AKD在一體化施膠技術(shù)中的應(yīng)用

武建峰

(河南省衛(wèi)輝市鑫森紙業(yè)有限公司，河南衛(wèi)輝，453100)

一體化施膠技術(shù)是指一次性完成漿內(nèi)施膠和表面施膠，該技術(shù)完全改變了傳統(tǒng)的施膠工藝，不再是漿內(nèi)施膠和表面施膠兩道工序，而是直接通過表面施膠一次完成。漿內(nèi)施膠一般分為:酸性施膠、中性施膠和堿性施膠［1］。由于堿性施膠過于復(fù)雜且影響因素多，國內(nèi)紙廠應(yīng)用不多;中性施膠比酸性施膠在產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)成本方面更具有優(yōu)越性，因此，國內(nèi)大多數(shù)造紙廠以中性施膠為主，只有少數(shù)的小型造紙廠和生產(chǎn)特種紙、彩色紙的造紙機仍然采用酸性施膠。

傳統(tǒng)的中性施膠技術(shù)屬于漿內(nèi)施膠，在紙漿內(nèi)加入施膠劑，一般采用計量泵或螺桿泵連續(xù)在造紙機流送系統(tǒng)中加入，與上網(wǎng)紙料充分混合，經(jīng)過上網(wǎng)留著、壓榨和干燥等工序完成施膠任務(wù)［2］。其缺點是:①在網(wǎng)部和壓榨部脫水過程中施膠劑容易隨白水流失，加重了造紙機系統(tǒng)污染程度，易出現(xiàn)紙病、紙機斷紙、不利于白水回收和循環(huán)利用等問題;②造紙機流送系統(tǒng)需添加助留劑來提高AKD的保留率;③施膠劑用量大、成本高;④容易產(chǎn)生糊網(wǎng)、毛毯粘臟、黏輥和黏缸等故障。為了解決上述生產(chǎn)問題，某紙業(yè)有限公司分別在其16#造紙機、18#造紙機進行了一體化施膠技術(shù)上機應(yīng)用試驗。

1 一體化施膠技術(shù)

1.1 原料及設(shè)備

中性施膠劑AKD，白色乳液，固含量12.5%，黏度 (25℃)≤20 mPa·s，pH值2～4，寧夏茂弘漿紙化學品有限公司;降黏劑，河南眾望實業(yè)有限公司。

AHA32-MMT計量泵，上海吉進公司。

1.2 抄紙工藝

16#造紙機抄紙工藝:機型1760 mm長網(wǎng)多缸造紙機，表面施膠機為斜列式，生產(chǎn)定量70 g/m2膠版印刷紙，車速 260 m/min，上網(wǎng)漿濃 0.80% ～0.85%，pH值6.5～7.0，最高干燥溫度90～95℃，針葉木漿∶商品葦漿∶自制草漿=20%∶25%∶55%。

18#造紙機抄紙工藝:機型1880 mm長網(wǎng)多缸造紙機，表面施膠機為水平式，生產(chǎn)定量70 g/m2膠版印刷紙，車速270 m/min，上網(wǎng)漿濃0.8% ～0.9%，pH值6.5～7.0，最高干燥溫度95～100℃，針葉木漿∶商品葦漿∶自制草漿=20%∶25%∶55%。

1.3 一體化施膠過程及工藝

采用計量泵將AKD加入到施膠劑供膠管道上，距離第一個噴膠嘴1 m處加入，確保施膠液進入兩施膠輥之前與AKD混合均勻，檢測下機原紙Cobb吸水值，根據(jù)紙張Cobb吸水值控制范圍，逐步調(diào)整計量泵流量至最佳流量。

采用食用玉米淀粉加降黏劑進行表面膠糊化，表面膠固含量6.0% ～8.0%，黏度6～10 mPa·s，膠液上機溫度60～65℃。

1.4 一體化施膠結(jié)果分析

表1和表2分別為16#和18#造紙機普通漿內(nèi)施膠和一體化施膠紙張Cobb吸水值。由表1和表2可知，在表面施膠工藝相同條件下，采用一體化施膠技術(shù)成紙Cobb吸水值顯著下降;在相同AKD用量下，16#造紙機的成紙Cobb吸水值平均下降了8.2 g/m2，18#造紙機的平均下降了9.0 g/m2，其中18#造紙機比16#造紙機成紙Cobb吸水值下降更為明顯。這是由于18#造紙機施膠機為水平式，16#造紙機施膠機為斜列式，而水平式施膠機兩輥之間形成的膠液池液位比斜列式施膠機兩輥之間形成的膠液池液位更高，紙張與膠液接觸的時間更長。

表1 16#造紙機普通漿內(nèi)施膠與一體化施膠紙張Cobb吸水值

表2 18#造紙機普通漿內(nèi)施膠與一體化施膠紙張Cobb吸水值

2 中試結(jié)果

16#造紙機和18#造紙機同時采用ADK一體化施膠技術(shù)代替漿內(nèi)施膠技術(shù)，運行了兩個月，中試結(jié)果如表3所示。由表3可知，16#造紙機和18#造紙機采用一體化施膠技術(shù)經(jīng)兩個月中試以來，生產(chǎn)的膠版印刷紙質(zhì)量穩(wěn)定，客戶滿意。一體化施膠技術(shù)與普通施膠技術(shù)相比，16#造紙機AKD用量平均降低了4.85 kg/t紙，18#造紙機AKD用量平均降低了5.33 kg/t紙。由此可見，采用一體化施膠技術(shù)可以顯著降低噸紙AKD用量，降低紙張生產(chǎn)成本。

表3 16#造紙機和18#造紙機采用一體化施膠技術(shù)與普通漿內(nèi)施膠技術(shù)AKD用量

3 采用AKD一體化施膠技術(shù)需注意事項

采用AKD一體化施膠技術(shù)，若想達到成紙的理想施膠效果，需注意以下幾個事項。

(1)必須嚴格控制表面施膠工藝，其中表面膠液固含量適宜控制在6.0% ～8.0%，黏度6～10 mPa·s，膠液上機溫度60～65℃。

(2)AKD流量應(yīng)采用計量泵準確控制，且流量能靈活調(diào)整。

(3)在保證與施膠液混合均勻的條件下，AKD的加入位置盡可能靠近供膠管道噴嘴，并應(yīng)結(jié)合施膠機供膠管道的配制形式，防止AKD與表面膠接觸時間過長，造成AKD水解。

(4)表面施膠機兩側(cè)的擋膠板密封效果要好，施膠機供膠量不能過大，盡可能減少回收膠量;要防止和減少回收膠中AKD水解作用。

(5)造紙機運行中要注意觀察AKD計量泵運轉(zhuǎn)狀況，確保流量穩(wěn)定，紙機斷紙時要及時關(guān)閉AKD計量泵，紙幅引過施膠機時要及時開啟計量泵。造紙機生產(chǎn)車速變化時應(yīng)對AKD流量予以適當調(diào)整，AKD流量與造紙機生產(chǎn)車速成正比例關(guān)系，一般情況下生產(chǎn)車速越高AKD流量越大，生產(chǎn)紙張定量越高AKD流量越大。

4 AKD一體化施膠技術(shù)的優(yōu)點

采用AKD一體化施膠技術(shù)，AKD的加入方式由漿內(nèi)加入改在表面膠中加入，成紙質(zhì)量穩(wěn)定，利于降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品競爭優(yōu)勢。

4.1 環(huán)保

傳統(tǒng)中性施膠技術(shù)，施膠劑在漿內(nèi)加入，在網(wǎng)部脫水時流失大量施膠劑，這些施膠劑進入白水系統(tǒng)，不利于白水回收和重復(fù)利用，造成多余外排白水中COD和SS升高，增加造紙廠中段廢水處理負荷。采用一體化施膠技術(shù)后，白水中的膠黏物大量減少，白水變得更清潔，更容易處理回用，多余外排白水污染程度減輕。

4.2 節(jié)能

采用一體化施膠技術(shù)紙漿內(nèi)沒有施膠劑，紙漿上網(wǎng)脫水速度加快，壓榨脫水更容易，干燥效率高，造紙機整體車速提高，實現(xiàn)了增產(chǎn)增效、節(jié)能的效果。

4.3 成本顯著下降

采用傳統(tǒng)的漿內(nèi)施膠，由于漿料中填料CaCO3比表面積比纖維比表面積大，填料對施膠劑的吸附作用更強，從而影響纖維對施膠劑的吸附量，對紙張施膠產(chǎn)生不利影響。為了達到相同施膠度，需彌補CaCO3吸附的施膠劑，因而增大了施膠劑用量。一體化施膠技術(shù)施膠劑利用效率高、無流失，與漿內(nèi)施膠相比施膠劑用量大幅下降，施膠成本顯著降低，特別是生產(chǎn)的紙張定量越高，施膠成本降低越顯著。

4.4 質(zhì)量穩(wěn)定

傳統(tǒng)中性施膠技術(shù)受諸多因素影響，如造紙機單程留著率、漿料配比、打漿度、填料用量、生產(chǎn)用水水質(zhì)狀況、漿料pH值、濕部脫水速率、上網(wǎng)漿料溫度以及漿料與施膠劑混合時間等都會對紙張施膠度產(chǎn)生不良影響。一體化施膠技術(shù)克服了上述因素的影響，只要控制好施膠工藝和施膠劑流量，系統(tǒng)運行穩(wěn)定，紙張質(zhì)量更穩(wěn)定。

4.5 有利于二次纖維回收

采用一體化施膠技術(shù)的紙張施膠劑用量少，二次纖維處理更加容易，環(huán)保、節(jié)能。

5 結(jié)語

AKD一體化施膠技術(shù)可一次完成漿內(nèi)施膠和表面施膠。經(jīng)某造紙廠中試生產(chǎn)運行兩個月，運行結(jié)果表明，AKD一體化施膠可減少AKD用量，具有節(jié)能、環(huán)保、成本低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、二次纖維回收利用容易等優(yōu)點。

［1］ WANG Jin，LI Xiang-mei，MAI Ju-hui，et al．Preparation and Application of Rapid Curing AKD［J］．China Pulp ＆ Paper，2011，30(12):11．王 進，李香梅，麥炬輝，等．快速熟化型AKD的制備及其應(yīng)用性能研究［J］．中國造紙，2011，30(12):11．

［2］ WU Jian-feng．Application of AKD in Paper Spray Sizing［J］．China Pulp ＆ Paper，2013，32(11):69．武建峰．AKD紙面噴霧施膠技術(shù)的應(yīng)用［J］．中國造紙，2013，32(11):69．CPP