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薄页包装纸生产占溶解与胶体物质的分析与控制

郭幸吉  
【摘要】:随着人民生活水平提高,薄页包装纸消费需求日益扩大。薄页包装纸主要采用漂白木浆进行生产,但是我国木材资源匮乏,漂白木浆不能满足国内造纸企业需求,因此需要开发二次纤维配抄薄页包装纸的技术;但是在利用脱墨浆生产薄页包装纸的过程中,随着白水封闭循环程度的不断提高,白水中的溶解和胶体物质(Dissolved and Colloidal Substances,简称DCS)不断富集,给纸机运行和手抄片质量带来不利影响。因此,研究薄页包装纸生产过程中DCS的特性及在白水循环过程中的累积规律和对抄造性能的影响,并采用化学的方法对DCS进行控制,对于促进废纸在薄页包装纸生产中的应用和白水封闭循环以及提高薄页包装纸的质量具有重要的理论指导意义和实际应用价值。 本论文采用不同的分析手段研究了薄页包装纸生产过程中不同操作单元处浆料中溶解与胶体物质的特性;在实验室条件下进行抄纸模拟白水循环,研究白水循环对DCS性质和抄造性能的影响,促进白水循环;采用三种阳离子固着剂对浆料和白水中的DCS进行控制,探索一种合理可行的DCS控制方法。 采用多种分析手段研究了薄页包装纸生产过程中不同操作单元处溶解与胶体物质的特性,结果表明,在脱墨浆的生产过程中,漂白塔浆料中DCS的各项指标最高;在纸机部分,流浆箱中DCS的各项性能指标最高。总体来说,流浆箱中的DCS各项指标均最高。稀白水、浓白水的DCS含量分别为1.337g/L和1.508g/L,化学需氧量分别为524mg/L和788mg/L。不同操作单元处浆料中的DCS含量分别为漂白前27.55mg/g绝干浆,漂白塔43.85mg/g绝干浆,漂白后20.90mg/g绝干浆,纸料无助剂12.00mg/g绝干浆,纸料加助剂13.60mg/g绝干浆,流浆箱201.18mg/g绝干浆。气质色谱分析表明,脱墨浆DCS中的碳水化合物主要包括木糖、葡萄糖、甘露糖和葡萄糖醛酸及半乳糖醛酸等;MTBE抽出物主要是一些脂肪酸和树脂酸以及甘油酯。 在实验室条件下,通过抄纸模拟纸机白水循环9次,研究白水循环对DCS性质、纸料性质和手抄片性能的影响。结果表明,随着白水循环次数增加,DCS的各项性能指标均增加;纸浆的打浆度升高,滤水性能下降;并且白水循环导致手抄片物理强度和白度下降。白水循环9次后DCS的含量、阳离子需求量、CODcr、浊度分别增加了62.3%,123.0%,312.5%,103.8%,纸料的打浆度升高了6°SR,手抄片的抗张强度、耐破强度、撕裂度、耐折度分别下降了28.4%,25.3%,20.5%,41.5%。 采用PDADMAC、PA、PEI三种阳离子聚合物对脱墨浆和白水中的DCS进行控制,结果表明,处理脱墨浆时,PDADMAC、PA、PEI较适宜用量分别为0.148%,0.19%,0.204%,较适宜作用时间分别为5min,6min,5min;阳离子聚合物处理白水时,PDADMAC、PA、PEI较适宜用量分别为0.0292g/L,0.0228g/L,0.0269g/L,较适宜作用时间均为5min。处理脱墨浆时,综合考虑PDADMAC效果较好,手抄片的抗张强度、撕裂度、耐破强度比未进行处理分别提高了6.1%,18.3%,10.7%。处理白水时,综合考虑PEI效果较好,手抄片的抗张强度、撕裂度、耐破强度比未进行处理分别提高了18.8%,20.6%,22.6%。


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