紙漿質量堪稱造紙業(yè)的核心命脈,其優(yōu)劣程度直接左右著紙張的各項性能指標與最終品質呈現(xiàn)。在眾多影響紙漿質量的關鍵因素中,打漿工藝無疑扮演著極為關鍵的角色,宛如一位技藝精湛的工匠,精心雕琢著紙漿的纖維結構,進而掌控著紙漿質量的乾坤,深刻影響著從紙張的物理強度到外觀觸感等多方面特性。
1.設備類型
荷蘭式打漿機:這是一種傳統(tǒng)的打漿設備。它的特點是對纖維的切斷作用較小,主要是通過飛刀和底刀之間的摩擦和揉搓作用,使纖維分絲帚化。例如,在生產(chǎn)一些對紙張強度要求較高,如包裝用紙時,荷蘭式打漿機能夠較好地保留纖維長度,有利于提高紙張的抗張強度。
錐形磨漿機:這種設備的磨漿區(qū)域呈錐形。它可以通過調整轉子和定子之間的間隙來控制打漿效果。在處理化學木漿等纖維原料時,能夠有效控制纖維的切斷和分絲帚化程度。如果想要生產(chǎn)書寫紙等對紙張勻度要求高的紙品,通過精確調整間隙,使纖維適度帚化,從而改善紙張的平滑度和勻度。
盤磨機:盤磨機的工作原理是利用兩個高速旋轉的磨盤對紙漿進行打漿。它的打漿效率高,能快速改變纖維形態(tài)。通過改變磨盤的齒形、轉速和磨盤之間的間隙,可以得到不同質量要求的紙漿。例如,對于生產(chǎn)衛(wèi)生紙等短纖維為主的紙品,可采用齒形較銳利的磨盤,適當增加切斷作用,使纖維長度較短,從而使紙張手感柔軟。
2.設備參數(shù)調整
轉速:轉速的高低直接影響打漿強度。較高的轉速會增加纖維之間的摩擦和碰撞頻率,使纖維更容易被切斷和帚化。例如,在生產(chǎn)新聞紙時,適當提高打漿設備的轉速,能夠使纖維更快地被處理,得到符合新聞紙要求的纖維形態(tài),使紙張具有較好的吸墨性和印刷適應性。但轉速過高可能會過度切斷纖維,降低紙張的強度。
打漿濃度:打漿濃度一般在 3% - 6% 之間變化。較低的打漿濃度,纖維之間的相互作用相對較弱,主要是磨片與纖維的作用,這種情況下纖維容易被切斷。而較高的打漿濃度,纖維之間相互摩擦、揉搓的機會增多,有利于纖維的分絲帚化。例如,當生產(chǎn)特種紙張,如濾紙等,需要高的紙張強度和良好的過濾性能時,可采用較高的打漿濃度,使纖維充分帚化,形成良好的纖維網(wǎng)絡結構。
打漿時間:打漿時間的長短決定了纖維被處理的程度。隨著打漿時間的增加,纖維的切斷和分絲帚化程度會逐漸加深。例如,對于需要較高強度的工業(yè)包裝用紙,適當延長打漿時間,使纖維充分帚化和適當切斷,能夠提高紙張的環(huán)壓強度和耐破度。但過長的打漿時間可能會導致能源浪費和紙張質量下降,如紙張變脆等。
1.纖維種類
針葉木漿:針葉木纖維較長,一般長度在 2 - 5mm 之間。在打漿時,由于其纖維長且細胞壁較厚,需要相對溫和的打漿條件,避免過度切斷。例如,在生產(chǎn)高檔文化用紙時,針葉木漿經(jīng)過適度的打漿,使纖維分絲帚化,能夠為紙張?zhí)峁┝己玫膹姸群晚g性。
闊葉木漿:闊葉木纖維較短,通常長度在 0.8 - 1.5mm 之間。其細胞壁相對較薄,打漿時更容易被切斷和帚化。在生產(chǎn)生活用紙等紙品時,闊葉木漿可以通過適當?shù)拇驖{,快速達到柔軟、蓬松的纖維狀態(tài),滿足紙品對舒適性的要求。
草漿:草漿纖維長度較短,一般在 0.5 - 1.2mm 之間,而且含有較多的雜細胞。打漿時要注意去除雜細胞,并且根據(jù)草漿纖維的特點,采用合適的打漿工藝。例如,在生產(chǎn)一般的書寫紙時,草漿可以與木漿混合使用,打漿過程中要控制好打漿強度,避免纖維過度破碎,以保證紙張的強度和勻度。
2.原料預處理情況
如果纖維原料經(jīng)過了蒸煮、漂白等預處理,其纖維結構已經(jīng)發(fā)生了變化。例如,經(jīng)過深度漂白的纖維可能會變得比較脆弱。在打漿時,需要相應地調整打漿參數(shù),如降低打漿強度,避免過度處理導致纖維強度損失。相反,對于未經(jīng)充分預處理的纖維原料,可能需要加強打漿作用,以去除雜質并使纖維達到合適的質量要求。
1.質量檢測指標
纖維長度分布:通過纖維分析儀等設備檢測纖維長度。不同紙品對纖維長度有不同要求。例如,對于包裝用紙,較長的纖維有利于提高紙張的強度,纖維長度分布較寬,一般平均長度在 2 - 3mm 左右;而對于衛(wèi)生紙,纖維長度較短,平均長度在 1 - 1.5mm 左右。根據(jù)檢測結果調整打漿設備的參數(shù),如磨盤間隙或打漿時間,以控制纖維長度。
纖維分絲帚化程度:可以通過顯微鏡觀察纖維的形態(tài)來評估分絲帚化程度。分絲帚化良好的纖維表面有許多細小的纖維絲,能夠增強纖維之間的結合力。在生產(chǎn)印刷書寫紙時,需要纖維有較高的分絲帚化程度,以保證紙張的平滑度和油墨吸收性。如果檢測發(fā)現(xiàn)分絲帚化程度不夠,可以適當增加打漿濃度或延長打漿時間。
紙張物理性能測試:對打漿后的紙漿制成的紙張進行物理性能測試,如抗張強度、撕裂強度、耐破度、平滑度等。例如,抗張強度不夠時,可能需要調整打漿工藝,增加纖維的結合力,如提高打漿濃度或更換更適合的打漿設備來改善纖維的分絲帚化情況。
2.反饋調整機制
根據(jù)質量檢測的結果,建立反饋調整系統(tǒng)。如果檢測指標不符合紙品的質量要求,及時調整打漿設備的參數(shù)。例如,當紙張的撕裂強度低于標準值時,可以降低打漿設備的轉速,減少纖維的切斷,同時適當增加打漿時間,提高纖維的分絲帚化程度,增強纖維之間的結合力,然后再次進行質量檢測,直到紙張質量符合要求。
總之,打漿工藝作為造紙工序里的關鍵樞紐,為紙漿質量的調控提供了豐富多樣的手段與可能。從設備抉擇到參數(shù)設定,從原料適配到質量把控與動態(tài)調整,每一個環(huán)節(jié)都緊密相連、相互作用。唯有深入理解并熟練駕馭打漿工藝的精髓要義,造紙從業(yè)者方能根據(jù)不同的紙張品類需求,匠心獨運地打造出高質量的紙漿,為后續(xù)紙張的生產(chǎn)鑄就堅實根基,在激烈的市場競爭中,以卓越品質脫穎而出,推動造紙行業(yè)邁向更高質量發(fā)展的新征程,讓紙張這一古老而又現(xiàn)代的產(chǎn)品在人類文明的傳承與發(fā)展中持續(xù)煥發(fā)光彩與活力。