论软压光技术在漂白蔗渣浆抄造高级文化用纸中的开发与应用

摘要：介绍首次成功将国产软压光技术在漂白蔗渣浆抄造高级文化用纸中的开发与应用实践。生产实践表明，该项技术具有投资省，可降低生产成本，提高纸产品质量，经济效益显著等特点。关键词：软压光；漂白蔗渣浆；高级文化用纸 1　概述      为了贯彻执行国家“集中制浆、分散造纸、减少污染、保护环境”的产业政策，南宁糖业股份有限公司投资5000万元，在其下属的蒲庙造纸厂内建设了一条年产1.5万吨高级文化用纸生产线，已于2005年6月投产。       该项目主要以漂白蔗渣浆为主要原料生产双胶纸、静电复印纸等高级文化用纸，由于蔗渣浆的纤维特性与木浆相比存在一定的差距，所以产品在质量、价格上不具有优势，对产品的市场占有率有一定的影响。为了提高纸产品质量，提高纸机的效能，增强市场竞争力，我公司在新建这条年产1.5万吨高级文化用纸生产线时，计划将国产软压光技术应用于漂白蔗渣浆抄造高级文化用纸的生产。      该项目总投资160多万元，自2005年6月试机投产以来，经过一段时间的摸索，目前软压光机运行正常，各项生产技术指标达到设计要求，实现稳定、连续生产，产品的产量和质量不断提高，已达到设计要求，满足了造纸生产的需要。实践表明：国产软压光技术在漂白蔗渣浆抄造高级文化用纸中的开发与应用是成功的。该项技术具有投资省，可降低生产成本，提高纸产品质量，经济效益显著等特点，具有推广应用价值。 2　软压光技术在漂白蔗渣浆抄造高级文化用纸中的开发与应用 2.1　生产规模年产1.5万吨双胶纸和静电复印纸等高级文化用纸。 2.2  软压光机结构特征和工作原理2.2 .1结构特征     软压光机的压区是由一硬辊和一软辊组成。一套软压光机可以由一至四个压区组成，硬辊是离心浇铸的冷硬铁辊或高合金复合辊。表面组织精细，硬度高，热传导均匀性好、热变形小，辊内通蒸汽或导热油循环加热，以保持达到要求的温度，通常最高温度都在150℃以上。软辊一般是带中高或可控中高，因为在运行中要承受硬辊的高温，操作压力高达160kN/m，因此要具备耐热、耐压、耐磨、发热少、弹性好等特点。目前所使用的材料主要有聚胺脂、合成橡胶、聚酯尿烷等。本项目采用的是带固定中高、硬度较高的尼龙辊面的双压区软压光机。 2.2.2工作原理      压光是对纸页性能进行的进一步整饰，主要提高纸页的表面平滑度，改善纸页表面印刷性能和吸油墨性能，减少纸页的两面差。而在这个过程中，要尽量减少对纸页机械强度的损伤，保持纸页的强度、松厚度及挺度。普通的压光机因上下辊均为铁辊，对纸页的压光整饰主要是靠机械挤压，压紧、压薄纸页来达到提高平滑度的目的，对纸的机械强度损伤大，纸的挺度和松厚度差，普通压光机一般能达到的主要技术指标为：（1）平滑度大于30秒，平滑度两面差小于30%；（2）纸页厚度损失≤30%。      软压光机配有表面高温的热辊及耐热、耐压、耐磨的软辊，在加压时，因接触处软辊面弹性形变而形成面接触，故单位表面压力较低，纸张表面受到温和的处理。两辊在压光整饰过程中使纸纤维产生“塑化”，并因压搓过程而产生微滑，从而起到很强的整饰作用。其压光过程对纸张损伤小，使纸页保持高的强度、松厚度、挺度等，并且印刷性能良好。其适应性广、整饰效果佳，不但可提高纸产品质量及品质，由于松厚度高，低克重可取代高克重，可以节省不少材料成本，提高纸机的效能。       经软压光整饰的纸，不仅大大提高了纸张的平滑度，其紧度也是均匀的，因而在印刷时，油墨在全幅得到均匀的渗透，不会产生深浅不同的斑点；而经刚性压光后，纸张厚度一致，原来纸面凸出的部分被压平，但紧度却不是一致的。刚性压区的纸页纤维易被压溃，破坏纤维间的结合，纸页的强度下降；而软辊压区其压力相对柔和，在剪切力的作用下，同时又受到高温辊面的熨烫，显著地提高了光泽度和平滑度。实践证明，剪切力的作用，对提高光泽度效果大于提高平滑度。经软辊压光后，纸页被压实，纤维之间结合得更好，成纸的强度也较好。一般情况下，抗张指数较刚性压光可增加15%，从而有可能减少长纤维配比，并保持原来的强度，显然这是降低成本的潜力所在。 2.3  产品特点和效益      将国产软压光机应用于漂白蔗渣浆抄造高级文化用纸，可以提高纸产品质量和品质，使纸页保持高的强度、松厚度、挺度等，印刷性能良好。特别是在用大比例蔗渣浆抄造静电复印纸时，由于蔗渣浆的纤维特性，松厚度比木浆低很多，使用硬压光机生产的静电复印纸厚度、挺度达不到客户要求，特别是70g/m²的纸过机容易卡纸。而经过软压光机后，70g/m²的静电复印纸（含85%漂白蔗渣浆）厚度可达95—100μm，平滑度为30秒，满足了客户要求。       采用软压光技术取代传统的硬压光技术，应用于本项目生产。在生产原料投入、能源消耗及人工成本方面没有任何增加。相反，由于软压光技术对纸页的机械强度损失少，确保了纸机抄造时的正常运行，提高了成品率，从而提高了纸机的效能，增强了市场竞争力。目前，在国内采用同类纸浆（草浆类），以普通压光技术抄造的双胶纸或静电复印纸，市场售价约5000～5200元/吨。通过采用软压光技术后，因产品质量档次的提高（可替代进口同类产品），产品售价可达5300～5400元/吨，平均售价增加150～200元/吨，按我厂每年产量1.5万吨计，增加的税利约225万元/年，具有显著的经济效益。 2.4  工艺流程工艺流程如下所示： 纸浆  →   流浆箱   →   纸机长网部  →   长网压榨部   →    长网烘干部                                                                                             ↓                                                          成品纸    ← 卷取    ←  软压光机 图1  抄纸工艺流程简图 2.5主要设备一览表①1台软压光机；②控制系统：传动系统、油加热系统、加热系统、加压系统、冷却装置、PLC（西门子）总线控制、10英寸触摸屏。 2.6　主要工艺技术指标
(1)定量50-100g/m²；(2)净纸宽1880mm；(3) 最大工作车速350m/min；(4) 最大工作线压力190kN/m；(5)平滑度：入压光机成纸水分≥5％，正反两面成纸平滑度大于40秒，在保证平滑度的前提下，压光机前后纸厚度损失≤10％。
 2.7　技术特点2.7.1该技术的关键在于：软压光机具有表面高温的热辊(辊面温度在150℃以上)及耐热、耐压、耐磨的软辊(耐压在160kN/m以上)，两辊在压光整饰过程中使纸纤维产生“塑化”，并因压搓过程而产生微滑，从而起到很强的整饰作用。其压光过程对纸张损伤小，使纸页保持高的强度、松厚度、挺度等，并且印刷性能良好。其适应性广、整饰效果佳，不但可提高纸产品质量及品质，并且可以节省不少材料成本，提高纸机的效能。 2.7.2压光热辊的热源为导热油，热辊表面温度可达到150℃以上，使得在较高的辊面温度的情况下可适当降低压区的线压力，达到一种所谓的梯度压光，使纸张的芯层纤维接合键不受损伤，保证纸张的挺度。同时，纸张表面在高温的作用下进行塑化及微观迁移，极大地提高了纸张表面的光泽度和适印性。 2.7.3压光热辊的导热油系统控制温度精度为±0.5℃，同时，热辊在内部结构上具有温降补偿功能，最终使得热辊的表面温度差不高于±1℃，很好地保证了热辊在工作中的直径精度，从而保证了纸张的质量。 2.7.4良好的印刷适应性。软压光整饰的原理是将纸幅的高点塑性流动到低点，可保证纸幅各处的密度保持一致，不会出现由于纸张密度不一致而造成对印刷油墨吸收的不一致，影响印刷色彩效果。 2.8　运行结果     我公司的“软压光技术在漂白蔗渣浆抄造高级文化用纸中的开发与应用”项目，自2005年6月试机投产以来，经过一段时间的摸索，已实现稳定、连续运行。产品的产量和质量不断提高，已达到设计要求，满足了造纸生产的需要。 3        讨论3.1   项目建设期间，为了节约投资，同时考虑当时国内的可控中高技术尚不成熟，所以采用了固定中高的软压光机。由于压光机软辊面容易磨损，在刚开始生产的半年多时间内，曾经磨过两次中高，但仍达不到非常理想的效果，成纸存在着“斜肩”的现象。鉴于目前国内可控中高技术逐渐成熟，在资金允许的情况下，建议采用可控中高的软压光机。3.2   本项目由于较多考虑了软辊面的耐磨性，所以当时选择了硬度较高的尼龙辊面材料，其使用寿命较长，但其成纸的松厚度损失要比硬度较低的聚氨酯辊面材料为大。有时为了保证成纸松厚度，不得不降低压榨压力。而较软的聚氨酯软辊面材料更适用于蔗渣浆抄造静电复印纸、双胶纸的生产。 4　结语      该项目总投资约160多万元，因产品质量档次提高（可替代进口同类产品），产品平均售价增加150～200元/吨，年增税利约225万元，具有显著的经济效益和社会效益。这是国内首次成功地将国产软压光机应用于漂白蔗渣浆抄造高级文化用纸中。该项技术消化吸收国际先进技术，填补了国内空白，具有国内先进水平。该项技术具有投资省、运行费用低、可降低生产成本、提高纸产品质量、增强产品市场竞争力和经济效益显著等特点，有很好的推广应用价值。 相关热词搜索： 蔗渣 压光 漂白 用纸 高级