熱分散機(jī)高濃磨漿的可行性探討

顏肖輝

(福建青山紙業(yè)股份有限公司，福建三明，365506)

熱分散機(jī)高濃磨漿的可行性探討

顏肖輝

(福建青山紙業(yè)股份有限公司，福建三明，365506)

將熱分散機(jī)的普通磨片改用高濃磨漿磨片，測(cè)試普通磨片與高濃磨片處理對(duì)廢紙漿撕裂度、抗張強(qiáng)度、抗張能量吸收的影響，探討了熱分散機(jī)高濃磨漿的可行性。

熱分散機(jī);高濃磨漿;廢紙漿

福建青山紙業(yè)股份有限公司因市場(chǎng)需求變化，將2#紙機(jī)的主打產(chǎn)品由箱紙板改型為伸性紙袋紙。為了降低成本，計(jì)劃在原本全部由木漿生產(chǎn)的伸性紙袋紙中添加不同比例的廢紙漿生產(chǎn)不同系列的伸性紙袋紙，如普通伸性紙袋紙、Ⅱ型伸性紙袋紙、再生伸性紙袋紙等。

不同紙種對(duì)廢紙制漿時(shí)的處理程度的要求也不同，與生產(chǎn)箱紙板相比，生產(chǎn)伸性紙袋紙時(shí)，得到良好的紙張外觀已經(jīng)退到次要位置，如何盡可能地提高紙張的透氣度、撕裂度、抗張能量吸收已經(jīng)成為打漿的主要目的。所以按照新紙種的要求熱分散將起不了很大作用。在伸性紙袋紙的生產(chǎn)過(guò)程中通常應(yīng)用高濃磨漿系統(tǒng)，其主要作用是提高成紙的透氣度、撕裂度、抗張能量吸收值等物理指標(biāo)。因此，如何充分利用現(xiàn)有的熱分散設(shè)備，重新選擇熱分散磨片，將熱分散設(shè)備改造成高濃磨漿系統(tǒng)，探討其對(duì)廢紙漿的處理效果，成為本實(shí)驗(yàn)的主要研究目的。圖1為實(shí)驗(yàn)用高濃磨片示意圖。

圖1 高濃磨片

1 熱分散溫度、磨片對(duì)紙漿性能的影響

1.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

實(shí)驗(yàn)原料為美廢，經(jīng)過(guò)脫水至30%～35%左右，通過(guò)蒸汽加熱后送至熱分散機(jī)處理。這次實(shí)驗(yàn)總共分兩批取樣，第一批取樣針對(duì)普通磨片不同溫度下獲得的漿料;第二批取樣針對(duì)高濃磨片不同溫度下獲得的漿料，主要測(cè)試采用不同磨片的熱分散在各種溫度下對(duì)紙漿性能的影響。

取得的漿樣送中心化驗(yàn)站進(jìn)行抄片實(shí)驗(yàn)。抄造伸性紙袋紙主要考核的物理指標(biāo)有撕裂度、抗張強(qiáng)度、抗張能量吸收 (T.E.A)，所以實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)這幾個(gè)物理指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)。

1.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖2～圖4所示為采用普通搓揉用磨片和高濃磨片在不同溫度下獲得漿料的撕裂指數(shù)、抗張指數(shù)、抗張能量吸收變化曲線。普通磨片運(yùn)行時(shí)磨片間隙為0.2 mm，高濃磨片運(yùn)行時(shí)磨片間隙為0.1 mm，溫度40℃對(duì)應(yīng)的漿樣為未經(jīng)熱分散處理的漿 (對(duì)比漿)。

從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看，普通磨片在95℃左右各項(xiàng)物理指標(biāo)綜合性能最好，高濃磨片114℃時(shí)各項(xiàng)物理指標(biāo)綜合性能最好。選擇各自最佳溫度下所得到的紙漿，與對(duì)比漿物理指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如表1所示。

從表1的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，在經(jīng)過(guò)熱分散處理之后，兩種磨片處理之后紙漿的各項(xiàng)性能都有相應(yīng)的提高。這說(shuō)明熱分散具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。

表1 不同磨片所得漿樣各項(xiàng)物理性能增長(zhǎng)率

(1)在熱分散采用高濃磨片時(shí)，高的進(jìn)漿濃度保護(hù)了纖維長(zhǎng)度，避免了纖維在熱分散磨片之間被切斷。

(2)熱分散時(shí)普通磨片對(duì)纖維的搓揉以及高濃磨片對(duì)纖維的磨漿都改善了纖維的性能，使纖維表面得到了分絲帚化。

(3)熱分散的加熱溫度也能對(duì)纖維產(chǎn)生一定的影響，適宜的溫度能夠使纖維更加柔軟以及更利于纖維吸水潤(rùn)脹，這樣有利于纖維的處理。但溫度過(guò)高則會(huì)造成纖維的蜷曲以及脫水，不利于纖維的處理，造成纖維性能的下降。

(4)熱分散的加熱溫度越高，則熱分散到同等情況下消耗的電能越少。漿料溫度會(huì)使纖維更加柔軟，更容易被揉搓，所以電機(jī)功耗更低，但是相應(yīng)的會(huì)增加熱分散蒸汽的消耗量。

1.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

通過(guò)熱分散溫度、磨片對(duì)廢紙漿性能的影響實(shí)驗(yàn)，得出如下結(jié)論。

(1)經(jīng)不同磨片熱分散處理之后的紙漿的各種物理性能都有提高。

(2)經(jīng)熱分散處理之后的紙漿撕裂指數(shù)都有所增加，但是受溫度的影響較小。

(3)采用普通磨片，在溫度為90～100℃時(shí)，抗張強(qiáng)度、抗張能量吸收性能達(dá)到最佳，在溫度超過(guò)100℃之后，抗張強(qiáng)度和抗張能量吸收性能總體上會(huì)下降。

(4)采用高濃磨片后，抗張強(qiáng)度和抗張能量吸收性能都得到改善，當(dāng)溫度低于100℃時(shí)，隨著溫度上升，抗張強(qiáng)度和抗張能量吸收略有下降，當(dāng)溫度高于100℃之后，隨著溫度的升高，抗張強(qiáng)度和抗張能量吸收性能均得到提高。

(5)從廢紙漿線的配置來(lái)講，一般廢紙漿線的最終處理工序?yàn)榈蜐饽{，低濃磨漿的目的主要是提高紙漿的抗張強(qiáng)度以及抗張能量吸收，但是對(duì)撕裂度將會(huì)起負(fù)面影響。所以從整個(gè)工藝流程配置和普通磨片與高濃磨片對(duì)纖維性能的影響上來(lái)看，雖然高濃磨片在抗張強(qiáng)度、抗張能量吸收上的提升幅度不如普通磨片，但從對(duì)撕裂度提高的意義上高于普通磨片，見(jiàn)表1所示。

2 熱分散磨片間隙對(duì)紙漿性能的影響

2.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

磨片間隙實(shí)驗(yàn)主要針對(duì)高濃磨片，在不同磨片間隙下磨漿對(duì)紙漿性能的影響。設(shè)定熱分散加熱溫度為92℃，其他條件與熱分散溫度對(duì)紙漿性能影響實(shí)驗(yàn)相同。

2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖5～圖7所示為采用高濃磨片在不同磨片間隙下獲得漿料的撕裂指數(shù)、抗張指數(shù)、抗張能量吸收變化曲線。表2為磨片間隙為0.4 mm、1.2 mm情況下，經(jīng)過(guò)熱分散處理的漿料與未經(jīng)過(guò)熱分散處理的漿料的物理性能比較。

2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)論

熱分散磨片間隙對(duì)紙漿性能影響實(shí)驗(yàn)得出如下結(jié)論。

表2 不同磨片間隙下熱分散處理與未處理漿料的物理性能比較

(1)在3種考核的物理性能當(dāng)中，抗張強(qiáng)度、抗張能量吸收曲線具有很大的相似性，可以看出，磨片間隙在0.3～0.4 mm之間的抗張強(qiáng)度、抗張能量吸收性能達(dá)到最佳。如表2所示，在磨片間隙為0.4 mm的情況下抗張指數(shù)提高了33.7%，抗張能量吸收提高了91.5%。

(2)撕裂指數(shù)的曲線特性為:當(dāng)磨片間隙大于0.4 mm時(shí)，隨著磨片間隙的減小，撕裂指數(shù)會(huì)急劇下降;當(dāng)磨片間隙小于0.4 mm時(shí)，隨著磨片間隙的減小，撕裂指數(shù)會(huì)相應(yīng)提高。如表2所示，在磨片間隙為1.2 mm時(shí)，撕裂指數(shù)提高了15.1%，而在磨片間隙為0.4 mm時(shí)只提高了8.6%。

(3)從以上兩點(diǎn)可以看出，在較大磨片間隙的情況下撕裂指數(shù)可以得到保證，生產(chǎn)中可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整磨片間隙，如果需要綜合性能達(dá)到最佳，可以將磨片間隙控制在1.2～1.3 mm，此時(shí)撕裂強(qiáng)度不至于降得太多，而且其他物理性能也較好。

3 結(jié)論

3.1 熱分散溫度對(duì)紙漿撕裂強(qiáng)度的影響較小，對(duì)紙漿抗張強(qiáng)度、抗張能量吸收影響較大?？偟膩?lái)說(shuō)，對(duì)于普通磨片，溫度在90～100℃時(shí)，抗張強(qiáng)度和抗張能量吸收達(dá)到最佳。對(duì)于高濃磨片，在溫度高于100℃時(shí)，隨著溫度的升高，抗張強(qiáng)度和抗張能量吸收都提高，在溫度低于100℃時(shí)，隨著溫度的升高，抗張強(qiáng)度和抗張能量吸收略有下降。

3.2 熱分散時(shí)采用普通磨片，紙漿的抗張強(qiáng)度、抗張能量吸收提高的幅度比較大，特別是抗張能量吸收，但纖維的撕裂強(qiáng)度提高不大;采用高濃磨片時(shí)，對(duì)紙漿的撕裂強(qiáng)度提高幅度較普通磨片大，最大約提高16%。

3.3 熱分散采用高濃磨片時(shí)，磨片間隙對(duì)紙漿各項(xiàng)物理性能的影響各不相同，可以根據(jù)生產(chǎn)的需求選擇適宜的磨片間隙。

Feasibility of Application of Heat Disperser in High Consistency Refining

YAN Xiao-hui
(Fujian Qingshan Paper Industry Co．，Ltd．，Sanming，F(xiàn)ujian Province，365506)
(E-mail:yanxiaohui322@126．com)

The percentage of recycled fibers in the fiber raw material used in paper industry is increasing as paper industry continuous development recent years，recycled fibers are even used in some grades which are normally based on wood fiber．In order to upgrades the quality of the paper containing recycled fibers，the feasibility of modification of heat disperser to be a high consistency refiner by replacing the disc of heat disperser to be a high consistency refiner disc was studied．

heat disperser;high consistency refining;recycled fibers

TS734+.1

B

0254-508X(2012)05-0074-03

顏肖輝先生，工程師;主要從事紙機(jī)技術(shù)改造以及工藝管理工作。

2011-10-25

(責(zé)任編輯:郭彩云)