文化纸调色应注意的问题

文化纸调色应注意的问题刘永顺（华泰集团有限公司，山东广饶257335）摘要:在文化纸生产中，调色是一项非常艰巨而重要的任务，关系到产品质量等级的判定，生产效益的发挥。本文通过对生产中遇到的一些相关色相调整的问题，提出解决的办法,生产出客户要求的产品，达到降低生产成本的目的。关键词：染料；调色；文化纸；产品质量；CulturalpapertoningproblemsshouldbepaidattentionLIUYong-shun（HuataiGroupCo.，Ltd..，Guangrao257335，China）Abstract:Inthepaper,colormixinginproductioncultureisaverydifficultandimportanttask,relatedtoproductqualitylevel,thejudgementoftheproductionefficiency.Thisarticlethroughtotheproductionencounteredintherelatedproblemsandputsforwardadjusthuesolution,producetherequirementofcustomers,productstoreducethepurposeoftheproductioncost.Keywords:dye；Toning；Culturalpaper；Productquality；随着人们生活水平和消费水平的不断提高，对纸和纸板的质量及档次要求越来越高。在纸的视觉效果方面，色泽作为第一感观指标显得格外重要，也因此却越来越受到纸张生产及使用厂家的高度重视，甚至有些公司以对纸张色泽的控制能力来衡量一个企业的市场竞力和生产技术水平。为此，我们根据色光的互余和互补性原理，在浆料中加入少量的调色染料来加以改善,以满足用户及市场的需求。文化纸生产中，纸张调色是指在纸浆或纸张中加入某一种染料使其有选择性地吸收可见光中大部分光谱，未被吸收而被反射出来的光谱为我们所需要的颜色。纸张调色是一个非常复杂的过程，其受浆料基色、浆料质量、染料种类和用量、染色方法、染色和抄纸时的物理与化学环境等很多因素的影响。因此，纸张生产过程中调色是一项艰巨而重要的任务，每个造纸企业生产部门都配备有专门的调色师。当然，每个调色师的技术水平是参差不齐的，好的调色师在生产中判断问题准确，处理问题果断，为企业创造较高的经济效益。差一些的调色师则很容易出现质量问题，轻则造成产品质量的降级使用，重则导致丢失市场及客户信誉。因此，每个企业都希望能够培养一些技术过硬的调色师为自己的产品质量保驾护航。本文是笔者在多年生产实践中总结出来的一些调色经验，在这里提出来以供同行进行参考借鉴，文中若有不当之处敬请多多指正。笔者认为生产中调色的关键首先是掌握车间生产设备的现状，了解生产工艺流程及各部运行参数；其次要掌握浆料的来源及质量；第三要掌握使用染色剂的特性；第四要掌握其它辅助原材料的添加情况。掌握了以上几点，在生产调色过程中就不会显得无处下手，调色的成功机率已占了50%以上，若要真正做到调色成功，就必须做好以下具体工作。1结合企业实际情况制定合理的生产工艺条件根据纸种的不同，使用的纤维原料也不同；根据白度色泽的要求不同使用的染料（或颜料）也不同；因此实际生产中要根据不同品种，不同原料，不同染料等因素制定不同的生产工艺。1.1浆料种类及配比根据纸种要求，确定下合理的浆料及配比，以高白度双胶纸为例，使用的浆料主要是化学漂白浆，针叶木浆、阔叶木浆、草类浆等，个别纸张中还加入少量化学机械浆。为达到一定的纸张强度，浆料中必须加入一定量的针叶木浆，针叶木浆一般占总浆量的20%～30%；为达到高白度的目的，就必须控制原浆具有较高的白度，原浆白度一般在75%以上，原浆白度太低容易造成后续成本大幅度提高，或达不到工艺要求。生产中浆料配比一旦确定，就不要再随便乱动，因为不同的浆料其染色效果均不相同。一般化学浆容易染色，机械浆难染色，而化学浆中草类浆又比木浆易染色，阔叶浆比针叶浆易染色。浆料配比一旦改动，其色相随之改动，整批纸色泽就会不一致，造成质量影响。1.2打浆工艺在同样染料用量的情况下，增加打浆度能增强纸张的染色程度。这是因为打浆度的提高增加了纸的紧度和染料的吸着力，减少了光线的反射和增加了透过光的程度。实践证明打浆度越高纤维的分丝帚化作用越强，纸浆的比表面积越大，有利于染料与纤维的结合，但打浆度过高容易引起原浆的色相改变，从而增加了调色的难度，因此针对不同的浆料要制定不同的打浆度工艺。一般针叶浆打浆度控制40～50OSR，最高不要超过55OSR；阔叶浆和草浆控制30～40OSR；化机浆控制35～45OSR，在此范围内，浆料染色效果较好，色泽也容易控制。2染色剂的选择及其使用控制2.1染色剂的分类染色剂(或称着色剂)是指能使纸张纤维(或其它配料)相当牢固地染色、着色的物质。染色剂可分为染料、颜料、色浆、增白剂等。染料按性质分有碱性染料、酸性染料和直接染料三大类，碱性染料是具有氨基的碱性有机化合物，可溶于水。着色后色彩鲜艳，价格低廉，但耐光、耐热性极差，对酸、碱、氯离子的抵抗力弱，故成品容易褪色。碱性染料对不同种类的浆料有不同的染色性能，对木素的亲合力强，适合于本色化学木浆和磨木浆染色，但对漂白浆其染色的亲和力较弱。酸性染料是具有苯羟基或磺酸基的酸性有机化合物，极易溶于水。与碱性染料相比，其着色能力和色彩鲜艳性差，但耐光、耐热性强，对酸、碱、氯离子的抵抗力比较差。对纤维亲和力弱，需借助施胶、加矾才能使染料留着在纤维上，通常适合于纸张的表面染色。直接染料是含有磺酸基保护的偶氮化合物，可溶于水，对纤维具有天然的亲和力，留着性好，残留在水中的倾向低于酸性或碱性染性，染料用量少，有利于水处理回用，减少污染，特别适用于纸张的浆内染色。直接染料的着色力与鲜艳度远不如碱性染料，但耐热、耐光性优于酸性染料及碱性染料。颜料可分为有机颜料和无机颜料，有机颜料普遍比无机颜料价格高，但其亮度、着色力强，而无机颜料则比有机颜料覆盖能力更好。从经济角度考虑，染料比颜料具有许多优点，染料具有较高的染色强度，成本低，但耐光性对颜料而言较差。鉴于本公司抄纸系统采用AKD中性施胶，且浆料多为外购商品化学浆，因此抄造过程中选用对纤维亲和力强、耐热、耐光性较好的直接染料进行染色调色，这样所调色泽要相对较稳定一些。实际生产中发现，采用直接染料与增白剂进行调色只能适合一些普通低白度纸和中高白度纸种的生产，对于一些特高白度纸种利用染料和增白剂调色远远达不到质量要求，而且成本较高，生产中不易控制，容易出现色泽不一致现象。因此，颜料作为新型的调色助剂开始被部分高级文化纸所使用。由于颜料的价格相对于染料价格要高许多，在普通纸上使用颜料便有一点浪费之嫌。因此车间生产过程中要根据实际情况合理使用染色助剂，在普通纸生产中使用低价格的染料和增白剂进行调色；在高白度文化纸中使用颜料和增白剂进行调色，从而达到综合生产成本降低的目的。2.2染色剂的使用染色剂分固体和液体两种，固体染色剂需要用60℃温水溶解后再加人，否则易产生纸面色斑，甚至产生色泽不一致现象。液体染色剂易于稀释，而且稳定，容易控制，使用时稀释到原液质量分数的2%浓度后即可使用。因此生产中选用液体染料效果较好。染色剂的加入方式通常有两种：间歇式和连续式。采用间歇式加入容易出现人为的误差，同时占用浆池，染料在浆池中周转时间长易水解，更改品种时造成浪费等；而连续式加入，染料加入点在高位箱或冲浆泵之前，品种切换反应快，操作方便，造成的浪费少，因此，在生产中选择连续式加入可以有效稳定产品质量。需要注意的是生产同一批纸，尽量选用同一批号的染色剂，避免染色剂交叉使用造成色泽不一致。3填料的选择与控制填料在纸张中占有相当大的比例，一般多控制在20～30%之间，个别纸张能达到40～50%，填料的加入将会引起较多的问题，填料越多，网部保留效果越差，染料会随着填料的流失而降低使用效果，因此生产过程中要针对不同的产品选择合适的填料。文化纸用填料主要有滑石粉、碳酸钙（重质碳酸钙和轻质碳酸钙）、瓷土等，由于不同填料其性质不同，所生产的质量也不相同。我公司结合生产实际，从生产质量和生产成本考虑，主要选用重质碳酸钙作填料。重钙的特点主要是白度高，粒径适中，既能保证产品质量又可降低生产成本。但无论选择哪种填料，都必须做到产品白度稳定、色泽一致。这就要求生产中尽量使用固定生产厂家的填料，避免多家填料混合使用，特别是有些填料之间色差较大，使用后容易造成色泽不一致。生产中还要注意每批纸填料的用量尽量一致，填料用量不一致也容易造成色差。4加强对抄纸机参数的控制实际生产中抄纸机参数的控制相当关键，浆料色泽的变化是用肉眼就能分辨出来的，调色师从源头便可以开始加以控制，但抄纸机生产过程中出现的各种问题不是一个调色师能够全面掌握的，这只能靠调色师在实际生产中掌握的知识去判断分析和指导车间进行生产，在最大程度上将不利因素降到最低，以满足生产调色的需要。4.1车速的控制车速的调整将会导致整个抄纸机系统参数的全面变化，染料的留着率与细小纤维和填料的留着率密切相关，随着车速的提高，浆料中的水分需要在网部快速脱除，快速脱除的水将贴近网面浆料中的大量细小纤维和填料以及吸附在浆料上的染料一并带走，从而造成纸页正反面染料吸附量不同，形成纸页色泽两面差，严重时将会导致同批纸的色泽不一致。4.2烘缸温度曲线的控制烘缸干燥温度是造成纸页色泽两面差的一个重要因素，虽然我们在选择染色剂时尽量选耐高温的染料，但温度是影响染色的一个重要因素，随着温度的升高，染料在湿纸页上会发生迁移，如果相邻烘缸温差过大便会造成纸页两面受热不均，形成正反两面差。当然，我们也可以根据染料在纸页上受热迁移的原理通过调整烘缸温度曲线来减少正反两面差。现在抄纸机车速都比较高，干燥烘缸数量较多，因此控制纸页正反面烘缸干燥温度不超过15℃为宜，最高不要超过20℃。4.3白水用量的控制现在的抄纸机多采用封闭性循环系统，纸机白水在整个系统中循环使用，由于白水中会有大量的细小纤维、填料、染料和胶料等，若过多地使用白水，易使纸的色泽加深，若用量不均，易造成色差。因此在白水使用过程中，一定要掌握好白水储存量，最好有专用的补充白水池，要经常清理白水池，用水不要抽到池底，在白水紧张时及时补充好清水，避免清水白水交叉使用，容易造成色泽不一致。4.4下机水分的控制合理的下机水分对稳定成纸色泽有积极的意义，在所有化工原料不变的情况下，在一定的水分控制范围内，成纸下机水分低，白度低，色泽暗，下机水分高，白度高，色泽亮。由于下机水分不稳定导致的色泽不一致是得不偿失的，生产中一般控制下机水分5～6%是比较合理的。5产品改换调色控制事项生产中经常遇到产品改换问题，由于产品改换造成的的质量影响是相当大的。拿一个年产万吨的纸机来说，因为纸机小，改品种频繁，按每3天改一次品种，一个月改10次，每次更改品种造成1吨纸的废品，每年便会因改品种造成120吨的废品，按6000元/吨纸价格计算，因改品种便会损失72万元的经济效益。但如果改品种控制得当，把一些不利因素控制在适当的范围内，那么在现有损失的基础上至少可以挽回一半以上的经济损失。5.1本白改高白纸更改的方法相对简单一些，生产时将染料用量提到正常用量的1.5～2倍，增白剂用量适当提高，然后根据抄造情况及损纸使用情况，逐渐递减，根据成纸色泽变化情况直到把染料和增白剂降到正常控制范围内，此周期一般需用3个班24h才能稳定下来，如果采用连续添加工艺，也得需2个班16h方能稳定下来，在此期间，调色师必须加强责任心，根据纸张色泽变化情况及时加以调整，否则很容易造成整批纸的色泽不一致现象。5.2高白改本白纸更改方法略微复杂一些，如果质量要求差一些，则可以从高白直接更改本白纸，若用间歇式调色，则需要将高白纸浆抄至适当的浆池液位后重新调浆放浆，若为连续调色则需直接掐断染料和增白剂的用量，进行产品更换，无论是间歇调色还是连续调色，在更改