1.1 試驗設備:小型手抄片機
1.2 漿料配比:漂白化木漿45%、漂白化竹漿10%、漂白桉木漿5%、漂白機漿40%
1.3 試驗結果及分析從表1結果看出,隨著淀粉用量的增加,紙頁灰份隨著提高,漿料的濾水性能變化不明顯,但紙頁強度略有下降,所以我們從產品質量和生產成本方面考慮,確定淀粉的合理用量為1.0%-1.2%。
2 生產應用試驗
2.1 濕部添加填料和淀粉試驗
(1)漿料配比為:自產漂白化竹漿10%,自產漂白化木漿42%,自產漂白機漿43%,漂白桉木漿5%。
(2)工藝流程:漿料→淀粉→填料→礬土
(3)加填料和淀粉試驗結果如表2。
從表2中的數據可看出,生產中加入淀粉和滑石粉后,成紙灰分有較大增加,平滑度略有提高,表面強度和不透明度增加不明顯。因此也解決不了用戶反映我廠的新聞紙透印、掉毛、掉粉的毛病。為了解決這個問題,我廠意識到單靠淀粉很難在組分復雜的漿料中發揮作用,因而在濕部添加助劑來改善紙機的抄造條件和提高紙張的物理性能已成為我廠的迫切要求。
2.2 助留助濾生產試驗在生產中我們比較了不同廠家的助劑,決定采用某公司生產的聚凝劑Ａ和絮凝劑Ｂ兩種助留助濾劑。聚凝劑Ａ是低分子量,高電荷密度的陽離子聚凝劑,它可作為新聞紙抄造系統中“陰離子垃圾”捕捉劑,它具有較強的電荷中和能力,產生聚凝,使陰離子物質固著在纖維和填料表面上。絮凝劑Ｂ是高分子量、低電荷密度的陽離子絮凝劑,它通過架橋機理使細小纖維、樹脂、填料等聚凝物吸附到纖維表面上。本次生產試驗是建立在淀粉添加試驗的基礎上進行的,目的是提高產品質量和降低生產成本。對生產試驗進行了全面的工藝測定,不斷調整試用方案,通過多種方案的試驗,優化出二元助劑在我廠新聞紙的生產工藝條件。
(1)漿料配比:自產漂白化竹漿35%,自產漂白化木漿25%,自產漂白機漿40%。
(2)工藝流程:漿料→淀粉→填料→礬土→助劑
(3)助留助濾試驗結果如表3。
3 添加助劑結果分析
3.1 對紙機濕部的影響隨著填料、淀粉及助留助濾劑加入后,由于淀粉電荷密度低且分子鏈短,其所產生的作用與助留助濾劑相比,已退居次要地位,使紙機濕部條件有較大的改善;從表3數據可看出,加入淀粉及助留助濾劑后,兩種助劑都是陽離子性的,作為陽離子提供者的硫酸鋁加入量減少,ｐＨ值提高,減輕對系統設備的腐蝕,并防止了碳酸鈣遇酸分解,有利于碳酸鈣的使用;特別加入助留助濾劑后,能使上網漿料在上網及脫水過程中通過電荷中和作用,使Ｚｅｔａ負電位下降,形成補丁吸附,產生聚凝和絮凝,因而濾層結構疏松且孔大,毛細管作用小,提高了濾水性能,使細小纖維和填料較大量吸附、留著在濕紙頁上,填料留著率從38.5%提高到57.0%;由于留著率提高,使上網漿濃度由0.95%下降至0.87%,網下白水的濃度由0.223%下降至0.174%;另外為了消除樹脂障礙對紙機的影響,對機漿進行預處理,加入負電荷中和劑聚凝劑Ａ,使機漿中有害樹脂被吸附到纖維表面,解決了ｐＨ值轉為中性時樹脂障礙問題,紙機運行狀況比以前良好。
3.2 對成紙質量的影響使用助劑后,由于細小纖維和填料留著提高,成紙灰分與空白相比有了大幅度提高。使用碳酸鈣后,成紙灰分略有下降,這是因為碳酸鈣的灼減率比滑石粉的灼減率高造成的,使用碳酸鈣或滑石粉,它們實際留著在紙頁上的填料在相同的條件下變化不大。使用助劑后,由于留著率提高,不透明度由88.5%提高到90.8%,紙張的勻度和平滑度有所改善;同時表面強度進一步改善,正面基本不起毛,反面也比只加淀粉時有所提高,提高了印刷性能。裂斷長變化不大,足以達到強度指標要求。
3.3 成本核算我廠成立成本核算小組,對生產成本進行多次核算,從原輔材料、助劑及其他化學品的消耗情況進行統計分析,得出結果:由于成紙灰分提高,噸紙節約漿耗104.83元,又由于填料和助留助濾劑的使用,噸紙增加成本93.52元,結果使用助劑后,噸紙成本下降了11.31元。按我廠年產新聞紙4.5萬ｔ計算,每年可節約成本50萬元,可見,生產成本下降了,經濟效益穩中提高了許多。
4 結論
4.1 由聚凝劑Ａ及絮凝劑Ｂ組成的二元助留助濾系統能降低白水濃度(可由0.22%下降到0.17%,最低可達0.12%),同時能提高留著率及成紙灰分。
4.2 二元助留助濾系統結合淀粉使用,成紙強度能滿足工業生產的要求。
4.3 使用該助留助濾系統后,不透明度由原來88%提高到91%左右,基本上解決了新聞紙透印問題。還可以改善紙張的質量,減少掉毛掉粉,提高紙張質量的穩定性。
4.4 該助留助濾系統的應用能使抄紙工藝由酸性轉向中性而不影響生產,并且通過提高網部的留著和濾水改善紙機的生產效率,減少原料的流失,降低生產成本,減輕了白水回收系統的負荷,減少了排放污染。
4.5 通過使用電荷中和劑進行機漿預處理,能消除因硫酸鋁用量減少、ｐＨ值轉為中性時產生的樹脂障礙問題。
4.6 助劑加入點所造成的剪切力對成紙勻度、留著率具有較大的影響,因此要控制好助劑分配的加入量和加入點。并綜合考慮助留、助濾效果和成本核算等問題,要確定并控制好所使用化學品的用量。
