干法紙和濕巾的概況和展望(《中國生活用紙年鑒》06/07)

                  2018-08-23 09:03:39 72
                  干法紙和濕巾的概況和展望
                  江曼霞 張玉蘭 孫 靜  中國造紙協會生活用紙專業委員會
                  龔盛昭 吳家始 廣東輕工職業技術學院輕化工程系
                  1 干法紙
                    干法紙又稱漿粕氣流成網非織造布,英文名“airlaid pulp nonwoven”。氣流成網干法造紙是指一種采用短纖維造紙的技術。用于干法造紙的主要纖維是由針葉木生產的絨毛漿,但也可以使用其他天然纖維和長度較短的合成纖維。這種造紙工藝最初曾被認為是一種無水造紙工藝,在普通的造紙工藝中,纖維的結合主要通過紙漿中天然纖維素與水之間的化學作用來完成,干法造紙技術則采用膠乳樹脂、熱熔性纖維或二者并用,使纖網固結成紙。干法紙類似于普通紙,但厚度較大,松厚度較高,柔軟度較大,吸收能力和強度較高,即使在吸濕后也是如此。這些優良的物理性質以及比其他織物或非織造布更低的成本使得干法紙非常適用于婦女衛生用品的吸收芯材、擦拭布和濕巾、桌布和餐巾、肉類包裝浸吸墊等。
                  1.1 發展現狀
                    干法造紙技術是全球非織造布工業中發展得最為迅速的技術之一,在20世紀90年代,干法紙的產量以兩位數的速度不斷增長。目前全球干法紙的年產量約35萬~40萬t,2004年中國大陸漿粕氣流成網干法紙的生產能力約為9萬t,產量約為4~5萬t。與干法紙全球市場情況一樣,由于近幾年生產能力增長過快,超過需求的增長,中國干法紙的生產能力過剩,市場競爭激烈。
                    1989年我國臺灣省興利紙業引進一條年產能力為7000t的生產線,以絨毛漿為原料生產醫療和衛生用的干法紙。該公司以中文命名“airlaid”為“無塵紙”,之后中國的其他企業也沿用了這個名稱。中國大陸在1996年由寧夏吳忠瑞特紙業有限公司引進一條丹麥Dan- Web公司制造的二手干法紙生產線,設計生產能力4500t/a,實際生產能力3000t/a。由于管理和市場等方面的原因,該企業已經在2002年停產。2001年BBA公司在天津投資建設了天津博愛(中國)膨化芯材有限公司,設備為引進丹麥M&J公司的干法紙生產線,生產能力為1.6萬 t/a,2004年產量約1.2萬t。該公司產品主要立足國際市場,產品開發能力強,研制開發了一些復合制品,銷售業績好。南寧僑虹新材料有限公司在2003年底投產,設備為引進丹麥Dan-Web公司干法紙生產線,生產能力為1萬t/a。該公司2004年由于剛開始生產,市場還在發展之中,設備開工率不高,產量不超過2000t。億利德紙業(上海)有限公司在2004年正式投產,設備是從臺灣遷來的丹麥M&J公司制造的二手干法紙生產線。該公司生產膠合法干法紙,生產能力為8000 t/a,2004年產量約6000t。宏高(四川)實業開發有限公司計劃引進Dan-Web公司制造的干法紙生產線項目,生產能力為2萬t/a。該項目于2002年開始籌建,但經多次洽談,至今尚未落實。從2000年起,由于婦女衛生巾向薄型化發展以及衛生護墊、濕巾、護理墊、寵物墊等產品市場需求的增長,促進了國產干法紙設備制造和干法紙產品的發展。這些設備大多是在測繪寧夏吳忠瑞特二手機的基礎上設計制造的,設備比較簡陋,水平不高,生產能力較低。2004年全國約有國產干法紙生產線30多條,使用國產干法紙設備的企業有山東信成紙業有限公司、廣東潔新干法造紙廠、浙江寧波奇興無紡布有限公司等近20家。這類企業總的生產能力約為6萬t/a,2004年產量約2萬t。在這類企業中,山東信成紙業有限公司可以生產熱粘合型、膠合型、綜合型產品,廣東潔新干法造紙廠的產品大部分為熱粘合產品,也有一部分綜合型產品,其他大部分企業只能生產熱粘合型產品,使用纖維原料大多為國產絨毛漿和熱粘合超短纖維。國產設備生產的干法紙產品在一定程度上存在勻度差、強度低、掉毛等質量問題,主要用作薄型衛生巾、衛生護墊等產品的吸收芯材,用于擦拭布和濕巾的較少。
                   
                  表1-1  2004年干法紙主要生產企業
                  企業名稱設備供應商生產能力/(t/a)產量/t
                  博愛(中國)膨化芯材有限公司丹麥M&J1600012000
                  南寧僑虹新材料有限公司丹麥Dan -Web100002000
                  億利德紙業(上海)有限公司丹麥M&J二手機 80006000(膠合法)
                  山東信成紙業有限公司國產線2條 8000 3000
                  廣東潔新干法造紙廠國產線 7條 15000
                  寧波奇興無紡布有限公司自制生產線 條 4000
                  江蘇陶雨紙業自制生產線 4000
                  平頂山市大宏纖維制品有限公司自制2條生產線 4000
                  1.2 干法紙生產工藝
                    使干法紙纖網中的纖維互相粘合的方法有幾種。最主要的也是最早的粘合方法是采用乳膠樹脂使纖維互相粘合。在20世紀90年代,采用熱熔性纖維粘合干法紙纖網中的纖維成為主要方法。現在,大多數干法紙生產工藝采用了將膠乳粘合和熱粘合并用的綜合方法。熱熔性纖維用于提高干法紙的強度,膠乳粘合用于減少由于絨毛漿的松散性造成的干法紙的掉毛。最近,干法造紙水刺固結復合工藝(air lacing)正在受到重視,這種方法可將干法紙纖網與由合成纖維制得的梳理法非織造布纖網復合在一起,兩種纖網通過水刺固結法復合成一種單一的均勻材料。
                  1.2.1 膠乳粘合干法紙
                    在膠乳粘合中,干法紙纖網被一種膠乳樹脂粘合在一起,膠乳則是借助于一種噴淋裝置被施加到纖網中。然后,噴淋有膠乳的纖網被輸送到一干燥設備中使水分蒸發,在粘合劑與纖維素的相互作用下,形成一種纖維粘合結構。由于噴淋膠乳不能深入地滲入定量較大的干法紙纖網,并使纖維粘合,所以這種工藝僅適用于定量小于50g/m2的低定量干法紙的生產。膠乳粘合干法紙可用于生產的產品包括濕巾、擦拭布、桌面材料、某些醫用材料、婦女衛生用品的芯層和肉類包裝浸吸墊。
                  1.2.2 熱粘合干法紙
                    利用與絨毛漿均勻混合的熱熔性纖維可使干法紙纖網的纖維結合在一起,通常采用雙組分熱粘合纖維。這種纖維的芯層纖維可以是聚酯或聚丙烯纖維,它的皮層是聚乙烯,聚乙烯中還含有一種可提高與纖維粘合能力的助劑。長度為4mm或6mm的卷曲狀雙組分纖維被均勻地與絨毛漿混合,形成一種三維纖網。熱粘合纖維的用量占纖維總用量的5%~35%。比較疏松的纖網經輕度壓實到所需要的厚度,然后被輸送到加熱烘房,熱粘合纖維的聚乙烯皮層在烘房中被軟化,并在熱粘合性纖維和絨毛漿之間形成粘合。熱粘合工藝可以生產定量大于50 g/m2的干法紙,但最好用于生產定量大于120 g/m2的干法紙。熱粘合干法紙通常用作吸收性衛生用品、地板擦拭布或醫用繃帶等產品的吸收芯層。只采用熱粘合工藝生產的干法紙不適用于某些最終用途,因為它的表面容易掉毛,絨毛漿的纖維易于脫落。
                  1.2.3 綜合粘合法干法紙
                    綜合粘合法是一種兼有膠乳粘合和熱粘合的綜合工藝,在干法紙纖網的外層噴淋有少量膠乳,紙頁的中心部分是采用熱熔性纖維粘合的。在纖網干燥和熟化時,熱熔性纖維熔化,并與絨毛漿纖維粘合在一起。
                  1.2.4 點粘合干法紙
                    點粘合是最近發展起來的干法紙纖網的粘合工藝,通過高壓熱軋機可將這種纖網粘合。點粘合技術還有不同的名稱,最常見的名稱是X粘合、氫鍵粘合和壓點粘合。在點粘合工藝中,纖網通過一個刻有花紋的熱軋機,熱軋機的熱量和壓力可以使絨毛漿纖維在其花紋點上結合在一起。如果在纖網中含有熱粘合性纖維和高吸水樹脂,這些材料也能與絨毛漿纖維粘合在一起。
                  1.2.5干法造紙水刺固結復合工藝
                    干法造紙水刺固結復合材料是一種新型材料。干法造紙水刺固結復合工藝是將未經固結(或粘合)的絨毛漿纖網與梳理法合成纖維纖網復合在一起。
                  干法造紙水刺固結復合材料具有如下優點:
                  ●它是一種廉價的復合材料,具有良好的吸收性能,抗張強度高于普通干法紙。
                  可使用低成本的絨毛漿代替部分合成纖維,比用合成纖維生產的水刺法非織造布具有更好的競爭優勢。
                  ●將絨毛漿混入水刺法非織造布中有助于提高材料的勻度。
                    干法造紙水刺固結復合材料的外觀和手感與普通紡織品相同,其最終用途包括擦拭布、外科手術衣、醫用織物、工業用一次性工作服和桌面材料。
                  2 濕巾
                    濕巾是近年來開始流行的一種衛生用品,生產和市場發展十分迅速,品種和用途日趨多樣化,可以用于居家和居家外的多種場合。人們在超市里可以看到各種品牌的濕巾產品,航空旅行、外出就餐時濕巾的使用也非常普遍。隨著消費者生活質量的提高和衛生習慣的養成,濕巾將逐漸成為人們日常生活的必需品。
                  2.1 生產和市場
                    中國大陸在20世紀80年代末期開始有少數企業生產濕巾,上海日立行衛生用品有限公司(前身為上海紙盒七廠)是最早生產濕巾產品的企業之一,品牌是“愛唯”(該企業目前只為外國企業做定牌產品),這個時期的濕巾產品主要供居家外市場。20世紀90年代中后期是我國濕巾的發展初期。北京派尼爾紙制品廠、哈爾濱晶琦紙業有限公司、安徽銅陵博發等企業購進由臺灣泰舜公司和智琦公司制造的10多臺平型濕巾機;長春思特保健品有限公司從美國、瑞士、西班牙等國引進了濕巾分切、折疊、包裝設備。這個時期生產的濕巾產量和檔次有了較大的提高,居家外用(商用)產品消費量增加較快,但其用途還僅限于皮膚清潔用(擦手、擦臉),品種結構單一。2000年后,是我國濕巾的迅速發展階段。強生(中國)有限公司生產的嬰兒護理濕巾進入市場;國產濕巾設備問世,進入該領域的企業明顯增加。2003年突如其來的SARS疫情,更使消毒濕巾成為市場上的搶手貨,由于用量驟然增加,在北京等城市甚至出現斷檔現象。SARS疫情之后,人們的衛生防范意識普遍加強,強勁的市場需求為濕巾生產的發展提供了契機,國產濕巾設備制造業也迅速發展。濕巾生產商增加了晉江恒安家庭生活用紙有限公司、廣西舒雅護理用品有限公司、保定市義厚成紙業有限公司等生產能力較大的企業和幾百家小企業。目前國內市場上有上百個品牌的濕巾產品,中高檔產品出口較多,定牌加工產品的數量也在不斷增長。據不完全統計2004年濕巾的生產能力約為125億片,產量約為50億片,消費量約為35億片。
                  表2-1  2004年濕巾主要的生產企業
                  企業名稱品牌生產能力/(億片/a)
                  佛山市南海區桂城景興商務拓展有限公司ABC, 易潔, EC38
                  晉江恒安家庭生活用紙有限公司心相印15.97
                  廣西舒雅護理用品有限公司舒雅20
                  江西生成衛生用品有限公司樂知知10
                  保定市義厚成紙業有限公司妮好9
                  上海美馨衛生用品有限公司Cuddsies, 凱德馨6
                  北京一帆清潔用品有限公司一帆5.5
                  奈森克林(蘇州)日用品有限公司奈森克林4
                  康那香企業(上海)有限公司康乃馨2.8
                  強生(中國)有限公司強生外包加工
                  寶潔(中國)有限公司幫寶適外包加工
                  金紅葉紙業(蘇州工業園區)有限公司唯潔雅外包加工
                  永豐余紙業(昆山)有限公司五月花外包加工
                  維達紙業(廣東)有限公司維達2
                  江蘇通江紡織發展有限公司纖手2.5
                  金旭環保制品(深圳)有限公司同高2
                  北京愛華中興紙業有限公司一片云0.8
                  北京九興工貿有限公司九佳興
                  汕頭市龍湖區駿寶有限公司花節6
                  上海唯愛紙業有限公司愛唯0.8
                  廣東省南海市康潔香巾廠康潔0.7
                  詩樂氏實業(深圳)有限公司詩樂氏
                  海南欣安生物工程制藥有限公司潔之夢5.82
                  哈爾濱康夷寶衛生保健用品有限公司康夷寶
                   
                  2.2 基材的種類和特點
                    濕巾的基材主要有水刺非織造布、熱軋非織造布、干法紙等。早期的濕巾采用熱軋非織造布作為基材,保水性和手感差,已逐漸被水刺非織造布所取代。水刺非織造布與其他類型非織造布相比,具有柔軟、吸濕、纖維掉毛少等獨特的優點,是一種比較理想的濕巾基材。與干法紙相比,水刺非織造布有似布的手感,更柔軟、韌性好、不會脫落纖維,提高了濕巾的檔次,受到消費者的喜愛,已經被濕巾生產企業普遍采用。國內使用的高檔濕巾產品,一般都采用水刺非織造布作基材。我國出口的濕巾則大部分采用進口干法紙或引進設備生產的干法紙作基材。干法紙由天然纖維(絨毛漿)制造,具有良好的吸水性、蓬松性、柔軟性、透氣性,對皮膚無任何刺激作用等優點。
                  2.3 濕巾的種類和浸劑配方
                  2.3.1 消毒用濕巾
                    消毒用濕巾可以用于擦拭手、臉、餐具、水果、食品以及電話等經常接觸的物品,也可用于擦傷、割傷、劃傷等小傷口及周圍皮膚的清潔消毒,防止傷口感染。這種濕巾的浸劑含有殺菌劑,可快速殺滅大腸桿菌、白色念珠菌和金黃色葡萄球菌等。常用的殺菌劑有75%乙醇、4-氯-3,5-二甲酚、六氯酚、雙氯酚、三氯升、烷基三甲基溴化、潔爾滅、新潔爾滅、洗必泰、過氧乙酸等。為了降低殺菌劑的刺激性和增強殺菌效果,常在消毒濕巾中加入一些天然提取物,如丁香、錦葵、金雀花、蘆薈等提取液制成多功能濕巾,有些還用純天然提取物做殺菌劑。
                  2.3.2 清潔用濕巾
                    清潔用濕巾是使用量最大的濕巾品種,可用于清潔皮膚、家居、玻璃、汽車等居家和居家外的多種場合。皮膚清潔用濕巾用于清潔人體皮膚,如手臉清潔用濕巾、陰部清潔用濕巾、失禁用濕巾、浴室用濕巾等。這類產品的浸劑配方相似,為表面活性劑的水溶液,另外還加入少量殺菌劑和皮膚護理成分,以達到清潔、護理和抑菌的功效。
                    皮膚清潔用濕巾對基材的要求較高,一般選用水刺非織造布或優質干法紙。手臉清潔用濕巾一般用于居家外,如外出旅行、就餐等場合。在西方某些航空公司的客機上以及日本的一些餐館還向客人提供加熱的濕巾(oshibori)。
                  表2-2 手臉清潔用濕巾的浸劑配方實例
                  組分
                  質量分數/%
                  在配方中的作用
                  乙二胺四乙酸二鈉0.1屏蔽金屬離子的影響
                  水溶性羊毛脂0.8護膚
                  十六烷基三甲基溴化銨0.12殺菌
                  十二烷基甜菜堿
                   
                  0.5去污
                  增溶劑0.2增大香精在水中的溶解度
                  香精0.1賦予香味
                  杰馬-BP0.3防腐
                  檸檬酸0.05調節pH至6左右
                  錦葵提取液3.0護膚
                  去離子水余量稀釋
                   
                    家居清潔用濕巾用于清潔家居物品,如廚房清潔用濕巾、家具清潔用濕巾、浴室清潔用濕巾和地板清潔用濕巾等。廚房用具主要有煤氣灶、抽油煙機、冰箱和微波爐等,這些物品的表面油污和食品殘渣較多,所以要求廚房清潔用濕巾有較強的去污能力,其浸劑配方中洗滌劑的濃度較高,一般配成堿性溶液使用。家具清潔用濕巾用于清除木質家具、皮革家具或其他家具表面留存的泥土、灰塵、污跡或手指印等。因家具表面的油污一般不多,所以其浸劑配方中的洗滌劑用量不大,但要求具有易干性能和上光作用,因此,浸劑配方中應加入蜂蠟等天然蠟或合成蠟,以加強對家具的保養護理作用。浴室清潔用濕巾主要用于洗臉盆、浴缸、馬桶座和蓋的清潔,這類產品的浸劑配方也是表面活性劑的水溶液,但要求香精的濃度相對較高,以掩蓋廁所的臭味,另外,還應加入一定量的殺菌劑。地板清潔用濕巾用于清潔地板上的塊狀油污,其浸劑配方與廚房用濕巾相似。
                    玻璃清潔用濕巾用于清潔塑料和玻璃制品表面留存的油污、灰塵和手指印,主要有電視機和電腦顯示器屏幕清潔用濕巾,眼鏡清潔用濕巾、玻璃餐桌清潔用濕巾和塑料表面清潔用濕巾等。這類產品要求擦拭過后在表面不要產生泡沫,以免干后感覺有污點,所以這類產品的浸劑配方應盡量用低泡的非離子表面活性劑,并加入適量的消泡劑,產品的pH值控制在7以下為宜。
                    汽車清潔用濕巾用于清潔汽車的車身和玻璃表面的油漬、塵埃等。車身清潔用濕巾的浸劑配方與家具清潔用濕巾的浸劑配方基本一致,可達到清潔與護理雙重功效。而汽車玻璃清潔用濕巾則用一般玻璃清潔用濕巾即可。
                  2.3.3 嬰兒護理用濕巾
                    嬰兒護理用濕巾是專門為嬰兒設計的產品,用于嬰兒換尿布時清潔臀部用。嬰兒護理用濕巾的基材多用水刺非織造布,浸劑要求用蒸餾水、純凈水,低刺激性的氨基酸型表面活性劑為去污劑,并加入一定量的羊毛脂做護膚劑,殺菌成分不宜用刺激性的合成殺菌劑,而用具有殺菌作用的中藥提取液。
                   
                  表2-3嬰兒護理用濕巾的浸劑配方實例
                  組分質量分數/%在配方中的作用
                  乙二胺四乙酸二鈉0.1屏蔽金屬離子的影響
                  水溶性羊毛脂1.5護膚
                  尿囊素0.2保濕
                  十二烷基肌氨酸鈉0.3去污
                  增溶劑0.2增大香精在水中的溶解度
                  香精0.1賦予香味
                  杰馬-BP0.5防腐
                  檸檬酸0.05調節pH至6左右
                  丁香提取液3.0護膚
                  去離子水余量稀釋
                   
                  2.3.4 卸妝用濕巾
                    卸妝用濕巾主要有指甲油卸妝用濕巾、臉面卸妝用濕巾。指甲油卸妝用濕巾一般含有親水性的溶劑,如乙醇、丙酮和乙酸乙酯,用于溶解指甲油成膜物質。臉面卸妝用濕巾適合女士臉部的清潔護理及化妝前和卸妝使用,可以擦拭掉臉部污垢、角質死皮、脂粉、口紅等,使皮膚毛孔通暢,并留下滋潤成分。其浸劑配方一般為表面活性劑的水溶液,并加入適量的滋潤成分配制而成。
                   
                  表2-4卸妝用濕巾的浸劑配方實例
                   
                  組分
                  質量分數/%
                  在配方中的作用

                  乙二胺四乙酸二鈉0.1屏蔽金屬離子的影響
                  水溶性羊毛脂1.5護膚
                  十二烷基聚氧乙烯硫酸鈉0.3去污

                  十二醇聚氧乙烯(9)醚0.2去污
                  增溶劑0.2增大香精在水中的溶解度
                  香精0.1賦予香味
                  杰馬-BP0.5防腐
                  水溶性硅油0.02消泡
                  檸檬酸0.05調節pH至6左右
                  去離子水余量稀釋
                   
                  2.3.5 祛臭用濕巾
                    祛臭用濕巾用于祛除人體腋窩的汗液,給人以清新的感覺。其浸劑配方中含有止汗的有效成分,如鋁鹽或鋁鋯鹽,可阻止或減少汗液分泌;同時,還應加入適量殺菌劑,以殺滅腋窩處的大部分細菌,另外香精的用量也較大。
                  2.3.6 其他用途濕巾
                    隨著人們生活質量的提高,濕巾的使用范圍在不斷擴展。如市場上正在興起一種寵物用濕巾,其浸劑主要成分為殺菌劑和香精,用于祛除寵物的異味。加有薄荷的清新濕巾在炎熱的夏季也很有市場。夏天用于驅蚊的濕巾和外出旅行用于擦拭皮鞋的濕巾等產品也已得到應用。目前,濕巾的用途還在不斷細分,不僅用于一般的潔膚和消毒,而且有了專用品,如專門用于婦女衛生的、嬰兒的、男士的濕巾。
                  2.4 濕巾的包裝方式
                    濕巾的生產工藝流程比較簡單,主要包括浸劑的配制和基材的浸濕兩個步驟。用專門的機器將基材分切、折疊、加濕和包裝。
                  濕巾的包裝有便于個人外出攜帶的單片包裝,用于家庭或辦公室等公共場合的連續抽取式的袋裝、盒裝、塑料罐裝等多種形式。
                  3 干法紙和濕巾設備的主要制造商
                  表3-1干法紙設備的主要制造商
                  企業名稱
                  生產設備
                  國別
                  M&J Fibretech a/s漿粕氣流成網丹麥
                  Dan–Webforming INT. A/S漿粕氣流成網丹麥
                  福來司拿紡織機械制造有限公司(Fleissner GmbH & Co.)配套干燥設備德國
                  上海嘉翰輕工機械有限公司干法紙生產線中國
                  丹東市豐蘊機械廠干法紙生產線中國
                  丹東北方機械有限公司干法紙生產線中國
                  廣東潔新干法造紙機械廠干法紙生產線、分切機中國
                   
                  表3-2 濕巾設備主要制造商
                   
                  企業名稱
                  生產設備
                  國別
                  紙產品加工機器公司(Paper Converting Machine Company)濕巾折疊、包裝設備美國
                  Ilapak International S.A.濕巾包裝設備瑞士
                  意大利英曼包裝(Iman Pack S.p.a)濕巾包裝設備意大利
                  泰舜企業有限公司濕巾折疊設備中國臺灣
                  福州興創輕工機械技術開發有限公司消毒濕巾機、毛巾機中國
                  泉州大昌紙品機械制造有限公司濕巾機中國
                  松川企業集團有限公司濕巾自動包裝機中國
                  陸豐機械(鄭州)有限公司濕巾機、濕巾自動包裝機中國 (臺灣獨資)


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