一種彩色水松原紙的生產(chǎn)方法

趙小松，馬 強(qiáng)，王洪偉

（牡丹江恒豐紙業(yè)股份有限公司，黑龍江牡丹江 157013）

水松原紙是生產(chǎn)卷煙的重要材料之一，通過印前設(shè)計(jì)、印刷加工及印后處理等工序，加工成水松紙，作用是將濾嘴和卷煙煙支卷接起來，屬于特種工業(yè)用紙。隨著煙草行業(yè)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)水松原紙的需求逐漸多樣化，國內(nèi)主要需求白色水松原紙，國外為了降低生產(chǎn)成本，主要需求彩色水松原紙，彩色水松原紙與白色水松原紙相比較，其生產(chǎn)難度更大，制約因素更多，主要體現(xiàn)在以下方面：

（1）由于國外市場(chǎng)對(duì)成本要求較為嚴(yán)格，所以要求水松原紙?jiān)谟∷⑦^程中既要滿足印刷效果，符合外觀要求，又要盡可能的降低上墨量，減少油墨的使用，以降低生產(chǎn)成本，二者是相互制約的關(guān)系，需要找到二者的平衡點(diǎn)，同時(shí)滿足以上條件。

（2）彩色水松原紙需要根據(jù)不同的客戶要求加入相應(yīng)的染料，主要顏色雖然以黃色為主，但顏色深淺要求不一，生產(chǎn)過程中色差不宜控制。如果生產(chǎn)顏色較深的品種，就需要增加染料的用量，由于市場(chǎng)上染料多為負(fù)電荷，加量過大會(huì)使系統(tǒng)陰離子電荷增多，產(chǎn)生陰離子垃圾，從而對(duì)紙面狀態(tài)及成紙指標(biāo)造成負(fù)面影響。

本文主要針對(duì)上述生產(chǎn)難點(diǎn)，研究了一種彩色水松原紙的生產(chǎn)方法。

1 方案設(shè)計(jì)及生產(chǎn)難度預(yù)測(cè)

本生產(chǎn)方法方案設(shè)計(jì)如下。

（1）由于彩色水松原紙一般是一道滿版印刷，而白色煙用接裝紙?jiān)堃话闶莾傻罎M版印刷，所以對(duì)彩色水松原紙印刷適性要求較高，故而彩色水松原紙需要較好的紙面勻度和印刷適性。初步采用混合打漿的方式，原料打漿度盡量高。

（2）選用陽離子淀粉和聚丙烯酰胺型助留劑進(jìn)行雙元助留，選用輕質(zhì)碳酸鈣作為填料，加入量不宜過高，為保證紙面勻度和紙張強(qiáng)度，灰分控制在質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%以下。

（3）因要保證紙張具有良好的印刷適性，所以紙機(jī)要具備表涂系統(tǒng)，在紙頁印刷面表涂有助于印刷效果的助劑。

（4）生產(chǎn)過程中合理控制干燥曲線，避免因強(qiáng)干燥出現(xiàn)紙頁掉粉、平整性差等問題。

（5）所有助劑的選擇必須是無毒無害產(chǎn)品，必須符合國家相關(guān)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

（6）檢測(cè)項(xiàng)目在檢測(cè)過程中的要保證檢測(cè)條件完全相同，檢測(cè)方法均按相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

2 生產(chǎn)過程

2.1 打漿工藝

水松原紙定量范圍一般為32～36 g/m2，屬于低定量產(chǎn)品，本次生產(chǎn)的水松原紙定量設(shè)計(jì)為32 g/m2，為保證紙面勻度，漿料打漿度盡量高一些，使用強(qiáng)度較高的針葉木漿，并采用混合打漿的方式，盤磨使用2臺(tái)切斷、2臺(tái)帚化，針葉木漿配比控制為質(zhì)量分?jǐn)?shù)35%～45%，打漿度控制為78～82°SR，可根據(jù)生產(chǎn)過程適當(dāng)調(diào)整。打漿系統(tǒng)要帶勻整機(jī)，根據(jù)水線情況快速調(diào)整漿料打漿度，打漿纖維分析數(shù)據(jù)見表1。

表1 纖維分析數(shù)據(jù)

2.2 抄紙工藝

采用進(jìn)口成形網(wǎng)，目數(shù)在300目左右，抄紙過程中重點(diǎn)控制車速設(shè)計(jì)值為450 m/min，合理控制干燥曲線，避免強(qiáng)干燥，紙機(jī)各部參數(shù)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，為保證紙面勻度狀態(tài)良好，水線盡量長(zhǎng)，網(wǎng)部真空盡量小，紙機(jī)各部參數(shù)見表2。

2.3 染料的加入

表2 紙機(jī)各部的工藝技術(shù)參數(shù)

市場(chǎng)上彩色水松原紙主要以黃色為主，所以本文主要介紹黃色水松原紙的生產(chǎn)工藝，主要控制顏色的艷麗程度和產(chǎn)品色差的穩(wěn)定性。顏色的艷麗程度，我們主要通過優(yōu)選了一種進(jìn)口染料、使用優(yōu)質(zhì)原輔料來實(shí)現(xiàn)。色差的穩(wěn)定性，我們主要是通過生產(chǎn)過程控制來實(shí)現(xiàn)。待成紙指標(biāo)穩(wěn)定后開始加入染料，染料選用一種液體直接染料。

本文以黃色產(chǎn)品為例，為使產(chǎn)品著色穩(wěn)定，染料采用連續(xù)加入的方式，通過流量的調(diào)整來控制顏色的深淺；染料進(jìn)入系統(tǒng)之前要使用300目的過濾網(wǎng)進(jìn)行過濾，為提高染料著色的效率和穩(wěn)定性，將染料加入到濃漿中（機(jī)前漿池），機(jī)前漿池液位保持不變，由于彩色水松原紙顏色較深，所以本次實(shí)驗(yàn)染料按照噸紙3 kg的用量添加。由于生產(chǎn)過程中會(huì)有損紙的產(chǎn)生，需要回抄處理，為保證顏色的穩(wěn)定性，損紙配入量始終相同。檢測(cè)成紙顏色穩(wěn)定性，如顏色與標(biāo)樣偏差較大，則通過控制 L、a、b 值進(jìn)行調(diào)整，L、a、b 值是國際照明委員會(huì)規(guī)定的一種顏色標(biāo)定模式，其中：L值代表亮度，范圍為0～100，0為最暗，100為最亮；a值代表紅綠，范圍為-128～+128，負(fù)值偏綠，正值偏紅，絕對(duì)值越大顏色越深；b值代表黃藍(lán)，范圍為-128～+128，負(fù)值偏藍(lán)，正值偏黃，絕對(duì)值越大顏色越深。色差△E的計(jì)算公式為△E2=△L2+△a2+△b2，△L=L標(biāo)-L測(cè)，△a=a標(biāo)-a測(cè)，△b=b標(biāo)-b測(cè)。

本次生產(chǎn)是黃色產(chǎn)品，所以調(diào)整染料的加量主要會(huì)影響產(chǎn)品的b值，所以只要使產(chǎn)品的b值與標(biāo)樣接近，色差△E也將合格。

檢測(cè)儀器：分光密度儀。

檢測(cè)方法：取橫幅10個(gè)位置進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)點(diǎn)之間距離相同，且保證整幅紙張均在檢測(cè)范圍內(nèi)。依據(jù)10個(gè)點(diǎn)的L、a、b值計(jì)算出平均值，以平均值作為標(biāo)樣，然后分別檢測(cè)各點(diǎn)的色差ΔE，色差ΔE≤0.8為合格，高于0.8則認(rèn)為顏色均一性不合格，色差不穩(wěn)定。產(chǎn)品色差的檢測(cè)結(jié)果見表3。圖1則直觀地顯示產(chǎn)品色差的穩(wěn)定狀況。

表4為染料加入前、后成紙物理指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果。

表3 產(chǎn)品色差檢測(cè)結(jié)果

圖1 產(chǎn)品色差的穩(wěn)定狀況

2.4 小結(jié)

由表4分析可知，加入染料后紙面勻度狀態(tài)較加入染料前略差，白度指標(biāo)略有降低，不透明度指標(biāo)有提高，分析紙面狀態(tài)較差的原因是染料加量大，系統(tǒng)陰離子垃圾增多，打破了系統(tǒng)平衡，為保證產(chǎn)品紙面勻度狀態(tài)，下步打算提高陽離子淀粉和陽離子聚丙烯酰胺的加入量，抵消系統(tǒng)內(nèi)的陰離子垃圾。陽離子淀粉和陽離子聚丙烯酰胺的加入量由原來的流量25 L/min分別提高至30 L/min和35 L/min，依次標(biāo)記為A樣、B樣和C樣，并分別取樣分析，檢測(cè)結(jié)果見表5。

表4 染料加入前、后的成紙物理指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

由表5分析可知，將陽離子淀粉和陽離子聚丙烯酰胺助留劑流量提高至30 L/min（B樣）后，成紙不透明度和挺度指標(biāo)有明顯提高，基本抵消了染料對(duì)系統(tǒng)的影響，同時(shí)紙面狀態(tài)較好，但加入量不宜過大，否則會(huì)對(duì)紙面狀態(tài)造成負(fù)面影響（C樣）。

表5 增強(qiáng)劑和助留劑不同用量時(shí)成紙物理指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果

3 結(jié)論

采用本方法生產(chǎn)彩色水松原紙是可行的，染料的加入量可根據(jù)市場(chǎng)需要適當(dāng)調(diào)整，但是彩色水松原紙的顏色相對(duì)較深，染料加入量在噸紙3.0 kg以上時(shí)，系統(tǒng)陰離子垃圾增多，紙面狀態(tài)較差，需要適當(dāng)提高增強(qiáng)劑和助留劑用量，以吸附陰離子垃圾，改善紙面狀態(tài)，但用量不宜過大，否則會(huì)對(duì)紙面造成負(fù)面影響。