染料对成纸色差的影响

周家杰

(广西贵糖 (集团)股份有限公司，广西贵港，537102)

随着经济和印刷技术的不断发展，人们对文化用纸的质量要求越来越高，由于原料和人工成本的上升，许多纸厂力争做到社会效益与经济效益的和谐统一。广西大部分纸厂以蔗渣制浆为主，在生产中提高以蔗渣浆为主的文化用纸的质量，争取更大的利润，成为各纸厂需要考虑的问题。

广西贵糖 (集团)股份有限公司 (以下简称广西贵糖)是我国轻工制糖行业的排头兵和综合利用样板企业，长期不懈地致力于清洁生产技术的探索与研究，并将研究成果应用于清洁生产，实现工业污染防治由末端治理向生产全过程的转变，形成生态工业园的雏形，初步建成了制糖、造纸、酒精、水泥、轻质碳酸钙的工业共生体系，拥有日榨万吨甘蔗的制糖厂、大型造纸厂、酒精厂和轻质碳酸钙厂。广西贵糖第二造纸厂成立于1998年12月，有2台2640 mm纸机，采用高配比自产蔗渣浆抄造文化用纸，设计年生产机制纸4万t，2005年产量已达5.9万t，主要产品有桂花牌60～100 g/m2精制纸、精白印刷纸、双面胶版印刷纸，产品畅销我国两广地区。随着不断的增产，广西贵糖第二造纸厂的成纸废品率一直居高不下，废品纸数量增加，致使处理废品纸的物耗、能耗不断攀升，造纸成本难以降低，所以降低成纸废品率迫在眉捷。

1 现状分析

1.1 现状调查

调查一:从月度废品率统计中可知，2005年6月广西贵糖第二造纸厂的平均成纸废品率为5.42%，低于厂部要求的5.50%(见表1)。

由表1可知，虽然6月份的平均成纸废品率为5.42%，但某些时间段的成纸废品率不稳定，如6月13—19日成纸废品率较大为6.04%，6月28—30日成纸废品率最低，仅为4.80%。

调查二:2012年1—6月，广西贵糖第二造纸厂的平均成纸废品率为6.10%，超出厂部要求。广西贵糖对上半年造成1883.4 t成纸废品的问题运用分层法进行了分层统计，结果见表2。

由表2可知，造成成纸废品的主要原因是成纸色差引起的，若能将色差问题解决60%，则成纸废品率可降到:6.10% －6.10% ×47.3% ×60%=4.37%。

表1 2005年6月广西贵糖第二造纸厂的成纸废品率

表2 2012年1—6月成纸的废品量

2 原因分析与解决办法

通过分析发现，染料在线稀释水压力和溶解过程中产生的结晶凝结块直接影响了成纸的色相，根据实际的生产经验，提出了具体的解决措施。

2.1 影响成纸色差的原因

2.1.1 染料在线稀释水压力不达标

在实际生产中，染料在线稀释水压力标准为≥0.30 MPa。在线稀释水管接在染料计量泵出口管处(见图1)，目的是稀释入浆管前的染料，使稀释后的染料能迅速和浆料混合均匀，避免高浓染色力强的染料与浆流局部染色，形成色根，进而造成成纸色差，所以保证染料在线稀释水稳定是保证染料和浆料混合均匀的重要因素［1］。由于染料在线稀释水 (正常水压是0.35 MPa、浆管内压力是0.30 MPa)同时与其他十几台设备相连接，水分流多，使得染料在线稀释水很容易受其他设备用水情况的影响。实际上当其他设备大量用水时，稀释水压力骤降，当低于浆管内的压力时，就会造成浆管内的浆料倒流进入稀释水管内致使堵塞。因此在日常生产中，受其他设备用水情况的影响，染料在线稀释水压力很不稳定，难以保证稀释水压力标准的要求。减少染料在线稀释水的分流，是保证染料在线稀释水压力达到标准的重要因素。

图1 染料稀释水管的连接示意图

染料在线稀释水分流多严重影响稀释水压及流量的稳定，进而影响成纸色差［2］。广西贵糖第二造纸厂于2012年9月16日利用设备检修的机会，将染料在线稀释水管与其他用水管分开，单独从清水总管接一条染料在线稀释水专线，并在染料稀释水管出口端(入浆管前)安装定向止回阀，防止浆管中的浆料倒流进入染料管和专用稀释水管，具体见图2。

图2 检修前后染料稀释水流程图

为监控和跟踪染料在线稀释水的情况，便于发现问题及时处理，制定了染料在线稀释水情况巡检制度，明确规定由每班打配浆操作工每小时巡检1次染料在线稀释水压力、流量的情况，发现问题及时处理。并设有专门的巡检记录簿，由打浆班长每天检查1次打配浆操作工的巡检情况，将检查的情况作为每月优等评选的依据。

随机对生产正常染料在线稀释水压力情况进行了抽查 (每2 h抽查1次)，其结果见表3。

表3 正常染料稀释水压力抽查情况

从表3可看出，使用染料在线稀释水专线后染料在线稀释水压力基本保持稳定，压力都在0.34 MPa以上，达到了厂部制订的目标。

2013年1月30日笔者对2012年10月—2013年1月期间染料在线稀释水的堵塞情况进行统计，其结果见表4。

从表4可看出，从2012年10月—2013年1月期间染料在线稀释水管没发生过堵塞的情况。

图3 搅拌前后染料使用流程图

表4 2012年10月—2013年1月染料在线稀释水的堵塞情况

2.1.2 染料溶解过程中产生结晶凝结块

广西贵糖第二造纸厂使用的染料由某国际知名企业提供，将染料与水按1∶1的比例稀释成50%的溶液，用来对纸浆进行染色。但对染料验收和使用时，经常发现染料中有结晶凝结块，为了不使结晶凝结块堵塞染料计量泵，将染料过滤后使用，丢弃过滤出来的凝结块，使染料浓度随结晶凝结块的多少而变化，使用浓度变化的染料染色将会造成成纸色差。

2.2 成纸色差解决措施

2.2.1 制定染料质量反馈制度

广西贵糖第二造纸厂制定了染料质量反馈制度，制度规定，一经发现染料质量不稳定、有结晶凝结块现象，由技术员及时采用书面传真的形式向染料供应商下发质量问题整改通知单，使商家及时做出原因分析，采取纠正措施，保证所提供染料质量的稳定。技术员下发质量问题整改通知单后，如连续2批次仍有质量问题的产品比例超过20%的，则下发供应商停供整顿通知单，2个月内不准供货。在活动期间，广西贵糖第二造纸厂共下发染料供应商质量问题整改通知单8份，供应商停供整顿通知单0份。通过实施染料质量反馈制度后，存在质量问题的染料比例大幅降低。

2.2.2 搅拌结晶凝结块

取1桶 (25 kg/桶)有结晶凝结块的液体染料过滤，其中染料结晶凝结块质量为1.26 kg。将过滤出的结晶凝结块分成3份，按1∶1的比例用水进行稀释，并搅拌，搅拌结果见表5。

表5 搅拌后染料结晶凝结块的溶解情况

表5表明，在常温下按转速50 r/min搅拌，搅拌5 min，染料结晶凝结块可完全溶解。

通过实验发现，染料结晶凝结块搅拌一定时间后会重新溶解并可以重新使用。广西贵糖第二造纸厂采取了染料使用前必须经过搅拌器充分搅拌，使结晶凝结块溶解的措施，搅拌条件为:常温，转速50 r/min，时间5 min。图3为搅拌前后染料使用流程图。

在16桶有结晶凝结块的染料中随机抽查其中的14桶染料进行实验，对稀释配制后的浓度进行检测，检测结果见表6。

表6 14桶染料稀释后浓度的检测情况

从表6可看出，染料的配制浓度一直保持 (50±0.3)%的范围内，达到了使用目标。

5 结语

广西贵糖第二造纸厂通过分析造成成纸色差的主要原因，并提出具体的解决措施，使成纸废品率由47.3%下降到4.37%，降低了造纸成本。

［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.

陈 港，刘松波，谢国辉，等.造纸工业常用染料特性及其应用技术［J］.染料工业，2002，39(4):13.

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

卢谦和.造纸原理与工程［M］.北京:中国轻工业出版社，2004.CPP