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、吸水樹脂、吸水紙等吸收性材料。其產(chǎn)品特點是，具有一定的物理強度，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敏性等衛(wèi)生指標符合要求。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)人士認為吸水襯紙最好的原料是漂白針葉木纖維。而我國木材原料受種植面積、生長周期、生態(tài)平衡、生產(chǎn)成本以及環(huán)保等因素的約束導致其產(chǎn)量有限，加上我國森林資源匱乏，耕地保護使得國內(nèi)木纖維原料供應(yīng)在未來很長一段時間內(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口，給國內(nèi)相關(guān)行業(yè)帶來較大原料成本壓力，基于上述原因，如何開發(fā)適合我國國情的新型天然、可再生纖維素纖維來彌補木材原料的不足；如何通過制備流程和工藝技術(shù)及裝備等方面的改進，制備出高附加值的質(zhì)量符合要求的吸水襯紙，滿足市場的需求。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)對進口木漿的依賴性，節(jié)省外匯開支，促進產(chǎn)業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展，同時使生產(chǎn)成本降低；另一方面通過產(chǎn)品的差異化，不僅可提高企業(yè)利潤，還可拉動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成林漿一體化的良性互動發(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，對于利用竹材來生產(chǎn)本色吸水襯紙國內(nèi)外鮮見相關(guān)報道，而且研究甚少，正是本次發(fā)明的必要性。隨著社會的不斷進步和經(jīng)濟的不斷發(fā)展，老齡化人口數(shù)量的逐年增加已成為了世界許多國家共同面臨的問題。以我國為例，2016年我國60歲及以上老人為2.12億人，占我國總?cè)丝诘谋壤秊?5.5％，65歲及以上老人為1.37億人，占我國總?cè)丝诘谋壤秊?0.1％，說明我國已逐步進入老齡化國家。老年人口在醫(yī)療、照料、護理、康復等等方面的需求快速增長，給衛(wèi)生資源和服務(wù)資源都帶來巨大的新的挑戰(zhàn)，也給老年失禁衛(wèi)生產(chǎn)品的市場開發(fā)帶來無限潛力，而且我國出臺了一個家庭可生育兩個小孩的計劃生育政策。我國龐大的人口基數(shù)和第四次生育高峰為嬰兒紙尿褲市場提供了巨大空間，預計未來五年國內(nèi)的嬰兒紙尿褲市場將保持兩位數(shù)的增速。因此一老一小兩大人群是消費的主力軍，他們的需求相對來說是剛性的，也給吸液性衛(wèi)生用品市場帶來很大的現(xiàn)實需求，并且健康環(huán)保的消費觀念逐漸深入人心，使人們對一次性衛(wèi)生用品的品質(zhì)要求越來越高，不僅要柔軟舒適，有好的物理強度，有彈性，吸水保水性好，還需具有高的抑菌抗菌性和抗過敏性，在特殊時期(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敏刺激的機率因此開發(fā)綠色環(huán)保的吸水襯紙產(chǎn)品具有廣闊的市場發(fā)展空間。我國竹材資源十分豐富，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、生長快、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。對竹材原料的化學成分和纖維形態(tài)分析結(jié)果見表1和表2所示表1竹材原料化學成分單位：％表2竹材原料纖維形態(tài)分析原料長度/mm寬度/um長寬比壁厚/um壁腔比雜細胞/％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％)，且纖維平均長度2.74mm，介于闊葉木(纖維長度≤1mm)和針葉木(3～5mm)之間，長寬比為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，但是竹材含有較多的木素、戊糖類半纖維素、有機溶劑抽出物、灰分以及雜細胞等非纖維素雜質(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效果，人為添加熒光增白劑等禁用添加劑，導致漂白段化學藥品用量和設(shè)備投入增加，制漿得率下降，人員勞動強度增加，生產(chǎn)成本增加等問題，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物)的達標處理難度大的問題，由此帶來對生態(tài)環(huán)境的破壞性及生物體的危害性等嚴重問題。并且漂白漿由于纖維經(jīng)過了漂白過程，纖維不得不遭受解聚降解，導致吸水襯紙中細小纖維含量較多，對其物理強度、吸水性、松厚度、柔軟性及透氣性等指標造成不良影響，從而影響產(chǎn)品的合格率。技術(shù)實現(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，導致漂白段化學藥品用量和設(shè)備投入增加，制漿得率下降，原料利用率較低，人員勞動強度增加，生產(chǎn)成本增加等問題，而且漂白廢水含大量COD、BOD、氯代有機物等污染嚴重，以及漂白吸水襯紙含較多的細小纖維，對其物理強度、吸水性、松厚度、柔軟性及透氣性等指標造成不良影響等問題，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，縱向濕抗張強度30-50N/m，橫向濕抗張強度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，對金黃色葡萄球菌及大腸桿菌抑菌率99％以上，對白色念珠菌抑菌率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，寬5-20mm，經(jīng)洗料機洗去表面雜質(zhì)并脫除多余水分，使其合格率達85％以上；竹材可為慈竹、黃竹、西鳳竹及混合竹材。(2)預汽蒸：將步驟(1)得到的竹片送入預蒸器，進行常壓預汽蒸，汽蒸時間為5-15min，其目的是為了排除竹片中的空氣，同時提高溫度并使之穩(wěn)定，利于竹片進入后續(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)預熱器中的升溫時間，從而提高了浸漬效率。(3)浸漬段：將步驟(2)預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、螺旋進料器、浸漬提升螺旋、預熱器等組成。其中螺旋進料器主要由變徑變距螺旋軸、濾水鼓、背壓裝置及傳動裝置等組成，通過調(diào)節(jié)變徑變距螺旋軸，可以增大壓縮比，使壓縮比可達4∶1及以上，這樣螺旋進料器不僅起到輸送作用，而且還可起到較強擠壓作用，有效避免了由于竹片厚薄不均勻，在預汽蒸時排出的空氣也不均勻，會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題。壓縮比可達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脂等物質(zhì)，壓碎竹節(jié)，還使竹片縱向產(chǎn)生許多細小裂紋，使進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：預汽蒸后竹片由加料口加入，經(jīng)螺旋進料器擠壓，竹片經(jīng)擠壓后變得密實，然后進入浸漬提升螺旋時就無約束地自由膨脹，隨著螺旋轉(zhuǎn)動向上提升的過程中，竹片均勻地吸收加入的化學藥液，再從浸漬提升螺旋的頂部落入預熱器加熱。這些經(jīng)過化學藥液和熱綜合處理的竹片進入后續(xù)氧-堿蒸煮時，更易使竹片離解成單根纖維形成紙漿，而對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間15-30min，溫度60-95℃，在浸漬提升螺旋中加入化學藥液，相對于絕干原料質(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機物和有機物，如無機鹽類、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)，使細胞壁上空隙增加，細胞壁變得松軟，堿處理后的竹片接著又經(jīng)加熱器加熱處理，進一步提高了竹片不可逆軟化的效果，為后續(xù)氧-堿蒸煮時藥液滲透及反應(yīng)產(chǎn)物的擴散溶出建立了通道，同時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-堿蒸煮過程的順利進行，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。本申請所用的浸漬器是在化學熱磨機械漿(CTMP)、化學機械漿(CMP)等化機漿生產(chǎn)工藝中，浸漬器被廣泛應(yīng)用于原料的預浸漬處理，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。氧堿蒸煮分兩級進行，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：加入全部的化學藥品，采用高的用堿量和用氧量，以達到高的脫木素率，但溫度較低，反應(yīng)時間較短，以防止紙漿的粘度及得率的下降。相對于絕干原料質(zhì)量，氫氧化鈉用量8-15％，氧壓0.8-1.0MPa，溫度80-90℃，時間60-80min，液比1∶5-8。第二級：不加化學藥品，只加氧氣，主要作用是抽提，用氧量低，而溫度較高，時間較長，以繼續(xù)脫除漿料中殘留的木素、短鏈半纖維素、灰分、有機溶劑抽出物、雜細胞等物質(zhì)，提純紙漿，達到吸水襯紙較高的機械強度、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℃，時間100-150min。進一步優(yōu)化方案，在第一級氧-堿蒸煮時加入鎂鹽，相對于絕干原料質(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-堿蒸煮時游離基如氫氧游離基HO·對纖維素的降解解聚要負主要責任，原因為其氧化電勢高所致。又一研究表明，過渡金屬的存在對氫氧游離基HO·的形成有催化作用，因此在氧-堿蒸煮時如何除去或屏蔽過渡金屬離子從而減少或抑制氫氧游離基HO·的生成進而減少纖維素的降解解聚是關(guān)鍵。為此，本發(fā)明在氧-堿蒸煮時用鎂鹽的目的是：在氧-堿蒸煮中保護纖維素，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。鎂鹽保護纖維素的機理為：鎂鹽能與鈷、鐵等過渡金屬離子形成穩(wěn)定的復鹽，使金屬離子鈍化，可有效減少或避免過渡金屬的存在對氫氧游離基HO·的形成有催化作用的發(fā)生，減少了游離基對纖維素攻擊，從而保護了纖維素。進一步優(yōu)化方案，采用氧氣變壓法操作，即第一級氧-堿蒸煮結(jié)束后放壓至壓力為0MPa，再進行第二級氧-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)生的蒸汽均進入廢氣余熱回收系統(tǒng)進行熱能回收。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-降壓的脈沖作用強化了氧氣和堿液與纖維原料的接觸，利于木素、有機溶劑抽出物、灰分、雜細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，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，達到吸水襯紙的質(zhì)量要求。原因為：由于降壓使鍋內(nèi)壓力突降，氣體擴散，一方面擠出原料導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藥液對紋孔膜的破壞，使纖維束膨脹松散，擴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)真空洗漿機洗滌濃縮，所產(chǎn)生的洗滌廢液排除；洗滌時可用兩臺真空洗漿機充分洗滌濃縮，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、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)明采用混合篩進行除雜物?；旌虾Y是一種將凈化和篩選結(jié)合起來的篩選設(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入混合篩的下部，由壓力能轉(zhuǎn)化成旋轉(zhuǎn)速度能，使進入的紙漿做高速旋轉(zhuǎn)運動，紙漿的線速度可達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動，形成較重的外層，然后沿器壁落到錐底，從集渣器排除。而相對比重較小的含有漿團、纖維束等雜物的漿料就在向下旋轉(zhuǎn)的同時逐漸沿中心部位往回上升，進入旋翼篩篩鼓內(nèi)，良漿通過篩板，漿團、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、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)合在一臺設(shè)備內(nèi)，充分體現(xiàn)了一機多能的作用，可同時除去輕(漿團、纖維束等)、重(金屬顆粒、砂礫等)兩類雜質(zhì)，因而簡化了處理流程。進漿壓力0.15-0.35MPa，出漿壓力0.01-0.05MPa，進漿濃度2-5wt％，出口濃度1.6-3.5wt％。本申請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)濃縮后進行打漿。對本色竹漿打漿時間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，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，其原因為：中或高濃打漿時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，減少了齒緣對纖維切斷作用，增加了纖維的細纖維化；打漿能耗的降低主要是由于中、高濃打漿時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)打漿后的漿料進行抄造，得到本色的吸水襯紙。進一步優(yōu)化方案中，所述步驟(8)中，在配漿池加入殺菌劑和濕強劑，相對于絕干漿質(zhì)量，殺菌劑用量0.1-0.5％，濕強劑用量0.05-2.5％。在流漿箱中加入分散劑，相對于絕干漿質(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，其殺微生物作用機制是①改變細胞的滲透性，水分進入使菌體腫脹破裂；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)。所述的濕強劑為聚酰胺聚胺-表氯醇樹脂(PAE)，它是較常用的熱固性濕強樹脂，且本身帶有陽電荷能很好地與纖維結(jié)合，在取得濕強度的同時，又不會喪失紙頁的柔軟性和吸收性。其作用是賦予紙頁被液體潤濕后仍具有一定強度，利于紙頁保持完整性。其作用機理為：PAE帶有陽電荷，能吸附到帶負電荷的紙漿纖維上，接著進行快速的分之內(nèi)和分子間的聚合作用，在紙機干燥及下機后貯存熟化，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，也相應(yīng)低限制了纖維的潤脹和紙頁伸縮變性等性能，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)合的強度被保護。因而PAE的加入提高了紙頁的濕強度所述的分散劑為，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，或改變纖維上的動電電荷，使纖維上負電荷增加，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，使纖維相互滑過而不相互接觸，減少了纖維間相互粘著的機會，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)合我國國情，以物美價廉，資源豐富的竹材為原料，大膽設(shè)想，小心求證，利用物理與化學方法相結(jié)合的處理方式，經(jīng)備料，預汽蒸，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，從而可實現(xiàn)吸水襯紙制備的可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護協(xié)調(diào)一致，同時保證其純正、天然的本質(zhì)特色，滿足消費者的需求，贏得消費者對本色吸水襯紙產(chǎn)品的認同，帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。如果該項技術(shù)能夠在生產(chǎn)中應(yīng)用，將帶來良好的經(jīng)濟利益、環(huán)境效益和社會效益。本申請中記載的比例關(guān)系，如無特殊說明，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物)的產(chǎn)生，是新一代對環(huán)境對人體無害無污染的健康環(huán)保型產(chǎn)品，保持了吸水襯紙純正、天然的本質(zhì)特色，滿足消費者的需求，贏得消費者的口碑，對吸水襯紙銷售具有較強的市場推動力。(二)本發(fā)明秉承“精益求精，質(zhì)量至上”的宗旨，憑借不斷開發(fā)竹材纖維制備新技術(shù)，不斷為消費者提供品質(zhì)更專業(yè)，概念更領(lǐng)先，價格更實惠的產(chǎn)品為目的。結(jié)合我國的國情，利用我國物美價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，開發(fā)一種適合我國國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、生長周期、生態(tài)平衡以及成本等因素的約束導致其產(chǎn)量有限問題，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木材原料匱乏不得不依靠進口造成國外投機商進口木漿的壟斷。(三)本發(fā)明利用竹材為原料，采用預汽蒸、浸漬及氧-堿蒸煮，其主要優(yōu)點是對環(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)合在一臺設(shè)備內(nèi)，充分體現(xiàn)了一機多能的作用，可同時除去輕、重兩類雜質(zhì)，因而簡化了處理流程。(四)本發(fā)明制備的本色吸水襯紙具有高的抑菌抗菌抗過敏性，且柔軟舒適。在特殊時期(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敏的幾率。(五)本發(fā)明利用竹材為原料，經(jīng)物理法與化學法相結(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，導致漂白段化學藥品用量和設(shè)備投入增加，制漿得率下降，原料利用率較低，人員勞動強度增加，生產(chǎn)成本增加等問題，以及漂白吸水襯紙含較多的細小纖維，對其物理強度、吸水性、松厚度、柔軟性及透氣性等指標造成不良影響等問題。本發(fā)明所制得的本色吸水襯紙具有較好的物理強度，柔軟舒適，吸水性和透氣性好，以及良好抑菌抗菌抗過敏性等衛(wèi)生指標符合要求。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，從而可實現(xiàn)造紙工業(yè)持續(xù)發(fā)展與保護環(huán)境協(xié)調(diào)一致，如果能夠在生產(chǎn)中應(yīng)用，會給企業(yè)帶來很好的經(jīng)濟利益和環(huán)境效益及社會效益。具體實施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細描述，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施例。實施例1：(1)將竹材直接切成10-50mm長，寬5-20mm，經(jīng)洗料機后洗去表面雜質(zhì)并脫除多余水分后送入預蒸器進行常壓預汽蒸，汽蒸時間為10min。(2)浸漬段：預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、螺旋進料器、浸漬提升螺旋、預熱器等組成。其中螺旋進料器壓縮比為4∶1。料片在浸漬段的停留時間15min，溫度75℃，在浸漬提升螺旋中加入化學藥液，相對于絕干原料質(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。氧堿蒸煮分兩級進行。第一級：加入全部的化學藥品，采用高的用堿量和用氧量，以達到高的脫木素率，但溫度較低，反應(yīng)時間較短，以防止紙漿的粘度及得率的下降。相對于絕干原料質(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：不加化學藥品，只加氧氣，主要作用是抽提，用氧量低，而溫度較高，時間較長，以繼續(xù)脫除漿料中殘留的木素、短鏈半纖維素、灰分、有機溶劑抽出物、雜細胞等物質(zhì)，提純紙漿，達到吸水襯紙較高的機械強度、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℃，時間150min。氧-堿蒸煮曲線為：將浸漬后的竹片送入蒸煮器，同時送入所需的化學藥品，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。進漿壓力0.15MPa，出漿壓力0.01MPa，進漿濃度3.5wt％，出口濃度2.5wt％。(6)打漿：將篩后的漿料經(jīng)濃縮后進行打漿。本發(fā)明采用中或高濃打漿。對本色竹漿打漿時間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，中或高濃打漿尤其適合中、短纖維漿。(7)抄造：將打漿后的漿料進行抄造，得到本色的吸水襯紙。在配漿池加入殺菌劑和濕強劑，相對于絕干漿質(zhì)量，殺菌劑烷基咪唑啉季銨鹽用量0.1％，濕強劑聚酰胺聚胺-表氯醇樹脂用量2.0％。在流漿箱中加入分散劑，相對于絕干漿質(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，縱向濕抗張強度49.7N/m，橫向濕抗張強度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。對比例1：本色吸水襯紙制備時取消浸漬段，其余工藝、流程均與實施例1相同。所制得的本色吸水襯紙的物理性能指標為：縱向抗張指數(shù)10.7N·m/g，橫向抗張指數(shù)2.1N·m/g，縱向濕抗張強度21.4N/m，橫向濕抗張強度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1：將實施例1與對比例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)、縱向濕抗張強度、橫向濕抗張強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個百分點，多戊糖下降3個百分點，灰分下降近1個百分點。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-加熱整個過程。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，在預汽蒸時排出的空氣也不均勻，會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題。并通過擠壓擠出竹片表面及內(nèi)部的空氣和水分及樹脂等物質(zhì)，壓碎竹節(jié)，還使竹片縱向產(chǎn)生許多細小裂紋，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。在浸漬段時加入的氫氧化鈉目的為：除去竹片中堿溶性的無機物和有機物，如無機鹽類、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)，使細胞壁上空隙增加，細胞壁變得松軟，堿處理后的竹片接著又經(jīng)加熱器加熱處理，進一步提高了竹片不可逆軟化的效果，為后續(xù)氧-堿蒸煮時藥液滲透及反應(yīng)產(chǎn)物的擴散溶出建立了通道，同時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-堿蒸煮過程的順利進行，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)。實施例2(1)將竹材直接切成10-50mm長，寬5-20mm，經(jīng)洗料機洗去表面雜質(zhì)并脫除多余水分后送入預蒸器進行常壓預汽蒸，汽蒸時間為15min。(2)浸漬段：預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、螺旋進料器、浸漬提升螺旋、預熱器等組成。其中螺旋進料器壓縮比為5∶1。料片在浸漬段的停留時間30min，溫度60℃，在浸漬提升螺旋中加入化學藥液，相對于絕干原料質(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。氧堿蒸煮分兩級進行。第一級：相對于絕干原料質(zhì)量，氫氧化鈉用量15％，碳酸鎂用量2％，氧壓0.8MPa，溫度80℃，時間70min，液比1∶8。第二級：氧壓0.3MPa，溫度140℃，時間120min。氧-堿蒸煮曲線為：將浸漬后的竹片送入蒸煮器，同時送入所需的化學藥品，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。進漿壓力0.35MPa，出漿壓力0.05MPa，進漿濃度2％，出口濃度1.6％。(6)打漿：將篩后的漿料經(jīng)濃縮后進行打漿。對本色竹漿打漿時間70min，打漿完成后打漿度為40°SR。(7)抄造：將打漿后的漿料進行抄造，得到本色的吸水襯紙。在配漿池加入殺菌劑和濕強劑，相對于絕干漿質(zhì)量，殺菌劑烷基咪唑啉季銨鹽用量0.5％，濕強劑聚酰胺聚胺-表氯醇樹脂用量2.5％。在流漿箱中加入分散劑，相對于絕干漿質(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，縱向濕抗張強度42.7N/m，橫向濕抗張強度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。實施例3(1)將竹材直接切成10-50mm長，寬5-20mm，經(jīng)洗料機洗去表面雜質(zhì)并脫除多余水分后送入預蒸器進行常壓預汽蒸，汽蒸時間為5min。(2)浸漬段：預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、螺旋進料器、浸漬提升螺旋、預熱器等組成。其中螺旋進料器壓縮比為4∶1。料片在浸漬段的停留時間20min，溫度95℃，在浸漬提升螺旋中加入化學藥液，相對于絕干原料質(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。氧堿蒸煮分兩級進行。第一級：相對于絕干原料質(zhì)量，氫氧化鈉用量10％，氧化酶用量3％，氧壓0.9MPa，溫度90℃，時間60min，液比1∶5。第二級：氧壓0.6MPa，溫度130℃，時間100min。氧-堿蒸煮曲線為：將浸漬后的竹片送入蒸煮器，同時送入所需的化學藥品，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。進漿壓力0.25MPa，出漿壓力0.03MPa，進漿濃度5％，出口濃度3.5％。(6)打漿：將篩后的漿料經(jīng)濃縮后進行打漿。對本色竹漿打漿時間80min，打漿完成后打漿度為46°SR。(7)抄造：將打漿后的漿料進行抄造，得到本色的吸水襯紙。在配漿池加入殺菌劑和濕強劑，相對于絕干漿質(zhì)量，殺菌劑烷基咪唑啉季銨鹽用量0.3％，濕強劑聚酰胺聚胺-表氯醇樹脂用量0.05％。在流漿箱中加入分散劑，相對于絕干漿質(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，縱向濕抗張強度30.3N/m，橫向濕抗張強度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。抑菌性測試：1、測試對象：實施例1-3制備的高吸水襯紙；2、測試指標：大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及白色念珠菌；3、實驗方法：參考GB/T20944.3-2008；4、實驗結(jié)果：見下表所示。表實施例1-3制備高吸水襯紙抑菌性測試結(jié)果注金葡菌指金黃色葡萄球菌，Wo標準空白試樣“0”接觸時間的細菌(或霉菌)濃度CFU/mL；Wt標準空白試樣振蕩18h后的細菌(或霉菌)濃度CFU/mL；Qt抗菌織物試樣振蕩18h后的細菌(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大腸桿菌、金黃色葡萄球菌均達99％以上，對白色念珠菌達98％以上，因此本發(fā)明的本色吸水襯紙對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌及白色念珠菌均具有很強的抑菌抗菌性。以上所述實例僅是本專利的優(yōu)選實施方式，但本專利的保護范圍并不局限于此。應(yīng)當指出，對于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來說，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和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本專利的保護范圍。當前第1頁1 2 3