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涂布白面牛卡纸技术方案分析

编辑:中山市亿达纸业有限公司时间:2017-12-11

1、原料构成及浆线配置
1.1原料结构分析
    涂布白面牛卡纸有两种,一种是漂白木浆挂面的牛卡纸,以涂布白面牛卡纸I表示;一种是表面涂布的牛卡纸,以涂布白面牛卡纸Ⅱ表示。就国内一般的市场上,如果没有特别说明,涂布白面牛卡纸一般就是指经涂布的白色木浆挂面的箱纸板,通常由面层、芯层、底层和涂布层组成。原纸面层浆料为漂白木浆及掺入部分脱墨浆,芯层为脱墨浆,底层为OCC废纸浆。同灰底白纸板各层原料比较如表1所示。
    由表1可以看出,涂布白面牛卡纸采用了更多的OCC浆料来代替脱墨浆,因此同定量的产品,涂布白面牛卡纸物理指标会优于灰底白纸板;涂布白面牛卡纸B原料成本将低于木浆挂面、脱墨浆做芯层的涂布白面牛卡纸I系列。
1.2浆线配置分析
    基于不同的涂布白面牛卡纸产品,制浆生产线配置也不尽相同。涂布白面牛卡纸I系列典型配置通常为3-4条,为漂白木浆生产线1条、脱墨浆生产线1-2条,OCC生产线1条;涂布白面牛卡纸B系列产品浆线配置为典型的牛皮卡纸浆线配置,通常为2条,UKP浆生产线1条,OCC浆线1条。
2、纸机配置分析
    以年产量70万吨、设计定量200g/㎡、车速1100m/min,涂布量30g/㎡为例,从网部、压榨、施胶、涂布分析涂布白面牛卡纸纸机配置,基本流程为流浆箱→网部→压榨→前烘干→施胶→后烘干→硬压光机→2-3道正面涂布→软压光机→冷缸→卷纸机。
2.1网部配置
    原纸定量170g/㎡,原纸方案可分为三层或四层,如表
2、图1所示。
    网部配置可以采用三层网(底层带顶网)或四层网配置。以200g/㎡作为设计定量,两种方案均可满足要求,且采用四层网成纸的物理指标优于三层网,但四层网配置投资成本高,运行动力消耗高,不太适合做低定量产品。同时从长远来看,客户对涂布白面牛卡纸的需求将越来越趋向于低定量发展,因此建议采用三层网(底层带顶网)配置。
2.2压榨部配置
    现代高速纸机基本采用靴式压榨配置,相对于传统的大辊径压榨来说,出压榨干度要高,有案例表明可达50%。对于200g/m-涂布白面牛卡纸通常有如下三种方案:单纯两道靴式压榨、两道靴式压榨(二压上毛布采用平滑皮带)、两道靴式压榨+一道平滑压榨。如图2所示。
    单纯两道靴式压榨出压榨干度高,可节约干部蒸汽用量,但在湿部对纸张的表面粗糙度贡献小;两道靴式压榨(二压上配置平滑皮带)有利干提供成纸的表面性能,但出压榨干度较低,约低于单纯两道串联靴压1%;两道串联靴压+一道平滑压榨,既保证了出压榨干度,又在湿部改善了成纸表面性能,但从靴压至平滑压榨增加了一段开放式引纸,纸机湿部断纸机率增加。因此三种配置各有优缺点,需考虑市场对成纸的要求及纸厂的实际情况平衡确定。
2.3施胶及涂布方案
    施胶方案通常有两种,膜转移式施胶机和浸泡式施胶机。浸泡式施胶机通常适用于车速900m/min以下纸机,后烘干蒸汽耗量较高,且车速较高时甩胶严重,施胶机处容易引起断纸,但浸泡式施胶机有利于提高纸张物理强度,尤其是耐破及环压指数,因此国内大部分瓦楞原纸纸机均采用浸泡式施胶机。对于高速纸机来说,通常使用膜转移式施胶机来保证纸机的运行性能。
    刮刀涂布是生产涂布纸和涂布纸板最常用的一种涂布方式,由于它能够赋予纸页较好的平滑性和在车速较高的情况下在纸页表面能够涂上一层较薄的涂层,因而比较受造纸厂欢迎。在车速比较高的情况下,木浆挂面的涂布白面牛卡纸I系列要求获得高质量的涂布纸,通常考虑为2-3道正面刮刀涂布。刮刀涂布通常提供成纸较好的粗糙度,但刮刀涂布遮盖性稍差。
    对于本色木浆挂面涂布白面牛卡纸B系列,由于采用本色木浆挂面,刮刀涂布往往出现露底,解决此问题的最新进展为多层帘式涂布机的运用。帘式涂布方式能够使涂料在纸幅横向和纵向上获得很好地分布,经过一次涂布操作就能够同时获得多层涂层结构。对于多层帘式涂布,通常采用滑动式结构,在滑动式冲模上用于形成多层结构的不同涂料出口从上到下按一定顺序排列,每种涂料都独自具有计量狭槽。其
原理为使用一个窄体喷嘴使涂料形成液体薄膜,并将此液膜均匀地涂在纸幅上,分为三个阶段:形成液膜一液膜下落并加速一液膜浸渍在移动的纸幅上;其特点是能提供良好的纸页覆盖,同时多层帘式涂布可以优化涂料的使用,各层可使用不同的涂料配方来调整涂料的特性。
    由Metso公司向韩国安山市东日至制纸株式会社提供的多层帘式涂布机于2009年已成功生产出涂布箱纸板。该技术可使用未漂白废纸浆生产白纸板,而不需要单独的白挂面层,而此种新产品的质量与传统的涂布白挂面纸的质量不相上下,而生产成本却大大降低。
2.4压光方案
    涂布纸通常配置硬压光及软压光来提高原纸的表面性能,硬压光通常采用分区可控,其最新进展为Metso公司新的带式压光机Valzone出现,其特点是采用长达lm的长压区替代了传统的辊式压光机,压区由光滑的加热钢带和热辊组成。
    宽压区、低线压可提高纸页的松厚度、挺度及表面性能,如采用带式压光取代硬压光生产的涂布白面牛卡纸的粗糙度可降低约0.2-0.3 u m,但Valzone投资成本较高,且钢带为易耗品,配置时需考虑其投资回报及运行成本。国内云南红塔、山东博汇涂布纸机已配置带式压光机,同时太阳纸业也首次将带式压光机用干文化纸的生产。