复印纸低定量化的工艺探讨

陈长兴

（福建省轻工业研究所， 福建 福州 350005）

复印纸低定量化的工艺探讨

陈长兴

（福建省轻工业研究所， 福建 福州 350005）

文章探讨了复印纸生产低定量化后化机浆配抄的浆料配比、打浆工艺、白度、加填、中性施胶、表面施胶、助留助滤系统、系统的杀菌防腐的影响等问题，对复印纸低定量化生产工艺给出了建议。

复印纸；低定量化；化机浆；配抄

复印纸是现代化办公不可或缺的重要物品，广泛用于打印、复印、书写等办公领域。它具有外观洁净、成纸均匀，表面细腻、印刷适应性好等特点。

随着造纸技术不断进步及化机浆的广泛使用，作为重要信息载体的复印纸有越来越向低定量化发展的趋势。本文根据近年来在复印纸生产方面的实践经验，就复印纸生产低定量化的一些工艺问题进行探讨。

1 工艺问题探讨

1.1 浆料配比

复印纸低定量化，使得纸张的厚度、挺度和不透明度等重要性能指标下降，会对使用带来不利的影响，用化机浆替代部分阔叶浆配抄复印纸可以弥补定量的降低带来的不足。化机浆由于化学预处理比化学浆蒸煮过程要温和很多，一般含有较高的木素和纤维素[1]。其具有成浆得率高、制造成本低、抄造性能好、产品松厚度高、挺度好等优点，是配抄复印纸极佳的浆料，但是化机浆也有白度低（一般小于80%）、纤维间结合力差、成纸强度较低等缺点。

生产实践表明，在配抄生产低定量复印纸时化机浆用量也不宜过高，通常以不超过25%为宜。

1.2 打浆工艺

针叶浆具有纤维长、强韧、打浆切断难的特征，宜采用重刀快打的方法；阔叶浆纤维短，打浆时必须尽量使之分丝帚化而减少切断，为产生良好的细纤维化，一般采用轻刀慢打方式。化机浆比较硬挺，若与阔叶浆混合打浆，将首先受到打浆能量的作用，使复印纸纸页结构比较紧密，松厚度及挺度明显降低，故应尽可能单独疏解[2]。

生产工艺应采用分开打浆的方式打浆，化机浆仅需对浆料进行分散疏解，确保化机浆纤维均匀分布，没有纤维束即可。

1.3 白度

以往国内复印纸市场普遍追求高白度，产品白度常常达100%～105%，甚至更高。由于化机浆加入配抄会使复印纸白度下降很大，因此配方中很少使用化机浆，即使有用，用量也不超过5%。而且使用后会导致复印纸白度降低，需添加大量的荧光增白剂来增白，化机浆的优点没能在配抄复印纸的过程中得到很好的体现。

有研究表明白度越高，越容易引起人眼视疲劳[3]。为引导消费者理性消费，保护视力健康，国标GB/T 24999-2010《纸和纸板 亮度（白度）最高限量》对复印纸白度进行了限定，规定最高限值为95%。白度最高限量标准的实施打破企业盲目追求高白度的误区，从而使化机浆大比例配抄生产复印纸成为可能，化机浆的优点在配抄中得以体现，纸张性能也大幅度提升，荧光增白剂用量剧减、甚至可不加。化机浆大比例配抄不但有利于保护环境，还可以大大降低生产成本、增加利润。

1.4 加填

定量降低后纸张不透明度下降非常明显，虽然化机浆的配抄有助于增加不透明度，但还是难以满足要求，因此必须加填碳酸钙填料来加以提高纸张不透明度，并且努力保持它的留着率。通过加填还可以提高纸页的平滑度，使纸质手感细腻舒适、字迹清晰；另一方面，加填可减少纤维的使用量，降低成本。但是加填太多会导致纸张物理强度下降、施胶度降低、掉粉掉毛现象增加。

填料加入量要控制在一定范围。实践中，沉淀碳酸钙加入量宜控制在80～100kg/t纸；研磨碳酸钙加入量宜控制在80～110kg/t纸。基本上选择在和浆池与阳离子淀粉混合后加入。

1.5 中性施胶

化机浆的大比例使用，不仅使纸页强度降低，还因它含有大量的木素等非纤维成份及细小纤维，对系统化学助剂的使用造成重大干扰。实践经验表明，生产上可以采用AKD中性施胶，使用AKD与阳离子淀粉和PAM双元助留工艺。上述工艺既能提高细小纤维、填料的留着率，又能保证AKD的留着，也避免了酸性施胶条件下，碳酸钙填料的分解而造成浆内泡沫多的干扰，降低生产成本。

阳离子淀粉加入量宜控制在10～12kg/t纸，与填料混合后在和浆池加入；AKD加入量宜控制在2.5～3.5kg/t纸，由高位箱加入；CPAM加入量宜控制在150～300g/t纸，在旋翼筛加入。

1.6 表面施胶

通过表面施胶可以改善纸张性能，提高纸张的表面强度和抗水性。施胶时将表面施胶机前的两个烘缸的温度控制在90℃以上，出纸水分控制在7.0～8.0%，选择粘度较低、流动性好的氧化淀粉，提高上胶浓度，使纸页挂胶量增加。

在维持纸张施胶度的前提下，表面施胶液中添加适量的AKD可明显减少浆内施胶用量，同时还可使纸张表面滑腻、减小纸页间的摩擦，避免复印时带纸。

氧化淀粉加入量宜控制在45～65kg/t纸；表面施胶剂加入量宜控制在2.0～4.0kg/t纸；AKD加入量宜控制在2.0～3.0kg/t纸。

1.7 助留助滤系统

由于化机浆的使用，浆中的胶体物质和溶解的阴离子物质含量增多，系统呈现较强的阴电性。为获得良好的滤水性能，提高纸张灰分，同时又能改善纸张的匀度，使滤水、留着、匀度三者之间更好地平衡。可对助留助滤系统进行优化，一般采用阳离子聚丙烯酰胺、皂土、强阳电荷高分子助留微粒三元助留助滤体系。同时在白水池中加入聚合氯化铝，平衡系统负电荷，清除阴离子垃圾，为助留助滤创造更好条件。特别是对生产低定量的纸张，对助留助滤效果要求尤为重要，若助留助滤效果不佳，将影响细小纤维和填料的留着，极易使纸张产生外观纸病，影响生产进行。

在助留助滤系统优化后，阳离子聚丙烯酰胺加入量宜控制在150～300g/t纸，浓度为0.05%，在旋翼筛进口加入；皂土加入量宜控制在1.5～2.5 kg/t纸，浓度为2.0%，在压力筛进口加入；强阳电荷高分子助留微粒加入量宜控制在100～200g/t纸，浓度为1.0%，在压力筛进口加入。

1.8 系统的杀菌防腐

由于添加的淀粉将随着白水回到生产的整个系统中，而淀粉是细菌生长极好的营养品，极易使细菌大量繁殖，形成腐浆。腐浆对纸张抄造带来极大危害，特别在低定量纸抄造时，对湿纸页危害尤为明显，因此需加以防范。一般使用杀菌剂等方法对系统进行杀菌处理来减轻腐浆的产生。同时，加强对抄造系统的清洗力度。

杀菌剂加入量宜控制在200～300kg/t纸，在配浆池定时加入。

2 结论

通过以上工艺问题探讨，就化机浆配抄复印纸生产低定量化可得出下列结论：

2.1 低定量复印纸生产适宜的浆料配比为：20～25%化机浆，15～20%针叶浆及55～65%阔叶浆。

2.2 采用分开打浆。特别注意化机浆应避免与其他浆混合打浆，化机浆只需分散疏解确保无纤维束即可。

2.3 化机浆配抄的产品白度完全可满足国标GB/T 24999-2010《纸和纸板 亮度（白度）最高限量》要求，且有利于保护环境和降低生产成本。

2.4 生产以碳酸钙为填料，浆内使用AKD中性施胶并辅以表面施胶，并在系统内采用三元助留助滤体系并添加杀菌剂进行杀菌防腐。

[1] 天津轻工业学院,等.制浆造纸工艺学[M].北京:轻工业出版社,1980.

[2] 陈龙,彭庆华,乌宝玉.阔叶木BCTMP用于铜版原纸的生产实践[J].上海造纸,2006,37(4):16-17.

[3] 孟卿君,李志健.预防光污染造成视疲劳的纸张白度性能的研究:第十一届全国博士生学术年会—节能环保与污染防治技术分会场论坛论文集[C].北京:中国环境科学出版社,2013:306-310.

10.3969/j.issn.1007-550X.2017.08.007

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2017-07-11

陈长兴（1963-），男，福建建瓯人，工程师，主要从事造纸工艺研究及新品开发工作。