包装纸生产中湿部消泡与现场效果评价

刘德明，沈兴楠，黄飞彪，朱明琴

（1.安徽銮威化工科技开发有限公司，安徽 马鞍山 243000；2.民丰（造纸）集团有限公司，浙江嘉兴 314000）

包装纸生产中湿部消泡与现场效果评价

刘德明1，沈兴楠2，黄飞彪1，朱明琴1

（1.安徽銮威化工科技开发有限公司，安徽 马鞍山 243000；2.民丰（造纸）集团有限公司，浙江嘉兴 314000）

随着造纸工业的迅速发展，宽幅与高速纸机的应用，制浆造纸过程中遇到的泡沫障碍问题也越来越突出。安徽銮威化工科技开发有限公司根据包装纸生产企业的实际情况专门研发了一款抄纸消泡剂XP-500F，并在实验室中模拟与现场起泡环境较为接近的介质对其检测分析与某公司纸机上实际使用。结果表明，抄纸消泡剂XP-500F具有较好的消泡性能和抑泡性能，并能适用于该公司这一纸机系统的使用。

消泡剂；造纸；湿部；应用；评价

1 前言

纸浆中常含有树脂酸、碱皂、硫酸盐、木质素、脂肪酸、树脂酸皂和脱墨剂等化学品及部分溶解固体，这些物质在泵送过程和白水循环时卷入空气易形成稳定的泡沫；而在抄纸过程中，从制浆工序中夹带的天然与人工添加的起泡性表面活性剂、合成高分子和淀粉等可使泡沫稳定的物质，使纤维组分及微细纤维组分含有气泡，对纤维间的结合带来一定的影响，严重时使纸页湿强度降低引起断纸，形成泡沫斑等纸病。由于泡沫在生产过程中的不良作用，常常给生产过程带来极大的不便，使生产效率降低，生产成本提高，同时也使产品的质量和档次降低，影响企业的正常生产。随着造纸工业的迅速发展，宽幅与高速纸机的应用，制浆造纸过程中遇到的泡沫障碍问题也越来越突出，给企业的生产和周围环境均带来不利的影响。因此，最大限度地减轻和消除生产过程中的泡沫已引起造纸企业的高度重视。

2 消泡剂的实验室效果评价

XP-500F抄纸消泡剂是我公司根据包装纸生产企业的实际情况专门研发的一款产品，其主要由聚醚酯、脂肪酸和特效剂组成，经实验室模拟与现场起泡环境较为接近的介质对其检测分析，取得了比较不错的效果。

2.1 实验部分

2.1.1 起泡介质的选择

由于从企业带回的白水，在运输和放置过程中会发生变化，影响实验效果，所以只能通过实验室模拟现场疏解废纸原料提取白水来做相关实验。

用实验室打浆机（23 L）疏解废纸原料，取风干的造纸企业带回的箱板纸、纱管，加水调整浆料质量分数为3%左右。疏解后的浆料打浆度应介于28～307°SR。根据不同情况分别加入或不加相当于绝干浆质量2%的糊化淀粉，加入适量的质量分数0.1%的磷酸乙醇酸磷酸酶（PGP）溶液、松香胶和适量的硫酸铝溶液等。放出浆料，把浆料质量分数调整到0.7%左右，然后用120目筛网过滤，滤液就是实验用白水。

2.1.2 消泡剂性能的实验室测试

为评价造纸湿部消泡剂XP-500F的性能，实验选择目前现场使用的消泡剂A（高碳醇类）和消泡剂B（低碳醇类）与其进行对比。表1所示为采用循环鼓泡法测试的3种消泡剂的消泡性能的测试结果[1]41。

表1 消泡剂的消泡性能和抑泡性能测试结果

实验中，泡沫体积从300 mL到最低点所需的时间越短，说明消泡剂的消泡性能越好，反之消泡性能越差；泡沫体积重新达到300 mL时所需的时间越长，则说明消泡剂的抑泡性能越好，反之越差。

由表1的数据可知，XP-500F具有较好的消泡性能和抑泡性能，明显优于目前现场使用的消泡剂A和消泡剂B。

3 R公司生产过程中造纸湿部专用消泡剂应用实例

3.1 生产工艺基本条件与现场应用抄纸机台与生产条件概况

（1）本应用在R公司N号纸机实施。N号纸机是3400型三叠长网纸机。本应用实施时段产品为挂面牛皮箱板，由面层、中层和底层3层叠合而成。原料为100%废纸：面层采用牛皮箱板类废纸（并非全木浆），加染料染色；中层和底层采用国内废箱板类废纸、纱管纸做原料。现场车速491～541 m/min，产品定量 145～200 g/m2，抄宽 3 300 mm，日产量280～300 t，年产量10万t。湿部分别设有面、中和底3个机外白水循环回收池。

（2）用于比较的消泡剂是目前现场使用相对较好的消泡剂A（高碳醇类），加入点为网下白水池入口。通过3台计量泵后串联接入20～25倍清水在管路内稀释，分别接入面层、中层和底层网下白水池入口处。

（3）我公司生产的抄纸专用消泡剂XP-500F，是根据箱扳纸的抄造与白水特点的改进产品。根据我公司消泡剂的特点和应用经验，选择了在网下白水盘加入的应用方案。

（4）试验开始前对管路进行了检查，在R公司造纸部、品管部、N号纸机相关人员协作下疏导和改接了管路，使之能够顺利地将试验品加入预定位置。

（5）将原用消泡剂切换成XP-500F，用计量泵逐渐调节流量，最终稳定在面层15 mL/min、中层10 mL/min和底层10 mL/min，共试用运行18个班次（6个工作日）。随即纸机计划内停系统机清洗洗后切换原用消泡剂A，最终流量稳定在面层20 mL/min、中层17 mL/min和底层18 mL/min。

3.2 对消泡剂的应用表观效果的评介

对消泡剂的应用表观效果主要从以下2个方面评介：（1）白水池的泡沫溢流与否及上网浆料、网下白水的气体含量；（2）在试验的过程中对上网浆料气体含量和网下白水的气体含量进行间歇式测量，并且观察白水池泡沫情况，必要时微调消泡剂的用量，以保证生产的正常和产品质量的稳定。

3.3 试验数据

使用消泡剂A的数据记录和XP-500F消泡剂试验的数据记录分别如表2和表3所示。其中，“气体含量”的测定方法见参考文献[1]。

表2 使用消泡剂A的数据记录

表3 XP-500F消泡剂试验数据记录

图1和图2则更直观地反映了使用XP-500F之后，面、中层浆料气体含量和面、中、底层网下白水气体含量的变化趋势。

由表2、表3、图1和图2可以看出：在使用XP-500F消泡剂之前上网浆料和白水中的气体含量相对较高；使用XP-500F消泡剂后上网浆料和白水中的气体含量明显降低并稳定保持在相对较低的水平；切换使用消泡剂A后上网浆料和白水中的气体含量又明显增加。

图1 使用XP-500F面、中层浆料气体含量的变化趋势

图2 使用XP-500F面、中、底层网下白水气体含量的变化趋势

3.4 试验结果分析

（1）XP-500F消泡剂上机试用时间共6个工作日，初始加入量与消泡剂A用量基本相同，在观察白水池泡沫比较稳定的前提下，之后逐渐降低用量，最终稳定在面层15 mL/min、中层10 mL/min和底层10 mL/min。检测上网浆气体含量平均值分别为面层浆料0.30%体积分数，中层浆料0.20%体积分数，网下白水中气体含量平均值分别为面层0.33%体积分数、中层0.31%体积分数和底层0.43%体积分数。

（2）消泡剂A在消泡剂XP-500F试用前后使用，测定使用量为20 mL/min、中层17 mL/min和底层18 mL/min。检测上网浆的气体含量平均值为面层0.52%体积分数，中层0.72%体积分数；网下白水的气体含量平均值为面层0.56%体积分数、中层0.79%体积分数和底层0.54%体积分数。从数据可以看出，使用消泡剂XP-500F的浆料和网下白水的气体含量平均值均比使用消泡剂A明显降低，消泡剂XP-500F脱除细小纤维所吸附的微小气泡性能良好。因此推论可以适当改善成纸过程中纤维的结合能力，并能在保证生产正常的前提下明显减少消泡剂的使用量并控制了白水池的泡沫溢出。

4 试验结论

（1）在保证生产正常的前提下，消泡剂XP-500F与消泡剂A相比明显减少了使用量。

（2）在稳定条件下持续观察白水池的泡沫液位及对浆料气体含量和白水气体含量的测试数据表明,消泡剂XP-500F的消泡、抑泡、脱气性能适用于R公司N号纸机系统使用。

［1］ 吴飞，曹治平.两种新型消泡剂的现场应用测试［J］.江苏造纸，2007（2）.

作者简介：刘德明先生（1983-），大学专科，助理工程师，质量工程师；从事消泡剂的应用技术和研究工作；E-mail：ldmth88@163.com。

本文文献格式：刘德明，沈兴楠，黄飞彪，等．包装纸生产中湿部消泡与现场效果评价[J]．造纸化学品，2017，29（3）∶20-24．

排污许可证助力造纸行业集中度提升

根据国家环保部发布通知，要求于2017年6月30日前，完成造纸行业企业排污许可证核发。一方面行业实现排污总量限制对于新产能投放形成制约；另一方面，行业格局未来将趋好，大纸企将通过并购方式整合小企业，行业集中度提升。

全行业排污量逐年递减，排污许可证“一证式”统一各类排污标准。“十三五”减排规划提出，到2020年全国化学需氧量、氨氮、二氧化硫和氮氧化物排放比2015年分别下降10%、10%、15%和15%。排污许可证将原来繁琐多样的指标统一归口管理，将行业的总量控制有效地拆分成每个持证企业的排放总量中去。未来排放总量和每个企业获得的排污配额均将逐年降低。

排放总量限制制约小企业扩张产能，利好大企业。在企业获得排污限额一定的情况下，企业产能、单位产品排放量、污染物排放浓度三者相互制约。如果企业想扩大产能，则必须使用环保设备降低单位产量下的污染物排放量。

根据测算，达标的环保设备增量投资为2亿元左右，而目前以吨净利400元计算，产能为50万t的生产线才能当年收回环保设备投资，这会限制小纸厂扩张产能。并且相同的条件下，较大的生产设备可以获得更高的核定排放总量，对于行业大企业利好，长期有利于行业集中度提升。

（文心）

福建利树公司建设高强瓦楞纸二期项目

最近，位于福建建瓯市工业园区的福建利树公司投资3亿元建设高强瓦楞纸二期项目，项目建成后，每年可回收利用废纸35万t。

（雕龙）

浙江宁波材料所在木质素基碳纤维研究方面取得进展

中国科学院宁波材料技术与工程研究所特种纤维团队采用酯化和自由基共聚2步法改性技术制备了一种具有良好可纺性和热稳定性的木质素-丙烯腈共聚物。采用该共聚物和湿法纺丝工艺制得高质量的连续原丝，经热稳定化和炭化处理后，制得结构致密的碳纤维，为高效利用木质素和进一步提高碳纤维的力学性能奠定了重要基础。

（李振远）

凯米拉与意大利一家瓦楞纸板原纸生产厂签订合作协议

凯米拉已经与意大利的 Pro-Gest集团的Mantova工厂签订了开机协议，凯米拉将根据其全面化学品管理（TCM）的概念为近年来欧洲唯一的一条新建的瓦楞纸板原纸生产线开机提供所有的水处理和湿布化学品。

该合同期限为3年。纸机计划于2017年下半年启动并开始生产，生产以废纸为原料的高品质低定量瓦楞纸板原纸，年产能为55万t。

（于娟）

斯道拉恩索研究发现中国等国的消费者喜好纸作为食品包装材料

在斯道拉恩索关于消费者对包装材料的喜好研究中，研究了中国、英国和德国的消费者对某些产品的首选包装材料。

在以上所有这3个国家中，对于饼干、巧克力、糕点、糖果或谷物首选的包装材料绝对是纸或纸板。然而，在德国，整体而言，纸或纸板作为食品包装材料最受青睐。

研究发现中国和另外2个国家对于面粉和糖的包装材料喜好的差别。在英国和德国，消费者更喜欢纸或纸板，而在中国，相比于纸和纸板，消费者更喜欢塑料。而对于冰淇淋，那就是另一回事，在中国纸或纸板是首选，而在英国和德国，消费者希望他们的冰淇淋使用塑料包装。

那么为什么大多数消费者整体上比较喜欢纸或纸板呢？答案很简单——因为它是可回收的。另一方面是易于使用和处理。

那么消费者在购买纸或纸板包装的食物时主要担忧什么呢？在所有这3个国家中，消费者都有相同的担忧：包装是否能够保存好食物，有一定的有效期，是否存在过度包装。

尽管存在以上这些担忧，但所有这3个国家的消费者仍然选择纸或纸板作为食品的首选包装材料，并表示将来可能会购买更多采用纸或纸板包装的食品。

（于娟）

Wet End Defoaming and Its Effect Evaluation in Packaging Paper Production

LIU De-ming1，SHEN Xing-nan2，HUANG Fei-biao1；ZHU Ming-qin1
（1.Anhui Luan Wei Chemical Technology Development Co.，Ltd.，Ma’anshan，243000，China；2.Minfeng（Paper）Group Co.，Ltd.，Jiaxing 314000，China）

With the rapid development of the paper industry，and the application of the wide and high speed paper machine，the bubble problem in the process of pulp and paper making is more and more outstanding.According to the actual situation of packaging paper enterprises，Anhui Luan Wei Chemical Technology Development Co.，Ltd. specificallydeveloped a papermaking defoaming agent XP-500F.And the detection and analysiswas went onin the laboratory whosemediawas simulatedthe site defoaming environment，the actual applicationon the paper machineina company was conducted as well.The results showed that the paper defoamer XP-500F had good defoaming and antifoaming properties，and could be used in the paper machine system.

defoaming agent；papermaking；wet end；application；review

TS761.7

A

1007-2225（2017）03-0020-05

2017-05-02（修回）