我國衛(wèi)生紙的消費(fèi)量正在逐漸增加 , 消費(fèi)者對其質(zhì)量的要求也越來越高 , 其中柔軟度是個非常重要的指標(biāo) 。上海千實(shí)認(rèn)為對衛(wèi)生紙柔軟度的改善可以在整個生產(chǎn)過程中進(jìn)行控制,包括漿料制備 、濕部調(diào)控、控制起皺和加入柔軟劑等。
一、漿料制備
1、適當(dāng)?shù)臐{料組成
適當(dāng)?shù)拈L短纖維配比是抄造柔軟衛(wèi)生紙的前提,長纖維漿賦予衛(wèi)生紙足夠的強(qiáng)度, 短纖維漿則對手感尤其是柔軟度影響較大 , 要抄出強(qiáng)度和柔軟度均佳的衛(wèi)生紙,長 、短纖維配比要合理, 根據(jù)目前幾個生產(chǎn)廠家的經(jīng)驗(yàn), 長纖維一般采用進(jìn)口或國產(chǎn)的漂白針葉木漿,短纖維采用進(jìn)口或國產(chǎn)的漂白闊葉木漿, 長、短纖維配比為 3 ∶7 或 4 ∶6 較合理, 這種配比的漿料抄出的衛(wèi)生紙柔韌舒適。
適當(dāng)?shù)募垵{配漿可以改善柔軟性, 少量增加闊葉木漿的含量可改善某些手感因素。闊葉木短纖維可提供較低的抗張強(qiáng)度 ,因此可改善衛(wèi)生紙的懸垂性。但闊葉木短纖維若在紙頁表面 ,它們在表面上的結(jié)合力較差, 便會有少許紡織品的手感。采用所謂易打漿的紙漿也很重要, 因?yàn)檫@樣可避免纖維過度降解以及不良成形和細(xì)小纖維的產(chǎn)生。從化學(xué)的角度上說 ,在碎漿機(jī)中也可對配漿進(jìn)行改性。
含有較多的細(xì)小雜細(xì)胞和半纖維素的纖維 ,對皺紋原紙性能影響很大, 在打漿時, 紙漿水化作用較強(qiáng),纖維結(jié)合力大, 且有細(xì)小雜細(xì)胞的作用 ,使得紙頁緊度大,因此, 降低了紙質(zhì)的柔軟度 。并且白度低的紙漿，含有木素較多, 制成的原紙既硬且有脆性,其物理強(qiáng)度亦低 。所以要想改進(jìn)紙張的柔軟性 ,必須純化纖維 ,除去其中的雜細(xì)胞。
對于含有半纖維素多的紙漿, 纖維顯得比較剛硬。因?yàn)榘肜w維素是天然的增強(qiáng)劑 ,會促進(jìn)纖維的結(jié)合 ,使成紙的緊度大, 手感粗硬 ,所以半纖維素的含量要盡量少一些。
2、提高打漿質(zhì)量
短纖維紙漿 ,不要過分磨漿。在抄造皺紋原紙時,為獲得其必要的加工性能 ,必須在打漿過程中盡量避免纖維切短和過分水化 , 因此對這種漿在一般打漿機(jī)中zui合理的操作方法是采用“輕刀細(xì)磨” , 即打漿方式以疏解為主 ,再輔以輕刀切斷。短纖維在減少磨漿的情況下,可以通過加入干強(qiáng)劑(DSA)保持強(qiáng)度 。大量的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)數(shù)據(jù)一致表明 ,采用此方法可在強(qiáng)度保持不變的同時使紙頁的挺度明顯下降, 因此提高了柔軟度 ,干強(qiáng)劑產(chǎn)生的表面固結(jié)作用也可提高表面手感。長纖維必須磨漿 。所以為了優(yōu)化紙頁性能 ,長短纖維一般分開磨漿。
對于漂白麥草漿 ,打漿對柔軟度的影響不大, 而且造成電耗比較高 ,強(qiáng)度下降 。實(shí)際操作中采取不打漿直接抄造的方式生產(chǎn)。
3、控制原紙定量在較低范圍內(nèi)
衛(wèi)生紙的柔軟度與原紙的定量影響更為突出 。實(shí)踐表明,其紙張定量愈低 ,紙的厚度小, 紙質(zhì)亦愈柔軟。其原因可由下面力學(xué)分析來解釋。在緊度相同的情況下,定量大意味著在紙平面垂直方向的纖維加厚, 纖維在該方向上受力彎曲時抵抗外力作用的纖維數(shù)量增加,表現(xiàn)出較大的抗彎曲力, 同時彎曲半徑明顯增大,呈現(xiàn)出較大的挺度 ,因而柔軟度差。在預(yù)計定量一定時,以較低的原紙定量配以較大的速比所成的紙頁 ,其起皺前纖維層較薄, 且起皺后疊成的層間間隙較大 ,因而柔軟度有所改善。
二、濕部控制
1、濕強(qiáng)劑的應(yīng)用
濕強(qiáng)劑加入要適量。濕強(qiáng)劑的加入會造成紙的白度降低,皺紋細(xì)膩程度下降, 柔軟度下降 , 但是為了增加濕強(qiáng)度不得不加入濕強(qiáng)劑 ,所以要根據(jù)實(shí)際需要加入合適的濕強(qiáng)劑 。
2、分散劑的使用
由于抄造低定量衛(wèi)生紙的上網(wǎng)濃度很低, 漿料在輸送上網(wǎng)及脫水成型的過程中容易發(fā)生勻度不良的情況,影響紙的柔軟度和外觀,所以需要使用分散劑。分散劑有天然植物黏液如刺槐、殼聚糖,也有人工合成的如聚丙烯酰胺和聚氧化乙烯(PEO),通過加入一定黏度的溶液使纖維間互相纏繞的趨勢受阻,從而分散纖維,抄造勻度優(yōu)良的紙頁。分散劑在低添加量下能促進(jìn)造紙纖維的良好分散和的紙張成形效果,增加柔軟度。
3、膨化劑的加入
膨化劑能夠提高衛(wèi)生紙的發(fā)泡程度 , 對紙張的柔軟度有一定的改善 。對于雜細(xì)胞、半纖維素含量大的紙漿 ,其漿料比較黏 ,容易粘缸, 膨化劑同時起到脫缸作用 ,有利于抄造。加入膨化劑后的衛(wèi)生紙手觸光滑、飽滿 ,給人以柔軟感 。
4、膠粘劑的使用
向漿料中加入膠粘劑主要是為了控制紙頁與烘缸的粘附力 。紙頁與烘缸粘附力小 ,皺紋粗 ,柔軟度差;紙頁與烘缸粘附力大 ,皺紋細(xì) ,柔軟度好 。提高紙頁與烘缸粘附力zui簡單的辦法是控制水分, 即降低紙頁的水分含量 ———3 %或更小 ,但單純控制起皺前的水分較困難 ,一般采取向紙料或白水中加膠粘劑的方法, 可取得較好效果。可以使用氧化淀粉, 氧化淀粉和原淀粉相比黏度較小, 用量范圍比較大,便于操作。
三、控制起皺
1、合理使用造紙網(wǎng)毯
假如原紙表面粗糙, 網(wǎng)痕深 ,毛布紋重, 在加工過程中會產(chǎn)生皺紋不良 ,甚至由于紙面粗糙,經(jīng)刮刀起皺后,產(chǎn)生不規(guī)則的皺折,影響皺紋外觀質(zhì)量和手感 。因此對于網(wǎng)毯,有以下幾點(diǎn)需要注意 :使用細(xì)目(80 目)銅網(wǎng) , 襯網(wǎng)也隨之改細(xì), 一方面保護(hù)面網(wǎng)和防止網(wǎng)孔變形 ,保持網(wǎng)的濾水性, 另一方面更主要的是網(wǎng)痕較輕 ,白水流失少 ,紙內(nèi)保留較多的細(xì)小纖維,使紙頁柔軟 。
很好地控制托輥的壓力, 盡量輕壓 ,不僅能改善原紙表面細(xì)膩程度 ,而且能提高紙的柔軟度。
2、軟壓輥和靴形壓榨
靴形壓榨的壓區(qū)比普通壓榨的壓區(qū)要長的多, 而且在壓區(qū)長度上的壓力分布曲線還可以通過靴的形狀加以調(diào)整 。在線壓力固定的條件下, 靴形壓榨壓區(qū)越長,壓區(qū)zui大壓力就越低 ,降低對紙頁的壓力會使紙頁的松厚度和柔軟度提高。軟壓輥同樣可以降低壓力。并且軟壓輥和靴形壓榨這些機(jī)械手段還有助于獲得均勻的紙頁粘附性和高密度的微小皺紋。還有 TissueFlex靴形壓榨技術(shù)將靴形壓榨裝置直接靠在楊克式烘缸上 ,使改善松厚度和柔軟度與較高的壓榨干度得到的結(jié)合 。
3、控制起皺速比
起皺速比的控制也很重要。速比過大,皺紋細(xì)密不易剝缸易發(fā)生塞紙,從而提高刮刀對缸面的線壓力造成刮刀與烘缸的磨損;速比過小,皺紋粗大甚至不起皺。另外起皺率是決定紙頁松厚度和伸長率的重要因素。為了使起皺率達(dá)到*值, 化學(xué)涂料必須具有可控制和可預(yù)測的粘缸性和脫缸性,這是很重要的。并且涂料要非常柔軟,具有高粘附力,這樣才能獲得柔軟的衛(wèi)生紙。
4、揚(yáng)克式烘缸控制技術(shù)/空氣穿透干燥技術(shù)(TAD)
（1）揚(yáng)克式烘缸控制技術(shù)
為了使衛(wèi)生紙具有*的柔軟度, 衛(wèi)生紙生產(chǎn)商在揚(yáng)克式烘缸上采用了一套行之有效的方法:紙幅要想獲得柔軟度 ,就意味著在撞擊刮刀刀刃時,增加爆裂, 減少彎曲, 即增加微皺, 減少粗大的起皺。在衛(wèi)生紙的生產(chǎn)中 , 紙幅與揚(yáng)克烘缸在結(jié)合強(qiáng)度和粘貼緊密性之間需要一個平衡點(diǎn), 以獲得紙幅的*特性。采用先進(jìn)的刮刀起皺技術(shù), 并且降低刮刀的接觸角度,使起皺刮刀的斜角鋒利 ,即達(dá)到 20°。斜角刮刀將產(chǎn)生較細(xì)密的皺紋 ,它使紙頁具有較好的手感表面柔軟度。
在揚(yáng)克式烘缸表面噴鍍金屬材料的發(fā)展趨勢和新型起皺刮刀(特別是陶瓷刮刀)已經(jīng)確切無疑地被*可明顯提高柔軟度。
采用高溫?zé)犸L(fēng)罩及小心地控制紙卷的張力就能提高衛(wèi)生紙機(jī)的生產(chǎn)能力 。還可以保持較高的干燥能力、較高的產(chǎn)量 、較高的松厚度、更好的紙頁橫向水分分布。
（2）空氣穿透干燥技術(shù)(TAD)
選用 TAD 可降低成本和提高質(zhì)量。TAD 產(chǎn)品在相同的定量下具有更高的松厚度和吸水性 ,進(jìn)而可以節(jié)約纖維用量和降低成本。如這種工藝令衛(wèi)生紙和餐巾紙摸起來更柔軟 ,用起來有一種絨毛的感覺,而且比傳統(tǒng)的楊克式烘缸生產(chǎn)的衛(wèi)生紙和餐巾紙有更好的強(qiáng)度 。
（3）揚(yáng)克式烘缸和熱風(fēng)穿透干燥技術(shù)(TAD)結(jié)合使用
紙頁首先使用熱風(fēng)穿透干燥技術(shù)(TAD)對紙頁進(jìn)行干燥, 再將紙頁從吸移輥帶到揚(yáng)克式烘缸 。從吸移輥帶到揚(yáng)克式烘缸的毛布比干毯具有更好的成形性,毛布通常是用模板生產(chǎn)出來的 ,以便把毛布上的圖案印在紙頁上。在到達(dá)轉(zhuǎn)鼓之前真空把紙頁吸在毛布上,這令紙頁能印上毛布表面的圖案并且改善紙頁的結(jié)構(gòu) ,從而賦予紙頁更好的松厚度 、吸收性和柔軟度。因?yàn)榧堩搲涸诤娓妆砻嫔系膲毫h(yuǎn)低于傳統(tǒng)的干燥部,由強(qiáng)制通過的熱空氣產(chǎn)生的松厚結(jié)構(gòu)可以一直保持在紙頁中。
5、后起皺和后加工(壓光)
紙頁離開刮刀之時是提高柔軟度進(jìn)程中zui后一步的開始。對各種面巾紙來說, 在紙頁被卷取之前, 紙頁的松厚度和表面柔軟度要受到紙頁壓光工藝的控制。在這種情況下, 通過使用 具有高粘附力的新型柔軟薄膜,可能使離開刮刀的紙頁具有過高的松厚度 。這樣,離開刮刀的紙頁就具有高柔軟度, 良好的抗斷頭性和高于標(biāo)準(zhǔn)的松厚度 。然后再用壓光機(jī)加以控制 ,zui后借助于其他方法可同時獲得所要求的厚度和柔軟度。
壓光是在較低的額外成本下有效地改進(jìn)產(chǎn)品柔軟度的方法之一。壓光 ,尤其是鋼對鋼輥的壓光 ,使得衛(wèi)生紙產(chǎn)品獲得額外的表面平滑度, 從而改善了總的柔軟度 。柔軟度隨著壓光程度的增加受益減少 。如果壓光超過一定的量 ,紙頁被壓縮從而降低柔軟度。同時 ,初始柔軟度越高 ,壓光所能提高的柔軟度越低。近年來,在這個領(lǐng)域有了新的發(fā)展 ,已開發(fā)了稱之為以圖案裝飾的成形網(wǎng)和壓榨毛毯, 可顯著提高紙頁的松厚度 ,進(jìn)而改善柔軟度。
四、柔軟劑和解鍵劑
1、柔軟劑
使用柔軟劑的目的在于降低纖維之間的結(jié)合力,使紙張剛性下降 、挺硬性降低以減少紙張對皮膚的摩擦力而給人以平滑、柔順之感受;其二是具有濕潤纖維的作用,通過改善纖維的平滑性, 增加紙張的光滑、濕潤、細(xì)膩的感覺 ,具有濕潤劑的作用;其三對紙張具有可塑作用。柔軟劑對紙張表面進(jìn)行處理的過程中,還起著固定紙頁纖維組織的作用。
主要的柔軟劑有陽離子表面活性劑 , 兩性離子表面活性劑 ,有機(jī)硅表面活性劑(包括季銨鹽化有機(jī)硅油乳液 、氨基硅油及其乳液 、陽離子羥基硅油乳液等),硬脂酸聚氧乙烯酯 ,聚氧化乙烯 ,羊毛脂, 乳化蠟 ,天然油脂、石蠟類柔軟劑,高分子聚合物乳液(包括聚乙烯 ,聚丙烯 ,有機(jī)硅樹脂,聚氨酯樹脂等)。
（1）漿內(nèi)柔軟劑
咪唑啉衍生物是漿內(nèi)柔軟劑的典型例子 ,它通過破壞漿料結(jié)合力而起作用。簡單來說, 通過修飾纖維表面 ,降低纖維-纖維之間結(jié)合面積 ,進(jìn)而弱化纖維之間的結(jié)合力,雖然對改善松厚柔軟性有效,但是它們對紙幅的強(qiáng)度有顯著的影響 ,會使得抗張強(qiáng)度降低 15 %或者更多。
纖維潤滑劑是另外一類漿內(nèi)柔軟劑 。這類柔軟劑通過在紙幅上引入脂肪物質(zhì)或者蠟質(zhì), 降低纖維之間的摩擦性能而起作用 。潤滑柔軟劑對紙幅抗張強(qiáng)度的降低一般低于 10 %。潤滑柔軟劑對表面柔軟性的貢獻(xiàn)更多源于紙幅光滑性的強(qiáng)化, 它使紙幅手感更加平滑。
（2）紙面柔軟劑
柔軟劑于揚(yáng)克烘缸前在紙面施加, 這是一種強(qiáng)化紙幅柔軟性的相對較新的技術(shù) 。其作用方式為纖維表面改性,降低紙幅表面的摩擦性能 ,其表面柔軟性強(qiáng)化效果驚人 。紙面施加柔軟劑的優(yōu)點(diǎn)之一是提高了成本效率 。由于柔軟劑的施加接近揚(yáng)克烘缸 , 柔軟劑的成膜性能就會影響起皺方案 。柔軟劑作用如同溫和的涂布改良劑 ,使得揚(yáng)克烘缸的涂層更加有彈性, 使其涂布更容易實(shí)現(xiàn)。雖然它可能會使體積柔軟度稍有提高,但是它的使用要與造紙工作者的目標(biāo)相一致, 如果主要是為了提高體積柔軟度 ,那么,采用漿內(nèi)添加用柔軟劑就比使用紙頁噴涂用柔軟劑更合適。
2、解鍵劑
解鍵劑具有*的陽離子功能, 可抑制纖維間的氫鍵結(jié)合 ,使紙頁的抗張強(qiáng)度和挺度下降,在碎漿機(jī)中加入解鍵劑可獲得*的解鍵效果 。
由于柔軟劑/解鍵劑用量的微小變化會在衛(wèi)生紙廠產(chǎn)生問題,因此必須嚴(yán)格控制好柔軟劑/解鍵劑在衛(wèi)生紙中的含量, 過量使用會使紙頁飄離楊克式烘缸 ,并因抗張強(qiáng)度下降 ,增加紙頁的斷頭次數(shù) ,這對工廠的生產(chǎn)效率有很大的影響 。用量不足會使衛(wèi)生紙變得粗糙,從根本上影響衛(wèi)生紙產(chǎn)品的質(zhì)量。
五、其他
1、特種柔軟技術(shù)
特種柔軟化是現(xiàn)在常用的另一種化學(xué)柔軟技術(shù)。所使用的方法和化學(xué)品變化多端 ,噴涂 、輥印式涂布、接觸輥式涂布是zui常用的幾種方法。可使用水分散體、無水熱熔膠或純低黏度配方組成的化學(xué)柔軟劑。它們可用在楊克式烘缸之后或加工生產(chǎn)線上。和有效的方法是將濕部添加和特種涂布相結(jié)合,這樣柔軟性大大提高 。
2、使用雙層流漿箱
雙層流漿箱可使生產(chǎn)廠家在一層中使用柔軟的短纖維, 而在另一層中使用能提高強(qiáng)度的長纖維 。流漿箱的中間有一剛性隔板, 使層間不發(fā)生混合, 而且成形好,不會產(chǎn)生條紋。在以后的加工中,可把紙頁疊在一起,使成品的外表面是柔軟、平滑的表面。