李廣森(特約撰稿人)
中小型生活用紙企業升級改造及生產中應注意的技術問題
李廣森(特約撰稿人)
據生活用紙專業委員會統計數據,2015年我國生活用紙總產能超過1,000萬t,是世界生活用紙生產大國。其中金紅葉、恒安、維達、中順、東順、東冠等排名前十五家的生活用紙企業產能和銷售額占比已超過50%。其余近“半壁江山”的產能仍由眾多中小企業占據。在競爭激烈的市場環境下,中小企業的生存出路是升級改造。筆者整理了中小企業應注意的工藝技術問題和生產實際操作問題,供同行們參考。
生活用紙廠工藝設計決定了生產設備選型,水、電、汽、采暖通風、給排水、環保等設施配套和土建的廠房高低、跨度大小等要求,但是許多中小型企業在初建時,是簡單照搬其他企業的設計,或套用文化用紙的模式來生產生活用紙,使一開始就沒有正確的生產工藝路線,其產品質量一直提高不了,成紙的柔軟度和手感不盡理想。
不同的產品其生產工藝是不同的,文化用紙從制漿到抄紙,工藝要求要盡量減少紙漿的水化度、保水值,所以要快蒸、快洗、快漂、快打漿,這樣成紙才能達到挺度和平整度的要求,而生活用紙要柔軟、挺度要低,所以要提高漿的保水值和水化度,一般是在打漿后有一個儲存倉,漿料在漿倉中貯存4~6小時,這樣會提高成紙的柔軟度,雖然生產設備對于產品質量重要,但不是唯一要素,工藝技術條件也是重要方面。
舉個例子:某企業生產14g/m2生活用紙,每次更換刮刀片時,總會夾紙掛紙,查找原因,發現刀片在磨刀機上磨過之后,用放大鏡觀察刀刃上有許多細小毛刺,毛刺不僅掛紙而且對烘缸光潔表面易劃痕。于是要求刀片更換前,用油石將刃口打磨,再用舊毛布蘸點機油擦幾下,這樣不僅不夾紙,烘缸表面也得到保護,刀片使用時間也延長了。我們都知道刮刀不是用完的,是磨完的,因為磨刀時以最短處為準。因此每臺紙機做一個大小合適的盒子,維修或者換刀時將刮刀放在盒子里,減少損壞,也可以延長使用壽命。我在另一個企業還看到一個工藝流程,在針葉漿價格高的時候,增大闊葉漿的比例(90%以上),而紙張強度居然很好,原因是他們對陽離子淀粉在生活用紙生產中的應用是比較成功的。結果是不僅提高了紙張強度,而且提高了成形部和濕部的脫水性,紙機的白水濃度下降,減少了紙漿的流失,減輕了水處理負荷,這也充分證明了優質高產、低耗靠工藝的道理。
紙張的抄造是一個加水、脫水、成形和干燥的過程,成形好壞由濕部決定,除了漿料本身要達到抄紙要求外,對于圓網紙機,與網槽結構、白水循環、纖維分散是否均勻有著密切的關系,對長網、新月型和真空圓網紙機則與采用流漿箱形式有重要關系,而流漿箱又與其湍流發生器、整流元件、進漿流送系統緊密相關,抄造的紙頁能否達到吸水性強、柔軟性好、手感舒適的標準,與生活用紙起皺狀況是分不開的。影響生活用紙起皺因素及解決方法:
3.1定量的影響
當紙頁定量加大,皺紋會變得粗大,手感不好,這是因為增大了起皺的彎曲半徑,或者折疊半徑使皺紋間距增大,手感變粗糙,所以企業一般增加卷紙的層數,而不單純增加定量。
3.2紙頁表面平整度的影響
紙頁表面粗糙不僅影響外觀,而且起皺時紙塵量會加大。由于紙頁不平整,起皺面就會凹凸起伏,皺紋紋路不清晰,并有斷紋出現,手感很差。一般紙頁不平整與漿料勻度有一定關系,提高成漿質量,加強洗滌、篩選,而且無論圓網機或長網機一定要從打漿度、上網濃度、整流方面去改良勻度,紙頁平整度即會改善。
3.3成紙水分的影響
紙頁在刮刀前的水分含量大小是影響起皺的重要因素之一,生活用紙干法起皺應在90%以上干度,一般在93%左右。生活用紙在烘缸上既要粘缸又要在起皺時順利起皺并脫缸,如果水分過低(干度>96%),由于烘缸溫度較高,缸面又很光滑,就很有可能出現紙頁與起皺刮刀接觸之前或剛接觸就離開了缸面,這樣會形成光板紙或起皺率很低現象。但如果水分過大,紙頁與缸面會粘貼太牢,容易造成刮刀加大壓力,這樣不僅對缸面易造成損傷,而且容易塞刀、斷紙或出現孔洞。因此干法起皺一般控制成紙干度在93%左右,這樣既保證起皺質量,又節約能源。
但實際生產中,由于某個環節的波動,比如:打漿度,水化度,保水值,定量,供汽壓力的波動,漿料清潔度,毛毯的定量及潔凈度和濾水性能等等變化,都會引起紙頁干燥過程中蒸發效率的變化,從而影響到紙頁水分變化,為此一般采用上缸前向濕紙頁加粘缸劑和脫缸劑的方法,可使紙頁水分經烘缸蒸發變小時,能保持與缸面有一定的粘貼度,水分稍大時,脫缸劑又能使紙頁在刮刀作用下順利脫缸,一般不會斷紙。脫缸劑、粘缸劑有多種,最常用的是聚乙烯乙二醇和乳化礦物油等。
3.4漿料質量的影響
成漿質量的好壞,不僅影響起皺,也影響成紙質量,生活用紙生產漿料高錳酸鉀值要低,一般為12~14左右,木漿卡伯值18~20,漿料洗滌要求洗凈度高,這不僅是對麥草漿、葦漿,尤其對蔗渣漿,洗滌不好,漿中有可能含糖不利于抄紙。
此外,打漿度的高低,尤其對木漿生活用紙影響最為明顯,如果打漿度過高,不僅浪費能源,在烘缸溫度高和紙頁水分又低時,會因打漿度高而使紙的收縮性變大,造成紙與缸面的粘貼松弛,起皺困難,甚至會出現紙還未與刮刀接觸就脫離了缸面成了有光紙。如果打漿度過低,使紙柔軟性差。因此生活用紙漿料的打漿,一般不要求使纖維過度帚化。但必須充分潤脹疏解,打漿度一般控制在30~36oSR為宜。
3.5起皺刮刀安裝角度、幾何尺寸的影響

圖1 起皺刮刀安裝角度
起皺刮刀對起皺的影響,主要是刮刀材質和刮刀幾何形狀以及強度,圖中的α為刀與缸面的接觸角,δ為切削角,是刀片水平角度,θ為剝離角,這些角度的大小,都直接影響著起皺效果。一般θ為90o、75o,α應為18o~30o,為避免損傷烘缸面,許多工廠都應用較小的角度,這樣可以改善起皺,提高起皺頻率。研究指出起皺細度由切削角δ、紙與缸面粘附力的大小、刮刀與起皺紙頁間的摩擦力、紙的剝離速度和紙頁軟硬程度決定,許多刮刀易夾紙、打顫,主要是強度不夠,在受壓時與烘缸摩擦力增大發生顫動,這種情況許多企業都存在,主要是刮刀、刀架的材料強度和幾何尺寸太小,受力變形造成的。
3.6烘缸表面粗糙度的影響
衛生紙機的主要部件之一是烘缸,而烘缸表面的粗糙度、材質的均勻性,是對紙頁影響最大的因素。一般鑄鐵揚克烘缸的缸面上都有一層氧化層,氧化層在生產中會受到腐蝕而脫落,特別是當其脫落不勻時就會引起紙頁與缸面粘貼的牢度不勻,對干法起皺影響很大。要解決這個問題,一般采用在缸面上直接均勻噴鍍一層鉻不銹鋼,可以提高起皺質量,也消除了缸面粗糙度達不到要求的毛病。
烘缸材質應該要求一致,否則,會使缸壁傳熱不均勻,使幅紙的水分不一致,影響起皺。
3.7卷取速比的影響
干法起皺實際上是利用機械作用去破壞紙頁中的氫鍵結合的過程,起皺時刮刀刀片受壓,與光潔的烘缸缸面產生摩擦將紙頁從缸面鏟起來,堆集在刀片上,然后被卷紙機帶走,卷紙機與烘缸有速比,否則不會有皺紋。一般起皺率20%~25%,定量13~15g/m2的生活用紙以20%~23%的起皺率為好。
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