本發(fā)明涉及衛(wèi)生用品用高吸水襯紙
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體為一種用于衛(wèi)生用品生產(chǎn)的本色竹纖維高吸水襯紙的制備方法。
背景技術(shù)：
：吸水襯紙是婦女衛(wèi)生用品、嬰兒尿布、成人失禁產(chǎn)品、溢乳墊、一次性護(hù)理墊等衛(wèi)生用品的結(jié)構(gòu)成分之一，用于包覆絨毛漿、吸水樹(shù)脂、吸水紙等吸收性材料。其產(chǎn)品特點(diǎn)是，具有一定的物理強(qiáng)度，柔軟舒適，勻度好，吸水性好、透氣性好，較高松厚度，以及良好抑菌抗菌抗過(guò)敏性等衛(wèi)生指標(biāo)符合要求。目前，吸水襯紙的生產(chǎn)原料主要是以漂白木漿為主，并且業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為吸水襯紙最好的原料是漂白針葉木纖維。而我國(guó)木材原料受種植面積、生長(zhǎng)周期、生態(tài)平衡、生產(chǎn)成本以及環(huán)保等因素的約束導(dǎo)致其產(chǎn)量有限，加上我國(guó)森林資源匱乏，耕地保護(hù)使得國(guó)內(nèi)木纖維原料供應(yīng)在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)難以滿足相關(guān)行業(yè)的原料需求，現(xiàn)有的漂白木漿多為進(jìn)口，給國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)帶來(lái)較大原料成本壓力，基于上述原因，如何開(kāi)發(fā)適合我國(guó)國(guó)情的新型天然、可再生纖維素纖維來(lái)彌補(bǔ)木材原料的不足；如何通過(guò)制備流程和工藝技術(shù)及裝備等方面的改進(jìn)，制備出高附加值的質(zhì)量符合要求的吸水襯紙，滿足市場(chǎng)的需求。一方面使吸水襯紙生產(chǎn)領(lǐng)域增加一種新的可持續(xù)再生的原料，削弱相關(guān)企業(yè)對(duì)進(jìn)口木漿的依賴性，節(jié)省外匯開(kāi)支，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展，同時(shí)使生產(chǎn)成本降低；另一方面通過(guò)產(chǎn)品的差異化，不僅可提高企業(yè)利潤(rùn)，還可拉動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成林漿一體化的良性互動(dòng)發(fā)展。作為生產(chǎn)吸液性衛(wèi)生用品結(jié)構(gòu)成分之一的吸水襯紙，目前的生產(chǎn)原料主要是木材，對(duì)于利用竹材來(lái)生產(chǎn)本色吸水襯紙國(guó)內(nèi)外鮮見(jiàn)相關(guān)報(bào)道，而且研究甚少，正是本次發(fā)明的必要性。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，老齡化人口數(shù)量的逐年增加已成為了世界許多國(guó)家共同面臨的問(wèn)題。以我國(guó)為例，2016年我國(guó)60歲及以上老人為2.12億人，占我國(guó)總?cè)丝诘谋壤秊?5.5％，65歲及以上老人為1.37億人，占我國(guó)總?cè)丝诘谋壤秊?0.1％，說(shuō)明我國(guó)已逐步進(jìn)入老齡化國(guó)家。老年人口在醫(yī)療、照料、護(hù)理、康復(fù)等等方面的需求快速增長(zhǎng)，給衛(wèi)生資源和服務(wù)資源都帶來(lái)巨大的新的挑戰(zhàn)，也給老年失禁衛(wèi)生產(chǎn)品的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)帶來(lái)無(wú)限潛力，而且我國(guó)出臺(tái)了一個(gè)家庭可生育兩個(gè)小孩的計(jì)劃生育政策。我國(guó)龐大的人口基數(shù)和第四次生育高峰為嬰兒紙尿褲市場(chǎng)提供了巨大空間，預(yù)計(jì)未來(lái)五年國(guó)內(nèi)的嬰兒紙尿褲市場(chǎng)將保持兩位數(shù)的增速。因此一老一小兩大人群是消費(fèi)的主力軍，他們的需求相對(duì)來(lái)說(shuō)是剛性的，也給吸液性衛(wèi)生用品市場(chǎng)帶來(lái)很大的現(xiàn)實(shí)需求，并且健康環(huán)保的消費(fèi)觀念逐漸深入人心，使人們對(duì)一次性衛(wèi)生用品的品質(zhì)要求越來(lái)越高，不僅要柔軟舒適，有好的物理強(qiáng)度，有彈性，吸水保水性好，還需具有高的抑菌抗菌性和抗過(guò)敏性，在特殊時(shí)期(包括嬰幼兒期、女性經(jīng)期、老人失禁期等)使用，能有效減少或降低致病菌感染及過(guò)敏刺激的機(jī)率因此開(kāi)發(fā)綠色環(huán)保的吸水襯紙產(chǎn)品具有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間。我國(guó)竹材資源十分豐富，是世界上為數(shù)不多的盛產(chǎn)竹材的國(guó)家之一，竹林面積在世界上居第二位，竹材產(chǎn)量居世界第一位。其具有分布廣、適應(yīng)性強(qiáng)、生長(zhǎng)快、成材早、可生物降解、良好的抗菌抑菌性、可連續(xù)利用等特點(diǎn)。對(duì)竹材原料的化學(xué)成分和纖維形態(tài)分析結(jié)果見(jiàn)表1和表2所示表1竹材原料化學(xué)成分單位：％表2竹材原料纖維形態(tài)分析原料長(zhǎng)度/mm寬度/um長(zhǎng)寬比壁厚/um壁腔比雜細(xì)胞/％竹材2.7415.81696.514.5323.76表1和表2結(jié)果表明，竹材綜纖維素含量75.14％(針葉木約65～73％)，且纖維平均長(zhǎng)度2.74mm，介于闊葉木(纖維長(zhǎng)度≤1mm)和針葉木(3～5mm)之間，長(zhǎng)寬比為169(針葉木約70-150)，竹子的纖維形態(tài)及含量與最適宜作為吸水襯紙生產(chǎn)原料的針葉木相似，為此竹材具有制備吸水襯紙的先天優(yōu)勢(shì)，但是竹材含有較多的木素、戊糖類半纖維素、有機(jī)溶劑抽出物、灰分以及雜細(xì)胞等非纖維素雜質(zhì)成分，因此利用竹材制備吸水襯紙，需要解決：竹漿的高純度與保持高粘度之間的矛盾；如何降低竹材中含量較高的非纖維素雜質(zhì)成分；如何將結(jié)構(gòu)緊密，外表有一層脂肪蠟質(zhì)的竹材原料離解成單根纖維，同時(shí)保證較高質(zhì)量及較高得率。目前市售吸水襯紙幾乎全是漂白漿生產(chǎn)的，漂白多采用高效的二氧化氯等含氯漂劑漂白，有些商家為滿足高白度及好的視覺(jué)效果，人為添加熒光增白劑等禁用添加劑，導(dǎo)致漂白段化學(xué)藥品用量和設(shè)備投入增加，制漿得率下降，人員勞動(dòng)強(qiáng)度增加，生產(chǎn)成本增加等問(wèn)題，而且漂白廢水(含大量COD和BOD，以及大量三氯甲烷、氯代酚類化合物、氯代二噁英和呋喃等有毒的氯代有機(jī)物)的達(dá)標(biāo)處理難度大的問(wèn)題，由此帶來(lái)對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞性及生物體的危害性等嚴(yán)重問(wèn)題。并且漂白漿由于纖維經(jīng)過(guò)了漂白過(guò)程，纖維不得不遭受解聚降解，導(dǎo)致吸水襯紙中細(xì)小纖維含量較多，對(duì)其物理強(qiáng)度、吸水性、松厚度、柔軟性及透氣性等指標(biāo)造成不良影響，從而影響產(chǎn)品的合格率。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的發(fā)明目的為解決現(xiàn)有吸水襯紙生產(chǎn)原料不足，由于漂白多采用高效的含氯漂劑漂白，導(dǎo)致漂白段化學(xué)藥品用量和設(shè)備投入增加，制漿得率下降，原料利用率較低，人員勞動(dòng)強(qiáng)度增加，生產(chǎn)成本增加等問(wèn)題，而且漂白廢水含大量COD、BOD、氯代有機(jī)物等污染嚴(yán)重，以及漂白吸水襯紙含較多的細(xì)小纖維，對(duì)其物理強(qiáng)度、吸水性、松厚度、柔軟性及透氣性等指標(biāo)造成不良影響等問(wèn)題，提供一種用于衛(wèi)生用品生產(chǎn)的本色竹纖維高吸水襯紙的制備方法。采用該方法所制得的本色竹纖維吸水襯紙的物理性能指標(biāo)為：縱向抗張指數(shù)12-15N·m/g，橫向抗張指數(shù)3-5N·m/g，縱向濕抗張強(qiáng)度30-50N/m，橫向濕抗張強(qiáng)度10-20N/m，橫向吸水性(成品層)45-65mm/100s，定量10-40g/m2，白度35-50％ISO，多戊糖8％以下，灰分1.0％以下，松厚度5.5-6.5cm3/g，柔軟度(成品層縱橫平均)250mN以下，對(duì)金黃色葡萄球菌及大腸桿菌抑菌率99％以上，對(duì)白色念珠菌抑菌率98％以上。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：一種用于衛(wèi)生用品生產(chǎn)的本色竹纖維高吸水襯紙的制備方法，該方法包括以下步驟：(1)材料備料：將竹材切成10-50mm長(zhǎng)，寬5-20mm，經(jīng)洗料機(jī)洗去表面雜質(zhì)并脫除多余水分，使其合格率達(dá)85％以上；竹材可為慈竹、黃竹、西鳳竹及混合竹材。(2)預(yù)汽蒸：將步驟(1)得到的竹片送入預(yù)蒸器，進(jìn)行常壓預(yù)汽蒸，汽蒸時(shí)間為5-15min，其目的是為了排除竹片中的空氣，同時(shí)提高溫度并使之穩(wěn)定，利于竹片進(jìn)入后續(xù)浸漬器后可以快速吸收藥液，且較高的竹片溫度，可以節(jié)省竹片在后續(xù)預(yù)熱器中的升溫時(shí)間，從而提高了浸漬效率。(3)浸漬段：將步驟(2)預(yù)汽蒸后的竹片送入浸漬器。浸漬段所用設(shè)備是立管壓脹式浸漬器，主要由加料口、螺旋進(jìn)料器、浸漬提升螺旋、預(yù)熱器等組成。其中螺旋進(jìn)料器主要由變徑變距螺旋軸、濾水鼓、背壓裝置及傳動(dòng)裝置等組成，通過(guò)調(diào)節(jié)變徑變距螺旋軸，可以增大壓縮比，使壓縮比可達(dá)4∶1及以上，這樣螺旋進(jìn)料器不僅起到輸送作用，而且還可起到較強(qiáng)擠壓作用，有效避免了由于竹片厚薄不均勻，在預(yù)汽蒸時(shí)排出的空氣也不均勻，會(huì)影響竹片吸收藥液的均勻性，影響后續(xù)氧-堿蒸煮不均勻性等問(wèn)題。壓縮比可達(dá)4∶1及以上還可擠出竹片表面及內(nèi)部的空氣和水分及樹(shù)脂等物質(zhì)，壓碎竹節(jié)，還使竹片縱向產(chǎn)生許多細(xì)小裂紋，使進(jìn)入浸漬提升螺旋的竹片較快速地吸收更多的藥液，利于均勻浸透，使后續(xù)的蒸煮變得容易，提高蒸煮的均勻性。具體的操作步驟為：預(yù)汽蒸后竹片由加料口加入，經(jīng)螺旋進(jìn)料器擠壓，竹片經(jīng)擠壓后變得密實(shí)，然后進(jìn)入浸漬提升螺旋時(shí)就無(wú)約束地自由膨脹，隨著螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)向上提升的過(guò)程中，竹片均勻地吸收加入的化學(xué)藥液，再?gòu)慕n提升螺旋的頂部落入預(yù)熱器加熱。這些經(jīng)過(guò)化學(xué)藥液和熱綜合處理的竹片進(jìn)入后續(xù)氧-堿蒸煮時(shí)，更易使竹片離解成單根纖維形成紙漿，而對(duì)纖維的損傷可大大降低，提高了成漿的質(zhì)量和產(chǎn)量。料片在浸漬段的停留時(shí)間15-30min，溫度60-95℃，在浸漬提升螺旋中加入化學(xué)藥液，相對(duì)于絕干原料質(zhì)量，氫氧化鈉用量2-5％。加入氫氧化鈉的目的是，除去竹片中堿溶性的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物，如無(wú)機(jī)鹽類、多糖類物質(zhì)、短鏈的半纖維素和低分子量的木素，以及部分有機(jī)溶劑抽出物等雜質(zhì)，破壞竹材原料外表皮的脂肪蠟質(zhì)，使細(xì)胞壁上空隙增加，細(xì)胞壁變得松軟，堿處理后的竹片接著又經(jīng)加熱器加熱處理，進(jìn)一步提高了竹片不可逆軟化的效果，為后續(xù)氧-堿蒸煮時(shí)藥液滲透及反應(yīng)產(chǎn)物的擴(kuò)散溶出建立了通道，同時(shí)增大了竹材纖維與堿液及氧氣的接觸面積，防止了料片內(nèi)部產(chǎn)生蒸煮不完全的現(xiàn)象，利于后續(xù)氧-堿蒸煮過(guò)程的順利進(jìn)行，增加了脫木素效率，提高了蒸煮的均勻性，提高了成漿的質(zhì)量。本申請(qǐng)所用的浸漬器是在化學(xué)熱磨機(jī)械漿(CTMP)、化學(xué)機(jī)械漿(CMP)等化機(jī)漿生產(chǎn)工藝中，浸漬器被廣泛應(yīng)用于原料的預(yù)浸漬處理，屬現(xiàn)有技術(shù)，因此其具體構(gòu)造不再贅述。(4)氧-堿蒸煮：將步驟(3)浸漬后的竹片送入蒸煮器。氧堿蒸煮分兩級(jí)進(jìn)行，其目的是為了提高氧脫木素率和改善脫木素的選擇性。第一級(jí)：加入全部的化學(xué)藥品，采用高的用堿量和用氧量，以達(dá)到高的脫木素率，但溫度較低，反應(yīng)時(shí)間較短，以防止紙漿的粘度及得率的下降。相對(duì)于絕干原料質(zhì)量，氫氧化鈉用量8-15％，氧壓0.8-1.0MPa，溫度80-90℃，時(shí)間60-80min，液比1∶5-8。第二級(jí)：不加化學(xué)藥品，只加氧氣，主要作用是抽提，用氧量低，而溫度較高，時(shí)間較長(zhǎng)，以繼續(xù)脫除漿料中殘留的木素、短鏈半纖維素、灰分、有機(jī)溶劑抽出物、雜細(xì)胞等物質(zhì)，提純紙漿，達(dá)到吸水襯紙較高的機(jī)械強(qiáng)度、透氣性、松厚度及吸液性，且柔軟舒適，勻度好的質(zhì)量要求。氧壓0.3-0.6MPa，溫度120-140℃，時(shí)間100-150min。進(jìn)一步優(yōu)化方案，在第一級(jí)氧-堿蒸煮時(shí)加入鎂鹽，相對(duì)于絕干原料質(zhì)量，鎂鹽用量1-3％，這里所述的鎂鹽指硫酸鎂、碳酸鎂、氧化酶等物質(zhì)。研究表明，氧-堿蒸煮時(shí)游離基如氫氧游離基HO·對(duì)纖維素的降解解聚要負(fù)主要責(zé)任，原因?yàn)槠溲趸妱?shì)高所致。又一研究表明，過(guò)渡金屬的存在對(duì)氫氧游離基HO·的形成有催化作用，因此在氧-堿蒸煮時(shí)如何除去或屏蔽過(guò)渡金屬離子從而減少或抑制氫氧游離基HO·的生成進(jìn)而減少纖維素的降解解聚是關(guān)鍵。為此，本發(fā)明在氧-堿蒸煮時(shí)用鎂鹽的目的是：在氧-堿蒸煮中保護(hù)纖維素，減少其堿性氧化降解和剝皮反應(yīng)及堿性水解的發(fā)生，確保成漿得率、質(zhì)量。鎂鹽保護(hù)纖維素的機(jī)理為：鎂鹽能與鈷、鐵等過(guò)渡金屬離子形成穩(wěn)定的復(fù)鹽，使金屬離子鈍化，可有效減少或避免過(guò)渡金屬的存在對(duì)氫氧游離基HO·的形成有催化作用的發(fā)生，減少了游離基對(duì)纖維素攻擊，從而保護(hù)了纖維素。進(jìn)一步優(yōu)化方案，采用氧氣變壓法操作，即第一級(jí)氧-堿蒸煮結(jié)束后放壓至壓力為0MPa，再進(jìn)行第二級(jí)氧-堿蒸煮，通氧氣至0.3-0.6MPa，然后加熱至120-140℃，反應(yīng)100-150min結(jié)束，放鍋。放鍋產(chǎn)生的蒸汽均進(jìn)入廢氣余熱回收系統(tǒng)進(jìn)行熱能回收。熱能回收系統(tǒng)是造紙工作者熟知的。采用氧氣變壓法操作，升溫(升壓)-降壓-升壓-降壓的脈沖作用強(qiáng)化了氧氣和堿液與纖維原料的接觸，利于木素、有機(jī)溶劑抽出物、灰分、雜細(xì)胞及戊糖類半纖維素等非纖維素雜質(zhì)的除去，有效克服竹材原料中含非纖維素雜質(zhì)多的自身弱點(diǎn)，增大了蒸煮的脫雜質(zhì)效率，提高了蒸煮均勻性，利于提高竹漿純度，達(dá)到吸水襯紙的質(zhì)量要求。原因?yàn)椋河捎诮祲菏瑰亙?nèi)壓力突降，氣體擴(kuò)散，一方面擠出原料導(dǎo)管中的空氣和其他不凝性氣體，消除假壓，利于溫度的上升，由于排除了空氣，有效減少或防止纖維素的氧化降解作用，利于成漿得率、強(qiáng)度的提高；另一方面鍋內(nèi)壓力驟減，鍋內(nèi)產(chǎn)生自然沸騰，使得鍋內(nèi)藥液的溫度和濃度重新分布，減少了鍋內(nèi)不同部位的溫度差和濃度差；再者，壓力的脈沖作用能促進(jìn)藥液對(duì)紋孔膜的破壞，使纖維束膨脹松散，擴(kuò)大了纖維與蒸煮藥液的接觸面積，使得蒸煮藥液能夠更好的滲透進(jìn)入纖維內(nèi)部，提高蒸煮均勻性。(5)洗滌：將步驟(4)得到的漿料經(jīng)真空洗漿機(jī)洗滌濃縮，所產(chǎn)生的洗滌廢液排除；洗滌時(shí)可用兩臺(tái)真空洗漿機(jī)充分洗滌濃縮，濃縮后漿料的質(zhì)量濃度為10-15％。(6)篩選：將步驟(5)得到的漿料經(jīng)稀釋后泵送入篩選設(shè)備——混合篩。以除去不符合質(zhì)量要求的雜物，如比重較輕的漿團(tuán)、纖維束等雜物，以及比重較重的金屬顆粒、砂礫等雜物。本發(fā)明采用混合篩進(jìn)行除雜物?；旌虾Y是一種將凈化和篩選結(jié)合起來(lái)的篩選設(shè)備，其結(jié)構(gòu)組成是由上半部的篩選部分和下半部的凈化部分組成。上半部的篩選部分又主要由旋翼轉(zhuǎn)子和篩鼓組成；下半部的凈化部分又由錐形除渣器組成。具體的操作步驟為：漿料在一定的壓力作用下從切線方向進(jìn)入混合篩的下部，由壓力能轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)速度能，使進(jìn)入的紙漿做高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，紙漿的線速度可達(dá)12m/s左右，由此產(chǎn)生的離心力使比重較重的雜物向外圓周運(yùn)動(dòng)，形成較重的外層，然后沿器壁落到錐底，從集渣器排除。而相對(duì)比重較小的含有漿團(tuán)、纖維束等雜物的漿料就在向下旋轉(zhuǎn)的同時(shí)逐漸沿中心部位往回上升，進(jìn)入旋翼篩篩鼓內(nèi)，良漿通過(guò)篩板，漿團(tuán)、纖維束等雜物被篩板截留，良漿從圓筒部分的徑向排出，含有漿團(tuán)、纖維束等雜物的篩渣從圓筒上部排除?；旌虾Y是把篩選和凈化結(jié)合在一臺(tái)設(shè)備內(nèi)，充分體現(xiàn)了一機(jī)多能的作用，可同時(shí)除去輕(漿團(tuán)、纖維束等)、重(金屬顆粒、砂礫等)兩類雜質(zhì)，因而簡(jiǎn)化了處理流程。進(jìn)漿壓力0.15-0.35MPa，出漿壓力0.01-0.05MPa，進(jìn)漿濃度2-5wt％，出口濃度1.6-3.5wt％。本申請(qǐng)所用的混合篩是一種用于廢紙的篩選設(shè)備，屬現(xiàn)有技術(shù)，因此其具體構(gòu)造不再贅述。(7)打漿：將步驟(6)篩后的漿料經(jīng)濃縮后進(jìn)行打漿。對(duì)本色竹漿打漿時(shí)間70-100min，打漿完成后打漿度為40-50°SR。打漿設(shè)備采用中或高濃盤磨機(jī)，中或高濃打漿尤其適合中、短纖維漿。打漿濃度10-20％稱中濃打漿，打漿濃度20％以上稱高濃打漿。本發(fā)明采用中或高濃打漿，最主要是為了提高打漿質(zhì)量和降低打漿能耗，其原因?yàn)椋褐谢蚋邼獯驖{時(shí)漿料纖維在齒緣和齒面上形成纖維墊層，從而增加纖維間摩擦作用，摩擦產(chǎn)生熱量，纖維吸收熱量變得柔軟可塑，減少了齒緣對(duì)纖維切斷作用，增加了纖維的細(xì)纖維化；打漿能耗的降低主要是由于中、高濃打漿時(shí)纖維之間的摩擦作用增加，減少磨盤相互之間接觸摩擦的可能性，從而使打漿能耗降低。(8)抄造：將步驟(7)打漿后的漿料進(jìn)行抄造，得到本色的吸水襯紙。進(jìn)一步優(yōu)化方案中，所述步驟(8)中，在配漿池加入殺菌劑和濕強(qiáng)劑，相對(duì)于絕干漿質(zhì)量，殺菌劑用量0.1-0.5％，濕強(qiáng)劑用量0.05-2.5％。在流漿箱中加入分散劑，相對(duì)于絕干漿質(zhì)量，分散劑用量0.05-2.5％。所述的殺菌劑為烷基咪唑啉季銨鹽，該殺菌劑除了具有殺菌性能外，還可軟化纖維和消除靜電及優(yōu)良的乳化、分散等性能，并且可生物降解，污染大大減輕。此殺菌劑是通過(guò)改變致病菌胞漿膜的通透性，使菌體物質(zhì)外滲，阻礙其代謝而使致病菌死亡，其殺微生物作用機(jī)制是①改變細(xì)胞的滲透性，水分進(jìn)入使菌體腫脹破裂；②具良好的表面活性作用，可高度聚集于菌體表面，影響致病菌的新陳代謝；③使蛋白質(zhì)變性；④滅活菌細(xì)胞內(nèi)的脫氫酶、氧化酶及能分解葡萄糖、琥珀酸鹽、丙酮酸鹽等酶系統(tǒng)。所述的濕強(qiáng)劑為聚酰胺聚胺-表氯醇樹(shù)脂(PAE)，它是較常用的熱固性濕強(qiáng)樹(shù)脂，且本身帶有陽(yáng)電荷能很好地與纖維結(jié)合，在取得濕強(qiáng)度的同時(shí)，又不會(huì)喪失紙頁(yè)的柔軟性和吸收性。其作用是賦予紙頁(yè)被液體潤(rùn)濕后仍具有一定強(qiáng)度，利于紙頁(yè)保持完整性。其作用機(jī)理為：PAE帶有陽(yáng)電荷，能吸附到帶負(fù)電荷的紙漿纖維上，接著進(jìn)行快速的分之內(nèi)和分子間的聚合作用，在紙機(jī)干燥及下機(jī)后貯存熟化，形成纏結(jié)纖維的聚合物網(wǎng)絡(luò)，一方面限制了纖維間的活動(dòng)，也相應(yīng)低限制了纖維的潤(rùn)脹和紙頁(yè)伸縮變性等性能，另一方面形成的聚合物網(wǎng)絡(luò)能夠封閉一些纖維與纖維間的氫鍵，阻止重新發(fā)生水合作用，這些氫鍵結(jié)合的強(qiáng)度被保護(hù)。因而PAE的加入提高了紙頁(yè)的濕強(qiáng)度所述的分散劑為，脂肪醇聚氧乙烯醚甲基硅烷、焦磷酸鉀、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉及聚氧化乙烯等，分散劑的作用原理是：賦予纖維表面電荷，或改變纖維上的動(dòng)電電荷，使纖維上負(fù)電荷增加，或吸附在纖維表面形成一層滑而不粘的水合膜，使?jié){料纖維具有良好的懸浮性，使纖維相互滑過(guò)而不相互接觸，減少了纖維間相互粘著的機(jī)會(huì)，纖維絮聚、纏結(jié)大大減輕，有效改善成紙組織勻度。本發(fā)明結(jié)合我國(guó)國(guó)情，以物美價(jià)廉，資源豐富的竹材為原料，大膽設(shè)想，小心求證，利用物理與化學(xué)方法相結(jié)合的處理方式，經(jīng)備料，預(yù)汽蒸，浸漬，氧-堿蒸煮，洗滌，篩選，打漿及抄造，制備出高附加值的、環(huán)境污染小的、質(zhì)量符合要求的本色竹纖維吸水襯紙。由于全程不使用漂白劑、增白劑等有害化學(xué)試劑，從源頭上杜絕危害環(huán)境和生物體健康的持久性有機(jī)污染物的產(chǎn)生，有效避免重蹈環(huán)境污染的覆轍，從而可實(shí)現(xiàn)吸水襯紙制備的可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)一致，同時(shí)保證其純正、天然的本質(zhì)特色，滿足消費(fèi)者的需求，贏得消費(fèi)者對(duì)本色吸水襯紙產(chǎn)品的認(rèn)同，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。如果該項(xiàng)技術(shù)能夠在生產(chǎn)中應(yīng)用，將帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)利益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。本申請(qǐng)中記載的比例關(guān)系，如無(wú)特殊說(shuō)明，均表示質(zhì)量比；％表示wt％。本發(fā)明的積極效果體現(xiàn)在：(一)本發(fā)明全程不使用漂白劑、熒光粉等有害化學(xué)試劑，從源頭上杜絕危害環(huán)境和生物體健康的持久性有機(jī)污染物(如三氯甲烷、氯代酚類化合物、氯代二噁英和呋喃等有毒的氯代有機(jī)物)的產(chǎn)生，是新一代對(duì)環(huán)境對(duì)人體無(wú)害無(wú)污染的健康環(huán)保型產(chǎn)品，保持了吸水襯紙純正、天然的本質(zhì)特色，滿足消費(fèi)者的需求，贏得消費(fèi)者的口碑，對(duì)吸水襯紙銷售具有較強(qiáng)的市場(chǎng)推動(dòng)力。(二)本發(fā)明秉承“精益求精，質(zhì)量至上”的宗旨，憑借不斷開(kāi)發(fā)竹材纖維制備新技術(shù)，不斷為消費(fèi)者提供品質(zhì)更專業(yè)，概念更領(lǐng)先，價(jià)格更實(shí)惠的產(chǎn)品為目的。結(jié)合我國(guó)的國(guó)情，利用我國(guó)物美價(jià)廉的竹材代替或部分代替木材生產(chǎn)高附加值的本色吸水襯紙，開(kāi)發(fā)一種適合我國(guó)國(guó)情的吸水襯紙制備工藝，不僅解決了木材等天然原料受種植面積、生長(zhǎng)周期、生態(tài)平衡以及成本等因素的約束導(dǎo)致其產(chǎn)量有限問(wèn)題，使得吸水襯紙的生產(chǎn)領(lǐng)域中又多了一種新的可持續(xù)再生的新原料，而且生產(chǎn)成本大大降低，緩解了我國(guó)相關(guān)行業(yè)的原料成本壓力，尤其可緩解或杜絕由于我國(guó)木材原料匱乏不得不依靠進(jìn)口造成國(guó)外投機(jī)商進(jìn)口木漿的壟斷。(三)本發(fā)明利用竹材為原料，采用預(yù)汽蒸、浸漬及氧-堿蒸煮，其主要優(yōu)點(diǎn)是對(duì)環(huán)境污染小，從源頭上消除了傳統(tǒng)的、廣泛的、經(jīng)典的硫酸鹽法蒸煮產(chǎn)生的廢氣污染，無(wú)甲硫醇、甲硫醚等臭氣。并且本發(fā)明還將凈化和篩選結(jié)合在一臺(tái)設(shè)備內(nèi)，充分體現(xiàn)了一機(jī)多能的作用，可同時(shí)除去輕、重兩類雜質(zhì)，因而簡(jiǎn)化了處理流程。(四)本發(fā)明制備的本色吸水襯紙具有高的抑菌抗菌抗過(guò)敏性，且柔軟舒適。在特殊時(shí)期(包括嬰幼兒期、女性經(jīng)期、失禁期等)使用本發(fā)明的本色吸水襯紙制品，可有效減少治病菌感染及刺激過(guò)敏的幾率。(五)本發(fā)明利用竹材為原料，經(jīng)物理法與化學(xué)法相結(jié)合處理制備本色吸水襯紙，可解決現(xiàn)有漂白吸水襯紙生產(chǎn)原料不足，由于漂白多采用高效的含氯漂劑漂白，導(dǎo)致漂白段化學(xué)藥品用量和設(shè)備投入增加，制漿得率下降，原料利用率較低，人員勞動(dòng)強(qiáng)度增加，生產(chǎn)成本增加等問(wèn)題，以及漂白吸水襯紙含較多的細(xì)小纖維，對(duì)其物理強(qiáng)度、吸水性、松厚度、柔軟性及透氣性等指標(biāo)造成不良影響等問(wèn)題。本發(fā)明所制得的本色吸水襯紙具有較好的物理強(qiáng)度，柔軟舒適，吸水性和透氣性好，以及良好抑菌抗菌抗過(guò)敏性等衛(wèi)生指標(biāo)符合要求。生產(chǎn)出的本色吸水襯紙完全能夠滿足吸液產(chǎn)品的要求，從而可實(shí)現(xiàn)造紙工業(yè)持續(xù)發(fā)展與保護(hù)環(huán)境協(xié)調(diào)一致，如果能夠在生產(chǎn)中應(yīng)用，會(huì)給企業(yè)帶來(lái)很好的經(jīng)濟(jì)利益和環(huán)境效益及社會(huì)效益。具體實(shí)施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于下述實(shí)施例。實(shí)施例1：(1)將竹材直接切成10-50mm長(zhǎng)，寬5-20mm，經(jīng)洗料機(jī)后洗去表面雜質(zhì)并脫除多余水分后送入預(yù)蒸器進(jìn)行常壓預(yù)汽蒸，汽蒸時(shí)間為10min。(2)浸漬段：預(yù)汽蒸后的竹片送入浸漬器。浸漬段所用設(shè)備是立管壓脹式浸漬器，主要由加料口、螺旋進(jìn)料器、浸漬提升螺旋、預(yù)熱器等組成。其中螺旋進(jìn)料器壓縮比為4∶1。料片在浸漬段的停留時(shí)間15min，溫度75℃，在浸漬提升螺旋中加入化學(xué)藥液，相對(duì)于絕干原料質(zhì)量，氫氧化鈉用量5％。(3)氧-堿蒸煮：將浸漬后的竹片送入蒸煮器。氧堿蒸煮分兩級(jí)進(jìn)行。第一級(jí)：加入全部的化學(xué)藥品，采用高的用堿量和用氧量，以達(dá)到高的脫木素率，但溫度較低，反應(yīng)時(shí)間較短，以防止紙漿的粘度及得率的下降。相對(duì)于絕干原料質(zhì)量，氫氧化鈉用量8％，硫酸鎂用量1％，氧壓1.0MPa，溫度85℃，時(shí)間80min，液比(液比是指蒸煮鍋內(nèi)絕干原料質(zhì)量與蒸煮總液體積量之比)為1∶7。第二級(jí)：不加化學(xué)藥品，只加氧氣，主要作用是抽提，用氧量低，而溫度較高，時(shí)間較長(zhǎng)，以繼續(xù)脫除漿料中殘留的木素、短鏈半纖維素、灰分、有機(jī)溶劑抽出物、雜細(xì)胞等物質(zhì)，提純紙漿，達(dá)到吸水襯紙較高的機(jī)械強(qiáng)度、松厚度及吸液性，且柔軟舒適的質(zhì)量要求。氧壓0.5MPa，溫度120℃，時(shí)間150min。氧-堿蒸煮曲線為：將浸漬后的竹片送入蒸煮器，同時(shí)送入所需的化學(xué)藥品，通入氧氣至壓力為1.0MPa，然后加熱至85℃，反應(yīng)80min結(jié)束。第一級(jí)氧-堿蒸煮結(jié)束后放壓至壓力為0MPa，再通氧氣至0.5MPa，然后加熱至120℃，反應(yīng)150min結(jié)束，放鍋。(4)洗滌：將氧-堿蒸煮后的漿料經(jīng)真空洗漿機(jī)洗滌濃縮，所產(chǎn)生的洗滌廢液排除，濃縮后漿料的質(zhì)量濃度為10％。(5)篩選：將洗滌濃縮后的漿料經(jīng)稀釋后泵送入篩選設(shè)備——混合篩。進(jìn)漿壓力0.15MPa，出漿壓力0.01MPa，進(jìn)漿濃度3.5wt％，出口濃度2.5wt％。(6)打漿：將篩后的漿料經(jīng)濃縮后進(jìn)行打漿。本發(fā)明采用中或高濃打漿。對(duì)本色竹漿打漿時(shí)間100min，打漿完成后打漿度為50°SR。打漿設(shè)備采用中或高濃盤磨機(jī)，中或高濃打漿尤其適合中、短纖維漿。(7)抄造：將打漿后的漿料進(jìn)行抄造，得到本色的吸水襯紙。在配漿池加入殺菌劑和濕強(qiáng)劑，相對(duì)于絕干漿質(zhì)量，殺菌劑烷基咪唑啉季銨鹽用量0.1％，濕強(qiáng)劑聚酰胺聚胺-表氯醇樹(shù)脂用量2.0％。在流漿箱中加入分散劑，相對(duì)于絕干漿質(zhì)量，分散劑焦磷酸鉀用量1.5％。所制得的本色吸水襯紙的物理性能指標(biāo)為：縱向抗張指數(shù)14.8N·m/g，橫向抗張指數(shù)4.9N·m/g，縱向濕抗張強(qiáng)度49.7N/m，橫向濕抗張強(qiáng)度19.6N/m，橫向吸水性(成品層)45mm/100s，定量39.6g/m2，白度49.8％ISO，多戊糖7.2％，灰分0.8％，松厚度5.5cm3/g，柔軟度(成品層縱橫平均)245mN。對(duì)比例1：本色吸水襯紙制備時(shí)取消浸漬段，其余工藝、流程均與實(shí)施例1相同。所制得的本色吸水襯紙的物理性能指標(biāo)為：縱向抗張指數(shù)10.7N·m/g，橫向抗張指數(shù)2.1N·m/g，縱向濕抗張強(qiáng)度21.4N/m，橫向濕抗張強(qiáng)度8.2N/m，橫向吸水性(成品層)21mm/100s，定量39.4g/m2，白度42.7％ISO，多戊糖10.4％，灰分1.7％，松厚度5.4cm3/g，柔軟度(成品層縱橫平均)263mN。比較試驗(yàn)1：將實(shí)施例1與對(duì)比例1相比得出，前者有浸漬段，后者取消了浸漬段，其余工藝、流程完全相同，前者比后者縱向抗張指數(shù)提高了38.3％，橫向抗張指數(shù)、縱向濕抗張強(qiáng)度、橫向濕抗張強(qiáng)度及橫向吸水性均翻了1倍有余，且襯紙純度提高，表現(xiàn)在白度增加7個(gè)百分點(diǎn)，多戊糖下降3個(gè)百分點(diǎn)，灰分下降近1個(gè)百分點(diǎn)。分析原因如下：取消浸漬段，即取消了浸漬段的壓縮-膨脹-吸收堿液-加熱整個(gè)過(guò)程。浸漬段的作用不在存在。(如浸漬段可有效避免由于竹片厚薄不均勻，在預(yù)汽蒸時(shí)排出的空氣也不均勻，會(huì)影響竹片吸收藥液的均勻性，影響后續(xù)氧-堿蒸煮不均勻性等問(wèn)題。并通過(guò)擠壓擠出竹片表面及內(nèi)部的空氣和水分及樹(shù)脂等物質(zhì)，壓碎竹節(jié)，還使竹片縱向產(chǎn)生許多細(xì)小裂紋，利于后續(xù)藥液的均勻浸透，使后續(xù)的蒸煮變得容易，提高蒸煮的質(zhì)量。在浸漬段時(shí)加入的氫氧化鈉目的為：除去竹片中堿溶性的無(wú)機(jī)物和有機(jī)物，如無(wú)機(jī)鹽類、多糖類物質(zhì)、短鏈的半纖維素和低分子量的木素，以及部分有機(jī)溶劑抽出物等雜質(zhì)，破壞竹材原料外表皮的脂肪蠟質(zhì)，使細(xì)胞壁上空隙增加，細(xì)胞壁變得松軟，堿處理后的竹片接著又經(jīng)加熱器加熱處理，進(jìn)一步提高了竹片不可逆軟化的效果，為后續(xù)氧-堿蒸煮時(shí)藥液滲透及反應(yīng)產(chǎn)物的擴(kuò)散溶出建立了通道，同時(shí)增大了竹材纖維與堿液及氧氣的接觸面積，防止了料片內(nèi)部產(chǎn)生蒸煮不完全的現(xiàn)象，利于后續(xù)氧-堿蒸煮過(guò)程的順利進(jìn)行，增加了脫木素效率，提高了蒸煮的均勻性，提高了成漿的質(zhì)量)。實(shí)施例2(1)將竹材直接切成10-50mm長(zhǎng)，寬5-20mm，經(jīng)洗料機(jī)洗去表面雜質(zhì)并脫除多余水分后送入預(yù)蒸器進(jìn)行常壓預(yù)汽蒸，汽蒸時(shí)間為15min。(2)浸漬段：預(yù)汽蒸后的竹片送入浸漬器。浸漬段所用設(shè)備是立管壓脹式浸漬器，主要由加料口、螺旋進(jìn)料器、浸漬提升螺旋、預(yù)熱器等組成。其中螺旋進(jìn)料器壓縮比為5∶1。料片在浸漬段的停留時(shí)間30min，溫度60℃，在浸漬提升螺旋中加入化學(xué)藥液，相對(duì)于絕干原料質(zhì)量，氫氧化鈉用量3％。(3)氧-堿蒸煮：將浸漬后的竹片送入蒸煮器。氧堿蒸煮分兩級(jí)進(jìn)行。第一級(jí)：相對(duì)于絕干原料質(zhì)量，氫氧化鈉用量15％，碳酸鎂用量2％，氧壓0.8MPa，溫度80℃，時(shí)間70min，液比1∶8。第二級(jí)：氧壓0.3MPa，溫度140℃，時(shí)間120min。氧-堿蒸煮曲線為：將浸漬后的竹片送入蒸煮器，同時(shí)送入所需的化學(xué)藥品，通入氧氣至壓力為0.8MPa，然后加熱至80℃，反應(yīng)70min結(jié)束。第一級(jí)氧-堿蒸煮結(jié)束后放壓至壓力為OMPa，再通氧氣至0.3MPa，然后加熱至140℃，反應(yīng)120min結(jié)束，放鍋。(4)洗滌：將氧-堿蒸煮后的漿料經(jīng)真空洗漿機(jī)洗滌濃縮，所產(chǎn)生的洗滌廢液排除，濃縮后漿料的質(zhì)量濃度為15％。(5)篩選：將洗滌濃縮后的漿料經(jīng)稀釋后泵送入篩選設(shè)備——混合篩。進(jìn)漿壓力0.35MPa，出漿壓力0.05MPa，進(jìn)漿濃度2％，出口濃度1.6％。(6)打漿：將篩后的漿料經(jīng)濃縮后進(jìn)行打漿。對(duì)本色竹漿打漿時(shí)間70min，打漿完成后打漿度為40°SR。(7)抄造：將打漿后的漿料進(jìn)行抄造，得到本色的吸水襯紙。在配漿池加入殺菌劑和濕強(qiáng)劑，相對(duì)于絕干漿質(zhì)量，殺菌劑烷基咪唑啉季銨鹽用量0.5％，濕強(qiáng)劑聚酰胺聚胺-表氯醇樹(shù)脂用量2.5％。在流漿箱中加入分散劑，相對(duì)于絕干漿質(zhì)量，分散劑聚氧化乙烯用量0.05％。所制得的本色吸水襯紙的物理性能指標(biāo)為：縱向抗張指數(shù)12.1N·m/g，橫向抗張指數(shù)3.4N·m/g，縱向濕抗張強(qiáng)度42.7N/m，橫向濕抗張強(qiáng)度13.6N/m，橫向吸水性(成品層)65mm/100s，定量10.2g/m2，白度40.3％ISO，多戊糖7.8％，灰分0.7％，松厚度6.5cm3/g，柔軟度(成品層縱橫平均)207mN。實(shí)施例3(1)將竹材直接切成10-50mm長(zhǎng)，寬5-20mm，經(jīng)洗料機(jī)洗去表面雜質(zhì)并脫除多余水分后送入預(yù)蒸器進(jìn)行常壓預(yù)汽蒸，汽蒸時(shí)間為5min。(2)浸漬段：預(yù)汽蒸后的竹片送入浸漬器。浸漬段所用設(shè)備是立管壓脹式浸漬器，主要由加料口、螺旋進(jìn)料器、浸漬提升螺旋、預(yù)熱器等組成。其中螺旋進(jìn)料器壓縮比為4∶1。料片在浸漬段的停留時(shí)間20min，溫度95℃，在浸漬提升螺旋中加入化學(xué)藥液，相對(duì)于絕干原料質(zhì)量，氫氧化鈉用量2％。(3)氧-堿蒸煮：將浸漬后的竹片送入蒸煮器。氧堿蒸煮分兩級(jí)進(jìn)行。第一級(jí)：相對(duì)于絕干原料質(zhì)量，氫氧化鈉用量10％，氧化酶用量3％，氧壓0.9MPa，溫度90℃，時(shí)間60min，液比1∶5。第二級(jí)：氧壓0.6MPa，溫度130℃，時(shí)間100min。氧-堿蒸煮曲線為：將浸漬后的竹片送入蒸煮器，同時(shí)送入所需的化學(xué)藥品，通入氧氣至壓力為0.9MPa，然后加熱至90℃，反應(yīng)60min結(jié)束。第一級(jí)氧-堿蒸煮結(jié)束后放壓至壓力為0MPa，再通氧氣至0.6MPa，然后加熱至130℃，反應(yīng)100min結(jié)束，放鍋。(4)洗滌：將氧-堿蒸煮后的漿料經(jīng)真空洗漿機(jī)洗滌濃縮，所產(chǎn)生的洗滌廢液排除，濃縮后漿料的質(zhì)量濃度為12％。(5)篩選：將洗滌濃縮后的漿料經(jīng)稀釋后泵送入篩選設(shè)備——混合篩。進(jìn)漿壓力0.25MPa，出漿壓力0.03MPa，進(jìn)漿濃度5％，出口濃度3.5％。(6)打漿：將篩后的漿料經(jīng)濃縮后進(jìn)行打漿。對(duì)本色竹漿打漿時(shí)間80min，打漿完成后打漿度為46°SR。(7)抄造：將打漿后的漿料進(jìn)行抄造，得到本色的吸水襯紙。在配漿池加入殺菌劑和濕強(qiáng)劑，相對(duì)于絕干漿質(zhì)量，殺菌劑烷基咪唑啉季銨鹽用量0.3％，濕強(qiáng)劑聚酰胺聚胺-表氯醇樹(shù)脂用量0.05％。在流漿箱中加入分散劑，相對(duì)于絕干漿質(zhì)量，分散劑脂肪醇聚氧乙烯醚甲基硅烷用量2.5％。所制得的本色吸水襯紙的物理性能指標(biāo)為：縱向抗張指數(shù)13.8N·m/g，橫向抗張指數(shù)3.1N·m/g，縱向濕抗張強(qiáng)度30.3N/m，橫向濕抗張強(qiáng)度10.4N/m，橫向吸水性(成品層)54mm/100s，定量15.4g/m2，白度35.6％ISO，多戊糖7.5％，灰分0.7％，松厚度5.9cm3/g，柔軟度(成品層縱橫平均)237mN。抑菌性測(cè)試：1、測(cè)試對(duì)象：實(shí)施例1-3制備的高吸水襯紙；2、測(cè)試指標(biāo)：大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及白色念珠菌；3、實(shí)驗(yàn)方法：參考GB/T20944.3-2008；4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果：見(jiàn)下表所示。表實(shí)施例1-3制備高吸水襯紙抑菌性測(cè)試結(jié)果注金葡菌指金黃色葡萄球菌，Wo標(biāo)準(zhǔn)空白試樣“0”接觸時(shí)間的細(xì)菌(或霉菌)濃度CFU/mL；Wt標(biāo)準(zhǔn)空白試樣振蕩18h后的細(xì)菌(或霉菌)濃度CFU/mL；Qt抗菌織物試樣振蕩18h后的細(xì)菌(或霉菌)濃度CFU/mL。由上表得知，本發(fā)明的本色竹吸水襯紙對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌均達(dá)99％以上，對(duì)白色念珠菌達(dá)98％以上，因此本發(fā)明的本色吸水襯紙對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及白色念珠菌均具有很強(qiáng)的抑菌抗菌性。以上所述實(shí)例僅是本專利的優(yōu)選實(shí)施方式，但本專利的保護(hù)范圍并不局限于此。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本專利原理的前提下，根據(jù)本專利的技術(shù)方案及其專利構(gòu)思，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本專利的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3