涂布白板纸生产工艺

原料不同、生产规模不同、纸板种类和质量要求不同,其制浆工艺则不同,如涂布挂面箱板纸的生产,面层自然采用本色KP或BKP浆,但使用商品浆和自制浆的制浆方式又完全不同,使用商品木浆则只存在碎解、除砂、疏解、打浆配料等简单工艺,而使用自制浆则需要全套的Kp法制桨工艺和相应的配套设施,在Kp法工艺方面,规模大小其工艺方式也不尽相同,就蒸煮方式而言,分为间歇蒸煮和连续蒸煮。在其底层既可采用半化浆,又可采用废纸为原料,显然其流程是不一样的,图2 为连续式的化学浆和半化浆生产流程示意图。

对于涂布白板纸制浆工艺来说,白底、灰底或浅灰底白板的制浆工艺就不同,在技术和节能方面,现已呈现出向高中浓技术发展的趋势。白板纸为多层复合纸板,其面层采用的是进口BKP浆,对粗纸板而言,衬、芯、底多采用废纸为原料,其结构主要不外乎面十衬十芯+ 底/ 面+ 衬十芯+ 衬十底(白底)/ 面+ 芯+ 底几种形式,按照传统的工艺,白板纸是必须具备衬层的,但现在一些投资者考虑到投资限制同时又技术可行的现实,已经有不使用衬层浆来生产白板纸,如我院设计的江阴造纸厂 5 万吨/ 年涂布白板纸(白、灰底)工程,即是采用了一套完全没有衬层的灰/ 白底涂布白板纸生产线。对于废纸的处理,在纸板生产中主要有四条生产线,即衬层脱墨生产线、底层ONP处理线、芯层混合废纸+ (A)OCC处理线、面层生产线(BKP或白纸边)。

1、衬层脱墨生产线

衬层原料均使用旧报纸、杂志书刊及含油墨的办公废纸等,经过高浓碎解一除砂一筛选疏解一脱墨浮选一洗涤一打浆配料等工序,通过皂化物、脱墨剂的化学作用将油墨粒子与纤维分离,再采用物理的方法,依照其比重不同,通过浮选机(或洗涤机)脱除油墨。典型的脱墨方式有浮选法和洗涤法两种,浮选法适宜脱除50一100 微米的油墨粒子,洗涤法的油墨粒子脱除可达20 微米以下,但因后者耗水量过大,废水难处理,纤维流失高达15 一20 %而多采用浮洗法,当然,在处理采用水基苯胺印刷的旧报纸时,洗涤法就显示出其能脱除0.2一1.0 微米水基油墨粒子的特点,洗涤法和浮选法的优劣在一些杂志中曾作报道,本文不再赘述。浮选法脱

墨工艺可分为常压、压力式和专利型离心分离法三种,其中Voith、Eeher、Wyss、Su ndS、BC、Beloit和Larmort等公司的脱墨方式又各具特色。对于难处理的废纸如激光打印复印纸,常规的浮选和洗涤法均已无能为力,在常规脱墨之后还需配各热芬散处理或特殊的化学处理,再经浮选洗涤或筛选净化,经此处理的脱墨浆可满足高档纸生产的要求。图3 为典型的衬层废纸脱墨生产线,在衬层生产线中,关键的高浓碎浆机、复式分离机、脱墨浮选机、高浓除砂器、高浓筛及中低浓筛、中低浓除砂设备方面,我国只具有整体50 t/d 左右规模的生产配套能力,在众多设备制造厂中,以山东济宁、福建南平轻机厂的脱墨设备较为完善可靠,当然浮选脱墨机还有浙江新市造纸厂的Voith 管式浮选脱墨机可供选用,其生产能力相对较小,因此100t/d以上的板纸的生产能力衬层处理关键设备还需引进,在这些设备制造方面,机械厂应加强技术协作,加快消化吸收,提高加工精度和制造水平,尽快生产出生产能力较大、技术和质量过关的国产设备,以取代进口设备。

2、芯层生产线

(1)工艺路线

芯层原料主要为混合废纸和OCC(或AOCC),其杂质含量相对较多,尤其近儿年美国本土OCC用量剧增,导致出口AOCC 质量更差,更难处理,同时芯层克重所占板纸比重较高,且要求芯层浆具有较好的松厚度,具备一定的强度,又必须使其中最难处理的胶粘杂质、热融物尽可能多地从制浆工艺中去除,不致渗到衬层甚至面底两层中,因此芯层浆处理的好坏直接影响到白纸板的物理性能及质量指标,尤其在没有衬层的情况下更应加强对芯层浆料的处理,其关键即是对胶粘杂质、热融物的处理,其处理方式分为热法、冷法和冷热法三种处理方式,即界用热分散和不采用热分散两种工艺路线,采用热分散时,热分散设备又可分为前段处理和后段处理两种,这两种顺序差异的处理效果差不多(如图4),其吨浆清水耗量约为25m“/t 浆,不过采用热分散方式带来的显著不足即是设备投资大,电耗也高出约80 kwh八浆,对于要求较高的板纸生产,则多采用冷热法结合的方式,冷法处理主要是指通过压力缝筛、纤维分级等手段以除去胶粘杂质、热融物的一种处理方式。根据生产与试验的结果看,缝筛对胶粘杂质、热融物的去除效果比较理想,其去除率与缝宽有关,参见表1.

由表1 可知:胶粘杂质、热融物的去除率与缝宽成反比,对于0.Zmm 缝筛难已去除的胶粘杂质、热融物,使用更小的缝筛如。.15 mm即可除去约60 %,但需强调一点,并不是缝越小越好,这与筛子和筛缝结构、制造工艺紧密相关,缝太小易造成浆糊筛板的现象,严重影响其正常运行。因此选择适宜的筛子结构、筛缝形式和缝宽既可满足压力筛正常生产,又可极大限

度的去除胶粘杂质和热融物颗粒,一般来讲,缝宽以0.Zmm 以上为宜。以Su nds 和BC公司的OCC/ 混合废纸处理为例,采用冷法时其电耗约为35Okwh/t 浆,水耗约为25丫t浆。仅仅为了节省投资,有些厂家甚至在使用冷法方式时也不用纤维分级装置,显然其成浆效果要比以上方式逊色。

(2) 主要设备选型

芯层浆的处理能力较大,加上混合废纸和OCC或AOCC杂质含量高,碎浆工序需配置连续作业的绞绳机高效大容量水力碎浆机、再碎机和圆筒筛,在设备的选型上需选用高性能转子、适宜的筛孔一以及碎浆机适宜的碎浆浓度,以保证其连续性生产,在6%以下碎解浓度下,10 0t/d 的芯层处理用碎浆机须维持ZOm3以上的容积,并且对碎浆机的选择上以立式水力碎浆机为宜,其后则是对筛选净化和热分散设备主要如高浓除砂器、缝筛、斜浓缩螺旋、热压榨螺旋和热磨机等的选型,在洗涤、净化方面,值得一提的是DNT 洗涤机和X 一CLONE 前者为一网带式洗涤机,洗涤效果比较好,后者主要用于废纸浆的轻杂质去除,其轻杂质去除率可达90%,为了降低纤维流失和消耗,筛选和除砂均采用了多段处理,并在筛选末段设置了专用尾筛,除砂末段设置了纤维捕集器。制浆白水尽可能地循环使用,在50t/d 以上生产能力的芯层处理线中,国内生产厂能够配套的专业设备较少,50t/d以下处理能力,较低质量要求则可以全部采用国产设备。国内生产厂家以济宁和南平为代表。但是对大容量水力碎浆机、复式分离机、缝筛、热分散设备等如能够在掌握其先进技术的同时,利用我国军工企业的机械加工和制造优势,则可完全实行国产化。

3、面、底层生产线

图5为典型的面、底层处理线,面层采用BKP时,其处理流程相对来说较为简单,使用白纸边时,相应增加了筛选、净化和浓缩设备,一般来讲,面层处理流程都考虑了BKP和白纸边两种原料。对灰底白板来说,底浆采用拣选ONP和旧杂志纸(OMG ),经间歇碎解一除砂一纤维疏解一筛选一洗涤浓缩一磨浆一配料处理即可成浆,白面纸如采用白纸边,流程与拣选ONP一致,采用BKP时与面层处理一致,浅灰底则采用DIP,可以与衬层共用一条生产线,对于高质量、较大处理能力的面/ 底浆生产来说,除碎浆转子、纤维分离机和压力筛外均可国内制造。