論用量

劉軍鈦 深圳市三力星聚合同創(chuàng)科技發(fā)展有限公司 廣東 深圳(518034)

1 前言

造紙化學(xué)品應(yīng)用的三大基本要素是產(chǎn)品、加入點(diǎn)和用量。為了用好造紙化學(xué)品，首先要選對(duì)產(chǎn)品，其次要加對(duì)地方，第三要控制好用量。

用量決定了化學(xué)品的加入數(shù)量，它的重要性顯而易見。此外，一旦化學(xué)品被應(yīng)用，再更換產(chǎn)品或變更加入點(diǎn)通常都很困難，費(fèi)時(shí)耗力，不可能想做就做，只有用量可以隨時(shí)隨地調(diào)整。所以在化學(xué)品應(yīng)用中，用量調(diào)整是最常用的優(yōu)化手段。

化學(xué)品的研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用和采購活動(dòng)都離不開用量這個(gè)參數(shù)，見的多了，我們慢慢地也習(xí)以為常，很少再去深究。造紙化學(xué)品的文獻(xiàn)眾多，但專門論述用量的文章并不多見。本文從多個(gè)方面對(duì)用量做了論述。

2 定義

顧名思義，用量就是用掉的數(shù)量。用量既可以表示消耗量，例如：年用量；也可以表示加入量，例如：噸紙用量。習(xí)慣上，如果用于效果比較，常按有效含量計(jì)；如果用于生產(chǎn)控制或成本比較，則多按原液或原粉計(jì)。用量有多種表達(dá)方式，例如：百分比、ppm、kg/t等等。

3 重要性

用量之所以重要在于它直接決定化學(xué)品的使用效果。用量不足，化學(xué)品難以產(chǎn)生預(yù)期效果。不過，在實(shí)際應(yīng)用中，化學(xué)品用量的足與不足沒有一個(gè)顯而易見的標(biāo)準(zhǔn)，所以很多時(shí)候紙廠都說不清楚在用化學(xué)品的用量是否足夠，這是控制化學(xué)品用量的難點(diǎn)之一。

既然用量如此重要，多加不就行了，但事情又遠(yuǎn)不是如此簡單，因?yàn)橛昧窟€直接影響化學(xué)品的應(yīng)用成本。在市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，企業(yè)為了應(yīng)對(duì)市場競爭，需要不斷降低各項(xiàng)生產(chǎn)成本。對(duì)于化學(xué)品來說，降低成本最簡單的方法就是減用量。因此，控制化學(xué)品用量的難點(diǎn)之二就是既要加足用量，以獲得預(yù)期效果；又要千方百計(jì)地減少用量，以降低生產(chǎn)成本。

第三，除了影響效果和成本之外，對(duì)于部分化學(xué)品來說，用量高低還可能引發(fā)其它問題。例如，AKD有一個(gè)最佳用量，超過最佳用量，多余部分會(huì)引起紙面摩擦系數(shù)過小，造成紙頁打滑，且AKD在白水中積累會(huì)引起粘輥、糊網(wǎng)等抄造障礙。

4 特性

每一個(gè)造紙化學(xué)品都有一個(gè)最佳用量或最佳用量范圍，即化學(xué)品達(dá)到指定效果或最高性價(jià)比時(shí)的用量。按最佳用量使用化學(xué)品，可以在效果和成本之間求得均衡。

不過，最佳用量不是一個(gè)固定不變的常數(shù)。首先，何為最佳？取決于紙廠對(duì)預(yù)期效果的要求，預(yù)期要求變了，最佳用量也隨之而變。其次，造紙裝備和工藝千差萬別，不同紙廠使用同一化學(xué)品，就算預(yù)期要求一樣，最佳用量也可能不一樣。最后，造紙的生產(chǎn)條件會(huì)隨時(shí)發(fā)生變化，導(dǎo)致最佳用量跟著變化。例如，某造紙廠在針葉木和闊葉木漿生產(chǎn)線使用4.0kg/t漿的NaHCO3后，助留助濾劑PAM和有機(jī)微粒的用量分別降低了14.4%和16.7%[1]。正是因?yàn)檫@些原因，每個(gè)特定的應(yīng)用都有其相對(duì)應(yīng)的最佳用量，需要通過優(yōu)化來確定。

5 最佳用量的確定

在實(shí)際應(yīng)用中，如何確定造紙化學(xué)品的最佳用量？通常采用兩步法，首先通過實(shí)驗(yàn)室小試或借鑒其它應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)確定大致的用量；然后在應(yīng)用過程中，不斷調(diào)整，最終優(yōu)化到最佳用量。

在使用多元化學(xué)品系統(tǒng)時(shí)，除了要關(guān)注每個(gè)產(chǎn)品的最佳用量之外，還要優(yōu)化各產(chǎn)品之間的用量比例，這些比例關(guān)系也可以通過兩步法來確定。

6 用量控制

造紙化學(xué)品種類繁多，大致可分為功能助劑和過程助劑兩類，前者以提高紙漿及紙張使用性能或質(zhì)量

為主，后者以改善生產(chǎn)過程效率為主。一般來說，功能助劑的用量需要精準(zhǔn)并且保持恒定，否則容易引起紙漿或紙張性質(zhì)出現(xiàn)波動(dòng)或偏離要求；而過程助劑多具有較寬的適用范圍，可以過量加入且可以隨時(shí)調(diào)整。

絕大多數(shù)化學(xué)品使用前需要進(jìn)行制備，轉(zhuǎn)變成為合適的液體，然后再被連續(xù)泵入。造紙生產(chǎn)是一個(gè)連續(xù)而且動(dòng)態(tài)的過程，紙漿、紙頁、污水、涂料的性質(zhì)始終處于變化當(dāng)中，在這樣的系統(tǒng)里加入化學(xué)品，如果保持加入流量恒定，那么用量就會(huì)跟隨系統(tǒng)的變化而變化，不僅會(huì)引起效果波動(dòng)，還會(huì)造成用量過量或不足。為了保證用量始終處于最佳范圍，就需要及時(shí)調(diào)整加入流量。

最佳方法當(dāng)然是效果連鎖。如果能把化學(xué)品的加入流量與相關(guān)的效果參數(shù)關(guān)聯(lián)起來，就可以讓電腦控制系統(tǒng)按照效果的變化情況自動(dòng)調(diào)整加入流量[2]。如果不具備連鎖條件，就需要操作人員采用手動(dòng)方式及時(shí)調(diào)整加入流量。

用量決定效果，但兩者之間并不是線性關(guān)系。通常前期增加用量，效果會(huì)快速上升；而后期增加用量，效果的上升幅度則趨于平緩，甚至不再上升。為了避免化學(xué)品的效果隨生產(chǎn)條件變化出現(xiàn)顯著波動(dòng)，應(yīng)該盡量保持化學(xué)品的用量處于剛剛進(jìn)入后期的范圍。

7 用量優(yōu)化

要優(yōu)化用量，首先應(yīng)該挑選一個(gè)好的產(chǎn)品，采用性能更佳的產(chǎn)品可以直接改善化學(xué)品的用量。其次，還要注意產(chǎn)品的有效含量。市場上有些供應(yīng)商為了降價(jià)競爭，不惜暗降產(chǎn)品的有效含量，造紙廠如果使用不純的產(chǎn)品，不僅用量會(huì)上升，而且效果也容易出現(xiàn)波動(dòng)。

如前所述，用量也和使用環(huán)境有關(guān)。優(yōu)化生產(chǎn)工藝，調(diào)整其它相關(guān)化學(xué)品的使用情況，都可以幫助降低用量。

最后，不要忘了檢查對(duì)效果的預(yù)期要求，如果不需要很好的效果，降低要求，自然就可以少用化學(xué)品。

8 存在問題

雖然造紙化學(xué)品的應(yīng)用已經(jīng)普及，用量的概念已經(jīng)深入人心，但是問題依然存在，主要表現(xiàn)在以下方面。

(1).對(duì)用量的重要性認(rèn)識(shí)不足。在首次使用或更換新化學(xué)品時(shí)，過分依賴供應(yīng)商提供用量建議，自己不做跟進(jìn)，也不做后續(xù)優(yōu)化，導(dǎo)致化學(xué)品的用量長期在最佳范圍以外浮動(dòng)。(2).不調(diào)整用量。長期采用固定的加入流量，不做調(diào)整，導(dǎo)致用量時(shí)常波動(dòng)而不知。(3).過分減少用量。為了節(jié)約成本，一味地降低用量，沒有意識(shí)到用量過低對(duì)生產(chǎn)造成的危害。

9 結(jié)論

造紙化學(xué)品的用量是影響化學(xué)品效果和成本的重要因素。關(guān)于用量，有兩個(gè)關(guān)鍵詞，即最佳用量和及時(shí)調(diào)整。為了追求更低的最佳用量，需要尋找更好的化學(xué)品并優(yōu)化應(yīng)用條件；紙廠應(yīng)安排專人跟進(jìn)化學(xué)品的使用情況，根據(jù)生產(chǎn)條件的變化隨時(shí)調(diào)整用量。

雖然減少用量是降低成本最快捷的方法，但是千萬不要忘記，目前廣泛使用的造紙化學(xué)品大多是精細(xì)化學(xué)品，它們的成本在制漿造紙總成本中所占的比例極低，但效果非凡。如果過分減量，容易給生產(chǎn)帶來難以察覺的不良影響，最后揀了芝麻丟了西瓜，結(jié)果得不償失。

[1]危志斌，張瑞杰.NaHCO3在紙料中的使用情況[J].紙和造紙,2010,29(9):8-11

[2]劉軍鈦.抄紙化學(xué)品的效果聯(lián)鎖控制[J].造紙化學(xué)品,2010,22(3):24-27