CN112575610A - 一种高透气吸水衬纸材料的制备方法 - Google Patents

一种高透气吸水衬纸材料的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及纸制品加工技术领域，提供一种高透气吸水衬纸材料的制备方法，包括以下步骤：碎浆、除渣、磨浆、配浆、上浆、抄造、复卷，本发明通过工艺参数的优化，以及长短纤维用量比例的调整，解决了现有技术吸水衬纸透气性不佳的问题，制备得到的吸水衬纸定量低，在提高吸水衬纸渗透性的同时，纸页强度也符合要求，降低了生产成本。

Description

一种高透气吸水衬纸材料的制备方法
技术领域
本发明涉及纸制品加工技术领域，尤其涉及一种高透气吸水衬纸材料的制备方法。
背景技术
纸尿裤和卫生巾是人们日常生活中常见的一次性卫生用品，卫生巾是用来吸收女性月经来潮时，自阴道流出的经血；纸尿裤是用来吸收使用者所排出的排泄物，按应用群体进行分类，分为婴儿纸尿裤和成人用纸尿裤两种。随着二胎政策的放开，婴幼儿数量将在未来十几年会快速增长，同时由于中国老龄化程度的日益严重，成人纸尿裤的需求也会不断提高。人们收入的增加带来消费升级，对高品质的婴幼儿用纸的需求将呈现爆发式的增长。卫生巾和纸尿裤的吸水性是产品的核心竞争力，市售产品往往一味追求高吸水性，而忽视了产品的透气性。吸水衬纸是用于包裹一次性卫生护理品吸收芯层的一类卫生纸类产品，卫生护理用品生产过程使用吸水衬纸包覆绒毛浆和高分子吸水树脂SAP。吸水衬纸的透气性直接影响了吸收芯层吸水之后的透气性；同时吸水衬纸的透气性越高，吸水速度越快，扩散性能越好。
中国专利申请号：201310697396.5公开了一种卫生巾用吸水衬纸的制作方法，采用100％原生针叶木浆长纤，经过磨浆机的分丝帚化处理，使得纤维之间结合满足强度要求的同时保持较好的透气性。该发明采用100％长纤，合理打浆，减少对纤维的过度切断，通过合理的分丝帚化达到一定的强度，生产的吸水衬纸具有高透气性，透气度远高于相同定量的普通生活用纸，并且整个生产工艺过程不施胶、不添加干强剂、柔软剂等化学药品，安全、卫生、环保。针叶木浆因纤维比较长，在纤维与纤维之间具有更好的交织能力，即使出现起皱率和伸长率较高的时候，其纤维依然具有较好的抗张力，同时由于纤维结合得相对疏松，使得纤维间隙比较大，因此提高了纸页的透气性。但同样档次的情况下，针叶木浆通常比阔叶木浆贵，增加针叶木浆长纤的比例至100％，虽然有助于改善透气度，但同时也增加了生产原料成本。另外，针叶木浆纤维长度长，所以在经过起皱刮刀时，不容易被刮刀剥离下来，容易粘连在烘缸上面，导致生产的稳定性降低。
发明内容
因此，针对以上内容，本发明提供一种高透气吸水衬纸材料的制备方法，解决现有技术吸水衬纸透气性不佳的问题。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高透气吸水衬纸材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)碎解：将阔叶木浆和针叶木浆分别投入水力碎浆机中进行碎解，加水至浓度为5.5～6.5wt％，碎解5～10min，针叶木浆碎解时加入打浆酶；
(2)除渣：碎解后的阔叶木浆和针叶木浆经过除渣器除渣处理，除去粗重杂质，以防过度磨损之后的磨浆机和泵；
(3)磨浆/疏解：将除渣后的针叶木浆输送到磨浆机内进行磨浆，阔叶木浆送入疏解机中进行疏解；
(4)配浆：在配浆池进行配浆，配浆池分为网层配浆池和毯层配浆池，其中毯层配浆池中阔叶木浆10～30％，针叶木浆70～90％，网层配浆池中阔叶木浆50～70％，针叶木浆30～50％，配浆过程中添加湿强剂、干强剂、控制剂和杀菌剂；
(5)上浆：进入浓白水槽，用白水进行稀释，网层配浆池的浆料进入网层成浆池中，毯层配浆池的浆料进入毯层成浆池中，然后送入上浆系统进行除渣、除气、筛选；
(6)抄造：筛选后的浆料送入造纸机进行抄造，经过上网成型、脱水压榨、烘缸干燥、起皱、卷取处理后得到高透气吸水衬纸；
上网成型：浆网速比为0.84～0.88；
脱水压榨：压榨辊采用真空压榨辊，真空度为-20～-45kPa，压榨压力为88～92kN/m；
烘缸干燥：进入烘缸表面进行烘干，烘缸压力5～7bar，干燥时在烘缸表面均匀喷涂粘缸剂、脱缸剂和改良剂的混合物，形成柔软并起皱效果良好的烘缸涂层；
起皱：使用起皱刮刀进行起皱，刮刀铲起烘缸上的纸面，产生皱纹，控制起皱率为27～33％；
(7)抄造好的原纸经过复卷工序，进行切边、分切和包装。
进一步的改进是：阔叶木浆占木浆原料重量比为30～40％，针叶木浆占木浆原料重量比为60～70％。
进一步的改进是：步骤(3)中处理后针叶木浆的叩解度为28～36°SR，阔叶木浆的叩解度为30～40°SR。
进一步的改进是：步骤(3)中磨浆功率为70～80kwh/t纸浆。
进一步的改进是：步骤(4)中湿强剂为聚酰胺环氧树脂，湿强剂用量为14～20kg/t纸，所述杀菌剂为烷基咪唑啉季铵盐，杀菌剂用量为0.8～0.9kg/t纸。
进一步的改进是：步骤(4)中干强剂为淀粉类干强剂，干强剂用量为0～5kg/t纸，所述控制剂为树脂控制剂，控制剂用量为0.4～0.6kg/t纸。
进一步的改进是：步骤(6)烘缸涂层中粘缸剂的用量为0.8～1.5kg/t纸，脱缸剂的用量为0.5～0.8kg/t纸，改良剂的用量为0.2kg/t纸。
进一步的改进是：所述粘缸剂为聚酰胺-环氧氯丙烷树脂粘缸剂，脱缸剂为JH-7300矿物油脱缸剂，改良剂采用造纸专用改良剂。
进一步的改进是：所述吸水衬纸定量为13～15g/m2，纵向湿抗张强度≥50N/m，纵向抗张指数为14～16N·m/g，松厚度为6～8cm3/g。
通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：
低定量能在一定程度上增加纸页松厚度和透气性，提高纸页的渗透性和吸水性，但同时会带来强度的损失，如何在提高吸水衬纸渗透性的同时，不损失强度是技术难点。本发明的生产工艺克服了上述技术问题，制备出的吸水衬纸定量低，在13～15g/m2范围内，透气量可达到10000cm3/(cm2·s)以上，纵向湿抗张强度≥50N/m。在纸页强度足够的条件下，定量越小，生产成本越低，本发明的低定量吸水衬纸可以更好地控制生产成本。吸水衬纸透气度的好坏影响绒毛浆分布的均匀性，最终将影响一次性卫生用品的使用效果，本发明的吸水衬纸透气性好，使包裹在吸水衬纸内的绒毛浆分布均匀，吸水速度快，扩散性能好。另外，将本发明的吸水衬纸应用到一次性卫生用品中，可以提高使用者的舒适感，使用过程中不易形成适合细菌滋生的湿热环境，不会刺激人体皮肤。
研究表明，磨浆功率太大，会使得纤维分丝帚化后形成致密、扭结纤维形态，从而降低产品的透气性能，本发明合理优化磨浆工艺参数，将磨浆功率设置在70～80kwh/t纸浆，可以很好地改善成浆匀度和物理强度，同时不会大幅度降低成品的透气性。使用起皱刮刀进行起皱，控制起皱率为27～33％，提升起皱率可以显著提升原纸的透气量，但起皱率的增大意味着拉力的损失变大。为保证原纸拉力不降低，本申请增加长纤维的用量。最后，将浆网速比控制在0.84～0.88，使原纸拉力纵横比在4:1左右。拉力纵横比大有利于纤维呈规则的排序，增加透气性能。
具体实施方式
以下将结合具体实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
若未特别指明，实施例中所采用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段，所采用的试剂和产品也均为可商业获得的。所用试剂的来源、商品名以及有必要列出其组成成分者，均在首次出现时标明。
实施例一
一种高透气吸水衬纸材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)碎解：将阔叶木浆和针叶木浆分别投入水力碎浆机中进行碎解，加水至浓度为5.5wt％，碎解5min，针叶木浆碎解时加入打浆酶，阔叶木浆占木浆原料重量比为30％，针叶木浆占木浆原料重量比为70％；
(2)除渣：碎解后的阔叶木浆和针叶木浆经过除渣器除渣处理，除去粗重杂质，以防过度磨损之后的磨浆机和泵；
(3)磨浆/疏解：将除渣后的针叶木浆输送到磨浆机内进行磨浆，磨浆功率为70kwh/t纸浆，阔叶木浆送入疏解机中进行疏解，处理后针叶木浆的叩解度为28°SR，阔叶木浆的叩解度为30°SR；
(4)配浆：在配浆池进行配浆，配浆池分为网层配浆池和毯层配浆池，其中毯层配浆池中阔叶木浆10％，针叶木浆90％，网层配浆池中阔叶木浆50％，针叶木浆50％，配浆过程中添加湿强剂、干强剂、控制剂和杀菌剂；
所述湿强剂为聚酰胺环氧树脂，湿强剂用量为14kg/t纸；所述干强剂为淀粉类干强剂，干强剂用量为0.5kg/t纸；所述控制剂为树脂控制剂，控制剂用量为0.4kg/t纸；所述杀菌剂为烷基咪唑啉季铵盐，杀菌剂用量为0.8kg/t纸；
(5)上浆：进入浓白水槽，用白水进行稀释，网层配浆池的浆料进入网层成浆池中，毯层配浆池的浆料进入毯层成浆池中，然后送入上浆系统进行除渣、除气、筛选；
(6)抄造：筛选后的浆料送入造纸机进行抄造，经过上网成型、脱水压榨、烘缸干燥、起皱、卷取处理后得到高透气吸水衬纸；
上网成型：浆网速比为0.84；
脱水压榨：压榨辊采用真空压榨辊，真空度为-20kPa，压榨压力为88kN/m；
烘缸干燥：进入烘缸表面进行烘干，烘缸压力5bar，干燥时在烘缸表面均匀喷涂粘缸剂、脱缸剂和改良剂的混合物，形成柔软并起皱效果良好的烘缸涂层，所述粘缸剂为聚酰胺-环氧氯丙烷树脂粘缸剂，用量为0.8kg/t纸；所述脱缸剂为JH-7300矿物油脱缸剂，用量为0.5kg/t纸；所述改良剂采用造纸专用改良剂，用量为0.2kg/t纸；
起皱：使用起皱刮刀进行起皱，刮刀铲起烘缸上的纸面，产生皱纹，控制起皱率为27％；
(7)抄造好的原纸经过复卷工序，进行切边、分切和包装。
吸水衬纸定量为14.8g/m2，纵向湿抗张强度为55N/m，纵向抗张指数为16N·m/g，松厚度为6cm3/g。
根据GB/T 22819-2008《高透气纸张透气性的测定》对本实施例制得的吸水衬纸透气量进行检测，测试面积为20cm2，纸张两面压力差为127Pa，最后测出透气量为10086cm3/(cm2·s)。
实施例二
一种高透气吸水衬纸材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)碎解：将阔叶木浆和针叶木浆分别投入水力碎浆机中进行碎解，加水至浓度为6.0wt％，碎解8min，针叶木浆碎解时加入打浆酶，阔叶木浆占木浆原料重量比为35％，针叶木浆占木浆原料重量比为65％；
(2)除渣：碎解后的阔叶木浆和针叶木浆经过除渣器除渣处理，除去粗重杂质，以防过度磨损之后的磨浆机和泵；
(3)磨浆/疏解：将除渣后的针叶木浆输送到磨浆机内进行磨浆，磨浆功率为75kwh/t纸浆，阔叶木浆送入疏解机中进行疏解，处理后针叶木浆的叩解度为32°SR，阔叶木浆的叩解度为35°SR；
(4)配浆：在配浆池进行配浆，配浆池分为网层配浆池和毯层配浆池，其中毯层配浆池中阔叶木浆20％，针叶木浆80％，网层配浆池中阔叶木浆60％，针叶木浆40％，配浆过程中添加湿强剂、干强剂、控制剂和杀菌剂；
所述湿强剂为聚酰胺环氧树脂，湿强剂用量为17kg/t纸；所述干强剂为淀粉类干强剂，干强剂用量为2.5kg/t纸；所述控制剂为树脂控制剂，控制剂用量为0.5kg/t纸；所述杀菌剂为烷基咪唑啉季铵盐，杀菌剂用量为0.85kg/t纸；
(5)上浆：进入浓白水槽，用白水进行稀释，网层配浆池的浆料进入网层成浆池中，毯层配浆池的浆料进入毯层成浆池中，然后送入上浆系统进行除渣、除气、筛选；
(6)抄造：筛选后的浆料送入造纸机进行抄造，经过上网成型、脱水压榨、烘缸干燥、起皱、卷取处理后得到高透气吸水衬纸；
上网成型：浆网速比为0.86；
脱水压榨：压榨辊采用真空压榨辊，真空度为-30kPa，压榨压力为90kN/m；
烘缸干燥：进入烘缸表面进行烘干，烘缸压力6bar，干燥时在烘缸表面均匀喷涂粘缸剂、脱缸剂和改良剂的混合物，形成柔软并起皱效果良好的烘缸涂层，所述粘缸剂为聚酰胺-环氧氯丙烷树脂粘缸剂，用量为1.2kg/t纸；所述脱缸剂为JH-7300矿物油脱缸剂，用量为0.6kg/t纸；所述改良剂采用造纸专用改良剂，用量为0.2kg/t纸；
起皱：使用起皱刮刀进行起皱，刮刀铲起烘缸上的纸面，产生皱纹，控制起皱率为30％；
(7)抄造好的原纸经过复卷工序，进行切边、分切和包装。
吸水衬纸定量为14.1g/m2，纵向湿抗张强度为53N/m，纵向抗张指数为15N·m/g，松厚度为7cm3/g。
根据GB/T 22819-2008《高透气纸张透气性的测定》对本实施例制得的吸水衬纸透气量进行检测，测试面积为20cm2，纸张两面压力差为127Pa，最后测出透气量为10239cm3/(cm2·s)。
实施例三
一种高透气吸水衬纸材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)碎解：将阔叶木浆和针叶木浆分别投入水力碎浆机中进行碎解，加水至浓度为5.5～6.5wt％，碎解5～10min，针叶木浆碎解时加入打浆酶，阔叶木浆占木浆原料重量比为40％，针叶木浆占木浆原料重量比为60％；
(2)除渣：碎解后的阔叶木浆和针叶木浆经过除渣器除渣处理，除去粗重杂质，以防过度磨损之后的磨浆机和泵；
(3)磨浆/疏解：将除渣后的针叶木浆输送到磨浆机内进行磨浆，磨浆功率为80kwh/t纸浆，阔叶木浆送入疏解机中进行疏解，处理后针叶木浆的叩解度为36°SR，阔叶木浆的叩解度为40°SR；
(4)配浆：在配浆池进行配浆，配浆池分为网层配浆池和毯层配浆池，其中毯层配浆池中阔叶木浆30％，针叶木浆70％，网层配浆池中阔叶木浆70％，针叶木浆30％，配浆过程中添加湿强剂、干强剂、控制剂和杀菌剂；
所述湿强剂为聚酰胺环氧树脂，湿强剂用量为20kg/t纸；所述干强剂为淀粉类干强剂，干强剂用量为5kg/t纸；所述控制剂为树脂控制剂，控制剂用量为0.6kg/t纸；所述杀菌剂为烷基咪唑啉季铵盐，杀菌剂用量为0.9kg/t纸；
(5)上浆：进入浓白水槽，用白水进行稀释，网层配浆池的浆料进入网层成浆池中，毯层配浆池的浆料进入毯层成浆池中，然后送入上浆系统进行除渣、除气、筛选；
(6)抄造：筛选后的浆料送入造纸机进行抄造，经过上网成型、脱水压榨、烘缸干燥、起皱、卷取处理后得到高透气吸水衬纸；
上网成型：浆网速比为0.88；
脱水压榨：压榨辊采用真空压榨辊，真空度为-45kPa，压榨压力为92kN/m；
烘缸干燥：进入烘缸表面进行烘干，烘缸压力7bar，干燥时在烘缸表面均匀喷涂粘缸剂、脱缸剂和改良剂的混合物，形成柔软并起皱效果良好的烘缸涂层，所述粘缸剂为聚酰胺-环氧氯丙烷树脂粘缸剂，用量为1.5kg/t纸；所述脱缸剂为JH-7300矿物油脱缸剂，用量为0.8kg/t纸；所述改良剂采用造纸专用改良剂，用量为0.2kg/t纸；
起皱：使用起皱刮刀进行起皱，刮刀铲起烘缸上的纸面，产生皱纹，控制起皱率为33％；
(7)抄造好的原纸经过复卷工序，进行切边、分切和包装。
吸水衬纸定量为13.2g/m2，纵向湿抗张强度为50N/m，纵向抗张指数为16N·m/g，松厚度为8cm3/g。
根据GB/T 22819-2008《高透气纸张透气性的测定》对本实施例制得的吸水衬纸透气量进行检测，测试面积为20cm2，纸张两面压力差为127Pa，最后测出透气量为10512cm3/(cm2·s)。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims (9)

1.一种高透气吸水衬纸材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)碎解：将阔叶木浆和针叶木浆分别投入水力碎浆机中进行碎解，加水至浓度为5.5～6.5wt％，碎解5～10min，针叶木浆碎解时加入打浆酶；
(2)除渣：碎解后的阔叶木浆和针叶木浆经过除渣器除渣处理，除去粗重杂质，以防过度磨损之后的磨浆机和泵；
(3)磨浆/疏解：将除渣后的针叶木浆输送到磨浆机内进行磨浆，阔叶木浆送入疏解机中进行疏解；
(4)配浆：在配浆池进行配浆，配浆池分为网层配浆池和毯层配浆池，其中毯层配浆池中阔叶木浆10～30％，针叶木浆70～90％，网层配浆池中阔叶木浆50～70％，针叶木浆30～50％，配浆过程中添加湿强剂、干强剂、控制剂和杀菌剂；
(5)上浆：进入浓白水槽，用白水进行稀释，网层配浆池的浆料进入网层成浆池中，毯层配浆池的浆料进入毯层成浆池中，然后送入上浆系统进行除渣、除气、筛选；
(6)抄造：筛选后的浆料送入造纸机进行抄造，经过上网成型、脱水压榨、烘缸干燥、起皱、卷取处理后得到高透气吸水衬纸；
上网成型：浆网速比为0.84～0.88；
脱水压榨：压榨辊采用真空压榨辊，真空度为-20～-45kPa，压榨压力为88～92kN/m；
烘缸干燥：进入烘缸表面进行烘干，烘缸压力5～7bar，干燥时在烘缸表面均匀喷涂粘缸剂、脱缸剂和改良剂的混合物，形成柔软并起皱效果良好的烘缸涂层；
起皱：使用起皱刮刀进行起皱，刮刀铲起烘缸上的纸面，产生皱纹，控制起皱率为27～33％；
(7)抄造好的原纸经过复卷工序，进行切边、分切和包装。
2.根据权利要求1所述的一种高透气吸水衬纸材料的制备方法，其特征在于：阔叶木浆占木浆原料重量比为30～40％，针叶木浆占木浆原料重量比为60～70％。
3.根据权利要求1所述的一种高透气吸水衬纸材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中处理后针叶木浆的叩解度为28～36°SR，阔叶木浆的叩解度为30～40°SR。
4.根据权利要求1所述的一种高透气吸水衬纸材料的制备方法，其特征在于：步骤(3)中磨浆功率为70～80kwh/t纸浆。
5.根据权利要求1所述的一种高透气吸水衬纸材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中湿强剂为聚酰胺环氧树脂，湿强剂用量为14～20kg/t纸，所述杀菌剂为烷基咪唑啉季铵盐，杀菌剂用量为0.8～0.9kg/t纸。
6.根据权利要求1所述的一种高透气吸水衬纸材料的制备方法，其特征在于：步骤(4)中干强剂为淀粉类干强剂，干强剂用量为0～5kg/t纸，所述控制剂为树脂控制剂，控制剂用量为0.4～0.6kg/t纸。
7.根据权利要求1所述的一种高透气吸水衬纸材料的制备方法，其特征在于：步骤(6)烘缸涂层中粘缸剂的用量为0.8～1.5kg/t纸，脱缸剂的用量为0.5～0.8kg/t纸，改良剂的用量为0.2kg/t纸。
8.根据权利要求1所述的一种高透气吸水衬纸材料的制备方法，其特征在于：所述粘缸剂为聚酰胺-环氧氯丙烷树脂粘缸剂，脱缸剂为JH-7300矿物油脱缸剂，改良剂采用造纸专用改良剂。
9.根据权利要求1所述的一种高透气吸水衬纸材料的制备方法，其特征在于：所述吸水衬纸定量为13～15g/m2，纵向湿抗张强度≥50N/m，纵向抗张指数为14～16N·m/g，松厚度为6～8cm3/g。
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