AKD在一體化施膠技術中的應用

武建峰

(河南省衛輝市鑫森紙業有限公司，河南衛輝，453100)

一體化施膠技術是指一次性完成漿內施膠和表面施膠，該技術完全改變了傳統的施膠工藝，不再是漿內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雜且影響因素多，國內紙廠應用不多;中性施膠比酸性施膠在產品質量及生產成本方面更具有優越性，因此，國內大多數造紙廠以中性施膠為主，只有少數的小型造紙廠和生產特種紙、彩色紙的造紙機仍然采用酸性施膠。

傳統的中性施膠技術屬于漿內施膠，在紙漿內加入施膠劑，一般采用計量泵或螺桿泵連續在造紙機流送系統中加入，與上網紙料充分混合，經過上網留著、壓榨和干燥等工序完成施膠任務［2］。其缺點是:①在網部和壓榨部脫水過程中施膠劑容易隨白水流失，加重了造紙機系統污染程度，易出現紙病、紙機斷紙、不利于白水回收和循環利用等問題;②造紙機流送系統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容易產生糊網、毛毯粘臟、黏輥和黏缸等故障。為了解決上述生產問題，某紙業有限公司分別在其16#造紙機、18#造紙機進行了一體化施膠技術上機應用試驗。

1 一體化施膠技術

1.1 原料及設備

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長網多缸造紙機，表面施膠機為斜列式，生產定量70 g/m2膠版印刷紙，車速 260 m/min，上網漿濃 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長網多缸造紙機，表面施膠機為水平式，生產定量70 g/m2膠版印刷紙，車速270 m/min，上網漿濃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，根據紙張Cobb吸水值控制范圍，逐步調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 一體化施膠結果分析

表1和表2分別為16#和18#造紙機普通漿內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#造紙機普通漿內施膠與一體化施膠紙張Cobb吸水值

表2 18#造紙機普通漿內施膠與一體化施膠紙張Cobb吸水值

2 中試結果

16#造紙機和18#造紙機同時采用ADK一體化施膠技術代替漿內施膠技術，運行了兩個月，中試結果如表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經兩個月中試以來，生產的膠版印刷紙質量穩定，客戶滿意。一體化施膠技術與普通施膠技術相比，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可以顯著降低噸紙AKD用量，降低紙張生產成本。

表3 16#造紙機和18#造紙機采用一體化施膠技術與普通漿內施膠技術AKD用量

3 采用AKD一體化施膠技術需注意事項

采用AKD一體化施膠技術，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流量應采用計量泵準確控制，且流量能靈活調整。

(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，并應結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計量泵運轉狀況，確保流量穩定，紙機斷紙時要及時關閉AKD計量泵，紙幅引過施膠機時要及時開啟計量泵。造紙機生產車速變化時應對AKD流量予以適當調整，AKD流量與造紙機生產車速成正比例關系，一般情況下生產車速越高AKD流量越大，生產紙張定量越高AKD流量越大。

4 AKD一體化施膠技術的優點

采用AKD一體化施膠技術，AKD的加入方式由漿內加入改在表面膠中加入，成紙質量穩定，利于降低生產成本，提高產品競爭優勢。

4.1 環保

傳統中性施膠技術，施膠劑在漿內加入，在網部脫水時流失大量施膠劑，這些施膠劑進入白水系統，不利于白水回收和重復利用，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 節能

采用一體化施膠技術紙漿內沒有施膠劑，紙漿上網脫水速度加快，壓榨脫水更容易，干燥效率高，造紙機整體車速提高，實現了增產增效、節能的效果。

4.3 成本顯著下降

采用傳統的漿內施膠，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。一體化施膠技術施膠劑利用效率高、無流失，與漿內施膠相比施膠劑用量大幅下降，施膠成本顯著降低，特別是生產的紙張定量越高，施膠成本降低越顯著。

4.4 質量穩定

傳統中性施膠技術受諸多因素影響，如造紙機單程留著率、漿料配比、打漿度、填料用量、生產用水水質狀況、漿料pH值、濕部脫水速率、上網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生不良影響。一體化施膠技術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，系統運行穩定，紙張質量更穩定。

4.5 有利于二次纖維回收

采用一體化施膠技術的紙張施膠劑用量少，二次纖維處理更加容易，環保、節能。

5 結語

AKD一體化施膠技術可一次完成漿內施膠和表面施膠。經某造紙廠中試生產運行兩個月，運行結果表明，AKD一體化施膠可減少AKD用量，具有節能、環保、成本低、產品質量穩定、二次纖維回收利用容易等優點。

［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紙面噴霧施膠技術的應用［J］．中國造紙，2013，32(11):69．CPP