摘要:通过研究玉米阳离子淀粉替代木薯阳离子淀粉在薄页印刷纸中的应用,为降低薄页印刷纸生产成本提供一个方案。关键词:玉米淀粉;木薯淀粉;生产成本;物理指标
Abstract: In this paper, the application of corn cationic starch instead of cassava cationic starch in printing paper was studied, which provided a new solution for the cost reduction in printing paper production.
Key words: corn starch; cassava starch; cost of production; physical index
表1 抄页成纸检测数据Ⅰ
定量/(g/m 2)
厚度/μm 紧度/(g/cm 3)透气度/CU 平滑度/s
抗张强度/(kN/m) 伸长率/%白度/%
不透明度/%挺度/mN (5mm弯矩)灰分/%(灼烧)表面强度/(m/s)纸面匀度状态
检测结果A样28.334.10.837.01521.622.988.971.115.015.30.89一般
28.634.90.826.91601.593.088.970.615.815.10.93一般
C样28.234.40.827.01691.782.789.372.116.815.81.01较好
B样玉米阳离子淀粉替代木薯阳离子淀粉在薄页印刷纸中的应用
⊙ 张岩强 马强 王洪伟(牡丹江恒丰纸业股份有限公司,黑龙江牡丹江 157013)
The application of corn cationic starch instead of cassava cationic starch in printing paper
⊙ ZHANG Yan-qiang, MA Qiang, WANG Hong-wei (Mudanjiang Hengfeng Paper Co., Ltd., Mudanjiang 157013. China)
由于薄页印刷纸超薄、定量低,纸张抗张强度、表面强度、挺度等指标均相对较低,在原纸生产过程中极易出现断纸情况,在印刷过程中出现掉毛掉粉情况,在折页过程中出现折页困难等情况,为保证薄页印刷纸的使用性能,各项物理指标均要相对提高,所以薄页印刷纸对助剂的要求较高,相应的生产成本就随之升高,在当前的市场形势下,如何在保证产品质量的同时,进一步降低生产成本已经成为各大生产企业的重点课题。本文通过研究玉米阳离子淀粉替代木薯阳离子淀粉在
薄页印刷纸中的应用,为降低薄页印刷纸生产成本提供
跳舞的英语单词一个方案。
PRoDuction
中图分类号:TS727+.5文献标志码:B 文章编号:1007-9211(2019)08-0049-03
张岩强 先生
工程师;主要从事卷烟配套用纸的研
究与生产管理工作。鲁滨逊漂流记读后感
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Apr., 2019 Vol.40, No.8
China Pulp & Paper Industry十八岁生日
成,实验环境相同,干燥器温度和干燥时间均相同,抄
页过程抄页得到成纸检测数据见表1。2.2
玉米阳离子淀粉取代度指标的确定
薄页纸使用的阳离子淀粉取代度一般控制在0.01~0.1范围内,保证黏度不变,取取代度分别在0.01~0.03、0.03~0.05、0.05~0.07三个区间,记为X样、Y 样、Z样,淀粉浓度6%不变,实验步骤同上,得出实验数据见表2。
由表1和表2分析可知,在抗张强度、表面强度、挺度指标方面,B样和Y样均处于最优,所以玉米阳离
子淀粉黏度控制在500~1000m P a .s,取代度控制在0.03~0.05。2.3
木薯和玉米阳离子淀粉对比实验
由于木薯阳离子淀粉属于常规产品,其黏度和取代度已经确定,所以本文不再进行优化,加入木薯阳离子淀粉的纸页记为1#样,加入玉米阳离子淀粉的纸页记为2#样,在同条件下进行抄页实验,实验方法同上,得出数据见表3。
由表3分析可知,在抗张强度、挺度、表面强度指标方面,1#样略优于2#样,但差异不大,所以下步将木薯淀粉和玉米淀粉按照一定比例混合使用,混合比例分别为木薯淀粉∶玉米淀粉=2∶1,记为4#样;木薯淀粉∶玉米淀粉=1∶1,记为5#样;木薯淀粉∶玉米淀粉=1∶2,记为6#样。以上三比例与100%木薯淀粉同条件下抄页实验,实验方法同上,检测数据见表4。
由表4分析可知,在抗张强度、挺度、表面强度指
表2 抄页成纸检测数据Ⅱ
定量/(g/m 2)
厚度/μm 紧度/(g/cm 3)透气度/CU 平滑度/s
题目类型抗张强度/(kN/m) 伸长率/%白度/%
不透明度/%挺度/mN (5mm弯矩)灰分/%(灼烧)表面强度/(m/s)纸面匀度状态
检测结果X样28.434.00.846.51591.602.988.971.215.015.30.89一般
28.2
34.50.826.31521.623.088.971.615.815.10.93一般
Z样27.634.20.816.01651.752.789.271.516.815.81.01较好
Y样1 方案设计
本实验采用实验室小试及机台中试两个过程验证玉米阳离子淀粉替代木薯阳离子淀粉在薄页印刷纸中的应用。首先对玉米阳离子淀粉进行优选,优选出薄页纸中使用性能最优的玉米淀粉,然后在实验室同条件下与木薯淀粉进行对比分析,检测成纸指标的差异,根据实验室小试结果决定是否有必要在机台进行中试,如成纸指标差异较大,则放弃机台中试的过程;如成纸指标差异较小,则考虑两种淀粉混合使用,在机台进行中试。
2 实验室小试
为与生产实际尽量相符合,实验过程中所使用的原辅料全部取自机台,填料正常添加,加入量相同,采用双元助留的方式,使用阳离子聚丙烯酰胺作为助留剂,成纸定量按照28g/m 2设计。2.1
玉米阳离子淀粉黏度指标的确定
薄页纸常用的淀粉黏度在(100~1500)m P a .s范围内,首先保证取代度不变,取(100~500)m P a .s、(500~1000)m P a .s和(1000~1500)m P a .s三个区间实验室小试,分别记为A、B、C样,取代度控制在0.02~0.04,淀粉浓度均按照6%制备。
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在同条件下,A、B、C样各抄页15张,检测同一物理指标时,确保A、B、C样的成纸定量相同,以保证实验的准确性。为减小实验误差,抄页过程由同一人完
表3 抄页成纸检测数据Ⅲ
定量/(g/m 2)厚度/μm 紧度/(g/cm 3)透气度/CU 平滑度/s
抗张强度/(kN/m) 伸长率/%白度/%
不透明度/%挺度/mN (5mm弯矩)灰分/%(灼烧)表面强度/(m/s)纸面匀度状态
检测结果
1#样28.234.10.836.01521.822.588.972.217.515.61.15较好
27.933.20.846.01531.772.689.171.516.815.71.03较好
2#
样PRoDuction
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第40卷第8期 2019年4月
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实际情况调整外,其他各部参数均保持不变。3.2
中试过程
实验过程中,水线等纸机参数基本不变,运行稳定,同时观察纸面状态和纸病在线系统跟踪,未发现洞眼等纸病,纸面状态良好,检测数据见表5、表6,生产成本对比见表7。
4 结论
由表6分析可知,采用木薯淀粉∶玉米淀粉=2∶1混合使用与100%木薯淀粉相比,各项指标相差不大,而且填料存留率、单程留着率也基本相同,所以采用木薯阳离子淀粉和玉米阳离子淀粉混合使用来降低薄页印刷纸的生产方案是可行的,但由于机型、生产环境等不同,各生产企业需要根据实际情况选择适当的混合比例。
由表7分析可知,采用木薯淀粉∶玉米淀粉=2∶1混合使用与100%木薯淀粉相比,吨纸加量按照15k g 计算,
可节约生产成本15元/吨纸。
标方面,1#样和4#样接近,均优于5#样和6#样,说明采用木薯淀粉∶玉米淀粉=2∶1的方案是可行的。
3 机台中试
基于实验室小试结果,取100%木薯阳离子淀粉与木薯淀粉∶玉米淀粉=2∶1的混合液在机台进行中试对比分析,验证实验室小试结果的可行性。3.1
机台中试方案设计
定量设计为28g/m 2,在同条件下,首先使用100%木薯阳离子淀粉进行生产,运行稳定后,取样进行检测分析;然后更换木薯淀粉∶玉米淀粉=2∶1的混合液,运行过程中时刻观察纸面状态,是否出现洞眼等纸病,两小时后取样进行检测分析。为保证实验的准确性,实验过程中全部使用清水,除网部、干燥部等参数必须按照
表4 抄页成纸检测数据Ⅳ
定量/(g/m 2)厚度/μm 紧度/(g/cm 3)透气度/CU 平滑度/s
抗张强度/(kN/m) 伸长率/%白度/%
不透明度/%挺度/mN (5mm弯矩)灰分/%(灼烧)表面强度/(m/s)纸面匀度状态
检测结果
1#样28.234.10.836.01521.822.588.972.217.515.61.15较好
5#样28.234.50.826.91551.752.688.871.816.815.10.98一般
27.934.10.826.31581.802.589.171.917.915.81.09较好
4#样28.234.50.826.11621.692.988.971.615.915.10.93一般
6#样表6 抄页成纸检测数据Ⅴ
定量/(g/m 2)厚度/μm 紧度/(g/cm 3)透气度/CU 平滑度/s
抗张强度/(kN/m) 伸长率/%白度/%
不透明度/%挺度/mN (5mm弯矩)灰分/%(灼烧)表面强度/(m/s)纸面匀度状态
检测结果
1#样28.234.10.836.01521.822.588.972.217.515.61.15较好
路由器没有网络
2#样27.933.20.846.01531.772.689.171.516.815.71.03较好
表5 湿部分析数据
上网浆浓度/%白水浓度/%
单程填料留存率/%单程留着率/%餐的成语
上网浆Zeta电位/mV 白水Zeta电位/mV
上网浆电导率/(μS/cm) 白水电导率/(μS/cm) 上网浆pH值白水pH值
分析项目
100%木薯阳离子淀粉0.850.09265.975.5-38.5-17.12892988.08.0
0.860.09365.374.7-35.5-16.23023117.98.0
木薯淀粉∶玉米淀粉=2∶1
表7 生产成本对比
价格/(元/kg)
吨纸加量/(kg/t纸)吨纸费用/元成本节约/元
分析项目
木薯阳离子
淀粉
6.61599
5.6158415
木薯淀粉∶玉米淀粉=2∶1
[收稿日期:2018-09-23]
PRoDuction
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Apr., 2019 Vol.40, No.8
China Pulp & Paper Industry