脫墨漿中膠黏物去除率的改進

吳海標(biāo) 余敬安

(1.杭州華旺紙業(yè)集團有限公司，浙江臨安，311305;2.浙江科技學(xué)院，浙江杭州，310023)

紙料中的膠黏物對造紙過程及產(chǎn)品質(zhì)量危害很大，如膠黏物沉積到成形網(wǎng)、壓榨毛毯、烘缸、壓光機等部位，容易造成紙張塵埃、黑斑、孔洞等紙病，甚至造成斷紙，因此，需要定期清洗造紙?zhí)壕W(wǎng)，去除這些膠黏物［1-3］。

2008年杭州華旺紙業(yè)集團有限公司 (以下簡稱華旺紙業(yè))引進的350 t/d廢紙脫墨漿生產(chǎn)線，以100%ONP、OMG為原料生產(chǎn)新聞紙。經(jīng)過幾年的優(yōu)化運行，該生產(chǎn)線的產(chǎn)量和質(zhì)量逐步穩(wěn)定提升，達到設(shè)計產(chǎn)能。由于新聞紙市場競爭激烈，客戶對產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高，華旺紙業(yè)發(fā)現(xiàn)脫墨漿中過量膠黏物的存在，對產(chǎn)品質(zhì)量和紙機運行性能影響較大，主要表現(xiàn)在以下幾方面:①紙機烘干部干網(wǎng)污染嚴(yán)重，表面黏積大量黑色物質(zhì)，造成干網(wǎng)透氣度下降，汽耗高。②通過紙病檢測儀發(fā)現(xiàn)紙表面黑色油墨點、孔洞增加。③在烘干部、厚度檢查儀、壓光部易使斷紙次數(shù)增加。

華旺紙業(yè)經(jīng)多處位置取樣檢測，與設(shè)備供應(yīng)商討論分析，找到問題所在，然后采取對應(yīng)措施進行改進，取得良好效果。

1 查找問題的原因

紙料中的膠黏物主要由脫墨漿車間的漿料所致，為此華旺紙業(yè)對脫墨工序的多個關(guān)鍵設(shè)備前后取樣，檢測漿料中膠黏物含量、塵埃等。

1.1 膠黏物的測定

膠黏物的主要檢測分析儀器:Master Screen膠黏物篩分儀，篩縫0.15 mm(0.006英寸)，加拿大PULMAC公司;掃描分析軟件IGT Verity IA Image A-nalysis。塵埃檢測儀器:PN-PDT紙張塵埃度測定儀。

膠黏物的含量嚴(yán)格按照T277 pm-99標(biāo)準(zhǔn)進行檢測分析［4］，具體步驟如下。

(1)稱取一定量的漿料，稀釋成1%的漿濃后，采用標(biāo)準(zhǔn)疏解機疏解15000轉(zhuǎn)，測定漿料的水分。

表1 各工段漿料膠黏物的含量及個數(shù)

表2 各工段漿料塵埃含量及個數(shù)

(2)在膠黏物篩分儀的收集板上墊上黑色濾紙，待開始篩分處理后，將疏解后的漿料倒入膠黏物篩分儀料桶內(nèi)。

(3)自動收集完成后，取出黑色濾紙，在上面蓋上特種涂布紙，然后上下各加蓋一層吸水紙，放置于紙頁干燥器內(nèi)，在0.08 MPa和90℃下干燥10 min，使膠黏物受熱固化。

(4)取出干燥后的黑色濾紙，除去特種涂布紙，有膠黏物的地方易黏住剝離的涂布紙，使涂層變白色。

(5)使用特定的噴嘴用水沖洗濾紙上的漿料和其他非膠黏物20～25 s。噴嘴水壓為0.1 MPa，水的流量為9.6 L/min，噴嘴與濾紙的沖洗距離為180 mm。

(6)沖洗后的黑色濾紙，蓋上硅酮涂覆離型紙，在紙頁成型器干燥5 min。

(7)用黑色氈筆將濾紙上的非膠黏物染成黑色。

(8)用掃描分析軟件IGT Verity IA Image Analysis對濾紙上的膠黏物進行掃描分析，計算膠黏物的含量。

1.2 結(jié)果與討論

測定的膠黏物和塵埃含量及個數(shù)如表1和表2所示。

各設(shè)備膠黏物和塵埃的去除率如表3所示，其中精篩去除率=(精篩進口含量－精篩出口含量)/精篩進口含量×100%，以下同。

表3 膠黏物和塵埃的去除率 %

由表3可知，整個脫墨漿線的膠黏物總?cè)コ蕿?2.3%，而其他運行良好脫墨漿線膠黏物總?cè)コ蕿?5%～97%(該數(shù)據(jù)由設(shè)備供應(yīng)商安德里茨公司提供)，華旺紙業(yè)脫墨漿線的總?cè)コ拭黠@偏低。其中精篩部分膠黏物的去除率只有46%，而其他高效率的精篩能夠達到70%的去除率 (與篩縫寬度和工藝流程有關(guān))。塵?？?cè)コ蕿?5.5%，而其他脫墨漿線的塵埃去除效率為95%，因此華旺紙業(yè)的脫墨漿線明顯需要改善。其中的一段浮選和二段浮選的塵埃去除率也均偏低。

根據(jù)以上檢測結(jié)果綜合分析，華旺紙業(yè)提出以下整改方案:

(1)精篩系統(tǒng)必須要改造。

(2)一段浮選和二段浮選建議改造。

(3)熱分散系統(tǒng)建議改良操作工藝參數(shù)。

參考相關(guān)文獻 ［5-7］，同時了解其他脫墨漿線廠商的運行效果，綜合考慮多方面原因，解決存在的主要問題，因此決定改造精篩系統(tǒng)。

2 改造方案

2.1 工藝流程

原有的精篩系統(tǒng)為一臺復(fù)合式精篩，處理十分簡單，良漿經(jīng)精篩高位箱后進入預(yù)浮選工段，渣漿排到尾渣槽，如圖1所示。

圖1 改造前的精篩系統(tǒng)

改造后的精篩系統(tǒng)為三段精篩與除渣器，一段精篩的良漿經(jīng)精篩高位箱后進入預(yù)浮選工段不變，一段精篩的渣漿進入二段精篩，二段精篩后的良漿進入一段精篩前的供料槽，二段精篩后的渣漿經(jīng)除渣器除渣，進入三段精篩，三段精篩的良漿則進入二段精篩的進料泵前，三段渣漿排到尾渣槽。其工藝流程如圖2所示。

表4 改造后各工段漿料膠黏物的含量及個數(shù)

圖2 改造后的精篩系統(tǒng)

改造前復(fù)合式精篩規(guī)格:篩縫0.15 mm，日產(chǎn)量364 t，進漿濃度2%。改造后3臺精篩篩縫0.15 mm不變，篩選面積增加1倍，篩鼓的設(shè)計采用新形式，轉(zhuǎn)子的速度下降形式有改變，產(chǎn)量和進漿濃度根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)整，完全能夠達到改造前的產(chǎn)量。

2.2 改造后效果檢測

改造完成后，在設(shè)備運行參數(shù)穩(wěn)定達標(biāo)后，檢測漿料中膠黏物含量及個數(shù)的結(jié)果如表4所示。其中，精篩部分改造前后膠黏物含量比較如圖3所示。

圖3 改造前后精篩部分膠黏物含量比較

由表4可知，改造后精篩膠黏物脫除率為80%(改造前為46%)，整個系統(tǒng)膠黏物去除率也由之前的 72.3%上升至 85%［(10341—1551)/10341×100%］，同時精篩系統(tǒng)的尾渣排放量和濃度下降，纖維流失減少，充分證明改造后的精篩系統(tǒng)脫除膠黏物效果非常明顯。

3 結(jié)語

3.1 采用膠黏物含量和塵埃含量檢測方法，全面分析每道工序的去除效果，發(fā)現(xiàn)引起膠黏物困擾問題的設(shè)備和工序，以確定改造對象。

3.2 通過對關(guān)鍵設(shè)備精篩的更換改造，對膠黏物的去除效果明顯。

3.3 改造后紙機的運行性能和成紙質(zhì)量明顯提高。通過紙病檢測儀發(fā)現(xiàn)，紙病數(shù)量減少80%，大的孔洞沒有了;紙機烘干部干網(wǎng)變得干凈，用化學(xué)品清洗干網(wǎng)的時間間隔大大延長，汽耗下降0.1～0.15 t/t紙;紙機斷紙次數(shù)減少，效益提高。

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膠黏物去除的新挑戰(zhàn)［J］.中國造紙，2010，29(增刊):166.

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