湿部化学技术报告

技术报告

2010-1-4

随着纸机的大型高速化及环保,原料短缺,降低生产成本和提高纸张的耐久性等方面的原因，大量采用废纸和高得率纸浆，提高纸机白水的封闭循环程度，降低白水浓度，提高网部留着率，采用中性施胶和提高加填量等，使化学因素在造纸湿部中所起的作用越来越突出，许多湿部的问题已经无法从机械的角度来解决，而造纸化学品的使用对造纸湿部的控制则显示出巨大潜力，进而加强对造纸湿部添加剂及其与浆料各组分之间作用关系的研究，以及湿部添加剂与纸张各性能的研究是十分必要的。

造纸湿部是指从浆料制备到纸页成形的这段工序，包括浆料的制备，纸页的成型和压榨。造纸浆料各组分主要包括纤维、细小纤维、填料、染料、及各种化学助剂。

一、纤维：

1、种类：作为公司主要使用的是木材纤维，包括针叶木和阔叶木两类。而作为阔叶商品浆板的树种主要为相思木（如小叶相思）和桉木（如桉木）两种，经过一段时间的工艺跟踪发现，当其它条件均相对稳定时，如以小叶相思与金鱼浆板1：1配比时，网下白水浓度会低于其它配比，并且纸机运行性能稳定。

2、打浆：打浆方式可分为长纤维游离打浆、长纤维粘状打浆、短纤维游离打浆、短纤维粘状打浆。针叶打浆应注意：（1）磨一定要高电流打浆；（2）湿重不能低，一般大于7g；（3）针叶磨前池、针叶磨后池的推进器应采用间歇开启，以避免因长纤团而造成的孔洞。阔叶打浆应注意：（1）过磨前应充分吸水润胀，把阔叶塔保持高液位

约80%左右；（2）过磨时应尽量避免切断，以分丝帚化为主，所以应尽量避免一条磨浆线同时更换两台以上磨的磨片，并且新更换磨片的磨应放低电流；（3）适当提高打浆度可以提高成纸强度，并有利于网部留着，降低白水浓度。无论是针叶还是阔叶打浆，各种打浆参数都应尽量保持稳定，打浆稳定是保证纸机稳定运行的前提。

二、细小纤维：

细小纤维由于其比表面积大且结晶程度低，比纤维易吸水润胀，因此，其保水值比纤维高。加上其比表面积大，细小纤维可明显降低浆料的滤水性能。细小纤维滤水性能差也会引起纸页水分增加。进而降低纸机车速和产量，或耗汽量增大。

从留着性能来讲，由于细小纤维尺寸小，只能靠胶体作用的聚集机理留着，而不能像粗大纤维那样还可靠机械截留作用留着在湿纸页内，另外，细小纤维比表面积较大，所带负电荷较高，在浆料体系中比粗大纤维更容易保持分散状态。因此，其留着性能比粗大纤维差，细小纤维留着率低，使大量的细小纤维进入纸机白水同时也带走部分化学助剂，并随白水在体系中循环和积累，从而影响到纸机的清洁程度，严重时可影响纸机运行。

从纸张性能来讲，细小纤维以两种方式影响着成纸性能，一是细小纤维本身对纸页性能的直接影响，细小纤维过多，直接降低成纸强度，二是由于细小纤维具有较大的比表面积和表面电荷，对各种化学助剂的吸附远大于粗大纤维，因此浆料中占比例较小的细小纤维吸附了大量助剂，尤其是阳离子助剂（阳离子淀粉，聚丙烯酰胺，阳离子

松香，铝离子），而这些吸附了大量的助剂的细小纤维又流失到了白水系统中，造成化学助剂加入量大，所以提高网部留着率，不但可以降低细小纤维流失，清洁系统，还可以减少化学助剂加入量，降低生产成本。

三、填料：

填料是除纤维外浆料中所占比例最大的组分，现在我公司主要使用的填料是滑石粉，加滑石粉的主要优点是：1、降低生产成本；2、有利于改善纸张的平滑度，不透明度；3、提高纸张印刷适应性；4、滑石粉化学性质比较稳定，主要用于酸性抄纸，但同时也适用于中性抄纸，所以当正常生产时由中性抄纸改酸性抄纸时，应提前将碳酸钙填料液位拉低，并提前1小时左右使用滑石粉填料，以避免残留碳酸钙在酸性条件下产生大量气泡而影响生产；5、具有亲油性，能够吸附有机物质，如将滑石粉加入损纸系统中，可以起到控制树脂障碍的作用，这是其它填料如碳酸钙所不能比拟的；6、具有一定的疏水性，能减轻纸页的吸水性，有填料加入的纸页在干燥部易于干燥，可降低耗汽量，所以如网下白水浓度不高，且成纸强度不低的情况下，应尽量多加填料。

四、助留助滤系统：

1、助留剂（聚丙烯酰胺）：（1）作用机理：高分子量，低电荷密度的阳离子聚丙烯酰胺，先加入到浆料中，以桥联机理首先使浆料中各组分絮聚，形成初始絮聚体；（2）制备：浓度为0.5%，分散时间为30分,特别注意要均匀将干粉撒入，若分散不均匀会形成小料块，

是造成孔洞的原因之一；分散时间不能过长，否则会将其分子链打散失去助留效果；（3）加入点为网前筛入口前2m左右；（4）加入浓度为0.05%；（5）加入量为250～350g/T纸。

2、膨润土：（1）作用机理：加入助留剂后形成的初始絮聚体经过网前筛高剪切作用破坏后，暴露出更多的阳离子聚丙烯酰胺链段,被带负电且比表面积较大的膨润土所吸附，形成较初始絮聚体尺寸更小，结构更致密，强度更大，水分更低的微小絮聚体，从而在提高浆料留着率的同时，也相对改善了成纸的匀度和滤水性能；（2）加入点为网前筛出口；（3）加入浓度为0.5%；（4）加入量为3～4kg/T纸。

3、MBA：成分为聚丙烯酰胺，浓度为10%，粘度为50000cps,分子量主要为200～300万，加入浓度为1%左右，其分子形状为球形与常用助留剂不同，但作用机理是相似的，适当加入MBA可以有效降低网下白水浓度，提高网部留着率。

五、浆内施胶：

我公司现主要以酸性施胶为主，施胶方式为逆向施胶，松香使用阳离子松香，其优点有阳离子松香可直接与带负电的纤维通过静电作用结合，可以减少硫酸铝用量，获得较好的施胶效果，此方法下硫

1调节pH值；○2中和阴离子垃圾；○3与松香酸铝在湿部中的作用：○

结合完成施胶。

关于生产中施胶效果变差的原因分析及处理方法：排除松香质量问题外使施胶效果变差的原因（1）pH值影响：pH值在4.7～5.3之间施胶效果较好，若超出此范围应及时调整；（2）干燥温度：若四

烘温度达不到松香的软化点也会影响施胶效果；处理方法：适当降低三烘蒸汽压力，降低出前干燥水分，也可关闭一两个四烘烘缸，使四烘烘缸温度整体上升达到松香的软化点；（3）网下白水浓度：当白水浓度过高时，部分松香会被细小纤维带到白水系统中，使加入松香量相对减少而影响施胶效果。处理方法：先在机外白水槽内补充松香，适当提高松香用量，再调整湿部助剂，如降低填料或增加助留剂、膨润土、MBA以降低网下白水浓度，提高网部留着率；（4）损纸的影响：当系统中加入大量机外损纸，尤其是加热敏损纸时，施胶效果会明显变差，主要原因有四个方面：一是热敏损纸含有大量的碳酸钙，在酸性条件下会产生大量的气泡，这些气泡从机外白水槽或稀白水池溢出时会带走部分松香，从而影响施胶效果；二是碳酸钙产生的Ca2+会破坏湿部系统的电荷平衡，使系统超阳而影响松香与纤维的结合，进而影响施胶效果；三是Ca2+在干燥部也会与松香酸反应生成不溶于水的松香酸盐沉淀，而这种物质是不起施胶效果的，从而影响施胶效果，使松香用量增大，这也是水的硬度大会影响施胶效果的原因；四是损纸涂料的粒径都很小，在网部不易留着，白水浓度变大，部分松香流失而影响施胶效果。处理方法：1将热敏损纸分多次，每次少量回抄；2注意网部泡沫情况，可适当增加消泡剂用量；3稳定系统电荷，控制白水浓度；4适当降低损纸配比。

六、干强剂：

淀粉分类：根据直链淀粉含量，可分为地上淀粉，地下淀粉两类，地上淀粉其直链淀粉含量在25%左右（如玉米、小麦）主要用于涂布

机涂布。地下淀粉其直链淀粉含量在18%左右，（如木薯、土豆）主要用于湿部。

湿部阳离子淀粉有以下优点对带负电性的纤维、填料等吸附作用很强且不可逆，能明显提高抄纸时细小纤维和填料的留着率，增加纸页的干、湿强度；现用阳离子淀粉其取代度在0.03～0.04之间即起提高强度，又起提高助留作用（取代度：每100个葡萄糖单元平均有多少个阳离子基，一般取代较低的阳离子淀粉起提高强度的作用，反之起提高助留作用）。以上特性决定其加入点分两部分加入：一部分加在配浆池，另一部分在流送系统除气罐后。

七、湿部参数：

1、系统电位及电荷需求量：通过长期跟踪发现系统电荷需求量接近于零时，湿部系统比较稳定，纸机运行较为正常，若系统电荷过负，说明系统内阴离子垃圾较多，由于其体积较小，比表面积大，所以会优先与系统内阳性助剂结合，并且易流失，使合化学助剂并未完全与纤维结合，造成加入量变大，成本增加，甚至会造成湿部系统失控，影响纸机正常运行，若系统电荷过阳，说明系统中存在较多阳性物质，如Mg2+、Ca2+、Al3+、阳离子助剂等等，这些阳性物质会与纤维表面负电荷通过静电作用而中和部分负电荷，使纤维表面带电性减弱，从而造成无法正常与阳离子助剂结合，减弱助剂功能。

2、网下白水浓度及网部留着率：网下白水浓度过高直接导致网部留着率低而造成生产成本增加，甚至造成纸机不正常；网下白水浓度过低时，可适当增加填料用量，以降低浆耗，降低生产成本，所以

应严格控制网下白水浓度。

3、白水浊度：白水浊度是湿部系统中最敏感的一个参数，相同的网下白水浓度下，其白水浊度是不同的，通过对白水浊度检测，得出其变化趋势正是网下白水浓度的变化趋势，根据白水浊度来调整填料用量，可以起到预防网下白水浓度变高的效果。

湿部化学对纸机的运行性能起着正反两方面的作用，一方面可利用湿部化学改善纸料滤水性能，减少混入纸料的空气 消除泡沫，提高网部留着率，保持纸机的清洁，另一方面，当湿部化学失控时，也会造成树脂沉积，泡沫和腐浆，降低浆料滤水性，影响纸机的清洁以及压榨效率。

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