李紹雄 何小飛
(江西晨鳴紙業(yè)有限責(zé)任公司,江西 南昌 330013)
闊葉木楊木機(jī)械漿制漿工藝的初步研究
李紹雄 何小飛
(江西晨鳴紙業(yè)有限責(zé)任公司,江西 南昌 330013)
重點(diǎn)研究闊葉木楊木機(jī)械漿制漿工藝,主要對原料的選擇、片預(yù)處理、磨漿、漂白、除渣器的控制等主要工藝參數(shù)進(jìn)行初步的研究分析。
闊葉木楊木機(jī)械漿 制漿工藝 漿料雜質(zhì)控制
我國闊葉木楊木機(jī)械漿制漿造紙起步遲、進(jìn)展慢,在人們心目中闊葉木漿一直被看作“填料漿”,等同于草類纖維,而不予以重視。直到最近幾十年里才慢慢地發(fā)生了變化,明顯增加了闊葉木制漿造紙比重。相對于針葉木機(jī)械漿,闊葉木楊木機(jī)械漿纖維具有細(xì)膩、白度高、易磨漿等特點(diǎn),對于改善紙張表面性能、提高紙張白度、光澤度、勻度及降低生產(chǎn)成本有著積極意義。
為此,從纖維原料的選擇、化學(xué)品的選用、漿料的處理、配方的調(diào)制、生產(chǎn)流程工藝參數(shù)的優(yōu)化等方面進(jìn)行分析和試驗,制定出了一套合理的生產(chǎn)工藝。
目前我公司收購闊葉木原料主要有楊木、桉木,兩者在纖維特性、白度、化學(xué)品耗用量方面差異較大,為此進(jìn)行了試驗,得出對比數(shù)據(jù)如表1所示。
表1 楊木、桉木兩者各類數(shù)據(jù)對比
通過對比,楊木在白度、纖維細(xì)膩性、化學(xué)品耗用量均占有較大優(yōu)勢,因此,確定選用楊木為主要原料。
木片預(yù)處理主要作用是在磨漿前將木片進(jìn)行提前處理、軟化和撕裂木片,同時將木片中含有的一些雜質(zhì)通過高溫、洗滌去除掉,具體數(shù)據(jù)如表2所示。
通過試驗,最終確定預(yù)處理段工藝參數(shù)為:預(yù)蒸倉溫度80~90 ℃,預(yù)蒸倉液位50%~60%,木片撕裂機(jī)扭矩70~80 kN/m。
磨漿機(jī)的作用主要是通過盤磨中磨齒處理將木片磨成纖維狀,而在磨漿過程中,磨漿濃度、負(fù)載、游離度等指標(biāo)直接決定了纖維的質(zhì)量如表3所示。
表3 磨漿工藝參數(shù)
通過表3中數(shù)據(jù)說明,隨著磨漿機(jī)負(fù)載的提高、磨漿濃度的提高,漿料游離度和纖維長度都有所降低。從造紙角度來說,一般闊葉木纖維長度不能低于0.5 mm,否則不利于紙張強(qiáng)度、留著率的控制。根據(jù)表3得到的數(shù)據(jù),確定了工藝參數(shù)為:負(fù)載600~700 kN/m,磨漿濃度40%~45%,磨漿游離度630~660 mL。
漂白,顧名思義就是通過化學(xué)品作用提高漿料白度。目前我公司用于漂白的化學(xué)品主要有H2O2、NaOH/Na2SiO3、螯合劑,為了尋找各種化學(xué)品最佳工藝配置,做了如下試驗,結(jié)果見表4。
表4 化學(xué)品用量的最佳配置
通過以上數(shù)據(jù)分析,最佳化學(xué)品用量H2O2:60~65 kg/t、NaOH:25~28 kg/t、Na2SiO3:20~22 kg/t、螯合劑:1~1.5 kg/t。
(1)塵埃問題。收購來的原料,不可避免混有很多樹皮及各種雜質(zhì)。此混合物對于漿料質(zhì)量會帶來很大的影響。為此,我們采用了如下措施:①降低地坑進(jìn)料螺旋的轉(zhuǎn)速,延長木片和雜質(zhì)篩選設(shè)備停留時間,加強(qiáng)雜質(zhì)篩選效果;②車間加大木片的存放和風(fēng)干時間(一般要求2個月);③增加預(yù)浸漬化學(xué)品用量,軟化木片,分解雜質(zhì);④加強(qiáng)上料工段人工揀選效果。
(2)漿料中透明點(diǎn)控制。漿料中的透明點(diǎn)主要來源于石細(xì)胞和漂白后化學(xué)品殘余物。①石細(xì)胞。為厚壁細(xì)胞或異異形細(xì)胞的一種,大致為正多角型,不分枝。細(xì)胞壁顯然增厚且木化,壁顯有清楚的層狀結(jié)構(gòu),分化出單一的或分枝的管狀紋孔。石細(xì)胞在除渣器處取樣抄片手感明顯,呈顆粒狀,很堅硬,在紙張壓光后形成透明點(diǎn)。因此,分析后通過除渣器可以排除,在生產(chǎn)時注意控制好除渣器參數(shù),特別是時刻關(guān)注排渣比例;②漂白后化學(xué)品殘余物。硅酸納在中性偏酸性或者溫度驟然降低的情況下,析出二氧化硅晶體,不溶于水,壓光后在紙面形成透明點(diǎn)。解決辦法:保持系統(tǒng)漂白pH值在10~11,不用溫度過低的清水稀釋漂白濃漿,加強(qiáng)除渣器排渣效果。
通過研究與摸索,最終生產(chǎn)出楊木機(jī)械漿質(zhì)量指標(biāo)如下:白度≥78%,游離度:150~180 mL,pH值:6.5~7.5,纖維長度:0.55~0.65 mm。生產(chǎn)出的紙張?zhí)娲溯p涂紙進(jìn)行測試,紙張的細(xì)膩性、光澤度、粗糙度等指標(biāo)得到明顯改善。