计量施胶压榨在轻量涂布纸生产中的应用
计量施胶压榨(
Metering size press,MSP)是一种辊式涂布设备,是 80 年代初期开发成功的。
与传统的双辊涂料堰施胶压榨不同,施胶液或涂料经过计量元件预计量到施胶辊上,形成
均匀的胶膜,纸幅通过
2 个相向转动的施胶辊压区时,胶膜转移到纸幅上。由于胶膜经过了
预计量,薄而均匀,在压区纸幅承受的水力压力减小,减少了断头,提高了纸机的运行性。
在传统施胶压榨中,随着车速的提高,胶料槽胶液的湍流压区回流导致料液飞溅,引起上
料不均。在
MSP 中克服了这些弊端,车速大大提高。MSP 可以应用于表面施胶、颜料化涂布
和涂布,涂布量可在
0.5-12g/每面)变化,适应多个纸种。 既可以双面同时涂布一种涂料,
也可以两面同时涂布不同涂料,还可以一次涂布一个纸面,具有高度的灵活性,这一特性
在特种纸生产中非常实用。
MSP 还是影多种不同的浆料配比,无论是否汉机械浆的纸种都
可以应用。由于
MSP 减少了施胶压榨的断头,对原纸的强度要求不是很高,可以提高原纸
中机械纸浆的配壁,降低降料的成本。岳阳纸业集团于
1997 年投产的#3 纸机,安装了 MSP
装置,既可用于表面施胶也可以用于涂布,先后成功的生产出了双胶纸、高级彩印新闻纸及
高质量的轻量涂布纸。
1.纸机装备水平及早期生产存在的问题
岳阳纸业集团公司的
#3 号纸机于 1997 年建成投产,式从国外引进的二手机。该纸机抄宽
3800mm,设计车速 800m/min,工作车速 540-620m/min,上浆系统有脉冲衰减器,流浆
箱为漂片式流浆箱。成形部为长网成形器,压榨部为
4 辊 3 压区复合压榨。纸页经过前干燥
后,进入计量施胶压榨。紧接
1 个气垫转向和 1 个红外于燥,再入后干燥。出后干燥的纸页
进入
2×2 辊压光机组,然后再进入卷取。软辊压光的热辊温度为 160
℃,压力为 350kN/
m。 涂布颜料经分散后贮存在 DL1 中,在涂料混合器按一定的配比和加入顺序配制涂料。混
合好的涂料贮存在贮存槽中,泵送至涂布终槽,终槽中的涂料经过容积泵输送至涂布头,
少部分涂料经过沟纹式计量棒均匀地计量到施胶辊上,大部分涂料经过筛选返回到终槽,
筛去的纤维和颗粒排到下水沟。上下施胶辊的直径为
1003mm,施胶辊是具有特殊包覆材料
的铸铁辊,硬度为
15-25P&J。施胶辊间的线压力为 30-60kN/m,计量棒与施胶辊间的
压力为
40-140kPa。 在#3 机试机阶段和试生产涂布纸阶段,由于纸机运行不稳定,故障频
繁,原纸质量不理想,涂料配方有缺陷,操作人员经验不足等原因,导致试制的
LWC 纸质
量不十分理想。主要问题是:纸机运行效率低,成纸率低和纸面光泽度低。
2.工艺条件及产品质量
通过改进原纸质量、改进涂料配方和提高装备运行率,纸机运行效率逐渐提高,并成功地生
产出
58、60、64、75g/m2 的轻涂纸。
2.1 生产工艺条件
浆料:马尾松
BKP 十杨木 APMP 十获苇 BKP;助留系统:PAM 十阳离子淀粉双元助留系
统;施胶剂:
AKD 施胶剂,用量 18kg/t 纸;填料:PCC 或 PCC 十滑石粉;车速:540m
/
min;涂布量:14-19g/m2; 软辊压光压力:300-340kN/m;软辊压光温度:160
℃
2.2 LWC 纸的质量
表
l 是#3 机生产 LWC 纸在某个生产周期的主要质量指标的平均值,从中可以看出,纸面光
泽度达到了
35%以上,印刷光泽度大于 70%,最高值达 76.7%。纸张白度可根据用户要
求在
78%-88%ISO 予以调整。平滑度大于 500s 以上,最高可达 800s,印刷表面粗糙度为
2pm 左右,纸面平整细腻,能满足胶版印刷的要求,多色印刷时色彩鲜艳,图象清晰,层
次感较好。
K&N 油墨吸收值控制合理。纸张的印刷表面强度大于 2m/s。
3 应用 MSP 生产 LWC 纸的体会
3.1 涂布原纸