導(dǎo)語：皺紋濾紙生產(chǎn)工藝探究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:通過實(shí)驗(yàn)確定了生產(chǎn)皺紋濾紙的原料配比、打漿工藝及起皺技術(shù)，優(yōu)化了化學(xué)助劑的使用條件，生產(chǎn)出了性能優(yōu)良的柴油濾清器濾芯用皺紋濾紙。

關(guān)鍵詞:皺紋濾紙;生產(chǎn)工藝;化學(xué)助劑;起皺技術(shù)

起皺技術(shù)是使紙張產(chǎn)生橫向皺紋的一種機(jī)械加工方法，它可以改變紙張的一些物理性質(zhì)，增加紙張的柔軟性和韌性，改變紙張的吸收性和透氣性等［1］。紙張是否需要起皺由紙張的用途決定，如衛(wèi)生紙和餐巾紙起皺是為了增加紙張的柔軟性和伸長性，紙袋紙起皺是為了增加紙袋紙的破裂功以適應(yīng)包裝的需求，濾紙起皺主要是為了增加濾芯的有效過濾面積［2］。本研究從皺紋濾紙的原料配比和打漿工藝、起皺原理與技術(shù)、化學(xué)助劑的使用3個(gè)方面對柴油濾清器濾芯用皺紋濾紙進(jìn)行探討。

1皺紋濾紙的生產(chǎn)工藝

1.1皺紋濾紙的技術(shù)指標(biāo)。汽車工業(yè)濾紙是生產(chǎn)濾芯器的原材料之一，其中燃油濾紙主要是濾出燃油中的雜質(zhì)粒子，保證內(nèi)燃機(jī)安全有效地運(yùn)行。燃油濾紙要求具有一定的物理強(qiáng)度以承受流體壓力，還要有一定的孔徑大小和開孔率以保證一定的流量要求［3］。根據(jù)企業(yè)和客戶需求來制定柴油濾清器濾芯用皺紋濾紙技術(shù)指標(biāo)，如表1所示。1.2皺紋濾紙的生產(chǎn)工藝流程。柴油濾清器濾芯用皺紋濾紙的生產(chǎn)工藝流程圖如圖1所示。由圖1可知，將針葉木漿加入碎漿機(jī)碎解，然后利用雙盤磨漿機(jī)磨漿，后經(jīng)勻漿分散后在調(diào)漿池中加入濕強(qiáng)劑。將制備好的漿料經(jīng)流漿箱上網(wǎng)脫水成形和壓榨脫水后，當(dāng)水分含量為40%～60%時(shí)，在第一只烘缸上對紙張進(jìn)行起皺處理，然后利用烘缸把紙張干燥到90%以上的干度，再進(jìn)行表面涂膠，最后經(jīng)烘缸烘干至成品所需干度，再進(jìn)行卷取和完成整理。1.3紙漿配比選擇。為了滿足皺紋濾紙的強(qiáng)度、透氣度和孔徑要求，實(shí)驗(yàn)分別選擇了加拿大虹魚牌(KAMLOOPS)針葉木漿(纖維平均長度2.5mm)、美國白金(WHITEGOLD)短纖維針葉木漿(美國W漿，纖維平均長度1.18mm)分別與美國布朗斯威克(GP-BUNSWICK)針葉木漿(美國G漿，纖維平均長度2.6mm)以不同配比抄造定量為96g/m2的皺紋濾紙，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。由表2可知，采用加拿大虹魚漿與美國G漿配比抄造時(shí)，隨著美國G漿比例的提高，濾紙的耐破度、透氣度和孔徑均提高。這是由于美國G漿纖維本身較粗較長，強(qiáng)度較高，而加拿大虹魚漿也是長纖維針葉木漿，兩者長度相差不大，故皺紋濾紙的強(qiáng)度、透氣度和最大孔徑隨美國G漿配比的提高而提高。當(dāng)采用美國W漿與美國G漿配比抄造時(shí)，由于美國W漿纖維長度較短，本身強(qiáng)度較低，故其在配比為50∶50時(shí)耐破度低于150kPa。隨著美國G漿用量的增加耐破度提高，透氣度和最大孔徑也增大。加拿大虹魚漿與美國G漿以50∶50的配比抄造時(shí)，所得濾紙的耐破度、透氣度和最大孔徑均達(dá)到產(chǎn)品質(zhì)量要求，綜合質(zhì)量較好，故最終選擇了加拿大虹魚漿與美國G漿以50∶50的比例混合來抄造皺紋濾紙。1.4打漿工藝。為了盡量保持原生纖維的長度，并使纖維充分吸水潤脹和細(xì)纖維化，實(shí)驗(yàn)使用針葉木漿生產(chǎn)皺紋濾紙的打漿工藝主要采用以疏解為主的游離狀打漿方式。雖然打漿有助于提高紙張強(qiáng)度，但也會(huì)使紙張緊度增大，孔隙率降低，過濾效率下降，同時(shí)打漿度過高也會(huì)使紙幅與烘缸黏附力過大而影響起皺。分別使用15°SR、17°SR、20°SR、22°SR4種不同打漿度的紙漿進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，當(dāng)紙漿打漿度在20°SR時(shí)，皺紋濾紙成漿的濕重為9.2g，成紙定量是95.6g/m2，耐破度180kPa，最大孔徑41.8μm，透氣度45L/(m2•s)，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到了生產(chǎn)要求。

2起皺原理與起皺技術(shù)的應(yīng)用

2.1起皺方法。根據(jù)起皺加工時(shí)紙幅的水分大小可分為濕法起皺和干法起皺［4］。紙幅在潮濕狀態(tài)下起皺的方法，叫做濕法起皺。濕法起皺又可以分為兩種情況，即壓榨起皺和烘缸起皺(也稱半干法起皺)。壓榨起皺是指在最后一道壓榨輥上起皺，此時(shí)紙幅的水分為60%～65%，紙幅靠水的表面張力黏附在輥面上，且在潮濕狀態(tài)下易于變形，所以起皺容易控制，起皺頻度高。但起皺后的濕紙幅一般都在無張力的條件下干燥，與烘缸接觸不緊密，因此干燥效率很低，且起皺時(shí)已發(fā)生改變的紙幅，干燥時(shí)會(huì)在新的狀態(tài)下收縮并形成氫鍵結(jié)合，導(dǎo)致紙內(nèi)結(jié)合力較高，成紙柔軟性和手感較差。烘缸起皺是在干燥部的前兩個(gè)烘缸上完成的，此時(shí)紙幅水分控制在20%～40%，紙幅與烘缸黏附較好，紙幅也容易變形，所以起皺也較易控制。且后干燥過程中紙幅的水分蒸發(fā)較少，因失水產(chǎn)生的收縮也小，所以柔軟性和手感優(yōu)于壓榨起皺的紙，但這種方法由于起皺后與烘缸黏附不緊，也存在后段干燥效率比較低的問題。干法起皺是紙張?jiān)诤娓咨弦迅稍锏疆a(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)水分后進(jìn)行起皺的方法，此時(shí)紙張與烘缸黏附不緊，易剝離，加上紙幅干燥后較挺硬，不易變形，因此對起皺不利。皺紋濾紙一般采用濕法起皺技術(shù)，在離開壓榨后的第一個(gè)烘缸表面進(jìn)行刮刀起皺，起皺時(shí)紙幅水分控制在45%左右，起皺操作易于控制，成紙強(qiáng)度較好。2.2起皺原理。起皺過程就是用刮刀刮起黏附在缸面上的紙幅，使得其表面產(chǎn)生皺紋。起皺過程的主要影響因素就是紙幅與烘缸之間的黏附力及適當(dāng)?shù)墓蔚栋惭b角度。適宜的黏附力和刮刀角度，應(yīng)該是紙幅接觸刮刀時(shí)，使刮刀的沖擊力和黏附力達(dá)到平衡，紙幅形成褶子并從缸面剝離開。當(dāng)黏附力過大，雖然皺褶細(xì)微，但紙幅容易產(chǎn)生破洞，甚至斷紙。反之，黏附力過小，與刮刀一觸即剝離開，皺褶輕微而稀疏。在生產(chǎn)上可通過調(diào)節(jié)刮刀上的安裝角度來適應(yīng)不同的黏附力，即增大接觸角，可以減輕紙幅的剝離力，有利于改善起皺頻度，反之，剝離力增大，會(huì)使紙幅起皺頻度下降。影響?zhàn)じ搅Φ囊蛩睾芏?，其中，水分是最重要的影響因素之一。?dāng)起皺時(shí)的水分偏高，紙幅黏附力就大，反之，起皺時(shí)水分小，紙幅收縮比較嚴(yán)重，與缸面的附著力將降低。另外，打漿度高低，干燥汽壓高低、紙張定量的波動(dòng)，甚至毛毯的清潔程度也都會(huì)影響紙幅水分導(dǎo)致黏附力發(fā)生變化。影響?zhàn)じ搅Φ牧硪粋€(gè)重要因素是烘缸表面狀態(tài)，比如烘缸表面不清潔、有銹斑、鑄鐵缸表面氧化層有斑剝，都會(huì)使紙幅在缸面黏附力過大或不均勻而影響起皺。當(dāng)紙幅黏附力改變時(shí)，由于刮刀都有一定彈性，應(yīng)該根據(jù)黏附力大小，調(diào)節(jié)刮刀線壓力，即黏附力大時(shí)，應(yīng)增大線壓，否則會(huì)因刮刀變形而出現(xiàn)夾紙等現(xiàn)象，影響起皺效果。2.3起皺技術(shù)在濾紙中的應(yīng)用。起皺程度可用起皺度和起皺頻率兩個(gè)參數(shù)來表示。所謂起皺度，是指起皺導(dǎo)致紙張長度的收縮程度，如衛(wèi)生紙的皺折度一般為15%～30%。起皺頻率，即單位長度的皺紋數(shù)，一般用個(gè)/cm表示，這是反映皺紋大小的參數(shù)，數(shù)值越大，皺紋越細(xì)密。皺紋濾紙起皺的主要目的是為了增加濾芯的有效過濾面積。其中，刮刀的起皺厚度與起皺角度是決定皺紋深度與效果的關(guān)鍵。某公司在皺紋汽車濾紙生產(chǎn)時(shí)分別選取0.8、1.0、1.2mm厚度的刮刀，起皺角度分別為20°、25°、30°，對濾紙進(jìn)行起皺試驗(yàn)，結(jié)果如表3所示。表3不同刮刀厚度和起皺角度對起皺深度的由表3可知，當(dāng)刮刀起皺厚度為1.0mm，起皺角度是25°度時(shí)，濾紙的皺紋深度0.10mm，粗細(xì)適當(dāng)，起皺均勻，能較好地滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求。

3化學(xué)助劑

在生產(chǎn)過程中，如果通過調(diào)節(jié)漿料打漿度、起皺水分、烘缸表面條件等仍無法達(dá)到理想的紙幅與烘缸表面黏附力時(shí)，則可以采用添加化學(xué)助劑的方法來達(dá)到目的，即是用起皺劑或脫缸劑等化學(xué)助劑來改善紙幅與烘缸表面的黏附，從而改善起皺操作和起皺效果。如對于黏附力偏低的紙機(jī)，可以在紙料或白水中加入少量動(dòng)物膠、氧化淀粉、羧甲基纖維素等膠黏劑，來提高黏附力，而對于黏附力過大的紙機(jī)，可以加入少量的乳化礦物油、低相對分子質(zhì)量聚乙烯等憎水性物質(zhì)，以減少紙幅與烘缸表面的摩擦［1］。柴油濾清器濾芯用皺紋濾紙用于柴油的過濾，須有一定的濕強(qiáng)度與抗水性。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，在生產(chǎn)過程中選擇添加量為3%(對絕干漿計(jì)算)的PPE樹脂加入漿中用來增強(qiáng)，以提高紙幅濕強(qiáng)度。同時(shí)，兩段干燥之間采用表面噴霧的方式在紙張表面均勻噴涂一層高強(qiáng)度且抗水、耐油的乳膠層，增大了皺紋濾紙的強(qiáng)度、挺度和耐油性，從而提高其過濾精度和壽命。

4結(jié)語

選用加拿大虹魚漿和美國G漿以50∶50的配比進(jìn)行抄造，采用游離式打漿，并采用特殊工藝(濾紙起皺，紙幅預(yù)干燥成形，抗水劑噴涂)生產(chǎn)皺紋濾紙質(zhì)量較好，具有孔隙率高、最大孔徑小、過濾阻力小效率高、挺度高、耐濕性好、使用壽命長等特點(diǎn)。目前，企業(yè)已成功開發(fā)出柴油濾清器濾芯用皺紋濾紙，成紙產(chǎn)品經(jīng)浙江省方圓檢測集團(tuán)公司檢測，符合濾紙標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

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作者:吳安波 單位:杭州特種紙業(yè)有限公司