全文总字数:2679字
年产30万吨废纸箱板纸造纸生产线初步设计综述
我国的造纸工业经过了几十年的变化历程,现已成为轻工业中的大行业,到2016年我国的造纸企业多达2800多家,市场利益不断上升,各大纸厂赚的钵满盆溢、迅速扩张。近年数据中显示,如图1,2017年箱板纸生产量2385万t,较上年增长3.47%;消费量2510万t,较上年增长6.18%。
2008-2017年生产量年均增长率5.06%,消费量年均增长率5.09%[1]。我国作为森林资源匮乏型国家,森林覆盖率低,与美国加拿大等国家相差甚大,因此我国并不适合大规模发展造纸原料培育。国内的几家大规模型企业也大都依赖进口(基本上以东南亚木片为主),因此我国的造纸工业更多的降低了原料质量,更多的使用废纸原料,确保原料总量上能够满足市场飞速发展的需求[2] (图2为今年来我国国内纸浆消耗情况)。对于中国箱板瓦楞纸生产商来说, 纤维成本占箱板瓦楞纸的成本比例约70%, 而国内箱板瓦楞纸的纤维来源基本就是废纸。也就是说纸厂生产箱板瓦楞纸的成本70%都是废纸的采购成本[3]。
废纸造纸较原生木浆造纸缺点显而易见,废纸纤维经多次使用过后其纤维品质下降,使用废纸纸浆必须考虑成纸强度的问题。废纸纤维的多次循环使用会导致废纸纤维品质的不断降低和废纸中各类化学品的逐渐沉积,因而造成生产出来的纸张的强度指标的大幅下降,以及造纸湿部系统的运行环境的复杂化和恶化;同时也影响到湿部其他功能性化学品的正常使用和其应有的效果的体现,如施胶剂、杀菌剂、染色剂、干强剂。近年来干强剂之所以能越来越广泛的使用, 主要是其能够提高纸张的物理强度指标, 提高浆料中细小纤维和填料的保留度, 以及能够在一定程度上净化网下白水中的污染物, 节约蒸汽的用量, 降低生产成本[4]。为了解决废纸纤维多次循环使用纤维品质下降后产生的一系列问题,干强剂在生产高克重箱板纸中使用越来越普遍。
以生产400 g/m2箱板纸为例,从高位箱下浆管道处加入了o.3%~2.5%Lees⑩Ds 101干强剂后,结果表明:降低系统的阳电荷需求量和抵抗系统中的阳离子垃圾的干扰有较好的效果,箱板纸的耐破度指标、耐折度和环压强度都所提高。
箱板纸主要是与瓦楞纸芯粘合后制成瓦楞纸箱,用来包装日用百货、各种家用电器、针棉织物、文化用品、中西成药的外包装等。对箱板的要求是应有一定的抗压强度、坚韧耐破、抗撕裂、纸面平整,不许有浆疙瘩、节子和凹凸不平的外观纸病。和其他品种的纸生产工艺中一样在抄造过程中需要添加干强剂来提高成品纸的成纸强度。
除干强剂外还有其他造纸过程中添加的助剂例如助留助滤剂:CPAM、阳离子淀粉、聚乙烯亚胺及微粒助留助滤剂体系;防腐剂:有机硫、有机溴化合物、均三嗪、异噻唑啉酮类、金属硼盐等;防水剂:有机硅、丙烯酸酯共聚物、FM、CR、乳化腊等;湿强剂:UF、HF、PPE等;表面施胶剂:改性石油树脂、改性醇酸树脂等[5];在废纸浆抄造过程中起着重要作用,在各方面提高成纸的品质。
伴随着我国制浆造纸工业的发展,我国制浆造纸装备制造业也在不断进步,取得了巨大的成绩,已经可以为制浆造纸行业提供成套的装备以及生产线,拥有了一批实力雄厚的科研团队与自主创新的装备制造企业。尽管如此,在造纸装备技术方面,我国的研发实力还比较薄弱,尤其是同国际先进水平相比。福伊特公司、维美德公司和安德里茨公司是世界上最大的3 家制浆造纸装备制造商,它们都有自己的研究开发中心,并各具特色。对于一些高技术含量的产品或者关键零部件,我国暂时还不能生产或者生产出的质量远不如国外产品,还需要依赖进口,我国的自主创新能力还落后于造纸装备发达的国家。自主创新研发国产高端制浆造纸装备对我国制浆造纸行业的发展显得尤为重要。国产纸机的性能和质置与国外进口产品相比差距较大。纸机的幅宽大、车速髙,意味着纸机的产能大、生产效率髙。目前,国产纸机的性能和质量与国外进口 纸机仍存在较大的差距,例如国外纸板机的幅宽已达到8100mm、 车速1200m/min , 我国纸板机的幅宽最大达7000mm、 最高车速800m/min, 30万吨每年以上产能;国外新月型卫生纸机的幅宽、车速和生产量已分别达到5600mm、2200m/min 和6万吨每年,我 国目前为2850mm、1600m/min和2.2万吨每年[6]。
