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摘 要:对提升再造烟叶网部留着率进行了研究,结果表明:(1)不同湿重浆料留着率由高至低依次为
5.5>4.5>5.0>5.3>4.8,湿重5.5g时浆料留着率最高为62.51%。(2)使用改进后的成形板,网部留着率提
升至73.49%。(3)总压148mmH2O、唇口开度11.5mm、摆振转速300r/min时,留着率最大。根据极差分析影响留
着率从大到小的参数为摆振转速>唇口开度>流浆箱总压。(4)使用某品牌新助剂,对应的白水浓度、留着
率有相应的提高,网部留着率可达64.67%。在助剂添加比例0.2%时,网部留着率最高为61.4%;在助剂添加
比例0.18%时,填料留着率最高为83.2%。
关键词:再造烟叶;留着率;湿重;上网参数;助剂
Abstract: The research of ascending the retention in wire part of reconstituted tobacco leaf was studied in this paper. The results show as follows:(1) the order of different pulp with different wet weight from high to low ranks as 5.5>4.5>5.0>5.3>4.8, the highest wire part retention is 62.51% when the wet weight is 5.5g; (2) the wire part retention increases to 73.49% when use of improved forming board; (3) the wire part retention is the highest when the total pressure is 148mmH2O column, the opening of the head box lip is 11.5 mm, the shaking speed is 300r/min; (4) by using some brand new additives, the corresponding water concentration and the wire part retention have a corresponding increase, even the wire part retention is 64.67%. The highest retention rate in wire part keeps up to 61.4% when additives is added by 0.2%, the highest fi ller retention reaches up to 83.2% when additives added by 0.18%.Key words: reconstituted tobacco; retention rate; wet weight; online parameter; additives
提高再造烟叶网部留着率的研究⊙ 卓治非 高忠渊 林大燕 施建在 黄思敏
(福建金闽再造烟叶发展有限公司,福建罗源 350600)
A study on ascending the wire part retention rate A study on ascending the wire part retention rate of reconstituted tobacco leaf of reconstituted tobacco leaf ⊙ ZHUO Zhi-fei, GAO Zhong-yuan, LIN Da-yan, SHI Jian-zai, HUANG Si-min (Fujian Jinmin Reconstituted Tobacco Leaf Development Limited Company, Luoyuan 350600, Fujian, China)
卓治非先生,助理工程师;主要
从事造纸法再造烟叶研究。
技术进步TECHNOLOGY
中图分类号:TS754; TS761.2
文献标志码:A
文章编号:1007-9211(2017)06-0025-04
25Mar ., 2017 Vol.38, No.6
China Pulp & Paper Industry
据统计,打叶复烤及卷烟生产过程中产生的烟梗、
碎烟片、烟末约占原料总量的1/3[1],为避免浪费,烟草
行业通过造纸法再造烟叶实现废料再利用。造纸法再
造烟叶是一个分离与重组的工艺过程,即利用废弃的烟
梗、烟叶碎片、烟末等为原料,经过浸提、浓缩、分离、打
浆、磨浆、抄造、烘干、加香工艺过程,制成性能优良的
天然烟叶薄片,用作卷烟填充物,回用于卷烟生产[2,3]。
在再造烟叶生产流程中,浆料网部留着率是影响产品得
率的最关键因素之一;此外,流失的细小浆料随着浓白
水进入污水系统,经压滤后产生了大量的废渣,外运填埋
也影响了环境。本项目拟对制浆工艺、湿部化学助剂、网
部成形脱水系统等研究分析,优化制浆、抄造成形工艺,
提升浆料网部留着率,以提高造纸法再造烟叶的产品得
率,降低生产成本,减小废渣排放处理的负荷。
1 材料与方法
1.1 材料及设备
助剂(国内某品牌),烟草浆。Mor f i Compacdt
纤维形态分析仪:法国Techpap公司;BTG DFR-05
动态滤水仪:BTG公司;DHG-9070A型电热恒温鼓风
干燥箱:上海一恒科技有限公司;AR2140型电子天平:
美国奥豪斯。
表1 不同湿重成浆浆料纤维分析数据
样品名称
纤维数量(5min)
百万根/g
长度/μm
重均长度/μm
宽度/μm
粗度/(mg/m)
扭结角/°
扭结角/%
弯曲/%
帚化率/%
切断纤维/%
细小纤维数量(5min)
百万根/g
细小纤维面积/%
细小纤维长度/%
细小纤维平均面积
细小纤维平均长度
4.5
6169
2.704
833
1400
29.9
0.4315
130.677
32.588
11.978
1.123
42.148
203053
80.984
13.722
62.465
1142
50
5712
2.506
798
1355
30.3
0.4831
129.113
30.158
11.995
1.14
43.108
222614
88.321
14.522
65.934
1097
49
5.0
5554
2.413
792
1346
30.2
0.5006
130.843
30.2
11.673
1.217
43.751
206839
82.585
13.995
66.682
1114
49
5.3
6483
2.81
810
1382
30.5
0.4234
129.981
30.096
11.61
1.145
43.59
235983
93.634
15.019
65.493
1106
49
5.5
5369
2.375
827
1392
29.9
0.4941
130.035
32.887
11.976
1.051
41.717
206680
82.859
16.247
64.847
1091
49
4.8
表2 不同湿重成浆留着率
样品
4.5g
4.8g
5.0g
5.3g
5.5g
留着率/%
52.08
43.72
50.97
46.69
62.51
1.2 方法
网 部 留 着 率 计 算 方 法 [ 4 ] :
FPR=(cH-c T)/cH×100%
式中:F P R-首程留着率,%;
c H—流浆箱内的纸料浓度;c T—白水
盘内的白水浓度。
2 结果与分析
2.1 成浆湿重对留着率的影响
设置成浆浆料湿重为4.5g、
4.8g、5.0g、5.3g、5.5g,利用纤维分析
仪及动态滤水仪进行浆料性状分析
及留着率对比实验,结果如表1,表2。
由表1可见,不同精浆湿重纤维量由高
至低为5.5>4.5>>5.0>5.3>4.8、纤
维长度4.5>4.8>5.5>5.0>5.3,细
小纤维平均长度无明显差异,细小纤
维平均面积由低至高依次为4.8<5.0<5.5<5.3<4.5。
由表1可知,不同湿重浆料留着率由高至低依次为
5.5>4.5>5.0>5.3>4.8。综合以上数据,可选定成浆
湿重指标为5.0~6.0g。
2.2 成形板选型
将原有4×20mm的刮水板组合成形板组合更改为
200mm+75mm+75mm+75mm,加宽第一块导板,限
表3 成形板更换前后各牌号留着率对比
项目
改造前
改造后
品牌号
某品牌1
某品牌2
某品牌1
某品牌2
0.77
0.78
0.75
0.69
上网浓度
/%
留着率
/%
58.58
56.93
73.49
56.99
0.319
0.330
0.198
0.298
白水浓度
/%
技术进步 TECHNOLOGY
26第38卷第6期 2017年3月
加比例对网部及填料留着率的影响(图2)。由图2可知,
随着助剂添加比例增加,网部留着率先下降后上升,在
助剂添加比例0.2%时,网部留着率最高61.4%。而随着
制开始阶段的浆料脱水,在接下来窄的扁平状刮板和
间隙处产生低脉冲脱水,以获得好的留着率。同时缩短
刮水板之间的间隔。旨在减少原先窄刮水板可能造成
的过分强烈脱水,降低滤水速率,减少填料及细小纤维
流失;同时,加宽的刮水板有利于保持网面上浆料的微
湍动,有利于纤维搭架并克服纤维絮聚的现象,进而改
善对填料及细小纤维的机械截留。对比改造前后某品
牌网部留着率(表3)。由表3可知,某品牌1在更换成形
板前后留着率有显著的升高,由更换前平均58.58%升为
更换后73.49%,提高14.91个百分点;对某品牌2产品留
着率有略微的升高,更换后留着率56.99%,相比更换前
56.93%提高0.06个百分点。
2.3 流浆箱控制参数优化
采用正交实验研究流浆箱总压、流浆箱唇口开度、
成形网摆振转速对网部留着率的影响。设计实验及结
果见表4。由表4的R值大小可以判断出,影响网部留着
率的因素大小依次为:摆振转速>唇口开度>流浆箱
总压。通过正交实验的k值可以得到最佳工艺条件为:
流浆箱总压148mmH2O、唇口开度11.5mm、摆振转速
300r/min时,留着率最大。
对比上网参数优化前后某品牌网部留着率(表
5)。由表5可知,上网参数优化后,两个牌号产品留着
率均呈上升趋势。其中某品牌1产品留着率由62.59%升
为66.08%,提升3.49个百分点;某品牌2产品留着率由
56.95%升为58.11%,提升1.16个百分点。参数优化前后
片基纤维排列对比图(图1)。由图1可见,参数优化后的
片基纤维整体分布均匀性好于优化前,片基透光、漏点
等纸病明显少于优化前。
2.4 助留助滤剂对网部留着率的影响
助留助滤剂主要工作原理为使疏水性胶体悬浮液
产生聚集,带来均匀的絮团,原本用于填充空隙的细小
物质被絮聚,从而有效腾出水分下渗空间,使滤水速度
明显加快。助留助滤剂对留着率影响的主要参数有助剂
种类、添加比例等。
本研究采用两种品牌助剂进行试验,研究其对网
部留着率的影响(表6)。由表6可知,无使用助剂网部留
着率为49.37%,使用助剂1网部留着率下降至32.08%,
使用助剂2网部留着率上升至64.67%,上升约23.66%。
因此,选用助剂2。在选用助剂2的前提下,研究不同添
表5 上网参数优化前后各牌号留着率对比
项目
优化前
优化后
品牌号
某品牌1
某品牌2
某品牌1
某品牌2
0.74
0.74
0.81
0.81
上网浓度
/%
留着率
/%
62.59
56.95
66.08
58.11
0.28
0.32
0.28
0.34
白水浓度
/%
表6 不同品种助剂留着率对比
项目
无助剂
助剂1
助剂2
0.79
0.75
0.75
上网浓度
/%
留着率
/%
49.37
32.08
64.67
0.398
0.506
0.265
白水浓度
/%
表4 正交实验结果
实验号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
k1
k2
k3
极差
总压/
mmH2O
148
148
148
151
151
151
154
154
154
0.84
0.80
0.76
0.01
300
600
900
600
900
300
900
300
600
0.84
0.80
0.76
0.06
转速
/(r/min)空白列
1
2
3
3
1
2
2
3
1
0.83
0.81
0.81
0.01
11.5
12.0
12.5
11.5
12.0
12.5
11.5
12.0
12.5
0.91
0.76
0.73
0.02
开度
/mm
0.97
0.82
0.74
0.92
0.70
0.78
0.83
0.77
0.68
留着率
/%
图1 上网参数优化前后片基性状对比照片
技术进步TECHNOLOGY
27Mar ., 2017 Vol.38, No.6
China Pulp & Paper Industry
(2)改进后的成形板减少浆料上网后的剧烈脱
水,对片基性状起一定的改良作用,网部留着率提升至
73.49%。
(3)总压148mmH2O、唇口开度11.5mm、摆振转
速300r/m i n时,留着率最大。根据极差分析影响关系
从大到小为摆振转速>唇口开度>流浆箱总压。参数优
化后的片基纤维整体分布均匀性好于优化前,片基透
光、漏点等纸病可见明显少于优化前。
(4)使用助剂2,对应的白水浓度、留着率有相应的
提高,网部留着率可达64.67%。同时提高助剂添加量,
网部留着率先下降后上升,填料留着率先下降后上升,
在助剂添加比例0.2%时,网部留着率最高61.4%,在助
剂添加比例0.18%时,填料留着率最高83.2%。综合考
量,选择助剂添加比例0.2%。
参考文献
[1]刘晶,邱晔,王建,等.国内外造纸法再造烟叶纤维形态分析[J].中
华纸业,2012,33(16):10-13.
[2]张大坤,严新龙,等.造纸法再造烟叶涂布率三种检测方法的建
立[J].中华纸业,2016,37(22):49-52.
[3]孙先玉,孙博,等.造纸法再造烟叶加工技术研究进展[J].生物质
化学工程,2011,45(6):50-56.
[4]何北海,等.造纸原理与工程[M].北京:中国轻工业出版社,2013.
助剂添加比例增加,填料留着率先下降后上升,在助剂
添加比例0.18%时,填料留着率最高83.2%。综合考量,
选择助剂添加比例0.2%。
3 结论
(1)不同成浆湿重纤维分析数据存在较大差异,不
同精浆湿重纤维量由高至低为5.5>4.5>5.0>5.3>4.8、
纤维长度4.5>4.8>5.5>5.0>5.3,细小纤维平均长
度无明显差异,细小纤维平均面积由低至高依次为
4.8<5.0<5.5<5.3<4.5。不同湿重浆料留着率由高至低
依次为5.5>4.5>5.0>5.3>4.8,湿重为5.5g时浆料留
着率最高62.51%,综合评价后选定5.0~6.0g为成浆湿
重控制指标。
[收稿日期:2016-12-23]
技术进步 TECHNOLOGY
图2 助剂添加量对留着率的影响
◆修磨各类造纸烘缸、组缸。
◆烘缸轴头修复。
◆补烘缸漏气。
◆烘缸表面热喷涂。
◆卧式碎浆机轨道修复。
◆设备改造及安装工程。
◆磨烘缸设备、培训技术
山东省聊城市东昌府区众联造纸技术服务部
主 要 服 务 内 容
专业修磨烘缸
电话(传真):0635-8211546 邮箱: hct7723.163.com 手机:13508937723
联系人:韩传涛 网址:http://zlzzjs.chinapyp.com
28第38卷第6期 2017年3月