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生活用紙生產中使用竹漿存在的挑戰(zhàn)和解決方案

2021/7/18 11:20:44 次瀏覽

  衛(wèi)生紙加工設備廠家恒源紙品機械為您整理提供:生活用紙生產中使用竹漿存在的挑戰(zhàn)和解決方案


  在中國生活用紙產品市場中,使用非木漿纖維作為原料比較普遍。非木漿包括竹漿、蔗渣漿和草漿等,其中竹漿應用在生活用紙行業(yè)的占比最大。


  竹漿的特點


  竹子如果種植得當,作為制漿原料具有以下優(yōu)勢:竹子生長速度更快,產量更高;有助于減少森林砍伐;能吸收更多的二氧化碳,多釋放30%的氧氣;竹子相較于木材,林區(qū)所需維護較少;竹子制漿的可持續(xù)性更好。由于竹漿的這些優(yōu)點,近幾年竹漿生活用紙的產量持續(xù)提升。竹漿通常用于替代長纖漿,生產企業(yè)可以自建竹漿廠,也可以從市場上采購竹漿。竹漿可以作為很好的生活用紙漿料,但大量的雜細胞(注:非纖維類的細胞)會導致紙機運行問題和產品質量問題。竹漿的雜細胞含量通常高于木漿,漿料中細小纖維和抽提物含量也高于木漿。此外,無機物,尤其是硅的含量較高,而在生活用紙生產時,這些無機物會使揚克烘缸的涂層變硬。此外,過高的無機物含量會使整個漿料體系磨蝕性更高,從而導致刮刀磨損增加。


  竹漿在使用過程中的這些潛在問題,最終將會導致生產出來的產品柔軟度和手感變差,并且使紙機運行性能下降。此外,還會造成刮刀壽命縮短,從而增加設備的維護使用成本。自建竹漿廠中的問題會更嚴重。


  表1是竹漿纖維與其他木材纖維的纖維形態(tài)和特性分析的對比。這些數(shù)據(jù)清晰揭示了竹漿的問題根源。通過纖維形態(tài)分析可以看出,竹漿中細小纖維含量明顯高于其他木材纖維,并且竹漿中抽提物含量、灰分含量也遠高于木漿,尤其是硅的含量更高。針對竹漿應用于生活用紙行業(yè)的這些問題,可以通過適當?shù)纳a工藝和化學助劑的應用來控制,從而提高成品的性能,降低生產成本。



  竹漿的使用


  當生活用紙生產企業(yè)選擇使用竹漿來作為原材料時,可以不改動紙機,但應進行調整來優(yōu)化紙機運行性能和提高生活用紙質量。


  首先,由于竹漿的特點,紙機濕部細小纖維含量高,將導致紙機揚克烘缸涂層變硬,并且造成產品柔軟度差、松厚度低、紙頁粉塵增加,并且增加了揚克烘缸上出現(xiàn)振痕的可能性,通常需要增加其他添加劑的用量,來對系統(tǒng)進行控制。其次,由于竹漿含有更多的抽提物,將有可能導致毛毯上的污染物和沉積物增加。此外,竹漿硅的含量較高,輸送管路中結垢的幾率增大,并且灰分含量高,也有可能會導致刮刀磨損增加。


  針對竹漿在使用過程中的這些問題,可以通過化學助劑的處理來解決。


  選擇正確的磨漿工藝


  不論企業(yè)使用哪種漿料,采用正確的磨漿工藝,都對產品的質量有重要的影響,對竹漿而言尤其如此。磨漿不充分則無法保證產品具有合格的柔軟度,但過度磨漿會進一步增加漿料中細小纖維含量。因此,磨漿需要根據(jù)紙頁的強度和柔軟度,來制定正確的磨漿工藝。使紙漿的磨漿曲線在強度、柔軟度和細小纖維含量之間取得最佳平衡。


  此外,由于竹漿纖維形態(tài)與典型的短纖和長纖木漿不同,因此磨漿要求會有所不同,應加以優(yōu)化。


  除改善磨漿工藝外,還可以通過優(yōu)化多盤過濾機或氣浮白水回收機來減少系統(tǒng)中細小纖維含量。白水經過多盤過濾機或氣浮白水回收機,通常需要清除白水中90%以上的懸浮物,這需要通過添加聚合物來實現(xiàn)。如果白水中的細小纖維圖1竹漿游離度對紙頁裂斷長的影響情況不能有效被清除,將返回到系統(tǒng)中。


  通過微粒管理控制細小纖維


  濕部當中細小纖維含量高,將影響揚克烘缸涂層的性能。大量細小纖維和二氧化硅會轉移到涂層上,導致涂層更硬,粉塵更多,還會提高涂層的磨蝕性,縮短刮刀的使用壽命。為了解決這些問題,索理思公司針對竹漿開發(fā)了一些特殊的烘缸涂料產品。這些產品在揚克烘缸上形成軟涂層,可以有效改善刮刀的運行穩(wěn)定性,紙頁皺紋質量更好。并且有助于刮刀伸入到涂層中,將涂層中磨蝕性的表面去除。


  索理思公司推出的PerForm?SP技術解決方案可以通過添加卷曲改性劑,使系統(tǒng)中的細小纖維卷曲,從而達到對系統(tǒng)中細小纖維含量的控制。


  該解決方案選擇優(yōu)化性能的、具有特定分子量和電荷密度的APAM原料,有助于改善細小纖維留著率,減少進入白水系統(tǒng)中的細小纖維量,在使用過程中需要陽離子添加劑以得到最佳效果,適用于添加濕強劑的紙種。


  通過化學品控制抽提物新型污染物控制劑,有助于防止污染物沉積和污染毛毯。使用新型除粘劑,可使抽提物均勻分散,防止產生沉積。


  Detac?DC膠物控制劑是擁有專利的聚合物化學品,可吸附在有機污染物的疏水表面,并在污染物微粒周圍形成穩(wěn)定的隔離層,防止疏水性微粒凝聚成較大的、有問題的粒子。通過添加這種化學品,可以有效降低膠粘物的粘性,減少膠粘物沉積可能,幫助去除紙頁上的污染物。


  通過新的毛毯處理方式,也可以保持毛毯的潔凈度和性能。通過電子顯微鏡觀察,未經處理的過濾后漿料抽提物中的微粒,粒徑較大,單位面積的微粒數(shù)量較多,沉積嚴重,經4ppm處理后粒徑較小,單位面積的微粒數(shù)量較少,沉積較少。


  未來的技術發(fā)展


  有化學品供應商正在開發(fā)新的制漿化學品,以盡量減少竹漿中的細小纖維和二氧化硅含量。通過制漿化學品的改進,將可以從根本上降低竹漿的漿料特性對制漿和造紙過程的影響,而并不需要到抄紙過程再來解決問題。并且,通過對制漿過程的優(yōu)化將進一步改善質量、紙機運行性能和成本。


  另外,進一步提高揚克烘缸涂層的性能也可以更好地控制自然增加的涂層,延長刮刀壽命。


  案例


  案例一:通過微粒管理控制細小纖維


  案例1使用配有靴式壓榨的新月型紙機,紙機產能100t/d,所使用的原料中含有50%竹漿的原生纖維漿料,使用的濕部添加劑包括濕強劑、柔軟劑、氧化型殺菌劑,生產面巾紙產品。在這樣的條件下通過PerForm?SP技術解決方案來控制系統(tǒng)中的細小纖維含量,并測試流漿箱中的漿料細小纖維含量。開始時添加少量化學品,以控制系統(tǒng)的潔凈,如系統(tǒng)潔凈得過快,會造成柔軟度差等問題,逐漸增加化學品的添加量,在15小時后系統(tǒng)將會達到新平衡??蛻魰吹綋P克烘缸涂層性能改善,并且紙頁的柔軟度有明顯改善、紙頁粉塵減少。


  案例二:控制抽提物


  案例2的紙機設備同樣為帶有靴式壓榨的新月型紙機,

紙機產能為175t/d,所使用的原料為含有45%竹漿的原生纖

維漿。濕部添加包括:濕強劑、柔軟劑、氧化型殺菌劑,主要

生產高檔面巾紙產品。


  添加DetacTMDC可以降低系統(tǒng)中的抽提物含量,在添加了DetacTMDC產品后,系統(tǒng)中抽提物不會立即減少,需要時間來清潔濕部系統(tǒng),整個過程大約需要15個小時。經過清潔階段后,系統(tǒng)中的抽提物含量會降低到含量較低的新平衡狀態(tài)。通過添加這種化學品,產品的柔軟度得到改善,并且紙機運行性能也有所提升。




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