薄页纸起皱新方法的研究与应用

甘木林

（福建省晋江优兰发纸业有限公司， 福建 晋江 362201）

薄页纸起皱新方法的研究与应用

甘木林

（福建省晋江优兰发纸业有限公司， 福建 晋江 362201）

产品一方面通过加入起皱促进组合物，粘合助剂和粘合抑制剂等物质，改善薄页纸的性能；另一方面通过改变对杨克烘缸的粘合力和起皱百分比以改进所得产品的柔软性，使起皱产品获得益处。通过该项目研究的方法制成的皱纹薄页纸制品能用于高强、柔软纸产品如卫生纸和面巾纸等，用途广泛，产业化前景广阔。

薄页纸；起皱；杨克烘缸

薄页纸是定量在22g/m2以下的一类纸的统称，纸质薄而柔软，可用任何浆料(包括废纸浆)在造纸机上抄造而成。薄页纸用途广泛，包括卫生纸、薄页包装纸、邮封纸、薄页有光纸、蜡纸原纸等。长期以来许多造纸企业采用起皱剂和起皱化学来达到薄页纸起皱的效果，但是该方法已无法顺应时代发展需要，进而我司研究了一种新的薄页纸起皱方法。

项目开发一种由干起皱工艺制备的皱纹薄页纸，纸幅首先成型在长网上，在长网上除去用以分散纤维浆的多余的水；然后在压榨段，将纸幅转移至一毛毯或织物上，在半干状态用粘合剂将其固定在杨克烘缸上，达到基本干燥状态后将其转移至杨克烘缸表面起皱。通常，杨克烘缸表面的天然图层会引起产品外观和性能变差，并且纸页的强度低，干扰操作，使得难以卷成足以整齐的无褶皱卷。

1 项目技术难点及工艺流程

1.1 核心内容

薄页纸起皱技术研发主要研究一种干起皱工艺制备皱纹薄页纸的方法，即在杨克烘缸上使用蒸汽加压完成纸幅的干燥，并在起皱过程中加入造纸纤维和可降解的起皱促进组合物，同时添加粘合力助剂补充杨克烘缸的粘合力，提高纸幅强度。

1.2 技术难点

利用起皱促进组合物进行薄页纸起皱，需要分析各种起皱促进组合物原料特性和配比问题，因此如何合理投加起皱促进组合物是改变起皱百分比，改善产品性能的关键。

项目单独向处于稀释悬浮液状态的造纸浆中加入起皱促进组合物的成分，在加入阳离子淀粉之前加入化学粘合抑制剂，使起皱组合物的性能最佳。起皱助剂可以直接施加至干燥表面上，或可以直接施加至接触干燥表面的纤维结构的那部分表面上。

1.3 工艺流程

1.3.1 起皱促进组合物添加路线

添加起皱促进组合物→形成造纸纤维的含水浆→脱水→形成纸胚→形成半干纸幅→在杨克烘缸表面继续干燥至基本干燥状态→除去干纸幅→将皱纹纸幅卷成卷。

1.3.2 薄页纸生产路线

1.4 技术成果的先进性、成熟性

公司开发的薄页纸，成纸定量、紧度、白度、裂断长和撕裂指数等方面均较国内的薄页纸指标更好。国内主要生产厂家薄页包装纸技术性能指标对比分析表见表1。

项目起皱刮刀对着杨克烘缸设置，冲击角为80°-85°。研发的薄页纸应达到GB/T 22813-2008中14g合格品的要求，如表2规定。

项目使用起皱促进组合物进行薄页纸的生产，产品指标达到GB/T 22813-2008中14g合格品的要求。开发一种新的薄页纸起皱方法，包括添加造纸纤维和改善起皱促进组合物。该起皱促进组合物具有提高生产率的潜力。通过使用粘合抑制剂、阳离子淀粉和羧甲基纤维素可得到既具有强度又具有柔软性的皱纹薄页纸。成纸健康、环保，对人体无危害，柔软性好。项目纸品紧度好，强度高，柔软性好。经科学技术部西南技术中心查新中心查新，在国内外公开发表的文献中未见相同的文献报道，该新产品属国内首创。

表1 薄页包装纸技术性能指标对比分析

表2

2 项目开发内容及创新点

2.1 研究内容

项目采用杨克式烘缸，借助使用热空气循环干燥罩，将起皱刮刀对着杨克式烘缸设置，使刮刀和烘缸表面间产生一冲击角，便于除去烘缸表面积累的杂质和过量的涂层。项目采用再生浆和长纤维浆为原料制备纸浆，并在稀释纸浆中加入起皱促进组合物，促进纸幅起皱过程，起皱过程包括：将配料沉积在带孔表面如长网上，并且通过重力脱水，压榨，以及蒸发而从该配料中除去水；将半干状态的纸页粘结到杨克烘缸的表面，通过蒸发完成脱水至基本干燥状态，用柔性起皱刮刀从杨克烘缸上除去纸幅，在卷轴上将生成的纸幅卷成卷。通常，杨克烘缸表面的天然图层会使得产品外观和性能差，纸页的强度低，干扰操作，从而难以卷成足已整齐的无折皱的卷。对此，项目在薄页纸起皱过程中加入粘合力促进剂来补充粘合力。

2.2 关键技术

在产品试制过程中，针对薄页纸起皱特性对薄页纸的生产工艺进行了以下几个方面的调整和尝试。

2.2.1 杨克烘缸优化

采用扬克式烘缸，借助使用热空气循环的干燥罩，其设置在扬克式烘缸上方，以便进一步促进干燥操作；至少一个悬挂喷淋器与扬克式烘缸并置。将起皱刮刀对着扬克式烘缸设置，以便使刮刀和烘缸表面之间产生一冲击角。可以使用任选的清洗刮刀，以便从扬克式烘缸的表面上除去积累的杂质和过量的涂层。

2.2.2 起皱工艺优化

开发一种由干起皱工艺制备的皱纹薄页纸，纸幅首先成形在多孔的成形载体如长网上，在长网上除去用以分散纤维浆的多余的水；然后在所谓压榨段，将纸幅转移至一毛毯或织物上，在半干状态用粘合剂将其固定在杨克烘缸上，达到基本干燥状态后将其转移至杨克烘缸表面起皱。由于纤维结构对扬克烘缸的粘附程度与纸幅的干燥有关，粘附的程度越高，热传递就越好。这使得纸幅能更快地干燥，并因此使得能以更高的速度进行操作。

2.2.3 起皱助剂原料配比

单独的向处于稀释悬浮液状态的造纸浆中加入起皱促进化合物的成分。在加入阳离子淀粉之前加入化学粘合抑制剂，可使起皱组合物的性能最佳。起皱助剂可以直接施加至干燥表面上，通常施加至扬克式烘缸的表面上，以进一步促进粘附/起皱过程。加入起皱促进组合物，该组合物包括：（1）基于造纸纤维干重的约0.02%～1.0%（重量）的粘合抑制剂；（2）基于造纸纤维干重的约0.02%～0.5%（重量）的水溶性羧甲基纤维素；（3）基于造纸纤维干重的约0.05%～3.0%（重量）的阳离子淀粉；其中所说的粘合抑制剂与羧甲基纤维的比率为1:5至约5:1。

2.3 试验数据与结论

在皱纹纸工艺中，减少皱纹造纸工艺的起皱百分比（纸幅在起皱过程中按透视法缩小的量）使得纸幅从该工艺到起皱刮刀运行中其定量增加，而不增加最终产品的定量，通常定量增加，造纸效力也增加，因此，需要使用与该方法和产品所允许的一样低的起皱百分数。项目薄页纸通过添加起皱组合物，降低起皱百分比，实现低定量薄页纸生产。

2.3.1 分别加入基于纤维干重的0.15%水溶性羧甲基纤维素和2.0%阳离子淀粉，研究基于造纸纤维干重的0.2%、0.6%、1.0%、1.4%、1.8%的粘合抑制剂对最终产品定量的影响，实验结果见表3。

从表3中试验数据分析，粘合抑制剂投加量大于0.6%时薄页纸定量开始有所增加，产品裂断长（纵横平均）呈现下降趋势，因此粘合抑制加入量为0.6%为最佳。

2.3.2 分别加入基于纤维干重的0.6%粘合抑制剂和2.0%阳离子淀粉，研究基于纤维干重的0.05%、0.15%、0.25%、0.35%、0.45%水溶性羧甲基纤维素对最终产品定量的影响，实验结果见表4。

从表4中试验数据分析，水溶性羧甲基纤维素最佳加入量为0.15%。

2.3.3 分别加入基于纤维干重的0.6%粘合抑制剂和0.15%水溶性羧甲基纤维素，研究基于纤维干重的1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%阳离子淀粉对最终产品定量的影响，实验结果见表5。

表3 粘合抑制剂投加量

表4 水溶性羧甲基纤维素投加量

表5 阳离子淀粉投加量

从表5中试验数据分析，阳离子淀粉投加量大于4.0%时产品定量大于15.0 g/m2，无法满足薄页纸要求，当阳离子淀粉投加量为2.0%时薄页纸定量为13.1 g/m2，裂断长为2.55km，产品性能最佳，因此阳离子淀粉最佳投入量为2.0%。

3 结论

（1）用蒸汽加压以提供一个热表面用以在造纸工艺结束时完成纸幅的干燥。

（2）项目将起皱刮刀对着扬克式烘缸设置，通过上下滑动调整座可调整刮刀轴位置，便于除去扬克式烘缸表面积累的杂质和过量的涂层，提高刮刀使用寿命和去皱效果。

（3）起皱过程中加入造纸纤维和生物可降解的起皱促进组合物。起皱促进组合物为生物可降解的粘合抑制剂，具有环保的作用，使用起皱促进组合物可提高产品强度，增加产品的柔软性。

（4）在造纸组合物中加入粘合力，使得起皱刮刀和卷轴间的纸幅的张力增加。

（5）项目在保证不增加最终产品定量的情况下，通过降低皱纹造纸工艺的起皱百分比来提高纸幅定量。

该项目生产的薄页纸产品定量低，销售价格合理，产品性价比高，极具市场竞争力，同时起皱促进组合物健康、环保，符合消费潮流。该产品的生产节约木材资源，纤维原料、化工原料消耗低，总体污染物排放量低、能源消耗水平低，符合国家造纸产业政策要求，生命力强。产品引领社会消费观念，性价比高，产业化后市场前景广阔。

[1]普罗克特和甘保尔公司.柔软皱纹薄页纸[P].中国专利号：CN95197490.4, CN96193828.5.

[2]普罗克特和甘保尔公司.起皱粘结剂和薄页纸的起皱方法[P].中国专利号：CN98803551.0.

[3]普罗克特和甘保尔公司.增加薄页纸松厚柔软度的方法和由此得到的产品[P]. 中国专利号：CN96192794.1.

[4]宝洁公司.具有暂时湿强度的柔软薄页纸[P]. 中国专利号：CN98814077.2.

[5]潍坊永新纸业有限公司.一种薄页纸造纸工艺[P]. 中国专利号：CN201110413513.1.

10.3969/j.issn.1007-550X.2015.07.007

TS758

A

1007-550X（2015）07-0050-05