蔣小軍 段宏光 劉鐵成(.南通華嚴(yán)鑄造有限公司磨片研究中心, 江蘇 南通 6403;.江蘇星光紙業(yè)有限公司,江蘇 徐州 00)
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Broom fin掃帚鰭磨片在裝飾原紙打漿系統(tǒng)中的應(yīng)用
蔣小軍1段宏光2劉鐵成2
(1.南通華嚴(yán)鑄造有限公司磨片研究中心, 江蘇南通226403;2.江蘇星光紙業(yè)有限公司,江蘇徐州221100)
摘要:結(jié)合江蘇星光紙業(yè)有限公司裝飾紙?jiān)埳a(chǎn)線打漿系統(tǒng),通過與南通華嚴(yán)磨片研究中心協(xié)作優(yōu)化打漿工藝,應(yīng)用Broom fin掃帚鰭磨片齒型優(yōu)化,提高了打漿效率,降低了打漿電耗。著重介紹了裝飾原紙打漿工藝流程,并且進(jìn)一步改善原紙指標(biāo)性能和后加工穩(wěn)定性。
關(guān)鍵詞:鈦白紙裝飾原紙掃帚鰭磨片多元合金磨片打漿電耗
裝飾紙亦稱三聚氰胺浸漬紙、鈦白紙,主要用于纖維板、刨花板等人造板的飾面用紙。由于經(jīng)裝飾紙飾面的人造板(三聚氰胺貼面板)不但美觀,而且具有良好的耐候性,可直接用于家具、地板、建筑物內(nèi)墻裝飾等,不需要進(jìn)行二次涂刷,使用方便、快捷,在當(dāng)今成為實(shí)木板材的優(yōu)良替代品,已越來越被人們所接受。三聚氰胺樹脂浸漬紙貼面人造板的巨大需求,帶動(dòng)了裝飾紙及其原紙產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
裝飾原紙——鈦白紙(Titanium Oxide Paper)在用作制造裝飾人造板時(shí),主要起提供裝飾圖案和防止基材透現(xiàn)的作用,以保證產(chǎn)品表面美觀和圖案清晰[1]。
裝飾原紙生產(chǎn)過程中添加大量鈦白粉(二氧化鈦),以保證原紙具有良好的覆蓋力。在保證一定物理強(qiáng)度指標(biāo)前提下,原紙還需有良好的勻度、平滑度、抗張強(qiáng)度、濕強(qiáng)度、吸收性、透氣度和松厚度,有利于后工段適印性和三聚氰胺樹脂浸漬的穩(wěn)定與均一。原料配比、加填、打漿、壓榨、干燥、壓光等每個(gè)環(huán)節(jié)均會(huì)影響到原紙的品質(zhì)[2-3]。本文結(jié)合江蘇星光紙業(yè)裝飾原紙生產(chǎn)線打漿工藝流程和磨片齒型優(yōu)化,對(duì)生產(chǎn)中提高裝飾原紙質(zhì)量,并縮短打漿時(shí)間、降低打漿能耗的實(shí)踐過程作簡(jiǎn)要介紹。
1.1傳統(tǒng)的裝飾原紙打漿工藝流程
傳統(tǒng)的裝飾原紙打漿流程中,漂白硫酸鹽針葉木漿(NBKP)與漂白硫酸鹽闊葉木漿(LBKP)分別經(jīng)過串聯(lián)的磨漿機(jī)組進(jìn)行打漿,鈦白粉等填料在叩后池加入,見圖1。這種打漿流程較復(fù)雜,磨漿設(shè)備使用臺(tái)數(shù)多,磨漿電耗高;二氧化鈦粉末不易在漿料均勻分散,也難以與紙漿纖維充分混合,影響裝飾原紙勻度和覆蓋性能。
圖1 傳統(tǒng)的裝飾原紙打漿工藝流程簡(jiǎn)圖
1.2優(yōu)選的裝飾原紙打漿工藝流程
為改變傳統(tǒng)工藝流程的不足,優(yōu)選流程將制得的鈦白粉懸浮液與充分碎解的木漿(NBKP+LBKP)混合一起打漿,見圖2。使流程大大縮短,減少了磨漿設(shè)備數(shù)量和電能消耗,解決了傳統(tǒng)流程電耗高和鈦白粉在紙漿中不易分散混合的問題,并有助于提高裝飾原紙遮蓋力和鈦白粉的留著率。鈦白粉是較昂貴的原料,因?yàn)榱糁实奶岣吆蛣?dòng)力消耗的降低,使生產(chǎn)成本得到降低。
圖2 優(yōu)選的裝飾原紙打漿工藝流程
2.1磨片優(yōu)化的原因和目標(biāo)
打漿系統(tǒng)采用優(yōu)選的相關(guān)流程,1臺(tái)ZM460錐形磨漿機(jī)(一般作為備用)和3臺(tái)DD600雙盤磨漿機(jī)串聯(lián),3用1備,3臺(tái)DD600雙盤磨(單臺(tái)280 kW)為正常使用,原機(jī)配置磨片齒型為D型和G型。優(yōu)化磨片前,打漿度指標(biāo)為38~400SR,鑒于原磨片齒型為直通溝槽,未經(jīng)充分打漿的漿料存在直接泵出現(xiàn)象,3臺(tái)盤磨無法滿足一次成漿,需要長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)打漿才能達(dá)到既定打漿度指標(biāo),打漿電耗高,原磨片易損壞并伴隨劇烈的波浪形磨損(見圖3)影響成漿均一性和正常生產(chǎn)。
循環(huán)打漿方式往往是在打漿設(shè)備能力不足的情況下采取的一種方法,經(jīng)磨漿機(jī)打半漿進(jìn)入漿池,再泵送至磨漿機(jī)循環(huán)打漿,直至達(dá)到既定的合格指標(biāo)。這種循環(huán)打漿方式可以解決打漿設(shè)備不足的問題,但是循環(huán)打漿的過程造成紙漿不均勻,部分紙漿過度打漿,還有部分紙漿打漿不充分,影響紙機(jī)抄造和原紙勻度等指標(biāo)。江蘇星光紙業(yè)和南通華嚴(yán)磨片研究中心技術(shù)團(tuán)隊(duì)共同研究分析,認(rèn)為該生產(chǎn)線打漿系統(tǒng)與設(shè)備配置較高,完全具備一次成漿的硬件條件。預(yù)期通過優(yōu)化磨片齒型和操作控制方式,實(shí)現(xiàn)一次成漿,以達(dá)到提高打漿效率、降低能耗和改善原紙品質(zhì)的目標(biāo)。
圖3 原磨片易損壞并伴隨劇烈的波浪形磨損
2.2打漿元件優(yōu)化情況
本次打漿優(yōu)化課題提出后,我們共同研究裝飾原紙工藝特性,考慮提高原紙的折光率和覆蓋性能,改善原紙的松厚度和吸水性的同時(shí),還需要保持良好的物理強(qiáng)度:如果采用完全游離狀打漿工藝會(huì)降低原紙的抗張強(qiáng)度,所以我們確定采用半游離半黏狀打漿方式獲得游離漿的工藝。
根據(jù)該生產(chǎn)線打漿工藝指標(biāo)和硬件條件,充分考慮填料添加量、用漿量、打漿時(shí)間、設(shè)備動(dòng)力配置及管線分布等方面因素,采用DD600-S10型和DD600-L3型兩種Broom fin掃帚鰭系列的多元合金磨片,分別安裝于3臺(tái)DD600雙盤磨,用于處理混合漿料。這兩款帶漿檔的磨片齒型,杜絕生漿泵出,且有助于打漿勻度和打漿度提升。此兩款磨片齒型打漿面積大,打漿度上升較快,停用1臺(tái)錐形磨漿機(jī),僅開3臺(tái)DD600雙盤磨漿機(jī),不需要循環(huán)打漿即可一次成漿,達(dá)到叩后打漿度指標(biāo),從而節(jié)省了打漿時(shí)間和大量電耗成本;磨片使用周期定期觀察,磨損均勻、平整,打漿電流穩(wěn)定,使用全周期壽命內(nèi)未出現(xiàn)意外斷齒現(xiàn)象(見圖4)。
圖4 多元合金磨片磨損均勻 使用全周期壽命內(nèi)未出現(xiàn)意外斷齒現(xiàn)象
通過磨片優(yōu)化,打漿的穩(wěn)定性得到提高,打漿度能夠理想地控制在工藝要求范圍內(nèi);原紙的透氣度、吸水性和強(qiáng)度也相應(yīng)得到了改善。原紙勻度較之前明顯改善,原紙灰分留著率提高,覆蓋性改善,紙頁表面細(xì)膩、均勻。磨漿時(shí)間比優(yōu)化磨片前減少約25 min,磨漿電耗下降近30%,改善產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí),較大幅度降低了生產(chǎn)成本(見表1)。
表1 優(yōu)化磨片前后對(duì)比
針對(duì)裝飾原紙工藝特性,本次優(yōu)化實(shí)踐,應(yīng)用Broom fin掃帚鰭系列的多元合金磨片,采取半游離半黏狀打漿方式獲得游離漿的工藝,處理混合漿料,不需要循環(huán)打漿即可一次成漿,達(dá)到叩后打漿度指標(biāo),節(jié)省了打漿時(shí)間和大量電耗成本的同時(shí),還提高了裝飾原紙的質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
[1] 景宜,彭琉秀.裝飾原紙——鈦白紙[J].紙和造紙, 2001(3):18-21.
[2] 馮長(zhǎng)齡.裝飾原紙的透氣度和吸水性[C].中國(guó)造紙學(xué)會(huì)第十二屆涂布加工紙學(xué)術(shù)年會(huì)暨包裝紙板技術(shù)交流會(huì)論文集,2004.
[3] 吳婷婷,陳躍,晏育剛,等.裝飾層壓紙用鈦白粉技術(shù)現(xiàn)狀的研究[J];寧波化工,2011(2):22-26.