設備現狀
高濃打漿採用附有強制餵料裝置的盤式磨漿機,以解決漿料濃度大,流動性差等問題。一般採用螺旋推進器作為餵料裝置,將紙料推進高濃盤磨機中進行打漿。發展歷史
早在幾十多年前,在實驗室進行的高濃打漿(20~30%)的研究,就已指出,高濃打漿能膩予紙張以較高的撕裂度、伸長率和耐破度等。到了二十世紀六十年代,隨著連續打漿設備結構的不斷發展,高濃打漿設備也漸趨成熟,促進了高濃打漿在工業生產中的實現。機理
在打漿過程中,纖維受到刀片的衝擊、壓潰和纖維彼此之間的摩擦作用,其初生壁和次生壁外層得到破壞,從而促進纖維的吸水潤脹和細纖維化。在低濃打漿時,由於大量的水在纖維間起著潤滑作用,因此纖維間的摩擦力很小,對纖維的結構形態不易產生影響。低濃打漿主要靠底盤刀片的作用,因此要求磨盤刀片之間的縫隙必需保持在單根纖維厚度左右,務使纖維受到劇烈的摩擦作用。但是由於打漿設備在使用過程中會發生不均勻磨損,致使整個磨盤刀片間隙不可能完全一致。間隙太小處,纖維受到過度的壓潰和切斷;間隙過大處,纖維又得不到必要處理。因此,低濃打漿不易取得均勻的打漿效果。高濃打漿的情況則與此迥然不同。高濃打漿主要依靠磨盤間紙料的相互摩擦,而不是靠磨盤本身的作用,因此磨盤間的間隙可以加大,從而避免了纖維的過度壓潰和切斷。從纖維篩分組成和纖維形態的觀察,可以明顯地看出經過高濃打漿和低濃打漿的紙料存在著顯著的差別。測定結果表明,高濃打漿時纖維長度變化不大,而低濃打漿時,長纖維比例大大降低,短纖維和細小纖維比例顯著增加,因而打漿度上升較快,其濾水性能也較差。在纖維形態方面,經過高濃打漿的纖維細纖維化程度要比低濃打漿的大得多。另外,經過高濃打濃的纖維多呈扭曲狀,而低濃打漿的纖維則呈寬頻狀。由於高濃打漿能夠更多地保持纖維的長度和強度,因此紙漿的撕裂度要比低濃打漿的高得多。同時,由於經高濃打漿後纖維多呈扭曲狀,纖維具有很高的收縮能力,因此紙張的收縮率得到大大改善,這種情況對水泥袋紙、高速輪轉印刷紙等紙種具有重要的意義。基於上述原因,在造紙機上對紙袋進行乾燥時,紙張的收縮率有較大幅度的增加,其結果是紙張韌性和耐破度得到一定程度的提高,而抗張強度則可能有降低,如下表所示。綜上所述,由於抗張強度變化不大,而伸長率有著較大幅度的增加,最終表現在紙韌性上在為提高,這點對紙袋的使用性能是極為重要的。
高低濃度不同打漿方式的比較
紙張性質 | 低濃打漿 | 高濃打漿 | 高濃+低濃打漿 |
橫向撕裂度(克/張) 橫向伸長率(%) 橫向抗張力(克/厘米) 橫向韌性(公斤.米/米) 耐破度(公斤/厘米) | 150 6.1 288 12.7 12.8 | 250 8.6 288 18.7 13.2 | 200 9.5 270 20.9 13.5 |
對長纖維漿來說單純採取高濃打漿的處理方式,纖維沒有能夠得到足夠的適當切斷作用,不易保證成紙的勻度,因此,可以考慮採用兩段打漿的方法,即在高濃打漿之後,再經過低濃打漿處理。兩段打漿既能體現高濃打漿的優點,又能達到低濃均整和節約用電的目的。只要高濃和低濃兩個階段取得良好的配合而使纖維受到最小損傷,紙張的強度和質量都會比單獨用高濃打漿或低濃打漿要高得多。
發展
總的來看,高濃打漿是個技術方向,適用於處理厚壁纖維的馬尾松和落葉松等漿料,而對闊葉木漿和草類紙漿等短纖維,更能發揮其效果,為利用短纖維漿生產高強度紙張開闢了新途徑。但高濃打漿也存有一些問題,例如動力消耗較大,紙張的緊度大,不透明度,尺寸的穩定性和挺度均較差,這些情況是值得注意的。
可根據打漿指標選擇高濃磨片齒型:
HY Cut fin切割鰭---適宜偏游離狀打漿,較低動力消耗狀態下快速降低長纖維濕重,利於提高勻度。
HY Broom fin 掃帚鰭
---適宜於偏粘狀打漿,對纖維分絲帚化作用較強,利於打漿度的提升。
HY Soft fin軟鰭
---適宜於短纖維漿種,切斷作用較弱,保持纖維長度,利於減少濕重流失。
HY Ease fin 疏解鰭
---適宜於多漿種,疏解與泵送能力強,降低電耗,利於提高出率。