低定量涂布纸(LWC)技术进展

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内容出处: 《中国造纸年鉴 1999》 图书
唯一号: 110120020230000033
颗粒名称: 低定量涂布纸(LWC)技术进展
分类号: F426.83
页数: 5
页码: 106-110
摘要: 本文记述了全球低定量涂布纸市场增长迅速,主要消费国为北美、西欧和远东。中国市场近年来需求增长显著,已有多条生产线投产,并有更多在建和改造中。
关键词: 低定量涂布纸 市场需求 中国市场

内容

一、前言
  类定量低的经过了涂布的优质印刷纸,通常含有一定低定量涂布纸(LightWeightCoatedPapers)是指一比例的机械木浆,是涂布机械纸(Hechnicalcoated)中用于胶印和凹版印刷最广泛的一种。 在国外,有许多种类的LWC,主要视其定量来区 分。 在北美一般是指No. 5 涂布纸,定量范围51~70 克/ 米2,单面涂布量一般为6~10 克/米2,在欧洲定量 通常为49~65克/米2。 典型的北美LWC纸品的主要 指标如下: 定量(grammage) : 52 克/ 米2 密度(density) 1 ~ 1.1克/ 厘米3 白度(brightness) 68% ~ 72%ISO 不透明度(opacity) 93% 表面粗糙度(roughness) 1 ~ 1.2 微米 纸张光泽度(paper gloss) 45% 印刷光泽度(pri nt gl oss ) 65 %~7 5% 灰分含量(ash) 30% 而日本的微涂布纸,最初是在 1978 年开发作为教 科书和文库书用纸,其单面涂布量仅1~2克/ 米2。 当 时对这类纸没有严格的规定,被称为门辊纸、轻量涂布 纸、微量涂布纸。 由于外销迅速增加,1986年6月日本 制纸联合会正式决定“微涂布纸”名称,规定两面涂布 总量在12克/米2以下,按白度划为4个等级: (1)微涂布高级纸,原纸为高级纸,白度在 79%以 上;
  (2)微涂布印刷纸1,2,3,其原纸均为中级纸,白度 分别为74% ~ 78%,68% ~ 73%,62% ~ 67%。
   二、国际、国内现状及市场需求情况 表1有选择地列出了主要造纸生产国1998年纸与纸板总产量及其中书写印刷纸、不含机浆涂布纸,涂 布机械纸的产量及LWC纸贸易量(此表可基本反映全 球低定量涂布纸的生产情况)。
  从表1数据可以得出如下一般性结论:全球总体而言,书写印刷纸的产量约占纸与纸板总产量的30%,涂布纸占书写印刷纸总量的40%以上,而低定量涂布纸占了涂布纸总量的40%以上。但国与国,地区与地区差别明显,低定量涂布纸主要生产国集中在北美、西欧和远东。其中产量超过100万吨/年的有美国、芬兰、德国、日本、意大利;涂布纸主要出口国是芬兰、瑞典、加拿大、德国和意大利,而中国已成为涂布书写印刷纸的最大进口国,其次是英国和德国。
  低定量涂布纸的消费,在发达国家主要用于杂志、商品目录和广告。在欧洲杂志占42%,商品目录占22%,广告占30%;在美国52%用于杂志,25%用于商品目录。低定量涂布纸之所以高速发展,广告和彩色印刷是最主要的推动力。发达国家邮购商业尤其是邮购零售业迅速发展,促进了低定量涂布纸的消费。以日本为例(据日本制纸联合会统计),1998年4月纸与纸板产量为253.7万吨,比1997年同期减少1.4%,销售为249.1万吨,同比减少2.6%,连续数月都是负增长,足见纸市之低迷。但低定量涂布纸的产量为12.6万吨,比1997年同期增长18%,内销11万吨,增长了6.5%,外销0.25万吨,增长了320%,成一枝独秀局面。出现这样的热点,主要是强劲的商业印刷品需求,使得低定量涂布纸呈迅速上升态势。用户对彩色印刷的需求和向低定量纸种的转移,使低定量涂布纸需求旺盛,交易活跃,这已成近年世界趋势。据报道,美国1997年所生产涂布纸产品的近40%是No.5纸,目前最畅销的低定量涂布纸占含机浆涂布纸总量的80%,其涂布量约为纸张总量的30%,为使出版印刷商节省更多的邮费和一切与重量有关的计费,生产厂家正在努力降低涂布纸的定量。据预测,从1994年至2010年,全球纸和纸板的消费量年平均增长率接近3%,含机浆涂布纸的消费量年平均增长率将接近4%,是仅次于不含机浆涂布纸增长率的纸种。
  在过去几年里,中国市场对涂布纸与纸板的需求迅速增长,1997年涂布纸与纸板的消费量较1996年攀升23%,达到230万吨,预计1998年的增幅为15%,消费量为266万吨。1998年的进出口量明显增加,进口涂布纸与纸板达154万吨,在1997年基础上增加了24%,出口涂布纸与纸板1998年增加了62%,达到7.5万吨。1997年进口轻量涂布纸3.41万吨,1998年有较大回落,仅1.55万吨。在我国,低定量涂布纸市场目前尚处于起步上升阶段。前些年,先后引进的近10台机内涂布装置,有门辊涂布和瑞典BTG的Twin-HSM,再加上国内制造的门辊式涂布装置,总共有十几条生产线,多为1760毫米长网纸机,车速在200米/分左右,总生产能力约5万吨/年。新近开机投产的生产线有山东晨鸣10万吨和岳阳纸业5万吨的LWC生产线,还有正在建设和改造的4~5条生产线,预计到2000年总生产能力仍不足20万吨。据预测,涂布纸与纸板2000年的消费量将达到320万吨,2005年达到500万吨,增长率为9.3%,其中涂布纸总消费量2000年将达到136万吨,低定量涂布纸按30%计,将为40万吨,相当于2000年纸和纸板总消费量3400万吨的1.2%,与世界平均水平3.2%相比仍然很低。三、国际、国内技术进展
  1.新品种不断开发,形成高附加值涂布机械纸系列
  近十几年来,低定量涂布纸发展很快,其生产工艺,技术装备水平和产品质量都有很大提高。随着印刷技术的发展,在品种方面,已开发出适应不同用途和档次的含机浆印刷纸(高附加值产品),形成从新闻纸到LWC纸品系列。
  淀粉处理的新闻纸在日本已被使用多年并作为标准产品,在北美西海岸某些地区也广泛使用。淀粉施胶(用量为0.1~0.2克/米2)处理后,新闻纸表面胶印掉毛现象减少50%。在淀粉施胶剂里加入颜料,这样轻轻涂一层的纸,是日本开发出来的,称为Bitokoshi,即机内整饰颜料胶印纸(MFP),作为低定量涂布纸的代用品,定量为49~54克/米2。开始,这种纸用门辊式涂布机和纸机压光机生产,由于质量和高维护成本,近年来更多地改用机内计量施胶压榨和软压区压光机生产。MFP纸得到亚洲,特别是中国和其他发展中国家的普遍欢迎。
  80年代,在改造的窄幅新闻纸机上由芬兰开发出机内整饰涂布纸(MFC)。自1986年以来,在芬兰有4台,在加拿大有1台纸机被改造成MF℃生产线(见表2),这5台MFC纸机全部采用短滞留刮刀涂布机。除了UPM的Jamsankoski厂使用传统的纸机压光机或超压外,另外4台均使用软压区压光机。MFC纸通常生产的定量为52~70克/米2,尚未明确标准。MFC纸是为热固胶印市场定向开发的品种,比LWC纸粗糙些,不适于轮转凹版印刷。它有较高的白度,提供良好的纸张光泽度和印刷光泽度的反差。
  膜涂布胶印纸(FCO)是芬兰90年代开发的又一个低定量新品种。在过去10年中,计量施胶压榨已成为现代的膜转移涂布装置。例如,最近几年岳阳纸业引进的BeloitMeteringSizePres,山东晨鸣引进的Val-metSym-sizer,广州纸厂引进的BeloitGateRol InversionCoater等均属于膜转移式涂布机,是生产高附加值含机浆纸种的关键设备。预计量膜涂布提供了仿形施涂工艺,有很好的纤维覆盖性能,甚至在低定量、高填料量的涂布中也能保持良好的运行性能。FCO纸比MFC更接近LWC纸,生产定量为51~60克/米2,通过软压区压光后,FCO纸不像LWC纸那么光滑和富有光泽,
  但却比MFC纸有较高的光泽度和平滑度。如采用四压区软压光整饰,其平滑度和光泽度可以接近于超压的LWC纸。FCO纸已成为LWC纸经济实用的替代品种。由于有较好的松厚度,可获得高不透明度。
  2.涂布和软压光技术有重大突破
  80年代中期计量施胶压榨的使用,克服了传统施胶压榨在未涂高级纸机上车速的限制。过去10年里,它已成为现代膜式压榨涂布机。由于涂布薄膜的形成和向纸幅上施涂的分开进行,显著地降低了纸张所承受的剪切应力,最大限度地减少了断纸现象。因而在原纸中机械浆和二次纤维浆的增加,纸张定量降低,原纸湿强度下降的情况下,仍能保证纸张断头少,生产效率高。在近几年,膜涂布技术又有了新的发展。如VoithSulzer完全重新设计了Spe
  dcoater的颜料上料系统,重新命名为Spe
  dflow,第一台Sped-flow装于1998年1月,现在已订货和安装的有10台,其涂布量可到15克/米2单面。Beloit将其计量辊涂布机在计量头和施涂辊之间增加了一个低速运转的计量辊,命名为门辊转移涂布机(GRICoater),其优点之一是涂布元件有很长的使用周期和涂布有较大的灵活性。Valrnet在原有Sym-sizer和Sym-coater基础上,推出了Opti概念,Opti-Coater的最高设计车速已达2000米/分,已订货和在运行的有4台,其中2台用于机内涂布生产LWC,Opti-sizer是Sym-coater,filmpres
  coater的改进型。
  刮刀涂布技术最具突破性进展的是BTG的TwinABC。在一个涂布站一次同时完成两面刮刀涂布的试验,1998年在瑞典的一家高级纸厂已完成了试验。现在该系统已有了工业化装置并被重新命名为“Mirob-lade”。这一技术是在storaEnso的Grycksbo纸厂开发出来的。第一台Miro blade在1997年4月更新了该厂9#机的Bil blade-HSM涂布机,第二台在1998年7月替代了该厂7#机的一台膜压榨涂布机。这二台纸机相对较窄,抄宽分别为2.6m和2.5m。
  近几年软压光和多压区压光技术有了很大的进步。突出表现在三家供应商都推出了他们最新一代的产品,特别是多压区压光机大有取代传统的超级压光机的趋势。例如,KusterBeloit的Prosoft压光机,最引人注目的特点是所有的辊子都是驱动辊,并在上、下两个位置使用了可变中高辊。这样减小了辊子水平变形,获得更加均一的横幅厚度,并使辊子覆面有更长的使用周期和更高的纸的抗张强度,因为传动力不再通过辊子覆面和纸幅来传递。Valmet的第一台Optiload压光机于1997年4月在Enso的Oulu纸厂用于整饰双面涂布的高级纸,而1998年1月开机的UPM-Kymene的Rauma4#机配备的12辊机外压光机设计线压为450KN/m速度高达1450米/分,2台Optiload可替代3台传统超级,压光机的能力。截止1998年9月的数据,Optiload已有4台在运行,另有订货11台,生产品种包括改良型新闻纸、商品目录纸、SC-A和膜涂布LWC设计车速已达2000米/分。Voithsulzer进一步开发了,Janus概念技术的代表产品是JanusMK2压光机。它安装在纸机底层并呈45°倾斜布置,这一结构减少了振动和便于维护,改变纸幅圈路,可生产高光泽纸,也可生产非光泽纸。第一台JanusMK2将安装在德国Etrin-gen的GebruderLang纸厂。应强调的是,在软压光技术进步中,辊子覆面材料的改进和自控系统的配套起着十分重要的作用。
  3.LWC纸机的大型化和高速抄造是技术进展的标志,也是今后发展的趋势
  强劲的商业印刷品需求使涂布纸市场交易活跃,用户对彩色印刷的需求和向低定量纸种的转移已成为世界性趋势。近几年世界各地纸厂相继投巨资增产低定量涂布纸。LWC纸机向大型化和高速化发展,这既是LWC纸技术进展的一个标志,也是今后发展的趋势。例如德国HaindlePapierGmbh是高质量的LWC,SC和新闻纸生产厂商,其1998年总产量为230万吨。Augsberg纸厂原有二台纸机生产SC和FCO纸种,产量22万吨/年。最近向Valmet订购了一台价值5亿多芬兰马克的LWC纸机,网宽10.45米,设计车速2000米/分,这台装于Augsberg纸厂的PM3,配置为最先进的Opti概念LWC纸机,采用Optisizer,filmtransferPres(膜转移施胶压榨)和Optiload压光机,原纸定量为39~70克/米2,年产约40万吨,将是世界上最大的LWC纸机。又如芬兰的UPM-Kym
  ene是世界上最大LWC生产商,生产能力为250万吨/年。该公司Kaipola纸厂的6#机是世界效率最高的LWC纸机。网宽9.1米,设计车速1500米/分,生产纸种45~65克/米2LWC纸,50~60克/米2SC纸,涂布站为2站机内刮刀涂布(Surfacebladecoating)和二台速度为860米/分的12辊机外超压,使用浆料为TMP和BKP。而1998年1月开机的Ramuma纸厂PM4,网宽为10.1米,设计车速1800米/分,定量为51~65克/米2,配有二站机内OptiBlade涂布机和设计车速为1500米/分的OptiLoad压光机二台,该机在1998年11月19日创造了LWC纸机的世界新纪录1620米/分。目标产量也是40万吨LWC纸。
  四、我国低定量涂布纸生产与项目情况
  如前所述,我国低定量涂布纸的生产起步较晚,从80年代起至90年代中,尚处在研制小规模试产阶段。多数厂是在国产1760毫米长网多缸文化纸机基础上,引进门辊式施胶涂布机和软压光机,或采用国产轻涂器及超级压光机进行研制、试产。浆料多以自制麦草浆配加商品木浆为原料,生产全化学浆低定量涂布纸。
  由于纸机配套水平低,原料和工艺技术水平的限制,能正常运转的也仅有几家。生产的低定量涂布纸多属低光泽涂布印刷纸,定量在70~90克/米2之间,产品质量与国际市场的低定量涂布纸标准还有较大差距。
  进入“八五”后期和“九五”,我国造纸工业投资的4大热点之一,是文化用纸中的低定量涂布纸。据不完全统计:新投产及在建设的项目有7~8条生产线,其规模和装备水平均有显著的提高(见表3),同时各生产厂还加大了与国内外科研院所及厂商的合作,从浆料配比,原纸生产技术,涂料配方及原辅材料选用等,多方面进行研究与开发,并在生产工艺技术和品种质量诸方面已取得了可喜进步,如岳阳纸业集团开发的以杨木APMP浆为主要原料配抄的60克/米2低定量涂布纸,填补了我国含机械木浆低定量涂布纸的空白,其主要质量指标已达到国外同类产品的质量标准,并为国内多家印刷单位所选用。可以预见,随着更多生产线的投产,在未来几年里,我国的低定量涂布纸生产工艺和质量水平将会有更大提高,与世界先进国家的差距正在逐步缩小,国产LWC纸的比重将会逐年增长,部分取代进口涂布纸的目标是完全可以实现的。

知识出处

中国造纸年鉴 1999

《中国造纸年鉴 1999》

出版者:中国轻工业出版社

《中国造纸年鉴》是一本全面、系统地记录、反映中国造纸工业发展情况的资料性工具书,其内容主要包括1996至1998年间中国造纸工业的基本发展情况,有关制浆造纸经济、技术、生产的统计数据,相关行业的发展趋势,以及境内外造纸市场动态等。

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