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涂布白面牛卡紙技術方案分析

1、原料構成及漿線配置

1.1原料結構分析

    涂布白面牛卡紙有兩種,一種是漂白木漿掛面的牛卡紙,以涂布白面牛卡紙I表示;一種是表面涂布的牛卡紙,以涂布白面牛卡紙Ⅱ表示。就國內一般的市場上,如果沒有特別說明,涂布白面牛卡紙一般就是指經涂布的白色木漿掛面的箱紙板,通常由面層、芯層、底層和涂布層組成。原紙面層漿料為漂白木漿及摻入部分脫墨漿,芯層為脫墨漿,底層為OCC廢紙漿。同灰底白紙板各層原料比較如表1所示。

    由表1可以看出,涂布白面牛卡紙采用了更多的OCC漿料來代替脫墨漿,因此同定量的產品,涂布白面牛卡紙物理指標會優于灰底白紙板;涂布白面牛卡紙B原料成本將低于木漿掛面、脫墨漿做芯層的涂布白面牛卡紙I系列。

1.2漿線配置分析

    基于不同的涂布白面牛卡紙產品,制漿生產線配置也不盡相同。涂布白面牛卡紙I系列典型配置通常為3-4條,為漂白木漿生產線1條、脫墨漿生產線1-2條,OCC生產線1條;涂布白面牛卡紙B系列產品漿線配置為典型的牛皮卡紙漿線配置,通常為2條,UKP漿生產線1條,OCC漿線1條。

2、紙機配置分析

    以年產量70萬噸、設計定量200g/㎡、車速1100m/min,涂布量30g/㎡為例,從網部、壓榨、施膠、涂布分析涂布白面牛卡紙紙機配置,基本流程為流漿箱→網部→壓榨→前烘干→施膠→后烘干→硬壓光機→2-3道正面涂布→軟壓光機→冷缸→卷紙機。

2.1網部配置

    原紙定量170g/㎡,原紙方案可分為三層或四層,如表

2、圖1所示。

    網部配置可以采用三層網(底層帶頂網)或四層網配置。以200g/㎡作為設計定量,兩種方案均可滿足要求,且采用四層網成紙的物理指標優于三層網,但四層網配置投資成本高,運行動力消耗高,不太適合做低定量產品。同時從長遠來看,客戶對涂布白面牛卡紙的需求將越來越趨向于低定量發展,因此建議采用三層網(底層帶頂網)配置。

2.2壓榨部配置

    現代高速紙機基本采用靴式壓榨配置,相對于傳統的大輥徑壓榨來說,出壓榨干度要高,有案例表明可達50%。對于200g/m-涂布白面牛卡紙通常有如下三種方案:單純兩道靴式壓榨、兩道靴式壓榨(二壓上毛布采用平滑皮帶)、兩道靴式壓榨+一道平滑壓榨。如圖2所示。

    單純兩道靴式壓榨出壓榨干度高,可節約干部蒸汽用量,但在濕部對紙張的表面粗糙度貢獻小;兩道靴式壓榨(二壓上配置平滑皮帶)有利干提供成紙的表面性能,但出壓榨干度較低,約低于單純兩道串聯靴壓1%;兩道串聯靴壓+一道平滑壓榨,既保證了出壓榨干度,又在濕部改善了成紙表面性能,但從靴壓至平滑壓榨增加了一段開放式引紙,紙機濕部斷紙機率增加。因此三種配置各有優缺點,需考慮市場對成紙的要求及紙廠的實際情況平衡確定。

2.3施膠及涂布方案

    施膠方案通常有兩種,膜轉移式施膠機和浸泡式施膠機。浸泡式施膠機通常適用于車速900m/min以下紙機,后烘干蒸汽耗量較高,且車速較高時甩膠嚴重,施膠機處容易引起斷紙,但浸泡式施膠機有利于提高紙張物理強度,尤其是耐破及環壓指數,因此國內大部分瓦楞原紙紙機均采用浸泡式施膠機。對于高速紙機來說,通常使用膜轉移式施膠機來保證紙機的運行性能。

    刮刀涂布是生產涂布紙和涂布紙板最常用的一種涂布方式,由于它能夠賦予紙頁較好的平滑性和在車速較高的情況下在紙頁表面能夠涂上一層較薄的涂層,因而比較受造紙廠歡迎。在車速比較高的情況下,木漿掛面的涂布白面牛卡紙I系列要求獲得高質量的涂布紙,通常考慮為2-3道正面刮刀涂布。刮刀涂布通常提供成紙較好的粗糙度,但刮刀涂布遮蓋性稍差。

    對于本色木漿掛面涂布白面牛卡紙B系列,由于采用本色木漿掛面,刮刀涂布往往出現露底,解決此問題的最新進展為多層簾式涂布機的運用。簾式涂布方式能夠使涂料在紙幅橫向和縱向上獲得很好地分布,經過一次涂布操作就能夠同時獲得多層涂層結構。對于多層簾式涂布,通常采用滑動式結構,在滑動式沖模上用于形成多層結構的不同涂料出口從上到下按一定順序排列,每種涂料都獨自具有計量狹槽。其

原理為使用一個窄體噴嘴使涂料形成液體薄膜,并將此液膜均勻地涂在紙幅上,分為三個階段:形成液膜一液膜下落并加速一液膜浸漬在移動的紙幅上;其特點是能提供良好的紙頁覆蓋,同時多層簾式涂布可以優化涂料的使用,各層可使用不同的涂料配方來調整涂料的特性。

    由Metso公司向韓國安山市東日至制紙株式會社提供的多層簾式涂布機于2009年已成功生產出涂布箱紙板。該技術可使用未漂白廢紙漿生產白紙板,而不需要單獨的白掛面層,而此種新產品的質量與傳統的涂布白掛面紙的質量不相上下,而生產成本卻大大降低。

2.4壓光方案

    涂布紙通常配置硬壓光及軟壓光來提高原紙的表面性能,硬壓光通常采用分區可控,其最新進展為Metso公司新的帶式壓光機Valzone出現,其特點是采用長達lm的長壓區替代了傳統的輥式壓光機,壓區由光滑的加熱鋼帶和熱輥組成。

    寬壓區、低線壓可提高紙頁的松厚度、挺度及表面性能,如采用帶式壓光取代硬壓光生產的涂布白面牛卡紙的粗糙度可降低約0.2-0.3 u m,但Valzone投資成本較高,且鋼帶為易耗品,配置時需考慮其投資回報及運行成本。國內云南紅塔、山東博匯涂布紙機已配置帶式壓光機,同時太陽紙業也首次將帶式壓光機用干文化紙的生產。


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