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针对我国木材纤维资源短缺的形势,也出于节省能源和减少污染的考虑,许多新闻纸厂都回收使用废旧新闻纸(Ol.Newsprint,ONP)。充分利用好ONP显得极为必要和紧迫,但从造纸工艺的角度对再生新闻纸印刷性能的研究却较少。
本文以ONP和漂白针叶木浆为原料,系统地研究了回用次数、湿部助留助滤体系、添加填料以及添加化学助剂埘再生新闻纸印刷性能的影响。
首先,研究了新闻纸在反复回用过程中纸页印刷性能的变化规律。研究发现,新闻纸经回用后,白度、光散射系数、平滑度、不透明度、裂断长、表面强度均下降;第一次回用后下降的程度最大,其中光散射系数降幅为17.9%,正反面临界拉毛速度分别下降了32.8%和29.1%,裂断长降幅为55.5%,油墨吸收性能随回用次数的增加而提高。
其次,研究了两性淀粉、阳离子聚丙烯酰胺(CPAM)和阳离子聚丙烯酰胺/膨润土(CPAM/BT)三种助留助滤体系对再生新闻纸浆料留着率和滤水性能及成纸纸页印刷性能的影响。研究结果表明:两性淀粉、CPAM较合适的用量分别为1.0%和0.08%,CPAM/BT体系中CPAM较合适的用量为0.08%,BT较合适的用量为0.3%。通过对三种助留助滤体系的比较发现,CPAM/BT体系对ONP脱墨浆的助留助滤效果优于两性淀粉和CPAM体系,并且对纸页的印刷性能有一定的改善。在CPAM/BT助留助滤体系下浆料的留着率达到87%,滤水时间为11.1s,较单一添加CPAM的浆料留着率和滤水性能的提高幅度分别为14.9%和35,8%。经CPAM/BT体系助留的再生新闻纸纸页正反面白度分别为56.8%和56.6%,光散射系数达到45.33m2·kg-1,正反面平滑度分别为35s和34s,不透明度和K&N值分别为93.5%和62.61%,裂断长达到2.59km,正反面临界拉毛速度分别为58cm·s-1和62cm·s-1,纸页匀度较好。
再次,研究了滑石粉、高岭土、1#CaCO3、2#CaCO3四种造纸用填料对再生新闻纸印刷性能的影响。研究结果表明,四种填料较合适的添加量分别为5%、8%、8%和10%。研究发现2#CaCO3的粒径较小,其加填效果优于高岭土、滑石粉和1#CaCO3。添加10%的2#CaCO3与未添加填料的空白样相比,纸页正反面白度的增幅分别为11.2%和12.0%,正反面平滑度的增幅分别为50.0%和56.0%,光散射系数增加了42.4%,K&N值增加了13.4%,裂断长和撕裂指数分别下降了3.6%和20.3%,掉毛掉粉现象不明显。同时纸页的两面差较小,Z向结合较致密,层间较平整,扫描电镜对纸页Z向结构的表征证实了这点。
最后,比较研究了CPAM、阳离子淀粉(CS)、壳聚糖(CTS)对再生新闻纸印刷性能的改善效果。研究发现:三种化学助剂均能改善再生新闻纸的印刷性能,其较合适的用量分别为0.5%、2%、0.5%。其中CS的改善效果最好。CS用量为2%时,裂断长为3.27km,与空白样相比增幅为104.4%,撕裂指数为7.75mN·m2·g-1,增幅为12.5%,纸页的正反面临界拉毛速度分别提高至132cm·s-1和140cm·s-1,增幅分别为187.0%和180.0%,K&N值由60.54%提高到63.78%,增幅为5.4%。