广纸PM5顶网纸机纸张亮度两面差的实践分析

广纸PM5顶网纸机纸张亮度两面差的实践分析邱昌华（广州造纸股份有限公司,广州511462）摘要：本文就顶网纸机生产的新闻纸亮度两面差大问题，经过详细的生产工艺分析、数据统计、研究、论证后，得出问题根源在于网部纸幅细小纤维Z向分布差异大，这是由顶网结构决定网部纸幅两面脱水不均造成，亮度最低的细小纤维分布在纸幅正面占多数，从而引起成纸亮度正面低、反面高的较大差异，针对此现象，文中提出一些改进措施。关键词：新闻纸；亮度两面差；顶网纸机；细小纤维；纤维Z向分布广纸PM5顶网纸机是在原来长网纸机基础上技改的，环保搬迁到南沙厂区后，PM5网案做了加长改动，流浆箱横幅定量控制也改造成稀释水调节，但是无论搬迁前后，一直以来PM5纸机生产新闻纸都存在亮度两面差异大问题，其反面亮度高于正面达到2%至3%，而PM1、PM9夹网纸机，生产新闻纸两面亮度差异则较小，PM5亮度两面差特点对提高成纸亮度极为不利，困扰了漂白成本控制，为此，我们通过生产跟踪及调研成纸Z向的纤维分布查找原因。1不同纸机成纸亮度两面差对比对三台纸机分别取样检测成纸正反面亮度见表1，其中PM5纸机取两种不同工艺生产的纸样检测，一种是非正常的回收浆配入量，实际就是配入量很少时生产的纸，另一种为正常回收浆配入量生产的纸，对比回收浆用量实际是看细小纤维量变化影响，从表1可见，PM5成纸亮度两面差最大。表1各机台成纸亮度两面差比较表取样时间纸样亮度%L*a*b*两面差工艺变化9月18日10:00PM5正面57.280.690.091.021.2回收浆配入量较少；特殊情况，零点班亮度低而为之。PM5反面58.480.970.230.519月18日11:20PM5正面55.580.340.031.032.6回收浆配入量加大；多数情况操作，两面差对比取此数据。PM5反面58.181.100.200.30复卷机架取样PM1正面59.281.70-0.300.810.8PM1反面60.081.96-0.150.669月18日上午PM9正面57.4080.75-0.021.001.0PM9反面58.4081.130.170.67注明：检测仪器WHITENESS&COLORMETERJiayilnstrJY9800。PM5搬迁前后，一直以来亮度两面差均存在2%以上较大反差，反面大于正面，而PM9在1%左右，PM1低于1%左右，PM1是亮度两面差最小的机台。2浆料纤维组分亮度比较原浆到成纸的亮度在生产过程中会出现亮度下降，主要是受到白水、回收浆、损纸浆配入影响，其中回收浆、白水影响最大，这主要是生产新闻纸加染料对细小纤维影响，此外，细小纤维比表面积大吸附油墨、胶粘物等脏物较多，造成细小纤维亮度最低。表2各浆料亮度比较表浆样亮度%L*a*b*脱墨浆池55.0182.74-1.167.51成浆池54.4381.44-1.155.42上网浆53.9880.06-1.263.48机外白水池浆51.7078.56-1.793.14注明：检测仪器technidyneColorTouchPCModel#:CTP-ISO表2中看出机外白水池亮度最低，与原浆脱墨浆比，亮度下降6.4%，机外白水池基本上是100%细小纤维及灰分，由此可见细小纤维是影响亮度较关键组分，细小纤维都存在于白水回收浆及白水稀释浆料和调节浓度配入。3细小纤维影响成纸亮度两面差在跟踪PM5生产情况时发现，当白水回收浆配入量减少时，成纸两面差减小，配入量加大时，成纸两面差变大。表3白水回收浆配入量与成纸亮度两面差变化对应表序号调研项目单位10:0011:20如表3所示，因2013年9月18日零点班成纸亮度低，降低多盘白水处理量直到上午10:00以后，而后成纸亮度上升，10:40以后加大了多圆盘白水处理量，调研过程在10:00及11:20取了纸样检测成纸两面差（见表1）为1.2%及2.6%，对应的回收浆配入量为13.52m3/h及32.21m3/h，回收浆配入量加大138%，亮度两面差加大117%，检查网部其他工艺没有发生变化。再看表4另外一个现象，回收浆配入量减少时，顶网白水浓度下降到0.34%，回收浆配入量加大时（平时正常控制），顶网白水浓度均大于0.48%，由此可见，细小纤维含量发生变化。表4回收浆配入量变化造成网下白水变化日期取样时间机外白水池浓度%顶网浓度%底网浓度%回收浆配入量m3/h13091723:000.370.500.29正常13091803:000.370.460.28正常13091807:000.340.340.30＜13.5213091811:000.400.490.26＞32.214PM5成纸细小纤维Z向分布4.1网部结构决定细小纤维组分Z向分布三台机的网部结构决定了亮度两面差特性，夹网纸机具有较好的两面脱水性，纤维组分正反面分布较均匀，因此，亮度正反差较小，而顶网结构相比夹网两面脱水均匀性较差，下网脱水大大于上网，长网纸机则更差，传统的长网纸机只是依靠网部单面进行脱水，靠网面纸页的填料和细小纤维的留着较低，形成的1多盘处理量l/s174.3241.062回收浆浓度%3.9753.9993回收浆配入量m3/h13.5232.214成纸亮度两面差%1.22.6纸页网面较粗糙[1]。PM5顶网纸机是在长网纸机基础上改造的，虽好于长网纸机，但仍改变不了下网大于上网脱水状况，脱水量大，抽吸力强，网底的细小纤维填料被吸走，造成下网细小纤维分布少，而正面由于沉积在网上的纸胎对细小纤维和填料粒子发生阻流和助留，所以导致正面填料和细小纤维留存较多。4.2顶网纸机上下网白水浓度差异大表5PM5白水数据浆样浓度%灰分%亮度%L*a*b*顶网白水0.4529.9150.8577.92-2.172.89底网白水0.2429.6450.3977.66-2.012.95机外白水池0.39/51.7078.56-1.793.14上网浆0.8323.5253.9880.06-1.263.48注明：检测仪器technidyneColorTouchPCModel#:CTP-ISOPM5顶网、底网白水浓度相差最大，原因是顶网在网部后端，湿纸幅较干，脱水量少，浓度较大，顶网浓度较高从另一个角度分析，是纸幅正面细小纤维分布总量更多，同样脱水力下，脱出白水浓度也较高，从表4回收浆配入量减少，顶网白水浓度对应减少，回收浆加大，顶网白水浓度加大，这种总量法则，说明正面细小纤维分布含量高。4.3未压光纸页平滑度差异表6未过压光纸页平滑度对比表纸面平滑度S说明正面12纸机上没有帮助平滑度提高部件反面9有纸机复合压榨光泽辊、一组单挂烘缸帮助提高平滑度如表6所示，纸机部件对提高正面平滑度不如反面的条件下，成纸正面的平滑度仍高于反面3S，提高25%，样品取自干燥出口，避开软压光影响，这种现象说明成纸正面所含细小纤维含量高于反面。4.4显微镜观察成纸细小纤维两面分布通过显微镜放大200倍观察，并拍成照片，如下图1、2所示，正面脏料较多，多于反面。图1成纸正面放大图图2成纸反面放大图以上分析得出，PM5成纸Z向细小纤维分布，正面细小纤维多，反面细小纤维少，中间细小纤维组分也比夹网纸机PM1和PM9含量小。5结论网部的结构是影响新闻纸亮度两面差最关键因素，主要原因是顶网纸机两面脱水差异大，造成亮度最低的细小纤维Z向分布不均，脱水大的反面抽走细小纤维多，细小纤维保留在反面少，亮度较高，脱水小的正面保留较多细小纤维及包裹油墨胶粘物的灰（图1脏点），亮度显低，从而造成成纸亮度两面差大，反面高于正面。6改进措施改变细小纤维Z向分布，让细小纤维较多保留在纸幅Z向中间位，让亮度低的浆料被包裹，同样亮度的脱墨浆生产纸张，PM1亮度比PM5高，原因就是PM1夹网纸机细小纤维能够较好地保留在中间位结果，另外尽量减少脱水两面差，减少纸幅正反面细小纤维的保留差异。成纸正面：脏料多成纸反面：较干净6.1调整网部脱水工艺PM5顶网纸机网部只有底网13刀真空箱、转移真空箱、高真空吸水箱及顶网C形辊可以调整，调整还要考虑脱水、车速、匀度等情况，调整范围有限，仅能有限度调整两面脱水差异。6.2调整白水回收浆配比短时间内减少回收浆配入量调整有效果，但长时间调整，系统平衡被破坏，细小纤维累积到一定程度，反而造成恶化，生产上只是临时性办法。6.3选择合适的成形网选择两面脱水匹配性较好顶网、底网，包括编织、透气度、纤维支撑指数等型号的优化，增加上网脱水效率，改善脱水两面差。■参考文献[1]雷以超,刘建安,周庆乐.顶网成型器.纸和造纸.2001,4;P26.Practicalanalysisforthebrightnessdifferencesofpaper’stwosidesforGuangzhouPaperPM5whoseformerhastopunitQiuChanghuaGuangzhoupaperGO.,LTD.Guangzhou.511462Abstract:Theproblemoftwo-sided-nessbrightnesscomefromon-topformerwasinvestigatedthroughanalysisofprocessaswellasdatastatistic.ThereasonwasunevenZ-directiondistribuionoffinefiberwhichwasdarkerwasgatheredontopsideofpaper.Thisarticleintroducedsomewaysofimprovement.Keywords:newsprint;two-sided-nessbrightness;on-topformer;Finefiber;Z-directiondistrubution