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大配比国产杨木化机浆抄造印刷纸实践

发布时间：2019-06-05

国产杨木化机浆(aspen chemical mechanical pulp)制浆得率高，价格便宜，生产的纸张具有较高的松厚度和不透明度，同时能够达到节能、降耗、减排，节约木材资源的目的,也有利于缓解造纸行业目前面临的资源短缺，能源紧张，环境污染严重这三大问题。大幅度提高国产杨木化机浆的配比生产印刷纸，取代部分化学浆，是一种降低印刷纸抄造成本的行之有效的方法。但由于其纤维短、非纤维组分含量高，杂质多，因此容易造成纸浆系统阴离子垃圾多，成纸的抗张指数降低的后果。为此，我们对生产过程的工艺方案进行了优化。下面就高配比国产杨木化机浆抄造印刷纸生产过程出现的问题及解决的方案作一介绍。

1、纸机湿部影响及工艺优化

随着杨木化机浆配比的加大和白水封闭循环程度的提高，纸机湿部不可避免地积累一些干扰正常操作或成纸性质的物质。这些湿部系统的干扰物质由于通常具有负电性，因而被称为阴离子垃圾（anionic trash）,其含量一般用阳离子需求量（cationic demand）来表示。阴离子垃圾是一些以胶体和溶解物形式存在于湿部系统中的物质，它的存在会干扰整个造纸湿部过程，如影响纸页的成形和湿部化学助剂的功效。

为解决这一问题，我们在系统中加入了适量的阳离子系统调节剂，将这些阴离子垃圾中和，以消除不佳影响。

阳离子系统调节剂质量指标：

外观：淡黄色透明液体

离子型：强阳离子

固含量：（12±1）%

pH值： 5±1

水溶性：易溶于水

加入量一般为2～3kg/t纸。这样可以中和造纸湿部系统，还可以提高单程留着率7%左右。

2、浆内加入阳离子增强剂，提高成品纸的品质

由于国产杨木化机浆纤维短，非纤维组分含量高，纤维与纤维之间的结合力差，所以增大国产杨木化机浆的配比必然会造成纸张的抗张指数下降。为了解决这一问题，我们在实验室小试的基础上，又进行了多次中试。*终采用了在浆内加入阳离子增强剂措施提高纸的强度。

阳离子纸力增强剂的主要质量指标：

外观：淡黄色粘稠液体

固含量：（25±1）%

粘度≥2000mPa•s

pH值：4～7（1%的水溶液）

水溶性：易溶于水

添加阳离子增强剂后，可以加大国产杨木化学浆的配用量。优化前后原料配比见表1。

具体操作是：将阳离子增强剂用清水稀释至6～8倍，加入配浆池中，加入量为4kg/t纸左右，生产机型为1760长网多缸抄纸机，车速240m/min，抄造58g/m²的双面胶版纸。抗张指数由2.5kN•m/kg提升到了2.9kN•m/kg，厚度由70μm提高到76μm，挺度也有明显提高，吨纸成本降低200元左右。

3、表面施胶工艺的优化

在高配比国产杨木化机浆生产印刷纸的工艺中，表面施胶工艺的改进与优化是整个工艺过程中非常重要的组成部分。由于国产杨木化机浆本身有纤维粗短，非纤维组分含量高等缺点，势必会造成纸张孔隙大而疏松，使纸张通过表面施胶后的吸收胶液量显著增大，从而使纸张在经过表面施胶后刚出施胶机处，纸张湿强度明显下降，造成断纸次数增加，操作中造人工接纸头困难。

我们经过了反复多次实验，*终确定在表面施胶液内加入一种新型化学助剂—改质剂。改质剂是一种富含羟基的高分子化合物，能以有效官能团提高纤维之间的结合力。

具体操作方法是：用计量泵将改质剂原液直接打到表面施胶机处，以表面施胶方式加入。这样就可以提高纸页出表面施胶机后的湿纸强度，保证纸机的正常运行。

相关工艺参数：自制酶转化玉米淀粉浓度9%；表面施胶剂5kg/t纸；改质剂2.6kg/t纸；施胶温度 65℃左右。

4、小结

通过以上几项工艺调整优化，在国产杨木化机浆配比量由原来的25%提高到65%的情况下，仍能保证生产正常运行。纸机运行过程中断头少，产品的成品率高，吨纸节约成本200元左右；成纸的抗张指数、挺度均有较大的改善，松厚度也有所提高。生产实践证明，高配比国产杨木化机浆生产印刷纸工艺技术是先进可行的。

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