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柔軟劑在衛生紙中的應用

柔軟度是各種衛生紙產(chǎn)品的重要特征，但并非所有的人對柔軟度特性都有相同的理解。就它的測定方法而言，雖然有許多方法可用于測定衛生紙并評價(jià)其柔軟度川，但是，最廣泛使用的方法仍是依靠專(zhuān)職測試人員或專(zhuān)家小組進(jìn)行的手感測試法。手感測試法明顯受到兩個(gè)要素的影響，即“表面柔軟度”和“整體柔軟度”。兒等人采用評價(jià)體系證實(shí)了影響廚用擦拭巾手感柔軟度的主要因素是表面平滑度和伸長(cháng)率在固定負荷下的伸長(cháng)。平滑度與表面柔軟度具有較好的相關(guān)性，而伸長(cháng)率則能夠較好地說(shuō)明整體柔軟度，即強度低的紙頁(yè)是柔軟的。在衛生紙和紙巾紙的制造中，使用柔軟劑，解鍵劑是該行業(yè)常用的技術(shù)，一般稱(chēng)之為化學(xué)柔軟法。大多數柔軟劑，解鍵劑是配制的陽(yáng)離子產(chǎn)品，它們可用于濕部或經(jīng)特種涂布方式得到應用。這些涂布方式有噴涂、在楊克式烘缸之后的輥涂等，它們還可被用于衛生紙的加工生產(chǎn)線(xiàn)中。由于能與纖維素纖維親合，這類(lèi)助劑可提高衛生紙產(chǎn)品的松厚度，使衛生紙產(chǎn)品具有柔軟性和舒適的表面手感。陽(yáng)離子解鍵劑的效果主要取決于陽(yáng)離子組分和輔助配方組分的化學(xué)結構，解鍵劑的用量和纖維的質(zhì)量對陽(yáng)離子柔軟劑，解鍵劑的主要要求是它們與纖維素纖維的親合性，而此親合性性由陽(yáng)離子組分的性質(zhì)來(lái)提供，陽(yáng)離子組分是柔軟劑解鍵劑的主要成分。

柔軟劑的應用

生產(chǎn)過(guò)程的綜合控制

在衛生紙的生產(chǎn)過(guò)程中，揚克式烘缸涂覆層的最佳控制是保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率的最重要的參數。以帶電化學(xué)品與生產(chǎn)中已起皺紙頁(yè)的其他變量相互作用為主的生產(chǎn)過(guò)程的綜合化學(xué)控制能夠顯著(zhù)地提高最終產(chǎn)品的質(zhì)量?？刂普麄€(gè)系統的電荷對樹(shù)脂和膠枯物的控制、最佳濕強度的形成和纖維留著(zhù)都有重要影響。它也會(huì )影響衛生紙廠(chǎng)獲得最佳的起皺幾何形狀和化學(xué)涂夜層形成的能力，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本的控制。系統電荷呈現溫和的陰電性，并在該電性下保持穩定是衛生紙生產(chǎn)的理想條件。然而大多數的未經(jīng)改性的造紙系統明顯地呈現強陰電性，并且系統的電荷普遍隨時(shí)間的推移而變化。成形網(wǎng)和或毛毯的紋理結構能使紙頁(yè)具有相應的紋理，這種紋理可控制強粘附和弱粘附的位置。推薦使用細網(wǎng)目成形網(wǎng)，不是為了提高一次留著(zhù)率，而是為了提高紙頁(yè)的粘附質(zhì)量并生產(chǎn)較細的皺紋。當粘附程度一致和成形網(wǎng)與毛毯紋理結構細密時(shí)，紙頁(yè)就能夠均勻完整地粘附在烘缸上，起皺刮刀的變鈍程度就會(huì )減輕。軟壓輥和靴形壓榨這些機械手段有助于獲得均勻的紙頁(yè)粘附性和高密度的微小皺紋。另外，纖維配比、系統有規律的小停頓時(shí)間、和不同的添加劑等的變化都會(huì )顯著(zhù)地影響紙頁(yè)的粘附和最終的起皺質(zhì)量。木材纖維是非常好的造紙原料。我們在衛生紙生產(chǎn)中所了解和所看到的木材纖維是由用顯微鏡才可見(jiàn)的極細的微纖維組成，這些微纖維進(jìn)而組成纖維素分子束，這種分子束是葡萄糖聚合體，在纖維表面上存在著(zhù)活性位置，在這些位置上，單根纖維通過(guò)氫鍵的形成與另一根纖維鍵合。纖維的氫鍵鍵合取決于纖維的水合程度。解鍵劑在這些位置代替水，并阻礙單根纖維間的相互鍵合。鍵合作用受到干擾的結果使衛生紙的松厚度提高，挺度降低，并增加了與衛生紙表面垂直的纖維數量，使衛生紙表面厚度具有長(cháng)絨毛般的手感。在某些情況下，鍵合作用受到的干擾還會(huì )顯著(zhù)地影響紙頁(yè)的強度性質(zhì)。所選用的解鍵劑或柔軟劑的添加量、與纖維的接觸時(shí)間以及施加方法，都能顯著(zhù)地影響強度與紙頁(yè)柔軟度提高之間的平衡，如圖1所示。

柔軟劑的應用技術(shù)

柔軟劑的用量要受到一種或多種因素的制約。由于柔軟劑可以形成一道屏障來(lái)阻止纖維間的鍵合，而這種鍵合是強度提高的主要原因，所以柔軟劑會(huì )降低抗張強度〕。施加多少用量的柔軟劑才會(huì )降低強度，這要取決于所選用的柔軟劑及其施加方法。延長(cháng)接觸時(shí)間會(huì )增加解鍵劑柔軟劑滲人到纖維和紙幅結構中的數量。在受控條件下施加柔軟劑可使我們確定有多少紙頁(yè)結構和在紙頁(yè)結構的什么位置發(fā)生解鍵。許多但不是所有的品種的衛生紙強度比所要求的強度更高。用于揚克式烘缸涂覆層上的柔軟劑也能起到脫缸劑的作用。有些衛生紙廠(chǎng)通過(guò)調整烘缸涂覆層的配方可以容易地抵消柔軟劑所提供的過(guò)分的脫缸作用，但其他的衛生紙廠(chǎng)則不能。另外，柔軟劑的施加方法可以使柔軟劑對紙頁(yè)剝離性的影響有所不同。衛生紙生產(chǎn)商必須認清這些影響因素，并且在決定選用某種柔軟劑和或某種施加方法之前要充分考慮這些因素。解離劑用的影響解健劑用量固定條件下的試驗將高度稀釋水約的水分散體的解鍵劑加人碎漿機中。用聯(lián)機的靜態(tài)混臺器制備這種稀釋液。解鍵劑用普通的計量泵打人，在試驗的小時(shí)內保持其用量不變。所用漿料是的闊葉木和針葉木混合原生漿。每隔小時(shí)測定已生產(chǎn)的衛生紙中的季按型表面活性劑含量。在頭小時(shí)中，季錢(qián)型表面活性劑含量連續增加，直至達到理論值0.2%為止。出人意料的是，在相同的用量下繼續試驗，衛生紙中季胺型表面活性劑含量竟保持不變，約小時(shí)后又開(kāi)始上升，高于理論值，達到，如圖所示。在此高含量下，在楊克式烘缸處可觀(guān)察到紙頁(yè)的飄離現象。所幸的是，降低楊克烘缸脫缸劑的用量可使過(guò)程得以控制。小時(shí)后，停止加人解鍵劑，讓紙機在不加解鍵劑的情況下運行一夜。再過(guò)小時(shí)第二天早晨，對衛生紙進(jìn)行分析，其季錢(qián)型表面活性劑的含量仍有0.08%。

解健劑用黃不同時(shí)的試驗在相同條件下進(jìn)行如下試驗，但要在沖漿泵中加人解鍵劑，在整個(gè)試驗過(guò)程中，解鍵劑的用量要調節得能使季按型表面活性劑在衛生紙中的留著(zhù)率達到預定指標。在試驗也得到相同的響應曲線(xiàn)，只是在沖漿泵中加人解鍵劑比在碎漿機中加人，響應要來(lái)得更快。約接觸分鐘就足以使陽(yáng)離子完全留著(zhù)在纖維上。減少用量會(huì )使測得的紙中陽(yáng)離子含量逐漸減少，但在重新增加用量時(shí)叉提高到所預定的含量。紙機平衡運行的時(shí)間愈長(cháng)，與預定含量的偏離程度就愈小。若有足夠的時(shí)間調節用量，并使系統穩定，工廠(chǎng)試驗就會(huì )取得更大的成功，如圖所示。提高衛生紙柔軟度的種方法有許多方法可以提高衛生紙的柔軟度，從選擇漿料到調整磨漿和壓榨的程度，從采用靴形壓榨或熱風(fēng)穿透干燥技術(shù)提高松厚度到在衛生紙加工過(guò)程中采用壓花工藝來(lái)改善紙頁(yè)等均能提高衛生紙的柔軟度。常用的方法起皺漿內添加柔軟劑在進(jìn)人揚克烘缸以前的紙頁(yè)上噴涂柔軟劑以及在衛生紙加工過(guò)程中使用乳霜和護理劑。這種方法對表面柔軟度和整體柔軟度的影響，如表所示，起皺對表面柔軟度和整體柔軟度均具有明顯影響，而柔軟劑對整體柔軟度的影響要明顯地超過(guò)其對表面柔軟度的影響。

起皺和起皺化學(xué)品

控制起皺是在普通衛生紙機上提高柔軟度的最成熟和最基本的方法。了解起皺刮刀的力學(xué)條件刮刀角度、刮刀傾斜度、刮刀伸出量、刮刀材質(zhì)結構、施加的壓力等是重要的，但是它們通常被認為是屬于衛生紙生產(chǎn)的專(zhuān)利范圍川。漿內添加柔軟荊漿內添加柔軟劑的方法已經(jīng)被使用了多年。咪哇琳衍生物是漿內添加用柔軟劑的典型實(shí)例，其作用是減小漿料中的纖維之間的結合。簡(jiǎn)單地將這種柔軟劑加人到漿料中，它會(huì )改變纖維表面性質(zhì)，減小纖維與纖維間的結合面積，形成較低的纖維間結合力。雖然這種柔軟劑能夠有效地提高整體柔軟度，但它會(huì )顯著(zhù)地影響紙頁(yè)的強度，使抗張強度降低巧以上。另一種漿內添加用柔軟劑是纖維潤滑劑。這類(lèi)柔軟劑的作用是通過(guò)將油性助劑或蠟狀助劑加人到紙頁(yè)中，以減少纖維的摩擦性能。通過(guò)減少紙頁(yè)內部的摩擦力，整體柔軟度略有提高。

一般來(lái)說(shuō)，潤滑型柔軟劑使紙頁(yè)抗張強度的降低不足，它們的作用類(lèi)似于織物柔順劑，能使布料的手感更加柔軟，但不會(huì )明顯降低布料的強度。然而，潤滑型柔軟劑是通過(guò)提高紙頁(yè)的平滑度，使紙頁(yè)手感更加平滑，從而達到提高表面柔軟度的目的。最新開(kāi)發(fā)的漿內添加柔軟劑技術(shù)使得造紙工作者在達到其所要求的整體柔軟度和表面柔軟度的提高值的同時(shí)，控制紙頁(yè)強度的損失。最新的研究成果已經(jīng)使得中國的某一衛生紙廠(chǎng)采用高達的非木材纖維生產(chǎn)出高質(zhì)量的面巾紙，這是一個(gè)相當大的成就。使用這種漿內添加用柔軟劑，抗張強度的下降小于。大多數柔軟劑的施加方法是將柔軟劑添加到漿料系統中。加人位置的范圍是從碎漿機到?jīng)_漿泵。調節箱或調漿箱是經(jīng)常使用的加人位置。通常的做法是在更加靠后的位置將柔軟劑添加到系統中，這將使柔軟劑對纖維有更多的滲透和反應時(shí)間，這樣將會(huì )降低更多的強度。在某些情況下這種作用是人們所希望的，但在其他情況下則不是，這要取決于對最終產(chǎn)品的技術(shù)規格要求。在二次纖維系統中，來(lái)自纖維的涂料和其他雜質(zhì)可能會(huì )降低紙頁(yè)的柔軟度，它是紙頁(yè)柔軟度不好的另一個(gè)原因。在這種情況下，使用含有滲透分散劑的柔軟劑，將提高二次纖維的使用效果，但通常要求較長(cháng)的與纖維接觸的時(shí)間。柔軟劑被添加到單層漿料系統中。一般來(lái)說(shuō)，柔軟劑的加人量在開(kāi)始時(shí)應取其用量范圍的最低值，然后再逐步增加用量，在每增加一次用量后，要密切注意其對揚克式烘缸剝離效果的影響。根據強度性質(zhì)或紙頁(yè)從揚克式烘缸上的剝離性能的變化幅度就可確定最大的加人比率。多層流漿箱系統及其漿料系統可為使用柔軟劑提高產(chǎn)品的質(zhì)量創(chuàng )造更多的條件。在多層衛生紙產(chǎn)品中，每層紙頁(yè)被定向排列得使紙頁(yè)接觸烘缸的一面或接觸毛毯的一面都可成為衛生紙產(chǎn)品的外表面。

通常，在多層衛生紙產(chǎn)品中紙頁(yè)的正面必須具有最佳的手感柔軟度，而另一面則應具有最佳強度。在這兩種情況下，柔軟劑的加人應該僅對紙頁(yè)的正面層的手感柔軟度發(fā)揮作用。其優(yōu)點(diǎn)是以較低的處理成本和極小的強度損失來(lái)顯著(zhù)地提高柔軟度。紙頁(yè)噴涂用柔軟劑柔軟度是面巾紙和廁用衛生紙紙頁(yè)的主要表面性質(zhì)。紙頁(yè)內部的鍵合是使紙頁(yè)具有強度的重要因素，降低紙頁(yè)表面的纖維鍵合程度可以使柔軟劑對紙頁(yè)內部鍵合的干擾減少到最小程度，并可獲得理想的柔軟度。因此，在干燥之前的濕紙幅上噴淋柔軟劑可降低使用成本，并在紙頁(yè)抗張強度降低甚微的同時(shí)，使紙頁(yè)表面柔軟。在進(jìn)人揚克式烘缸之前的紙頁(yè)上噴涂柔軟劑是一種提高紙頁(yè)柔軟度的新技術(shù)工。再次強調的是，其作用是使纖維的表面改性。通過(guò)降低紙頁(yè)表面的摩擦性能，紙頁(yè)的表面柔軟度能夠顯著(zhù)提高。紙頁(yè)噴涂用柔軟劑的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們的成本效益較好。在一個(gè)紙廠(chǎng)的實(shí)際應用效果表明，使用紙頁(yè)噴涂用柔軟劑替代漿內添加用柔軟劑，可使成本降低將近，節省成本達到萬(wàn)美元以上。使用適當的紙頁(yè)噴涂用柔軟劑的一種良好副作角是可改善揚克式烘缸的涂層性能，進(jìn)而可提高皺紋的均勻性和改善卷筒紙的卷取操作。

某些柔軟劑還具有成膜性，由于在接近揚克式烘缸的紙頁(yè)上噴涂這種柔軟劑，起皺工藝會(huì )受到該柔軟劑成膜性能的影響，柔軟劑起到一種溫和的涂層改性劑的作用，使得揚克式烘缸涂層具有較好的塑性和起皺功能。這時(shí)已看到，它對粘缸劑或脫缸劑的加人速度沒(méi)有影響。紙頁(yè)噴涂用柔軟劑的作用是溫和的，并具有良好效果。值得注意的是，在紙頁(yè)被干燥之前纖維間并沒(méi)有結合，纖維依靠紙頁(yè)中殘留水的內聚力彼此緊密地接觸。由于在進(jìn)人揚克式烘缸之前紙頁(yè)纖維間還沒(méi)有結合，所以，通過(guò)在紙頁(yè)的表面噴涂適當的柔軟劑，有可能在某種程度上影響整體柔軟度。恰當的實(shí)例是紙頁(yè)噴涂用柔軟劑在干網(wǎng)槽衛生紙成形器上的應用。使用紙頁(yè)噴涂用柔軟劑時(shí)一個(gè)要考慮的重要問(wèn)題是在起皺刮刀處產(chǎn)生的紙毛量有可能增加。若用錯了柔軟劑一般是那些解鍵作用強的柔軟劑則可產(chǎn)生大量的紙毛。

請務(wù)必記住，紙頁(yè)噴涂用柔軟劑的主要作用是纖維的改性，它可以提高表面柔軟度。雖然，它可能會(huì )使整體柔軟度稍有提高，但是它的使用最好要與造紙工作者的目標相一致，如果主要是為了提高整體柔軟度，那么，采用漿內添加用柔軟劑就比使用紙頁(yè)噴涂用柔軟劑更合適。衛生紙加工過(guò)程中使用的乳霜和護理劑在衛生紙加工過(guò)程中噴涂柔軟劑實(shí)際上類(lèi)似于紙頁(yè)進(jìn)人揚克烘缸前在紙頁(yè)上噴涂柔軟劑，但它的成本較高，那么為什么還要采用這種工藝呢有兩個(gè)主要原因，第一，購買(mǎi)大卷筒衛生紙原紙的許多衛生紙加工商想提高其產(chǎn)品的柔軟度。對于他們來(lái)說(shuō)，提高柔軟度的工藝只能在加工過(guò)程中進(jìn)行。第二個(gè)原因是，為了使紙頁(yè)具有某些特性，而采用其他方法是不可能獲得這些特性的。

為了避免混淆，必須對“乳霜”和“護理劑”加以定義。對于我們的用途來(lái)說(shuō)，乳霜是一種能夠使衛生紙具有柔軟、平滑或真絲般手感的助劑。而護理劑則可以從衛生紙上轉移到使用者的皮膚上，并提供護理皮膚的作用。乳霜與護理劑在化學(xué)組成上具有一些相似之處，它們往往含有能夠提高衛生紙表面平滑度的潤滑劑和蠟狀化學(xué)品。但護理劑還含有一些乳霜不具有的組分，它們是潤膚劑和濕潤劑，具有較好的潤膚作用。潤膚劑是油性化學(xué)品，它能夠補充皮膚的油脂含量，有助于養護皮膚，從某種程度上講，它的作用類(lèi)似于護膚霜。

潤濕劑是有助于鎖定水分的化學(xué)品，它們的作用是幫助鎖定皮膚中的水分，避免皮膚干燥。乳霜用于提高衛生紙的表面柔軟度，如用于面巾紙和廁用衛生紙。而護理劑則更多地用于面巾紙上，特別用于那些被市場(chǎng)稱(chēng)為“對鼻子友好”的面巾紙，此類(lèi)面巾紙適宜于普通感冒和流感患者使用。結語(yǔ)有許多方法可以用于提高衛生紙的表面柔軟度和整體柔軟度。適當地選擇和使用粘缸劑和脫缸劑可以控制揚克式烘缸的涂層性能，這是最基本和最重要的方法之一。合理地使用漿內添加用柔軟劑或紙頁(yè)噴涂用柔軟劑也是造紙工作者提高柔軟度的重要方法。最后，在衛生紙加工過(guò)程中，使用乳霜和護理劑對于高級衛生紙產(chǎn)品的生產(chǎn)具有明顯的作用。選擇何種方法來(lái)提高衛生紙的柔軟度要取決于用戶(hù)的要求和生產(chǎn)條件。

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