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中性施胶在特种包装纸中的应用研究燃烧器探照灯汽车音响毫欧电热水瓶

发布时间:2022-07-18 20:02:38 来源:创科机械网

AKD中性施胶在特种包装纸中的应用研究

摘 要:研究了AKD的施胶机理及其在特种包装纸中的应用。

伴随着社会经济的飞速发展和进步,人们对特种包装纸的质量要求越来越高,用途也日益广泛,传统松香施胶工艺的特种包装纸已难以满足用户的要求。在过去10年中造纸湿部化学研究的一个主要趋势是完成了从酸性施胶到中性施胶的转化。纸张在中性施胶的高pH值条件下进行抄造,优点是设备的腐蚀性减少,纤维能获得良好的润胀,强度大大提高,填料含量提高,纸幅干燥容易,车速提高,产量增加,能耗降低,污染减少,并且不使用硫酸铝避免了成纸的返黄、发脆现象,便于纸张长途运输和长期保存。AKD中性施胶就是其典型代表之一。据报道,早在1997年全球文化纸生产采用中性施胶的,检测仪器欧洲为95%、北美为72%~75%、日本为35%。中国1986年开始使用进口AKD抄造中高档纸,并获得成功。

民丰特纸公司虽有70多年的历史,但在特种包装纸生产中仍采用传统的酸性施胶工艺。特种包装纸是民丰特纸公司系列包装用纸的主导产品之一,其最终产品主要出口韩国、日本、美国等国家和台湾地区。最近用户多次反映特种包装纸存在易返黄、发脆问题,印刷、贮存后外观质量差,影响顾客的正常使用。通过AKD中性施胶技术在特种包装纸中的应用研究,不仅解决了用户反映的问题,而且也扩大了产品原料的可选择性,使特种包装纸内在质量、外观、手感等都有了很大改观,同时,生产成本降低、废水污染负荷下降。

1 AKD的施胶机理

AKD是烷基烯酮二聚体的简称,属纤维反应型合成施胶剂,在碱性条件下,其反应型官能团能够和纤维素上的羟基发生反应,形成共价键结合并固着在纤维上,在纤维表面形成一层稳定的薄膜,使纤维由亲水性转变为疏水性,从而纸张获得抗水性。

AKD虽具有能够直接和纤维素羟基反应的官能团,但在纸机湿部二者基本不发生反应。AKD乳液加入浆料中以后,施胶剂粒子仅分散在浆料体系中,多个施胶剂粒子能够形成比较大的附聚团,这些附聚保温管团和单个的施胶剂粒子吸附在细小纤维、填料和纤维表面,上后随着细料的留着而留着在湿纸页中,此时AKD只是以静电吸附和游离形式存在,其和纤维素之间的共价键还没有形成。在干燥部,随着纸页中水分逐渐减少,受干燥温度的影响AKD粒子熔化而在纤维表面扩展开,分子具有反应性的官能团朝向纤维,疏水基部分向外,朝向纤维的反应性官能团与纤维素的羟基发生反应形成共价键,从而固着在纤维表面上,完成施胶过程。

2 AKD中性胶的生产应用

2.1 特种包装纸简介特种包装纸是一种高档包装专用纸,其主要特点是外观白度高、表面平整细腻、平滑度高、包装折叠无损、单面印刷性能良好、强度高、纸质不易返黄。主要技术指标见表1。

2.2 生产工艺条件

原料配比:w=60%漂白木浆、w=40%漂白草浆。

打浆、配浆工艺条件:

(1)粉碎机:每排下1.5包俄罗斯漂白针然后1s以内将上平板翻下到所调的间距位置叶木浆和0.5包国产漂白草浆。控制放浆浓度14~18g,特种包装纸回纸均匀搭配试用。每排加SS-02进口染料1200mL。SS-02进口染料加入方法:取SS-02进口染料1kg,加10kg水稀释成所需的染料。在粉碎机下料至一半时取配好的染料1kg经100目过滤后加入浆内,严禁过早或过晚加入,以免产生色差。

(2)成浆:木浆浆度控制在26~30°SR,湿重4.5~5.5g。草浆浆度控制在22~26°SR,湿重2.0~3.0g。(3)和浆:和浆池木浆泵满后,先加SN-01阳离子淀粉w=1%(对绝干浆),(SN-01阳离子淀粉溶解方法:取一包25kg的淀粉在松香间的槽内加水溶解至半桶,加温搅拌至特种透明。泵至和浆池上桶内待用),然后加N-03碳酸钙50kg[N-03碳酸钙溶解方法:在纸机填料溶解桶内加2包N-03碳酸钙(50kg),加水搅拌溶解均匀,通过过滤加入到和浆池内]。控制成纸灰分≤6%;国产AKD中性胶原液在高位箱加入,流量为120mL/min(液胶,固含量15%),控制和浆浓度为12.0~15.0g。

2.3 特种包装纸抄造设备

长单缸造纸机,车速40~80m/min,调整唇布垫板的高度和角度,可抄造30~90g/m2包装纸,由高位箱液位控制上浆速压力,烘缸表面温度60~120℃,配备剥离剂缸面喷雾装置。生产中,定量为60g/m2,实际车速80m/min。

2.4 生产中AKD的控制及使用

1)AKD加入前浆料中加入少量的防腐剂MS-5,减少腐浆的产生,缩短冲洗时间,提高纸机有效作业时间。

2)AKD施胶有滞后现象,纸卷下机后仍继续进行,6~10天达到最佳值,故施胶的控制以经验参考值为准。

3)AKD加入量w=0.15%~0.25%(对绝干浆),原液稀释2倍并搅拌,用计量泵由高位箱处滴加,防止水解损失,并加碱控制浆料pH值在7.0~7.5之间。

2.5 检测仪器及方法

白度:YQ—Z—48A白度颜色测定仪(杭州轻通仪器开发公司);耐破度:YQ—Z—23A电动纸张耐破度测定仪(杭州轻工检测仪器厂);

定量:YQ—Z—45型纸张定量测定标准试样取样器(四川省长江造纸仪器厂)及电子天平(四川省长江造纸仪器厂);

撕裂度:YQ—Z—20型纸张撕裂度测定仪(四川省长江造纸仪器厂);

平滑度:YQ—Z—30A平滑度测定仪(杭州轻通仪器开发公司);

灰分采用燃烧法、水分按常规方法测定、成纸pH值采用比色法测定。检验室恒温恒湿,温度23±1℃、湿度(50±2)%。所有检测项目均按现行国家标准进行测定。

2.6 应用AKD的结果与讨论

2.6.1 AKD施胶使用的效果检验

1)AKD施胶使用的效果检验与确定目标、原酸性施胶的对比见表6。

2)AKD施胶使用的效果与原酸性施胶部分指标的对比图见图2~图4。

3)用户试用结果。本次共生产了17t的特种包装纸,在用户用于镀膜、淋膜或印刷过程中,效果较好。同时,通过试用,上海、温州、北京等地的用户对原纸的白度高、不易返黄比较满意。

2.6.2 经济效益分析

1)产品送近年多家用户试用,基本满足了客户的特殊要求;

2)白度等指标的提高,为采用稻、麦草浆生产开辟了方向;

3)生产成本降低,吨纸成本下降约80元左右;

4)避免了酸性造纸对机械设备的腐蚀,延长了机械设备、特种器材的使用寿命;(潜在效益)

5)减轻了环境污染(BOD、COD、SS均减少50%以上),符合国际纸业的发展趋势。由于第一次试制由AKD中性施胶的特种包装纸,实际生产和用户使用过程中还存在着诸多的问题。AKD以及阳离子淀粉的添加量上还有一定的偏差。个别特种包装纸材料厂使用过程中反映我们的纸页与塑料薄膜压膜时,不能牢固结合,容易造成脱膜。今后,还需在AKD添加量,助留剂添加量和其它工艺条件上进行研究,同时在原有经验的基础上改进纸机操作水平,提高产品档次,稳定产品质量。

3 结 论

通过本次AKD的应用研究,为今后抄造AKD中性施胶纸积累了一定经验,同时也解决了特种包装纸因为不能添加增白剂,白度不能满足用户要求,洗果机以及成纸pH值不能满足用户要求的问题提高了纸页的产品档次和用户适用性的问题。另一方面,AKD中性施胶技术在特种包装纸中的应用研究捆扎机,生产成本明显降低、废水污染负荷下降,增加了经济效益,减轻了环境污染负荷,便于企业的长远发展和造福子乃至能够引领行业的发展孙后代。

作者简介:任建华(1957-),男,工程师,现任浙江省嘉兴市民丰特种股份有限公司生产部部长,主要从事造纸生产管理工作,:。

任建华,聂永俊

(民丰特种纸股份有限公司,

转载自:o5

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