CN103437243A - 一种质量稳定的涂布白纸板抄纸工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于涂布白纸板抄纸工艺技术领域。本发明所说的质量稳定的涂布白纸板抄纸工艺，包括网部、压榨部、烘干部、涂布和WCS控制***，其特征在于在烘干部中间增加膜转移施胶机等。利用本发明的抄纸工艺，不仅可以满足产能需要提高车速，而且纸幅涂布量稳定，在涂布机处断纸和缠辊的现象完全消除。经本发明工艺改造后抄造的白纸板经过机内表面施胶，纸页的物理指标（强度、挺度）能得到有效提高，并能减少纸面掉毛、掉粉等问题，提高纸面平滑度、纸的耐摩擦性和耐久性。

Description

一种质量稳定的涂布白纸板抄纸工艺

技术领域

本发明属于涂布白纸板的造纸工艺技术领域。 

背景技术

近年来，随着国民经济的迅猛发展，涂布白板纸的质量要求越来越高，市场竞争也越来越激烈。涂布白板纸的许多质量指标尤其是印刷过程中油墨的吸收情况都主要由涂层决定，涂层结构的不均一性可能会导致油墨的不均匀吸收，并将会降低印刷的效果。因此，获得良好、稳定的涂布量对提高白板纸质量意义重大。目前涂布白纸板具体有以下几个方面的问题： 

（1）紧度偏大，通常都在0.85g/m³以上，紧度过大造成挺度偏低。 

（2）油墨吸收性太高，有时甚至高达40%，一般在38%左右，导致涂布纸的印刷光泽度偏低。对于印刷厂来说，油墨K&N值太高，则无论何种印刷方式（胶印、网印等）印刷时油墨的消耗都会偏高，同时印刷的图像、字体干涩，不鲜艳，没有立体感，影响了视觉效果。一般来说，油墨吸收性控制在20-26%最佳，如果低于18%，会影响印刷速度，并容易玷污印刷面。 

（3）表面强度（IGT）不稳定，有时能超过2m/s，有时却低至1.2m/s左右，需要稳定控制在1.8-2.2m/s。 

（4）Cobb值有时偏大，容易影响涂层和底层纸面的抗水性能。 

（5）纸张横幅定量控制得较好，纸页光泽度、白度较高，但涂层色相值得探讨，即L、a^*、b^*值要确定一个最佳范围。 

（6）涂布白纸板平滑度要求比较高，一般能达到150s以上，但对于印刷来说，目前只有80s左右。粗糙度反应涂布纸表面的微观平整程度，一般要求小于1.5um，能小于1.2um更好。 

目前国内白板纸生产厂家大多采用刮刀涂布方式，通过人工来评估涂布量的多少以及整个横幅涂布量是否均匀，存在较大误差。原来的造纸机设计中很少配备施胶机，即使有也是选用浸泡式施胶机，而且原淀粉很少用。新兴的薄膜转移技术的基本原理是在上辊表面涂上一层胶料或涂料薄膜，此薄膜随即转移到转移辊压区的纸幅上，薄膜转移方法可保证良好的运行性能，在用于涂布时，即使胶料量很低，也可保证良好的遮盖性和匀度。膜转移施胶机利用计量刮刀的开孔面积来控制溢流，上料比较均匀。淀粉在线经过酶处理后流经溢流刮刀，又经过沟纹计量棒进行上料，上料量主要取决于胶辊硬度、沟纹深度、计量棒对辊面的横向压力、计量棒转向及速度等。辊面带走的胶料过多时，在压区就将形成料池，随着压辊的高 速旋转和纸幅的高速移动，料池有从移动的纸幅和辊子吸收动能的倾向，从而产生料池扰动和压区排斥作用，造成纸机横向的固形物吸移量很不均匀，易造成断纸和缠辊等问题，导致停机频繁。 

发明内容

本发明的目的就是解决上述问题，根据现有涂布白纸板普遍采用的部分木浆和混合废纸浆料为基础，提供一种在现有造纸技术上进行改进的工艺，提高涂布白纸板的成品质量。 

为达上述目的，本发明采取的技术方案如下： 

一种质量稳定的涂布白纸板抄纸工艺，包括网部、压榨部、烘干部、涂布和QCS控制***，其特点是在烘干部中间增加膜转移施胶机。 

进一步的，上述的涂布白纸板抄纸工艺，在胶液中加入抗水防潮的施胶剂，纸张的抗水防潮性大大提高，而要达到同样的效果，使用浆内施胶剂的成本往往会高一倍甚至几倍。 

进一步，为严格控制白纸板的质量，在膜转移施胶机前设有扫描架用于测量纸幅中的水分，以保证纸页纵向水分稳定，从而保证施胶量均一稳定，满足用户的需求。 

本发明在现有的涂布白纸板抄纸工艺基础上，创造性的于烘干部中间增加膜转移施胶机，改造后纸幅涂布量稳定，原先在涂布机处断纸和缠辊的现象基本消除。产品物理指标和印刷效果明显改善，产品档次明显提高，得到了用户的一致认可。 

进一步，本发明将膜转移施胶机前设置的扫描架的水分数据纳入整个生产线的在线QCS***，严格控制施胶量以及对横向涂布量加强监测，建立质量管理***报表、实时曲线趋向图、质量分析报告，同时记录缺陷和实时的质量，为成品质量的判定提供了数据基础，其数据与ERP、MES等其他应用***数据高度集成。全面分析和比较不仅限于原纸水分、定量、施胶量以及涂布量的数据变化，通过DCS***对纸板网部前的各层进浆流量实施在线监控，结合中心实验室平台检测数据对成品关键指标如表面强度、平滑度、挺度、印刷适应性等实现趋向图。并结合纸机实际生产情况，加强信息管理，对原料进行跟踪，质量管理和事故追踪可溯性有了依据，帮助企业总结经验教训，提高产品的一次合格率。 

由于纸机产能的增加，在工艺条件一定的条件下，必须要增加面、衬、芯、底浆成形网的脱水负荷，打浆叩解度越高，水线就越靠近真空伏辊，势必影响出网部的湿纸页干度，达不到工艺，影响层间结合强度，印刷时会出现分层现象。因此，本发明对于各层湿纸页干度差值严格控制在5%-8%，不超过10%，否则层间结合强度很难得到保证。 

本发明的有益效果： 

利用本发明的抄纸工艺，不仅可以满足产能需要提高车速，而且纸幅涂布量稳定，在涂 布机处断纸和缠辊的现象完全消除。经本发明工艺改造后抄造的白纸板经过机内表面施胶，纸页的物理指标（强度、挺度）能得到有效提高，并能减少纸面掉毛、掉粉等问题，提高纸面平滑度、纸的耐摩擦性和耐久性。表面施胶与单一浆内施胶相比具有如下优点：化学品损失少。表面施胶后的环压强度值会有大幅提高，一般可提高30％－50％；如果所用的废纸原料很差，则经表面施胶后环压强度甚至可提高100％，这是浆内添加的助剂难以达到的。 

同时，本发明对造纸车间内清水和白水的循环利用，使吨纸耗水量下降了10%以上，节约了宝贵的水资源。 

具体实施方式

本实施例制造以300g/m²涂布灰底白纸板，原料选择如下： 

面层：主要成分为化学漂白木浆、少量白纸边。 

衬层：主要成分为进口日废及少量8#或10#废纸。 

芯层：主要成份为进口3#废纸和11#废纸混合废纸 

底层:主要成分为进口8#废纸、少量国产报纸 

化工涂料：主要成份为瓷土、碳酸钙、胶乳等辅助添加剂，涂布量约25-45g/㎡，每吨成品纸用量约占总重量8.5-15%。 

辅助化工原料：主要成份为淀粉、松香、硫酸铝、助留剂、抗水剂、杀菌剂等，含量约1.4g/㎡，每吨用量约占总重量0.2-1.0%。 

本发明的制浆流程分别为： 

1、面浆生产：木浆—链板输送机—水力碎浆机—高频纤维疏磨机—锥形磨浆机—双盘磨浆机—在浆池中加入填料和淀粉—配浆箱—纸机浆池—机外白水槽（白水泵）—锥形除砂器四段—冲浆泵—尾浆槽（压力筛二段）—流浆箱； 

2、衬浆生产：废纸—链板输送机—水力碎浆机（脱墨药品）—粗选机—高浓除砂机—单效分离机—高位箱—一级浮选槽—二级浮选槽—液位调节箱—低浓除砂器三段—压力筛—夹网浓缩机—锥形磨浆机—纸机浆池—机外白水槽（白水泵）—冲浆泵—尾浆槽（压力筛二段）—流浆箱； 

3、芯浆生产：废纸—链板输送机—水力碎浆机（重渣槽、杂质分离机）—高浓除砂机—单效分离机二段—高位箱—冲浆泵—低浓除砂机—压力筛——夹网浓缩机——热分散机（蒸汽）—锥形磨浆机—纸机浆池—机外白水槽（白水泵）—冲浆泵—压力筛（尾浆槽）—流浆箱； 

4、底浆生产：灰底浆的生产有，废纸—链板输送机—水力碎浆机—高浓除砂机—单效分离机—高位箱—底浓除砂机—压力筛—夹网浓缩机—高频纤维疏磨机—锥形磨浆机—双盘磨—配浆箱—纸机浆池； 

5、面、衬、芯、底浆分别经过流浆箱喷浆后通过各自的网部脱水成型，然后在压榨部复合压榨、经过压榨部的3组压榨机后进入烘干部的烘干辊进行干燥，在烘干部中间增加膜转移施胶机施胶，刮刀涂布机定量涂布，进一步干燥后经压光机进行光泽处理，最后通过卷纸机卷筒整理、切纸机分切后打包成成品入库。同时膜转移施胶机内加入抗水防潮的施胶剂。 

进一步，在膜转移施胶机前设有扫描架用于测量纸幅中的水分，以保证纸页纵向水分稳定，从而保证施胶量均一稳定，满足用户的需求。 

进一步，本发明将膜转移施胶机前设置的扫描架的水分数据纳入整个生产线的在线QCS***，严格控制施胶量以及对横向涂布量加强监测，建立质量管理***报表、实时曲线趋向图、质量分析报告，同时记录缺陷和实时的质量，为成品质量的判定提供了数据基础，其数据与ERP、MES等其他应用***数据高度集成。全面分析和比较不仅限于原纸水分、定量、施胶量以及涂布量的数据变化，通过DCS***对纸板网部前的各层进浆流量实施在线监控，结合中心实验室平台检测数据对成品关键指标如表面强度、平滑度、挺度、印刷适应性等实现趋向图。并结合纸机实际生产情况，加强信息管理，对原料进行跟踪，质量管理和事故追踪可溯性有了依据，帮助企业总结经验教训，提高产品的一次合格率。 

由于纸机产能的增加，在工艺条件一定的条件下，必须要增加面、衬、芯、底浆成形网的脱水负荷，打浆叩解度越高，水线就越靠近真空伏辊，势必影响出网部的湿纸页干度，达不到工艺，影响层间结合强度，印刷时会出现分层现象。因此，本发明对于各层湿纸页干度差值严格控制在5%-8%，不超过10%，否则层间结合强度很难得到保证。 

由于水资源的紧张和环境保护的要求，世界各国造纸行业对水资源的利用都十分重视。本发明工艺对清水的使用和白水的循环进一步采取诸多措施，使得水耗、浆耗都有所降低。要节约清水，白水的良好循环利用是先决条件。除了上网冲浆和制浆车间调浓用白水之外，衬、芯、底浆剩余白水应溢流到一起，集中送白水回收处理，经处理后白水送回造纸车间的白水澄清池进行回用，这样清水耗用量可以控制在15-20吨/吨纸。 

现有涂布白纸板造纸车间的网部白水没有经气浮法处理，多余的白水送终段废水处理池进行集中处理，耗水量高达30-40吨/吨纸。经过过滤器过滤后，用一台扬程200m的泵和一台扬程60m的泵分别供应网笼喷淋和毛布湿润之用，其余白水则送各干、湿损纸水力碎浆机供碎浆使用。 

由于原纸没有经过表面施胶，因此很难保证成纸具有优异的表面强度，同时施涂后涂料 易浸入原纸内部，降低了涂布纸板的厚度，更有甚者，涂料在干燥初期由于毛细管作用，胶粘剂易从涂层内部迁移到原纸表面，从而减少了涂层表面胶粘剂的含量，从而影响涂层干拉毛强度。为了降低涂层表面粗糙度，趋于采用正面三道涂布+反面表面施胶涂布的方式。 

现有技术中刮刀涂布头涂料固含量还不到60%，本发明调整刮刀涂布涂料固含量在64-67%，从而降低干燥成本。 

采用本发明的工艺造纸成本与现有产品对比分析； 

Claims (9)

1.一种涂布白纸板抄纸工艺，包括网部、压榨部、烘干部、涂布和QCS控制***，其特点是在烘干部中间增加膜转移施胶机。

2.如权利要求1所述的涂布白纸板抄纸工艺，其特征在于:在膜转移施胶机内的胶液中加入抗水防潮的施胶剂。

3.如权利要求1所述的涂布白纸板抄纸工艺，其特征在于:在膜转移施胶机前设有扫描架用于测量纸幅中的水分。

4.如权利要求3所述的质量稳定的涂布白纸板抄纸工艺，其特征在于:纸幅中的水分数据纳入整个生产线的在线QCS控制***。

5.如权利要求1所述的涂布白纸板抄纸工艺，其特征在于:各层湿纸页干度差值不超过10%。

6.如权利要求5所述的涂布白纸板抄纸工艺，其特征在于:各层湿纸页干度差值在5%-8%。

7.如权利要求1所述的涂布白纸板抄纸工艺，其特征在于:采用正面三道涂布+反面表面施胶涂布的方式。

8.如权利要求1所述的涂布白纸板抄纸工艺，其特征在于:刮刀涂布涂料固含量在64-67%。

9.如权利要求1所述的涂布白纸板抄纸工艺，其特征在于:DCS控制***采集原纸水分、定量、施胶量、横向涂布量的数据变化，以及对纸板网部前的各层进浆流量实施在线监控，结合中心实验室平台检测数据对成品关键指标如表面强度、平滑度、挺度、印刷适应性等实现趋向图，并结合纸机实际生产情况，对原料进行跟踪，建立质量管理***报表、实时曲线趋向图、质量分析报告，同时记录缺陷，为成品质量提供实时数据，为调整生产数据提供判定基础。