王慧霞 河南銀鴿實(shí)業(yè)投資股份有限公司
紙尿褲是由多種材料層合在一起的、具有液體吸收功能的一次性衛(wèi)生用品。主要由面層、導(dǎo)流擴(kuò)散層、吸收芯層和防漏底層(背層)4 個(gè)部分組成(見圖1)。
圖1 紙尿褲結(jié)構(gòu)
面層要求柔軟和具有良好的液體滲透性能,即能夠迅速吸收尿液并使尿液滲透下去,保持皮膚干爽;吸收芯層可以快速吸收并儲(chǔ)存大量液體;導(dǎo)流層介于面層和吸收芯層之間,用于疏導(dǎo)和臨時(shí)儲(chǔ)存面層集中的液體,提高吸收芯層的使用效率;背層用于防止尿液的滲出,起到隔離的作用。
作為紙尿褲的核心部分,吸收芯層由芯體和包覆材料組成。芯體多為絨毛漿和高吸收性樹脂(SAP)的混合物,其中SAP比絨毛漿具有更高的吸液能力,但顆粒狀的SAP 在芯體中易滑移。為了增加吸收芯層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,防止芯體中的SAP顆粒進(jìn)入導(dǎo)流層和滲透表層,一般要對(duì)芯體進(jìn)行包覆。目前芯體的包覆材料一般為濕強(qiáng)紙(即衛(wèi)生用品用吸水襯紙)和非織造布。兩種包覆材料都有各自的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。
衛(wèi)生用品用吸水襯紙用于紙尿褲生產(chǎn)時(shí)存在紙質(zhì)脆、易撕裂的現(xiàn)象,為提高和優(yōu)化吸水襯紙的性能,我公司通過提高針葉漿配比、優(yōu)化磨漿工藝和抄紙工藝等措施,不僅提高了吸水襯紙的干、濕強(qiáng)度,同時(shí)也改善了紙張的柔軟性,可滿足紙尿褲的生產(chǎn)及使用要求。
根據(jù)紙尿褲的性能指標(biāo)和客戶要求,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,公司制定了紙尿褲芯體包覆用紙的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/LYSZ 004-2015(編者注:衛(wèi)生用品用吸水襯紙有輕工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):QB/T 4508-2013),其主要技術(shù)指標(biāo)如表1所示。
表1 紙尿褲芯體包覆用紙主要技術(shù)指標(biāo)
(1)漿料:100% 原生木漿;(2)濕強(qiáng)劑:聚酰胺聚胺表氯醇樹脂(固含量12.5%±0.5%,使用時(shí)按1:3 比例稀釋);(3)噴涂助劑:粘缸劑-920H,剝離劑-56,改良劑-115C(上海德潤寶特種潤滑劑有限公司);(4)一水檸檬酸:食品級(jí)。
采用100%原生木漿。通過實(shí)驗(yàn)室小試,確定合適的漿料配比,使其達(dá)到紙尿褲芯體包覆用紙的強(qiáng)度要求,同時(shí)兼顧紙張的柔韌性。結(jié)果如表2所示。
表2 漿料配比對(duì)成紙干強(qiáng)度的影響
從表2看出,提高針葉漿比例可以有效地提高成紙的干強(qiáng)度,針葉漿占比≥70%時(shí),成紙干強(qiáng)度增長較快,當(dāng)針葉漿為75%時(shí),干拉力可達(dá)到擬定的技術(shù)指標(biāo)。因此,較為合適的針葉漿比例為75%。
因闊葉漿不做打漿處理,因此,本試驗(yàn)只重點(diǎn)研究針葉漿的打漿工藝。
我公司以前磨漿不添加任何助劑,現(xiàn)采用新技術(shù),在長纖疏解時(shí)加入生物酶,對(duì)纖維進(jìn)行預(yù)處理,使纖維結(jié)構(gòu)變得疏松,加速水分子進(jìn)入纖維內(nèi)部,促使纖維快速潤脹,降低了磨漿能耗[1];同時(shí)可水解纖維表面的膠體物質(zhì),提高漿料的濾水性,改善纖維的結(jié)合強(qiáng)度和成紙質(zhì)量,使紙機(jī)運(yùn)行更加平穩(wěn)[1]。
固定針葉漿75%的比例不變,其打漿指標(biāo)對(duì)成紙強(qiáng)度的影響如表3所示。
表3 打漿指標(biāo)對(duì)成紙干強(qiáng)度的影響
結(jié)果表明:在針葉漿比例和其他抄造條件不變的情況下,針葉漿打漿度為30°SR,濕重在11.5g時(shí),成紙縱橫向拉力指標(biāo)最高,接近標(biāo)準(zhǔn)要求,故針葉漿打漿度和濕重分別控制在30°SR、11.5g比較適宜。
3.4.1 添加位置
多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,濕強(qiáng)劑經(jīng)過適當(dāng)?shù)南♂?,與漿料混合越均勻,其使用效果越好。據(jù)此,嘗試將濕強(qiáng)劑加入點(diǎn)由之前的高位箱改為沖漿泵進(jìn)口處。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),濕強(qiáng)劑噸紙用量降低了3~4kg,但濕拉力卻增加200~300mN/15mm。
3.4.2 濕強(qiáng)劑用量
固定針葉漿配比和其他抄造條件不變,測(cè)試濕強(qiáng)劑用量對(duì)成紙濕強(qiáng)度的影響,結(jié)果如表4所示。
表4 濕強(qiáng)劑用量對(duì)成紙濕強(qiáng)度的影響
結(jié)果表明:濕拉力隨濕強(qiáng)劑用量的增加而相應(yīng)提高。當(dāng)濕強(qiáng)劑用量為21kg/t紙時(shí),濕拉力指標(biāo)達(dá)到擬定標(biāo)準(zhǔn)要求。
在烘缸表面噴涂助劑(主要有粘缸劑、剝離劑及改良劑),可以調(diào)節(jié)紙頁與烘缸之間的粘結(jié)及剝離平衡,改善起皺效果,改善紙頁在烘缸上干燥時(shí)纖維之間的結(jié)合方式,利于抄造。噴涂助劑用量對(duì)成紙干強(qiáng)度的影響如表5所示。
表5 噴涂助劑用量對(duì)成紙干強(qiáng)度的影響
結(jié)果表明:當(dāng)粘缸劑、剝離劑、改良劑用量分別為23mL/min、35mL/min、60mL/min時(shí)成紙指標(biāo)最好,達(dá)到擬定的物理性能指標(biāo)。
圖4是我公司噴涂助劑的添加裝置。每種助劑在混合稀釋前經(jīng)加藥泵抽送并通過計(jì)量管,這樣可以較為準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)各個(gè)助劑的用量,對(duì)于生產(chǎn)控制十分方便。
圖2 噴涂助劑添加裝置
根據(jù)上述測(cè)試結(jié)果,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,最終工藝控制參數(shù)確定為:
(1)漿料配比:針葉漿(75±2)%、闊葉漿(25±2)%。
(2)打漿指標(biāo):針葉漿打漿度29~30°SR ;濕重11~11.5g。
(3)輔料用量:濕強(qiáng)劑21kg/t紙(在線添加),打漿酶50mL/t紙,pH=6~8(檸檬酸用量根據(jù)pH 值調(diào)整確定),粘缸劑23mL/min,剝離劑35mL/min,改良劑60mL/min。
(4)紙機(jī)參數(shù):卷取車速580~600m/min,烘缸車速750~760m/min,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速730~770m/min,托輥壓力:0.35~0.45MPa,熱風(fēng)溫度:150℃~170℃。
圖3 紙尿褲芯體包覆用濕強(qiáng)紙生產(chǎn)工藝流程
通過反復(fù)試驗(yàn),我公司成功開發(fā)出了滿足擬定物理指標(biāo)的濕強(qiáng)紙,成功解決了紙質(zhì)脆、易撕裂等問題,可滿足紙尿褲生產(chǎn)廠家的使用。由于與非織造布相比,濕強(qiáng)紙更具成本優(yōu)勢(shì),所以可降低紙尿褲企業(yè)的生產(chǎn)成本,市場(chǎng)前景廣闊。
但該紙與非織造布的柔韌性相比還存在一定的差距。此外,有部分紙尿褲生產(chǎn)商提出將該濕強(qiáng)紙定量由18g/m2降到15g/m2的要求等等。
對(duì)于濕強(qiáng)紙企業(yè)來說,滿足客戶多樣化的需求,不斷提升產(chǎn)品性能和品質(zhì)是努力的方向。