一种新型的造纸材料

国家重点新产品一种新型的造纸材料高强度高留着超细矿物复合纤维江西华盛新材料科技有限公司一、产品简介目前，造纸企业正面临着木浆供应短缺及造纸成本居高不下的严重问题。在纸中大量加入填料是节约纸浆、降低造纸成本的一种方法。然而，在纸中加入大量填料，如碳酸钙、高岭土、滑石等，会导致纸张强度大幅度降低等严重问题，且留着率很低。为解决以上问题，我公司经多年探索，研制一种新型造纸材料——高强度高留着超细矿物复合纤维，可部分替代木浆、草浆造纸。其最显著的特点是，它可以高比例（10-30%）地加入到纸浆中，置换出相同比例的木浆或草浆，而对纸张的强度影响不大（裂断长、抗张力、撕裂度、耐折度等）。此外，该材料在纸中的留着率在90%左右，矿物复合纤维的加入将大大改善纸张的其它性质，如白度、亮度、不透明度、适印性等，在不同程度上提高了纸张档次。超细矿物复合纤维由钙、铝、镁的硅酸盐和氧化物组成，经超细粉碎、表面活化、复合改性等一系列的工艺合成。其化学成分是：40-50%SiO2，45-50%CaO，2-5%Al2O3和2-5%MgO。超细矿物复合纤维的产品是1250目的白色粉状物（纤维长径比为1∶15），可在水中迅速分散并稀释。超细矿物复合纤维不含有毒物质，不会造成环境污染，可被广泛用于各种类型、各种定量的白色纸张中（例如涂布原纸、书写纸、印刷纸、复印纸等）。该材料与普通填料采用相同的方法使用，加入到配料箱的浆液中。该新型矿物纤维的加入量视所生产的纸张类型而定，一般在10%-30%之间，不影响正常填料的一同加入，并且不需对现有的造纸设备和工艺流程进行改造。超细矿物复合纤维既可用于传统松香胶施胶，也可用于新型中性施胶。超细矿物复合纤维在造纸中的应用，不仅可以降低造纸成本，而且可减少砍伐森林资源，缓解日益短缺的造纸木浆需求，更重要的是可降低环境污染，在纸浆中可以大幅度地降低造纸废水的BOD（生物耗氧量）和COD（化学耗氧量）值，对铬、铜等重金属元素有着良好的吸附作用，对造纸废水的处理提供了一种低成本的、经济的、简单的方法。具有明显的社会效益和经济效益！二、产品标准：三、使用方法及工艺流框图对铬、铜等重金属元素有着良好的吸附作用，MW对造纸废水的处理提供了一种低成本的、经济的、简单的方法。1．根据生产纸张类型确定矿物纤维的加入量（一般10—30%之间），按20%浓度的比例加入稀释罐的清水中，同时不停的搅拌（20分钟以上）。序号项目A级产品标准B级产品标准1粒度-10um2长径比15：1—10：112：1—7：13纤维长度0.08mm—0.20mm0.05mm—0.15mm4白度≥90≥855主要化学成分SiO240-50%CaO45-50%Al2O32-5%MgO2-5%6pH7．3—7．97产品形式粉末状8包装形式编织袋9规格25kg/袋2．将配好的矿物纤维混合液按所需比例加入混和储浆池中，并不断搅拌混匀。3．通过储浆池进入纸机。注：按工厂的原工艺流程进行生产，不影响正常填料的一同加入。超细矿物复合纤维造纸工艺流程②加入20%浓度矿物复合纤维①加注定量清水不停搅拌③加入配浆池纸机稀释罐不停搅拌四、纸制品质量与经济效益分析该产品经国内外多个造纸企业使用后证明：在生产各种文化用纸中，完全可以替代部分植物纤维纸浆，其用量可根据品种要求添加10-30%。在以木浆（竹浆）原料为主的纸制品生产中，使用复合矿物纤维产品除可有效的节约价格较高的木浆（竹浆）用量外，还可改善纸张的部分性能指标，如对纸张的不透明度、平整度、印刷适应性等都有不同程度的提高。在以草浆（麦草浆、稻草浆、苇浆或甘蔗渣浆）原料为主（不添加或添加少量木浆）的生产中，使用矿物复合纤维可有效替代部分草浆，在明显降低制浆污染负荷，纸张成本下降的同时，对纸张的性能指标有较大的提高。经测试，成品纸张白度提高、平整度好、印刷适应性增强。印刷单位使用该类纸张后表明，纸张表面细腻、平整度高、吸墨均匀、吸墨性能好、印刷清晰、不透印。特别是纸张加入复合矿物纤维后，有效的解决了用新生产纸上印刷机印刷打折的老大难问题，提高了纸张的印刷质量和成品率。这样，可使新生产出的纸张即可投入使用，大大缩短造纸厂资金占用周期，在提高产品质量的前提下增加工厂经济效益。根据几家造纸厂使用矿物纤维后与使用前对比，其综合经济效益都有不同程度的提高。一般来看，纯木浆中使用矿物纤维综合成本要下降得多一些，根据添加量的情况一般下降80-300元/吨；竹浆中使用矿物纤维，根据添加量的情况一般下降60-200元/吨；草浆中使用矿物纤维综合成本要下降得少一些，根据添加量的情况一般下降50-180元/吨。五、应用介绍：1.山西襄汾造纸厂生产主机为1760长网纸机，生产55g、60g、70g等品种的书写纸和胶版印刷纸。生产原料以草浆为主（70-80%），木浆为辅（15-25%），矿物纤维添加量在10-20%之间，经严格的测算（浆量、灰分同时测定），矿物纤维留着率在85%以上。其物理检测指标下表所示（测试条件：RH=50%t=21+1℃）：表１－１生产60g/m²书写纸检验结果表样品名称书写纸检验项目单位标准值GB12654-90实测值判定备注A等B等C等定量g/m²60.060.0+3.059.8合格B白度%≥85.0≥80.0≥75.084.5合格B不透明度%≥80.0≥75.087.9合格A施胶度mm≥0.750.75合格A平滑度S≥30≥25≥2073合格A正反面差%≤3029.5合格A横向耐折度次≥16≥6≥412合格B尘埃度个/m²≤60≤80≤10071合格B水份%6.0+2.05.83合格A灰份%28.4合格表１－2生产70g/m²胶版印刷纸检验结果表样品名称胶版印刷纸检验项目单位标准值QB1092-91实测值判定备注A等B等C等定量g/m²70.0+3.070.8合格A厚度%0.088+10%0.082合格A白度%≥87.0≥82.0≥77.088.5合格A不透明度%≥86.0≥82.0≥80.089.6合格A裂断长m≥3000≥2200≥20003879合格A横向耐折度次≥15≥5≥313合格B表面吸收重量g/m²≤3026合格A平滑度S≥40≥40≥3035合格C正反面差%≤20≤25≤3019合格A横向伸缩率%≤+2.2≤+2.5≤+2.8+2.4合格B尘埃度个/m²≤60≤120≤20032合格A水份%4.0─9.04.3合格A灰份%28.9合格2.位于泰国曼谷的天吗纸业(泰国)有限公司(TENMAPAPERMILLS(THAILAND)CO.,LTD.)以生产白板纸、包装纸、胶版印刷纸为主，其生产原料为纯木浆和废纸。使用矿物纤维（添加浓度25%）后，在改善纸产品质量，如白度、不透明度增加，平整度、印刷性能等指标提高的同时，综合成本大幅下降，每吨纸可节约2200泰铢，经济效益提高十分显著。下表为天吗纸业（泰国）有限公司生产的350g/m²白板纸添加矿物纤维前后的产品指标检验结果表：表1-3生产350g/m²白板纸检验结果表样品名称350g/m²白板纸检验项目单位原产品指标填加后产品指标判定定量g/m²350350合格厚变量1/100mm4542合格水分%8.19.0合格表层定量g/m²6765合格涂光重量g/m²17.516合格白度%7879合格纤维粘结度kg/inch²15.514.2合格抗拉强度kgf横向3531合格纵向2125合格吸水率g2323合格尘埃度个/m²1010合格3.北京西南章造纸厂以生产静电复印纸、胶版印刷纸为主。该厂使用1092多缸长网文化纸机，以纯木浆（40%针叶浆+60%阔叶浆）为原料，在加入15%矿物复合纤维后，生产出70g静电复印纸、70g胶版印刷纸等产品的不透明度、平整度、适印性等指标大大提高，不仅解决了长时间困扰该厂产品质量上档次的难题，同时还降低了每吨成品纸100元左右的综合生产成本。下表为北京西南章造纸厂生产的70g/m²复印纸添加矿物纤维前后的产品指标检验结果表：表1-4生产70g/m²静电复印纸检验结果表样品名称70g/m²静电复印纸检验项目单位原产品指标填加后产品指标判定定量g/m²7070合格水分%5.835.85合格横向耐折度次2723合格纵向裂断长m36003400合格白度%98.097.2合格不透明度%88.491.7合格尘埃度个/m²3543合格灰分%14.424.74.东方纸业有限公司（THEEASTERNPAPERINDUSTRIALCO.，LTD.）是泰国曼谷一家泰日合资企业，主要以生产铜版印刷纸为主。该厂造纸设备全部由日本引进，具有现代化的生产工艺技术和先进的环保设备。其产品销售占泰国铜版印刷纸市场份额的30%以上，部分产品返销日本并出口国外，是泰国规模较大的纸厂之一。下表为东方纸业有限公司生产的90g/m²铜版印刷纸添加矿物纤维后的产品指标检验结果表：表1-5生产90g/m²铜版印刷纸检验结果样品名称铜版印刷纸检验项目单位标准值实测值判定备注A等B-Ⅰ等B-Ⅱ等C等单面单面单面单面定量g/m²90.0+5%88.7合格A白度%≥85.0≥85.0≥85.0≥80.091.3合格A不透明度%≥85.094.6合格A平滑度S≥700≥600≥500≥400656合格B-Ⅰ尘埃度个/m²≤16≤32≤32≤4028合格B-Ⅰ水份%5.0─7.05.3合格A灰份%38.5