一种高档彩色字典纸的生产方法

张岩强，王云丰，王洪伟

（牡丹江恒丰纸业股份有限公司，黑龙江 牡丹江 157013）

字典纸是一种高级的薄型书刊用纸，纸薄而强韧耐折，纸面细致，质地紧密平滑，稍微透明，有一定的抗水性能，主要供印刷字典、词典、经典书籍等一类页码较多、使用率较高、便于携带的书籍。高档彩色字典纸相比普通字典纸具有高PPI[1英寸（25.4 mm）厚度能容纳印刷品的页数]、超薄、高不透明度、色泽艳丽等特点。高档彩色字典纸能更有效降低印刷及运输成本，扩大信息量，且色彩艳丽清晰、不刺眼，能够大幅度缓解读者视觉疲劳。

我公司通过近年来的努力，攻克了高档彩色字典纸的技术难题，产品定量可达到25 g/m2，PPI达到1 750左右，不透明度可控制在82%以上，成纸色彩方面可根据客户需求生产，目前市场上主要以蓝白、米黄、哈德利白、红色等为主。本文将介绍我公司在高档彩色字典纸生产过程中遇到的技术难题及解决途径，为当前市场上高档彩色字典纸的生产提供了一种方案。

1 技术难题

（1）抗张强度：由于高档彩色字典纸相比普通字典纸的最大区别之一就是定量低，纸页超薄，具有较高的PPI，因此要保证不出现断纸现象，就要使纸页具有较高的抗张强度。

（2）纸面匀度：高档彩色字典纸纸张厚度小，纸页薄，如何保证纸面匀度是一大难题。

（3）不透明度：高档彩色字典纸纸页超薄，为了不出现透印现象，所以要保证足够的不透明度。

（4）色彩艳丽：高档彩色字典纸色系可根据客户要求调整，但是要保证色彩艳丽、清晰、色差小且稳定。

2 设计方案

（1）要保证纸张抗张强度，将长纤维配比适当提高，填料加入量适当减少，加入提高纤维结合强度的功能性助剂，同时合理控制纸机各部参数。

（2）要保证纸面匀度，将适当提高针叶木浆和阔叶木浆的打浆度，在不出现粘料等纸病的前提下，水印辊入网深度尽量大，各部速差合理控制，由于要保证抗张强度，所以针叶木浆和阔叶木浆的配比不进行针对性调整。

（3）要保证纸张不透明度，由于抗张强度的关系，填料加入量是不能提高的，主要采用浆内添加功能性填料的方式进行调整。

（4）要保证色彩艳丽、清晰、色差小，要选择优质的染料，加入位置及方式进行合理选择，并通过专用仪器对色差进行严格控制。

3 生产实践

3.1 打浆工艺

原料使用进口漂白木浆，针叶木成浆和阔叶木成浆打浆系统各自均采用连续打浆的方式，针叶木成浆打浆系统采用多循环仓进行2次循环打浆，为保证成纸匀度，针叶木成浆打浆系统的打浆倾向于分丝帚化，故而使用1台切断磨片和3台帚化磨片。成纸定量设计为25 g/m2，要保证成纸具有较好的抗张强度，针叶木配比为质量分数60%～70%，同时灰分不宜过高，控制在质量分数15%以下，填料选择纺锤形液体填料，加入方式为混合仓和冲浆池同时添加，既保证了填料与浆料的完全混合，又能保证灰分控制的稳定性和及时性。

表1、表2和图1分别为浆料主要参数、浆料分析数据和纤维匀整度附图（表和图中的分析项目均按相关行业标准检测）。

3.2 表涂工艺

为使产品具有良好的适印性，需表涂功能性助剂进行表面施胶，表面施胶要保证横幅均一性和良好的料膜状态，如状态不理想要及时对表胶设备、参数或表涂助剂进行合理调整。图2为表涂系统的生产设备。

表1 浆料主要参数

表2 浆料分析数据

图1 纤维匀整度附图

图2 表涂系统的生产设备

3.3 抄造工艺

字典纸是一种两面印刷产品，因要保证两面印刷效果基本无差异，所以使用长网多缸纸机进行生产，并使用压光机进行整饰，且压光机钢辊面与纸张网面接触，尽量减小两面平滑度差。

（1）由于成纸定量较低，为保证产品不出现断纸情况，必须要保证成纸具有较高的抗张强度，为保证抗张强度指标，除提高针叶木配比、适当降低成纸灰分外，纸机各部速差要适当提高，保证抄造过程中具有足够的张力，另外干燥曲线要合理优化，干燥过程尽量平缓，不能出现强干燥的情况。

同时使用一种功能性助剂作为系统增强剂，添加量为常规添加量的2倍，最大程度提高纸页抗张强度，在高档字典纸开发过程中抗张强度指标是一切的基础，干燥曲线趋势图见图3，增强剂添加量对纸页抗张强度的影响见图4。

图3 干燥曲线趋势图

图4 增强剂添加量对纸页抗张强度的影响

（2）为保证纸面匀度，除了浆料打浆度较高外，使用4组真空箱和6块刮水板共同完成脱水过程，采用进口聚酯三层网承载纸页，网案总长度达18 m，纸页从上网至进压榨部之前距离为8 m左右，可保证纸页足够的脱水能力。真空脱水不宜过快或过慢，水线位置控制在第3、第4组真空箱之间，真空度尽量小，避免出现真空过大造成的纸面针孔眼；刮水板角度不宜过大，控制在1.5°左右，原则上刮水板角度尽量小，如脱水能力弱，可以选择继续增加刮水板数量保证脱水能力，但不能通过调大刮水板角度强制脱水。同时控制纸面清洁度，采用四段除渣的方式对浆料进行过滤，对末端尾渣每30 min排放1次。

（3）使产品具有较高的不透明度指标，是产品开发的一大难点，也是高档字典纸相比普通字典纸的最大特点之一，因为不透明度与抗张强度在成纸的抄造过程中相互制约，为保证抗张强度，灰分不能控制过高，纸机各部速差不能过小，这与不透明度指标控制相冲突。所以控制不透明度指标不能在纸页抄造过程中进行，我们选择在浆内添加一种主要成分为二氧化钛的功能性助剂来实现，此助剂具有极好的不透明性，且易于溶解，利用率高，效果明显。加入方式为溶解后与填料进行混合，加入混合仓内，根据不透明度指标的要求来调整加入量，同时产品水分不宜过高，控制在质量分数5.0%以下，功能性助剂不同添加量对不透明度指标的影响见图5。

图5 功能性助剂不同添加量对不透明度指标的影响

为保证生产过程的有序进行，避免多种问题同时出现，造成操作人员的疲于应对，染料先不进行添加，待其他指标合格后再进行着色。

表3是纸机各部的工艺参数。

4 产品着色

高档彩色字典纸颜色的艳丽程度和色差的稳定性是区别于普通字典纸最大的特点之一。我们主要通过优选了一种进口染料、使用原辅料的方式实现。染料结构为线性和平面分子，含有大量羟基和氨基，与纤维素结合力强，着色稳定，效率高，且耐光性优良，色彩艳丽，不受水质影响。色差的稳定性主要是通过生产过程控制来实现的，待成纸指标稳定后开始加入染料，染料选用一种液体直接染料，本文以蓝白产品为例。为使产品着色稳定，染料采用连续加入的方式，通过流量的调整来控制颜色的深浅；染料进入系统之前要使用300目的过滤网进行过滤，为提高染料着色的效率和稳定性，将染料加入到浓浆中（机前浆池），机前浆池液位保持不变。由于生产过程中会有损纸的产生，需要回抄处理，为保证颜色的稳定性，损纸配入量始终相同。检测成纸颜色稳定性，如颜色与标样偏差较大，则通过控制 L、a、b 值进行控制，L、a、b 值是国际照明委员会规定的一种颜色标定模式，其中：L值代表亮度，范围为0～100，0为最暗，100为最亮；a值代表红绿，范围为-128～+128，负值偏绿，正值偏红，绝对值越大颜色越深；b值代表黄蓝，范围为-128～+128，负值偏蓝，正值偏黄，绝对值越大颜色越深。色差△E的计算公式为△E2=△L2+△a2+△b2，△L=L标-L测，△a=a标-a测，△b=b标-b测。

表3 纸机各部的工艺参数

本次生产是蓝白产品，所以调整染料的添加量主要会影响产品的b值，所以只要使产品的b值与标样接近，色差△E就能合格。

检测仪器：分光密度仪

检测方法：取横幅10个位置进行检测，检测点之间距离相同，且保证整幅纸张均在检测范围内。依据10个点的L、a、b值计算出平均值，以平均值作为标样，然后分别检测各点的色差ΔE，色差ΔE≤0.8为合格，高于0.8则认为颜色均一性不合格，色差不稳定。色差检测结果和成纸物理性能指标分别见表4和表5（表中的分析项目均按相关国家标准检测）。

表4 色差检测结果

表5 成纸物理性能指标

5 结论

我公司生产的高档彩色字典纸产品定量可达到25 g/m2，PPI达到1 750左右，不透明度指标可控制在82%以上，处于当前市场领先地位。其主要技术特点如下：（1）产品具有较低的定量、纸页超薄、高PPI，可以大幅节约生产成本和运输成本，使用便利；（2）产品在定量较低的情况下具有很高的不透明度，使产品具有高阻隔性，避免印刷过程中出现透印现象；（3）在保证产品色彩艳丽的同时，产品色差控制稳定，肉眼无法看出颜色差异。产品颜色多样化，可分为蓝白、米黄、哈德利白等等，可根据客户要求生产。