染料對成紙色差的影響

周家杰

(廣西貴糖 (集團(tuán))股份有限公司，廣西貴港，537102)

隨著經(jīng)濟(jì)和印刷技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對文化用紙的質(zhì)量要求越來越高，由于原料和人工成本的上升，許多紙廠力爭做到社會效益與經(jīng)濟(jì)效益的和諧統(tǒng)一。廣西大部分紙廠以蔗渣制漿為主，在生產(chǎn)中提高以蔗渣漿為主的文化用紙的質(zhì)量，爭取更大的利潤，成為各紙廠需要考慮的問題。

廣西貴糖 (集團(tuán))股份有限公司 (以下簡稱廣西貴糖)是我國輕工制糖行業(yè)的排頭兵和綜合利用樣板企業(yè)，長期不懈地致力于清潔生產(chǎn)技術(shù)的探索與研究，并將研究成果應(yīng)用于清潔生產(chǎn)，實現(xiàn)工業(yè)污染防治由末端治理向生產(chǎn)全過程的轉(zhuǎn)變，形成生態(tài)工業(yè)園的雛形，初步建成了制糖、造紙、酒精、水泥、輕質(zhì)碳酸鈣的工業(yè)共生體系，擁有日榨萬噸甘蔗的制糖廠、大型造紙廠、酒精廠和輕質(zhì)碳酸鈣廠。廣西貴糖第二造紙廠成立于1998年12月，有2臺2640 mm紙機(jī)，采用高配比自產(chǎn)蔗渣漿抄造文化用紙，設(shè)計年生產(chǎn)機(jī)制紙4萬t，2005年產(chǎn)量已達(dá)5.9萬t，主要產(chǎn)品有桂花牌60～100 g/m2精制紙、精白印刷紙、雙面膠版印刷紙，產(chǎn)品暢銷我國兩廣地區(qū)。隨著不斷的增產(chǎn)，廣西貴糖第二造紙廠的成紙廢品率一直居高不下，廢品紙數(shù)量增加，致使處理廢品紙的物耗、能耗不斷攀升，造紙成本難以降低，所以降低成紙廢品率迫在眉捷。

1 現(xiàn)狀分析

1.1 現(xiàn)狀調(diào)查

調(diào)查一:從月度廢品率統(tǒng)計中可知，2005年6月廣西貴糖第二造紙廠的平均成紙廢品率為5.42%，低于廠部要求的5.50%(見表1)。

由表1可知，雖然6月份的平均成紙廢品率為5.42%，但某些時間段的成紙廢品率不穩(wěn)定，如6月13—19日成紙廢品率較大為6.04%，6月28—30日成紙廢品率最低，僅為4.80%。

調(diào)查二:2012年1—6月，廣西貴糖第二造紙廠的平均成紙廢品率為6.10%，超出廠部要求。廣西貴糖對上半年造成1883.4 t成紙廢品的問題運用分層法進(jìn)行了分層統(tǒng)計，結(jié)果見表2。

由表2可知，造成成紙廢品的主要原因是成紙色差引起的，若能將色差問題解決60%，則成紙廢品率可降到:6.10% －6.10% ×47.3% ×60%=4.37%。

表1 2005年6月廣西貴糖第二造紙廠的成紙廢品率

表2 2012年1—6月成紙的廢品量

2 原因分析與解決辦法

通過分析發(fā)現(xiàn)，染料在線稀釋水壓力和溶解過程中產(chǎn)生的結(jié)晶凝結(jié)塊直接影響了成紙的色相，根據(jù)實際的生產(chǎn)經(jīng)驗，提出了具體的解決措施。

2.1 影響成紙色差的原因

2.1.1 染料在線稀釋水壓力不達(dá)標(biāo)

在實際生產(chǎn)中，染料在線稀釋水壓力標(biāo)準(zhǔn)為≥0.30 MPa。在線稀釋水管接在染料計量泵出口管處(見圖1)，目的是稀釋入漿管前的染料，使稀釋后的染料能迅速和漿料混合均勻，避免高濃染色力強的染料與漿流局部染色，形成色根，進(jìn)而造成成紙色差，所以保證染料在線稀釋水穩(wěn)定是保證染料和漿料混合均勻的重要因素［1］。由于染料在線稀釋水 (正常水壓是0.35 MPa、漿管內(nèi)壓力是0.30 MPa)同時與其他十幾臺設(shè)備相連接，水分流多，使得染料在線稀釋水很容易受其他設(shè)備用水情況的影響。實際上當(dāng)其他設(shè)備大量用水時，稀釋水壓力驟降，當(dāng)?shù)陀跐{管內(nèi)的壓力時，就會造成漿管內(nèi)的漿料倒流進(jìn)入稀釋水管內(nèi)致使堵塞。因此在日常生產(chǎn)中，受其他設(shè)備用水情況的影響，染料在線稀釋水壓力很不穩(wěn)定，難以保證稀釋水壓力標(biāo)準(zhǔn)的要求。減少染料在線稀釋水的分流，是保證染料在線稀釋水壓力達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的重要因素。

圖1 染料稀釋水管的連接示意圖

染料在線稀釋水分流多嚴(yán)重影響稀釋水壓及流量的穩(wěn)定，進(jìn)而影響成紙色差［2］。廣西貴糖第二造紙廠于2012年9月16日利用設(shè)備檢修的機(jī)會，將染料在線稀釋水管與其他用水管分開，單獨從清水總管接一條染料在線稀釋水專線，并在染料稀釋水管出口端(入漿管前)安裝定向止回閥，防止?jié){管中的漿料倒流進(jìn)入染料管和專用稀釋水管，具體見圖2。

圖2 檢修前后染料稀釋水流程圖

為監(jiān)控和跟蹤染料在線稀釋水的情況，便于發(fā)現(xiàn)問題及時處理，制定了染料在線稀釋水情況巡檢制度，明確規(guī)定由每班打配漿操作工每小時巡檢1次染料在線稀釋水壓力、流量的情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。并設(shè)有專門的巡檢記錄簿，由打漿班長每天檢查1次打配漿操作工的巡檢情況，將檢查的情況作為每月優(yōu)等評選的依據(jù)。

隨機(jī)對生產(chǎn)正常染料在線稀釋水壓力情況進(jìn)行了抽查 (每2 h抽查1次)，其結(jié)果見表3。

表3 正常染料稀釋水壓力抽查情況

從表3可看出，使用染料在線稀釋水專線后染料在線稀釋水壓力基本保持穩(wěn)定，壓力都在0.34 MPa以上，達(dá)到了廠部制訂的目標(biāo)。

2013年1月30日筆者對2012年10月—2013年1月期間染料在線稀釋水的堵塞情況進(jìn)行統(tǒng)計，其結(jié)果見表4。

從表4可看出，從2012年10月—2013年1月期間染料在線稀釋水管沒發(fā)生過堵塞的情況。

圖3 攪拌前后染料使用流程圖

表4 2012年10月—2013年1月染料在線稀釋水的堵塞情況

2.1.2 染料溶解過程中產(chǎn)生結(jié)晶凝結(jié)塊

廣西貴糖第二造紙廠使用的染料由某國際知名企業(yè)提供，將染料與水按1∶1的比例稀釋成50%的溶液，用來對紙漿進(jìn)行染色。但對染料驗收和使用時，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)染料中有結(jié)晶凝結(jié)塊，為了不使結(jié)晶凝結(jié)塊堵塞染料計量泵，將染料過濾后使用，丟棄過濾出來的凝結(jié)塊，使染料濃度隨結(jié)晶凝結(jié)塊的多少而變化，使用濃度變化的染料染色將會造成成紙色差。

2.2 成紙色差解決措施

2.2.1 制定染料質(zhì)量反饋制度

廣西貴糖第二造紙廠制定了染料質(zhì)量反饋制度，制度規(guī)定，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)染料質(zhì)量不穩(wěn)定、有結(jié)晶凝結(jié)塊現(xiàn)象，由技術(shù)員及時采用書面?zhèn)髡娴男问较蛉玖瞎?yīng)商下發(fā)質(zhì)量問題整改通知單，使商家及時做出原因分析，采取糾正措施，保證所提供染料質(zhì)量的穩(wěn)定。技術(shù)員下發(fā)質(zhì)量問題整改通知單后，如連續(xù)2批次仍有質(zhì)量問題的產(chǎn)品比例超過20%的，則下發(fā)供應(yīng)商停供整頓通知單，2個月內(nèi)不準(zhǔn)供貨。在活動期間，廣西貴糖第二造紙廠共下發(fā)染料供應(yīng)商質(zhì)量問題整改通知單8份，供應(yīng)商停供整頓通知單0份。通過實施染料質(zhì)量反饋制度后，存在質(zhì)量問題的染料比例大幅降低。

2.2.2 攪拌結(jié)晶凝結(jié)塊

取1桶 (25 kg/桶)有結(jié)晶凝結(jié)塊的液體染料過濾，其中染料結(jié)晶凝結(jié)塊質(zhì)量為1.26 kg。將過濾出的結(jié)晶凝結(jié)塊分成3份，按1∶1的比例用水進(jìn)行稀釋，并攪拌，攪拌結(jié)果見表5。

表5 攪拌后染料結(jié)晶凝結(jié)塊的溶解情況

表5表明，在常溫下按轉(zhuǎn)速50 r/min攪拌，攪拌5 min，染料結(jié)晶凝結(jié)塊可完全溶解。

通過實驗發(fā)現(xiàn)，染料結(jié)晶凝結(jié)塊攪拌一定時間后會重新溶解并可以重新使用。廣西貴糖第二造紙廠采取了染料使用前必須經(jīng)過攪拌器充分?jǐn)嚢?，使結(jié)晶凝結(jié)塊溶解的措施，攪拌條件為:常溫，轉(zhuǎn)速50 r/min，時間5 min。圖3為攪拌前后染料使用流程圖。

在16桶有結(jié)晶凝結(jié)塊的染料中隨機(jī)抽查其中的14桶染料進(jìn)行實驗，對稀釋配制后的濃度進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果見表6。

表6 14桶染料稀釋后濃度的檢測情況

從表6可看出，染料的配制濃度一直保持 (50±0.3)%的范圍內(nèi)，達(dá)到了使用目標(biāo)。

5 結(jié)語

廣西貴糖第二造紙廠通過分析造成成紙色差的主要原因，并提出具體的解決措施，使成紙廢品率由47.3%下降到4.37%，降低了造紙成本。

［1］Chen Gang，Liu Songpo，Xie Guohui，et al.Characteristics and Application Technology of Dyes Used in Paper Industry［J］.Dyestuff Industry，2002，39(4):13.

陳 港，劉松波，謝國輝，等.造紙工業(yè)常用染料特性及其應(yīng)用技術(shù)［J］.染料工業(yè)，2002，39(4):13.

［2］LU Qianhe.Paper and Engineering Principle［M］.Beijing.China Light Industry Press，2004.

盧謙和.造紙原理與工程［M］.北京:中國輕工業(yè)出版社，2004.CPP