為NTT紙機(jī)量身定制的化學(xué)品方案

Attilio Bianchi Solenis（索理思）公司

為NTT紙機(jī)量身定制的化學(xué)品方案

Tailored Chemical Approach for NTT Tissue Machine

Attilio Bianchi Solenis（索理思）公司

Solenis（索理思）和維美德的合作具有悠久的歷史，最近的一次協(xié)作歷程長達(dá)5年，是為維美德的NTT技術(shù)開發(fā)的烘缸涂層化學(xué)品，在不同的原料配比下，適用于生產(chǎn)不同的產(chǎn)品品類（衛(wèi)生紙、面巾紙、擦拭紙等）及適應(yīng)進(jìn)出揚(yáng)克缸的紙幅水分變化。

目前，這一創(chuàng)新的涂層化學(xué)品已用于全球大多數(shù)已投產(chǎn)的NTT紙機(jī)，并得到了驗(yàn)證。

NTT涂層系統(tǒng)的不同之處

根據(jù)在TAD紙機(jī)方面積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，索理思開發(fā)出了這款維美德NTT涂層化學(xué)品，已成功用于NTT技術(shù)的一些特殊工藝。

表1 傳統(tǒng)干法起皺（LDC）工藝、TAD工藝和NTT工藝的主要區(qū)別

NTT紙機(jī)也能在“平紋”模式下運(yùn)行，這對(duì)NTT的上述參數(shù)將與傳統(tǒng)LDC紙機(jī)相似，但紙幅進(jìn)入揚(yáng)克缸前的干度一般在47%～48%。NTT紙機(jī)的運(yùn)行模式為平紋或塑紋，對(duì)涂層的要求有很大的不同。例如，在塑紋模式下，紙幅進(jìn)入揚(yáng)克缸前的干度和紙幅出揚(yáng)克缸后的濕度是影響揚(yáng)克烘缸表面和涂層溫度的兩個(gè)重要參數(shù)，因此在涂層方案的設(shè)計(jì)中也至關(guān)重要。一般而言，在平紋模式下，NTT紙機(jī)所需的涂層化學(xué)品的用量與傳統(tǒng)LDC紙機(jī)相似，在塑紋模式下需要更多（但與TAD工藝相比，則所需量更少），見表2。

表2 揚(yáng)克烘缸涂層化學(xué)品總添加量

索理思方案

從理論到實(shí)踐，索理思與維美德一直保持合作關(guān)系。我們在維美德試驗(yàn)紙機(jī)上進(jìn)行了一系列試驗(yàn)，并將這些理論應(yīng)用到一些新投產(chǎn)的NTT紙機(jī)上。通過這些經(jīng)驗(yàn)，我們將典型的涂層組分定義如下：

? 聚乙烯醇（PVOH）：這是涂層化學(xué)品的主要成分和最重要的組分。它保證了紙幅克服前置真空輥處的濕粘附力、順利進(jìn)入到揚(yáng)克缸面，增加了涂層的厚度，保持紙幅結(jié)構(gòu)的完整性，增加了松厚度，并產(chǎn)生更細(xì)的起皺結(jié)構(gòu)。這種產(chǎn)品可在現(xiàn)場添加增塑劑之后使用。也可在現(xiàn)場生產(chǎn)，但在下列情況下，必須單獨(dú)添加增塑劑。

? 涂層基本產(chǎn)品：一種獲得專利的非熱固性酸穩(wěn)定樹脂，能在真空輥轉(zhuǎn)移和起皺刮刀處提高紙幅粘附性，并且耐受水分和濕部化學(xué)的變化。

? 揚(yáng)克烘缸剝離劑/改性劑：一種無油、100%活性、應(yīng)用范圍寬的產(chǎn)品，能微調(diào)起皺刮刀處的粘附性，增強(qiáng)涂層穩(wěn)定性，減少刮刀摩擦并控制紙幅起皺。

? 無機(jī)改性劑：磷酸鹽是保持揚(yáng)克缸清潔的添加劑，開機(jī)前使用。也連續(xù)使用來改善有機(jī)涂層粘缸性，可使涂層均勻并保護(hù)揚(yáng)克烘缸免受腐蝕及其他污染。

每種涂層成分都有特殊的作用，應(yīng)以適當(dāng)?shù)陌俜直忍砑拥酵繉优淞现?，如?所示。

表3 典型涂層化學(xué)品組分

考慮NTT皮帶的運(yùn)行

NTT紙機(jī)的紙幅是從靴式壓榨輥處轉(zhuǎn)移至塑紋帶上，然后從塑紋帶上轉(zhuǎn)移到揚(yáng)克烘缸表面，這些都是需考慮的關(guān)鍵步驟。后一步驟中，在轉(zhuǎn)移區(qū)有兩個(gè)相反的力相互作用：

? 由揚(yáng)克烘缸涂層提供的貼附力

? 紙緊貼在塑紋帶上的塑紋帶吸附力；這種力在平紋帶上也可能出現(xiàn)。

塑紋帶上紙的粘附力受幾種因素的影響，對(duì)該參數(shù)的控制不當(dāng)將導(dǎo)致運(yùn)行和質(zhì)量問題，如圖1中所示的起皺缺陷。

圖1 可能影響紙與皮帶之間附著力的因素

? 塑紋帶設(shè)計(jì)（表面光滑度）

? 紙幅通過靴式壓榨輥后的水分

? 配料（脫墨漿比原生漿粘得更緊）

? 定量（低定量粘得更緊）

? 塑紋帶清潔度和清洗

? 磨漿（纖維上更多OH-=更多氫鍵結(jié)合）

? 塑紋帶剝離劑的使用

維美德和索理思合作開發(fā)出了一種化學(xué)品，可對(duì)塑紋帶的粘附力進(jìn)行微調(diào)，并達(dá)到以下目的：

? 通過疏水性/陽離子添加劑對(duì)塑紋帶進(jìn)行潤滑，以提高紙幅轉(zhuǎn)移效率。

? 在塑紋和平紋模式下，主要用于擦拭紙產(chǎn)品（濕強(qiáng)度高）。

? 在高車速和低定量下使用。

這種產(chǎn)品具有高剝離效果，100%有效?？膳c水混合并直接通過噴淋管噴在塑紋帶表面，噴淋管位于靴式壓榨輥之前（圖2）。疏水成分與塑紋帶上的水膜相互排斥，因此促進(jìn)了紙的剝離效率。用量保持在較低水平（5～15mg/m2）。我們在一些紙廠的經(jīng)驗(yàn)證明，通過間斷性的或臨時(shí)運(yùn)行，就可解決NTT紙機(jī)的問題。

Z40 2.48 mmol Zn(NO3)2·6H2O與 19.84 mmol HmIM分別溶解于50 mL MeOH后，升溫至60 ℃，充分溶解后，前者迅速倒入后者，并持續(xù)攪拌60 min。離心操作后于60 ℃真空烘箱中干燥24 h得白色粉末[11]。

圖2 皮帶剝離劑噴灑位置

阿布扎比National造紙廠的“真實(shí)”體驗(yàn)

自NTT紙機(jī)在阿布扎比National造紙廠（ADNPM）開機(jī)以來，索理思就一直參與其中。

該紙機(jī)于2015年9月下旬開始使用涂層化學(xué)品，通過平紋帶以1,200m/min的速度生產(chǎn)衛(wèi)生紙（定量20g/m2，使用70%闊葉木漿+30%針葉木漿）。

最初添加量設(shè)定為25mg/m2，組分含量為：

? PVOH基產(chǎn)品：70%

? 粘缸劑產(chǎn)品：20%

? 揚(yáng)克缸剝離劑/增塑劑：10%

第一步是確保從平紋帶至揚(yáng)克烘缸的紙幅輸送正常。然后，對(duì)涂層的化學(xué)品成分配比進(jìn)行微調(diào)，以滿足衛(wèi)生紙質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并生產(chǎn)出無缺陷，特別是無折皺痕跡的產(chǎn)品。

同時(shí)，對(duì)紙機(jī)的刮刀/載荷設(shè)置、噴淋覆蓋面積/蒸發(fā)量和涂層裝置運(yùn)行狀況進(jìn)行徹底檢查，以盡可能地穩(wěn)定起皺操作。

隨后，在不同紙種和皮帶配置的穩(wěn)定生產(chǎn)中，索理思與ADNPM人員密切合作，優(yōu)化濕部工藝和起皺設(shè)置，并再次對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，以適應(yīng)不同的產(chǎn)品要求。

經(jīng)過6個(gè)月的滿負(fù)荷運(yùn)行后，總涂層添加量對(duì)低定量紙和平紋帶時(shí)優(yōu)化到20mg/m2，對(duì)高定量紙和塑紋帶時(shí)優(yōu)化到30mg/m2。

不同的涂層組分比率穩(wěn)定保持在：

? PVOH基產(chǎn)品：50%～60%

? 粘缸劑產(chǎn)品：15%～20%

? 改性劑（磷酸）：10%

? 揚(yáng)克缸剝離劑/增塑劑：15%～20%

塑紋帶剝離劑產(chǎn)品的使用是不定時(shí)的。據(jù)該紙廠介紹，在紙機(jī)運(yùn)行的6個(gè)月中，僅使用了3～4次塑紋帶剝離劑。

結(jié)論

通過相互合作及數(shù)十年來的生活用紙生產(chǎn)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，索理思和維美德已開發(fā)出一種可靠的起皺化學(xué)品方案，專用于NTT技術(shù)，確保良好的紙機(jī)運(yùn)行。今后，索理思將繼續(xù)尋找新的方法以提高NTT工藝的效率、質(zhì)量和效益。

（本刊編譯自2016年維美德生活用紙技術(shù)大會(huì)論文集，周楊審校）