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圣经纸的不透明度怎么优化加工艺提高?

来源:中华纸业传媒 编辑:中华纸业传媒 时间:2019-09-09
导读:圣经纸是供胶版印刷圣经、字典、袖珍手册、工具书等书籍的高档印刷纸,其突出特点是纸张
圣经纸是供胶版印刷圣经、字典、袖珍手册、工具书等书籍的高档印刷纸,其突出特点是纸张薄、定量低,但不透明度较高。钛白粉(TiO2)由于具有高折射率、细粒度和高白度,能赋予纸张良好的不透明度,因此广泛用作圣经纸的填料。但钛白粉价格昂贵,且因其粒径小,保留率低,造成高不透明度圣经纸生产成本偏高。如何以最简单的方式提高钛白粉的利用率,成为降低高不透明度圣经纸生产成本的关键途径。
1 实验方法
1.1 打浆及加填
针叶浆和阔叶浆按照1:1的质量比混合打浆,打浆浓度1.5%,打浆度75°SR,湿重3.5g。
采用三种加填工艺填加钛白粉,钛白粉加入量均为混合浆绝干浆量的15%。
(1)单独加填钛白粉,浆料打好后将分散好的钛白粉加入混合浆中;
(2)打浆时加填钛白粉,打浆前将分散好的钛白粉加入混合浆中,共同打浆;
(3)打浆时加填钛白粉和NaOH,打浆前将分散好的钛白粉和NaOH(调整pH=10)加入混合浆中,共同打浆。
1.2 保留滤水检测及手抄页制备
将以上三种打好的浆料分别加入阳离子淀粉和阳离子聚丙烯酰胺,阳离子淀粉加量1%,阳离子聚丙烯酰胺加量0.02%(以上添加量均以绝干浆质量计)。将纸浆浓度调整到0.2%,使用DFR-05动态滤水仪,每次取配好的纸浆1000ml,对保留性能和滤水性能进行检测,每种浆料分别测量两组平行数据。
抄纸:使用RK2-KWT抄页器,将以上三种配好的浆料抄成定量为33g/m2的手抄页用于物理指标检测。
2 结果与分析
2.1 三种加填工艺的保留及滤水性能的对比
 
从表1可以看出,打浆的同时加填钛白粉和NaOH可获得最佳的总保留率和填料保留率;打浆时只加填钛白粉次之;而打浆后单独填加钛白粉的保留率最低。
 
图1为三种加填工艺浆料滤水性能的对比,浆料滤水的速度由快到慢依次为:单独加填钛白粉、打浆时加填钛白粉、打浆时加填钛白粉和NaOH。同样是因为钛白粉均匀地分散并更有效地吸附在纤维表面的过程阻碍了浆料中游离水的滤出。
2.2 三种加填工艺成纸物理指标的对比
 
表2为三种加填工艺成纸物理指标的对比,在钛白粉加量和手抄页定量相同的前提下,后两种加填方式能明显提高纸张不透明度,打浆时加填钛白粉和NaOH对比单独加填钛白粉,成纸的不透明度可提高5%。
3 生产实践
根据实验室结果,将三种加填工艺在纸机上进行小试,试验机台为抄造宽度3860m长网纸机,法国Alimand制造。对比结果如表3。
 
从表3的物理指标对比中可以得出与实验室相同的结论,但是在纸机实际运行过程中,打浆时加填钛白粉和NaOH会在短循环系统中产生大量的泡沫,影响纸机的运行和纸页的外观。改为打浆时加填钛白粉(不加NaOH),可在一定程度上减弱泡沫的形成。
4 结论
4.1 三种加填工艺中打浆时加填钛白粉和NaOH的浆料可获得最佳的总保留率和填料保留率,并且浆料滤水的速度最慢;单独加填钛白粉保留率最低,滤水速度最快。
3.2 三种加填工艺中打浆时加填钛白粉和NaOH可使成纸不透明度提高5%,并且能提高纸页紧度和抗张强度。
3.3 结合实际生产运行情况,在不影响纸机运行和纸页外观的前提下,三种加填工艺中,打浆时加填钛白粉(不加NaOH)是提高圣经纸不透明度,降低生产成本的最佳加填工艺。

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