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柔軟劑在衛(wèi)生紙中的應用
柔軟度是各種衛(wèi)生紙產品的重要特征，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(wèi)生紙并評價其柔軟度川，但是，最廣泛使用的方法仍是依靠專職測試人員或專家小組進行的手感測試法。手感測試法明顯受到兩個要素的影響，即“表面柔軟度”和“整體柔軟度”。兒等人采用評價體系證實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率在固定負荷下的伸長。平滑度與表面柔軟度具有較好的相關性，而伸長率則能夠較好地說明整體柔軟度，即強度低的紙頁是柔軟的。在衛(wèi)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，一般稱之為化學柔軟法。大多數柔軟劑，解鍵劑是配制的陽離子產品，它們可用于濕部或經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(wèi)生紙的加工生產線中。由于能與纖維素纖維親合，這類助劑可提高衛(wèi)生紙產品的松厚度，使衛(wèi)生紙產品具有柔軟性和舒適的表面手感。陽離子解鍵劑的效果主要取決于陽離子組分和輔助配方組分的化學結構，解鍵劑的用量和纖維的質量對陽離子柔軟劑，解鍵劑的主要要求是它們與纖維素纖維的親合性，而此親合性性由陽離子組分的性質來提供，陽離子組分是柔軟劑解鍵劑的主要成分。
柔軟劑的應用
生產過程的綜合控制
在衛(wèi)生紙的生產過程中，揚克式烘缸涂覆層的最佳控制是保證產品質量和提高生產效率的最重要的參數。以帶電化學品與生產中已起皺紙頁的其他變量相互作用為主的生產過程的綜合化學控制能夠顯著地提高最終產品的質量?？刂普麄€系統(tǒng)的電荷對樹脂和膠枯物的控制、最佳濕強度的形成和纖維留著都有重要影響。它也會影響衛(wèi)生紙廠獲得最佳的起皺幾何形狀和化學涂夜層形成的能力，進而影響產品質量、生產效率和生產成本的控制。系統(tǒng)電荷呈現溫和的陰電性，并在該電性下保持穩(wěn)定是衛(wèi)生紙生產的理想條件。然而大多數的未經改性的造紙系統(tǒng)明顯地呈現強陰電性，并且系統(tǒng)的電荷普遍隨時間的推移而變化。成形網和或毛毯的紋理結構能使紙頁具有相應的紋理，這種紋理可控制強粘附和弱粘附的位置。推薦使用細網目成形網，不是為了提高一次留著率，而是為了提高紙頁的粘附質量并生產較細的皺紋。當粘附程度一致和成形網與毛毯紋理結構細密時，紙頁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粘附性和高密度的微小皺紋。另外，纖維配比、系統(tǒng)有規(guī)律的小停頓時間、和不同的添加劑等的變化都會顯著地影響紙頁的粘附和最終的起皺質量。木材纖維是非常好的造紙原料。我們在衛(wèi)生紙生產中所了解和所看到的木材纖維是由用顯微鏡才可見的極細的微纖維組成，這些微纖維進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活性位置，在這些位置上，單根纖維通過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(wèi)生紙的松厚度提高，挺度降低，并增加了與衛(wèi)生紙表面垂直的纖維數量，使衛(wèi)生紙表面厚度具有長絨毛般的手感。在某些情況下，鍵合作用受到的干擾還會顯著地影響紙頁的強度性質。所選用的解鍵劑或柔軟劑的添加量、與纖維的接觸時間以及施加方法，都能顯著地影響強度與紙頁柔軟度提高之間的平衡，如圖1所示。
柔軟劑的應用技術
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，所以柔軟劑會降低抗張強度〕。施加多少用量的柔軟劑才會降低強度，這要取決于所選用的柔軟劑及其施加方法。延長接觸時間會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結構和在紙頁結構的什么位置發(fā)生解鍵。許多但不是所有的品種的衛(wèi)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(wèi)生紙廠通過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分的脫缸作用，但其他的衛(wèi)生紙廠則不能。另外，柔軟劑的施加方法可以使柔軟劑對紙頁剝離性的影響有所不同。衛(wèi)生紙生產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。每隔小時測定已生產的衛(wèi)生紙中的季按型表面活性劑含量。在頭小時中，季錢型表面活性劑含量連續(xù)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(xù)試驗，衛(wèi)生紙中季胺型表面活性劑含量竟保持不變，約小時后又開始上升，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察到紙頁的飄離現象。所幸的是，降低楊克烘缸脫缸劑的用量可使過程得以控制。小時后，停止加人解鍵劑，讓紙機在不加解鍵劑的情況下運行一夜。再過小時第二天早晨，對衛(wèi)生紙進行分析，其季錢型表面活性劑的含量仍有0.08%。
解健劑用黃不同時的試驗在相同條件下進行如下試驗，但要在沖漿泵中加人解鍵劑，在整個試驗過程中，解鍵劑的用量要調節(jié)得能使季按型表面活性劑在衛(wèi)生紙中的留著率達到預定指標。在試驗也得到相同的響應曲線，只是在沖漿泵中加人解鍵劑比在碎漿機中加人，響應要來得更快。約接觸分鐘就足以使陽離子完全留著在纖維上。減少用量會使測得的紙中陽離子含量逐漸減少，但在重新增加用量時叉提高到所預定的含量。紙機平衡運行的時間愈長，與預定含量的偏離程度就愈小。若有足夠的時間調節(jié)用量，并使系統(tǒng)穩(wěn)定，工廠試驗就會取得更大的成功，如圖所示。提高衛(wèi)生紙柔軟度的種方法有許多方法可以提高衛(wèi)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穿透干燥技術提高松厚度到在衛(wèi)生紙加工過程中采用壓花工藝來改善紙頁等均能提高衛(wèi)生紙的柔軟度。常用的方法起皺漿內添加柔軟劑在進人揚克烘缸以前的紙頁上噴涂柔軟劑以及在衛(wèi)生紙加工過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其對表面柔軟度的影響。
起皺和起皺化學品
控制起皺是在普通衛(wèi)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條件刮刀角度、刮刀傾斜度、刮刀伸出量、刮刀材質結構、施加的壓力等是重要的，但是它們通常被認為是屬于衛(wèi)生紙生產的專利范圍川。漿內添加柔軟荊漿內添加柔軟劑的方法已經被使用了多年。咪哇琳衍生物是漿內添加用柔軟劑的典型實例，其作用是減小漿料中的纖維之間的結合。簡單地將這種柔軟劑加人到漿料中，它會改變纖維表面性質，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，但它會顯著地影響紙頁的強度，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。這類柔軟劑的作用是通過將油性助劑或蠟狀助劑加人到紙頁中，以減少纖維的摩擦性能。通過減少紙頁內部的摩擦力，整體柔軟度略有提高。
一般來說，潤滑型柔軟劑使紙頁抗張強度的降低不足，它們的作用類似于織物柔順劑，能使布料的手感更加柔軟，但不會明顯降低布料的強度。然而，潤滑型柔軟劑是通過提高紙頁的平滑度，使紙頁手感更加平滑，從而達到提高表面柔軟度的目的。最新開發(fā)的漿內添加柔軟劑技術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，控制紙頁強度的損失。最新的研究成果已經使得中國的某一衛(wèi)生紙廠采用高達的非木材纖維生產出高質量的面巾紙，這是一個相當大的成就。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(tǒng)中。加人位置的范圍是從碎漿機到沖漿泵。調節(jié)箱或調漿箱是經常使用的加人位置。通常的做法是在更加靠后的位置將柔軟劑添加到系統(tǒng)中，這將使柔軟劑對纖維有更多的滲透和反應時間，這樣將會降低更多的強度。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品的技術規(guī)格要求。在二次纖維系統(tǒng)中，來自纖維的涂料和其他雜質可能會降低紙頁的柔軟度，它是紙頁柔軟度不好的另一個原因。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，但通常要求較長的與纖維接觸的時間。柔軟劑被添加到單層漿料系統(tǒng)中。一般來說，柔軟劑的加人量在開始時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。根據強度性質或紙頁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(tǒng)及其漿料系統(tǒng)可為使用柔軟劑提高產品的質量創(chuàng)造更多的條件。在多層衛(wèi)生紙產品中，每層紙頁被定向排列得使紙頁接觸烘缸的一面或接觸毛毯的一面都可成為衛(wèi)生紙產品的外表面。
通常，在多層衛(wèi)生紙產品中紙頁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的正面層的手感柔軟度發(fā)揮作用。其優(yōu)點是以較低的處理成本和極小的強度損失來顯著地提高柔軟度。紙頁噴涂用柔軟劑柔軟度是面巾紙和廁用衛(wèi)生紙紙頁的主要表面性質。紙頁內部的鍵合是使紙頁具有強度的重要因素，降低紙頁表面的纖維鍵合程度可以使柔軟劑對紙頁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，并在紙頁抗張強度降低甚微的同時，使紙頁表面柔軟。在進人揚克式烘缸之前的紙頁上噴涂柔軟劑是一種提高紙頁柔軟度的新技術工。再次強調的是，其作用是使纖維的表面改性。通過降低紙頁表面的摩擦性能，紙頁的表面柔軟度能夠顯著提高。紙頁噴涂用柔軟劑的一個優(yōu)點是它們的成本效益較好。在一個紙廠的實際應用效果表明，使用紙頁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(jié)省成本達到萬美元以上。使用適當的紙頁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上噴涂這種柔軟劑，起皺工藝會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。這時已看到，它對粘缸劑或脫缸劑的加人速度沒有影響。紙頁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，在紙頁被干燥之前纖維間并沒有結合，纖維依靠紙頁中殘留水的內聚力彼此緊密地接觸。由于在進人揚克式烘缸之前紙頁纖維間還沒有結合，所以，通過在紙頁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。恰當的實例是紙頁噴涂用柔軟劑在干網槽衛(wèi)生紙成形器上的應用。使用紙頁噴涂用柔軟劑時一個要考慮的重要問題是在起皺刮刀處產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生大量的紙毛。
請務必記住，紙頁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噴涂用柔軟劑更合適。衛(wèi)生紙加工過程中使用的乳霜和護理劑在衛(wèi)生紙加工過程中噴涂柔軟劑實際上類似于紙頁進人揚克烘缸前在紙頁上噴涂柔軟劑，但它的成本較高，那么為什么還要采用這種工藝呢有兩個主要原因，第一，購買大卷筒衛(wèi)生紙原紙的許多衛(wèi)生紙加工商想提高其產品的柔軟度。對于他們來說，提高柔軟度的工藝只能在加工過程中進行。第二個原因是，為了使紙頁具有某些特性，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。對于我們的用途來說，乳霜是一種能夠使衛(wèi)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(wèi)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組成上具有一些相似之處，它們往往含有能夠提高衛(wèi)生紙表面平滑度的潤滑劑和蠟狀化學品。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。潤膚劑是油性化學品，它能夠補充皮膚的油脂含量，有助于養(yǎng)護皮膚，從某種程度上講，它的作用類似于護膚霜。
潤濕劑是有助于鎖定水分的化學品，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(wèi)生紙的表面柔軟度，如用于面巾紙和廁用衛(wèi)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稱為“對鼻子友好”的面巾紙，此類面巾紙適宜于普通感冒和流感患者使用。結語有許多方法可以用于提高衛(wèi)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(wèi)生紙加工過程中，使用乳霜和護理劑對于高級衛(wèi)生紙產品的生產具有明顯的作用。選擇何種方法來提高衛(wèi)生紙的柔軟度要取決于用戶的要求和生產條件。
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