新闻纸的生产,其主要原料是采用高得率机械浆。随着新闻纸业的不断发展与扩大,造纸原料的短缺,特别是森林资源的贪乏,给造纸业带来诸多困难。因此,在过去的20年中,造纸业已发展到部分或全部使用回收纤维来代替机械浆。而随着配浆的变化,保持目标白度,就面临挑战。我厂新闻纸的生产,同其它采用回收纤维的厂家一样,白度已成为一个主要问题。影响纸张白度原因分析如下:
一、 原料质量的波动
1. 经过前一段时间对我厂现有原料分析结果表明:脱墨后纸浆的白度为9#美废高于日废,日废高于8#美废,8#美废高于国废。因为9#美废储存时间短,印刷油墨未完全老化而浮在纸的(纤维上)表面,未吸入纸内,容易脱墨。相反,8#美废和国废为回收废纸,贮存时间长短不一,有的废报纸已印刷两年之久,甚至更长。油墨已吸入到纸内,油墨中的粘结料变成易碎结构,从而形成许多微细油墨粒子,而不易被脱除。因此,原料存放的时间长短,直接影响脱墨效果及成纸白度。
2.进口废纸质量的下降。目前欧洲一些国家的造纸行业,纤维的回用率达40%左右,日本达到50%甚至更高一些。因此,纸质下降,白度指标也呈下降趋势。进口废纸中的黑白报较彩印报纸其自身白度偏低,一般在51%左右,国内报纸更低,一般在47%左右。
二、 废报纸脱墨过程油墨夏季效应
1. 油墨夏季效应
油墨夏季效应发生的根本原因在于气温升高后引起油墨的一些变化。印刷油墨主要由颜料与粘结料组成,此外,还有一些填料和附加料。用于新闻纸印刷的黑色油墨常用矿物油作粘结料,有色油墨则常用植物油作粘结料。
黑色油墨印刷在纸上后,油墨中的粘结料(矿物油)开始时都在纸的表面,但经过一段时间(4-6个月)的老化,矿物油几乎全部被纸吸收,由于其吸收氧气的能力差,留在纸面上的粘结料很少交联,也无僵硬的结构,只有一些脆弱易碎的结构,故形成了许多很小的油墨粒子。
植物油油墨印刷在纸上后,油墨中的粘结料(植物油)开始时也都在纸的表面,但由于它吸收氧气能力强,经过一段时间的老化,植物油一部分被纸所吸收,但还有很多仍留在纸面与颜料粘结在一起。由于植物油都具有不饱和的双链结构,故能形成一些交联的僵硬结构,并附着在纤维上。
矿物油油墨和植物油油墨印刷的旧报纸在碎解机中碎解时,矿物油油墨较植物油油墨更易于碎化,故碎化后的ERIC值高(有效残留油墨粒子浓度)且充分洗涤后,浆中不可逆再沉积的油墨粒子浓度也较大,这对废纸浆白度的影响更大。
2. 油墨夏季效应对白度影响
加拿大脱墨纸浆白度每年的6-8月为最低。美国北部脱墨浆白度每年的7-8月最低,比正常情况低约1.4%。我厂废纸脱浆白度也是每年的7-8月最低。如:98年最低白度合格率为46.2%,99年最低白度合格率71.2%,2000年最低白度合格率为2.6%,2001年最低白度合格率为11.3%。由此可见,无论是那个国家或地区,废纸脱墨的油墨夏季效应是普遍存在的。
三、 表面施胶对成纸白度的影响
新闻纸表面施胶后,成纸白度会继续下降,除原料质量波动、油墨的夏季效应等因素外,氧化淀粉胶液对纸张白度也有一定影响。如:施胶前纸页的白度为54.4%,施胶压光后白度为53%,下降了1.4%,经多次试验结果表明,施胶后纸页白度平均下降了2%左右。
四、 讨论
1.废纸原料贮存时间越短越有利于脱墨,有利于提高浆的白度。