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柔軟劑在衛(wèi)生紙中的應(yīng)用
柔軟度是各種衛(wèi)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(wèi)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職測試人員或?qū)＜倚〗M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率在固定負(fù)荷下的伸長。平滑度與表面柔軟度具有較好的相關(guān)性，而伸長率則能夠較好地說明整體柔軟度，即強(qiáng)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(shù)，一般稱之為化學(xué)柔軟法。大多數(shù)柔軟劑，解鍵劑是配制的陽離子產(chǎn)品，它們可用于濕部或經(jīng)特種涂布方式得到應(yīng)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(chǎn)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(chǎn)品的松厚度，使衛(wèi)生紙產(chǎn)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(xué)結(jié)構(gòu)，解鍵劑的用量和纖維的質(zhì)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(zhì)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(yīng)用
生產(chǎn)過程的綜合控制
在衛(wèi)生紙的生產(chǎn)過程中，揚(yáng)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(shù)。以帶電化學(xué)品與生產(chǎn)中已起皺紙頁的其他變量相互作用為主的生產(chǎn)過程的綜合化學(xué)控制能夠顯著地提高最終產(chǎn)品的質(zhì)量。控制整個(gè)系統(tǒng)的電荷對樹脂和膠枯物的控制、最佳濕強(qiáng)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(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(tǒng)電荷呈現(xiàn)溫和的陰電性，并在該電性下保持穩(wěn)定是衛(wèi)生紙生產(chǎn)的理想條件。然而大多數(shù)的未經(jīng)改性的造紙系統(tǒng)明顯地呈現(xiàn)強(qiáng)陰電性，并且系統(tǒng)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(jié)構(gòu)能使紙頁具有相應(yīng)的紋理，這種紋理可控制強(qiáng)粘附和弱粘附的位置。推薦使用細(xì)網(wǎng)目成形網(wǎng)，不是為了提高一次留著率，而是為了提高紙頁的粘附質(zhì)量并生產(chǎn)較細(xì)的皺紋。當(dāng)粘附程度一致和成形網(wǎng)與毛毯紋理結(jié)構(gòu)細(xì)密時(shí)，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(jī)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(shí)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(zhì)量。木材纖維是非常好的造紙?jiān)稀Ｎ覀冊谛l(wèi)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的極細(xì)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(jié)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(shù)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(qiáng)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，都能顯著地影響強(qiáng)度與紙頁柔軟度提高之間的平衡，如圖1所示。
柔軟劑的應(yīng)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阻止纖維間的鍵合，而這種鍵合是強(qiáng)度提高的主要原因，所以柔軟劑會降低抗張強(qiáng)度〕。施加多少用量的柔軟劑才會降低強(qiáng)度，這要取決于所選用的柔軟劑及其施加方法。延長接觸時(shí)間會增加解鍵劑柔軟劑滲人到纖維和紙幅結(jié)構(gòu)中的數(shù)量。在受控條件下施加柔軟劑可使我們確定有多少紙頁結(jié)構(gòu)和在紙頁結(jié)構(gòu)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(qiáng)度比所要求的強(qiáng)度更高。用于揚(yáng)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(diào)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(chǎn)商必須認(rèn)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(yàn)將高度稀釋水約的水分散體的解鍵劑加人碎漿機(jī)中。用聯(lián)機(jī)的靜態(tài)混臺器制備這種稀釋液。解鍵劑用普通的計(jì)量泵打人，在試驗(yàn)的小時(shí)內(nèi)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(wèi)生紙中的季按型表面活性劑含量。在頭小時(shí)中，季錢型表面活性劑含量連續(xù)增加，直至達(dá)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(yàn)，衛(wèi)生紙中季胺型表面活性劑含量竟保持不變，約小時(shí)后又開始上升，高于理論值，達(dá)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(xiàn)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(shí)后，停止加人解鍵劑，讓紙機(jī)在不加解鍵劑的情況下運(yùn)行一夜。再過小時(shí)第二天早晨，對衛(wèi)生紙進(jìn)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(shí)的試驗(yàn)在相同條件下進(jìn)行如下試驗(yàn)，但要在沖漿泵中加人解鍵劑，在整個(gè)試驗(yàn)過程中，解鍵劑的用量要調(diào)節(jié)得能使季按型表面活性劑在衛(wèi)生紙中的留著率達(dá)到預(yù)定指標(biāo)。在試驗(yàn)也得到相同的響應(yīng)曲線，只是在沖漿泵中加人解鍵劑比在碎漿機(jī)中加人，響應(yīng)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(shí)叉提高到所預(yù)定的含量。紙機(jī)平衡運(yùn)行的時(shí)間愈長，與預(yù)定含量的偏離程度就愈小。若有足夠的時(shí)間調(diào)節(jié)用量，并使系統(tǒng)穩(wěn)定，工廠試驗(yàn)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(diào)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(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(nèi)添加柔軟劑在進(jìn)人揚(yáng)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(hù)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(xué)品
控制起皺是在普通衛(wèi)生紙機(jī)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(jié)構(gòu)、施加的壓力等是重要的，但是它們通常被認(rèn)為是屬于衛(wèi)生紙生產(chǎn)的專利范圍川。漿內(nèi)添加柔軟荊漿內(nèi)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(nèi)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(jié)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(zhì)，減小纖維與纖維間的結(jié)合面積，形成較低的纖維間結(jié)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(qiáng)度，使抗張強(qiáng)度降低巧以上。另一種漿內(nèi)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(nèi)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(qiáng)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(qiáng)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(dá)到提高表面柔軟度的目的。最新開發(fā)的漿內(nèi)添加柔軟劑技術(shù)使得造紙工作者在達(dá)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)，控制紙頁強(qiáng)度的損失。最新的研究成果已經(jīng)使得中國的某一衛(wèi)生紙廠采用高達(dá)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(dāng)大的成就。使用這種漿內(nèi)添加用柔軟劑，抗張強(qiáng)度的下降小于。大多數(shù)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(jī)到?jīng)_漿泵。調(diào)節(jié)箱或調(diào)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(tǒng)中，這將使柔軟劑對纖維有更多的滲透和反應(yīng)時(shí)間，這樣將會降低更多的強(qiáng)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(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(zhì)可能會降低紙頁的柔軟度，它是紙頁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，但通常要求較長的與纖維接觸的時(shí)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(shí)應(yīng)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(yáng)克式烘缸剝離效果的影響。根據(jù)強(qiáng)度性質(zhì)或紙頁從揚(yáng)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(chǎn)品的質(zhì)量創(chuàng)造更多的條件。在多層衛(wèi)生紙產(chǎn)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(chǎn)品的外表面。
通常，在多層衛(wèi)生紙產(chǎn)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(yīng)具有最佳強(qiáng)度。在這兩種情況下，柔軟劑的加人應(yīng)該僅對紙頁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(qiáng)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(zhì)。紙頁內(nèi)部的鍵合是使紙頁具有強(qiáng)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(nèi)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(qiáng)度降低甚微的同時(shí)，使紙頁表面柔軟。在進(jìn)人揚(yáng)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(shù)工。再次強(qiáng)調(diào)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(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們的成本效益較好。在一個(gè)紙廠的實(shí)際應(yīng)用效果表明，使用紙頁噴涂用柔軟劑替代漿內(nèi)添加用柔軟劑，可使成本降低將近，節(jié)省成本達(dá)到萬美元以上。使用適當(dāng)?shù)募堩搰娡坑萌彳泟┑囊环N良好副作角是可改善揚(yáng)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(yáng)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(yáng)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(jié)合，纖維依靠紙頁中殘留水的內(nèi)聚力彼此緊密地接觸。由于在進(jìn)人揚(yáng)克式烘缸之前紙頁纖維間還沒有結(jié)合，所以，通過在紙頁的表面噴涂適當(dāng)?shù)娜彳泟锌赡茉谀撤N程度上影響整體柔軟度。恰當(dāng)?shù)膶?shí)例是紙頁噴涂用柔軟劑在干網(wǎng)槽衛(wèi)生紙成形器上的應(yīng)用。使用紙頁噴涂用柔軟劑時(shí)一個(gè)要考慮的重要問題是在起皺刮刀處產(chǎn)生的紙毛量有可能增加。若用錯(cuò)了柔軟劑一般是那些解鍵作用強(qiáng)的柔軟劑則可產(chǎn)生大量的紙毛。
請務(wù)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(biāo)相一致，如果主要是為了提高整體柔軟度，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。衛(wèi)生紙加工過程中使用的乳霜和護(hù)理劑在衛(wèi)生紙加工過程中噴涂柔軟劑實(shí)際上類似于紙頁進(jìn)人揚(yáng)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(gè)主要原因，第一，購買大卷筒衛(wèi)生紙?jiān)埖脑S多衛(wèi)生紙加工商想提高其產(chǎn)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(jìn)行。第二個(gè)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(hù)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(hù)理劑則可以從衛(wèi)生紙上轉(zhuǎn)移到使用者的皮膚上，并提供護(hù)理皮膚的作用。乳霜與護(hù)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(wèi)生紙表面平滑度的潤滑劑和蠟狀化學(xué)品。但護(hù)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(bǔ)充皮膚的油脂含量，有助于養(yǎng)護(hù)皮膚，從某種程度上講，它的作用類似于護(hù)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(wèi)生紙的表面柔軟度，如用于面巾紙和廁用衛(wèi)生紙。而護(hù)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(jié)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(dāng)?shù)剡x擇和使用粘缸劑和脫缸劑可以控制揚(yáng)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(nèi)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(hù)理劑對于高級衛(wèi)生紙產(chǎn)品的生產(chǎn)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(chǎn)條件。
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