纸尿裤芯体包覆纸的工艺优化

王慧霞 河南银鸽实业投资股份有限公司

纸尿裤是由多种材料层合在一起的、具有液体吸收功能的一次性卫生用品。主要由面层、导流扩散层、吸收芯层和防漏底层（背层）4 个部分组成（见图1）。

图1 纸尿裤结构

面层要求柔软和具有良好的液体渗透性能，即能够迅速吸收尿液并使尿液渗透下去，保持皮肤干爽；吸收芯层可以快速吸收并储存大量液体；导流层介于面层和吸收芯层之间，用于疏导和临时储存面层集中的液体，提高吸收芯层的使用效率；背层用于防止尿液的渗出，起到隔离的作用。

作为纸尿裤的核心部分，吸收芯层由芯体和包覆材料组成。芯体多为绒毛浆和高吸收性树脂（SAP）的混合物，其中SAP比绒毛浆具有更高的吸液能力，但颗粒状的SAP 在芯体中易滑移。为了增加吸收芯层的结构强度，防止芯体中的SAP颗粒进入导流层和渗透表层，一般要对芯体进行包覆。目前芯体的包覆材料一般为湿强纸（即卫生用品用吸水衬纸）和非织造布。两种包覆材料都有各自的特点和优势。

卫生用品用吸水衬纸用于纸尿裤生产时存在纸质脆、易撕裂的现象，为提高和优化吸水衬纸的性能，我公司通过提高针叶浆配比、优化磨浆工艺和抄纸工艺等措施，不仅提高了吸水衬纸的干、湿强度，同时也改善了纸张的柔软性，可满足纸尿裤的生产及使用要求。

1 产品质量标准

根据纸尿裤的性能指标和客户要求，结合生产实际，公司制定了纸尿裤芯体包覆用纸的企业标准Q/LYSZ 004-2015（编者注：卫生用品用吸水衬纸有轻工行业标准：QB/T 4508-2013)，其主要技术指标如表1所示。

表1 纸尿裤芯体包覆用纸主要技术指标

2 原辅材料要求

（1）浆料：100% 原生木浆；（2）湿强剂：聚酰胺聚胺表氯醇树脂（固含量12.5%±0.5%，使用时按1:3 比例稀释）；（3）喷涂助剂：粘缸剂-920H，剥离剂-56，改良剂-115C（上海德润宝特种润滑剂有限公司）；（4）一水柠檬酸：食品级。

3 生产工艺

3.1 浆料配比的确定

采用100%原生木浆。通过实验室小试，确定合适的浆料配比，使其达到纸尿裤芯体包覆用纸的强度要求，同时兼顾纸张的柔韧性。结果如表2所示。

表2 浆料配比对成纸干强度的影响

从表2看出，提高针叶浆比例可以有效地提高成纸的干强度，针叶浆占比≥70%时，成纸干强度增长较快，当针叶浆为75%时，干拉力可达到拟定的技术指标。因此，较为合适的针叶浆比例为75%。

3.2 打浆工艺的改进

因阔叶浆不做打浆处理，因此，本试验只重点研究针叶浆的打浆工艺。

我公司以前磨浆不添加任何助剂，现采用新技术，在长纤疏解时加入生物酶，对纤维进行预处理，使纤维结构变得疏松，加速水分子进入纤维内部，促使纤维快速润胀，降低了磨浆能耗[1]；同时可水解纤维表面的胶体物质，提高浆料的滤水性，改善纤维的结合强度和成纸质量，使纸机运行更加平稳[1]。

3.3 打浆指标的确定

固定针叶浆75%的比例不变，其打浆指标对成纸强度的影响如表3所示。

表3 打浆指标对成纸干强度的影响

结果表明：在针叶浆比例和其他抄造条件不变的情况下，针叶浆打浆度为30°SR，湿重在11.5g时，成纸纵横向拉力指标最高，接近标准要求，故针叶浆打浆度和湿重分别控制在30°SR、11.5g比较适宜。

3.4 湿强剂添加位置及其用量的确定

3.4.1 添加位置

多年的实践经验表明，湿强剂经过适当的稀释，与浆料混合越均匀，其使用效果越好。据此，尝试将湿强剂加入点由之前的高位箱改为冲浆泵进口处。试验发现，湿强剂吨纸用量降低了3～4kg，但湿拉力却增加200～300mN/15mm。

3.4.2 湿强剂用量

固定针叶浆配比和其他抄造条件不变，测试湿强剂用量对成纸湿强度的影响，结果如表4所示。

表4 湿强剂用量对成纸湿强度的影响

结果表明：湿拉力随湿强剂用量的增加而相应提高。当湿强剂用量为21kg/t纸时，湿拉力指标达到拟定标准要求。

3.5 喷涂助剂用量对成纸干强度的影响

在烘缸表面喷涂助剂（主要有粘缸剂、剥离剂及改良剂），可以调节纸页与烘缸之间的粘结及剥离平衡，改善起皱效果，改善纸页在烘缸上干燥时纤维之间的结合方式，利于抄造。喷涂助剂用量对成纸干强度的影响如表5所示。

表5 喷涂助剂用量对成纸干强度的影响

结果表明：当粘缸剂、剥离剂、改良剂用量分别为23mL/min、35mL/min、60mL/min时成纸指标最好，达到拟定的物理性能指标。

图4是我公司喷涂助剂的添加装置。每种助剂在混合稀释前经加药泵抽送并通过计量管，这样可以较为准确地调节各个助剂的用量，对于生产控制十分方便。

图2 喷涂助剂添加装置

3.6 工艺控制参数

根据上述测试结果，结合生产实际，最终工艺控制参数确定为：

（1）浆料配比：针叶浆（75±2）%、阔叶浆（25±2）%。

（2）打浆指标：针叶浆打浆度29～30°SR ；湿重11～11.5g。

（3）辅料用量：湿强剂21kg/t纸（在线添加），打浆酶50mL/t纸，pH=6～8（柠檬酸用量根据pH 值调整确定），粘缸剂23mL/min，剥离剂35mL/min，改良剂60mL/min。

（4）纸机参数：卷取车速580～600m/min，烘缸车速750～760m/min，风机转速730～770m/min，托辊压力：0.35～0.45MPa，热风温度：150℃～170℃。

4 工艺流程

图3 纸尿裤芯体包覆用湿强纸生产工艺流程

5 结语

通过反复试验，我公司成功开发出了满足拟定物理指标的湿强纸，成功解决了纸质脆、易撕裂等问题，可满足纸尿裤生产厂家的使用。由于与非织造布相比，湿强纸更具成本优势，所以可降低纸尿裤企业的生产成本，市场前景广阔。

但该纸与非织造布的柔韧性相比还存在一定的差距。此外，有部分纸尿裤生产商提出将该湿强纸定量由18g/m2降到15g/m2的要求等等。

对于湿强纸企业来说，满足客户多样化的需求，不断提升产品性能和品质是努力的方向。