檸檬酸在衛(wèi)生襯紙生產(chǎn)中的應(yīng)用

劉少峰 丁雪峰 張 楊 郭 徽 馬曉東（漯河銀鴿實(shí)業(yè)投資有限公司，河南漯河，462000）

·衛(wèi)生襯紙生產(chǎn)·

檸檬酸在衛(wèi)生襯紙生產(chǎn)中的應(yīng)用

劉少峰 丁雪峰 張 楊 郭 徽 馬曉東
（漯河銀鴿實(shí)業(yè)投資有限公司，河南漯河，462000）

利用檸檬酸代替硫酸鋁作為衛(wèi)生襯紙生產(chǎn)過(guò)程中的pH值調(diào)節(jié)劑，解決了使用硫酸鋁過(guò)程中遇到的生產(chǎn)問(wèn)題，優(yōu)化了系統(tǒng)的電荷（PCD），降低了生產(chǎn)成本。

檸檬酸；衛(wèi)生襯紙；pH值調(diào)節(jié)劑

檸檬酸又稱枸櫞酸，屬于三羧酸類化合物，是一種重要的有機(jī)酸，無(wú)色晶體，常含一分子結(jié)晶水，無(wú)臭，有很強(qiáng)的酸味，易溶于水，廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)；檸檬酸在造紙工業(yè)中主要用作系統(tǒng)pH值的調(diào)節(jié)劑。有研究表明［1］，使用多元羧酸類化合物對(duì)紙張進(jìn)行處理后，濕強(qiáng)度保留率達(dá)60％，其交聯(lián)纖維時(shí)包括多元羧酸結(jié)構(gòu)中相鄰的兩個(gè)羧基脫水形成環(huán)狀酸酐中介物以及環(huán)狀酸酐中介物與纖維發(fā)生酯化反應(yīng)兩個(gè)過(guò)程［2］。Daniel［3］探討了多元羧酸對(duì)成紙濕強(qiáng)度的影響，比較了1，2，3，4-丁烷四羧酸（BTCA）和檸檬酸處理紙張的效果，發(fā)現(xiàn)BTCA是最有效的濕強(qiáng)劑，檸檬酸具有一定的增濕強(qiáng)效果。

衛(wèi)生襯紙［4］用于吸收性衛(wèi)生用品如衛(wèi)生巾、紙尿褲等，作為包裹芯層的材料，對(duì)濕強(qiáng)度的要求較高。在衛(wèi)生襯紙生產(chǎn)過(guò)程中，主要使用硫酸鋁作為系統(tǒng)pH值的調(diào)節(jié)劑。生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)生襯紙生產(chǎn)成本長(zhǎng)期居高不下，為企業(yè)的正常運(yùn)作增加了壓力。

針對(duì)以上問(wèn)題，技術(shù)人員經(jīng)過(guò)多處位置取樣檢驗(yàn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室小試，綜合分析，找到問(wèn)題所在，決定用檸檬酸代替硫酸鋁用作生產(chǎn)過(guò)程中的pH值調(diào)節(jié)劑進(jìn)行工藝優(yōu)化。

1 硫酸鋁用作pH值調(diào)節(jié)劑

衛(wèi)生襯紙生產(chǎn)過(guò)程中，用硫酸鋁作為系統(tǒng)pH值調(diào)節(jié)劑的工藝流程如圖1所示。考慮到硫酸鋁特殊的加入位置，以及鋁離子的水解特性，決定從濕部系統(tǒng)的不同位置取樣檢驗(yàn)，主要檢測(cè)紙機(jī)濕部的電荷（PCD）和pH值。

圖1 硫酸鋁作為系統(tǒng)pH值調(diào)節(jié)劑的工藝流程圖

1.1檢測(cè)方法

使用顆粒電荷測(cè)定儀檢測(cè)紙機(jī)濕部的PCD，使用pH計(jì)測(cè)定濕部系統(tǒng)的pH值。

1.2結(jié)果與討論

以生產(chǎn)定量18 g/m2的衛(wèi)生襯紙為例，該工藝中各工段PCD和pH值檢測(cè)結(jié)果如表1所示。

表1 硫酸鋁用作pH值調(diào)節(jié)劑各工段PCD和pH值

由表1可知，在壓力篩出口處，系統(tǒng)電荷呈弱陰性，可能的原因?yàn)椋孩籴樔~木漿中加入大量的硫酸鋁（溶于水后生成大量陽(yáng)離子性物質(zhì)吸附于長(zhǎng)纖維表面）；②大量濕強(qiáng)劑未良好吸附于纖維表面而隨網(wǎng)部脫水進(jìn)入網(wǎng)下白水中。

進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)，添加硫酸鋁后，雙盤磨出口處漿料PCD升高至+15μmol/L，已轉(zhuǎn)變?yōu)楦哧?yáng)離子性。說(shuō)明硫酸鋁電離后生成的陽(yáng)離子物質(zhì)大量吸附于微細(xì)纖維及部分纖維表面，對(duì)后工段濕強(qiáng)劑等陽(yáng)離子助劑在纖維表面的吸附產(chǎn)生了一定的影響。

另外，pH值的檢測(cè)結(jié)果表明，壓力篩出處口和網(wǎng)池中漿料pH值正常，雙盤磨出口處漿料pH值較低，為酸性。該條件下打漿，成紙強(qiáng)度低，易發(fā)脆，對(duì)打漿不利。其原因?yàn)閜H值調(diào)節(jié)劑加入位置不合理所致。

2 實(shí)驗(yàn)室小試

參考生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)際檢測(cè)結(jié)果，結(jié)合檸檬酸的獨(dú)有性質(zhì)，在實(shí)驗(yàn)室有針對(duì)性地對(duì)檸檬酸和硫酸鋁的應(yīng)用效果進(jìn)行了研究。

2.1實(shí)驗(yàn)方法

在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行抄片實(shí)驗(yàn)，其中針葉木漿用量60％，闊葉木漿用量40％，紙張定量100 g/m2，所用原料均取自衛(wèi)生襯紙生產(chǎn)車間，漿料配比及相關(guān)化工助劑用量均與實(shí)際生產(chǎn)中一致。調(diào)整檸檬酸的用量，測(cè)定紙張的干、濕強(qiáng)度及網(wǎng)下白水 pH值，對(duì)比了檸檬酸與硫酸鋁的使用效果。

2.2結(jié)果與討論

檸檬酸和硫酸鋁用作系統(tǒng)pH值調(diào)節(jié)劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

由表2可知，添加檸檬酸后，紙張的干、濕強(qiáng)度均可得到不同程度的提升，這主要是由于檸檬酸與纖維發(fā)生了交聯(lián)作用，增加了纖維之間的結(jié)合力，從而在一定范圍內(nèi)提高了紙張的強(qiáng)度。與添加硫酸鋁的生產(chǎn)工藝相比，檸檬酸對(duì)紙張干、濕強(qiáng)度的增強(qiáng)作用更加明顯。檸檬酸用量過(guò)高時(shí)，系統(tǒng)的pH值及紙張的濕強(qiáng)度會(huì)不同程度的降低，這主要是由于檸檬酸的過(guò)量添加，使系統(tǒng)酸性增強(qiáng)，同時(shí)過(guò)量的檸檬酸與更多的纖維發(fā)生了交聯(lián)作用，阻礙了濕強(qiáng)劑與纖維的有效吸附。

表2 實(shí)驗(yàn)室小試結(jié)果

根據(jù)以上檢測(cè)實(shí)驗(yàn)及小試結(jié)果，綜合分析，提出以下系統(tǒng)優(yōu)化方案：①采用檸檬酸代替硫酸鋁作為生產(chǎn)過(guò)程中pH值的調(diào)節(jié)劑。②pH值調(diào)節(jié)劑的加入點(diǎn)由原來(lái)的針葉木漿碎漿機(jī)調(diào)整到配漿池。③檸檬酸的實(shí)際用量根據(jù)系統(tǒng)的pH值進(jìn)行調(diào)節(jié)。

3 檸檬酸用作pH值調(diào)節(jié)劑

3.1工藝流程

采用檸檬酸作為生產(chǎn)過(guò)程中pH值調(diào)節(jié)劑，其工藝流程如圖2所示。

圖2 檸檬酸用作系統(tǒng)pH值調(diào)節(jié)劑的工藝流程圖

3.2應(yīng)用效果

檸檬酸用作pH值調(diào)節(jié)劑后，設(shè)備運(yùn)行參數(shù)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。以定量18 g/m2衛(wèi)生襯紙為例，各工段檢測(cè)數(shù)據(jù)如表3所示，硫酸鋁和檸檬酸分別用作pH值調(diào)節(jié)劑的生產(chǎn)結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表4。

表3 檸檬酸用作pH值調(diào)節(jié)劑各工段PCD和pH值

由表 3可知，采用檸檬酸用作 pH值調(diào)節(jié)劑后，雙盤磨出口處漿料的PCD從優(yōu)化前的+15μmol/L降到了-33μmol/L，得到了明顯的改善，且其打漿環(huán)境由酸性轉(zhuǎn)化為堿性，達(dá)到了預(yù)期的目的。其余工段PCD較硫酸鋁用作pH值調(diào)節(jié)劑時(shí)均有所好轉(zhuǎn)，pH值保持穩(wěn)定。

Application of Citric Acid in the Production of Hygienical Lining Paper

LIU Shao-feng*DING Xue-feng ZHANG Yang GUO Hui MA Xiao-dong
（Luohe Yinge Industrial Investment Co.，Ltd.，Luohe，He′nan Province，462000）
（*E-mail：lsf6222@126.com）

Themill's experience using citric acid to take the place of aluminium sulfate for the pH adjustment in hygienical lining paper production was introduced.The charge（PCD）of the system was optimized when citric acid was used，the production costwas reduced due to the softwood pulp usage could be decreased while the productmaintained the similar quality.

citric acid；tissue lining paper；pH value adjustment

劉少峰先生，碩士；主要從事高檔生活用紙的產(chǎn)品研發(fā)工作。

TS761.6

A

0254-508X（2015）08-0068-03

2015-02-09（修改稿）