檸檬酸在衛生襯紙生產中的應用

劉少峰 丁雪峰 張 楊 郭 徽 馬曉東（漯河銀鴿實業投資有限公司，河南漯河，462000）

·衛生襯紙生產·

檸檬酸在衛生襯紙生產中的應用

劉少峰 丁雪峰 張 楊 郭 徽 馬曉東
（漯河銀鴿實業投資有限公司，河南漯河，462000）

利用檸檬酸代替硫酸鋁作為衛生襯紙生產過程中的pH值調節劑，解決了使用硫酸鋁過程中遇到的生產問題，優化了系統的電荷（PCD），降低了生產成本。

檸檬酸；衛生襯紙；pH值調節劑

檸檬酸又稱枸櫞酸，屬于三羧酸類化合物，是一種重要的有機酸，無色晶體，常含一分子結晶水，無臭，有很強的酸味，易溶于水，廣泛應用于食品工業；檸檬酸在造紙工業中主要用作系統pH值的調節劑。有研究表明［1］，使用多元羧酸類化合物對紙張進行處理后，濕強度保留率達60％，其交聯纖維時包括多元羧酸結構中相鄰的兩個羧基脫水形成環狀酸酐中介物以及環狀酸酐中介物與纖維發生酯化反應兩個過程［2］。Daniel［3］探討了多元羧酸對成紙濕強度的影響，比較了1，2，3，4-丁烷四羧酸（BTCA）和檸檬酸處理紙張的效果，發現BTCA是最有效的濕強劑，檸檬酸具有一定的增濕強效果。

衛生襯紙［4］用于吸收性衛生用品如衛生巾、紙尿褲等，作為包裹芯層的材料，對濕強度的要求較高。在衛生襯紙生產過程中，主要使用硫酸鋁作為系統pH值的調節劑。生產過程中發現，衛生襯紙生產成本長期居高不下，為企業的正常運作增加了壓力。

針對以上問題，技術人員經過多處位置取樣檢驗，結合實驗室小試，綜合分析，找到問題所在，決定用檸檬酸代替硫酸鋁用作生產過程中的pH值調節劑進行工藝優化。

1 硫酸鋁用作pH值調節劑

衛生襯紙生產過程中，用硫酸鋁作為系統pH值調節劑的工藝流程如圖1所示?？紤]到硫酸鋁特殊的加入位置，以及鋁離子的水解特性，決定從濕部系統的不同位置取樣檢驗，主要檢測紙機濕部的電荷（PCD）和pH值。

圖1 硫酸鋁作為系統pH值調節劑的工藝流程圖

1.1檢測方法

使用顆粒電荷測定儀檢測紙機濕部的PCD，使用pH計測定濕部系統的pH值。

1.2結果與討論

以生產定量18 g/m2的衛生襯紙為例，該工藝中各工段PCD和pH值檢測結果如表1所示。

表1 硫酸鋁用作pH值調節劑各工段PCD和pH值

由表1可知，在壓力篩出口處，系統電荷呈弱陰性，可能的原因為：①針葉木漿中加入大量的硫酸鋁（溶于水后生成大量陽離子性物質吸附于長纖維表面）；②大量濕強劑未良好吸附于纖維表面而隨網部脫水進入網下白水中。

進一步觀察發現，添加硫酸鋁后，雙盤磨出口處漿料PCD升高至+15μmol/L，已轉變為高陽離子性。說明硫酸鋁電離后生成的陽離子物質大量吸附于微細纖維及部分纖維表面，對后工段濕強劑等陽離子助劑在纖維表面的吸附產生了一定的影響。

另外，pH值的檢測結果表明，壓力篩出處口和網池中漿料pH值正常，雙盤磨出口處漿料pH值較低，為酸性。該條件下打漿，成紙強度低，易發脆，對打漿不利。其原因為pH值調節劑加入位置不合理所致。

2 實驗室小試

參考生產系統的實際檢測結果，結合檸檬酸的獨有性質，在實驗室有針對性地對檸檬酸和硫酸鋁的應用效果進行了研究。

2.1實驗方法

在實驗室進行抄片實驗，其中針葉木漿用量60％，闊葉木漿用量40％，紙張定量100 g/m2，所用原料均取自衛生襯紙生產車間，漿料配比及相關化工助劑用量均與實際生產中一致。調整檸檬酸的用量，測定紙張的干、濕強度及網下白水 pH值，對比了檸檬酸與硫酸鋁的使用效果。

2.2結果與討論

檸檬酸和硫酸鋁用作系統pH值調節劑的實驗結果如表2所示。

由表2可知，添加檸檬酸后，紙張的干、濕強度均可得到不同程度的提升，這主要是由于檸檬酸與纖維發生了交聯作用，增加了纖維之間的結合力，從而在一定范圍內提高了紙張的強度。與添加硫酸鋁的生產工藝相比，檸檬酸對紙張干、濕強度的增強作用更加明顯。檸檬酸用量過高時，系統的pH值及紙張的濕強度會不同程度的降低，這主要是由于檸檬酸的過量添加，使系統酸性增強，同時過量的檸檬酸與更多的纖維發生了交聯作用，阻礙了濕強劑與纖維的有效吸附。

表2 實驗室小試結果

根據以上檢測實驗及小試結果，綜合分析，提出以下系統優化方案：①采用檸檬酸代替硫酸鋁作為生產過程中pH值的調節劑。②pH值調節劑的加入點由原來的針葉木漿碎漿機調整到配漿池。③檸檬酸的實際用量根據系統的pH值進行調節。

3 檸檬酸用作pH值調節劑

3.1工藝流程

采用檸檬酸作為生產過程中pH值調節劑，其工藝流程如圖2所示。

圖2 檸檬酸用作系統pH值調節劑的工藝流程圖

3.2應用效果

檸檬酸用作pH值調節劑后，設備運行參數穩定達標。以定量18 g/m2衛生襯紙為例，各工段檢測數據如表3所示，硫酸鋁和檸檬酸分別用作pH值調節劑的生產結果對比見表4。

表3 檸檬酸用作pH值調節劑各工段PCD和pH值

由表 3可知，采用檸檬酸用作 pH值調節劑后，雙盤磨出口處漿料的PCD從優化前的+15μmol/L降到了-33μmol/L，得到了明顯的改善，且其打漿環境由酸性轉化為堿性，達到了預期的目的。其余工段PCD較硫酸鋁用作pH值調節劑時均有所好轉，pH值保持穩定。

Application of Citric Acid in the Production of Hygienical Lining Paper

LIU Shao-feng*DING Xue-feng ZHANG Yang GUO Hui MA Xiao-dong
（Luohe Yinge Industrial Investment Co.，Ltd.，Luohe，He′nan Province，462000）
（*E-mail：lsf6222@126.com）

Themill's experience using citric acid to take the place of aluminium sulfate for the pH adjustment in hygienical lining paper production was introduced.The charge（PCD）of the system was optimized when citric acid was used，the production costwas reduced due to the softwood pulp usage could be decreased while the productmaintained the similar quality.

citric acid；tissue lining paper；pH value adjustment

劉少峰先生，碩士；主要從事高檔生活用紙的產品研發工作。

TS761.6

A

0254-508X（2015）08-0068-03

2015-02-09（修改稿）