相思木漿在文化用紙生產中的應用

王 根 王 偉 胡海濤 杜 煒

(駐馬店市白云紙業(yè)有限公司，河南駐馬店，463100)

國內文化用紙行業(yè)競爭日益激烈，企業(yè)效益呈兩極分化趨勢，高檔產品供不應求，中低檔產品市場飽和競爭激烈［1］。通過采用新技術、新設備和新工藝突破原材料瓶頸，提升產品品質、提高經濟效益，是造紙企業(yè)升級轉型的必然方向［2］。相思木漿纖維短小，纖維長度分布均勻，易于打漿，較低的纖維粗度使它在單位質量內的纖維數量較多，能夠較好地適合于生產高檔文化用紙，改善紙張的勻度、表面性能和印刷性能等質量指標［3］。但相思木漿松厚度較低、濾水性能較差，不利于提高紙機的運行車速。

為此，駐馬店市白云紙業(yè)與亞太森博紙業(yè)技術人員通過優(yōu)化打漿工藝，調整紙機生產運行參數，攻克相思木漿濾水性差、不利于高速紙機生產應用的難題，逐步提高相思木漿在文化用紙生產中的配比，使紙機以1350 m/min的最高車速連續(xù)穩(wěn)定生產150 h，不僅降低了成本，而且改善了紙張的物理性能。

本文對相思木漿的纖維特性進行了分析，探討了相思木漿用量在膠版印刷紙和靜電復印紙生產中對打漿工藝、成紙勻度、平滑度、表面強度和填料留著率的影響。

1 試驗

1.1 試驗目的

對相思木漿纖維進行分析，優(yōu)化闊葉木漿打漿工藝條件，逐步提高膠版印刷紙與靜電復印紙漿料配比中相思木漿的比例，改善產品品質，降低生產成本。

1.2 試驗用機臺、檢測儀器和方法

試驗機臺:白云紙業(yè)8#紙機，為福伊特高級文化用紙機，幅寬5280 mm，車速1350 m/min，抄紙定量50～160 g/m2。

檢測儀器:纖維疏解機，PFI磨漿機，陜西科技大學;TAPPI標準抄片儀;Morify纖維分析儀;MF6000智能馬福爐，LPA07048勻度測定儀，DRK101A臥式拉力機，IGT印刷表面強度測定儀。

檢測方法:采用相應的國家標準方法進行。

纖維分析方法:木漿在80℃熱水中浸泡12 h，用纖維疏解機疏解5 min，測定原漿的游離度、濕重;手抄片測定白度和塵埃度;利用纖維分析儀對原漿進行分析。將漿濃調至10%，利用PFI磨漿機磨漿至游離度 (380±20)mL，抄造手抄片，測定漿料的物理性能指標。

1.3 試驗用原料、生產紙種

實際生產用漿料:進口太平洋漂白針葉木漿，游離度 (360±20)mL，濕重≥10 g;進口小鳥漂白闊葉木漿 (桉木漿)，國產漂白闊葉木漿 (相思木漿)，亞太森博提供;進口小葉硬雜漂白闊葉木漿 (硬雜木漿)，游離度 (380±20)mL，濕重≥2 g;APMP化機漿打漿度 (27±1)°SR，濕重1.4～1.8 g，焦作瑞豐紙業(yè)生產。

其他原料:GCC，白云紙業(yè)自制;陽離子淀粉，兗州熙來公司提供;聚丙烯酰胺 (PAM)，巴斯夫化工提供;膨潤土，瑞士邦化學品公司提供。

生產紙種:60 g/m2膠版印刷紙，漿料配比針葉木漿∶闊葉木漿∶化機漿 =20∶60∶20;70 g/m2靜電復印紙漿料配比:針葉木漿∶闊葉木漿∶化機漿 =18 ∶65∶17。

1.4 紙機試驗

紙機試驗過程:在滿足闊葉木漿游離度 (380±20)mL，濕重≥2 g的前提下，通過調節(jié)打漿工藝，將膠版印刷紙闊葉木漿所用的相思木漿與桉木漿配比由3∶3逐步提高到全相思木漿，將靜電復印紙闊葉木漿所用的相思木漿與桉木漿配比由2∶4逐步提高到5∶1。

2 結果與討論

2.1 闊葉木漿纖維分析

纖維形態(tài)和打漿方式決定漿料的抄造性能，為了更好地利用相思木漿，將3種品牌的闊葉木漿原漿進行纖維分析，然后利用PFI磨處理，在相近的游離度下進行抄片。表1為3種闊葉木漿的纖維分析。比較漿料的強度，為上機試驗提供理論依據。

由表1可以看出，硬雜木漿的纖維平均長度最長，纖維粗度最大，細小纖維含量最多，兩級分化嚴重，均一性沒有相思木漿和桉木漿好。硬雜木漿的使用有利于提高紙張松厚度，因此廣泛應用于需要較高松厚度的靜電復印紙生產中。相思木漿和桉木漿濕重、纖維平均長度和纖維粗度相近，但相思木漿細小纖維含量是桉木漿的2倍多，在相同游離度要求下，相思木漿比桉木漿容易打漿。相思木漿可以通過降低打漿功率或者增加過漿量的方式來調節(jié)打漿度。

表1 3種闊葉木漿纖維分析

表2 3種闊葉木漿PFI磨漿后手抄片的物理指標

利用 PFI磨漿，將3種漿料的游離度控制在(380±20)mL，抄造手抄片后測定物理指標如表2所示。

由表2可以看出，在游離度相當的情況下，硬雜木漿松厚度最大，相思木漿比桉木漿松厚度略低;抗張強度為桉木漿＞相思木漿＞硬雜木漿;耐破強度桉木漿與相思木漿相當，硬雜木漿最小;撕裂度為桉木漿＞硬雜木漿＞相思木漿;3種漿料的不透明度相當;3種漿料打漿難易程度為:硬雜木漿＞桉木漿＞相思木漿。盡管從抗張指數上看相思木漿比桉木漿小了約30%，但影響膠版印刷紙抗張強度的主要是20%的針葉木漿，提高相思木漿比例后，理論上對紙張的抗張強度影響不大。

2.2 相思木漿用量對文化用紙性能的影響

60 g/m2膠版印刷紙原相思木漿與桉木漿配比為3∶3。在保證紙張厚度的前提下，逐步增加相思木漿的比例，相思木漿用量對膠版印刷紙抗張強度和表面性能影響如表3所示。

表3 相思木漿用量對膠版印刷紙性能的影響

由表3可以看出，隨著相思木漿比例增加，膠版印刷紙的裂斷長從5.8 km下降到了5.1 km，但下降后的裂斷長仍然在標準要求的不小于5.0 km范圍之內;表面強度由3.0 m/s提高到了3.6 m/s，提高了20%;勻度由15.3%提高到了16.5%，提高了0.8個百分點;平滑度由56 s提高到了68 s，提高了21.4%。這是由于相思木漿纖維比桉木漿纖維細小均勻、比表面積大，在成紙過程中與長纖維的結合點多，使紙張表面更加致密，從而提高了紙張的表面強度和勻度。相思木漿替代桉木漿后，雖然膠版印刷紙的裂斷長略有下降，但表面強度、勻度和平滑度都有較大的提高，膠版印刷紙的印刷性能有了大幅度改善。

70 g/m2靜電復印紙原相思木漿與硬雜木漿配比為2∶4。通過調整壓榨部壓力和壓光機壓力，保證紙張厚度，逐漸增加相思木漿的比例，相思木漿用量對靜電復印紙強度和表面性能影響如表4所示。

由表4可以看出，隨著相思木漿比例的提高，靜電復印紙裂斷長和表面強度變化不大，勻度由15.1%提高到了17.5%，提高了2.4個百分點;平滑度由26 s提高到32 s，提高了23.1%。由于相思木漿的抗張強度與硬雜木漿相當，但相思木漿的均一性比硬雜木漿好，所以在紙張抗張強度變化不大的情況下，提高了紙張的勻度和平滑度，較好地改善了靜電復印紙的品質。

2.3 相思木漿用量對填料留著的影響

在填料加入量及助留助濾劑加入量不變的條件下，通過改變闊葉木漿中相思木漿的比例，測定膠版印刷紙和靜電復印紙生產過程中填料留著率的變化，如表3和表4所示。

由表3和表4可以看出，隨著相思木漿比例的增加，兩種文化用紙的填料留著率略有增加，這是由于相思木漿纖維短小，纖維長度分布均勻，它的粗度低及單位質量內的纖維數量多，而且由于纖維柔軟，易形成致密結構，因此在相同強度指標下，漿料在成形過程中會形成致密的結構［3］，增加了填料機械留著的作用，提高了填料留著率。

3 結論

3.1 相思木漿纖維有較好的均一性，抗張強度比桉木漿低，與硬雜木漿相當。

3.2 相思木漿替代桉木漿生產膠版印刷紙，使紙張表面強度提高了20%，勻度提高了0.8個百分點，平滑度提高了21.4%。

3.3 相思木漿替代硬雜木漿生產靜電復印紙，使紙張的勻度提高了2.4個百分點;平滑度提高了23.1%。

3.4 提高相思木漿比例，對提高文化用紙生產過程中填料留著有促進作用。

［1］CAO Zhen-lei.Current Situation and Thinking of China Paper Industry［J］.China Pulp ＆ Paper，2009，28(10):63.

曹振雷.我國造紙工業(yè)的現狀與思考［J］.中國造紙，2009，28(10):63.

［2］WANG Ya-fang.The Competitive of Printing Paper Industry［J］.China Paper Newsletter，2001(8):12.

王亞芳.文化用紙行業(yè)競爭激烈企業(yè)效益兩極分化［J］.造紙信息，2001(8):12.

［3］WEN Xiang-feng，ZHANG Mei-yun，XU Cheng-long，et al.The Filtration and Retention Properties of Acacia Wood Pulp for Printing Paper［J］.Heilongjiang Pulp ＆ Paper，2003(4):17.

文向豐，張美云，胥成龍，等.相思木漿用于文化用紙生產時的濾水性能和留著性能［J］.黑龍江造紙，2003(4):17. CPP