CN110700002B - 一种绝缘钢纸中面纸的制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢纸技术领域，具体公开了一种绝缘钢纸中面纸的制作工艺，包括如下步骤：步骤一，软化浆料：取聚合度为1200n‑1500n的未打浆木纤维，将木纤维送入到未叩池内，向未叩池内加入占木纤维总量0.3‑0.35％的柔软剂，搅拌均匀，制得质量浓度3.5‑4.0％、湿重为15‑19g的未叩木浆；步骤二，打浆：将未叩木浆进行打浆，得到打浆度24‑27°SR、打浆度24‑27°SR、湿重5‑8g的已叩木浆；步骤三，制苇浆：取占木纤维总量11‑18％的苇浆纤维，将苇纤维疏解后送入苇浆池，疏解得到质量浓度为3.5‑4％、打浆度为20‑25°SR、湿重为3.2‑3.8g的未叩苇浆；步骤四，配浆：将已叩木浆和未叩苇浆搅拌均匀；步骤五，上网、脱水和干燥得到面纸。本方案用以解决现有技术中缘钢纸中面纸存在的匀度差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及钢纸技术领域，具体是一种绝缘钢纸中面纸的制作工艺。
背景技术
钢纸原纸主要是以植物纤维为原料，经造纸机抄造而成的特种纸，钢纸原纸经层层叠加和胶化反应后可制得钢纸，钢纸纸质坚硬，具有优良的弹性、耐磨性、耐腐蚀性、耐热性、机械强度、绝缘性能和机械加工成型性能，极易适用各种各样的机械加工，如切削、钻孔、粘叠、冲制和研磨等。
现有技术中生产具有绝缘性的钢纸(以下简称绝缘钢纸)包括面层和夹心层，面层称为面纸，夹心层称为夹心纸，在生产绝缘钢纸用的面纸时会采用木浆作为原料进行生产，然而现有技术中木浆原料聚合度存在高低不同，木浆聚合度范围在1000n-15000n，采用这种木浆生产出来的面纸中部分面纸匀度较差(肉眼可见面纸的匀度情况)，而采用这种木浆生产出来的面纸在与夹心纸配合生产绝缘钢纸的过程中，存在绝缘钢纸起泡的问题。
为研究面纸的匀度和绝缘钢纸的起泡问题，针对面纸进行了研究，经研究发现，木纤维聚合度在1200n-1500n时，木纤维的初生壁和次生壁难以破除，使得木纤维的打浆度不超过22°SR，而打浆度过低使得抄纸过程脱水过快，得到的面纸均匀性差，且得到的面纸在制作绝缘钢纸时存在起泡的问题。
发明内容
本发明意在提供一种绝缘钢纸中面纸的制作工艺，以解决现有技术中绝缘钢纸中面纸存在的匀度差的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：
一种绝缘钢纸中面纸的制作工艺，包括如下步骤：
步骤一，软化浆料：取聚合度为1200n-1500n的未打浆木纤维，将木纤维送入到未叩池内，向未叩池内加入占木纤维总量0.3-0.35％的柔软剂，搅拌均匀，制得质量浓度为3.5-4.0％、湿重为15-19g的未叩木浆。
步骤二，打浆：将经过步骤一的未叩木浆进行打浆，得到打浆度24-27°SR、湿重5-8g的已叩木浆。
步骤三，制苇浆：取占木纤维总量11-18％的苇浆纤维，将苇纤维疏解后送入苇浆池，疏解得到质量浓度为3.5-4％、打浆度为20-25°SR、湿重为3.2-3.8g的未叩苇浆。
步骤四，配浆：将完成步骤二的已叩木浆和完成步骤三的未叩苇浆送入到配浆池中搅拌均匀。
步骤五，上网、脱水和干燥：对经过步骤四的混合浆料通过流浆箱后上网，再经造纸机的网部、压榨部成形脱水后，采用烘缸干燥，得到面纸。
相比于现有技术的有益效果：
采用本方案时，因原料厂生产的木纤维聚合度存在波动，木纤维聚合度在1000n-15000n，但木纤维聚合度在1200n-1500n时，木纤维聚合度高，木纤维的初生壁和次生壁难以破除，在加入柔软剂后，木纤维的体积得以膨胀，纤维直径膨胀2-3倍，纤维比容和比表面积增大，有利于纤维的细纤维化，使得木浆的打浆度从现有技术的不超过22°SR提升到24-27°SR，进而改善了面纸的匀度，但与此同时面纸的透气度下降，在面纸配合夹心纸制作钢纸时，因面纸透气度较低，在胶化反应时盐的渗透和脱盐反应时盐的渗出反而更慢，导致钢纸起泡的程度反而加重。
此外因绝缘钢纸主要作为垫片使用，而垫片对于平面的匀度(表面均匀性)要求极高，仅仅加入柔软剂得到的面纸还不能满足绝缘钢纸中面纸的要求；为此加入未叩的苇浆(也称未叩苇浆)，未叩苇浆纤维长度较短，未叩的苇浆其纤维没有分丝帚化，在未扣苇浆与膨胀了的已叩木浆混合后，苇浆的纤维嵌入到木浆纤维的空隙中，降低了纤维平均湿重(纤维长度)，同时降低了滤水性能，使得抄纸过程脱水变慢，平均湿重降低及滤水性降低极大地提高了纸张的均匀性，使得制得的面纸满足绝缘钢纸中对面纸的匀度要求。
此外，未叩苇浆中没有分丝帚化的短纤维嵌入到湿重大且已分丝帚化的木浆纤维之中(木浆制成的纤维称木浆纤维)，降低了纤维整体之间的结合力，使得绝缘钢纸中面纸匀度满足要求的同时透气度得以提升，进而也减少了在面纸与夹心纸制成绝缘钢纸时出现的起泡的问题。
现有技术中因苇浆本身纤维长度短，纤维自身强度本来就不高，为了保证绝缘钢纸中面纸的强度，现有技术中很少将苇浆用于绝缘钢纸中，且考虑到纸张的强度和纸张的成型，更是不会想到对苇浆直接不打浆处理(不打浆的浆料因纤维没有分丝帚化，纤维之间结合力极差；且未叩苇浆含有较多的半纤维素，在制作钢纸时的胶化反应中，半纤维素易于润胀和胶化，使药液向内部的浸透便慢，降低胶化的均匀性，降低钢纸强度)，而本方案中未叩苇浆仅配入11-18％，不会影响胶化的均匀性及钢纸的强度，且透气度较高，胶化过程中的药液很容易浸透到内部夹心层，因而胶化均匀，相比于现有技术，采用占木纤维总量11-18％苇浆配合柔软剂的方案，使得生产出来的面纸匀度好、颜色均匀，透气度好，质量好，提高了绝缘钢纸面纸的合格率。
进一步，还包括步骤A,配置聚乙烯醇溶液：取溶解温度为95-100℃的聚乙烯醇，聚乙烯醇含量占木纤维总含量的0.85-0.95％，将聚乙烯醇溶解在水中，得到质量浓度为0.8-1.2％的聚乙烯醇溶液；步骤四和步骤五之间还包括步骤B，加入聚乙烯醇溶液：向完成步骤四的混合浆料中加入完成步骤A的聚乙烯醇溶液。
有益效果：在加入聚乙烯醇溶液后，并不会影响面纸的均匀度，难溶性的聚乙醇对于纸张的透气度有所改善，根据现有技术，在纸张中加入难溶性聚乙烯醇能够使得纸张透气度提高35％左右，而本方案中聚乙烯醇在与未叩苇浆结合后，使得制作出来的面纸透气度提高约50％，透气度突破300mm/min，进而杜绝了在面纸与夹心纸制作绝缘钢纸时出现的起泡的问题。
进一步，所述步骤B中加入聚乙烯醇溶液的具体方式为：将完成步骤四的混合浆料送入锥形高位箱，在混合浆料进入锥形高位箱时，利用计量泵将步骤A中配置好的聚乙烯醇溶液加入到锥形高位箱中。
有益效果：采用锥形高位箱时，混合浆料从锥形高位箱的底部进入顶部流出，使得混合浆料在经过浆泵时混合浆料中的气泡得以排出，混合浆料流量稳定，有利于纸张质量的提升；而采用计量泵将聚乙烯醇溶液在线加入到锥形高位箱中，使得聚乙烯醇溶液也能够均匀加入到混合浆料中。
进一步，所述步骤四和步骤五之间还包括步骤C，混合浆处理：对完成步骤四所得的混合浆料进行除砂和筛浆处理。
有益效果：将混合浆料中的轻、重杂质(如纤维束、砂子)去除，避免混合浆料中因杂质的存在而使得面纸强度降低或因杂质存在而增加后续加工设备的磨损。
进一步，所述步骤二中对未叩木浆采用盘磨机进行打浆，盘磨机的数量至少为两个，所有盘磨机串联。
有益效果：因木纤维长度较长，采用一台盘磨机无法得到本方案中所需要的已叩木浆。
进一步，所述步骤二中，未叩木浆进入的第一个盘磨机采用切断型的盘磨机，其余盘磨机采用分丝型的盘磨机。
有益效果：因木纤维长度较长，采用切断型的盘磨机先将打断纤维，便于后续的盘磨机对纤维进行快速地分丝帚化。
进一步，所述步骤二中，盘磨机打浆时打浆比压每10-15min降低一次。
有益效果：因纤维膨胀后，若是采用固定不变的打浆比压进行打浆，由于纤维体积膨胀还未结束，打浆度有所提高，会造成打浆质量不稳定，有低有高；本方案能够使得整个打浆过程打浆度一致，保证造纸机生产出的面纸质量稳定。
进一步，所述步骤三中，采用水力碎浆机对苇浆纤维进行疏解；便于苇浆的疏解。
进一步，所述步骤一中，柔软剂采用季铵盐型柔软剂；此类柔软剂性能稳定。
进一步，所述步骤一中的搅拌时间为20-30min；避免搅拌时间过短导致纤维体积膨胀不够，以及搅拌时间过长，步骤一中软化浆料后出浆的速度跟步骤二中的打浆速度，将导致生产无法连续进行。
附图说明
图1为本发明实施例一的工艺流程图；
图2为本发明实施例二的工艺流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例一
实施例一基本如附图1所示：
步骤一，软化浆料：取聚合度为1200n-1500n的未打浆木纤维，将木纤维送入到未叩池内，向未叩池内加入占木纤维总量0.33％的柔软剂(季铵盐型柔软剂)，搅拌均匀，搅拌时间25min后，制得质量浓度为3.5-4.0％、湿重为17g的未叩木浆。
步骤二，打浆：将经过步骤一的未叩木浆送入到盘磨机中进行打浆，直至得到打浆度24-27°SR、湿重5-8g的已叩木浆；其中盘磨机的数量至少为两个，所有盘磨机串联，未叩木浆进入的第一个盘磨机采用切断型的盘磨机(也即盘磨机的磨片采用切断型磨片)，其余盘磨机采用分丝型的盘磨机(也即盘磨机的磨片采用分丝型磨片)；盘磨机打浆时打浆比压每10min降低一次。
步骤三，制苇浆：取占木纤维总量16.9％的苇浆纤维，采用水力碎浆机将苇浆纤维进行疏解并送入到苇浆池内，疏解得到质量浓度为3.8％、打浆度为22°SR、湿重为3.5g的未叩苇浆。
步骤四，配浆：将完成步骤二的已叩木浆和完成步骤三的未叩苇浆送入到配浆池中搅拌均匀。
步骤五，混合浆处理：对完成步骤四所得的混合浆料利用除渣器进行除砂处理，再利用筛浆机进行筛浆处理。
步骤六，上网、脱水和干燥：对经过步骤五的混合浆料通过流浆箱后上网，再经造纸机的网部、压榨部成形脱水后，采用烘缸干燥，得到干度94％-95％的面纸；其中根据网部脱水的情况来调节流浆箱的水位，进而控制上网速度；而干燥的温度根据面纸所要达到的含水量来控制，在干燥过程中烘缸温度最高110℃(烘干温度从60℃逐渐上升至110℃)。
实施例二
实施例二基本如附图2所示，实施例二与实施例一的不同在于，实施例二还进行了如下改进：
在实施例一的步骤五和步骤六之间还有步骤A和步骤B，具体如下：
步骤A,配置聚乙烯醇溶液：取溶解温度为100℃的聚乙烯醇，聚乙烯醇含量占木纤维总含量的0.9％，将聚乙烯醇溶解在100℃的水中，得到质量浓度为1％的聚乙烯醇溶液；
步骤B，加入聚乙烯醇溶液：向完成步骤五的混合浆料中加入完成步骤A的聚乙烯醇溶液；具体为将完成步骤五的混合浆料送入锥形高位箱，在混合浆料进入锥形高位箱时，利用计量泵将步骤A中配置好的聚乙烯醇溶液加入到锥形高位箱中。
在聚乙烯醇溶液加入混合浆料时，根据车速、定量和抄纸宽度计算出每分钟的毛抄纸量，再根据聚乙烯醇溶液的加入量以及溶解质量浓度计算出每分钟需要加入的聚乙烯醇溶液的ml数。
具体实施过程如下：
采用实施例一和实施例二的方式生产的面纸的参数如下表一所示，为了便于与现有技术进行对比，在表一中还有采用现有技术生产的绝缘钢纸面纸以及去掉实施例一中步骤三、四和五的对比例(对比例也即在木浆中只加入柔软剂的情况，现有技术也即仅采用木浆生产的情况)，现有技术、对比例、实施例一和实施例二所有测试条件均相同。
由下表一可知：
对比例相比于现有技术，得到的面纸匀度有所改善，但是透气度反而下降了。
实施例一在对比例的基础上增加了未叩苇浆后，面纸的均匀度得以进一步提升，满足了绝缘钢纸对于面纸均匀度的要求，且透气度相比对比例大幅度提升。
实施例二在实施例一的基础上进行了改进，除添加未叩苇浆外，还添加了难溶性的聚乙烯醇溶液，实施例二生产出来的面纸匀度依然很好，而透气度得以极大提升，透气度突破300mm/min。
在实施例一中，因柔软剂的存在，使得木纤维的体积得以膨胀，纤维直径膨胀2-3倍，纤维比容和比表面积增大，有利于纤维的细纤维化，使得木浆的打浆度从不超过22°SR提升到24-27°SR，进而改善了面纸的匀度；在加入未叩苇浆后，未叩苇浆中没有分丝帚化的短纤维嵌入到湿重大且已分丝帚化的木浆纤维之中，降低了混合浆的平均湿重和滤水性，同时降低了纤维整体之间的结合力，使得绝缘钢纸中面纸匀度满足要求的同时透气度得以提升，进而也减少了在面纸与夹心纸制作绝缘钢纸时出现的起泡的问题。
实施例二在加入聚乙烯醇溶液后，并不会影响面纸的均匀度，难溶性的聚乙醇与未叩苇浆结合后，使得制作出来的面纸透气度在对比例的基础上平均提高了49.8％，使得面纸的透气度得到突破，进而杜绝了在面纸与夹心纸制作绝缘钢纸时出现的起泡的问题。
表一不同生产方式生产出的面纸的参数表
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (9)
1.一种绝缘钢纸中面纸的制作工艺，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，软化浆料：取聚合度为1200n-1500n的未打浆木纤维，将木纤维送入到未叩池内，向未叩池内加入占木纤维总量0.3-0.35％的柔软剂，搅拌均匀，制得质量浓度3.5-4.0％、湿重为15-19g的未叩木浆；
步骤二，打浆：将经过步骤一的未叩木浆进行打浆，得到打浆度24-27°SR、湿重5-8g的已叩木浆；
步骤三，制苇浆：取占木纤维总量11-18％的苇浆纤维，将苇纤维疏解后送入苇浆池，疏解得到质量浓度为3.5-4％、打浆度为20-25°SR、湿重为3.2-3.8g的未叩苇浆；
步骤四，配浆：将完成步骤二的已叩木浆和完成步骤三的未叩苇浆送入到配浆池中搅拌均匀；
步骤A,配置聚乙烯醇溶液：取溶解温度为95-100℃的聚乙烯醇，聚乙烯醇含量占木纤维总含量的0.85-0.95％，将聚乙烯醇溶解在水中，得到质量浓度为0.8-1.2％的聚乙烯醇溶液；
步骤B，加入聚乙烯醇溶液：向完成步骤四的混合浆料中加入完成步骤A的聚乙烯醇溶液；
步骤五，上网、脱水和干燥：对经过步骤四的混合浆料通过流浆箱后上网，再经造纸机的网部、压榨部成形脱水后，采用烘缸干燥，得到面纸。
2.根据权利要求1所述的绝缘钢纸中面纸的制作工艺，其特征在于，所述步骤B中加入聚乙烯醇溶液的具体方式为：将完成步骤四的混合浆料送入锥形高位箱，在混合浆料进入锥形高位箱时，利用计量泵将步骤A中配置好的聚乙烯醇溶液加入到锥形高位箱中。
3.根据权利要求1所述的绝缘钢纸中面纸的制作工艺，其特征在于，所述步骤四和步骤五之间还包括步骤C；
步骤C，混合浆处理：对完成步骤四所得的混合浆料进行除砂和筛浆处理。
4.根据权利要求1所述的绝缘钢纸中面纸的制作工艺，其特征在于，所述步骤二中对未叩木浆采用盘磨机进行打浆，盘磨机的数量至少为两个，所有盘磨机串联。
5.根据权利要求4所述的绝缘钢纸中面纸的制作工艺，其特征在于，所述步骤二中，未叩木浆进入的第一个盘磨机采用切断型的盘磨机，其余盘磨机采用分丝型的盘磨机。
6.根据权利要求4所述的绝缘钢纸中面纸的制作工艺，其特征在于，所述步骤二中，盘磨机打浆时打浆比压每10-15min降低一次。
7.根据权利要求1所述的绝缘钢纸中面纸的制作工艺，其特征在于，所述步骤三中，采用水力碎浆机对苇浆纤维进行疏解。
8.根据权利要求1所述的绝缘钢纸中面纸的制作工艺，其特征在于，所述步骤一中，柔软剂采用季铵盐型柔软剂。
9.根据权利要求1所述的绝缘钢纸中面纸的制作工艺，其特征在于，所述步骤一中的搅拌时间为20-30min。
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