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造纸增强剂在卷烟纸企业的应用

发布日期:2015-07-19 14:33:48
造纸增强剂在卷烟纸企业的应用
近几年来,瓜尔胶系列助剂在卷烟纸行业中得到了广泛应用,瓜尔胶用于卷烟纸不但具有优 良的助留、助滤和增强效果,而且抄成的纸在燃烧时没有异味。目前,在国内的各大卷烟纸厂中, 瓜尔胶已基本取代了淀粉成为增强、助留、助滤剂和纸张表面性能改进剂。
纤维之间的结合力是构成纸页强度的重要因素。纸的强度不够,并不是纤维本身的内在强度 不够,而是纤维间的结合力不够。纤维结合力机理的理论是氢键理论。纤维间氢键结合和静电吸 附是纸张具有干强度的主要原因,特别是氢键结合点多,结合力强,是干强度产生的主 要原因,加人增强剂后能加强氢键结合。总之增强剂可以增加纤维间的结合力。对于瓜尔胶类增强剂,由于表面含有很多轻基基团,具有与纤维素相类似的结构,所以能够在纤维表面快速吸附通过相互间表面的羟基形成氢键,从而能够有效地促进纤维之间的结合,提髙纸张的强度。
大多数卷烟纸厂都采用增加阔叶浆比例来调节透气度,但阔叶浆纤维较短,强度较低,用量过 大时往往造成纸张纵向抗张强度和伸长率不能满足工艺要求。羟丙基瓜尔胶增强剂在卷烟纸的 增强中能起到很好的增强效果,而且发现瓜尔胶内部的性质对增强效果有很大的影响。瓜尔胶 增强剂添加量约为成纸的0.3% -0.5%,溶解时其质量分数尽量不超过1%。预先溶解后可加到 打浆后的高浓浆池中,能使纸机网部滤水速度得到有效控制,提高水印辊的运行性能,改善成纸强度。
国内各烟纸企业的增强剂溶液制备装置存在许多需要改进之处:计量加料完全依靠人工,料斗容积小,每次只够容纳25 ~ 50kg,每个班次需要多次计量和加料,增加劳动强度,加大物料浪费,降低劳动效率;配液时水粉简单混合,过分依赖瓜尔胶的干粉流动性和水中分散性,溶解 依靠长时间搅拌,难以避免出现胶团即“鱼眼”,不得不在人浆前采用筛网过滤。当出现严重纸病 事故时,必须清洗整个助剂系统。
笔者通过密切关注用户在使用瓜尔胶过程中出现的配液问题,针对造纸行业使用特点,在大 量试验研究的基础之上,研制出造纸增强剂专用配液设备,为行业提供一个较为全面和完善的解 决方案,彻底消除“鱼眼”,提高配液质量,降低劳动强度。
1)粉料储存:设置一定容积的储料罐,储料罐下设置电子秤,根据配液总量和配比要求,精确 控制加粉量。储料罐内设置揽龙,在给粉时采用调频器以一定频率控制电机,进行低速搅拌,防止 出现搭桥不下粉的现象。
2)粉料供给:采用调频器以一定频率控制精密给料螺旋,实现胶粉的均勻、连续给料,出料口 通过塑料软管与高效混合器连通。
3)水粉混合:清水经过增压泵进人高效混合器,依靠负压把胶粉吸人高效混合器中与水混合。
4)混合形成的胶液进入制备罐内,搅拌14 -15min,通蒸汽加热2 ~3min,使胶液温度达到34 ~35,然后放液至储液罐,整个配液过程21 ~22min。
5)胶液进人储液罐,继续以50 ~60rpm低速搅拌,在自控系统设定好的液位控制下,经螺杆供 液泵从下端进人使用罐,继续以50 ~60rpm低速搅拌。
6)胶液从使用罐在变频螺杆供液泵输送下,经过滤器,进人纸浆系统。流量范围40 ~60min/ 1,根据纸张定量、强度、透气度、变异系数等指标确定。平均而言,胶液从进人储液罐开始,到进人 纸浆系统,时间大约为2h。
瓜尔胶增强剂专用配液设备,从2008年开始在各烟纸企业推广使用,极大提高了配液速度,改 善了配液质量。在没有使用本设备之前,虽然各烟纸企业也引进各种配液装置,但是配液还是完 全依赖瓜尔胶良好流动性和溶解性,瓜尔胶必须进行表面处理,从而大幅提高采购成本。
使用专用配液设备,其中的储料罐和精密给料器解决了流动性问题,高效混合器解决了溶解 问题,这样瓜尔胶无需表面处理,就可以在烟纸企业正常使用,拓宽采购渠道,降低采购成本。
瓜尔胶系由瓜尔豆种子的胚乳经千燥,磨粉而得。作为原料的胚乳片,外壳通常带有3% - 7%种皮,还含有1%左右的草棍、石子、铁屑等杂质。杂质需要在加工之前通过清选工序除去,种 皮在生产过程中利用密度的不同,在旋风分离器处被从顶部分离到收尘系统。
外观的要求:无瓜尔胶豆皮及其它尘埃类杂物。如果瓜尔胶中含有这些杂物,制备好的溶液 进人纸浆系统,即使有过滤器预先过滤,也难免会有极少量进人到纸面上,从而导致斑点、洞眼等 纸病的产生。
瓜尔胶细度如果仅仅满足通过160目,会因为清洗频次过多影响供液稳定, 进而影响烟纸质量;细度满足通过180目,基本达到使用要求;细度满足通过200目,达到非常理想 的使用状态。但是细度也不是越细越好,通常细度在200 - 300目之间的胶粉,粘度最高,这个区间 的比例应该越多越好;细度过粗,不能通过200目,需要的溶解时间就会加长,在正常使用过程中是 不能接受的,导致粘度不能充分释放出来而偏低;细度过细,通过300目或400目,虽然溶解效果 好,时间短,但是由于过粉碎,长的分子链段被切短了,反映到溶液里就是粘度明显降低。
普通瓜尔胶原粉水不溶物含量为20% -25%,经过化学改性水不溶物降为5% ~ 10% ,使用水 不溶物含量高的瓜尔胶配制的溶液,进人纸浆系统后,即使有过滤器预先过滤,也会有相当数量不 溶物进人到纸面上,从而导致斑点、不透明点等纸病的产生。
同时溶液中大量的不溶物,会导致过滤器上积存大量粘稠物,泵频急剧上升,4h上升2% ~ 3%,3 ~4h清洗一次,清洗频次增加,清洗过滤器后泵频不明显降低,给供液操作和纸张质量的稳 定性带来影响。
瓜尔胶天性喜凉怕热,每过一个夏季,在其它性状保持不变情况下,粘度自然降低3% ~ 5%。 瓜尔胶保质期通常为12个月,这点自然损失是可以接受的,不会影响用户使用。
为使瓜尔胶增强剂更好地应用在卷烟纸中,需要配备髙效的配液设备,采用合理的技术指标, 因地制宜地协调各项影响因素,才能达到最佳的使用效果。
 
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