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聚丙烯酰胺增干强剂在牛皮纸生产中的应用_陈玉蕾

湖南造纸作者简介:陈玉蕾女士(1983-),本科,技术中心研究员;主要负责造纸用化工原料的试验及新产品开发以及工艺的研究。

造纸化学品与应用造纸工业发展“十二五”规划中提出要加大废纸的回收和利用力度,废纸制浆造纸是大趋势,而在此过程中还存在着许多的问题[1]。

废纸制浆生产中,成纸的强度很关键,要想保证成纸强度的同时降低生产成本,可以尝试着化学助剂的更新。

在牛皮纸生产中,我们用聚丙烯酰胺增强剂来替代两性淀粉提高纸的干强度,同时降低了阳离子松香胶及硫酸铝的用量,生产成本降低明显。

聚丙烯酰胺具有很强的絮聚作用,可在粒子之间架桥,并且根据其离子性,而具有不同的结合机理,同一个分子可以吸附若干个颗粒,引起聚沉[2]。

聚丙烯酰胺分子的极性基还可以和纤维形成氢键和强的静电结合。

当改变其结构时,产品性能亦随之变化,分别可用作助留剂、助滤剂、增强剂及表面处理剂。

由于其在造纸过程中的广泛应用,聚丙烯酰胺被认为是最重要的合成高分子助剂之一。

1试验部分1.1原材料牛皮纸车间盘磨磨浆后浆料(已挑选的100%的12#美废);硫酸铝,车间现用阳离子松香胶和两性淀粉,聚丙烯酰胺类增强剂ZC、LX、ODY、XK-01B、XK-01A。

1.2仪器及设备纸样抄取器,ZQJ1-B-Ⅱ,陕西科技大学机械厂;2XZ-0.25型旋片式真空泵,临海市精工真空设备厂;电子天平,JA2003A,上海精天电子仪器有限公司。

1.3试验内容浆料:牛皮纸车间盘磨磨浆后浆料叩解度为30oSR。

试验1(不同增强剂使用效果的对比):抄片定量80g/m2,增强剂用量5kg/t纸。

试验2(两性淀粉与增强剂LX使用效果的对比):抄片定量80g/m2。

2结果与讨论2.1试验检测结果2.1.1对比不同增强剂的使用效果取牛皮纸车间盘磨磨浆后浆料(叩解度为30oSR),加入增强剂(用量为5kg/t纸),抄片定量80g/m2,检测结果如表1。

从试验数据来看,增强剂LX能够使成纸的纵向抗张强度提高13.5%,增强剂XK-01A能够使成纸的纵向抗张强度提高12.4%,二者的使用效果优于其他增强剂,因XK-01A的粘度是800mPa·s、LX的粘度是88mPa·s,考虑到生产使用情况,还是选定LX进行下一步试验。

2.1.2对比两性淀粉与增强剂LX 的使用效果按照如下三种方案进行试验,对比两性淀粉与增强剂LX的使用效果,具体检测结果如表2所示。

方案(1):取牛皮纸车间盘磨磨浆后浆料(叩解度为30oSR),抄片定量80g/m2,加入两性淀粉(用量为聚丙烯酰胺增干强剂在牛皮纸生产中的应用陈玉蕾周建红孙京丹青岛海王纸业股份有限公司山东胶南(266400)摘要:在牛皮纸生产中,用聚丙烯酰胺增强剂来替代两性淀粉提高纸的干强度,对比几种聚丙烯酰胺类增强剂的使用效果,并选用阳离子聚丙烯酰胺增强剂LX 进行了中试试验。

通过试验发现,在保证成纸原有干强度的前提下,增强剂LX 用量为5kg /t 纸时,可替代两性淀粉8kg /t 纸,同时阳离子松香胶用量降低了2kg /t 纸,硫酸铝用量降低了22kg /t 纸,吨纸成本比现有工艺可降低38元。

关键词:聚丙烯酰胺;增强剂;耐破度;抗张强度表1不同增强剂使用效果的对比检测值增强剂抗张强度kN/m抗张强度增量%耐破度kPa耐破度增量%横向撕裂度mN横向撕裂度增量%纵向横向纵向横向空白样2.751.58//145/760/Z C 2.861.601.061.31556.97600LX 3.121.6513.54.416513.88005.3O D Y 2.911.625.82.516010.38005.3X K -01B 2.791.601.51.31503.47600X K -01A3.091.6412.43.816513.88005.3212013年第2期表5使用增强剂LX与两性淀粉的效果对比表4两性淀粉与增强剂LX的成本对比造纸化学品与应用8kg/t纸)、阳离子松香胶(用量为10kg/t纸)、硫酸铝(用量为45kg/t纸);方案(2):取牛皮纸车间盘磨磨浆后浆料(叩解度为30oSR),抄片定量80g/m2,加入增强剂LX(用量为5kg/t纸)、阳离子松香胶(用量为10kg/t纸)、硫酸铝(用量为45kg/t纸);方案(3):取牛皮纸车间盘磨磨浆后浆料(叩解度为30oSR),抄片定量80g/m2,加入增强剂LX(用量为5kg/t纸)、阳离子松香胶(用量为8kg/t纸)、硫酸铝(用量为23kg/t纸);从试验数据来看,其他工艺条件不变的情况下,增强剂LX用量为5kg/t纸时的纵向抗张强度比两性淀粉用量为8kg/t纸时提高8.1%,横向抗张强度也提高了4.9%;同时,当增强剂LX用量为5kg/t纸时,降低阳离子松香胶用量为8kg/t纸,与原工艺相比,成纸横向抗张强度仍然提高4.0%,纵向抗张强度提高1.2%。

所以说,增强剂LX(5kg/t纸)的增强效果要好于两性淀粉(用量为8kg/t纸),且有一定的施胶作用,可以降低阳离子松香胶及硫酸铝的用量,在保证成纸强度的前提下能降低生产成本。

2.2成本对比方案(1)使用两性淀粉与方案(3)使用增强剂LX的成本对比如表4:2.3试验小结增强剂LX和XK-01A的使用效果要好于其他增强剂,因XK-01A的粘度是LX的9倍,粘度太高不利于生产中使用,增强剂LX的使用效果要好于两性淀粉,而且在保证成纸质量的基础上可降低阳离子松香胶和硫酸铝的用量,所以选用了增强剂LX进行下一步中试试验。

3中试试验在综合上述小试的基础上,公司于上年度3.15号--3.22号在牛皮纸车间进行了增强剂LX替代两性淀粉中试试验。

3.1中试工艺原料:已挑选的12#美废;打浆度:30oSR;调料顺序及用量:增强剂LX5kg/t纸→阳离子松香胶8kg/t纸→硫酸铝30kg/t纸;生产成纸定量:80g/m2。

3.2增强剂LX添加注意事项增强剂LX需稀释5倍后再用,使用时需过筛;增强剂LX保质期3个月,储存温度不易高于35oSR;增强剂LX的加入点为盘磨磨浆出口。

3.3中试结果由上表可见,增强剂LX的使用效果要优于车间原用的两性淀粉。

使用增强剂LX,吨纸可降低成本38元,月产量按2400吨计算,月效益额可达9万元左右。

4结论1)对比了几种聚丙烯酰胺类增强剂的使用效果,结果显示增强剂LX和XK-01A的使用效果要好于其他增强剂,因XK-01A的粘度太高不利于生产使用,最终选定增强剂LX进行下一步试验。

2)使用增强剂LX和两性淀粉的成本差不多,而增强剂LX对成纸还有一定的施胶作用,可降低阳离子松香胶2kg/t纸和硫酸铝22kg/t纸。

3)选用增强剂LX进行中试试验,试验结果表明,选用增强剂LX替代两性淀粉作为纸张增强剂具有很好的应用效果。

在保证成纸质量的基础上,吨纸成本可降低38元。

The application of dry intensifier polyacrylamide in theproduction of kraft paper Chen Yulei,Zhou Jianhong ,Sun Jingdan方案吸水值g/m2耐破度kPaZ抗张强度kN/m横向撕裂度mN两性淀粉23.51653.2800增强剂LX22.11753.3840表2两性淀粉与增强剂LX对比试验(下转第34页)车间原工艺增强剂试验工艺化工原料两性淀粉阳离子松香胶硫酸铝增强剂LX阳离子松香胶硫酸铝用量(kg /t 纸)810455823单价(元/K g )4.56.80.956.66.80.95成本(元/t 纸)366843335422成本合计(元/t 纸)147109成本节约(元/t 纸)38检测值方案抗张强度kN/m抗张强度增量%耐破度kPa耐破度增量%横向撕裂度mN纵向横向纵向横向(1)3.221.62//160/800(2)3.481.708.14.91706.3840(3)3.351.644.01.21653.1800横向撕裂度增量%吸水值g/m2/23.55.019.6022.8222013年第2期收稿日期2013-03-20(上接第22页)(Qingdao haiwang paper Co.,Ltd.,shandongjiaonan 266400china)Abstract:In the production of kraft paper ,the paper dry inten -sifier Polyacrylamide was used to take place of the amphoteric starch.Several kinds of polyacrylamide were compared,the PAM LX was used in the pilot plant test.By the experiment,on the base of ensuring the original dry strength,when the amount of the LX is 5kg/t paper,it can reach the effect of the amphoter -ic starch used in 8kg/t paper.Meanwhile,the amount of the cation dispersing rosin latex decreased by 2kg/t paper,theamount of aluminum sulfate decreased by 22kg/t paper.The cost of ton paper reduced by 38yuan than the existing process.Key Words:polyacrylamide;paper dry Intensifier;bursting strength;tensile strength 参考文献[1]造纸工业发展“十二五规划”[J ].中华纸业,2012,33(1):8-20.[2]沈一丁.造纸化学品的制备和作用机理[M].北京:中国轻工业出版社,1999,309-310.收稿日期2012-02-19正常情况下,机组突然甩负荷时必将引起电压及频率的上升,电压的上升由励磁调节器控制,频率的上升受机组转动惯量、阻尼、事故时所带负荷大小、安全门开度等很多因素影响,频率将缓慢上升,假若频率上升速率为1Hz/s(相当于转速在1秒时间内由3000转上升到3060转),装置检同期时间为45ms,断路器合闸时间为75ms(北开GIS断路器),120ms内频差为0.12Hz,如两侧电势摆开的角度小于15度,是满足同期条件的。

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