盛永忠

（山東世紀(jì)陽光紙業(yè)集團(tuán)有限公司， 山東 昌樂 262400）

漂白漿掛面箱紙板利用廢紙纖維生產(chǎn)的研發(fā)

盛永忠

（山東世紀(jì)陽光紙業(yè)集團(tuán)有限公司， 山東 昌樂 262400）

介紹了對漂白漿掛面箱紙板的認(rèn)識和用廢紙纖維研制生產(chǎn)的工藝技術(shù)措施，包括生產(chǎn)工藝流程、原料配比、生產(chǎn)工藝技術(shù)條件和廢紙制漿工藝中采取的關(guān)鍵技術(shù)措施。例如改善廢紙纖維原料分類；使用精密縫篩、熱分散等提高分離非纖維組分，特別是蠟、膠黏物的效率；使用精密分級篩，分離長短纖維用于紙板的底層和芯層，提高產(chǎn)品的性價比。最后介紹了研制生產(chǎn)的產(chǎn)品達(dá)到的主要技術(shù)性能指標(biāo)。

漂白漿掛面箱紙板 廢紙纖維 膠黏物 精密縫篩 精密分級篩

我公司是國內(nèi)最早利用廢紙纖維研發(fā)生產(chǎn)漂白漿掛面箱紙板的生產(chǎn)企業(yè)，獲得國家專利二十二項。主持起草了漂白漿掛面箱紙板（GB/T22870-2008）國家標(biāo)準(zhǔn)，于2008年12月30日發(fā)布，2009年9月1日實施。產(chǎn)品經(jīng)國家紙張質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢驗，各項技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)要求，滿足了用戶使用要求。產(chǎn)品的開發(fā)成功并投放市場后，受到了用戶的普遍歡迎，產(chǎn)品質(zhì)量可與同類進(jìn)口產(chǎn)品相媲美，不僅可以替代進(jìn)口而且還出口國外市場，為公司創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益，使公司成為國內(nèi)漂白漿掛面箱紙板行業(yè)細(xì)分市場中的領(lǐng)軍企業(yè)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。產(chǎn)品銷售已覆蓋國內(nèi)28個省市，國內(nèi)市場占有率40%以上，并遠(yuǎn)銷歐、美、亞三大洲。

現(xiàn)將對漂白漿掛面箱紙板的認(rèn)識及用廢紙纖維研制生產(chǎn)漂白漿掛面箱紙板的技術(shù)措施介紹如下：

1 對漂白漿掛面箱紙板的認(rèn)識

包裝在現(xiàn)代商品貿(mào)易中發(fā)揮著對商品保存、美化和保護(hù)的重要作用，據(jù)報道2011年我國包裝工業(yè)總產(chǎn)值約1.3萬億元，成為僅次于美國的世界第二包裝大國。在各類包裝材料中，主要為紙板、塑料、金屬、玻璃、木材等，其中包裝紙板占有十分重要的地位。按產(chǎn)值計，世界包裝材料中，紙板占近40%。紙制品包裝行業(yè)是包裝所屬六個行業(yè)中使用范圍廣、質(zhì)優(yōu)價廉的綠色包裝行業(yè)。包裝紙箱是現(xiàn)代物流不可缺少的一部分，承擔(dān)著容裝、保護(hù)產(chǎn)品、美觀的重要責(zé)任。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，市場對包裝紙箱質(zhì)量提出了更高要求，瓦楞紙箱的印刷逐步向高檔次、高質(zhì)量、多色彩、視覺效果強(qiáng)烈的方向發(fā)展，以彩面多色網(wǎng)點印刷為方向，也就是以商品包裝替代運(yùn)輸包裝，以漂白漿掛面箱紙板替代箱紙板（包括普通箱紙板、牛皮掛面箱紙板和牛皮箱紙板），使之達(dá)到色彩鮮艷、光澤度好、美觀的效果。

漂白漿掛面箱紙板，是商品銷售包裝的重要材料，經(jīng)單面彩色印刷后用于瓦楞紙板、硬質(zhì)纖維板或“紙板盒”等產(chǎn)品的表面材料，廣泛用于食品、飲料、奶制品和電器包裝，為近年來在包裝行業(yè)應(yīng)用最有發(fā)展?jié)摿Φ募埌b材料之一。國外的漂白漿掛面箱紙板主要是以機(jī)械木漿為主配少量漂白化學(xué)木漿生產(chǎn)的，即全木漿生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量較好，國內(nèi)我公司率先研制開發(fā)生產(chǎn)達(dá)到國際先進(jìn)水平的漂白漿掛面箱紙板新產(chǎn)品，生產(chǎn)規(guī)模達(dá)到45萬t/a，產(chǎn)品不但可替代進(jìn)口還可出口創(chuàng)匯，并推動我國包裝紙板生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2 用廢紙纖維研制生產(chǎn)漂白漿掛面箱紙板的主要技術(shù)措施

由于研制的產(chǎn)品質(zhì)量要求較高，紙板的強(qiáng)度、勻度、平滑度、印刷性能和外觀指標(biāo)等均須適應(yīng)包裝行業(yè)大型聯(lián)合機(jī)及高質(zhì)量印刷機(jī)的使用要求，因此在工藝流程、設(shè)備選型、原料配比及生產(chǎn)工藝參數(shù)的確定上均要達(dá)到國際先進(jìn)水平。其中主要技術(shù)裝備如廢紙制漿生產(chǎn)線、紙板生產(chǎn)線全部引進(jìn)國際領(lǐng)先的裝備技術(shù)，生產(chǎn)系統(tǒng)全部采用國際領(lǐng)先的DCS及QCS自動控制系統(tǒng)。

（1）生產(chǎn)工藝流程：

①制漿流程，見圖1。

圖1 制漿流程

②造紙流程，見圖2。

圖2 造紙流程

（2）原料配比和打漿工藝技術(shù)條件。

①面漿：100%漂白木漿（包括漂白闊葉木漿和漂白針葉木漿）或以漂白木漿為主配部分的白紙條漿或漂白再生脫墨漿DIP，叩解度35～38oSR，濕重10～12 g，打漿濃度4.0%；

②襯漿：舊書本紙脫墨漿，叩解度28～30oSR，濕重2～4 g，打漿濃度3.8%；

③芯、底漿：100%舊瓦楞紙箱（包括美廢、國廢、歐廢和日廢）廢紙漿，叩解度26～29oSR，濕重6～8 g，打漿濃度4.0%。

（3）對主要廢紙制漿工藝采取的關(guān)鍵技術(shù)措施。世界上廢紙回收利用最主要最大量的是用來生產(chǎn)包裝紙與紙板。我國是世界上最大的廢紙利用國和進(jìn)口國。OCC是回收量最大的廢紙資源，OCC中約含有一半的長纖維木漿是造紙中價值較高的優(yōu)質(zhì)纖維原料，一般進(jìn)口美國廢紙OCC纖維質(zhì)量和長短纖維的比例較穩(wěn)定，針葉木纖維約占50%～70%。由于OCC廢紙中的雜質(zhì)較多，特別是含有較多很難除去的蠟和膠黏物，處理不好會造成漂白漿掛面箱紙板壓光后紙面臟、斑點多，用戶無法使用而成為廢品。為此我們重點解決了OCC廢紙制漿中的非纖維物質(zhì)的分離問題，采取的關(guān)鍵技術(shù)措施為：

①改善對生產(chǎn)漂白漿掛面箱紙板使用的廢紙纖維原料的分類，提高回收廢紙的利用水平?，F(xiàn)在國內(nèi)使用的廢紙原料一部分從國外主要是美國、歐洲和日本進(jìn)口，一部分在國內(nèi)收購。國外進(jìn)口的廢紙質(zhì)量一般都是參照美國廢紙標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行交易，但實際情況有時原料中含雜量和廢棄物要比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的高許多，盡管可以索賠，但造紙廠家不得不從各方面來調(diào)整工藝適應(yīng)這種原料狀況。國內(nèi)廢紙質(zhì)量波動非常大，以O(shè)CC為例，有的纖維質(zhì)量較好，與進(jìn)口OCC特別是美國OCC（AOCC）接近，有的則差距非常大。為了合理利用，我們制定了如下分級收購標(biāo)準(zhǔn)：A級：以工業(yè)紙箱、紙箱廠的邊角料、從超市廢紙箱中揀選出的上等紙箱為主，包括煙箱、大家電等紙箱，掛面皆為木漿掛面，瓦楞層無草漿、無蠟質(zhì)點，無蠟紙、涂布紙和覆膜紙，無霉變現(xiàn)象，雜質(zhì)含量不超過0.5%；B級：未經(jīng)揀選的超市廢紙箱，涂布掛面、單掛面紙箱廠下腳料，瓦楞層不含草漿，無蠟紙，雜紙總含量不超過15%，雜質(zhì)含量不超過3%。C級：社會回收統(tǒng)貨中的劣質(zhì)品，雜紙總含量不超過50%，雜質(zhì)不超過6%。為了保證廢紙原料的分級收購質(zhì)量，規(guī)范回收行為，我們建立了10個廢紙回收基地，配套建設(shè)廢紙打包站，建立了大型廢紙經(jīng)營企業(yè)，規(guī)范引導(dǎo)國內(nèi)廢紙回收行為。

②通過使用高質(zhì)量精密縫篩和優(yōu)化廢紙制漿工藝，提高了從回收纖維中分離非纖維組分的效率。OCC是一類回收量最大的廢紙資源，強(qiáng)度好，但雜質(zhì)較多較亂，一般可分為四類比較典型的雜質(zhì)。第一類是大塊垃圾和紙片,如復(fù)膜的紙張和帶有濕強(qiáng)劑的紙張和紙箱，含有大塊塑料膜等；第二類熱敏塑料類雜物，如薄膜、各類涂料、膠黏劑膠帶、標(biāo)簽、印刷材料等；第三類是較小尺寸的雜物，如填料、涂料中顏料、油墨顆粒、熱溶膠殘留物等；第四類是重雜質(zhì)和大塊生活和工業(yè)垃圾，這些一般都在碎漿機(jī)中被去除，較小的都能在高濃除砂器中有效地去除。我們可以把第一、二、三類雜質(zhì)進(jìn)一步細(xì)分為熱熔物、聚苯乙烯泡沫、塑料薄膜、濕強(qiáng)度樹脂、膠乳、膠黏劑、蠟、瀝青、尼龍等，這些雜質(zhì)需要不同的設(shè)備來處理，有些雜質(zhì)如塑料和熱熔類雜質(zhì)，遇熱后會變形、縮小或卷成小球。而有些雜質(zhì)如重雜質(zhì)進(jìn)入后段處理系統(tǒng)中可對設(shè)備有極大的損壞，所以針對雜質(zhì)的特征來合理安排設(shè)備和工藝，對保持纖維的強(qiáng)度和得率將是十分重要的。

（4）碎漿：碎漿是廢紙應(yīng)用中最重要的一部分，它既對廢紙原料進(jìn)行碎解和疏解，又在這一過程中有效地分離和去除雜物。我們采用了組合碎解系統(tǒng)(由鏈板輸送機(jī)、水力碎漿機(jī)、引渣井、水力清渣機(jī)、圓筒篩、絞繩機(jī)、高濃除渣器組合而成)，使廢紙的碎解、排渣能連續(xù)進(jìn)行，并且在碎解廢紙時，避免了纖維的切斷，保護(hù)了纖維的原有強(qiáng)度，同時漿中較大的輕重雜質(zhì)及時得到清除，不需停機(jī)清洗。碎漿機(jī)、引渣井、水力清渣機(jī)、圓筒篩、絞繩機(jī)、高濃除渣器采用美國KBC公司設(shè)備，實際操作濃度3.5%。碎漿機(jī)篩板采用菱形篩孔Ф=16 mm。由于碎漿機(jī)篩板孔徑較大，這時的漿料中的纖維實際沒有完全疏解，含有大量紙片等。尾渣經(jīng)過水力清渣機(jī)，使其中夾帶的纖維分離，良漿通過Ф12 mm篩板而回收；粗大雜物送至圓筒篩，去除塑料片、泡沫塑料及重雜質(zhì)。

（5）篩選和凈化：篩選和凈化是最有效的分離雜質(zhì)的設(shè)備。先設(shè)置一道粗篩，分離大塊的雜質(zhì)和沒有完全疏解的纖維，然后設(shè)置一級三段的精密縫篩，主要是處理膠黏物和塑料等雜物，因為在生產(chǎn)流程的初期即纖維還沒有被各種設(shè)備處理前對大顆粒雜質(zhì)去除最容易。精篩我們采用美國KBC公司的設(shè)備，篩縫0.15～0.2 mm，可有效去除膠黏物。

實踐證明這種采用進(jìn)口篩選設(shè)備系統(tǒng)，較好地提高了膠黏物等雜質(zhì)的去除率，避免了過多的膠黏物影響紙機(jī)的正常生產(chǎn)。高、中、低濃三類除砂器在我們生產(chǎn)流程中都有使用，設(shè)備均采用KBC公司，高濃除砂器是確保漿料中的大塊重雜質(zhì)不流入下道工序，造成設(shè)備的損壞和過早磨損。中濃除渣器主要除去大于100 Mm左右的重質(zhì)顆粒，低濃重質(zhì)除砂器主要除去小于100 Mm左右的重質(zhì)顆粒，輕質(zhì)除砂器主要除去輕雜質(zhì)，油墨和膠黏物等。

（6）除熱熔物。對分離的長纖維漿采用熱分散機(jī)來除去漿料中的揮發(fā)性物質(zhì)，使粘在廢紙上的熱熔物、膠黏物、油墨粒子在高溫和機(jī)械作用下與纖維分開，并分散成微小顆粒，均勻地分布在纖維中間，不再以塵埃點或斑點在紙張中出現(xiàn)對產(chǎn)品造成危害。對蠟、膠黏物大的采用篩選凈化的方法除去，小的采用熱分散的方法除去，去除率可達(dá)到96%以上（以進(jìn)出漿抄樣1 mm以下可見斑點計）。

（7）纖維篩分。使用高質(zhì)量精密分級篩，實現(xiàn)了從廢紙漿中分離長短纖維的技術(shù)，提高了廢紙的利用價值。通過對OCC廢紙漿采用兩級纖維篩分處理，纖維分級篩采用美國KBC公司設(shè)備，篩縫0.15 mm。

長、短纖維分離分配比例設(shè)定為50%～60%短纖維和40%～50%長纖維。纖維篩分，對利用廢紙纖維生產(chǎn)漂白漿掛面箱紙板的企業(yè)(尤其是規(guī)模大的企業(yè))有著舉足輕重的作用。可以說，由于纖維篩分技術(shù)的發(fā)展，使得纖維分級技術(shù)具有較高的科技含量。不可否認(rèn)，纖維分級技術(shù)的應(yīng)用，在廢紙利用技術(shù)上又邁出了一大步。由原先的篩選、凈化，注入了新的內(nèi)容——纖維篩分。這使得廢紙?zhí)幚砹鞒套兊酶喕?，減少了處理量，避免長纖維的切斷，節(jié)約了能源，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，這都得益于纖維分級技術(shù)的成功應(yīng)用。纖維分級技術(shù)在OCC廢紙回用中的使用取得了如下效果：①有效分離長纖維，最大限度地利用長纖維原料；②長短纖維分開處理；③解決了多層成形技術(shù)對不同漿層使用不同漿料的需求；④長短纖維用于紙板的多層成形，滿足紙板物理性能的要求；⑤提供了價廉的長纖維原料；⑥長短纖維分開處理，熱分散系統(tǒng)的投資節(jié)省一半以上，降低了能耗和生產(chǎn)成本；⑦長短纖維代替原生漿，成本相對較低；⑧根據(jù)長短纖維的特性可以用于不同產(chǎn)品的生產(chǎn)，質(zhì)量達(dá)到要求，且價廉物美。

3 結(jié)束語

采用纖維分級技術(shù)將OCC廢紙中的優(yōu)質(zhì)長纖維木漿分離出來，用于漂白漿掛面箱紙板的底層，而短纖維則用于芯層，以提高產(chǎn)品的強(qiáng)度，降低產(chǎn)品的定量，最大限度滿足客戶的需要。因強(qiáng)度高，定量低，可以使用戶產(chǎn)品包裝輕量化。產(chǎn)品包裝輕量化不但可以節(jié)省包裝費(fèi)用、減少運(yùn)輸費(fèi)用、提高市場競爭力，還可以節(jié)約稀缺的造紙原料，符合可持續(xù)發(fā)展要求。

通過優(yōu)化使用了助留助濾劑、沉積物控制劑、固定劑、殺菌劑、消泡劑、施膠劑、干強(qiáng)劑等高效、高質(zhì)化學(xué)助劑，實現(xiàn)回收纖維與原生纖維在紙機(jī)上有相同的運(yùn)行性能，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品品質(zhì)，達(dá)到了節(jié)約資源、節(jié)能降耗的目的。

研制生產(chǎn)的漂白漿掛面箱紙板達(dá)到的主要技術(shù)性能指標(biāo)：定量125～175 g/m2；緊度≥0.75 g/ cm3；光亮度（正面）≥80%；耐折度≥100次；耐破指數(shù)≥2.7 kPa·m2/g；橫向環(huán)壓指數(shù)≥10.0 N·m/g；平滑度≥80 s；吸水性（cobb,60 s）正面≤25 g/m2、反面≤85 g/m2；塵埃度（正面）0.3 mm2～1.5 mm2≤10個/m2、＞1.5 mm2沒有。