Alizay的紙廠建于1951年,提高紙張填料含量的實驗是在該廠的一臺紙機進行的。該臺紙機于1990年由Beloit公司安裝,紙機幅寬9m,工作車速可達1100 m/min,年產定量75~80g/m2的繪圖紙31萬t。
該紙機在2006年進行過改造,安裝了1臺美卓的施膠機以及1個BelBaie V成形器(也是由美卓承擔);后在2008年,對系統所有的循環管路進行了升級,并且在2009年安裝了1臺新復卷機。
1 工藝創新的背景
眾所周知,提高紙張填料比例、減少紙料中的纖維含量可明顯降低生產成本,但在提高紙張填料含量的同時,要面臨很多生產問題,例如紙機運轉性或紙張性能及其印刷問題,其中包括松厚度、挺度下降,掉粉以及強度下降等。
據悉Alizay的紙廠當時處境困難,必須通過降低生產成本來挽救工廠的命運。該廠決定生產一種低成本紙產品——一種復印紙,以滿足一些特定的市場需求。要求這種復印紙具有高質量紙張的所有特性,如生產定量65g/m2的紙,并且其性能與市場上定量為80 g/m2的紙張相當。該產品商標為SAVE,并于2009-2010年進行生產。
該紙廠2009年初關閉其硫酸鹽漿廠,并且開始購買各種紙漿,其中包括硫酸鹽漿和脫墨漿(DIP)。這些漿料可用于生產該公司的各種紙產品(從使用100%的脫墨漿到100%的原生漿,并且在大多數情況下.2種漿料混合使用)。此外,該工廠也使用一些漂白化學熱磨機械漿(BCTMP)。
到2010年10月份,該廠生產的紙張灰分含量約為23%。盡管如此,公司認為,23%的紙張灰分含量仍舊太低,需要進一步提高紙張灰分含量。亞什蘭赫克力士水處理技術公司接手了這項工作。廠方對待變革的靈活性和開放性為這項計劃的實施做好了準備。
2 通向成功的措施
為實現大幅提高紙張灰分含量的計劃,采取了以下措施。
(1)采用增強劑新產品——一種由亞什蘭開發的并稱之為HercoBond Perfoem HA 5305的增強劑。這種增強劑能夠在填料和纖維間形成聚合網絡,從而保證濕紙幅和干紙幅的強度。此外,這種水溶性聚合物并不會影響增白劑的效果。
(2)采用由特種礦物公司生產的沉淀碳酸鈣(PCC)。HercoBond化學品對碳酸鈣填料具有一種親和力。雖然通常情況下PCC要被改性處理,但是在本實驗中PCC并沒有進行改性。PCC填料的粒子形態有助于使紙張保持較好的松厚度和挺度。
(3)對于高灰分紙張抄造需要一種高效的助留助濾體系,以保持紙張首程灰分留著率,控制紙幅z向填料分布并且在不影響紙頁成形情況下最大程度的濾水。該實驗采用了一種微聚合物Perform SP作為助留劑——一種聚丙烯酰胺絮凝劑以及一種鋁鹽。
開展這項生產試驗不需要太大投資。僅增加了1臺泵,主要用于向系統中添加聚合物。它被安裝在PCC制各線的出口,恰好位于漿料被泵送至紙機漿池的前面。
2011年2月該工廠進行了第1次生產試驗。紙張灰分含量達到34.g%,并且運行了8h。生產的紙張沒有掉粉現象(這是最初比較擔心的一點),其指標通過了所有檢測,包括工廠內部和委托外部機構的檢測。
通過采用這種具有突破性的技術,工廠的生產成本降低了10%。其他方面的好處包括降低了蒸氣消耗量以及降低了打漿能耗等。對于這項生產試驗,工廠未使用任何DIP,僅使用了桉木漿和針葉木硫酸鹽漿。盡管生產中使用了較多的針葉木漿,工廠仍舊能夠降低生產成本。
3 創新被認可
雖然本次生產實驗并不足以挽救工廠被關閉的命運,但該實驗非常成功,也積累了大量經驗。并且,該項創新獲得了評審團的特別獎。
(王成海編譯)