漂白漿掛面箱紙板利用廢紙纖維生產(chǎn)的研發(fā)

盛永忠

（山東世紀(jì)陽(yáng)光紙業(yè)集團(tuán)有限公司， 山東 昌樂(lè) 262400）

漂白漿掛面箱紙板利用廢紙纖維生產(chǎn)的研發(fā)

盛永忠

（山東世紀(jì)陽(yáng)光紙業(yè)集團(tuán)有限公司， 山東 昌樂(lè) 262400）

介紹了對(duì)漂白漿掛面箱紙板的認(rèn)識(shí)和用廢紙纖維研制生產(chǎn)的工藝技術(shù)措施，包括生產(chǎn)工藝流程、原料配比、生產(chǎn)工藝技術(shù)條件和廢紙制漿工藝中采取的關(guān)鍵技術(shù)措施。例如改善廢紙纖維原料分類；使用精密縫篩、熱分散等提高分離非纖維組分，特別是蠟、膠黏物的效率；使用精密分級(jí)篩，分離長(zhǎng)短纖維用于紙板的底層和芯層，提高產(chǎn)品的性價(jià)比。最后介紹了研制生產(chǎn)的產(chǎn)品達(dá)到的主要技術(shù)性能指標(biāo)。

漂白漿掛面箱紙板 廢紙纖維 膠黏物 精密縫篩 精密分級(jí)篩

我公司是國(guó)內(nèi)最早利用廢紙纖維研發(fā)生產(chǎn)漂白漿掛面箱紙板的生產(chǎn)企業(yè)，獲得國(guó)家專利二十二項(xiàng)。主持起草了漂白漿掛面箱紙板（GB/T22870-2008）國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，于2008年12月30日發(fā)布，2009年9月1日實(shí)施。產(chǎn)品經(jīng)國(guó)家紙張質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足了用戶使用要求。產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成功并投放市場(chǎng)后，受到了用戶的普遍歡迎，產(chǎn)品質(zhì)量可與同類進(jìn)口產(chǎn)品相媲美，不僅可以替代進(jìn)口而且還出口國(guó)外市場(chǎng)，為公司創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益，使公司成為國(guó)內(nèi)漂白漿掛面箱紙板行業(yè)細(xì)分市場(chǎng)中的領(lǐng)軍企業(yè)，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。產(chǎn)品銷售已覆蓋國(guó)內(nèi)28個(gè)省市，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率40%以上，并遠(yuǎn)銷歐、美、亞三大洲。

現(xiàn)將對(duì)漂白漿掛面箱紙板的認(rèn)識(shí)及用廢紙纖維研制生產(chǎn)漂白漿掛面箱紙板的技術(shù)措施介紹如下：

1 對(duì)漂白漿掛面箱紙板的認(rèn)識(shí)

包裝在現(xiàn)代商品貿(mào)易中發(fā)揮著對(duì)商品保存、美化和保護(hù)的重要作用，據(jù)報(bào)道2011年我國(guó)包裝工業(yè)總產(chǎn)值約1.3萬(wàn)億元，成為僅次于美國(guó)的世界第二包裝大國(guó)。在各類包裝材料中，主要為紙板、塑料、金屬、玻璃、木材等，其中包裝紙板占有十分重要的地位。按產(chǎn)值計(jì)，世界包裝材料中，紙板占近40%。紙制品包裝行業(yè)是包裝所屬六個(gè)行業(yè)中使用范圍廣、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的綠色包裝行業(yè)。包裝紙箱是現(xiàn)代物流不可缺少的一部分，承擔(dān)著容裝、保護(hù)產(chǎn)品、美觀的重要責(zé)任。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)包裝紙箱質(zhì)量提出了更高要求，瓦楞紙箱的印刷逐步向高檔次、高質(zhì)量、多色彩、視覺(jué)效果強(qiáng)烈的方向發(fā)展，以彩面多色網(wǎng)點(diǎn)印刷為方向，也就是以商品包裝替代運(yùn)輸包裝，以漂白漿掛面箱紙板替代箱紙板（包括普通箱紙板、牛皮掛面箱紙板和牛皮箱紙板），使之達(dá)到色彩鮮艷、光澤度好、美觀的效果。

漂白漿掛面箱紙板，是商品銷售包裝的重要材料，經(jīng)單面彩色印刷后用于瓦楞紙板、硬質(zhì)纖維板或“紙板盒”等產(chǎn)品的表面材料，廣泛用于食品、飲料、奶制品和電器包裝，為近年來(lái)在包裝行業(yè)應(yīng)用最有發(fā)展?jié)摿Φ募埌b材料之一。國(guó)外的漂白漿掛面箱紙板主要是以機(jī)械木漿為主配少量漂白化學(xué)木漿生產(chǎn)的，即全木漿生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量較好，國(guó)內(nèi)我公司率先研制開(kāi)發(fā)生產(chǎn)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的漂白漿掛面箱紙板新產(chǎn)品，生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到45萬(wàn)t/a，產(chǎn)品不但可替代進(jìn)口還可出口創(chuàng)匯，并推動(dòng)我國(guó)包裝紙板生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2 用廢紙纖維研制生產(chǎn)漂白漿掛面箱紙板的主要技術(shù)措施

由于研制的產(chǎn)品質(zhì)量要求較高，紙板的強(qiáng)度、勻度、平滑度、印刷性能和外觀指標(biāo)等均須適應(yīng)包裝行業(yè)大型聯(lián)合機(jī)及高質(zhì)量印刷機(jī)的使用要求，因此在工藝流程、設(shè)備選型、原料配比及生產(chǎn)工藝參數(shù)的確定上均要達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。其中主要技術(shù)裝備如廢紙制漿生產(chǎn)線、紙板生產(chǎn)線全部引進(jìn)國(guó)際領(lǐng)先的裝備技術(shù)，生產(chǎn)系統(tǒng)全部采用國(guó)際領(lǐng)先的DCS及QCS自動(dòng)控制系統(tǒng)。

（1）生產(chǎn)工藝流程：

①制漿流程，見(jiàn)圖1。

圖1 制漿流程

②造紙流程，見(jiàn)圖2。

圖2 造紙流程

（2）原料配比和打漿工藝技術(shù)條件。

①面漿：100%漂白木漿（包括漂白闊葉木漿和漂白針葉木漿）或以漂白木漿為主配部分的白紙條漿或漂白再生脫墨漿DIP，叩解度35～38oSR，濕重10～12 g，打漿濃度4.0%；

②襯漿：舊書(shū)本紙脫墨漿，叩解度28～30oSR，濕重2～4 g，打漿濃度3.8%；

③芯、底漿：100%舊瓦楞紙箱（包括美廢、國(guó)廢、歐廢和日廢）廢紙漿，叩解度26～29oSR，濕重6～8 g，打漿濃度4.0%。

（3）對(duì)主要廢紙制漿工藝采取的關(guān)鍵技術(shù)措施。世界上廢紙回收利用最主要最大量的是用來(lái)生產(chǎn)包裝紙與紙板。我國(guó)是世界上最大的廢紙利用國(guó)和進(jìn)口國(guó)。OCC是回收量最大的廢紙資源，OCC中約含有一半的長(zhǎng)纖維木漿是造紙中價(jià)值較高的優(yōu)質(zhì)纖維原料，一般進(jìn)口美國(guó)廢紙OCC纖維質(zhì)量和長(zhǎng)短纖維的比例較穩(wěn)定，針葉木纖維約占50%～70%。由于OCC廢紙中的雜質(zhì)較多，特別是含有較多很難除去的蠟和膠黏物，處理不好會(huì)造成漂白漿掛面箱紙板壓光后紙面臟、斑點(diǎn)多，用戶無(wú)法使用而成為廢品。為此我們重點(diǎn)解決了OCC廢紙制漿中的非纖維物質(zhì)的分離問(wèn)題，采取的關(guān)鍵技術(shù)措施為：

①改善對(duì)生產(chǎn)漂白漿掛面箱紙板使用的廢紙纖維原料的分類，提高回收廢紙的利用水平?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)使用的廢紙?jiān)弦徊糠謴膰?guó)外主要是美國(guó)、歐洲和日本進(jìn)口，一部分在國(guó)內(nèi)收購(gòu)。國(guó)外進(jìn)口的廢紙質(zhì)量一般都是參照美國(guó)廢紙標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行交易，但實(shí)際情況有時(shí)原料中含雜量和廢棄物要比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的高許多，盡管可以索賠，但造紙廠家不得不從各方面來(lái)調(diào)整工藝適應(yīng)這種原料狀況。國(guó)內(nèi)廢紙質(zhì)量波動(dòng)非常大，以O(shè)CC為例，有的纖維質(zhì)量較好，與進(jìn)口OCC特別是美國(guó)OCC（AOCC）接近，有的則差距非常大。為了合理利用，我們制定了如下分級(jí)收購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)：A級(jí)：以工業(yè)紙箱、紙箱廠的邊角料、從超市廢紙箱中揀選出的上等紙箱為主，包括煙箱、大家電等紙箱，掛面皆為木漿掛面，瓦楞層無(wú)草漿、無(wú)蠟質(zhì)點(diǎn)，無(wú)蠟紙、涂布紙和覆膜紙，無(wú)霉變現(xiàn)象，雜質(zhì)含量不超過(guò)0.5%；B級(jí)：未經(jīng)揀選的超市廢紙箱，涂布掛面、單掛面紙箱廠下腳料，瓦楞層不含草漿，無(wú)蠟紙，雜紙總含量不超過(guò)15%，雜質(zhì)含量不超過(guò)3%。C級(jí)：社會(huì)回收統(tǒng)貨中的劣質(zhì)品，雜紙總含量不超過(guò)50%，雜質(zhì)不超過(guò)6%。為了保證廢紙?jiān)系姆旨?jí)收購(gòu)質(zhì)量，規(guī)范回收行為，我們建立了10個(gè)廢紙回收基地，配套建設(shè)廢紙打包站，建立了大型廢紙經(jīng)營(yíng)企業(yè)，規(guī)范引導(dǎo)國(guó)內(nèi)廢紙回收行為。

②通過(guò)使用高質(zhì)量精密縫篩和優(yōu)化廢紙制漿工藝，提高了從回收纖維中分離非纖維組分的效率。OCC是一類回收量最大的廢紙資源，強(qiáng)度好，但雜質(zhì)較多較亂，一般可分為四類比較典型的雜質(zhì)。第一類是大塊垃圾和紙片,如復(fù)膜的紙張和帶有濕強(qiáng)劑的紙張和紙箱，含有大塊塑料膜等；第二類熱敏塑料類雜物，如薄膜、各類涂料、膠黏劑膠帶、標(biāo)簽、印刷材料等；第三類是較小尺寸的雜物，如填料、涂料中顏料、油墨顆粒、熱溶膠殘留物等；第四類是重雜質(zhì)和大塊生活和工業(yè)垃圾，這些一般都在碎漿機(jī)中被去除，較小的都能在高濃除砂器中有效地去除。我們可以把第一、二、三類雜質(zhì)進(jìn)一步細(xì)分為熱熔物、聚苯乙烯泡沫、塑料薄膜、濕強(qiáng)度樹(shù)脂、膠乳、膠黏劑、蠟、瀝青、尼龍等，這些雜質(zhì)需要不同的設(shè)備來(lái)處理，有些雜質(zhì)如塑料和熱熔類雜質(zhì)，遇熱后會(huì)變形、縮小或卷成小球。而有些雜質(zhì)如重雜質(zhì)進(jìn)入后段處理系統(tǒng)中可對(duì)設(shè)備有極大的損壞，所以針對(duì)雜質(zhì)的特征來(lái)合理安排設(shè)備和工藝，對(duì)保持纖維的強(qiáng)度和得率將是十分重要的。

（4）碎漿：碎漿是廢紙應(yīng)用中最重要的一部分，它既對(duì)廢紙?jiān)线M(jìn)行碎解和疏解，又在這一過(guò)程中有效地分離和去除雜物。我們采用了組合碎解系統(tǒng)(由鏈板輸送機(jī)、水力碎漿機(jī)、引渣井、水力清渣機(jī)、圓筒篩、絞繩機(jī)、高濃除渣器組合而成)，使廢紙的碎解、排渣能連續(xù)進(jìn)行，并且在碎解廢紙時(shí)，避免了纖維的切斷，保護(hù)了纖維的原有強(qiáng)度，同時(shí)漿中較大的輕重雜質(zhì)及時(shí)得到清除，不需停機(jī)清洗。碎漿機(jī)、引渣井、水力清渣機(jī)、圓筒篩、絞繩機(jī)、高濃除渣器采用美國(guó)KBC公司設(shè)備，實(shí)際操作濃度3.5%。碎漿機(jī)篩板采用菱形篩孔Ф=16 mm。由于碎漿機(jī)篩板孔徑較大，這時(shí)的漿料中的纖維實(shí)際沒(méi)有完全疏解，含有大量紙片等。尾渣經(jīng)過(guò)水力清渣機(jī)，使其中夾帶的纖維分離，良漿通過(guò)Ф12 mm篩板而回收；粗大雜物送至圓筒篩，去除塑料片、泡沫塑料及重雜質(zhì)。

（5）篩選和凈化：篩選和凈化是最有效的分離雜質(zhì)的設(shè)備。先設(shè)置一道粗篩，分離大塊的雜質(zhì)和沒(méi)有完全疏解的纖維，然后設(shè)置一級(jí)三段的精密縫篩，主要是處理膠黏物和塑料等雜物，因?yàn)樵谏a(chǎn)流程的初期即纖維還沒(méi)有被各種設(shè)備處理前對(duì)大顆粒雜質(zhì)去除最容易。精篩我們采用美國(guó)KBC公司的設(shè)備，篩縫0.15～0.2 mm，可有效去除膠黏物。

實(shí)踐證明這種采用進(jìn)口篩選設(shè)備系統(tǒng)，較好地提高了膠黏物等雜質(zhì)的去除率，避免了過(guò)多的膠黏物影響紙機(jī)的正常生產(chǎn)。高、中、低濃三類除砂器在我們生產(chǎn)流程中都有使用，設(shè)備均采用KBC公司，高濃除砂器是確保漿料中的大塊重雜質(zhì)不流入下道工序，造成設(shè)備的損壞和過(guò)早磨損。中濃除渣器主要除去大于100 Mm左右的重質(zhì)顆粒，低濃重質(zhì)除砂器主要除去小于100 Mm左右的重質(zhì)顆粒，輕質(zhì)除砂器主要除去輕雜質(zhì)，油墨和膠黏物等。

（6）除熱熔物。對(duì)分離的長(zhǎng)纖維漿采用熱分散機(jī)來(lái)除去漿料中的揮發(fā)性物質(zhì)，使粘在廢紙上的熱熔物、膠黏物、油墨粒子在高溫和機(jī)械作用下與纖維分開(kāi)，并分散成微小顆粒，均勻地分布在纖維中間，不再以塵埃點(diǎn)或斑點(diǎn)在紙張中出現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品造成危害。對(duì)蠟、膠黏物大的采用篩選凈化的方法除去，小的采用熱分散的方法除去，去除率可達(dá)到96%以上（以進(jìn)出漿抄樣1 mm以下可見(jiàn)斑點(diǎn)計(jì)）。

（7）纖維篩分。使用高質(zhì)量精密分級(jí)篩，實(shí)現(xiàn)了從廢紙漿中分離長(zhǎng)短纖維的技術(shù)，提高了廢紙的利用價(jià)值。通過(guò)對(duì)OCC廢紙漿采用兩級(jí)纖維篩分處理，纖維分級(jí)篩采用美國(guó)KBC公司設(shè)備，篩縫0.15 mm。

長(zhǎng)、短纖維分離分配比例設(shè)定為50%～60%短纖維和40%～50%長(zhǎng)纖維。纖維篩分，對(duì)利用廢紙纖維生產(chǎn)漂白漿掛面箱紙板的企業(yè)(尤其是規(guī)模大的企業(yè))有著舉足輕重的作用?？梢哉f(shuō)，由于纖維篩分技術(shù)的發(fā)展，使得纖維分級(jí)技術(shù)具有較高的科技含量。不可否認(rèn)，纖維分級(jí)技術(shù)的應(yīng)用，在廢紙利用技術(shù)上又邁出了一大步。由原先的篩選、凈化，注入了新的內(nèi)容——纖維篩分。這使得廢紙?zhí)幚砹鞒套兊酶?jiǎn)化，減少了處理量，避免長(zhǎng)纖維的切斷，節(jié)約了能源，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，這都得益于纖維分級(jí)技術(shù)的成功應(yīng)用。纖維分級(jí)技術(shù)在OCC廢紙回用中的使用取得了如下效果：①有效分離長(zhǎng)纖維，最大限度地利用長(zhǎng)纖維原料；②長(zhǎng)短纖維分開(kāi)處理；③解決了多層成形技術(shù)對(duì)不同漿層使用不同漿料的需求；④長(zhǎng)短纖維用于紙板的多層成形，滿足紙板物理性能的要求；⑤提供了價(jià)廉的長(zhǎng)纖維原料；⑥長(zhǎng)短纖維分開(kāi)處理，熱分散系統(tǒng)的投資節(jié)省一半以上，降低了能耗和生產(chǎn)成本；⑦長(zhǎng)短纖維代替原生漿，成本相對(duì)較低；⑧根據(jù)長(zhǎng)短纖維的特性可以用于不同產(chǎn)品的生產(chǎn)，質(zhì)量達(dá)到要求，且價(jià)廉物美。

3 結(jié)束語(yǔ)

采用纖維分級(jí)技術(shù)將OCC廢紙中的優(yōu)質(zhì)長(zhǎng)纖維木漿分離出來(lái)，用于漂白漿掛面箱紙板的底層，而短纖維則用于芯層，以提高產(chǎn)品的強(qiáng)度，降低產(chǎn)品的定量，最大限度滿足客戶的需要。因強(qiáng)度高，定量低，可以使用戶產(chǎn)品包裝輕量化。產(chǎn)品包裝輕量化不但可以節(jié)省包裝費(fèi)用、減少運(yùn)輸費(fèi)用、提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，還可以節(jié)約稀缺的造紙?jiān)?，符合可持續(xù)發(fā)展要求。

通過(guò)優(yōu)化使用了助留助濾劑、沉積物控制劑、固定劑、殺菌劑、消泡劑、施膠劑、干強(qiáng)劑等高效、高質(zhì)化學(xué)助劑，實(shí)現(xiàn)回收纖維與原生纖維在紙機(jī)上有相同的運(yùn)行性能，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品品質(zhì)，達(dá)到了節(jié)約資源、節(jié)能降耗的目的。

研制生產(chǎn)的漂白漿掛面箱紙板達(dá)到的主要技術(shù)性能指標(biāo)：定量125～175 g/m2；緊度≥0.75 g/ cm3；光亮度（正面）≥80%；耐折度≥100次；耐破指數(shù)≥2.7 kPa·m2/g；橫向環(huán)壓指數(shù)≥10.0 N·m/g；平滑度≥80 s；吸水性（cobb,60 s）正面≤25 g/m2、反面≤85 g/m2；塵埃度（正面）0.3 mm2～1.5 mm2≤10個(gè)/m2、＞1.5 mm2沒(méi)有。