滑石粉在水松原紙中的應(yīng)用分析

摘?要：隨著人民對生活用品的感官要求不斷提高，市場對水松原紙的質(zhì)量要求也越來越高，因此對于水松原紙生產(chǎn)企業(yè)而言，提升水松原紙的印刷品質(zhì)是最為重要的部分，而影響其印刷品質(zhì)的最大因素就是水松原紙的印刷適宜性。文章通過對滑石粉代替碳酸鈣作為水松原紙的填料進行相應(yīng)的實驗和比對分析，其實驗結(jié)果表明，在水松原紙中，加入細度為15μm滑石粉作為造紙?zhí)盍?，在留著率、紙面勻度、印刷質(zhì)量和效果等各個方面都比碳酸鈣更好。

關(guān)鍵詞：滑石粉;水松原紙;印刷適宜性

水松原紙作為一種特殊的工業(yè)用紙是卷煙生產(chǎn)過程中的重要材料之一，主要作用是對濾嘴和煙支進行卷接。

1 水松原紙的概述以及特性

1.1 概述

水松原紙是煙草行業(yè)中用來對濾嘴進行固定的外包裝紙，并對卷煙進行裝飾。原紙通過涂布以及加工印刷后成為水松原紙，其顏色主要呈橘黃色，是一種薄頁紙，由于使用過程中的特殊要求，水松原紙不僅需要極佳的強度、均勻度和透氣度，還要求紙質(zhì)柔中見挺，良好的適印性、粘接性以及可切性，涂布滾花和印刷斑點必須清晰美觀。

1.2 水松原紙的特性要求

1.2.1 定量要穩(wěn)定

水松原紙定量波動越小越好，不然原紙的柔軟度也會有極大的波動，如果定量太高，紙頁就容易挺直，不能良好的膠粘，增加卷煙生產(chǎn)過程中的操作難度;如果定量太低，紙張抗拉強度難以保證，在涂布時會增加破損的次數(shù)，從而增加損耗。

1.2.2 抗張強度、撕裂度要大

水松原紙的抗拉強度和撕裂度應(yīng)較大，以保證能夠在涂布和卷煙時不容易出現(xiàn)斷裂，才能更好地節(jié)約生產(chǎn)成本，其松緊度越高，紙質(zhì)更容易柔中見挺，軋輥成型不容易打折。

1.2.3 伸長率要大

水松原紙生產(chǎn)完以后，還要進行涂布、分切、卷制，在這個過程中，紙張一直保持在縱向牽引狀態(tài)，為了確保最后進行香煙過濾嘴包裝時不出現(xiàn)斷裂，水松原紙應(yīng)該有較大的伸長率。

2 滑石粉的概述

滑石粉具有滑膩、硬度小、膨脹性和收縮性低、分散性高、遮蓋力強、磨擦系數(shù)小的物理特性和極其穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，在紙張生產(chǎn)中加入滑石粉作填料能夠有效提升紙張表面的光滑性、均勻程度和抗張強度，因此滑石粉在造紙行業(yè)早已是一種應(yīng)用極為廣泛的造紙?zhí)盍?，特別是一些有特殊用途的高檔紙張都是選擇滑石粉作填料。

一直以來，由于滑石粉的折射率較低，較少應(yīng)用于薄頁印刷紙中，因此水松原紙的生產(chǎn)通常使用碳酸鈣作填料。

3 實驗方案

3.1 抄紙試驗

通常情況下，我們采用微米（μm）來代表滑石粉的細度，造紙行業(yè)最為常用的滑石粉細度有以下四個規(guī)格45μm、20μm、15μm、10μm。

通過抄紙試驗，選擇最佳細度的滑石粉，以便在后續(xù)的試驗中使用。

為了和實際生產(chǎn)過程保持一致，實驗使用的原、輔材料應(yīng)該全部來自于機臺，造紙的功能性助劑根據(jù)正常用量進行添加，灰分根據(jù)15%來設(shè)計，成品的定量根據(jù)34g/m2來設(shè)計，實驗使用的設(shè)備主要包括1000ml的燒杯、天平、抄頁器以及干燥器。

3.2 切割實驗

因為卷煙生產(chǎn)過程中，要根據(jù)過濾嘴的長短來切割水松原紙，從降低生產(chǎn)成本的角度出發(fā)，要考慮加入不同細度滑石粉作填料生產(chǎn)的水松原紙對切割刀的磨損，選擇最佳細度的滑石粉以便在后續(xù)的試驗過程中使用。

為了保證實驗的準(zhǔn)確性，實驗中使用的生產(chǎn)設(shè)備、檢測設(shè)備、操作員工必須一致。

3.3 機臺中試

在相同的實驗條件下，選擇最佳細度的滑石粉代替造紙中常規(guī)使用的碳酸鈣，分別對加入滑石粉和加入碳酸鈣兩種不同填料的成紙的物理指標(biāo)和外觀進行檢測，對檢測結(jié)果進行比對分析。

實驗采用連續(xù)配漿的方法，分別在攪拌箱內(nèi)連續(xù)加入填料，真空系統(tǒng)和干燥過程要結(jié)合實際情況進行相應(yīng)調(diào)整，聚酯網(wǎng)孔徑為45μm，實驗中的其它輔助劑和造紙機參數(shù)必須保持不變。

設(shè)置造紙機參數(shù)：紙張定量36g/m2、灰分16%，首先將碳酸鈣作為填料加入攪拌箱內(nèi)（加入填料的數(shù)量根據(jù)實驗中灰分的設(shè)定而定），待造紙機運行穩(wěn)定后取樣檢測;然后將滑石粉作為填料加入攪拌箱，待造紙機中加入碳酸鈣填料的漿料完全用完、開始使用加入滑石粉填料的漿料并穩(wěn)定運行兩小時后取樣檢測。

為了保證實驗的準(zhǔn)確性，實驗過程中使用的生產(chǎn)設(shè)備、檢測設(shè)備、操作員工和實驗環(huán)境必須一致。

3.4 印刷實驗

水松原紙的印刷是一種凹版的印刷方式，其印刷質(zhì)量和效果與原紙、印刷設(shè)備、印刷設(shè)備的參數(shù)版輥、環(huán)境以及油墨都具有極為緊密的聯(lián)系，因此，實驗過程中除原紙外的其他實驗因素必須保持一致。

分別選取添加滑石粉的A樣和添加碳酸鈣的B樣的紙輥各一個，在印刷機中完成印刷。

印刷質(zhì)量和效果的評價內(nèi)容包括印刷色澤均勻程度、飽滿度以及光滑度，我們采用評分的方法對印刷質(zhì)量和效果進行評價，分別將A樣、B樣的樣品和圖2所示的3個標(biāo)樣進行比對，效果比標(biāo)樣1好的評分為5分，而效果在標(biāo)樣1和標(biāo)樣2之間的評分為4分，效果在標(biāo)樣2與標(biāo)樣3之間的評分為3分，比標(biāo)樣3差的評分為2分。

分別各取10個完成印刷的A樣樣本和B樣樣本，按以上描述的評分方法分別對20個樣本進行打分，以此來驗證兩個水松原紙的印刷質(zhì)量和效果，并開展相應(yīng)的比對。

4 實驗數(shù)據(jù)分析

4.1 抄紙實驗的數(shù)據(jù)分析

通過對表1數(shù)據(jù)分析得出以下結(jié)論：在紙張數(shù)量相同的條件下，加入15μm滑石粉作填料的水松原紙的紙張厚度、平滑度、不透明度、紙面均勻度等質(zhì)量指標(biāo)最好。

4.2 切割實驗分析

依次對分別加入45μm、20μm、15μm、10μm四種細度滑石粉作填料生產(chǎn)的水松原紙進行切割后的切割刀磨損情況進行鑒定，可以得出以下結(jié)論：在紙張數(shù)量相同的條件下，切割加入15μm滑石粉作填料的水松原紙對切割刀磨損最小。

4.3 機臺中試的數(shù)據(jù)分析

根據(jù)抄紙實驗和切割實驗的結(jié)論，在機臺中試實驗時選擇15μm滑石粉作為填料進行實驗，加入滑石粉填料的標(biāo)識為A#樣、加入碳酸鈣填料的標(biāo)識為B#樣。

通過對表2、表3分析后得出以下結(jié)論：加入15μm滑石粉的A樣在填料留著率、單程留著率都比加入碳酸鈣的B樣高;在成紙方面，加入15μm滑石粉的A樣在平滑度、抗張強度、不透明度、挺度、表面強度和勻度狀態(tài)等表重要性能指標(biāo)都優(yōu)于加入碳酸鈣的B樣。

4.4 印刷實驗的數(shù)據(jù)分析

根據(jù)抄紙實驗和切割實驗的結(jié)論，在印刷實驗時選擇15μm滑石粉作為填料進行實驗，加入滑石粉填料的標(biāo)識為A#樣、加入碳酸鈣填料的標(biāo)識為B#樣。

圖3是10個A樣和10個B樣的印刷質(zhì)量和效果評價，從圖3可以一目了然看出10個加入15μm滑石粉的A樣在印刷質(zhì)量和效果方面全部優(yōu)于10個加入碳酸鈣的B樣，因此，可以得出以下結(jié)論：加入15μm滑石粉充當(dāng)水松原紙?zhí)盍?，能夠獲得更加優(yōu)秀的印刷質(zhì)量和效果。

5 結(jié)論

文章通過對不同細度滑石粉和碳酸鈣作為水松原紙?zhí)盍线M行實驗和比對分析，可以得出以下結(jié)論：選擇細度為15μm的滑石粉做為水松原紙?zhí)盍希a(chǎn)的水松原紙在平滑度、抗張強度、不透明度、挺度、表面強度和勻度狀態(tài)等重要性能指標(biāo)方面都優(yōu)于碳酸鈣填料;對于生產(chǎn)水松原紙的企業(yè)而言，選擇細度為15μm滑石粉作填料，其留著率比碳酸鈣高，可以有效降低生產(chǎn)成本;對于使用水松原紙的企業(yè)而言，切割加入15μm滑石粉作填料的水松原紙對切割刀磨損要小于切割加入碳酸鈣作填料的水松原紙，可以有效降低生產(chǎn)成本。有關(guān)部門和企業(yè)應(yīng)該對使用滑石粉作為水松原紙?zhí)盍险归_更加深入的研究，以此來有效推動水松原紙的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡介：陳向波（1966-），男，廣東信宜人，在職研究生，工程師，研究方向：非金屬礦滑石的研究和應(yīng)用。