热分散机高浓磨浆的可行性探讨

2012-11-21颜肖辉

中国造纸 2012年5期

关键词：磨浆纸袋纸浆

颜肖辉

(福建青山纸业股份有限公司，福建三明，365506)

热分散机高浓磨浆的可行性探讨

颜肖辉

(福建青山纸业股份有限公司，福建三明，365506)

将热分散机的普通磨片改用高浓磨浆磨片，测试普通磨片与高浓磨片处理对废纸浆撕裂度、抗张强度、抗张能量吸收的影响，探讨了热分散机高浓磨浆的可行性。

热分散机;高浓磨浆;废纸浆

福建青山纸业股份有限公司因市场需求变化，将2#纸机的主打产品由箱纸板改型为伸性纸袋纸。为了降低成本，计划在原本全部由木浆生产的伸性纸袋纸中添加不同比例的废纸浆生产不同系列的伸性纸袋纸，如普通伸性纸袋纸、Ⅱ型伸性纸袋纸、再生伸性纸袋纸等。

不同纸种对废纸制浆时的处理程度的要求也不同，与生产箱纸板相比，生产伸性纸袋纸时，得到良好的纸张外观已经退到次要位置，如何尽可能地提高纸张的透气度、撕裂度、抗张能量吸收已经成为打浆的主要目的。所以按照新纸种的要求热分散将起不了很大作用。在伸性纸袋纸的生产过程中通常应用高浓磨浆系统，其主要作用是提高成纸的透气度、撕裂度、抗张能量吸收值等物理指标。因此，如何充分利用现有的热分散设备，重新选择热分散磨片，将热分散设备改造成高浓磨浆系统，探讨其对废纸浆的处理效果，成为本实验的主要研究目的。图1为实验用高浓磨片示意图。

图1 高浓磨片

1 热分散温度、磨片对纸浆性能的影响

1.1 实验过程

实验原料为美废，经过脱水至30%～35%左右，通过蒸汽加热后送至热分散机处理。这次实验总共分两批取样，第一批取样针对普通磨片不同温度下获得的浆料;第二批取样针对高浓磨片不同温度下获得的浆料，主要测试采用不同磨片的热分散在各种温度下对纸浆性能的影响。

取得的浆样送中心化验站进行抄片实验。抄造伸性纸袋纸主要考核的物理指标有撕裂度、抗张强度、抗张能量吸收 (T.E.A)，所以实验主要针对这几个物理指标进行检测。

1.2 实验数据

图2～图4所示为采用普通搓揉用磨片和高浓磨片在不同温度下获得浆料的撕裂指数、抗张指数、抗张能量吸收变化曲线。普通磨片运行时磨片间隙为0.2 mm，高浓磨片运行时磨片间隙为0.1 mm，温度40℃对应的浆样为未经热分散处理的浆 (对比浆)。

从实验数据看，普通磨片在95℃左右各项物理指标综合性能最好，高浓磨片114℃时各项物理指标综合性能最好。选择各自最佳温度下所得到的纸浆，与对比浆物理指标进行对比，结果如表1所示。

从表1的实验数据可以看出，在经过热分散处理之后，两种磨片处理之后纸浆的各项性能都有相应的提高。这说明热分散具有以下几点优势。

表1 不同磨片所得浆样各项物理性能增长率

(1)在热分散采用高浓磨片时，高的进浆浓度保护了纤维长度，避免了纤维在热分散磨片之间被切断。

(2)热分散时普通磨片对纤维的搓揉以及高浓磨片对纤维的磨浆都改善了纤维的性能，使纤维表面得到了分丝帚化。

(3)热分散的加热温度也能对纤维产生一定的影响，适宜的温度能够使纤维更加柔软以及更利于纤维吸水润胀，这样有利于纤维的处理。但温度过高则会造成纤维的蜷曲以及脱水，不利于纤维的处理，造成纤维性能的下降。

(4)热分散的加热温度越高，则热分散到同等情况下消耗的电能越少。浆料温度会使纤维更加柔软，更容易被揉搓，所以电机功耗更低，但是相应的会增加热分散蒸汽的消耗量。

1.3 实验结论

通过热分散温度、磨片对废纸浆性能的影响实验，得出如下结论。

(1)经不同磨片热分散处理之后的纸浆的各种物理性能都有提高。

(2)经热分散处理之后的纸浆撕裂指数都有所增加，但是受温度的影响较小。

(3)采用普通磨片，在温度为90～100℃时，抗张强度、抗张能量吸收性能达到最佳，在温度超过100℃之后，抗张强度和抗张能量吸收性能总体上会下降。

(4)采用高浓磨片后，抗张强度和抗张能量吸收性能都得到改善，当温度低于100℃时，随着温度上升，抗张强度和抗张能量吸收略有下降，当温度高于100℃之后，随着温度的升高，抗张强度和抗张能量吸收性能均得到提高。

(5)从废纸浆线的配置来讲，一般废纸浆线的最终处理工序为低浓磨浆，低浓磨浆的目的主要是提高纸浆的抗张强度以及抗张能量吸收，但是对撕裂度将会起负面影响。所以从整个工艺流程配置和普通磨片与高浓磨片对纤维性能的影响上来看，虽然高浓磨片在抗张强度、抗张能量吸收上的提升幅度不如普通磨片，但从对撕裂度提高的意义上高于普通磨片，见表1所示。

2 热分散磨片间隙对纸浆性能的影响

2.1 实验过程

磨片间隙实验主要针对高浓磨片，在不同磨片间隙下磨浆对纸浆性能的影响。设定热分散加热温度为92℃，其他条件与热分散温度对纸浆性能影响实验相同。

2.2 实验数据

图5～图7所示为采用高浓磨片在不同磨片间隙下获得浆料的撕裂指数、抗张指数、抗张能量吸收变化曲线。表2为磨片间隙为0.4 mm、1.2 mm情况下，经过热分散处理的浆料与未经过热分散处理的浆料的物理性能比较。

2.3 实验结论

热分散磨片间隙对纸浆性能影响实验得出如下结论。

表2 不同磨片间隙下热分散处理与未处理浆料的物理性能比较

(1)在3种考核的物理性能当中，抗张强度、抗张能量吸收曲线具有很大的相似性，可以看出，磨片间隙在0.3～0.4 mm之间的抗张强度、抗张能量吸收性能达到最佳。如表2所示，在磨片间隙为0.4 mm的情况下抗张指数提高了33.7%，抗张能量吸收提高了91.5%。

(2)撕裂指数的曲线特性为:当磨片间隙大于0.4 mm时，随着磨片间隙的减小，撕裂指数会急剧下降;当磨片间隙小于0.4 mm时，随着磨片间隙的减小，撕裂指数会相应提高。如表2所示，在磨片间隙为1.2 mm时，撕裂指数提高了15.1%，而在磨片间隙为0.4 mm时只提高了8.6%。

(3)从以上两点可以看出，在较大磨片间隙的情况下撕裂指数可以得到保证，生产中可以根据实际情况调整磨片间隙，如果需要综合性能达到最佳，可以将磨片间隙控制在1.2～1.3 mm，此时撕裂强度不至于降得太多，而且其他物理性能也较好。

3 结论

3.1 热分散温度对纸浆撕裂强度的影响较小，对纸浆抗张强度、抗张能量吸收影响较大。总的来说，对于普通磨片，温度在90～100℃时，抗张强度和抗张能量吸收达到最佳。对于高浓磨片，在温度高于100℃时，随着温度的升高，抗张强度和抗张能量吸收都提高，在温度低于100℃时，随着温度的升高，抗张强度和抗张能量吸收略有下降。

3.2 热分散时采用普通磨片，纸浆的抗张强度、抗张能量吸收提高的幅度比较大，特别是抗张能量吸收，但纤维的撕裂强度提高不大;采用高浓磨片时，对纸浆的撕裂强度提高幅度较普通磨片大，最大约提高16%。

3.3 热分散采用高浓磨片时，磨片间隙对纸浆各项物理性能的影响各不相同，可以根据生产的需求选择适宜的磨片间隙。

Feasibility of Application of Heat Disperser in High Consistency Refining

YAN Xiao-hui
(Fujian Qingshan Paper Industry Co．，Ltd．，Sanming，Fujian Province，365506)
(E-mail:yanxiaohui322@126．com)

The percentage of recycled fibers in the fiber raw material used in paper industry is increasing as paper industry continuous development recent years，recycled fibers are even used in some grades which are normally based on wood fiber．In order to upgrades the quality of the paper containing recycled fibers，the feasibility of modification of heat disperser to be a high consistency refiner by replacing the disc of heat disperser to be a high consistency refiner disc was studied．

heat disperser;high consistency refining;recycled fibers