提高稻草浆料滤水性能的方法

提高稻草浆料滤水性能的方法纸浆的滤水性能是纸浆抄造性能的重要指标之一，它对浆料的洗涤、浓缩和漂白以及对纸机湿部结构和工艺有决定性的影响。我国木材资源匾乏，长期以来以稻麦草纤维作为造纸的主要原料，所得纸浆的纤维素聚合度低、保水值和打浆度高。由于半纤维素含量高，杂细胞多，纤维短而细，在打浆过程中纸料很易发薪，打浆度上升快并造成滤水困难”。为此，探讨如何改善稻麦草浆料的滤水性具有重要的现实意义。1备料目前比较流行的稻麦草备料方法为干湿法备料，干湿法备料较之干法备料有很多优点，其中最重要的一条就是杂细胞会在水力洗草过程中被大量去除，这是干法备料无法比拟的；另外在洗草过程中，草片被撕裂，提高了药液的渗透性能，进而提高了蒸煮的均匀性。如果在洗草时加人一定量的烧碱，保持洗草机内NaOH质量分数为1％左右，洗涤效果更佳。应该注意的事，循环利用的洗草水必须定期排放，补充足够的清水，在洗草水尘埃含量超过-定程度时，洗草水中的尘埃会重新附着在草片上带人后继工段，对浆料质量产生不良的影响。2蒸煮应选择蒸煮较缓和、脱木素较强的制浆方法。目前普遍受欢迎的、较为可行的是烧碱-葱醒(AP-AQ）法，草类原料木素少、易溶，脱木素活化能很低，半纤维素也容易溶出。因此，应选择在弱碱性条件下进行，即只要碱性充分、均匀地与草片接触，不需要采取过高的蒸煮温度即可迅速成浆。在蒸煮时切不可为了缩短蒸煮周期而盲目地提高用碱量、提高蒸煮温度、提高蒸煮液浓度，这样会使纤维素和半纤维素产生强烈的碱性水解而造成单根纤维强度的下降；同时，连浆料中保留的一部分半纤维素、半纤维素分子链比纤维素短且更加亲水，使得纤维在打浆时容易吸水润胀和细纤维化，增加纤维的比表面积。本公司采用间歇蒸煮方式，白液浓度在60~65g/L之间，用碱率为13.0%（以NaOH计），最高温度160℃，蒸煮时间140min,蒸煮后硬度保持在15~16K之间，浆料质量稳定。3洗涤、筛选、净化草浆在洗涤、筛选、净化这个过程中应尽可能去除蒸煮废液、杂细胞，以获得高白度、低尘埃，提高浆料的滤水度，便于抄造优质漂白草浆，这个过程很重要，必须选择目前较为先进的、适应非木材浆料洗选的设备与流程，以尽量除去杂细胞组分，保证纸浆的洁净，从而增加滤水性能。我公司采取的主要措施是分级、分段的方法进行洗涤、筛选、除渣、净化处理，其洗涤流程为：振框筛→离心筛→三段除渣器→圆网脱水机。洗涤网目为40目，洗涤用水为纸机回收的白水，每段洗涤都采用串联多级洗涤。离心筛为孔筛，筛孔直径1.8mm，筛选排渣要注意有一定的良浆排出，保证粗大纤维最大限度地去除。采用三段除渣，除渣器为606型，处理浆料时的进浆压力控制在250～300kPa，出浆压力控制在20～30kPa，由于草浆杂质较多，可采用10mm以上的除渣器口径，使浆料中的杂细胞大量脱出，提高浆料的洗净度，从而改善浆料的滤水性能。4漂白漂白的目的主要是进一步去除木素和其他不纯物，目前国内草浆生产线大多还是采用CEpH三段漂白，在漂白过程中pH的控制尤为重要，必须控制在9～11之间，应绝对避免在中性条件下进行漂白。在碱性条件下进行，尽管纤维素和半纤维素在碱性条件下会产生强烈润胀，但由于次氯酸盐漂液的主要组成是C1O-，它的氧化能力较弱，漂白速度慢，所得纸浆的质量稳定，纤维保护好，强度高。有些厂家为了加快漂白速度，提高产量，可适当地加人含氮的化合物，如氨基磺酸盐（NH2S03H)，氨基磺醋盐与漂液形成了N一氯氨磺酸盐（NHCIS03Na)，对纸浆中的纤维素起稳定和保护作用，即使在pH较低的情况下，也可起到抑制纤维素降解、提高纸浆强度的作用。除pH这个影响浆料滤水性能最重要的因素之外，另外漂白温度、漂白终点也要严格控制。在常规的三段漂白中，越来越多的厂家开始采用木聚糖酶辅助漂白技术，木聚糖酶具有高效性和专一性，用木聚糖降解酶处理草浆可以高度选择性地去除浆中少量的木聚糖，达到改善纸浆滤水性的目的；另外，使用木聚糖酶进行辅助漂白，可以降低液氯和漂液的用量，进一步温和漂白环境。我公司原本是CEH三段漂白，在适量加人生物酶辅助漂白后，浆料的打浆度下降、湿重增加，间接反应浆料的滤水性能得到提高；另外使用生物酶作为辅助漂白，还可以降低化学药品的消耗。５打浆与木浆纤维相比，稻麦草浆纤维细胞较短，细胞壁厚，细胞腔小，还有表皮细胞和薄壁细胞，因此麦草浆有较大的比表面积。在打浆过程中，麦草浆的杂细胞很容易破碎，致使打浆度上升很快，引起滤水困难，使抄纸的产量下降，甚至引起粘辊、粘缸，造成纸页断头和纸病增加等危害。因此，对草浆文化用纸的打浆，若盲目追求纤维的细纤维化，其意义不大，国内外的科研和生产实践已充分证实：草浆文化用纸的打浆应以“充分疏解，轻度打浆”为宜。我公司是生产文化用纸的厂家，漂白草浆打浆时经充分疏解后不再做任何机械处理，抄造出的纸张完全可以达到中高档文化用纸的要求。6纤维素酶处理采用纤维素酶处理漂白麦草浆中的细小纤维，在纤维素酶处理过程中容易被酶解，从而引起浆料纤维的平均长度增加，比表面积降低，保水值下降，浆料的滤水性能得到明显提高。值得注意的是，在酶处理过程中，应适当控制酶用量及酶处理时间，在提高浆料滤水性能的同时，避免对浆料强度产生不利影响。7加入助剂助滤剂经过充分稀释以后，在尽量靠近纸机网部处加人，使浆料呈微絮聚状态，增加了纸层的刚度，降低了其压缩弹性，保持了较多的滤水通道，特别是在真空抽滤的情况下，滤水通道仍保持较好。因此，助滤剂增加滤水性的同时可以提高留着率，降低白水浓度。以我公司生产的定量为70g／㎡的胶版印刷纸为例，在使用助滤剂后，浆料滤水时间及成纸细小组分留着率随助剂用量的提高而增加，这表明助滤剂对提高纸浆滤水性能和细小组分的留着有着较为明显的作用。8结语影响草浆滤水性能的因素是多方面的，除了上述的以外，还有如浆料上网温度、浆料pH,Zeta电位、长纤维浆料及填料的加入量都会对草浆的滤水性产生一定的影响。在实际生产中，只要严格按工艺要求操作，采取切实可行的措施，克服不利的因素，就一定能够生产出高质量的产品。