高浓打浆技术方案

高浓打浆工艺技术方案

一、高浓打浆工艺的特点

高浓打浆是将纸浆浓缩到20%～30%的浓度，在高浓磨浆机中主要靠纸料间的相互磨擦来达到打浆效果，对于亚硫酸盐浆，这种打浆工艺主要具有以下优点：

1、提高表皮细胞的碎解率，提高成纸的表面强度

含有大量的表皮细胞是亚硫酸盐浆固有的缺陷。这些锯齿形片状的表皮细胞单体被一层致密的表皮腹膜覆盖着，粘结在一起，不易分开，称为表皮细胞群体。它本身没有结合力，又妨碍纤维之间的结合，附着在纸面上，造成纸张表面强度低，印刷时掉毛糊版，除去或碎解表皮细胞群体是减少印刷掉毛糊版的关键所在。

高浓打浆同低浓打浆相比较，最显著的作用是表皮细胞群体的碎解率提高。由于纤维之间产生强烈的摩擦、挤压、揉搓作用，纤维之间的摩擦率增大，可使大量的表皮细胞片状群体碎成表皮细胞单体，象填料一样填充在纤维之间，不足以影响纤维之间的结合力，不再有大片表皮粘附于纸面，造成成纸掉毛糊版。有资料介绍，亚硫酸盐浆随着打浆度的升高，表皮细胞碎解率也提高，打浆度达到40～42°SR，表皮细胞碎解率可达90%～95%。

2、可提高纤维比表面积，增加纤维内在结合力

高浓打浆同低浓打浆相比，由于纤维之间内摩擦力增大，纤维横向切断减少，纵向分丝帚化和扭曲变形程度增大。因此，高浓打浆同低浓打浆相比，具有纤维平均长度增加，比表面积增大，粘附力下降，湿纸强度和干纸强度增加的特点。有资料介绍，高浓打浆和低浓打浆打到相同的打浆度时，前者比后者的平均纤维长度提高7.1%，湿重增加14.3%，比表面积增加44.8%，湿纸页强度增加15.2%，抗张强度指数提高8.4%，撕裂指数提高40.6%，耐折度提高13.3%，同时，湿纸页的粘附力降低34.5%。

二、高浓打浆的流程及应用

1、高浓打浆典型流程

高浓打浆工艺流程中的关键设备包括双网挤浆机或其他挤浆设备、螺旋

输送机、高浓盘磨机。其典型流程应为高浓打浆与低浓打浆相结合的方式。如图1所示。

图1高浓打浆典型流程

该流程为华南理工大学陈克复院士主编的《中高浓制浆造纸技术的理论与实践》中的典型高浓打浆流程，该书是目前介绍中高浓制浆造纸技术的唯一一部专著。另外《中华纸业》1998年第6期曾刊登的《应用高浓打浆技术用全苇浆生产胶印书刊纸》的论文和《湖南造纸》1996年第2期中《浅谈纸袋纸高浓打浆中的几个问题》的论文分别介绍了辽宁金城造纸有限责任公司及青州造纸厂的高浓打浆经验，采用的均是上述典型流程。

据资料介绍，单一的高浓打浆在增强纸张物理性能的同时，同时还存在以下缺点：①高浓打浆，纤维切断很少，纤维柔软性则很强，于是，纤维易絮聚，易产生扭曲的、绞合在一起的、纵向压缩的纤维，这样一来，纸张抗张强度（如裂断长）的增长幅度也受到影响；②高浓打浆，由于纤维较长且柔软，因此，降低了纸的不透明度和尺寸稳定性。这些缺点对于长纤维浆尤为突出，为了发挥高浓打浆的优势，改善高浓打浆的不足，可以采用两段打浆的方法，即在高浓打浆之后，再进行低浓打浆处理。据《应用高浓打浆技术用全苇浆生产胶印书刊纸》一文中介绍，高浓打浆生产胶印书刊纸的关键技术，是高浓打浆必须同低浓疏解相结合，通过低浓疏解，消除纤维的内应力，改变纤维扭曲变形状态，这样可以减少纸幅横向收缩，减少干燥过程中起皱，同时低浓疏解可以减少纤维絮聚，改善纸张匀度，提高物理强度。

2、我厂生活用纸分厂现用高浓打浆流程

生活用纸分厂高浓打浆的工艺流程如图2所示。

图2 生活用纸分厂高浓打浆流程

由制浆送来的浓度为3%～5%的漂白浆经压滤机浓缩后，出浆浓度为20%～30%，也就是高浓打浆浓度，然后纸浆通过锥形料斗由螺旋输送机送入高中浓节能磨浆机进行高浓打浆。压滤机浓缩浆料产生的白水直接流入中间贮浆池，用来稀释叩后浆，浓度如初。

高中浓节能磨浆机作为高浓打浆的关键设备，其设备参数如下：

型号：DFHZ￠660 生产能力：30～60t/d

进料尺寸：350×400 mm 喂料电机：3kw

出料尺寸：150×460 mm 主机电机：110kw

纸浆浓度：8%～30%

压滤机为自制设备，外形尺寸大致为：8000×2700mm

该流程投入运行约一周，据质量反馈信息，生活用纸成纸表面的苇膜表皮细胞明显减少，手感增强。更重要的一点是节能效果显著，在保证成浆叩解度48～51°SR的情况下，一台功率为110kw的DFHZ￠660高浓磨浆机，可代替四台功率分别为110kw的￠450双盘磨，能耗仅为原来的四分之一。

但目前该流程也存在着一定的问题，最突出的就是喂料搅龙在浆料量大的情况下，造成进料口堵塞，浆料冒出，目前是由操作工人工铲浆。就这个问题，曾有青州造纸厂技术人员作过资料介绍，解决方案为：增加破碎搅龙及在转动搅龙上加焊破碎叶子，并对喂料搅龙的转数进行了调整。他们通过查找资料及与外宾交流中获悉，喂料搅龙的转数不应超过120～130r,否则将产生离心力运动，浆料被甩出，进不到磨室内。为此,该厂把转数由原来的220r/rain降为115r/rain。通过以上变化，有效地解决了进料口的堵塞问题。

由于目前生活用纸处于停机状态，所以打浆浓度的具体数据暂得不到验证，待开机后观察。

三、关于文化用纸高浓打浆工艺方案的建议

结合上述资料，就我厂文化用纸系统预采用高浓打浆的工艺方案，建议如下：

1、高浓打浆工艺流程的选择。采用高浓打浆和低浓疏解相结合的方式，这样在提高成纸物理强度的同时，又可兼顾到成纸的匀度、不透明度及横向伸缩率指标的提高，从而达到成纸质量整体水平的提高。

2、挤浆设备的选择。生活用纸分厂现用的压滤机外形尺寸偏大，对我们现有的4台文化纸机打浆的空间不太合适，是否可选择尺寸小一点的设备。就目前从网络上查询的资料看，有许多浓缩设备外形尺寸有小的多的，我认为该类设备仅仅是浓缩的作用，在保证浓缩浓度达到30%左右及白水统一收集的情况下，设备越小越好。

3、高浓盘磨机的选择。据专业资料介绍，高浓盘磨机作为高浓打浆的关键设备，由于浓度达30%的纸浆已属于黏弹体，完全丧失流动性，并具有较强弹性的固体性质，需要在高温条件下以及常压或带压下工作，所以，在其结构上必须具备如下特点：

1）具有强制性进料装置，保证高浓盘磨机的进浆畅通。

2）设立排气装置。纸浆在高浓条件下打浆，水份含量少，不能充分及时地吸收打浆时由于摩擦产生的大量热量，在打浆区造成蒸汽压力。为了防止蒸汽压力给盘磨机正常运行带来不良影响，就必须设立排气装置。

3）具有液压调节盘磨间隙装置。高浓盘磨机液压系统是盘磨机的重要组成部分，它控制盘磨间隙以保证纸浆的打浆效果。因此，一般是以导阀调整盘磨间的间隙。只有当导阀出现故障时，才通过手轮操作，用螺杆定位。压力系统中设有安全阀，当盘磨内压力超过设定压力时，安全阀就会打开而卸载，这样可使磨片间隙保持恒定值。

4）磨片。由于高浓打浆靠的是纸浆纤维的高强搓揉和摩擦作用，加上磨盘间的纸浆层很厚，因此，与低、中浓打浆相比，对磨纹形状及磨齿的要求就较为缓和，为了节能，就常采用齿面较窄，齿槽较浅的磨纹。

目前生活用纸采用的高中浓节能磨浆机，从生产能力上是适合文化用纸纸机系统的，由于目前处于停机状态，所以其他具体使用情况还不了解。

4、它山之石。就青州造纸厂在纸袋纸高浓打浆过程中遇到的问题及解决方案提供资料如下，供生活用纸分厂参考，从而为我厂今后预上马的高浓打浆系统提供参考依据。

1）磨室内浆料的流动性差，只有积蓄到一定重量时才一块落下，这不但有时造成下料口的堵塞，而且由于磨室内浆料浓度大，盘磨主机电流波动大，一般波动电流在30A左右，时常出现主机实际瞬间电流超过其额定电流，主机掉闸，影响生产。同时，操作者无法进刀，提高打浆质量。

为了解决这一问题，通过在磨室两侧的观察口处安装白水管，加入白水这一措施的实施，不但解决了主机电流波动大的问题，同时下料口也畅通了。而且丝毫也不降低高浓打浆的浓度操作者也可以灵活进退刀，提高打浆质量，稳定操作。

2）高浓打浆浆的消潜问题。经过高浓打浆的浆由于其纤维多呈扭曲、弯转、缠绕状态，如在浆池中多贮存一段时间，使其能够逐步舒展、分离，对抄纸是很有利的。为此他们增加了一个浆池，做为它的消潜池。

四、结论

总之，高浓打浆技术作为造纸行业清洁生产的一项重要的节能项目，特别是对于解决我厂目前亚硫酸盐苇浆杂细胞多、尘埃大、抄造性能差等固有缺陷带来的质量问题，是非常适合在我厂推广的。