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作者:管理员    发布于:2022-10-28 19:05:35    文字:【】【】【

  首页-海豚之星娱乐-海豚之星平台【海豚之星注册登录】-防伪高档涂布白卡纸的研究(主管:QQ66306964 主管:skype live:.cid.6c7b79dae5ec9830)世纪注册79噍35510708G062硕士学位论文题目:防伪高档涂布白卡纸的研究RESEARCHONHIGHQUALITYANTI.COUNTERFEITCOATEDWHlTECARDPAPER造纸工程学院专业轻工技术与工程研究生指导教师刘书钗教授刘文伯高工二OO五年五月二十二日防伪高档涂布白卡纸的研究摘要防伪涂布白卡纸是在公司原有高档涂布白卡纸的基础上发展起来的,是一种技术含量高,质量要求高,生产难度大的新产品。防伪涂布白卡纸不仅要求具有很好的表面印刷性能,同时要求有非常好的物理机械性能。其特点是挺度好,纸板结构均匀,纸张平整,粗糙度低,印刷性能好。生产这种高档纸板在国内一无技术二无经验的情况下,我们依靠自己的力量,把理论研究和生产实际相结合,生产工艺的革新和设备改造相结合,制浆系统和涂布方式相结合,抄纸部分和完成体系相结合,化验检测和仪表自控指标相结合,原料供货和生产使用情况相结合,产品质量和生产的产量、成本相结合,进行了全方位的一整套的研究,在纸浆系统对BCTMP的分散系统,针叶木阔叶木的打浆方式,彩纤的掺入进行了研究。在涂料系统对涂布方式、涂布工艺、涂料配方进行了探讨。对造纸部分的流送系统、除气装置、流浆箱的整流元件,浆网浆比的控制进行了改变。脱水元件的更换,大辊压榨的采用,在干燥部分,根据干燥曲线,把一组干网改为单挂,把三道涂布的f’网改为去掉,在压光部分对硬压光辊中高的调整,软压光辊的温度的控制,成纸静电的有效消除,在复卷部分有效地控制了复卷的张力、扭矩的变化,经过了几年的努力经过了千辛万苦解决了上百次影响系统正常运行和产品质量的技术问题,终于成功的开发和生产出了高质量的防伪涂布白骨纸,并形成了一整套完整的生产工艺技术。使产品质量达到了国际先进水平。关键词:防伪涂布白卡纸湿部化学纸板机IIRESEARCHONHfGHQUALllYANTl.COUNTERFElTCOATEDWHITECARDPAPERAbstractTheanti—counterfeitcoatedwhitecardboardwasdevelopedonthebasisofthefinecoatedwhitecardboardinthemill,anditwasanewproducthightechnology’goodqualityandmuchdifficuItyproduction.Theanti—counterfeitcoatedwhitecardboardnotonlydemandedgoodsurfaceprintabilitybutalsoveryfinephysicalmechanicalperformance.Itscharacteristicswere:goodstiffness,uniformstructure,smoothsheet,lowroughness,andfineprintability.Producinghigh-gradepaperboard,inthecaseofnotechnologiesandnoexperiencesdomesticallywedependedonthesecombinations:combinationoftheoreticalresearchproductivereality,combinationproductionprocessinnovationandscrapbuild,combinationpulpingsystemlaboratoryexaminationandautomaticinstrumentcontrol,combinationproductioninstance,combinationofproductqualityproductionoutputandcost.Inaddition,weproceededaseriesofomnidirectionaIresearch:onthedispersionsystemofBCTMPandtherefiningmethodsofsoftwoodandhardwoodinpulpingsection,onthecoatingmethod,coatingprocess,coatingsformulationinapproachsystemwechangeddegassingunit,rectifieroftheheadbox,velocityratioofwiredewateringunitandusedthebigrollpress.Indryersection,accordingtothedryingcurve,wechangedasetofwiresintosinglewireandremovedthewiresatthesecondandthirdcoating.Inmedium—heightofthehardrollandthetemperatureofthesoftroll,andeliminatetheelectrostaticchargeofthepaperseffectively.Intherewindersection,wecontrolledthechangesofthetensionandtorque.Afterseveralyears’effortsthroughinnumerabletrialstribulations,wesolvedhundmdsoftechnologicalproblemsaffectingnormalrunnabilityproductquality.Atlast,wesucceededindevelopingasetofintactproductiontechnologiesproducingtheanti-counterfeitcoatedwhitecardpaperhighqual{tyhavereachedtheinternationaladvancedIevel.Keywords:anti-counterfeit,coatedwhitecardpaper1wetendchemistrypaperboardmachine第一章绪论1.1企业基本情况珠海经济特区红塔仁恒纸业有限公司,是由云南省玉溪卷烟厂、香港仁恒实业有限公司于1990年12月15日在珠海组建的。现公司主导产品为防伪涂御自卡纸。公司现有固定资产4.06亿元,1998年产量为6.4万吨,销售收入59012万元,税利22187万元,其中税金9596h-元,净利润12591万元。1.2项目的提出防伪涂布自卡纸开发项目,是玉溪烟厂提出,由公司自主开发。云南玉溪卷烟,属国内的大型企业,为亚洲最大的卷烟厂,利税连续数年在中国企业中名列前茅,为云南省的支柱企业。1998年实现利税200亿元。由于涂布白卡纸是玉溪烟厂需要进口的大宗原料之 一,该厂目前的年需用量3万吨左右,为此厂方每年将支付几千万美元的外汇进口涂靠自 卡纸。由于云南玉溪烟厂生产的香烟产品在国内享有很高的声誉,产品十分畅销,因此成 为假冒的重点产品。有不少伪劣假冒产品充斥市场,严重影响玉溪烟厂的声誉,以及经济 效益。厂‘家为此每年投入打假的资金就达亿元以上,虽然在印刷方面采用了一些改进方法, 但还是没从根本上杜绝伪劣假冒的产品。玉溪烟厂提出需在包装上进行改进,采取有效的 防伪措施,以杜绝假冒伪劣产品。公司在1996年上半年开始进行研制,于96年下半年已 研制成功。 1.3产品的市场分析 在当前改革开放的形式下,计划经济逐渐向市场经济转化,~个企业要生存,靠的是 先进管理,靠的是技术进步。随着科学技术、文化教育和国民经济方面的发展,入们对包 装装璜的要求越来越高,追求精美的印刷。印刷行业为了提高印刷质量,从国外引进了大量 的先进设备。印刷技术朝着高速化、自动化、多色化的方面发展。因此对包装装璜材料—— 涂布白卡纸有更高更新的要求。丽防伪涂布白卡纸除具有比高档涂布白卡纸的更优的特征 外,还具有防伪作用,因此其用途更为广泛,既可作为高档涂布白卡纸使用,同时又可满足 高档产品的防伪需要。防伪涂布白卡纸由于具有优良的性能,用途比涂布自卡纸更广, 而深受用户的欢迎。长期以来,我国涂布白卡纸一直依赖进口,虽然近几年来国内造纸行 业经过努力,在原生产白板纸的基础上进行了一系列的技术改造,产品档次虽有所提高, 但与国外进口产品相比较,差距仍然很大。一些重要产品及出口商品包装用的白卡纸仍需 从国外进口,随着人民生活水准及对产品出口要求不断更新提高的情况下,我国高档涂布 白#纸的供需矛盾日益严重。国内近几年来每年需进口大量的涂布白卡纸。 涂布白卡纸是烟草行业进口的大宗原材料之一,我国是一个香烟生产大国,涂布白卡 纸的消耗量很大。云南玉溪卷烟广新建70亿人民币技改工程已投产,每年需要高档涂布 白卡乡民3力|吨/年,过去全部依赖进口。我网的烟、酒、服装、食品等行业发达,随着 国家经济的迅速发展,工业产品包装用的涂布白卡纸需量逐年增多,供需矛盾更加突出。 同时市场上有不少名牌产品成为仿冒的重点,通过采用防伪涂布白卡纸作包装,防伪标志 明显,识别容易可从包装上杜绝假冒伪劣产品的行为。因此,开发研制防伪涂布白卡纸, …方面既缓解了国内需求,同时提高了白卡纸的附加值,具有较好的经济效益,并可以为 国家节省大量外汇,维护了使用厂家产品的市场声誉,促进产品的销售,可为使用J一家带 来直接的经济效益,同时还将提高我国涂布白卡纸的生产技术水平。 1.4产品的用途及特征 防伪涂布自卡纸,技术含量高,是装璜印刷精美的高档纸类包装材料。防伪涂布白卡 纸除了具有比涂布白卡纸更优的特点外,还具有优良的表面印刷性能,和十分明显的防伪 标识。该产品用于包装行业,可以大大提高包装产品的质量,增值效果显著,用于高档产 品的包装,经济效益更加明显。因此,在烟草行业、食品医药、服装、化妆品以及其它生 活用品方面已被广泛使用。防伪涂布白卡纸具有的特点如下: 1优良的强度和后加工活性; 2.均一的外观(白度、平滑度、光泽度); 3良好的印刷适性(印刷光泽度高、着墨性好): 4.较高的作业适性(不掉粉、油墨干燥速率快); 5.适合的纸盒性能(压折、切口、粘附性、挺度); 6.具有明显的防伪标识。 产品可用于进口的高速印刷机,除用于胶版印刷外,还可以使用于质量 要求较高的凹版印刷。1.5产品的标准 高档涂布防伪白卡纸的产品标准,依据中华人民共和国行业标准QBl011.91规定而制 定,专用于玉溪卷烟厂防伪香烟盒制作。 本标准增加了粗糙度(PPS)、光泽度、印刷光泽度、防伪彩纤含量指标。施胶度改为 表面吸水值。本标准对印刷性能和物理强度指标作了更高的要求。技术指标高于QBl01 1—9l 的规定。 本标准由珠海经济特区红塔仁恒纸业有限公司提出,并本企业内执行。 红塔仁恒企业产品标准高档涂布防伪白卡纸 1.5.1范围 本标准规定了高档涂布防伪白卡纸的技术要求,实验方法,检验规则,标志、包装、 运输、贮存。 本标准专用于玉溪卷烟厂单面彩色印刷的香烟盒包装用白卡纸。 1.5.2引用标准 下列标准含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。 在标准出版时所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的地方应探讨, 使用下列标准最新版本的可能性。 GB450—89 纸和纸板试样的采取 GB451.1_89 纸和纸板尺寸及偏斜度的测定方法 GB451.2-89 纸和纸板定量的测定方法 GB451.3.89 纸和纸板厚度的测定方法 GB462.89 纸和纸板水分的测定方法 GB46540.89 纸和纸板吸水性的测定方法(Cobb) GB2679.3-81-89 纸板挺度的测定方法 GB2828.87 逐批检查计数抽样程序及抽样表 GBl0341—89 纸和纸板印刷表面强度的测定方法(电动式) GB7974—87 纸和纸板自度的测定方法(漫射/垂直法) GB8940.1.88 纸和纸板白度的测定方法(45/0定向反射法) GBl0739—89 纸浆、纸和纸板试样处理和实验的标准大气 GB7975.87 纸和纸板颜色测定法(漫射/垂直法) GB8941.3-88 纸和纸板镜面光泽度测定法750角测定法 GB/T2033.89 纸和纸板印刷光泽度印样的制各 GBl0342—89 纸张的包装和标志 IS08791/4—1992 纸和纸板.粗糙度,平滑度的测定(空气泄露法)第四部分:印刷 表面法。 1.5.3产品分类 3.1高档涂布防伪白卡纸分170、190、210、230、250、270、290、310、330定量, 以满足乐溪卷烟厂制盒的不同需要。 3.2高档涂布防伪白卡纸均为卷筒纸。 3.3卷筒尺寸按订货合同的规定。 3.4卷筒尺寸偏差不许超过2mm。 1.5.4外观质量标准 4-2纸面涂布应均匀,厚薄一致,纸面不许由掉毛、掉粉及分层现象。 4.3纸面要平整,不许有严重翘曲,明显刮刀痕。 4.4不许有折子、破洞、涂料块、蓝眉、锈斑等。 4.6卷筒纸每卷街头不许超过1个。卷筒直径按定货合同制定。 4.7纸张色泽一致,每批纸不许有明显差别。 4.8防伪纤维均匀分布在芯层内。 1.5.5试验方法 5,l试样的采取和检验前试样的处理按GB450和GBl0739。 纸板的尺寸、偏斜度的试验按GB451.1的规定进行。 5.3纸板的定量、厚度和试验按GB451.2和GB451.3的规定进行。 5.4成品纸横幅定量差的试验:沿横向纸幅均匀切取4片O.01m2园开或J下方形的试样 分别测定定量,按以下公式计算横幅定量差A(%)。 A;堡婴!二!!!xloo% 5.5白度按Gb7974或GB8904.1进行测试,如有争议以GB7974仲裁。5.6表面吸水值试验按GBl540进行(60秒)。 7挺度试验按GB2679.3规定进行。5.8PPS按的规定以10kg压力硬垫进行测定。 5.9印刷光泽度印样的制备按GB/T12033规定进行。按GB8941.3进行试验。 5.10印刷表面强度的试验按GBl0341规定进行测试。 5.1l交货水份的试验按GB462进行测定。 5.12同批色差不应大于2,按GB7975进行测定。 5.13尘埃按GBl541的规定进行。>1.0-1.5ram2尘埃按5m2面积测定。 5.14光泽度按GB8941-3测定。 5.15防伪纤维的测定:用定量冲刀冲取100cm2试样5张,将试样放在灯光F照射,分 别进行目测计数,计算算术平均值即为测定结果(豸[-/100cm2)。 1.5.6检验规则 6.1以一次交货为一批,但不多于50吨。 6.2生产厂应保证所生产的产品符合标准要求,每件或每卷纸交货时应附有一份合格 6.3交货检验抽样检查按GB2828的规定进行,样本单位为件或卷筒,抽样方案按表卜1规定。 表1-1抽样方案 8(16) 及各项外观指标6.4需方有权按本标准的全部或部分技术要求进行验收检验。在检查时,先检查外部 的包装情况,然后从中取样进行检验,如检查结果与标准不符,需方应在货到后三个月内 (或按合同规定)通知供货方共同取样复检。如不合格,则判为批不合格,由供货方处理。 如合格由买方负责处理。 1.5.7标志、包装、运输、贮存 7.1纸张的包装和标志按规定或按合同规定执行 7.2运输时应使用有蓬而洁净的运输工具,搬运时,不许将纸样从高出扔F。 7.3产品应妥善保管,以防雨、雪和地面潮湿的影响。 1.6产品研制的技术关键点 1.6.1 Sl进关键设备,自行组合配套 为了保持先进的技术装备,同时又能够节约技资,采用了引进国外关键设备和部件, 在国内自行组合配套的设备方案。主要设备分别取自奥地利、英国等8个不同的国家,白 行组合配套形成了一条完整的高水平生产线,并节约了上千万美元的外汇。经过一年多努 力,解1.6产品研制的技术关键点决了一系列技术难点,全部进口设备得以有效掌握性能,成为 国内造纸界引进设备、掌握设备性能、自行组合配套的一个成功典范。设备投入运行几年来,我们 又对生产系统进行了一系列的革新和改造,使设备潜能不断释放,产量逐年增加。目前生产能力已 达6.8万吨/年,超过设计能力4.5万吨,年的5l%。 1.6.2研制产品的技术关键点 虽然造纸关键设备引进,但来自不同的8个国家,对各种设备需要衔接,即引进同时, 需掌握设备性能,而且生产工艺技术软件没有引进,完全要靠自己研制开发,在国内没有生 产防伪涂布白卡纸的经验状况下,红塔仁恒公司技术人员分别从以下几点逐个解决技术难 点,掌握了生产防伪涂布白卡纸的关键技术。 1.6.2.1制浆系统 在制浆东统我们进行了以下几个方面的工作: 最佳打浆效果的研究防伪涂布白卡纸得挺度主要取决于纸板松厚度,公司这种产品(芯层为BCq、MP)的 松厚度除压光机压力影响因素外,主要取决于浆料本身的松厚度和浆的处理条件,这方面 我们通过几十次试验比较,掌握了如何使用好BCTMP浆的技术技巧,使成纸挺度可以在一 定范围内调整,满足印刷机包装线和最终用户的需要。 防伪涂布白卡纸的浆种选型和浆料配比,除了影响物理强度外,还对成纸的匀度和表 面平整性产生影响。我们通过反复的生产摸索,综合各种产品质量指标,选择了自己独特 的制浆工艺和浆料品种。 防伪纸板的后加工适性,如纸盒的压痕、压凸、模切、折叠性能等都与制浆丁艺有密 切的关系。通过制浆工艺调整使公司的产品不论在印刷性能和后加工适性方面都可以与世 界先进产品相媲美。 1.6.2.2造纸系统 造纸系统的机械设备和电气及控制系统是几个国家组合起来的,在各部设备配合、技 术消化等方面需要下很大精力。造纸工段与防伪白卡纸的产品质量密切相关,为此,我们 开展了以下几个方面的工作: 硬压光中高调装置的研究与改造要生产质量高的防伪涂布白卡纸,原纸的匀度是关键。而原纸的匀度主要取决于浆料 在流送部及网案成形脱水的分散情况。在网部,我们对各种不同的脱水元件、网案的排列 方式进行了改进和摸索。对流送部的设备和流程进行了改造,降低了E网浓度,同时我们 对浆种的化学防絮聚方法也进行了系统研究,通过不断改进,取得了明显的效果。 层问结合对于多层纸板来说是重要的。由于我们浆料品种选择的特殊性,为了保证层 问结台强度,需要采用一些其它的方法来提高层间结合强度,如改造喷淋淀粉流程,研究 采用新型的层间增强剂等。 在造纸工段除了对流送部、网案、白水系统进行了系统改造外,我们还对干燥部、涂 布部分进行了卓有成效的改造,使产品质量得到了明显的提高。 1.6.2.3涂布部分 在引进设备方面,我们考虑到涂布设备需要的技术高,对质量影响大,我们引进V01TH 组合方式刮刀涂布头,刮刀涂布所需的工艺技术复杂,我们先后对各种涂碲方式和涂布配 方进行了研究。不仅解决了刮刀痕的问题,而且使成纸的PPS保持在1.1um左右,同时具 有较高的印刷性能,先后开展的工作有: 通过调整涂布配方和选用新型原料,逐步解决了印刷露白点和改善了印刷模切损刀的现象。 1.6.2.4完成系统 在印刷机上必须保证纸幅在纵向、横向运行平稳,如发生偏差就会出现套印不准的现 象,造成大量废品。 在完成复卷时,我们对复卷机的张力曲线以及扭矩控制曲线进行了系统研究。选用了 合适的复卷工艺参数,保证了纸卷松紧一致和退纸张力一致。 在复卷处易产生纸粉而留在纸面上造成印刷露点,我们对刀具进行了改进,对除尘系 统进行了改造,开展的工作有: 损纸回用技术的研究1.6.2.5电气自控系统 ,主产系统采用PLC、QCS及DCS进行控翻,保证了生产工艺参数的准确性,并对纸张质 量指标进行在线检测和进行控制。同时在原有基础上增加了纸病检测装置。主要工作: 第二章生产工艺及设备 2.1生产工艺流程 本产品的生产过程分为三个阶段,即制浆工段(指浆板碎解、打浆、调料)、抄纸上段、 完成工段。 (1)面层:(NBKP+LBKP)浆板一水力碎浆机一浆池一三台串联中550mm双盘磨一 叩解浆池一混合池一成浆池一去抄造高位箱 (2)芯层:BCTMP浆板一水力碎浆机一浆池一二组疏解机一如疏解浆池一混合池一 成浆池一去抄造高位箱 (3)底层:(NBKP+LBKP)浆板一水力碎浆机一浆池一三台串联中450mm双盘磨一叩 解浆池一混合池一成浆池一去抄造高位箱 (4)损纸系统: (a)面层高位箱一机外自水槽一冲浆泵一一级三段除砂器一冲浆泵一流浆箱一面网(b)芯层高位箱一机外自水槽一冲浆泵一一级三段除砂器一冲浆泵一旋翼筛 一流浆箱 底网真空伏辊一一压榨一二压榨一三压榨一一级三段干燥一表面施胶一干燥部一双辊硬压光机一刮刀预涂布一干燥箱一背涂淀粉(计量棒)一干燥箱、调整缸一 面层涂布(刮刀)一干燥箱一烘缸干燥一双辗软压光机一卷取一包装一入库。 2.2主要生产工艺参数2.2.1浆料、辅料配比 (1)浆料配比 面层:LBKP50.95%,NBKP5-50% 芯层:BCTMP60.75%,损纸25—40%,彩色纤维O.8kg/ 底层:LBKP50.95%,NBKP5-50% (2)辅料配比 面、底层:松香O.5.1.O%,矾土2.5.3.0% 阳离子淀粉0.5—1.5% 滑石粉5-15% 芯层:松香0.2.0.5%,矶土0.4.1.O% 2.2.2打浆 面层:叩解度28-420SR,湿重O.8.2.59 芯层:叩解度18—350SR,湿重1-129 底层:叩解度28.440SR,湿熏1.0.4.09 2.2.3抄纸 (1)车速180~275m/rain(网速) (2)上网浓度:面层0.2-0.45%,芯层O.5-0.75%,底层0.15—0.35% (3)一压线,二压线,三压线)硬压光机:线)软压光机:线.0.7.O% 硬压光机5.0.7.0% 软压光机5.5—6.5% (71涂布干燥箱:温度80-160。C 涂布量20~259/m2,其中面涂10~13g/m2,底涂10—12g/m2,背面涂淀粉1~2g/m2。 (8)涂布:涂布量20~25g/m2 其中面涂10~139/m2,底涂lO~12g/m2,背面涂淀粉l~29/m2 1l 正面涂布采用硬、软刮刀,背面用计量棒 f9)成纸定量230g/m2 原纸各层定量:面层35-60g/m2 芯层90—1209/m2 底层40一45g/m2 2.2.4涂料 表2-1涂料配方 涂布固含量60~65%,PH=9~9.5 涂布粘度1500~300CPs 2.3生产主体设备特征 2.3.1流送系统 面层、芯层、底层、三台冲浆泵、压力筛、除砂器全部由奥地利VOITH进口,系统 液位、流量、浓度稳定、脉冲少。 2.3.2纸板机 (1)流浆箱:面、芯、底三层气垫式流浆箱,全部由奥地利VOITH引进。采用锥形总 管异径多管布浆器,K形浆道及匀浆辊整流,浆料分散均匀,横幅速度一致,可保证成纸 匀度好,及降低横幅定量偏差。 成形匀度好,纸页两面差小,纵横物理强度相近和平滑度好的特点,克服了圆网成形器的选分作用和洗涮作用,改变以往国内纸板机仅有圆网湿部结构的单一局面,产品质量得到提 (3、压榨部:一压下辊为真空棍,三压上辊为花岗岩石棍,二压榨引进奥地利大辊径盲孔压榨,由于辊径大,压区宽度大,可增加压榨线压力,既加强了脱水,又保证了成纸具 有较高的松厚度和挺度。世纪娱乐 (4)涂布部分:涂布部分选用了三个挠性底座的组合式涂布头,既可以用棒式涂布, 又可以使用刮刀涂布,该设备具有九十年代的国际水平,刮刀可适应于高固含量、高车 速涂布,可得到高平滑表面,对纸面空隙填充效果好,保证纸面有较高的平整性。 (5)压光、整饰:涂布前,使用大直径的双辊硬压光机,辊面可加热,提高了涂布原 纸的平整性,从而保证涂布后的产品质量。涂布后采用机内软压光进行整饰,可以保证纸 页紧度、光泽度、平滑度比较一致,可以消除由于紧度不均匀,而出现涂布白卡纸色调欠 匀称的现象,从而获得优良的印刷效果,以及较高的纸板挺度。 (6)纸板机:成纸宽2400mm,抄速150-275m/min,定量200—3309/m2, 年生产能力4.0.4.5万吨。 2.3.3涂料制备 涂料制备的设备,是从法国CELLIER引进,可制备固含量高、分散均匀的涂料,保证 了涂料质量。 2.3.4在机质量控制设备(Qcs、DCS) 制浆部分的浓度检测调节设备,及部分浆料流量计从国外引进,浆料配比及辅料的添 加全部由计算机进行控制。 纸扳机内,设有定量、水分、涂布量检测控制系统,全套设备及计算机系统出美国引 2.3.5完成设备复卷机控制系统由ABB引迸,其它机械部分由本国生产。双刀切纸机从日本引进。 成纸切纸边整齐、误差小、精度高,设备除尘系统完善,可保证纸面洁净。 由于高档涂布白卡纸的大部分关键设备从国外引进,技术水平达到九十年代的国际 水平,提高、稳定产品质量有了可靠保证。 第三章防伪的技术方案 防伪涂布白卡纸及其生产工艺已获国家发明专利。 3.1产品结构 防伪涂布白卡纸白面、芯、底三层组成。在芯层或底层加有彩色纤维,在防伪纸的底 面可见明显的彩色纤维,以及彩色纤维在纸张正面隐约可见。 3.2生产方法 防伪涂布白卡纸的生产工艺,将整切分选好的彩色纤维用水分散均匀.选择在芯层或 底层的碎浆机将彩色纤维加入,使其分散均匀,然后送入纸机与各层一起进行抄造,从而 形成芯层或底层均匀分布有彩色纤维的防伪涂布自卡纸。加在芯层浆或底层浆的彩色纤 维,经纸机抄造后均匀分布在涂布白卡纸的芯层或底层。由于彩色纤维的多样性及分布的 灵活性,因而容易构成其特殊的标记,起到防伪的作用。 3.3技术改造 3.3.1在芯层浆中加入彩色纤维 在生产防伪纸的过程中,除了要考虑产品的其它性能外,还需考虑到要在芯层浆中加 入彩色纤维,公司对自水系统进行了改造,各层的白水分开贮存,设定专门的贮池。如果 用原来的白水系统,加入到芯层中的彩色纤维就会通过水的混合而进入到各层,影响彩色纤 维的分布以及彩色纤维数量的稳定。同时,进入到面层的彩色纤维对纸张的涂布加工和印刷 效果也会产生一定的影响。具体改造方案为: 将原来的各层白水分开,使各层的白水能单独贮存。 新增的自水池增加白水泵(底层白水泵)。同时将各层白水的管道分开,以专供各层 浆使用。 制浆部分的碎浆自水和纸机流送部稀释浆料用的白水分开使用,制浆部分的调浓 白水可单独分开使用,防止各层白水混合。在面层白水量足够的情况下,也可以全部使用 面层白水进行浓度调节。 白水系统改造图如下: 芯层网案底层网案面层网案 面层机外自水槽 面层碎浆机 底层机外白水槽底层碎浆机 自水回收图3-1自水改造系统 3.3.2纸病的在线检测 由于涂布白卡纸对纸张的外观质量要求很高,我公司进口了~套美国生产的纸痫检测 装置,可在线对生产过程中的各种纸病进行连续检测,在完成工序进行分拣,以保证最终产 品质量。 3.3t3芯层的上浆系统以及各网案的改造 防伪涂布白卡纸的匀度对纸张表面的平整性及印刷性能影响很大。为此,我们对芯 层的上浆系统及各层网案进行了改造。芯层由一次冲浆改为二次冲浆,使上网浓度降低。 各层网案采用陶瓷脱水板,使各部脱水均匀,增大网案的湍动,从而有效保证成纸的匀度, 使产品质量得到明显提高。 第四章 生产工芝技术 4.I制浆系统 浆料的选择与浆料的配方 BCTMP浆的分散技术 BCTMP浆的后处理技术 BCTMP浆的贮存、输送过程中再絮聚的研究与防范 扣浆设备的研究改进 最佳打浆效果的研究 4.1.1BCTMP的使用技术 BCTMP主要用于纸张的芯层,其松厚度及成型对纸张产生最重要的影响,国外纸 厂由于规模大都配备有自己的制浆系统,而我们必须使用进口的商品木浆,BCTMP在闪 急干燥过程中其物理和化学性能会发生变化,如何有效地使用商品BCTMP用于高档纸张 成为世界上一个难题,通过我们系统的研究和数十次大规模的生产试验,成功地选择了最 适宜的浆种,成功地解决了BCTMP浆的分散技术、后处理技术以及防止贮存、输送过程 中的再絮聚的技术,这些技术均有创新的技术内涵,目前已被国内外同行大量采用,使 BCTMP的应用技术提高了一步。 4.1.2浆料的选择与浆料的配方 面浆应选择强度好、匀度好、白度高的化学浆芯浆应选择松厚度好、强度好、成形好 的BCTMP底浆应选择强度好、白度合适的化学浆通过对几十种原料的筛选对比试验,确 定了适宜的浆料品种和各种浆的配比。纸浆市场上浆料的种类很多,价格相差亦大,远择合 适的浆料及配比不仅对成纸质量影响较大,而且直接关系到公司的经济效益。 附表是试机初期筛选各层浆种及配比的生产性试验结果。由此可见,从成纸质量PPS 及挺度两项主要物理指标看,芯层浆以错浆种为佳,其次是3撑、7撑浆种。面浆层对成纸 性能影响较大,最好选用C、E浆种。 表4-1浆种配比的生产试验 16 20%l#+80%4#20%l#+80*/04# 355%删+645%l# 60%3+40删 40%4#+60%1#40VM#+40%3#+20%1# 40%4#+60%l# 40%4#+60%1# 46%7#+54%甜 65%坩+35%删 60%蜊+40%7# 40%3#+60%7# 40%6#+60*/04# 33%d+66%A33%d+66%A 10%5#+90%A20%5#+80%A 23002306 23l0 2305 229.6 2275 2280 226.0 229.5 2290 2276 2291 23l3 232.0 231,2 2314 23l3 231.7 232.0 3580 5000 2380 2600 1640 2835 272.0 1870 1670 l7l0 1770 1620 2040 258.0 249.0 2150 1620 3760 228.43940 3065 4.1.3BCTMP浆的分散技术 BCTMP浆应选择合适的碎解温度、时间及储存期。国外大部分使用液体浆,商品 BCTMP浆经过闪急干燥后疏解困难,通过研究,掌握了有效分散还原各种不同BCTMP tl,t‘Il 1.1l^ll 图4.1BCTMP的碎解时阃与松厚度的关系的技术。BCTMP的碎解条件,对成纸的松厚度、挺度有一定的影响,如延长碎解时间 会使松厚度、挺度下降。较合适的碎解条件为:温度50~70"C,浓度4.5~5.5%,时间25~ 35分钟。BCTMP的储存期不宜过长,否则会疏解困难,出现大量纤维束团,影响成纸质 量。一般应控制在半年内。BCTMP的储存条件要求干燥、通风,避免阳光直射。如潮湿、阳光曝晒会降低BCTMP品质,带来浆料泛黄、疏解困难等…系列质量问题。 4.1.4BCTMP浆的后处理技术 纸板的灵魂是芯层,芯层成型好坏对纸板质量产生直接也是最主要的影响。芯层 BCTMP处理好坏至关重要,经过大量探索,掌握了各种BCTMP分散后再处理的技术。 BCTMP木素含量高、纤维脆性大,机械处理时,纤维易断,如受强力的机械揉搓作用, 会使细小纤维增多,扣解度上升,造成成纸松厚度、挺度下降。因此,BCTMP的疏解采 用纤维疏解机轻刀处理,既保证成纸匀度,又不影响成纸挺度。表4.2是BCTMP疏解前后 试验抄片测定结果。 表4-2 BCTMP琉解前后试验抄片 4.L5BCTMP浆的贮存、输送过程中再囊聚的研究与防范 懈tcgdet)扭捏t-札m l‘ll拇指‘哥’耐’图4.2 BCTMP浆的贮存时间与检厚度的关系 BCTMP处理完毕后在贮存、输送过程中会自动再絮聚,通过研究掌握了BCTMP再 絮聚的基本条件和防范措旋。疏解后BCTMP不易长时间存放,否则会降低成纸的松厚度 4.1.6打浆设备的研究改进改用台湾盘磨,选择合适磨片型号和材质,采用改善打浆效果硬件设施。 流程的改进 LBKP与NBKP分别打浆或混合打浆,其效果比较,历来争议较大,公司原设计流程采 用的是分别打浆,但是随着浆料的选择及其配比的确定,原设计流程已不能满足生产需要, 为此公司大胆试验,采用LBKP与NBKP混合打浆,既平衡了生产能力,又降低成木。 (根据面、底浆的不同要求及对产品的质量影响的大小,合理选用LBKP、NBKP)设备的更 新通过技术交流,选用台湾巾500盘磨代替原因产巾550盘磨,改善打浆效果,降低打浆 能耗(40度/吨浆)。 表4.3打浆试验 4.1.7纸张的挺度 涂布自卡纸作为一种折叠包装纸板,挺度是最重要的物理指标,因为制成的纸盒的实 用性取决于在包装时而不致于凸起的性能。一种满意的纸板,需具有较好的弹性,防止在 包装使用时弯曲到超过其弹性极限。因此,提高涂布自卡纸的挺度是提高纸盒成型性及包 4.1.7.1涂布白卡纸的挺度 涂布白卡纸是一种粘弹性材料,因此挺度是一种弹性强度性。根据材料力学理论,可以 推导出均一纸板的挺度关系: E一弹性模数T一纸板厚度 挺度与弹性模数呈正比,弹性模数是在弹性极限下单位应力与应变的比,它是用帕 19弹性模数越高,挺度就越高。而弹性模数取决于单位面积上的应力/应变,在一定负荷 下,降低成纸应变就可以提高挺度。在理论上,挺度是随厚度的立方而增加,实际中,由 于各层纸板层的性质不一,挺度是随厚度的2.5~3.0方增加。厚度是提高挺度最重要的因 4.1.7.2多层纸板的挺度分析在多层纸板中,由于各层所用的原来料不同,定量、厚度不一,每一层对挺度的影响 是不同的。为作进一步的探讨分析,根据材料力学的理论可以推导出多层纸板中某层的挺 度关系式: s一挺度z一某层距中性层的距离E一弹性模数 假设三层纸板中,各层材质相同、均一。芯层定量占总定量的50%,面层、底层相同。 经计算后作图。 的作用(筠)纸层厚度 图4.3纸板厚度与挺度的关系 从理论计算分析得出,面层与底层材料性能占总挺度的90%,对纸板总的挺度影响很 大。因此,在面层、底层中选择比较好的纤维,提高抗张强度,对纸板挺度产生有利的影 响。而在纸板芯层,主要是作填充层,提高纸板的厚度,而本身的强度对接个纸板的挺度 的影响不大。因此芯层可选择松厚度较高的浆种。如磨石磨木浆、BCTMP、TMP等各类 机械浆:可以大大提高纸板的挺度。 对国外生产的涂布自卡纸结构分析来看.芬兰“双A”牌挺度比较高,芯层使用了 SGW、TMP浆,美国“维斯维克”纸板芯层全为漂白化学浆,挺度相对要差些。 4.1.7.3纸浆的选择对挺度的影响 涂布白卡纸由面层、芯层、底层组成。面、底层在使用时受到拉伸与压缩,其本身的 强度影响最大,因此,面、底层使用漂白化学木浆。芯层浆本身强度要求不商,但需具有 较高的松厚度,提高纸板的厚度,芯层使用BCTMP浆。芯层定量占涂布自卡纸总定量的 50%左右,对挺度影响最大,所以芯层浆的各种性能指标选择尤为重要。游离度:游离 度高,会增加成纸的厚度与挺度;白度:降低浆料白度,有利于提高BCTMP的松厚度 和纸板挺度;树种:纸浆的纤维形态会影响挺度,总的来说,针叶木浆具有较高的挺度, 但个别阔叶木BCTMP浆具有优越的松厚度和挺度。见表4—4 表4‘4不同纸浆的物理特性 从表4-4可以看出,七种BCTMP浆中以4;I}浆种挺度最高,它属于一种阔叶材,纤 维较短成纸匀度较好。因此,是生产涂布自卡纸芯层的主要浆种。不同的BCTMP浆混合 配用,在纸机抄造过程中,经过各道压榨、压光后,造成挺度损失。如果松厚度高的BCq-MP 浆占的比例较大,则经压榨、压光后,挺度损失少,可以保持纸板具有较高的挺度,见表 松厚度cm3/g3.76 80%1# 挺度nan.m 4.20 40%4# 定量g/m2 150 松厚度cm3/g3.85 60%1# 挺度mN.m 4.5 3.20 2.50 】48 3.30 3.10 3.22 3.40 】53 3.20 3.50 3.14 2,90 】49 3.202,90 30,9 356 60%4# 定量g/m2 147 146 146 146 松厚度cm3/g4.11 3.43 3.47 338 40%1# 挺度mN.m 4.21 3.25 2.99 3.10 26.4 80%4# 定量g/m2 150 150 150 150 松厚度em3/g4.15 3.60 3.70 3.48 20%1# 挺度mN.m 4.70 3.80 3.90 3.60 19.1 4.2涂布部分 4.2.1软压光技术的研究 在涂布后,对白卡纸采用软压光进行整饰。软压光具有运行性能好,占地面积小和整 饰效果好等特点。纸幅经过较高的温度和压力所形成的“弹性压区”之后,可以取得较 好的光泽度和平滑度,同时,纸张的紧度变化幅度比较小,也比较均一,图4.4.a和图4.4 图4.4.a刚性压区纸幅紧度的变化示意图4.4.b弹性压区纸幅紧度的变化示意图 分别是刚性压区和弹性压区纸幅紧度的变化示意图。所以,白卡纸经过压光整饰后 可以保证自卡纸的松厚度,减少了在印刷过程中出现斑点的现象。 4.2.1.1软压光压力对白卡纸质量的影响 在硬辊温度为150,车速20m/min,涂布后纸板水份为6.2%的条件古改变压区压力 对涂布纸板进行整饰。图4.5到图4.14是白卡纸的油墨光泽度、光泽度、平滑度、PPS和 挺度随夹区压力的变化。从图中可以看出平滑度发展很快,挺度则赢线下降,而光泽度、 油墨光泽度和PPS发展到一定程度后增加缓慢。 4.2.I.2软压光温度对自卡纸质量的影响 在压区压力为l10kN/m,车速20m/min,涂布后纸板水份为6.2%的条件下改变硬辑 温度对涂布纸板进行整饰。图八到图十二是白卡纸的挺度、油墨光泽度、光泽度和PPS随 6090 1201鼬’180 图4.10挺度随硬辊温度的变化60 90 120150180 且lnl.1t 图4.13平滑度随灾区压力的变化图4.14PPS隧硬辊温度的变化 硬辊温度的变化。从图中可以看出平滑度发展很快,挺度下降则要平缓些。而光泽度 和油墨光泽度增加较缓慢,PPS降低也较缓慢。所以,较高温度下压光,达到较好的效果。 综上所述,为了取得较好的平滑度,可以尽可能地提高硬辊温度和夹区压力;增加温度和 压力,可以得到理想的光泽度、油墨光泽度和PPS;为保证挺度这一指标,应避免过高 压力,可适当提高温度。 4.2.2消除涂布刮刀痕的研究和改进 涂布头刮刀痕产生的原因比较复杂,根据几年的生产经验,按我公司目前的配方,出 现刮刀痕的原因大致如下: 4.2.2.1刮刀及使用情况 刮刀本身刀口有缺陷、生锈; 换刀时刀口保护胶带没撕干净: 使用时间长,磨损严重; 解决方法:做好刮刀口防锈,换刀后用细砂纸轻轻打磨刀口,定时更换刮刀。 刀口卡住杂物。 4.2.2.2涂料及相关的条件 涂料颜料杂质较多,粒度不均; 涂料制备过程中外界混入的塑料带、胶皮、木片或其它杂物; 涂料胶乳及助剂结皮、沉淀或腐败: 涂料结垢形成的料块颗粒: 涂料液制备好后放置过久沉淀或变质; 解决方法:控制颜料的粒度分布及投料环境的卫生,在助剂加入贮存槽前加筛网过滤, 涂料制备好以后避免放置超过12小时以上,做好涂料防腐。 涂料各项物理指标(保水值、粘度等)不在工艺要求范围内。 各原料之间的相容性不好(主要是原料换批、换品种、工艺更改或更改加入次序等1。 解决方法:在原料换批、换品种或工艺更改之前,在中心化验室做好小试,观察涂布 原料的相容性和流变性及涂料的保水性和粘度等。 涂料料温过高或流变性不适合。 4.2。2.3设备 涂料盘冷冻水不正常,料盘结料严重; 振动筛和压力筛的筛网有破损; 未按规定定期清洗系统; 热风箱流程中油漆及铁锈掉落后被风通过喷嘴吹落纸面: 解决方法:将热风箱系统换成不锈钢的。 分散槽的分散能力及系统的计量误差。 解决方法:观察分散槽的电流及频率,并定期做系统加入量的 校验。 4.2.2.4操作 刮刀及背辊的间隙刮、刮刀角度、上料辊和背辊的间隙是否合适; 上料辊的转速; 涂布量的大小: 刮刀口涂料回流上料比不够(大约回流:上料=9:1)。 4.2.2.5原纸 原纸表面夹带杂物; 原纸水份不合适。在生产过程中,控制好系统的卫生,及涂料颜料的粒度是非常重 要,为此我们在底料上料系统中增加了一套压力筛,改善涂料的洁净度。但就涂料性质方 面,有如下儿点: (1)颜料粒径 对于刮刀涂布来说,粗大的颗粒是致命的,因为它不可能通过刮刀,而在涂布头造成 刮刀痕,因此,我们在选择原料时,不但对颜料的粒径在2pm以下的有要求,而且严格 控制颜料粒径面涂颜料在6um以上,底涂颜料在lOum以上的颗粒不能有,从理论和 实际上我们发现,粒径在75in的颗粒一定会产生刮刀痕,首页-海豚之星娱乐-海豚之星平台【海豚之星注册登录】-虽然在一般的生产过程中, 这种颗粒基本能被筛网除去,但我们不能排除由于筛网破损而使这些颗粒混入涂布头,或 者由于车间环境卫生不佳而导致各种尘埃、颗粒混入其中。另外,颜料粒径在0.5uin以 下,面涂颜料在21.tm以上、6pm以下,底涂颜料在2|1111以上、10um以不能太多:如 果粒径在0.5um以下的颗粒太多,相应的颜料的比表面积增大,需要更多的胶粘剂,而 涂层的保水性降低,特别是如果此现象发生在底涂,底涂保水性变差,面层涂料上涂瞬间 很快在刮刀口干结,易在面涂形成串条印。以下是几种颜料的粒度分布曲线及涂布头表现 情况: 26 一冉tII.O 表4-6涂料稳定性试验(3)涂料保水性 除了要求原纸具有一定的施胶度外,还要求涂料的保水性应较好,这样才有利于涂布 操作,否则,涂料保水性不好时,因涂料失水过快,会出现以下情况涂展性不良;涂 布时易产生刮刀痕;涂料粘度与浓度,在循环使用时,会上升较快,进而造成涂布困难; 涂层空隙构造不均匀;干燥后,表面的涂层易发生陷落现象。 4.2.3涂布方式和涂布工艺的研究 4.2.3.1涂布方式对纸板性能的影响 我公司的涂布头为Rolllflox计量棒/刮刀互换式,这给涂布操作带来很大的灵活性。白 卡纸为正面两次涂布,即预涂之后再进行面涂:以下是几种不同涂布方式对白卡纸性能的 影响。 表4.7不同涂布方式对自卡纸性能的影响 表4-8不同涂布方式对白卡纸性能的影响。 可见,以硬刮刀+软刮刀的涂布方式,可以取得理想的质量指标。 4.2.3.2涂布量对纸板性能的影响 表4-9涂布量对纸板性能的影响 为取得较好的物理指标,涂布量一般应控制在199/m2以上。 4.2.3.3涂料固含量对纸板性熊的影响 表4.10涂料固含量对纸板性能的影响 可见提高固含量涂布,对提高纸面的光泽度是比较理想的。 4.2.4涂料配方的研究与不断完善 对纸扳原纸进行涂布,主要目的是改善其印刷适应性,原纸由纤维的网架结构和一定 的空隙构成月纤维直径约2040/um,在印刷过程中,转移到纸上的油墨会由于毛细管作 用向纤维扩散,造成画面的清晰度和对比度变差。因而需要使用较细的颜料(直径约】~2/ Ilm),对原纸进行涂布,涂布的另一目的是取得良好的光学性能。 29 4.2.4.1颜料不同配比对自卡纸质量的影响 颜料的作用是给自卡纸提供必要的白度、光泽度、印刷光泽度和不透明度等指标。常 用的颜料有瓷土和碳酸钙,前者可以取得较好的光泽度和平滑度,但其流变性和白度略差; 后者可以取得较好的白度,流变性好,降低粘合剂用量,提高纸张的吸墨性,但其光泽度 低.不透明性差。光泽度和油墨吸收性是涂布纸板比较重要的指标,图4.16a、图4.16b是 圈4.16_b囊料苇舟鬣比对光泽虞,世纪娱乐一 4.16.b蕊辩不同配比对It一髟 这两指标随颜料不同配比的变化。 表4-11颜料不同配比对自卡纸质量的影响 涂层性能 碳酸钙 瓷土 起泡空隙率 印刷光泽度 304.2.4.2特种颜料对纸板性能的影响 我们选用了三种颜料,以一定的比例取代面层中的瓷土,下表是测试结果,可见,加 入特种颜料A和c可以改善纸板的性能。 表4.12特种颜料对纸板性能的影响 4.2.4.3粘合剂对纸板性能的影响 粘合剂的作用是把颜料颗粒粘合在一起,并把他们粘到纸上,同时取得一定的光泽度 和印刷性能,常用的粘合剂主要有胶乳和淀粉两大类。 a不同胶乳对纸板性能的影响 表4-13不同胶乳对纸板性能的影响 以上是不同种类、不同厂家的胶乳对纸板性能的比较。 b含淀粉配方对纸板性能的影响 表4.16含淀粉配方对纸板性能韵影响 4.2.5纸张性能的不断完善我公司的自卡纸在投入市场后,针对用户反馈的信息,在纸板的制盒时的模切和粘合 性能方面,我们进行了大量的实验: 4.2.5.1纸板的模切性篱 原纸对模切的影响主要来自芯层浆料,因此我们对比了几种浆料的磨耗对比 表4.17几种颜料的磨耗值对比 二氧 颜料 重质碳酸钙 轻质碳酸钙 煅烧士 含水瓷士 涂层颜料对模切刀的损耗,也是造成白卡纸印刷后模切耗刀的原因。由此,在为对模切性能有强烈要求的用户,在生产白卡纸时,我们避免使用二氧化钛 和煅烧土做涂布用颜料,但在相同种类的颜料中的磨耗值也同样存在差别,列表如下: 表4—19同种类的颜料中的磨耗值比较 经过针对性的调攘以后,我们的白卡纸模切性能已有明显的改善。 4.2.5.2纸板的粘结性能 纸板的制盒性能在包装机上除挺度外,粘结性能也是一个非常重要的因素,用户要求 将纸板制成盒后(正面与背面粘结),小盒烟包的可翻动部分的两侧在撕开时,可把自卡纸 的背层破坏并撕开(进口美国纸可做到);而我们以前生产的纸板在成盒后撕开时.仅从粘合世纪

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