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化学品对造纸技术的作用

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1技术支持是性能卓越化学品应用推广的关键

国外进口的性能卓越的造纸化学品得以很好地推广,主要得益于其细致周到的、专业性的技术支持。国外产品的性能特点突出,其应用有针对性,而且其技术团队提供的技术服务也具有非常强的专业性。通常地,进口的造纸化学品的价格较高,但是其附带的技术服务是免费的,并且是高附加值的。在提供某个技术项目合作机会的同时,客户还可获取一些先进的技术理念,以及对相关问题的分析方法和解决措施。对于不同客户的现场具体情况,供应商的技术团队均会根据提供的化学品的性能,结合客户的使用要求、设备和工艺现状等,提出技术应用建议书或方案,并往往会参与客户的中试试验,与客户一起总结并优化使用工艺等。通过多次的同类别的国内、国外造纸化学品的试验比较,以及国外技术团队的现场技术支持,国内客户大多接受了一个理念:“性价比”,而不是单单的“产品单价”。在这个理念下,高性能的产品得以能维持高价格的生存空间。同时,这也促进了客户的产品质量的升级、高附加值产品的市场开拓以及企业效益的提高。例证1:杜邦钛白粉(Ti-PureRutileR796+)用作高档装饰原纸的填料,它具有高颜料白度、色相稳定性能、窄粒径分布,在包膜处理上既考虑到了适于水相中的润湿分散性能,又兼顾了高端装饰原纸要求的耐候性能,重要的是它还针对造纸湿端添加的pH值范围,控制包膜后粒子的等电位点,这样就有利于该型号钛白粉留着率的提高(这一点上,体现了杜邦的专业性)。因此在使用该产品时,杜邦可以指导客户在分散方法、加添位置、湿端pH值等方面进行调整,在钛白粉助留、纸页匀度、成本控制等方面提供有价值的专业化的技术支持。

在2002年以前,国内高端装饰原纸市场绝对由欧洲的厂商控制,如特西诺采(Technocel)、阿尔诺维根斯(Arjo-Wiggins)、明仕克(Munksjo)等,但在2003年之后,杜邦专用于装饰原纸的钛白粉在中国推广之后,国内有数家纸厂依靠使用杜邦钛白粉(Ti-PureRutileR796+)完全能生产与国外产品相同品质的高端装饰原纸。目前,在中国高端装饰原纸市场上,中国品牌已经占据90%以上的市场份额。例证2:旭硝子剂(AG-E060)用于食品级纸(卡)开发和生产。在2000年以前,国内生产食品级纸用的防油剂大多是硬脂酸和石蜡混合熬制的,但由于该产品不符合食品级标准要求,因此从严格意义上来讲,这样生产的防油纸不能用于食品级产品的包装。自2002年之后,国外供应商的食品级防油剂被引进到国内,但大多是八碳型,随着人们生活水平的提高和技术的进步,后来发现八碳型含氟防油剂中含有PFOA(全氟辛酸),属于非常难降解的物质,有可能存在致癌的危险。根据市场的要求,供应商开发了不含PFOA(全氟辛酸)的六碳型含氟防油剂。

由于八碳型含氟防油剂与六碳型含氟防油剂的性能有变化,因此藉此用于防油纸的生产时,相应的工艺条件必须进行调整。如旭硝子株式会社生产的六碳型含氟防油剂AG-E060,它具有弱阳离子性、不含PFOA、符合FDA认证,具有良好的防油和防水性能。在生产食品级纸张时,旭硝子的技术团队通过结合产品特性以及客户生产线的实际情况,如原纸、配伍的表面施胶淀粉等,首先会在实验室进行多个配方试验,并不断进行优化,从中筛选和提出合适的技术方案,以及使用时的注意事项,供客户参考。如使用旭硝子AG-E060含氟防油剂生产40g/m2纸时,旭硝子会建议原纸Cobb值的适宜范围,配伍淀粉的离子型最好为阳离子或弱阴离子,以确保不与防油剂产生絮凝现象,淀粉浆液的pH值范围要求,添加位置注意事项,干燥温度等,在这些方面提供技术支持,帮助用户少走弯路、节省成本。对于生产涂布卡纸的客户,旭硝子技术团队也会根据客户的生产设备状况,建议客户的原纸Cobb值范围、表面施胶淀粉的施涂、与剂配伍的涂布淀粉的离子性、pH值范围、涂布量控制、干燥温度控制、助剂的添加等提出技术方案和要求。

2新性能造纸化学品的研发要与市场需求相结合

对于新性能造纸化学品的研发目的,或是适应市场需要,或是引导市场发展。(1)某些新产品的开发主要来自下游客户的需求,也就是生产商根据其下游客户的产品使用性能的要求,对其产品的性能做一种保证,而这种保证就需要相应的功能性造纸化学品来完成。这种是适应市场需求的开发。例证:彩喷纸或耗材:由于这类彩喷纸或耗材的油墨是阴离子型的,所以在生产这类彩喷纸或耗材时,涂布的面层涂料是阳离子型,这完全与传统的涂布印刷纸涂料的阴离子型体系不同。对于阳离子型涂布颜料的分散问题,尤其是纳米级气相二氧化硅等分散问题,则需要阳离子型或非离子型的分散剂或流变性改进剂。为此,法国Coatex公司根据此要求开发了非离子型的分散剂TopsperseJXA和流变性改进剂RheocoatJ40;德国CTP公司为此开发了能与阳离子体系配伍的OBA(荧光增白剂);日本明成化学株式会社为此开发了高性能的颜料分散体HB-35,它具有改善油墨吸收量、提高色密度和颜色鲜艳度、防止油墨渗透的性能。

目前,依靠进口的性能卓越的化工助剂等,国内已经建成多家数码材料专业公司并生产彩喷耗材,产品质量已经达到或超过国外进口产品,其中有相当部分出口到国外市场。对于彩喷涂布加工的基材,已经不仅仅依靠原纸,还根据用途开发了无纺布、涤棉、化纤布等基材,市场潜力非常之大。(2)某些新产品具有某个或某些特异的功能与性能,适合于开发新用途的产品市场。这种是开拓和引导市场需求的开发。

例证1:芬兰Huber公司生产的硅铝复盐颜料,牌号为Zeolex123。鉴于它具有白度高、松絮外形、耐UV等性能特点,用于生产高档装饰原纸时,可以部分取代价格昂贵的金红石型钛白粉。经过反复试验证明,该硅铝复盐颜料不但能克服钛白粉的拥挤效应、减少钛白粉的用量、降低成本,还有利于钛白粉颗粒的助留。通过总钛白粉用量10%比例的取代,可以完全达到要求的相同干/湿遮盖度和耐候性等,并且钛白粉的留着率也有一定程度的提高。

例证2:杜邦大豆蛋白聚合物,牌号SobindBalanceLVL。鉴于该产品的胶液具有非常高的粘结力,有耐湿耐高温的特点,并结合高档纱管纸芯的要求,杜邦大豆蛋白聚合物公司开发了使用SobindBalanceLVL为主要成分并搭配其他功能化学成分的专用胶水。经过多家高档纱管纸芯生产厂应用,并经高速纺纱机验证,证明使用此大豆蛋白聚合物制成的宝塔管具有同心度高、硬度好、耐高温蒸,适于高速纺机的要求。另外,利用相同配方制成的胶水,也能适用于化纤芯管的制备。据了解,该高档芯管目前仍需要从国外进口,但国内的技术开发已经取得很大进展。

3对性能卓越的新型造纸化学品的开发建议和期待

一种新的造纸化学品的成功开发和应用,或将对某一类纸种带来革新性的发展。目前造纸生产技术问题上尚有很多难题待解,尤其对新的性能卓越的造纸化学品的开发非常期待,下面举例列出两个突出的产品。(1)扬克纸机生产线就急迫需要一种高效的光泽剂。鉴于扬克纸机机型大多没有配备表面施涂设备,而利用该机型主要生产单面光的纸种,单面光纸的光泽度达不到客户或市场要求,或单面光泽度越高产品附加值更高的情况,需要一种高效的光泽剂。应用后使纸的表面有一种看似涂蜡膜的感觉,并且印刷质量非常逼真,产品达到高档次。(2)适合于静电复印纸种生产的挺度改善剂。通过市场调研,我国绝大多数纸厂生产的静电复印纸普遍存在的质量问题就是挺度差、平滑度差、印刷质量差。这些差距也导致了国内生产的纸品价格比进口知名品牌(如DoubleA)的价格约低3000元/吨。据了解,虽然曾有多个化学品供应商对此领域进行开发和努力,但是至今尚未获得突破或进展。

4结论

(1)造纸技术的进步与造纸化学品的进步是如影随形的。性能卓越的造纸化学品的开发和应用能促进造纸技术的进步和升级,同样,造纸工业的发展和进步,也会促使为其服务的造纸化学品不断地淘汰旧品和推出新品。这种同步的发展永无止境。(2)放眼整个造纸行业的各个不同领域,需要很多性能更加卓越的造纸化学品来满足其不断革新和发展,同时也需要相应的更加先进的技术和服务来保证新产品的顺利开发和成功应用。

作者:王笃泽单位:济南赛沃贸易有限公司

天津化工杂志责任编辑:田老师    阅读:人次