低定量牛皮卡纸新型纤维素基助留技术

科技成果来源：绍兴科技成果库;
地区：浙江-绍兴;
科技成果名称：低定量牛皮卡纸新型纤维素基助留技术
成果发布时间：2024-01-08
地区：浙江省-绍兴市
成果单位及地址：
1 浙江荣晟环保纸业股份有限公司 浙江平湖经济开发区镇南东路588号
成果完成人（完成单位）及参与情况：
1 吴晓敏 浙江荣晟环保纸业股份有限公司 项目负责人
2 赵志芳 浙江荣晟环保纸业股份有限公司 项目监督
3 徐根林 浙江荣晟环保纸业股份有限公司 研发人员
4 吴诗游 浙江荣晟环保纸业股份有限公司 研发人员
5 倪照连 浙江荣晟环保纸业股份有限公司 研发人员
6 张智健 浙江荣晟环保纸业股份有限公司 研发人员
7 周庆栋 浙江荣晟环保纸业股份有限公司 研发人员
8 姚校 浙江荣晟环保纸业股份有限公司 研发人员
技术领先度：国内领先
成果介绍：
1、开发背景： 牛皮卡纸是一种高档包装用纸类，具有一定的防水性，抗张、抗压和耐破强度高，表面平滑，外观质量好，适合印刷与制作各类高档包装盒或者纸制产品，如化妆品包装盒、服装吊牌、档案袋、手提袋、笔记本封面、手机盒、档案盒、高档或外贸商品包装纸箱等。在全球限塑的大背景下，牛皮卡纸作为以纸代塑、环保可降解的包装材料得到快速发展，市场潜力巨大。国际上主要采用针叶木（LKP）和阔叶木（NKP）硫酸盐浆来生产牛皮卡纸，产品的耐破度、抗张强度及撕裂度等指标均非常好，原纸及其所制造的纸箱在储存、运输及使用过程中均能维持较好的强度性能。近年来由于对环境友好意识的加强，以废旧箱板纸或办公废纸混合抄造牛皮卡纸也日益普遍，如美国牛皮卡纸的废纸用量达70%以上，欧洲牛皮卡纸的废纸用量达75%以上，也有一些企业采用全废纸再生纤维来生产牛皮卡纸。国外发达国家的废纸中木浆纤维比例高，如美国高达90%以上，而国内却低得多，因此同样以废纸为原料，用美国进口废纸生产的牛皮卡纸比国产废纸生产的同类产品表现出更好的质量性能。2021年，中国全面禁止废纸进口，目前国内企业只能转为以国废为主要原料来生产牛皮卡纸，由于国产废纸的质量比进口废纸差，木浆含量低，纤维细短，在牛皮卡纸生产过程中，再生纤维原料经碎浆、打浆等一系列处理后会产生大量的细小纤维，这些物质在抄纸过程中会随白水从网部流失，同时加入的各种增强剂、施胶剂等也会随细小纤维一起流失，造成纤维和化学品的损失，增加生产成本。此外，细小纤维的流失会使牛皮卡纸的正反细小纤维比例下降，表面孔隙增加，产品平滑度下降，影响产品印刷效果，同时由于产品匀度下降，引起耐破度、环压强度等关键物理强度下降。这个影响对定量小于150g/m2的低定量牛皮卡纸更为明显。国内企业多采用传统的聚丙烯酰胺和膨润土双元助留体系，但该助留体系对木浆纤维为主的生产系统比较高效，对化学品添加多的再生纤维体系的助留效率并不高，且聚丙烯酰胺的价格贵，使用成本高。所以公司决定通过技术创新，开发新型的纤维素基助留体系，并对低定量牛皮卡纸的助留工艺进行技术改造，以提高产品细小纤维和化学添加剂的留着率，提高产品平滑度和物理强度，并降低生产成本。 2、主要技术关键内容： （1）开发新型纤维素基助留技术。利用木浆纤维素与AM在引发剂作用下，进行接枝反应制备阳离子型纤维素基助留剂，开发纤维素基助留剂与硅溶胶组合的双组分助留工艺技术。在生产过程中添加到再生纤维浆料中，利用阳离子型纤维素基助留剂吸附在细小纤维组分上，与随后加入的硅溶胶产生架桥作用而留在纸页纤维网络中，从而起到高效的助留效果。 （2）开发新型纤维素基助留剂添加技术。开发新型纤维素基助留剂的溶解、配制、贮存、输送、计量等工艺流程及设备，为了使新型纤维素基助留剂更好地分散与吸附，在造纸机冲浆泵前的压力筛吸入口处加入新型纤维素基助留剂，通过压力筛的高剪切作用后，形成长链分子的链圈、链尾，吸附到细小纤维上，在压力筛出口处加入硅溶胶，与长链分子的链圈、链尾形成密实的桥联体，并留在湿纸页的纤维网络间，从而起到高效助留作用。开发基于浆料电位变化的双组分助留剂精确加入技术，通过在线自动测量浆料Zeta电位在化学助剂加入点前后的变化确定新型纤维素基助留剂的添加量，减少细小组分流失，提高纸张平滑度和物理强度，使其平滑度达到5s以上，耐破指数达到2.0 kPa·m2/g，横向环压指数≥6.3 N·m/g，横向耐折度≥10次。 3、经济效益： 2023年3月至11月，该项目产品完成产量3.41万吨，实现销售收入8860万元，净利润1023万元，税收82万元。根据市场需要情况分析，预计该产品正常年销售量为5.43万吨，平均售价为2600元/吨，销售额为14118万元。
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