保濕紙的試制

普通紙巾在干燥狀態(tài)下使用，盡管通過造紙工藝改進和造紙化學(xué)品添加，可改善紙巾的柔軟性，但擦拭過程中與皮膚產(chǎn)生的摩擦作用仍會使人感到不適。特別是對一些特殊人群，如嬰幼兒和鼻炎、感冒、發(fā)燒等患者，高頻次擦拭會造成皮膚干燥、損傷。紙巾潤濕后，其柔軟性提高、摩擦減輕、還可潤濕皮膚，從而有效避免對皮膚的傷害，于是出現(xiàn)了濕巾產(chǎn)品。濕巾產(chǎn)品中的液體含量高達40%以上，普通紙張在這么高的含水量時強度很低，不能滿足擦拭要求，所以目前濕巾產(chǎn)品大多用非織造布為原料加工而成。為了滿足市場需求，本公司進行了保濕紙的試制。

1 保濕紙及其特性

保濕紙也叫乳霜紙，是近年來出現(xiàn)的一種生活用紙。保濕紙通過在原紙上噴涂具有保濕作用的乳霜，使交貨水分達到15%左右，其柔軟度和濕度達到普通紙巾的2～3倍，并能保持較高的機械強度。乳霜中含有對皮膚具有保濕、消毒和滋養(yǎng)作用的組分，噴涂后紙頁表面就像“鍍”了一層潤膚露，使紙質(zhì)變得濕潤、柔軟、光滑，可減輕對皮膚的摩擦，使皮膚得到一定的增濕、滋潤，并有抑菌性。鼻炎患者、敏感肌和嬰幼兒在使用擦拭時不會出現(xiàn)皮膚發(fā)干、發(fā)紅和破皮等現(xiàn)象。

2 試制情況

保濕紙的試制過程包括原紙生產(chǎn)、乳霜噴涂及成品加工三個階段，原紙定量15g/m2，按照生活用紙的工藝進行生產(chǎn)；乳霜噴涂在盤紙分切工序中進行，通過噴霧裝置將乳霜噴到原紙上；成品加工按照面巾紙的工藝進行。

2.1 "原輔材料

2.1.1 紙漿

為了滿足紙頁機械強度的要求，選用針葉木漿與闊葉木漿配抄，闊葉木漿使用一部分國產(chǎn)漿以降低成本。具體漿料配比：智利銀星針葉木漿35%、巴西克拉賓闊葉木漿35%、中國云景桉木漿30%，均為商品漿板，性質(zhì)如表1所示。

2.1.2 化學(xué)品

燒堿，含量99%的離子膜固體工業(yè)燒堿，新疆某公司生產(chǎn)。羧甲基纖維素，白色粉末，產(chǎn)品型號AQUASTR30，江蘇昆山某公司生產(chǎn)。打漿酶，淡黃色液體，有輕微發(fā)酵氣味，密度1.00～1.20g/mL，pH值4.0～6.0，廣東某公司生產(chǎn)。柔軟劑，產(chǎn)品型號SF231，無色透明液體，上海某公司生產(chǎn)。樹脂控制劑，透明液體，產(chǎn)品型號NT SPERSE1300，山東某公司生產(chǎn)。濕強劑為PAE，淡黃色透明液體，pH值2～5，成都某公司生產(chǎn)。分散劑為PEO，白色粉末，產(chǎn)品型號ALKOX SW，日本明成公司生產(chǎn)。粘缸劑、剝離劑和改良劑，均為液體產(chǎn)品，產(chǎn)品編號分別為6175、6233和6190，上海某公司生產(chǎn)。

2.1.3 乳霜

選用目前常見的日本、法國和中國臺灣生產(chǎn)的乳霜產(chǎn)品，主要由2～8份荷荷巴油、20～40份蘆薈萃取液、2～8份葡萄籽油、2～8份甘油和40～80份純水組成。荷荷巴油滲透性強、穩(wěn)定耐光性佳、親膚性好；蘆薈萃取液具有調(diào)節(jié)人體免疫力、促進細胞再生和血液循環(huán)、排除體內(nèi)毒素的功能，還可補充人體所需的維生素、氨基酸和礦物質(zhì)等；葡萄籽油具有很好的抗氧化性，對皮膚具有保健作用；甘油可吸取空氣中的水分給皮膚增濕，也能將皮膚中的水分鎖住起到保濕作用。因此，乳霜具有十分優(yōu)異的潤濕作用和親膚性能，可顯著提高紙張的柔軟性，鼻炎或者過敏人群使用時，能夠減少紙巾與敏感皮膚的摩擦；通過紙巾的擦拭，還能將乳霜涂覆在敏感肌膚表面，改善肌膚的敏感性。

2.2 "原紙生產(chǎn)

2.2.1 碎漿

采用8m3間歇式水力碎漿機進行碎漿，碎漿濃度控制在9%左右，使用紙機白水以減少清水消耗。為了加快漿板碎解，生產(chǎn)中用燒堿將pH值調(diào)整到7.5左右，有利于纖維的潤脹，以減輕打漿過程中的纖維切斷，每噸漿板燒堿的添加量為2.85kg，燒堿在漿板投入之前直接加入到碎漿機白水中。增強劑羧甲基纖維素的添加比例為每噸漿1.43kg，漿板投入后用燒杯稱取直接加入碎漿機中，在漿板粉碎過程中溶解并與紙漿均勻混合。

按照每噸漿板89mL的比例添加打漿酶，用量筒量取一定量的打漿酶，按照1：8的比例加清水稀釋，攪拌均勻后緩慢倒入碎漿機中與漿料均勻混合。打漿酶通過有限分解纖維細胞壁的纖維素，有助于細胞壁剝離，促進纖維分絲帚化或細纖維化，有效降低磨漿能耗；纖維初生壁和次生壁外層的破壞，促進纖維內(nèi)部細纖維化和纖維的吸水潤脹，增加纖維間結(jié)合力，從而提高成紙強度。

按照每噸漿板140mL的比例添加柔軟劑，用量筒量取一定量柔軟劑，按照1：10的比例加清水稀釋，攪拌均勻后緩慢倒入碎漿機中與漿料均勻混合。柔軟劑是一種水溶性陽離子纖維改性劑，能提高生活用紙的柔軟性和表面手感。

2.2.2 打漿

打漿使用日本相川公司生產(chǎn)的AWN-20雙盤磨漿機，打漿濃度4.8%，紙漿流量40m3/h，單臺雙盤磨打漿，打漿機功率182kW，打漿壓力（打漿機出口壓力）為0.12MPa。打漿時控制打漿度22?SR、纖維濕重4.5g左右。打漿后在紙漿中添加樹脂控制劑，以防止樹脂積聚給衛(wèi)生紙機帶來危害。樹脂控制劑在打漿機出漿管直接加入，漿料在管道中可與樹脂控制劑充分混合，加入量為15mL/min，用隔膜式計量泵進行控制。

2.2.3 原紙生產(chǎn)

選用公司2號紙機進行保濕紙原紙的生產(chǎn)，為日本川之江公司的真空圓網(wǎng)衛(wèi)生紙機，其型號為BF10-EX，幅寬2，680mm，設(shè)計車速為700m/min，按照15g/m2的定量要求，每小時產(chǎn)紙量1，578kg。選用BTG陶瓷刮刀，試制前換為新刀，毛毯使用23天。紙機運行參數(shù)如表2所示。

造紙過程中，化學(xué)品發(fā)揮著非常重要的作用。紙機部分使用的化學(xué)品主要有濕強劑、分散劑和起皺劑。濕強劑為12.5%濃度PAE溶液，用計量泵將其送至沖漿泵入口，通過沖漿泵葉輪與紙漿快速混合。分散劑為PEO高分子聚合物，使用時充分溶解，先制成0.1%的溶液，然后通過計量泵在紙機流漿箱進漿總管處加入。起皺劑包括粘缸劑、剝離劑和改良劑，分別通過計量泵送到混合器中，用55℃～65℃的熱水稀釋后從下部噴到烘缸上，如圖1所示。起皺劑噴到烘缸表面后很快形成涂層，可避免刮刀與烘缸直接接觸，避免磨損，延長刮刀使用壽命并保護烘缸表面；涂層與紙頁產(chǎn)生適當(dāng)?shù)酿そY(jié)力，在刮刀將紙頁從烘缸上刮落時，可產(chǎn)生優(yōu)良的起皺效果[1， 2]。

試制過程中進行抽檢，原紙的主要性質(zhì)如表3所示。

2.2.4 分切及乳霜噴涂

使用公司2號分切機進行原紙分切，分切車速100m/min，分切寬度1，340mm。為保證保濕紙的柔軟性，原紙的定量偏小，強度降低。如用1層或2層，噴涂乳霜后很容易破裂，所以采用3層設(shè)計。乳霜通過恒溫加熱器使其溫度保持在34℃～38℃，通過輸送泵加入到德國WIKO公司生產(chǎn)的自動轉(zhuǎn)盤噴涂裝置上，將乳液噴涂到3層紙頁復(fù)合后的兩面，每種乳霜噴涂產(chǎn)品抽取兩卷盤紙檢測，其性質(zhì)如表4所示。

由表4看出，噴涂乳霜后，紙頁的定量和交貨水分增加，噴涂不同乳霜產(chǎn)品，定量和濕度不同，這應(yīng)該是乳霜的噴涂量和揮發(fā)物的含量不同所致。噴涂乳霜后，由于紙頁的濕度增加，從而導(dǎo)致紙頁的機械強度降低，因此縱橫向拉力大幅下降，但濕強的變化不明顯。噴涂乳霜后，紙頁的柔軟度從105mN降至87mN以下，降幅超過17%，使紙頁的柔軟性顯著提高。

2.2.5 成品加工

成品加工使用佛山寶索企業(yè)集團提供的7排190型抽紙生產(chǎn)線，產(chǎn)品規(guī)格130mm×190mm，每包100抽（300張）。分切噴涂乳霜后的盤紙，纏繞塑料膜緊密包裹后入庫，常溫存放熟化48h后進行成品加工，每種乳霜噴涂產(chǎn)品抽取兩個樣品進行檢測，其性質(zhì)如表5所示。

與盤紙相比，成品紙的縱橫向拉力都有一定提高，這可能是因為盤紙在存放熟化過程中，乳霜在紙卷中滲透擴散，其分布更加均勻所致。同時，紙頁的柔軟度進一步下降、柔軟性改善，這可能是乳霜滲入纖維內(nèi)部，使纖維本身柔軟性改善所致。

3 總結(jié)

由于之前調(diào)研及準備等工作比較充分，新產(chǎn)品試制工作開展比較順利，產(chǎn)品各項指標達到預(yù)期效果。目前該類產(chǎn)品還沒有統(tǒng)一標準，但經(jīng)銷售商現(xiàn)場分析強度和柔軟性數(shù)據(jù)，和產(chǎn)品外觀、手感并進行試用，一致認為能夠滿足要求。本次試制產(chǎn)品按成品銷售，投放市場后還需跟蹤產(chǎn)品，了解市場終端消費者的反映，以便后續(xù)對產(chǎn)品進行改進。試生產(chǎn)過程中主要發(fā)現(xiàn)的問題有：（1）使用中國臺灣乳霜，成品生產(chǎn)過程中盤紙易跑偏，成品包型不方正，壓花易脫層，手感較滑，成品起泡度較其他兩種乳霜好，建議后續(xù)乳霜中減少甘油成分。（2）成品紙手感柔軟性還需提高，后期生產(chǎn)時降低原紙定量到14g/m2，并適當(dāng)增加乳霜噴涂量。

參考文獻

[1]宗書霞，丁雪峰，王耀，等．一種新型起皺控制劑在高速衛(wèi)生紙機中的應(yīng)用[J]. 紙和造紙，2016，35（5）： 1-2.

[2]黃房生，蔡錫松，朱勇，等．應(yīng)用于高速衛(wèi)生紙機的新型粘缸劑的性能[J]. 紙和造紙，2018，37（3）： 4-6.

（轉(zhuǎn)載自《紙和造紙》，2023年1月）