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近年来,随着新闻纸机高速化、新闻纸低定量化、废纸大量回用及白水全封闭循环等的发展,造纸湿部化学变得日趋复杂,这给新闻纸的抄造及后期的印刷过程带来了一系列问题。本论文结合福建南平纸业股份有限公司(以下简称南纸)在生产过程中所出现的实际问题进行实验研究,旨在通过对该厂所生产的45g/m2低定量新闻纸的湿部化学部分进行工艺优化,提高纸机的运行性能、改善成纸质量、降低生产成本。
目前,南纸低定量新闻纸生产主要存在两个问题:
一是由于纸浆、填料及其它辅料在生产过程中所形成的各种溶胶物质在浆料系统中的不断积累,不仅会引发各种纸病,而且还会加重污水处理负荷甚至导致整个抄纸系统的崩溃;
二是成纸质量方面,南纸生产的低定量新闻纸与国外知名产品相比,其新闻纸不透明度较低,印刷过程中出现的掉粉、掉毛现象较为严重。
针对上述问题,本课题从三方面进行优化研究,取得了较好的成果,使得新闻纸湿部环境状况及滤水性能得到明显改善,产品不透明度及表面强度提高,满足国际标准的要求。为工厂实现优化控制提供了一定的理论基础。具体研究内容如下:
一、通过实验室确定合适的浆料配比、打浆度及填料,为下一步优化研究提供前提条件。对南纸现有的两种浆料:针叶木TMP和废纸浆DIP进行实验室研究,确定两种浆料的最佳浆料配比:DIP:75%~85%,TMP:25%~15%;最佳打浆度分别为:DIP:60~65°SR,TMP:63~68°SR;填料选择为南纸自制滑石粉,添加量为:3%~7%。
二、助留助滤系统的选择不仅影响纸机的运行性能,对成纸物理指标及印刷性能也有重大的影响,本课题选择三元微粒助留助滤系统,并对助留助滤系统的三部分分别进行了优化研究,通过测定浆料的pH值,Zeta电位及电导率、滤液阳电荷需求量等,确定合适的助剂种类,及时调节助剂的加入点、加入量,达到提高产品质量、降低生产成本的目的。
三、提高填料加入量可以增加纸张的不透明度,但是加入量过高容易引起掉粉、掉毛等现象。本实验利用不同类型的淀粉对滑石粉进行活化处理,使改性后的滑石粉不仅可以提高成纸的不透明度,增加填料的留着,提高加填量;而且可以改善纸张物理和光学性能,提高纸张表面强度,降低生产成本;同时还可以在不需要单独加入增强剂的前提下满足新闻纸的强度指标。通过数码拍照、红外谱图及电镜扫描,初步探讨了经活化处理后的滑石粉在加填新闻纸中的增强机理,为进一步的优化研究提供一定的理论基础。