干法造纸生产的影响因素

万士哲 宁夏吴忠市瑞特纸业公司,751100




  干法造纸是采用空气沉降技术和干式加工方法,使绒毛浆强力胶合,或者利用热熔化纤与绒毛浆熔融而成。在生产过程中不会产生废水、废气,容易处理,符合环保要求。在使用过程中不会产生细屑,可干式或湿式两用,所以它的抗张强度、湿强度就显得特别重要。现就生产过程中影响干法纸各种物理指标的因素分析如下:


  一、胶合型无尘纸(绒毛浆+胶乳)


  胶合型无尘纸生产的主要工艺流程为:


  (静电处理) 风送


  浆板→纤维分离机→成形箱→热压紧→热压花→上喷胶→1烘箱→下喷胶→2烘箱→熟化箱(膨化箱)→整饰→压光→卷取→分切→打包→入库


  1.绒毛浆的影响


  无尘纸以采用100%纯天然植物纤维的松木亚硫酸盐绒毛浆为最佳。亚硫酸盐浆的纤维聚合度比硫酸盐浆的高,它的纤维内腔呈扁平状,而硫酸盐浆的纤维内腔是开阔的。选择绒毛浆主要考虑是不是处理(经软化剂处理)浆、纤维的平均长度、干弹性(用干燥的绒毛浆样本在1.3kPa压力下的高度表示)、流体滞流率、粉碎所需能量、水分、白度以及细小纤维的含量。处理浆生产的无尘纸柔软舒适,纸面平整光滑;未处理浆则粗糙、挺拔,但吸液性、透气性好;影响纸页强度的主要指标是纤维的平均长度,纤维越长强度越好,细纤维化程度高,强度也越好,一般选择长度2.0~3.0mm之间最佳;水分在7%以上,白度(ISO)>80%;全处理浆在生产过程中经软化剂处理,蓬松度高,纤维分离容易,分离能量低,生产的无尘纸显得蓬松,即厚度增加,手感也特别好。浆板的静电处理也特别重要,向浆板中加入1%抗静电剂,可保证在干法成形生产过程中不会因纤维分离、成形成出现许多浆团,影响产品的质量。


  2.成形的影响


  经过分离的绒毛浆,被疏解成单根纤维风送入成形箱筛筒中,装有密集搅拌钉齿的钉辊将纤维团进一步分离成单根纤维,通过筛网在气流的作用下均匀地沉降在移动的成形网上。通过进风机和真空抽吸风机调节气流和真空度,调整产品定量。纸幅刚成形时,强度很低,密度小,通过热压,纸页才初步定型。采用高目数成形网生产的无尘纸密度好,纸页平整,吸液量大,细小纤维留着率高,减少流费。纤维在沉降时特别注意纤维要纵向排列较多(即网子运行方向),横向排列较少,避免竖向排列,干纸而页的强度才有保证。生产要根据不同定量的产品,调整成形的负压(即进风与真空抽风的压差),以利于纸页成形减少细小纤维流失和车间粉尘,这也是空气沉降技术的关键。


  在成形箱中层调整好风量及风速,防止出现空气涡流,以免影绒毛浆的均匀沉降。为了使绒毛浆充分地打散,设计上使筛筒的方向与钉辊的方向相反。成形过程中防止静电特别重要,成形网是抗静电材料,成形箱内表面也必须是抗静电材料,表面应光滑平整,不能有凸起或凹沟,防止挂浆,影响纸的外观。


  3.热压的影响


  成形的纸幅首先进入140℃左右的压紧辊进行预热压,使纤维层紧密,同时产生一定数量的纤维交织点,纸页初具紧度,随后由传递网引入压花区,再进入180℃左右的高热压区,再一次经过高温高压处理,纤维之间更加紧密,纤维结点增多。传递纸幅的网纹可以根据需要进行调整和选择,压出各种花方。干纸页进行热压的目的,一是调整纸页的紧度和定量;二是压出各种花纹,如平纹、斜纹、菱形网纹等。相同的定量,平纹网的纸比其他网纹的纸强度高,柔软度、手感都比较好。


  4.粘合剂(胶乳)及喷胶系统的影响


  无尘纸生产使用水溶性胶乳,应根据生产工艺的要求配制,我们目前使用德国的EN429,日本UL-101,UL-102,台湾的KT-711,国内的VAE-05系列的无尘纸专用胶乳,其主要成分都是乙烯-醋酸乙烯,乙烯-醋酸盐共聚物,丙苯乙烯共聚物(ACR)及SBR。其中以EN429胶乳为最好,它的乳胶颗粒尺寸0.2微米,最低成膜温度为0℃,pH值4左右,横向连接温度高于130℃,熟化温度180℃左右,胶乳中添加了湿强剂、渗透剂等助剂,使纸页具有干强度,同时还要有高的湿强度,胶乳属亲水性物质,否则纸页会不吸水。为使生产的纸无酸味,胶乳的聚合度达到要求,不能有游离酸存在。胶乳不能变性、老化和凝聚,玻璃化温度、最低成膜温度、高弹态(无定形线型而稍具胶联结构的高聚物在一定范围内所处的一种力学状态,又称橡胶态)都要达到要求。


  喷胶系统是由1根多孔的喷雾嘴将水溶性胶乳用空气雾化喷向纸幅,喷胶量的大小根据产品种类的不同而定。喷雾嘴一般选择环形扇形,环形喷雾嘴雾化好,扇形喷雾嘴穿透能力比较强。在喷胶系统的正下方是个真空抽吸箱,用来抽吸空气使胶液渗透或穿透到纸页的芯层,防止分层,保证纸页的强度。胶乳浓度不要太大,网子要干净,真空抽吸作用要好,否则胶乳会在纸页表面很快成膜,致使纸页分层,影响强度。


  5.烘干的影响


  经过喷胶的湿纸页进入180℃左右的烘箱进行烘干,目的一是通过热风作用使粘合剂发生化学作用,互相交叉连接,具有强度;二是胶乳颗粒与纤维之间互相粘接,产生许多结点,这个过程是无尘纸具有干湿强度的关键。经过烘干的纸页还要进入膨化箱,使纸页变蓬松、柔软。烘箱的温度不能太高,否则会使胶乳老化,失去粘合作用和弹性。要调整好供风与排风的关系,使热风穿透纸幅,以保证纸页的最终强度,并改善纸页的柔软及其他物理性能。


  二、热合无尘纸(热熔纤维+绒毛浆)


  热合无尘纸的生产工艺流程只需在绒毛浆被粉碎成纤维后,在输送过程中加入热熔纤维,其余同胶合无尘纸。热合无尘纸的应用更加广泛,吸液性、垫高性、柔软度、蓬松度都优于胶合无尘纸。


  1.热熔纤维的影响


  所用的热熔纤维一般都是聚乙烯和聚丙烯(PE/PP:1)皮芯结构,它的皮层熔点温度是135℃。热熔纤维的皮层和芯层有一定的温差,生产中只需皮层熔融即可。对热熔纤维的要求主要是纤维长度(4~10mm)、拉伸强度、静电处理、卷曲度、回潮率和含油率等等。


  2.热压的影响


  成形的纸页是绒毛浆的纤维素纤维和热熔纤维的混合体,经过热辊热压,两种纤维初步熔融发生交叉连接,热熔纤维PE/PP均匀地热熔于纤维中,使纸页更加紧密。热辊的温度不能太高,否则会产生粘辊现象或者会使热熔纤维的芯层熔化。


  3.烘干的影响


  经过热压的纸幅进入热风干燥箱中,热熔纤维被加热到双组分纤维包覆层的熔点温度135~150℃,以本身在加热过程中产生的表面熔化和流动形成与纤维之间的热粘合点,这时的强度已经达到要求。但要说明的是,热合纸的强度主要取决于热熔纤维的加入量和适合的温度。


  烘干后的纸页用泡沫状的表面处理剂处理,防止掉毛掉粉,然后压光卷取。

[时间:2001-05-30  作者:万士哲  来源:纸和造纸2000-5]

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