1. 前 言
造纸厂经常遇到各种各样的沉积物问题,主要有微生物的沉积物和非微生物的沉积物,非微生物的沉积物主要包括二次纤维带来的胶粘物问题和浆带来的天然树脂问题以及无机沉积物垢的问题。这一篇专门讲一下胶粘物控制的相关知识点。
由于造纸厂废纸用量越来越大;低品质废纸比例增加,包括循环次数增多以及热熔胶、压敏胶增加;合成助剂的水解产物;环保和成本的双重压力,系统封闭程度提高,这些就导致了造纸厂胶粘物问题越来越严重。
2. 胶粘物的类型
胶粘物主要分为合成胶粘物与天然胶粘物,它们混合在一起会使胶粘物问题变得更为严重-这就是胶粘物的协同效应。胶粘物产生的危害主要表现在生产过程的问题和产品质量的问题。生产过程的问题主要表现在设备及织物表面粘附胶粘物;造成断纸、引纸困难;增加停机次数,产能下降;织物消耗严重。产品质量的问题主要表现在成品卷筒纸接头过多;产品适印性下降;成纸出现孔洞、尘埃增加;成纸印刷后易出现“油斑”。
合成胶粘物主要是生产、加工、印刷、使用等过程带入包括胶粘剂(热溶胶粘剂-聚乙烯,石蜡,粘性树脂和连接胶粘剂-丁苯胶乳,聚醋酸乙烯等); 胶乳(丁苯胶乳;苯丙胶乳);油墨粒子;施胶剂(松香胶、AKD、ASA);增强树脂等。
天然胶粘物是由原材料引入系统,主要包括天然树脂-脂肪酸,脂肪脂,松香酸等。
3. 胶粘物的控制方法
胶粘物的物理特性,成分复杂并且柔软不亲水;比重与水,纤维接近;粘性大,分散后易絮聚。因而常规的处理方法对胶粘物的处理效率极低。
胶粘物的处理方法有机械法-筛选净化;热分散法;化学法-滑石粉和分散/固着/降粘(包裹);新一代酶法。
3.1 机械控制法
胶粘物机械控制法是通过机械设备控制胶粘物。粗筛、精筛、轻质除渣器、浮选槽、DAF等,是根据胶粘物的尺寸和比重来控制。
3.2 热分散控制法
热分散控制法是在高温高浓强剪切力的作用下,胶粘物、油墨等杂质软化融溶,分散成细小颗粒,降低其聚集倾向。热分散系统已成为利用废纸生产高品质纸种,不可缺少的一道工序。
3.3 胶粘物控制的化学方法
胶粘物控制的化学方法包括传统化学法,分散固着法,表面处理法等。他们都能够在一定程度上控制胶粘物,只是无法改变胶粘物的粘性,遇到强剪切力依然容易絮聚出来造成危害。
传统化学法包括滑石粉 / 皂土;滑石粉的主要成分是含水硅酸镁,对亲油物质有强烈的亲和力,主要是通过包裹胶粘物后靠除砂器等排除系统,但是在高剪切力下容易剥落造成问题,而且它能稳定系统泡沫,同时织物的磨耗增加。
分散固着法比如分散剂 + 固着剂或者分散剂/固着剂/降粘剂(包裹剂)单独使用等;通过分散剂来分散并稳定胶粘物颗粒,防止絮聚和沉积,同时通过定着剂将胶粘物颗粒固着在纤维上随纸页带出系统。如果系统有大块胶粘物引起的孔洞问题可以适当增加分散剂来减少问题。
表面处理法包括网部/毛布/辊子保洁/干网隔离剂和烘缸剥离剂,这个控制方法有可能胶粘物转移到下一工序。
生物酶法
生物酶法是从根本上解决胶粘物的粘性。通过切断胶粘物组份中的酯键,使胶粘物表面钝化、降低或失去粘性,从而有效地降低因胶粘物粒子再次聚集引起的多种问题。
胶粘物控制的概念最初是由外企引入中国的。目前,国内的天津昌维,汇曼,溢多利和海正等都有非常成功的应用。
胶粘物控制酶配合分散剂或者定着剂,将危害较大的胶粘物粒子分散成微小胶粘物粒子;降低微小胶粘物粒子的粘性,使其不易再凝聚;通过保留系统留着在纸页中被带出;白水中更细小胶粘物粒子,可通过DAF去除。
胶粘物控制酶的卓越表现在改善成纸品质,改善成纸匀度与水分均一性;减少成纸孔洞与尘埃数;减少因胶粘物引起的印刷投诉等。改善设备与操作性能,包括减少成形网与毛毯堵塞;减少干网堵塞,减少蒸汽消耗;提升纸机车速;减少停机清洗次数,保护干网等。降低生产成本,扩展废纸与渣浆使用 ;增加产量(车速、断纸、停机);提升品质 (断纸、孔洞、斑点、尘埃、投诉);降低网毯消耗与护理成本 ;操作安全 (换刮刀、清洗、酶应用)等。
胶粘物控制酶的作用条件包括:应用温度(25 – 65 º C);作用时间(至少30分钟,否则适当加量);应用pH(6.5 - 9.0);强氧化性物质会使酶中毒而失去活性 ( 残氯:≤0.3ppm )
4. 结束语
胶粘物控制是一个系统工程,通常是机械法去除与化学控制相结合。我们通过机械控制法—提高去除大粒径胶粘物的效率。通过孔筛、缝筛、轻质除渣、浮选(去除大粒径);同时通过热分散设备(杂质由大变小);白水澄清器 DAF(去除小粒径)。通过化学法分散剂是胶粘物大变小,固着剂定着胶粘物带出系统,或者降粘剂(包裹剂)将胶粘物稳定在白水系统,停机排水排出。生物酶法可以降低胶粘物的粘性,控制细小胶粘物粒子的再聚集。