紙張烘缸剝離劑在造紙中的應(yīng)用

孫曉丹

（威海翔宇環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?，山東威海264200）

紙張烘缸剝離劑在造紙中的應(yīng)用

孫曉丹

（威海翔宇環(huán)?？萍脊煞萦邢薰荆綎|威海264200）

該文綜述了烘缸剝離劑的分類(lèi)及在造紙工藝中的添加方式和添加效果的性能評(píng)價(jià)方法，并分析了烘缸剝離劑的今后研發(fā)方向。

造紙；烘缸剝離劑；應(yīng)用

Abstract：This paper reviewed the classification，adding methods and performance testing of dryer release agent in the papermaking process，and then analyzed the futuredevelopment direction of dryer release agent.

Key words：papermaking；dryer release agent；application

隨著紙機(jī)運(yùn)行速度的不斷提高、二次纖維的大量使用以及造紙過(guò)程中化學(xué)助劑的大量使用，紙頁(yè)不能夠順利脫離烘缸的問(wèn)題隨之產(chǎn)生，直接影響了紙張生產(chǎn)的連續(xù)性、高速化。因此，烘缸剝離劑在造紙中的使用越來(lái)越受到重視[1]。

1 烘缸剝離劑的分類(lèi)

烘缸剝離劑大致分為以下5類(lèi)：高分子蠟類(lèi)、礦物油類(lèi)、植物油類(lèi)、有機(jī)硅類(lèi)和聚醚類(lèi)[2]46。

1.1 高分子蠟類(lèi)

高分子蠟類(lèi)烘缸剝離劑主要成分是高分子蠟，經(jīng)改性的高分子蠟通過(guò)高速乳化，生成粒徑為10～100 nm的乳液，產(chǎn)品有陽(yáng)離子性、陰離子性和非離子性之分。

高分子蠟類(lèi)烘缸剝離劑的特點(diǎn)是：與紙纖維吸附性好，流失少，紙面能增加光亮；尤其是陽(yáng)離子性高分子蠟剝離劑可以漿內(nèi)添加、操作簡(jiǎn)單，流失少，可應(yīng)用于各類(lèi)紙品，表面不產(chǎn)生油斑，還可以提高紙的印刷適印性。

1.2 礦物油類(lèi)

礦物油類(lèi)烘缸剝離劑由機(jī)械油等烷烴類(lèi)物質(zhì)與乳化劑復(fù)配而成，可以配成乳液噴涂，特點(diǎn)是剝離效果好，可以用于高速紙機(jī)。個(gè)別企業(yè)直接將礦物油涂于缸面上，這種方法不可取，既浪費(fèi)礦物油，還會(huì)在紙面上產(chǎn)生油斑。

1.3 植物油類(lèi)

植物油類(lèi)烘缸剝離劑可以直接涂布，也可以配成乳液涂布，效果不如礦物油。這類(lèi)剝離劑一般用于低檔紙，難以保證不產(chǎn)生油斑。

1.4 有機(jī)硅類(lèi)

有機(jī)硅類(lèi)烘缸剝離劑有一定的滑爽性，相對(duì)價(jià)格較貴。有機(jī)硅類(lèi)烘缸剝離劑可分為溶劑型、乳液型和無(wú)溶劑型三大類(lèi)[3]。

溶劑型有機(jī)硅剝離劑是聚硅氧烷在有機(jī)溶劑中的溶液，有機(jī)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)約30%，最早開(kāi)發(fā)應(yīng)用的有機(jī)硅剝離劑，包括縮合型和加成型2類(lèi)。溶劑型有機(jī)硅剝離劑需要溶劑進(jìn)行稀釋?zhuān)Ｓ萌軇榧妆?、二甲苯、已烷、庚烷、汽油和混合有機(jī)溶液等。使用溶劑型有機(jī)硅剝離劑時(shí)，底紙需涂聚乙烯（PE）或聚乙烯醇（PVA），使紙張平整，并防止有機(jī)硅滲透到紙張背面。溶劑型有機(jī)硅剝離劑優(yōu)點(diǎn)是防黏效果好，涂布量可以控制，易操作，適用于各種紙和薄膜基材，固化快速；缺點(diǎn)是溶劑揮發(fā)污染環(huán)境，危害人體健康，易燃，需防燃設(shè)備，使用上存在安全問(wèn)題。

無(wú)溶劑型有機(jī)硅剝離劑固化效率高、防黏效果穩(wěn)定，但在使用中存在一個(gè)重要問(wèn)題是超薄層涂布工藝還不能達(dá)到溶劑型的水平。無(wú)溶劑型有機(jī)硅剝離劑的成本較高，對(duì)涂布設(shè)備要求高，設(shè)備費(fèi)用高。

乳液型有機(jī)硅剝離劑是聚硅氧烷的水溶液，含有機(jī)硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般為30%～40%。乳液型有機(jī)硅剝離劑優(yōu)點(diǎn)是成本低，涂布方法簡(jiǎn)單，涂布量容易控制，無(wú)公害，使用安全，不損害人體健康，不需要溶劑回收，對(duì)環(huán)境無(wú)污染；缺點(diǎn)是對(duì)基材特別是對(duì)紙基材存在膨潤(rùn)飽和問(wèn)題，處置不當(dāng)會(huì)使防黏紙失去尺寸穩(wěn)定性，產(chǎn)生變形及褶皺，所以對(duì)紙基材有一定要求。

1.5 聚醚類(lèi)

聚醚類(lèi)烘缸剝離劑是低分子醇接上一定數(shù)量的環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷生產(chǎn)而成，比較容易分散在各種涂料中，可調(diào)節(jié)環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷比例，控制產(chǎn)品剝離性和分散性。此類(lèi)剝離劑比較適用于涂料內(nèi)添加。

除上述各類(lèi)剝離劑外，許多有機(jī)化合物有一定的脫缸性能，在粘缸不嚴(yán)重的情況下，可以解決脫缸問(wèn)題，提高紙面的光潔度。如有些雙長(zhǎng)鏈季銨鹽或咪唑啉型柔軟劑有這樣的作用。

2 烘缸剝離劑的添加方式

烘缸剝離劑可以漿內(nèi)添加、網(wǎng)前添加、烘缸和干網(wǎng)噴涂、涂料中添加。烘缸和干網(wǎng)噴涂是剝離效果比較好的方法[2]47。

2.1 漿內(nèi)添加

漿內(nèi)添加方式簡(jiǎn)單，無(wú)需增加任何設(shè)備，添加均勻，但要注意剝離劑的離子性與漿料及其他助劑的離子性匹配，缺點(diǎn)是從剝離劑加入到抄造完這部分漿，需要一定的時(shí)間，剝離劑的粒子粒徑、遷移能力都在變化，會(huì)使剝離性能發(fā)生變化。

2.2 網(wǎng)前添加

網(wǎng)前添加即在流漿箱中連續(xù)滴加剝離劑，網(wǎng)前添加的優(yōu)點(diǎn)是可以隨時(shí)調(diào)節(jié)加入量，操作靈活，添加量可以隨時(shí)調(diào)節(jié)，可有效地控制剝離效果。為了減少剝離劑在白水流失，最好選用紙纖維吸附能力較強(qiáng)的陽(yáng)離子剝離劑。

2.3 烘缸噴涂

烘缸噴涂是剝離效果比較好的方法，各種類(lèi)型剝離劑都可適用，最好是均勻、連續(xù)地噴在烘缸表面，涂刷不均，會(huì)引起剝離劑浪費(fèi)和紙面油斑，選用可乳化的剝離劑會(huì)分散得更均勻，烘缸噴涂通常在每組烘缸的第1個(gè)缸。

2.4 涂料中添加

涂布紙的脫缸可選用添加剝離劑到涂料中的方式，選用的剝離劑的粒子粒徑應(yīng)當(dāng)較小，并且在涂料體系中可穩(wěn)定存在、不易破乳。

3 烘缸剝離劑的性能評(píng)價(jià)

3.1 直接測(cè)定法[4]

直接測(cè)定法是選擇一定定量的紙張，配制一定濃度的紙漿濃度，按絕干漿質(zhì)量計(jì)的一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的剝離劑添加，在抄紙過(guò)程中，以漿內(nèi)添加的方式加入烘缸剝離劑，在烘干機(jī)上模擬操作?；蛘邍娡繒r(shí)，將剝離劑乳液涂在烘干機(jī)的金屬板上，把不含烘缸剝離劑的濕紙貼在板上，考察剝離效果。

根據(jù)濕紙頁(yè)烘干后在金屬板上殘留的纖維程度，定性地將剝離效果分為好、一般和差。

3.2 接觸角的測(cè)定

接觸角是潤(rùn)濕狀態(tài)的尺度，采用接觸角的測(cè)定來(lái)評(píng)價(jià)化學(xué)物質(zhì)處理的模型表面的親、疏水能力，進(jìn)而檢測(cè)出烘缸剝離劑的剝離能力。如果水不能很好地潤(rùn)濕模型表面，在這樣的表面上就會(huì)產(chǎn)生高的接觸角，則剝離效果優(yōu)良；與此相反，如果水能夠很好地潤(rùn)濕模型表面，就會(huì)產(chǎn)生低的接觸角，則剝離效果較差。

具體操作是將一定量的烘缸剝離劑滴在載玻片上制成均勻的薄膜，在接觸角測(cè)定儀上測(cè)定成膜后的接觸角，接觸角的測(cè)定可以使用測(cè)角器對(duì)幾滴去離子水的接觸角進(jìn)行直觀測(cè)定，也可以使用動(dòng)態(tài)接觸角測(cè)量?jī)x隨著時(shí)間連續(xù)地測(cè)定角度[5]。

需要注意地是，對(duì)于不同烘缸剝離劑制作薄膜的過(guò)程略有差異。對(duì)于水基烘缸剝離劑，將定量的剝離劑滴在載玻片上后，需要使用干燥設(shè)備干燥以使表面形成一層薄膜；對(duì)于油基烘缸剝離劑在短時(shí)間曝露之后擦去，便可形成一層均勻薄膜。

3.3 直接上機(jī)實(shí)驗(yàn)

由于實(shí)驗(yàn)室無(wú)法真正模擬烘缸抄紙過(guò)程，造紙化學(xué)品廠家一般選擇直接上機(jī)檢測(cè)烘缸剝離劑性能。

4 烘缸剝離劑的發(fā)展方向

目前烘缸剝離劑多為單組分礦物油、溶劑型有機(jī)硅單配方產(chǎn)品，隨著紙機(jī)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)要求的不斷提高、環(huán)保要求的不斷增強(qiáng)，開(kāi)發(fā)低成本、高效率、便于應(yīng)用的烘缸剝離劑仍是今后造紙行業(yè)的開(kāi)發(fā)重點(diǎn)，尤其將2種或多種剝離劑進(jìn)行合理復(fù)配的復(fù)合型剝離劑和效果更好的非溶劑型有機(jī)硅剝離劑是我們繼續(xù)開(kāi)發(fā)研究的重點(diǎn)。

［1］孫京丹，王正順.烘缸剝離劑的應(yīng)用現(xiàn)狀：2009(第十七屆)全國(guó)造紙化學(xué)品開(kāi)發(fā)與造紙新技術(shù)應(yīng)用研討會(huì)論文集［C］.杭州：中國(guó)造紙化學(xué)品工業(yè)協(xié)會(huì)：2009.

［2］許炯，楊鳳杰，陳亞花.造紙烘缸剝離劑的應(yīng)用［J］.中華紙業(yè)，2007，28（28）.

［3］黃良仙，吳桂霞，楊軍勝，等.新型有機(jī)硅剝離劑的制備及應(yīng)用［J］.造紙化學(xué)品，2007，19（3）：13-27.

［4］孫淑秀，陳少平，柯炳太，等.烘缸剝離劑的組成與作用效果［J］.中華紙業(yè)，2015，36（4），27-29.

［5］赫克力士公司.從造紙機(jī)設(shè)備上的無(wú)水剝離：中國(guó)，02811034.X［P］.2002-05-23.

傳統(tǒng)生活用紙大企業(yè)面臨六大壓力

2017年，傳統(tǒng)生活用紙大企業(yè)面臨下述六大壓力。

（1）原材料價(jià)格上漲導(dǎo)致的生產(chǎn)成本增加：美元繼續(xù)走強(qiáng)與國(guó)際商品漿庫(kù)存減少，致使進(jìn)口木漿價(jià)格一路高歌，我國(guó)傳統(tǒng)生活用紙大企業(yè)對(duì)進(jìn)口木漿的依賴(lài)度高達(dá)90%以上，而木漿所占原紙的成本比重高達(dá)60%以上，所以制造成本上升不可逆轉(zhuǎn)。2016年第四季度進(jìn)口商品漿開(kāi)始漲價(jià)，因生活用紙大型企業(yè)有較多的漿板庫(kù)存，所以未能實(shí)時(shí)在成本上體現(xiàn)，今年第二季度、第三季度和第四季度才會(huì)集中顯現(xiàn)。

（2）產(chǎn)能過(guò)剩導(dǎo)致的終端零售價(jià)格大戰(zhàn)：2016年計(jì)劃投產(chǎn)的項(xiàng)目總產(chǎn)能182.3萬(wàn)t，實(shí)際投產(chǎn)130.35萬(wàn)t，約有三成的項(xiàng)目未按計(jì)劃投產(chǎn)。雖然傳統(tǒng)的白色生活用紙大企業(yè)放慢了產(chǎn)能擴(kuò)充的步伐，行業(yè)的部分新進(jìn)入者有點(diǎn)初生牛犢不怕虎，產(chǎn)能擴(kuò)充的步伐絲毫沒(méi)有放緩，所以當(dāng)前白色生活用紙的產(chǎn)能還是處在階段性過(guò)剩時(shí)期。以中順潔柔為例，該公司計(jì)劃在湖北擴(kuò)建20萬(wàn)t高檔生活用紙項(xiàng)目，在唐山擴(kuò)建7.5萬(wàn)t高檔生活用紙項(xiàng)目及云浮二期的12萬(wàn)t高檔生活用紙項(xiàng)目。

（3）中小生活用紙企業(yè)的崛起，競(jìng)爭(zhēng)力快速提升：使用進(jìn)口紙機(jī)和進(jìn)口原生木漿加快了產(chǎn)品品質(zhì)、品牌形象、產(chǎn)品概念、團(tuán)隊(duì)建設(shè)提升的速度，進(jìn)一步縮小與四大品牌之間的差距。中小企業(yè)快速靈活的反應(yīng)能力，區(qū)域適應(yīng)性強(qiáng)的品項(xiàng)規(guī)格，以及價(jià)格優(yōu)勢(shì)彌補(bǔ)了品牌影響力的不足，從而提升區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)力。

（4）電商化致銷(xiāo)量增加利潤(rùn)流失：電商化讓傳統(tǒng)生活用紙企業(yè)腹背煎熬，不做電商丟失線上市場(chǎng)影響市場(chǎng)份額，做電商丟失傳統(tǒng)線下市場(chǎng)，如何是好？電商的價(jià)格大戰(zhàn)讓傳統(tǒng)線下節(jié)節(jié)敗退，而這部分線下市場(chǎng)是傳統(tǒng)生活用紙企業(yè)最重要的利潤(rùn)源泉。據(jù)悉，有2個(gè)大型企業(yè)2017年上半年線下銷(xiāo)售分別同比下降5%或10%。

（5）傳統(tǒng)的全渠道營(yíng)銷(xiāo)與巨量銷(xiāo)售團(tuán)隊(duì)成為雞肋：過(guò)去大銷(xiāo)售兵團(tuán)與全渠道銷(xiāo)售是四大品牌成功的法寶，雖然有錢(qián)不一定能成為“四大”，但成為“四大”必須要有錢(qián)，全渠道分銷(xiāo)與大銷(xiāo)售兵團(tuán)都是需要巨量資本的持續(xù)投入。再者，傳統(tǒng)KA（重要客戶(hù)）的關(guān)店趨勢(shì)，讓傳統(tǒng)生活用紙大企業(yè)優(yōu)勢(shì)減弱，現(xiàn)如今的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，或許只需要過(guò)去十分之一的投入就能超越傳統(tǒng)效果。恒安集團(tuán)的阿米巴模式就是力圖摒棄過(guò)去的大銷(xiāo)售兵團(tuán)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)突圍，采用小運(yùn)營(yíng)團(tuán)隊(duì)來(lái)提高效率，最終提升人均貢獻(xiàn)。

（6）本色紙搶占高端市場(chǎng)，用本色意味著時(shí)尚，健康環(huán)保又安全，原生木漿產(chǎn)品是高檔生活用紙的代名詞已成過(guò)去式。在霧霾預(yù)警從黃色到橙色、紅色不斷升級(jí)的今天，人們對(duì)環(huán)保的關(guān)注與參與度越來(lái)越高，竹纖維本色健康安全、環(huán)保生態(tài)的理念容易打動(dòng)人心，未來(lái)發(fā)展?jié)摿薮?，直接切割傳統(tǒng)生活用紙企業(yè)高端市場(chǎng)。

在六重壓力之下的傳統(tǒng)生活用紙大企業(yè)利潤(rùn)開(kāi)始出現(xiàn)分水嶺，2017年下半年就是時(shí)間點(diǎn)，毛利走低開(kāi)始成為常態(tài)。如今，在傳統(tǒng)白色生活用紙企業(yè)的身上，諾基亞、摩托羅拉的影子越來(lái)越顯現(xiàn)出來(lái)。

（文心）

Application of Dryer Release Agent in Papermaking

SUN Xiao-dan
（Weihai Xiangyu Technology Co.，Ltd.，Weihai 264200，China）

TS727+.2

A

1007-2225（2017）04-0001-03

2017-06-05（修回）

孫曉丹女士（1987-），工程師；主要從事水處理劑和造紙助劑的研究、應(yīng)用及技術(shù)服務(wù)工作；電話：0631-5966769；E-mail：282887321@qq.com。

本文文獻(xiàn)格式：孫曉丹．紙張烘缸剝離劑在造紙中的應(yīng)用[J]．造紙化學(xué)品，2017，29（4）∶1-3．