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涂布白紙板的變形問題及解決措施
2013-01-21 09:22:42   作者:   來源:   評論:0 點(diǎn)擊:

   摘要: 介紹了涂布白紙板生產(chǎn)過程中平板紙的變形問題,分析了常見的荷葉邊變形與翹曲問題產(chǎn)生的原因,并提出了相應(yīng)的解決措施。
  關(guān)鍵詞: 涂布白紙板;變形;荷葉邊;翹曲
    山東太陽紙業(yè)股份有限公司現(xiàn)有3臺先進(jìn)的疊網(wǎng)多缸紙板機(jī),涂布白紙板產(chǎn)量為30萬t/a。其中1臺紙機(jī)為圓網(wǎng)多缸紙機(jī),有6個?1500mm圓網(wǎng)籠,壓榨部由一道真空回頭預(yù)壓,兩道正壓,一道光壓組成。涂布采用一道計(jì)量棒預(yù)涂加一道氣刀形式,涂布后的整飾由一道四輥硬壓光,一道光澤烘缸組成。 
    在涂布白紙板生產(chǎn)初期,平板紙端面出現(xiàn)波浪變形(俗稱荷葉邊紙病)與正面的翹曲問題,造成紙張進(jìn)不去印刷機(jī),給印刷廠和客戶造成了損失,也影響了產(chǎn)品進(jìn)一步打開市場。其中荷葉邊紙病尤以南方客戶反映較為強(qiáng)烈。 
    針對荷葉邊變形及翹曲問題,太陽紙業(yè)成立了攻關(guān)小組,對生產(chǎn)全程進(jìn)行跟蹤,并參考有關(guān)資料,最終找出了紙病產(chǎn)生的原因,對系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)。
  1  荷葉邊紙病
  1. 1原因分析   
    由于太陽紙業(yè)采用圓網(wǎng)成形器抄造涂布白紙板,成形網(wǎng)與壓榨毛布洗滌不徹底,成品紙縱橫向定量差、水分偏差較大,加之下機(jī)水分控制不合理,從而導(dǎo)致紙頁下機(jī)后在完成工段的切選、運(yùn)輸及印刷廠的使用過程中,發(fā)生吸濕或放濕反應(yīng),纖維組織同時產(chǎn)生伸長或收縮。由于纖維組織的不均衡,使定量、水分不均衡,導(dǎo)致紙頁各部變化比例不一致,從而產(chǎn)生荷葉邊等紙病。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)若在紙頁下機(jī)水分控制不合理,比如下機(jī)水分偏低時,紙頁會因長期吸濕引起變形,其中,產(chǎn)生荷葉邊變形問題最嚴(yán)重。
  1. 2解決措施   
    太陽紙業(yè)針對存在的荷葉邊紙病問題,進(jìn)行了相應(yīng)的整改。
  1.2.1合理控制紙頁下機(jī)水分   首先通過實(shí)驗(yàn)確定各種紙張的平衡水分,并模擬印刷廠的環(huán)境溫濕度,將各種定量的紙樣存放一定時間后,再檢測其平衡水分;然后參考平衡水分制定下機(jī)水分。太陽紙業(yè)過去由于片面追求挺度指標(biāo),致使下機(jī)水分控制偏低,造成后序過程吸濕變形。以250 g/㎡產(chǎn)品為例,將紙頁下機(jī)水分由原來的6.5%提高到7.5%后,荷葉邊變形問題明顯減輕。
  1.2.2嚴(yán)格控制縱橫向定量差與水分差   紙頁縱向和橫向定量差與水分差大是導(dǎo)致紙頁吸濕變形的又一關(guān)鍵原因,通過安裝水分定量微機(jī)控制系統(tǒng)等,改變原來的下機(jī)檢測、手動調(diào)節(jié)方式,縮小了成紙的整幅定量差與水分差。
  1.2.3加強(qiáng)成型網(wǎng)與壓榨毛布的洗滌   網(wǎng)與毛布洗滌不徹底,會加大縱橫向的定量差與水分差,為此,太陽紙業(yè)將原常壓水洗網(wǎng)改為高壓水洗網(wǎng),將壓榨毛布的洗滌水壓由1.18 MPa提高至U 2.45 MPa,加強(qiáng)了網(wǎng)與毛布的洗滌。
  1.2.4采用張緊干燥方式   將烘干部干網(wǎng)張力適當(dāng)提高,減少了紙頁在干燥過程中的收縮變形。
  1.2.5控制合適的打漿度   避免漿料打漿度過高及紙頁相鄰漿層的打漿度差異太大,加強(qiáng)漿料洗滌及施膠等。
  2   涂布白紙板的翹曲紙病
  2. 1原因分析   
    紙板翹曲也是影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素,生產(chǎn)中常見的是正面縱向翹曲(MDTS,即machine derectiontop side翹曲)。產(chǎn)生翹曲變形的根本原因是由于纖維在干燥過程中收縮不均衡所致。主要包括兩個方面:其一是由于紙板“Z”向結(jié)構(gòu)纖維組成不均一所致;其二是由紙張干燥過程中的順序所致。對于第一點(diǎn),由于涂布白紙板面、襯、芯、底漿分別采用漂白商品木漿、舊報(bào)紙脫墨漿、混合廢紙漿,其上還有不同組分的涂層。各層組分不一樣,打漿度不一樣,在干燥過程中就會出現(xiàn)收縮不一致的現(xiàn)象。對于第二點(diǎn),根據(jù)W.Gallay的理論,紙頁總是朝最后干燥的一面的內(nèi)側(cè)翹曲,涂布白紙板原紙涂布后的干燥偏重于涂層(亦即紙板正面)的干燥,所以紙頁會向正面翹曲(MDTP翹曲)。
  2.2  解決措施   
    對于較輕微的涂布白紙板的翹曲問題,印刷廠可以將紙頁反向折一下再進(jìn)行印刷,以減輕印刷障礙。但這不是根本的解決辦法,在紙板的生產(chǎn)中,可以采取以下措施加以解決。
  2.2.1加強(qiáng)表面背施膠   即利用表面背施膠層的干燥收縮將翹曲向背面拉過來,但是背施膠的位置不好確定,若安裝在傳統(tǒng)的表面施膠機(jī)位置則效果較差。裝在涂布后的第二壓光機(jī)處調(diào)整翹曲效果最好,但會造成成紙下機(jī)時干不透,導(dǎo)致挺度差和紙頁荷葉邊等問題。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn),背施膠安裝在涂布工序的中間最合適。但許多紙廠不具備這方面的條件。所以一般廠家都是將其以水刮刀形式安裝在原紙壓光機(jī)位置,基本上也可發(fā)揮作用。另外,提高背施膠濃度和增加其中的PVA配比有利于調(diào)整涂布白紙板翹曲。
  2.2.2調(diào)整上下排烘缸的溫差   這也是很多涂布白紙板廠采用的一種有效方式,即在后干燥階段適當(dāng)降低上排烘缸的溫度,使之與下排烘缸形成一定的溫度差,使紙頁進(jìn)涂布前適當(dāng)向下翹曲。不少廠家在紙機(jī)的設(shè)計(jì)階段就預(yù)先考慮此因素,將上下排烘缸汽壓總表進(jìn)行單獨(dú)控制。但是,降低單排烘缸溫度將嚴(yán)重影響紙機(jī)的干燥能力,造成資源浪費(fèi)。
  2.2.3加大干毯張力   在干燥部采用張緊干燥有利于減輕翹曲,原因是加大干毯張力,減小牽引力,再施以張緊干燥,有利于減小烘缸出口紙頁的收縮率。
  2.2.4調(diào)整漿料的打漿度及紙頁各層漿的定量  在允許的范圍內(nèi)適當(dāng)降低面漿打漿度,提高底層漿的打漿度,使底層纖維的收縮較面層大,有利于調(diào)整向正面的翹曲。同理,也可降低面漿定量,適當(dāng)提高底層漿定量。
  2.2.5提高紙板厚度  盡量提高紙板的厚度有利于消除翹曲,紙頁緊度增大,增加了纖維間的結(jié)合,厚度方向(Z向)容易產(chǎn)生翹曲。
  2.2.6提高進(jìn)干燥部的紙頁干度提高進(jìn)干燥部的干度以及避免涂布后的急干燥都有利于解決正面翹曲問題。
 

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