染料對成紙色差的影響

周家杰

(廣西貴糖 (集團)股份有限公司，廣西貴港，537102)

隨著經濟和印刷技術的不斷發展，人們對文化用紙的質量要求越來越高，由于原料和人工成本的上升，許多紙廠力爭做到社會效益與經濟效益的和諧統一。廣西大部分紙廠以蔗渣制漿為主，在生產中提高以蔗渣漿為主的文化用紙的質量，爭取更大的利潤，成為各紙廠需要考慮的問題。

廣西貴糖 (集團)股份有限公司 (以下簡稱廣西貴糖)是我國輕工制糖行業的排頭兵和綜合利用樣板企業，長期不懈地致力于清潔生產技術的探索與研究，并將研究成果應用于清潔生產，實現工業污染防治由末端治理向生產全過程的轉變，形成生態工業園的雛形，初步建成了制糖、造紙、酒精、水泥、輕質碳酸鈣的工業共生體系，擁有日榨萬噸甘蔗的制糖廠、大型造紙廠、酒精廠和輕質碳酸鈣廠。廣西貴糖第二造紙廠成立于1998年12月，有2臺2640 mm紙機，采用高配比自產蔗渣漿抄造文化用紙，設計年生產機制紙4萬t，2005年產量已達5.9萬t，主要產品有桂花牌60～100 g/m2精制紙、精白印刷紙、雙面膠版印刷紙，產品暢銷我國兩廣地區。隨著不斷的增產，廣西貴糖第二造紙廠的成紙廢品率一直居高不下，廢品紙數量增加，致使處理廢品紙的物耗、能耗不斷攀升，造紙成本難以降低，所以降低成紙廢品率迫在眉捷。

1 現狀分析

1.1 現狀調查

調查一:從月度廢品率統計中可知，2005年6月廣西貴糖第二造紙廠的平均成紙廢品率為5.42%，低于廠部要求的5.50%(見表1)。

由表1可知，雖然6月份的平均成紙廢品率為5.42%，但某些時間段的成紙廢品率不穩定，如6月13—19日成紙廢品率較大為6.04%，6月28—30日成紙廢品率最低，僅為4.80%。

調查二:2012年1—6月，廣西貴糖第二造紙廠的平均成紙廢品率為6.10%，超出廠部要求。廣西貴糖對上半年造成1883.4 t成紙廢品的問題運用分層法進行了分層統計，結果見表2。

由表2可知，造成成紙廢品的主要原因是成紙色差引起的，若能將色差問題解決60%，則成紙廢品率可降到:6.10% －6.10% ×47.3% ×60%=4.37%。

表1 2005年6月廣西貴糖第二造紙廠的成紙廢品率

表2 2012年1—6月成紙的廢品量

2 原因分析與解決辦法

通過分析發現，染料在線稀釋水壓力和溶解過程中產生的結晶凝結塊直接影響了成紙的色相，根據實際的生產經驗，提出了具體的解決措施。

2.1 影響成紙色差的原因

2.1.1 染料在線稀釋水壓力不達標

在實際生產中，染料在線稀釋水壓力標準為≥0.30 MPa。在線稀釋水管接在染料計量泵出口管處(見圖1)，目的是稀釋入漿管前的染料，使稀釋后的染料能迅速和漿料混合均勻，避免高濃染色力強的染料與漿流局部染色，形成色根，進而造成成紙色差，所以保證染料在線稀釋水穩定是保證染料和漿料混合均勻的重要因素［1］。由于染料在線稀釋水 (正常水壓是0.35 MPa、漿管內壓力是0.30 MPa)同時與其他十幾臺設備相連接，水分流多，使得染料在線稀釋水很容易受其他設備用水情況的影響。實際上當其他設備大量用水時，稀釋水壓力驟降，當低于漿管內的壓力時，就會造成漿管內的漿料倒流進入稀釋水管內致使堵塞。因此在日常生產中，受其他設備用水情況的影響，染料在線稀釋水壓力很不穩定，難以保證稀釋水壓力標準的要求。減少染料在線稀釋水的分流，是保證染料在線稀釋水壓力達到標準的重要因素。

圖1 染料稀釋水管的連接示意圖

染料在線稀釋水分流多嚴重影響稀釋水壓及流量的穩定，進而影響成紙色差［2］。廣西貴糖第二造紙廠于2012年9月16日利用設備檢修的機會，將染料在線稀釋水管與其他用水管分開，單獨從清水總管接一條染料在線稀釋水專線，并在染料稀釋水管出口端(入漿管前)安裝定向止回閥，防止漿管中的漿料倒流進入染料管和專用稀釋水管，具體見圖2。

圖2 檢修前后染料稀釋水流程圖

為監控和跟蹤染料在線稀釋水的情況，便于發現問題及時處理，制定了染料在線稀釋水情況巡檢制度，明確規定由每班打配漿操作工每小時巡檢1次染料在線稀釋水壓力、流量的情況，發現問題及時處理。并設有專門的巡檢記錄簿，由打漿班長每天檢查1次打配漿操作工的巡檢情況，將檢查的情況作為每月優等評選的依據。

隨機對生產正常染料在線稀釋水壓力情況進行了抽查 (每2 h抽查1次)，其結果見表3。

表3 正常染料稀釋水壓力抽查情況

從表3可看出，使用染料在線稀釋水專線后染料在線稀釋水壓力基本保持穩定，壓力都在0.34 MPa以上，達到了廠部制訂的目標。

2013年1月30日筆者對2012年10月—2013年1月期間染料在線稀釋水的堵塞情況進行統計，其結果見表4。

從表4可看出，從2012年10月—2013年1月期間染料在線稀釋水管沒發生過堵塞的情況。

圖3 攪拌前后染料使用流程圖

表4 2012年10月—2013年1月染料在線稀釋水的堵塞情況

2.1.2 染料溶解過程中產生結晶凝結塊

廣西貴糖第二造紙廠使用的染料由某國際知名企業提供，將染料與水按1∶1的比例稀釋成50%的溶液，用來對紙漿進行染色。但對染料驗收和使用時，經常發現染料中有結晶凝結塊，為了不使結晶凝結塊堵塞染料計量泵，將染料過濾后使用，丟棄過濾出來的凝結塊，使染料濃度隨結晶凝結塊的多少而變化，使用濃度變化的染料染色將會造成成紙色差。

2.2 成紙色差解決措施

2.2.1 制定染料質量反饋制度

廣西貴糖第二造紙廠制定了染料質量反饋制度，制度規定，一經發現染料質量不穩定、有結晶凝結塊現象，由技術員及時采用書面傳真的形式向染料供應商下發質量問題整改通知單，使商家及時做出原因分析，采取糾正措施，保證所提供染料質量的穩定。技術員下發質量問題整改通知單后，如連續2批次仍有質量問題的產品比例超過20%的，則下發供應商停供整頓通知單，2個月內不準供貨。在活動期間，廣西貴糖第二造紙廠共下發染料供應商質量問題整改通知單8份，供應商停供整頓通知單0份。通過實施染料質量反饋制度后，存在質量問題的染料比例大幅降低。

2.2.2 攪拌結晶凝結塊

取1桶 (25 kg/桶)有結晶凝結塊的液體染料過濾，其中染料結晶凝結塊質量為1.26 kg。將過濾出的結晶凝結塊分成3份，按1∶1的比例用水進行稀釋，并攪拌，攪拌結果見表5。

表5 攪拌后染料結晶凝結塊的溶解情況

表5表明，在常溫下按轉速50 r/min攪拌，攪拌5 min，染料結晶凝結塊可完全溶解。

通過實驗發現，染料結晶凝結塊攪拌一定時間后會重新溶解并可以重新使用。廣西貴糖第二造紙廠采取了染料使用前必須經過攪拌器充分攪拌，使結晶凝結塊溶解的措施，攪拌條件為:常溫，轉速50 r/min，時間5 min。圖3為攪拌前后染料使用流程圖。

在16桶有結晶凝結塊的染料中隨機抽查其中的14桶染料進行實驗，對稀釋配制后的濃度進行檢測，檢測結果見表6。

表6 14桶染料稀釋后濃度的檢測情況

從表6可看出，染料的配制濃度一直保持 (50±0.3)%的范圍內，達到了使用目標。

5 結語

廣西貴糖第二造紙廠通過分析造成成紙色差的主要原因，并提出具體的解決措施，使成紙廢品率由47.3%下降到4.37%，降低了造紙成本。

［1］Chen Gang，Liu Songpo，Xie Guohui，et al.Characteristics and Application Technology of Dyes Used in Paper Industry［J］.Dyestuff Industry，2002，39(4):13.

陳 港，劉松波，謝國輝，等.造紙工業常用染料特性及其應用技術［J］.染料工業，2002，39(4):13.

［2］LU Qianhe.Paper and Engineering Principle［M］.Beijing.China Light Industry Press，2004.

盧謙和.造紙原理與工程［M］.北京:中國輕工業出版社，2004.CPP