近年來， 生活用紙， 如衛生紙、餐巾紙、手帕紙等紙張的用量逐年增加。這類紙張要求有良好的彈性和柔軟性， 使用時有光滑、細膩和豐滿的感覺， 不會擦傷皮膚。因此，在紙張抄造過程中必須加入某些助劑， 降低紙頁剛性，增加可塑性、彈性和柔軟性。目前常用的方法是在濕部加入適量的柔軟劑來改善紙張的柔軟性。常用的柔軟劑是具有長碳鏈的烷基并帶有親水基團的化合物。其柔軟功能主要是由長鏈烷基實現的，其端部的親水基團起讓柔軟劑在水中的溶解、乳化和分散的作用。柔軟劑吸附在纖維上降低了纖維之間的結合力，使紙頁的剛性下降，起到了柔軟作用。但加入柔軟劑后，成品紙的強度有較大幅度的下降。 本工作研制了一種新型高教的紙漿膨化劑， 能使紙頁蓬松、柔軟，又不會降低紙頁的強度。另外， 還有提高造紙網毯的濾水性能和減少粉塵飛揚等功能。使用本品時無需再加入柔軟劑。本品同紙漿充分混合后，其中帶陰離子電荷的活性劑同帶負電的纖維接觸時相互排斥， 從而使纖維間距離增大， 在纖維之間存留了有高度疏水性基團的物質， 使得漿液變稠，體積增大。達到紙漿膨化的目的。為了避免紙漿膨化后。抄造成品的強度下降， 本品在制造時加入了高分子聚合物， 目的是讓其不但存留在纖維之間 而且還粘附封裹著纖維。當紙頁經過紙機干燥部受熱干燥后， 存留在纖維之閘的疏水化合物和粘附封裹著纖維的高分子聚合物就會同纖維一起形成極薄的高度柔軟的網層， 從而使蓬松的紙頁能保持原有的強度。 1 實驗部分 1．1 原料 817和潔通160由上海寶山合成洗滌劑廠生產，脂肪酸、烷基苯酚聚氧乙烯醚(PAE)、液堿(30％)及其它試劑均為工業級。 1．2 實驗方法 (1)配比及工藝路線的確定 采用正交試驗法確定膨化劑中各組分的配比及工藝參數和技術路線。 (2)理化性能測量 通過分析實驗， 測量了膨化劑的固含量、pH值、泡沫力、水溶性等理化性能指標。 (3)膨化劑最佳用量的確定 在實驗室中通過加入不同量膨化劑于紙漿中的抄紙試驗，以等體積的成品干紙的質量及紙頁的抗張強度來確定不同紙漿中膨化劑的最佳加入量。 (4)膨化劑使用方法的建立 通過在紙廠中的應用試驗，建立膨化劑的使用方法。 (5)膨化劑的功效測試 通過在實驗室和紙廠中的應用試驗． 比較加與不加膨化劑的等直徑和等高度成品衛生卷筒紙的質量來考察膨化劑的膨化功效。 2 結果與討論 2．1 膨化劑配方 通過正交試驗， 確定紙漿膨化劑中各組分的最佳配比，結果如表1所示。 由表中的成分及含量可知，本品主要成分是陰離子和非離子型表面活性劑。由于陰離子表面活性劑同纖維間的斥力加大了纖維之間距離， 減弱了纖維之間的氫鍵作用，從而使紙漿懸浮液體積增大。非離子型表面活性劑，例如烷基苯酚聚氧乙烯醚(PAE)等， 可使纖維具有滑膩的柔軟感。高分子聚合物PPA能增加紙頁的強度， 以抵消因纖維間距離增大而使紙頁強度下降的作用。為防止膨化劑同紙漿混合過程中可能會產生微量的泡沫， 在膨化劑制備時可加入少量的消泡劑。 2．2 膨化劑生產的工藝過程 經反復實驗和試生產， 確定了膨化劑的生產工藝過程如圖1所示。 生產時先將脂肪酸置于反應器內，適度加熱，加入液堿中和，調pH為6．5～7．0．然后依次加入潔通160、817、PPA和PAE，充分混合，再加入9o℃ 以上的熱水．混和后加入乳化劑乳化。待冷卻后加入消泡劑，制成紙漿膨化劑。 2．3 膨化劑的理化性質 實驗測定膨化劑的固含量、pH值、泡沫力及水溶性等理化性質， 詳見表2。 由表2可知膨化劑的pH值、泡沫力及水溶性等性質適用于目前常用木漿、草漿、廢紙漿及蔗渣漿等原料抄造生活用紙。 2．4 膨化劑應用試驗 (1)膨化劑最佳用量 圖2、圖3分別為加入不同量的膨化劑抄造后所得紙頁的抗張強度的變化曲線。圖2和圖3分別表明， 當膨化劑加入量Q不超過絕干l木漿的0．3％和絕干草漿0．4％時， 紙頁的抗張強度基本不變， 而隨著加入量的增加， 抗張強度減小。 圖4和圖5分別表明，等體積的木漿和草漿干紙質量w 隨著膨化劑的加入量Q 的增加而減小。當加入量Q 大于0．6％ 以后，w 減小趨緩。結合紙張質量及生產成本等因素，用木漿為原料抄造生活用紙時。膨化劑用量為絕干木漿的0．3％ 為宜；而用草漿為原料抄造時， 膨化劑用量為絕干草漿的0．4％為佳。實驗還分別考察了以優質廢紙漿和蔗渣漿為原料抄造時，膨化劑加入量同成品干紙的抗張強度及質量的關系。結果表明，用優質廢紙漿抄造生活用紙， 膨化劑用量以絕干漿的0．3％為佳：而蔗渣漿中由于雜纖維太多。一般膨化劑用量為0．5％ 。 (2)膨化劑的使用方法 經過在紙廠中多次試驗。建立了膨化劑的使用方法。主要歸納如下： A．將絕干漿量的0．3％ ～0．5％ 的膨化劑加入成漿池，充分攪拌均勻后即可直接抄造。攪拌混合時間1h以上，攪和時間越長， 混合越均勻， 紙漿膨化程度越好。 B．在連續生產中， 成漿池中攪和時間過長有礙于抄造連續生產。因此。可在原漿中加入膨化劑。攪和均勻后通過雙盤磨送入成漿池。這樣不但可以保持抄造連續性，而且有利于提高紙漿膨化程度。 c．膨化劑在加入漿池前， 應先用1～3倍的清水或白水稀釋混合。 D．通常紙漿pH為6～7， 適合膨化劑的使用，有很好的膨化效果。蔗渣漿的pH值一般大于7。應略增加膨化劑用量。一般為 0．5％， 即有較好的效果。 (3)膨化劑的功效 通過實驗和紙廠中的應用試驗，結果表明我們研制的膨化劑有以下幾方面功效： A．膨化作用 紙漿中加入膨化劑后抄造的成品紙蓬松、有彈性，并基本上能保持原有的強度。表3列出了以木漿為原料加入不同量膨化劑后抄造的同直徑同高度的衛生卷筒紙的質量。 表中數據表明， 通常在木漿中加入0．3％的膨化劑其膨化度為5．5％，即相同體積的卷筒紙，其質量下降5．5％，即1．1g左右 B．降低抄紙定量 紙漿經過膨化后，體積增大。試驗表明抄造同體積的成品衛生紙，所需的紙漿原料比原來要下降3％ ～10％ ， 一般下降5％。因此．使用了膨化劑后， 節約了原料和降低了成本。 c．柔軟作用 加入該膨化劑抄造的成品紙有良好的柔軟性， 使用時有光滑、細膩、豐滿的感覺。因此， 使用本品時， 不用再加入柔軟劑。目前，有許多生活用紙生產廠家， 通過加入柔軟劑來提高紙頁的柔軟性，通常柔軟劑用量一般為干漿的0．5％ ～1．5％， 而使用本工作研制的膨化劑加入量為0．3％ ～0．5％， 加之本品價格比柔軟劑便宜，所以使用后既節省了成本又提高了紙品質量。 D．增加造紙網毯的脫水性 本膨化劑中的表面活性劑在抄造過程中能降低網毯中水滴的表面張力， 有利于清除網毯表面的粘污物和細小纖維，從而提高了造紙網氈的脫水性能。 E．減少粉塵飛揚 紙頁經紙機干燥部烘干后，其中膨化劑能將細小粉塵纖維聚集在一起形成柔軟的薄膜，基本上抑制了粉塵飛揚，這對高速機臺特別有利。 3 結語 本工作研制的膨化劑經多家用戶使用及專家鑒定， 一致反映良好。目前， 本膨化劑的生產量和用戶正在不斷增加。 參考文獻 1 僚有柱．紙和造紙．1997 (1)：46 2 奠立煥．廣東造紙．1998 (2)：2O 3 朱瑞．四川造紙．1997(3)：155 4 SmtoH et ．JP[mteat 09296389． 1997年11月18日 5 Naritake F.et.al JP patem 1007417． 1998年1月13日