果使用助剂后,吨纸成本下降了11.31元。按我厂年产新闻纸4.5万ｔ计算,每年可节约成本50万元,可见,生产成本下降了,经济效益稳中提高了许多。
4 结论
4.1 由聚凝剂Ａ及絮凝剂Ｂ组成的二元助留助滤系统能降低白水浓度(可由0.22%下降到0.17%,最低可达0.12%),同时能提高留着率及成纸灰分。
4.2 二元助留助滤系统结合淀粉使用,成纸强度能满足工业生产的要求。
4.3 使用该助留助滤系统后,不透明度由原来88%提高到91%左右,基本上解决了新闻纸透印问题。还可以改善纸张的质量,减少掉毛掉粉,提高纸张质量的稳定性。
4.4 该助留助滤系统的应用能使抄纸工艺由酸性转向中性而不影响生产,并且通过提高网部的留着和滤水改善纸机的生产效率,减少原料的流失,降低生产成本,减轻了白水回收系统的负荷,减少了排放污染。
4.5 通过使用电荷中和剂进行机浆预处理,能消除因硫酸铝用量减少、ｐＨ值转为中性时产生的树脂障碍问题。
4.6 助剂加入点所造成的剪切力对成纸匀度、留着率具有较大的影响,因此要控制好助剂分配的加入量和加入点。并综合考虑助留、助滤效果和成本核算等问题,要确定并控制好所使用化学品的用量。
