纸张烘缸剥离剂在造纸中的应用

孙晓丹

（威海翔宇环保科技股份有限公司，山东威海264200）

纸张烘缸剥离剂在造纸中的应用

孙晓丹

（威海翔宇环保科技股份有限公司，山东威海264200）

该文综述了烘缸剥离剂的分类及在造纸工艺中的添加方式和添加效果的性能评价方法，并分析了烘缸剥离剂的今后研发方向。

造纸；烘缸剥离剂；应用

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

随着纸机运行速度的不断提高、二次纤维的大量使用以及造纸过程中化学助剂的大量使用，纸页不能够顺利脱离烘缸的问题随之产生，直接影响了纸张生产的连续性、高速化。因此，烘缸剥离剂在造纸中的使用越来越受到重视[1]。

1 烘缸剥离剂的分类

烘缸剥离剂大致分为以下5类：高分子蜡类、矿物油类、植物油类、有机硅类和聚醚类[2]46。

1.1 高分子蜡类

高分子蜡类烘缸剥离剂主要成分是高分子蜡，经改性的高分子蜡通过高速乳化，生成粒径为10～100 nm的乳液，产品有阳离子性、阴离子性和非离子性之分。

高分子蜡类烘缸剥离剂的特点是：与纸纤维吸附性好，流失少，纸面能增加光亮；尤其是阳离子性高分子蜡剥离剂可以浆内添加、操作简单，流失少，可应用于各类纸品，表面不产生油斑，还可以提高纸的印刷适印性。

1.2 矿物油类

矿物油类烘缸剥离剂由机械油等烷烃类物质与乳化剂复配而成，可以配成乳液喷涂，特点是剥离效果好，可以用于高速纸机。个别企业直接将矿物油涂于缸面上，这种方法不可取，既浪费矿物油，还会在纸面上产生油斑。

1.3 植物油类

植物油类烘缸剥离剂可以直接涂布，也可以配成乳液涂布，效果不如矿物油。这类剥离剂一般用于低档纸，难以保证不产生油斑。

1.4 有机硅类

有机硅类烘缸剥离剂有一定的滑爽性，相对价格较贵。有机硅类烘缸剥离剂可分为溶剂型、乳液型和无溶剂型三大类[3]。

溶剂型有机硅剥离剂是聚硅氧烷在有机溶剂中的溶液，有机硅质量分数约30%，最早开发应用的有机硅剥离剂，包括缩合型和加成型2类。溶剂型有机硅剥离剂需要溶剂进行稀释，常用溶剂为甲苯、二甲苯、已烷、庚烷、汽油和混合有机溶液等。使用溶剂型有机硅剥离剂时，底纸需涂聚乙烯（PE）或聚乙烯醇（PVA），使纸张平整，并防止有机硅渗透到纸张背面。溶剂型有机硅剥离剂优点是防黏效果好，涂布量可以控制，易操作，适用于各种纸和薄膜基材，固化快速；缺点是溶剂挥发污染环境，危害人体健康，易燃，需防燃设备，使用上存在安全问题。

无溶剂型有机硅剥离剂固化效率高、防黏效果稳定，但在使用中存在一个重要问题是超薄层涂布工艺还不能达到溶剂型的水平。无溶剂型有机硅剥离剂的成本较高，对涂布设备要求高，设备费用高。

乳液型有机硅剥离剂是聚硅氧烷的水溶液，含有机硅质量分数一般为30%～40%。乳液型有机硅剥离剂优点是成本低，涂布方法简单，涂布量容易控制，无公害，使用安全，不损害人体健康，不需要溶剂回收，对环境无污染；缺点是对基材特别是对纸基材存在膨润饱和问题，处置不当会使防黏纸失去尺寸稳定性，产生变形及褶皱，所以对纸基材有一定要求。

1.5 聚醚类

聚醚类烘缸剥离剂是低分子醇接上一定数量的环氧乙烷、环氧丙烷生产而成，比较容易分散在各种涂料中，可调节环氧乙烷、环氧丙烷比例，控制产品剥离性和分散性。此类剥离剂比较适用于涂料内添加。

除上述各类剥离剂外，许多有机化合物有一定的脱缸性能，在粘缸不严重的情况下，可以解决脱缸问题，提高纸面的光洁度。如有些双长链季铵盐或咪唑啉型柔软剂有这样的作用。

2 烘缸剥离剂的添加方式

烘缸剥离剂可以浆内添加、网前添加、烘缸和干网喷涂、涂料中添加。烘缸和干网喷涂是剥离效果比较好的方法[2]47。

2.1 浆内添加

浆内添加方式简单，无需增加任何设备，添加均匀，但要注意剥离剂的离子性与浆料及其他助剂的离子性匹配，缺点是从剥离剂加入到抄造完这部分浆，需要一定的时间，剥离剂的粒子粒径、迁移能力都在变化，会使剥离性能发生变化。

2.2 网前添加

网前添加即在流浆箱中连续滴加剥离剂，网前添加的优点是可以随时调节加入量，操作灵活，添加量可以随时调节，可有效地控制剥离效果。为了减少剥离剂在白水流失，最好选用纸纤维吸附能力较强的阳离子剥离剂。

2.3 烘缸喷涂

烘缸喷涂是剥离效果比较好的方法，各种类型剥离剂都可适用，最好是均匀、连续地喷在烘缸表面，涂刷不均，会引起剥离剂浪费和纸面油斑，选用可乳化的剥离剂会分散得更均匀，烘缸喷涂通常在每组烘缸的第1个缸。

2.4 涂料中添加

涂布纸的脱缸可选用添加剥离剂到涂料中的方式，选用的剥离剂的粒子粒径应当较小，并且在涂料体系中可稳定存在、不易破乳。

3 烘缸剥离剂的性能评价

3.1 直接测定法[4]

直接测定法是选择一定定量的纸张，配制一定浓度的纸浆浓度，按绝干浆质量计的一定质量分数的剥离剂添加，在抄纸过程中，以浆内添加的方式加入烘缸剥离剂，在烘干机上模拟操作。或者喷涂时，将剥离剂乳液涂在烘干机的金属板上，把不含烘缸剥离剂的湿纸贴在板上，考察剥离效果。

根据湿纸页烘干后在金属板上残留的纤维程度，定性地将剥离效果分为好、一般和差。

3.2 接触角的测定

接触角是润湿状态的尺度，采用接触角的测定来评价化学物质处理的模型表面的亲、疏水能力，进而检测出烘缸剥离剂的剥离能力。如果水不能很好地润湿模型表面，在这样的表面上就会产生高的接触角，则剥离效果优良；与此相反，如果水能够很好地润湿模型表面，就会产生低的接触角，则剥离效果较差。

具体操作是将一定量的烘缸剥离剂滴在载玻片上制成均匀的薄膜，在接触角测定仪上测定成膜后的接触角，接触角的测定可以使用测角器对几滴去离子水的接触角进行直观测定，也可以使用动态接触角测量仪随着时间连续地测定角度[5]。

需要注意地是，对于不同烘缸剥离剂制作薄膜的过程略有差异。对于水基烘缸剥离剂，将定量的剥离剂滴在载玻片上后，需要使用干燥设备干燥以使表面形成一层薄膜；对于油基烘缸剥离剂在短时间曝露之后擦去，便可形成一层均匀薄膜。

3.3 直接上机实验

由于实验室无法真正模拟烘缸抄纸过程，造纸化学品厂家一般选择直接上机检测烘缸剥离剂性能。

4 烘缸剥离剂的发展方向

目前烘缸剥离剂多为单组分矿物油、溶剂型有机硅单配方产品，随着纸机生产现场要求的不断提高、环保要求的不断增强，开发低成本、高效率、便于应用的烘缸剥离剂仍是今后造纸行业的开发重点，尤其将2种或多种剥离剂进行合理复配的复合型剥离剂和效果更好的非溶剂型有机硅剥离剂是我们继续开发研究的重点。

［1］孙京丹，王正顺.烘缸剥离剂的应用现状：2009(第十七届)全国造纸化学品开发与造纸新技术应用研讨会论文集［C］.杭州：中国造纸化学品工业协会：2009.

［2］许炯，杨凤杰，陈亚花.造纸烘缸剥离剂的应用［J］.中华纸业，2007，28（28）.

［3］黄良仙，吴桂霞，杨军胜，等.新型有机硅剥离剂的制备及应用［J］.造纸化学品，2007，19（3）：13-27.

［4］孙淑秀，陈少平，柯炳太，等.烘缸剥离剂的组成与作用效果［J］.中华纸业，2015，36（4），27-29.

［5］赫克力士公司.从造纸机设备上的无水剥离：中国，02811034.X［P］.2002-05-23.

传统生活用纸大企业面临六大压力

2017年，传统生活用纸大企业面临下述六大压力。

（1）原材料价格上涨导致的生产成本增加：美元继续走强与国际商品浆库存减少，致使进口木浆价格一路高歌，我国传统生活用纸大企业对进口木浆的依赖度高达90%以上，而木浆所占原纸的成本比重高达60%以上，所以制造成本上升不可逆转。2016年第四季度进口商品浆开始涨价，因生活用纸大型企业有较多的浆板库存，所以未能实时在成本上体现，今年第二季度、第三季度和第四季度才会集中显现。

（2）产能过剩导致的终端零售价格大战：2016年计划投产的项目总产能182.3万t，实际投产130.35万t，约有三成的项目未按计划投产。虽然传统的白色生活用纸大企业放慢了产能扩充的步伐，行业的部分新进入者有点初生牛犊不怕虎，产能扩充的步伐丝毫没有放缓，所以当前白色生活用纸的产能还是处在阶段性过剩时期。以中顺洁柔为例，该公司计划在湖北扩建20万t高档生活用纸项目，在唐山扩建7.5万t高档生活用纸项目及云浮二期的12万t高档生活用纸项目。

（3）中小生活用纸企业的崛起，竞争力快速提升：使用进口纸机和进口原生木浆加快了产品品质、品牌形象、产品概念、团队建设提升的速度，进一步缩小与四大品牌之间的差距。中小企业快速灵活的反应能力，区域适应性强的品项规格，以及价格优势弥补了品牌影响力的不足，从而提升区域竞争力。

（4）电商化致销量增加利润流失：电商化让传统生活用纸企业腹背煎熬，不做电商丢失线上市场影响市场份额，做电商丢失传统线下市场，如何是好？电商的价格大战让传统线下节节败退，而这部分线下市场是传统生活用纸企业最重要的利润源泉。据悉，有2个大型企业2017年上半年线下销售分别同比下降5%或10%。

（5）传统的全渠道营销与巨量销售团队成为鸡肋：过去大销售兵团与全渠道销售是四大品牌成功的法宝，虽然有钱不一定能成为“四大”，但成为“四大”必须要有钱，全渠道分销与大销售兵团都是需要巨量资本的持续投入。再者，传统KA（重要客户）的关店趋势，让传统生活用纸大企业优势减弱，现如今的移动互联网时代，或许只需要过去十分之一的投入就能超越传统效果。恒安集团的阿米巴模式就是力图摒弃过去的大销售兵团方式来实现突围，采用小运营团队来提高效率，最终提升人均贡献。

（6）本色纸抢占高端市场，用本色意味着时尚，健康环保又安全，原生木浆产品是高档生活用纸的代名词已成过去式。在雾霾预警从黄色到橙色、红色不断升级的今天，人们对环保的关注与参与度越来越高，竹纤维本色健康安全、环保生态的理念容易打动人心，未来发展潜力巨大，直接切割传统生活用纸企业高端市场。

在六重压力之下的传统生活用纸大企业利润开始出现分水岭，2017年下半年就是时间点，毛利走低开始成为常态。如今，在传统白色生活用纸企业的身上，诺基亚、摩托罗拉的影子越来越显现出来。

（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）

孙晓丹女士（1987-），工程师；主要从事水处理剂和造纸助剂的研究、应用及技术服务工作；电话：0631-5966769；E-mail：282887321@qq.com。

本文文献格式：孙晓丹．纸张烘缸剥离剂在造纸中的应用[J]．造纸化学品，2017，29（4）∶1-3．