AKD在一體化施膠技術(shù)中的應(yīng)用

武建峰

(河南省衛(wèi)輝市鑫森紙業(yè)有限公司，河南衛(wèi)輝，453100)

一體化施膠技術(shù)是指一次性完成漿內(nèi)施膠和表面施膠，該技術(shù)完全改變了傳統(tǒng)的施膠工藝，不再是漿內(nèi)施膠和表面施膠兩道工序，而是直接通過表面施膠一次完成。漿內(nèi)施膠一般分為:酸性施膠、中性施膠和堿性施膠［1］。由于堿性施膠過于復(fù)雜且影響因素多，國內(nèi)紙廠應(yīng)用不多;中性施膠比酸性施膠在產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)成本方面更具有優(yōu)越性，因此，國內(nèi)大多數(shù)造紙廠以中性施膠為主，只有少數(shù)的小型造紙廠和生產(chǎn)特種紙、彩色紙的造紙機(jī)仍然采用酸性施膠。

傳統(tǒng)的中性施膠技術(shù)屬于漿內(nèi)施膠，在紙漿內(nèi)加入施膠劑，一般采用計(jì)量泵或螺桿泵連續(xù)在造紙機(jī)流送系統(tǒng)中加入，與上網(wǎng)紙料充分混合，經(jīng)過上網(wǎng)留著、壓榨和干燥等工序完成施膠任務(wù)［2］。其缺點(diǎn)是:①在網(wǎng)部和壓榨部脫水過程中施膠劑容易隨白水流失，加重了造紙機(jī)系統(tǒng)污染程度，易出現(xiàn)紙病、紙機(jī)斷紙、不利于白水回收和循環(huán)利用等問題;②造紙機(jī)流送系統(tǒng)需添加助留劑來提高AKD的保留率;③施膠劑用量大、成本高;④容易產(chǎn)生糊網(wǎng)、毛毯粘臟、黏輥和黏缸等故障。為了解決上述生產(chǎn)問題，某紙業(yè)有限公司分別在其16#造紙機(jī)、18#造紙機(jī)進(jìn)行了一體化施膠技術(shù)上機(jī)應(yīng)用試驗(yàn)。

1 一體化施膠技術(shù)

1.1 原料及設(shè)備

中性施膠劑AKD，白色乳液，固含量12.5%，黏度 (25℃)≤20 mPa·s，pH值2～4，寧夏茂弘漿紙化學(xué)品有限公司;降黏劑，河南眾望實(shí)業(yè)有限公司。

AHA32-MMT計(jì)量泵，上海吉進(jìn)公司。

1.2 抄紙工藝

16#造紙機(jī)抄紙工藝:機(jī)型1760 mm長網(wǎng)多缸造紙機(jī)，表面施膠機(jī)為斜列式，生產(chǎn)定量70 g/m2膠版印刷紙，車速 260 m/min，上網(wǎng)漿濃 0.80% ～0.85%，pH值6.5～7.0，最高干燥溫度90～95℃，針葉木漿∶商品葦漿∶自制草漿=20%∶25%∶55%。

18#造紙機(jī)抄紙工藝:機(jī)型1880 mm長網(wǎng)多缸造紙機(jī)，表面施膠機(jī)為水平式，生產(chǎn)定量70 g/m2膠版印刷紙，車速270 m/min，上網(wǎng)漿濃0.8% ～0.9%，pH值6.5～7.0，最高干燥溫度95～100℃，針葉木漿∶商品葦漿∶自制草漿=20%∶25%∶55%。

1.3 一體化施膠過程及工藝

采用計(jì)量泵將AKD加入到施膠劑供膠管道上，距離第一個噴膠嘴1 m處加入，確保施膠液進(jìn)入兩施膠輥之前與AKD混合均勻，檢測下機(jī)原紙Cobb吸水值，根據(jù)紙張Cobb吸水值控制范圍，逐步調(diào)整計(jì)量泵流量至最佳流量。

采用食用玉米淀粉加降黏劑進(jìn)行表面膠糊化，表面膠固含量6.0% ～8.0%，黏度6～10 mPa·s，膠液上機(jī)溫度60～65℃。

1.4 一體化施膠結(jié)果分析

表1和表2分別為16#和18#造紙機(jī)普通漿內(nèi)施膠和一體化施膠紙張Cobb吸水值。由表1和表2可知，在表面施膠工藝相同條件下，采用一體化施膠技術(shù)成紙Cobb吸水值顯著下降;在相同AKD用量下，16#造紙機(jī)的成紙Cobb吸水值平均下降了8.2 g/m2，18#造紙機(jī)的平均下降了9.0 g/m2，其中18#造紙機(jī)比16#造紙機(jī)成紙Cobb吸水值下降更為明顯。這是由于18#造紙機(jī)施膠機(jī)為水平式，16#造紙機(jī)施膠機(jī)為斜列式，而水平式施膠機(jī)兩輥之間形成的膠液池液位比斜列式施膠機(jī)兩輥之間形成的膠液池液位更高，紙張與膠液接觸的時間更長。

表1 16#造紙機(jī)普通漿內(nèi)施膠與一體化施膠紙張Cobb吸水值

表2 18#造紙機(jī)普通漿內(nèi)施膠與一體化施膠紙張Cobb吸水值

2 中試結(jié)果

16#造紙機(jī)和18#造紙機(jī)同時采用ADK一體化施膠技術(shù)代替漿內(nèi)施膠技術(shù)，運(yùn)行了兩個月，中試結(jié)果如表3所示。由表3可知，16#造紙機(jī)和18#造紙機(jī)采用一體化施膠技術(shù)經(jīng)兩個月中試以來，生產(chǎn)的膠版印刷紙質(zhì)量穩(wěn)定，客戶滿意。一體化施膠技術(shù)與普通施膠技術(shù)相比，16#造紙機(jī)AKD用量平均降低了4.85 kg/t紙，18#造紙機(jī)AKD用量平均降低了5.33 kg/t紙。由此可見，采用一體化施膠技術(shù)可以顯著降低噸紙AKD用量，降低紙張生產(chǎn)成本。

表3 16#造紙機(jī)和18#造紙機(jī)采用一體化施膠技術(shù)與普通漿內(nèi)施膠技術(shù)AKD用量

3 采用AKD一體化施膠技術(shù)需注意事項(xiàng)

采用AKD一體化施膠技術(shù)，若想達(dá)到成紙的理想施膠效果，需注意以下幾個事項(xiàng)。

(1)必須嚴(yán)格控制表面施膠工藝，其中表面膠液固含量適宜控制在6.0% ～8.0%，黏度6～10 mPa·s，膠液上機(jī)溫度60～65℃。

(2)AKD流量應(yīng)采用計(jì)量泵準(zhǔn)確控制，且流量能靈活調(diào)整。

(3)在保證與施膠液混合均勻的條件下，AKD的加入位置盡可能靠近供膠管道噴嘴，并應(yīng)結(jié)合施膠機(jī)供膠管道的配制形式，防止AKD與表面膠接觸時間過長，造成AKD水解。

(4)表面施膠機(jī)兩側(cè)的擋膠板密封效果要好，施膠機(jī)供膠量不能過大，盡可能減少回收膠量;要防止和減少回收膠中AKD水解作用。

(5)造紙機(jī)運(yùn)行中要注意觀察AKD計(jì)量泵運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，確保流量穩(wěn)定，紙機(jī)斷紙時要及時關(guān)閉AKD計(jì)量泵，紙幅引過施膠機(jī)時要及時開啟計(jì)量泵。造紙機(jī)生產(chǎn)車速變化時應(yīng)對AKD流量予以適當(dāng)調(diào)整，AKD流量與造紙機(jī)生產(chǎn)車速成正比例關(guān)系，一般情況下生產(chǎn)車速越高AKD流量越大，生產(chǎn)紙張定量越高AKD流量越大。

4 AKD一體化施膠技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

采用AKD一體化施膠技術(shù)，AKD的加入方式由漿內(nèi)加入改在表面膠中加入，成紙質(zhì)量穩(wěn)定，利于降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品競爭優(yōu)勢。

4.1 環(huán)保

傳統(tǒng)中性施膠技術(shù)，施膠劑在漿內(nèi)加入，在網(wǎng)部脫水時流失大量施膠劑，這些施膠劑進(jìn)入白水系統(tǒng)，不利于白水回收和重復(fù)利用，造成多余外排白水中COD和SS升高，增加造紙廠中段廢水處理負(fù)荷。采用一體化施膠技術(shù)后，白水中的膠黏物大量減少，白水變得更清潔，更容易處理回用，多余外排白水污染程度減輕。

4.2 節(jié)能

采用一體化施膠技術(shù)紙漿內(nèi)沒有施膠劑，紙漿上網(wǎng)脫水速度加快，壓榨脫水更容易，干燥效率高，造紙機(jī)整體車速提高，實(shí)現(xiàn)了增產(chǎn)增效、節(jié)能的效果。

4.3 成本顯著下降

采用傳統(tǒng)的漿內(nèi)施膠，由于漿料中填料CaCO3比表面積比纖維比表面積大，填料對施膠劑的吸附作用更強(qiáng)，從而影響纖維對施膠劑的吸附量，對紙張施膠產(chǎn)生不利影響。為了達(dá)到相同施膠度，需彌補(bǔ)CaCO3吸附的施膠劑，因而增大了施膠劑用量。一體化施膠技術(shù)施膠劑利用效率高、無流失，與漿內(nèi)施膠相比施膠劑用量大幅下降，施膠成本顯著降低，特別是生產(chǎn)的紙張定量越高，施膠成本降低越顯著。

4.4 質(zhì)量穩(wěn)定

傳統(tǒng)中性施膠技術(shù)受諸多因素影響，如造紙機(jī)單程留著率、漿料配比、打漿度、填料用量、生產(chǎn)用水水質(zhì)狀況、漿料pH值、濕部脫水速率、上網(wǎng)漿料溫度以及漿料與施膠劑混合時間等都會對紙張施膠度產(chǎn)生不良影響。一體化施膠技術(shù)克服了上述因素的影響，只要控制好施膠工藝和施膠劑流量，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，紙張質(zhì)量更穩(wěn)定。

4.5 有利于二次纖維回收

采用一體化施膠技術(shù)的紙張施膠劑用量少，二次纖維處理更加容易，環(huán)保、節(jié)能。

5 結(jié)語

AKD一體化施膠技術(shù)可一次完成漿內(nèi)施膠和表面施膠。經(jīng)某造紙廠中試生產(chǎn)運(yùn)行兩個月，運(yùn)行結(jié)果表明，AKD一體化施膠可減少AKD用量，具有節(jié)能、環(huán)保、成本低、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、二次纖維回收利用容易等優(yōu)點(diǎn)。

［1］ WANG Jin，LI Xiang-mei，MAI Ju-hui，et al．Preparation and Application of Rapid Curing AKD［J］．China Pulp ＆ Paper，2011，30(12):11．王 進(jìn)，李香梅，麥炬輝，等．快速熟化型AKD的制備及其應(yīng)用性能研究［J］．中國造紙，2011，30(12):11．

［2］ WU Jian-feng．Application of AKD in Paper Spray Sizing［J］．China Pulp ＆ Paper，2013，32(11):69．武建峰．AKD紙面噴霧施膠技術(shù)的應(yīng)用［J］．中國造紙，2013，32(11):69．CPP