CN114958203B - 应用于eTAD卫生纸机的小烘缸剥离剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于eTAD卫生纸机的小烘缸剥离剂及其制备方法，所述剥离剂包括以下质量百分比组分：13%~31%的多元醇酯、13%~31%的凡士林、1%~3%的非离子表面活性剂、2%~5%的阴离子表面活性剂以及余量的去离子水，各组分质量百分比之和为100%。本发明以多元醇酯和凡士林按照特定比例共同作为核心组分，经过特殊的乳化体系和乳化工艺，制备出粒径在0.15‑0.30微米的乳液颗粒，能满足eTAD纸机小烘缸剥离剂的剥离和润滑的需求，从而确保纸幅可以从小烘缸顺利转移至各种结构网，并能保证小烘缸刮刀的磨损程度满足要求。
Description
技术领域
本发明属造纸化学品技术领域，具体地说涉及一种可直接在线稀释后喷涂在小烘缸表面的eTAD卫生纸机的小烘缸剥离剂。
背景技术
随着生活水平的提高，人们对生活用纸的品质要求也日益提高。生活用纸吸水、膨松、柔软和手感等体验特性，是由起皱决定的。而起皱的完成主要依赖于纸机的设计和起皱助剂（粘缸剂、剥离剂和改良剂）。生活用纸纸机厂家在传统的干法起皱技术（DCT）和热风穿透技术（TAD）之间，找到了兼顾纸张品质和能耗的折中技术，而eTAD纸机技术便是其中的一种，eTAD可以生产出品质接近TAD，但生产成本又远低于TAD的生活用纸。
eTAD卫生纸机的工作原理（如图1所示）：
-纸幅经过靴压脱水，从毛布转移至小烘缸；
-纸幅从小烘缸转移至结构网，小烘缸表面必须要喷剥离剂，减少或避免纸幅在小烘缸表面的粘附，确保转移的顺利进行；
-纸幅在结构网起皱辊部位，通过小烘缸和结构网的速差，在起皱辊部位挤压塑型，然后经过塑型真空箱定型；
-纸幅从结构网转移至大烘缸，为了避免结构网会粘附纤维，结构网表面同样需要喷涂剥离剂。结构网分为细网、中网和粗网。
用于小烘缸的剥离剂，常规的有矿物油类剥离剂，咪唑啉类剥离剂，蜡类剥离剂，有机硅类剥离剂，聚醚类剥离剂，植物油类剥离剂，合成油类剥离剂，效果都不理想，要么是纸幅从小烘缸转移至结构网时转移的不彻底甚至无法转移，要么是能够转移但严重磨损小烘缸的刮刀，要么使用细网生产时能够顺利转移但是换成中网和或粗网时无法顺利转移。
这种情况下，急需性能更优的小烘缸剥离剂，来解决常规剥离剂解决不了的问题。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的就是提供了一种应用于eTAD卫生纸机的小烘缸剥离剂及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：一种应用于eTAD卫生纸机的小烘缸剥离剂，包括以下质量百分比组分：13%~31%的多元醇酯、13%~31%的凡士林、1%~3%的非离子表面活性剂、2%~5%的阴离子表面活性剂以及余量的去离子水，各组分质量百分比之和为100%。
作为优选，所述剥离剂的粒径范围为0.15~0.30μm。
作为优选，所述多元醇酯为甘油三硬脂酸酯，甘油三油酸酯，季戊四醇四油酸酯，三羟甲基丙烷三油酸酯中的任一种或多种的混合物。
作为优选，所述非离子表面活性剂采用异构十三醇聚氧乙烯醚（EO数12）。
作为优选，所述阴离子表面活性剂采用十二烷基二苯醚二磺酸钠。
本发明还提供了一种上述应用于eTAD卫生纸机的小烘缸剥离剂的制备方法，包括以下步骤：
首先，在反应釜中按比例加入多元醇酯、凡士林、非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂，升温至70~90℃，搅拌形成均一溶液；
然后，提高搅拌速度至600rpm以上，加入预热至70~90℃的去离子水，搅拌形成均一白色乳液；
接着，对上述均一白色乳液进行超声乳化0.5h以上后，继续在50~70MPa下高压均质处理至少1h，急速降温至25~30℃，形成颗粒粒径在0.15~0.30μm的白色乳液。
本发明乳化工艺：70-80℃下先进行超声乳化1h，再继续在60MPa下高压均质2h，而后急速降温至25-30℃。采用本发明工艺下得到的乳液，才能稳定，才能确保Turbiscan稳定性系数TSI<1.5，满足这个指标，乳液才算是稳定的。
有益效果：与现有技术相比，本发明区别于现有其它专利技术，主要是使用多元（≥3元）醇酯和凡士林按照特定比例共同作为核心组分，经过特殊的乳化体系和乳化工艺，制备出粒径在0.15-0.30微米的乳液颗粒，才能满足eTAD纸机小烘缸剥离剂的剥离和润滑的需求，从而确保纸幅可以从小烘缸顺利转移至各种结构网（细网、中网和粗网），并且保证小烘缸刮刀的磨损程度满足要求。
附图说明
图1为eTAD卫生纸机的工作原理图；
图2为应用本发明实施例1和常规剥离剂后，纸幅从小烘缸转至结构网（中网）时转移情况对比。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐明本发明。应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
【实施例1】
将21.74g甘油三硬脂酸酯，21.74g凡士林，2.72g异构十三醇聚氧乙烯醚（TO-12），3.8g十二烷基二苯醚二磺酸钠依次加入反应釜内，升温至80℃，开启搅拌，搅拌转速为100rpm，至形成均一溶液。提高搅拌速度至700rpm，缓慢加入预先加热至80℃的去离子水50g，搅拌至形成均一白色乳液。然后将该白色乳液在80℃下先进行超声乳化1h，再继续在60MPa下高压均质2h，而后急速降温至25-30℃，形成颗粒粒径在0.15-0.30微米的乳液，外观呈白色液体。检测固含量49.7%，pH7.9，表观粘度59mPa﹒s，HoribaLA-960测其粒径（D50）为0.217µm。
【实施例2】
将21.74g三羟甲基丙烷三油酸酯，21.74g凡士林，2.72g异构十三醇聚氧乙烯醚（TO-12），3.8g十二烷基二苯醚二磺酸钠依次加入反应釜内，升温至70℃，开启搅拌，搅拌转速为100rpm，至形成均一溶液。提高搅拌速度至700rpm，缓慢加入预先加热至70℃的去离子水50g，搅拌至形成均一白色乳液。然后将该白色乳液在70℃下先进行超声乳化1h，再继续在60MPa下高压均质2h，而后急速降温至25-30℃，形成颗粒粒径在0.15-0.30微米的乳液，外观呈白色液体。检测固含量49.9%，pH8.1，表观粘度64mPa﹒s，HoribaLA-960测其粒径（D50）为0.223µm。
【实施例3】
将21.74g甘油三油酸酯，21.74g凡士林，2.72g异构十三醇聚氧乙烯醚（TO-12），3.8g十二烷基二苯醚二磺酸钠依次加入反应釜内，升温至70℃，开启搅拌，搅拌转速为100rpm，至形成均一溶液。提高搅拌速度至700rpm，缓慢加入预先加热至70℃的去离子水50g，搅拌至形成均一白色乳液。然后将该白色乳液在70℃下先进行超声乳化1h，再继续在60MPa下高压均质2h，而后急速降温至25-30℃，形成颗粒粒径在0.15-0.30微米的乳液，外观呈白色液体。检测固含量49.8%，pH8.2，表观粘度50mPa﹒s，HoribaLA-960测其粒径（D50）为0.201µm。
【实施例4】
将21.74g季戊四醇四油酸酯，21.74g凡士林，2.72g异构十三醇聚氧乙烯醚（TO-12），3.8g十二烷基二苯醚二磺酸钠依次加入反应釜内，升温至70℃，开启搅拌，搅拌转速为100rpm，至形成均一溶液。提高搅拌速度至700rpm，缓慢加入预先加热至70℃的去离子水50g，搅拌至形成均一白色乳液。然后将该白色乳液在70℃下先进行超声乳化1h，再继续在60MPa下高压均质2h，而后急速降温至25-30℃，形成颗粒粒径在0.15-0.30微米的乳液，外观呈白色液体。检测固含量49.9%，pH7.7，表观粘度75mPa﹒s，HoribaLA-960测其粒径（D50）为0.241µm。
【实施例5】
将30.436g甘油三硬脂酸酯，13.044g凡士林，2.72g异构十三醇聚氧乙烯醚（TO-12），3.8g十二烷基二苯醚二磺酸钠依次加入反应釜内，升温至80℃，开启搅拌，搅拌转速为100rpm，至形成均一溶液。提高搅拌速度至700rpm，缓慢加入预先加热至80℃的去离子水50g，搅拌至形成均一白色乳液。然后将该白色乳液在80℃下先进行超声乳化1h，再继续在60MPa下高压均质2h，而后急速降温至25-30℃，形成颗粒粒径在0.15-0.30微米的乳液，外观呈白色液体。检测固含量49.8%，pH7.8，表观粘度79mPa﹒s，HoribaLA-960测其粒径（D50）为0.293µm。
【实施例6】
将13.044g甘油三硬脂酸酯，30.436g凡士林，2.72g异构十三醇聚氧乙烯醚（TO-12），3.8g十二烷基二苯醚二磺酸钠依次加入反应釜内，升温至80℃，开启搅拌，搅拌转速为100rpm，至形成均一溶液。提高搅拌速度至700rpm，缓慢加入预先加热至80℃的去离子水50g，搅拌至形成均一白色乳液。然后将该白色乳液在80℃下先进行超声乳化1h，再继续在60MPa下高压均质2h，而后急速降温至25-30℃，形成颗粒粒径在0.15-0.30微米的乳液，外观呈白色液体。检测固含量49.7%，pH7.9，表观粘度80mPa﹒s，HoribaLA-960测其粒径（D50）为0.281µm。
【比较例1】
将43.48g甘油三硬脂酸酯，2.72g异构十三醇聚氧乙烯醚（TO-12），3.8g十二烷基二苯醚二磺酸钠依次加入反应釜内，升温至80℃，开启搅拌，搅拌转速为100rpm，至形成均一溶液。提高搅拌速度至700rpm，缓慢加入预先加热至80℃的去离子水50g，搅拌至形成均一白色乳液。然后将该白色乳液在80℃下先进行超声乳化1h，再继续在60MPa下高压均质2h，而后急速降温至25-30℃，形成颗粒粒径在0.15-0.30微米的乳液，外观呈白色液体。检测固含量49.8%，pH7.9，表观粘度68mPa﹒s，HoribaLA-960测其粒径（D50）为0.226µm。
【比较例2】
将43.48g三羟甲基丙烷三油酸酯，2.72g异构十三醇聚氧乙烯醚（TO-12），3.8g十二烷基二苯醚二磺酸钠依次加入反应釜内，升温至70℃，开启搅拌，搅拌转速为100rpm，至形成均一溶液。提高搅拌速度至700rpm，缓慢加入预先加热至70℃的去离子水50g，搅拌至形成均一白色乳液。然后将该白色乳液在70℃下先进行超声乳化1h，再继续在60MPa下高压均质2h，而后急速降温至25-30℃，形成颗粒粒径在0.15-0.30微米的乳液，外观呈白色液体。检测固含量49.9%，pH7.9，表观粘度63mPa﹒s，HoribaLA-960测其粒径（D50）为0.231µm。
【比较例3】
将43.48g凡士林，2.72g异构十三醇聚氧乙烯醚（TO-12），3.8g十二烷基二苯醚二磺酸钠依次加入反应釜内，升温至70℃，开启搅拌，搅拌转速为100rpm，至形成均一溶液。提高搅拌速度至700rpm，缓慢加入预先加热至70℃的去离子水50g，搅拌至形成均一白色乳液。然后将该白色乳液在70℃下先进行超声乳化1h，再继续在60MPa下高压均质2h，而后急速降温至25-30℃，形成颗粒粒径在0.15-0.30微米的乳液，外观呈白色液体。检测固含量49.9%，pH7.9，表观粘度99mPa﹒s，HoribaLA-960测其粒径（D50）为0.301µm。
【物化性能测试】：
实施例和比较例得到剥离剂，分别进行粒径（HoribaLA-960）和乳液稳定性指数（法国FORMULACTION公司的TURBISCAN稳定性分析仪）检测，并分别评估乳液本身稳定性。通过乳液粒径检测，粒径（D50）在0.15-0.30微米，并且Turbiscan稳定性系数TSI低于1.5的乳液，被认为是稳定性复合要求，乳液本身在储存过程中被认为是稳定的，否则则乳液本身不稳定，会出现分层的问题。
将本发明实施例、比较例和市售的多种类型剥离剂，分别应用于eTAD卫生纸机，各样品通过在线稀释后，喷涂到小烘缸表面，通过纸幅是否可以从小烘缸转移至各种结构网，以及小烘缸刮刀的磨损情况（统一使用结构网是细网时，评价刮刀的磨损），进行各样品的效果评估，其中: 市售油性矿物油剥离剂选用纳尔科 Nalco 64575C、市售蜡类剥离剂选用巴斯夫Poligen WE 6、市售有机硅剥离剂选用济宁南天农科 NT RE 886A、市售咪唑啉类剥离剂选用济宁南天农科NT RE 8806、市售聚醚类剥离剂选用沙索SLOVANIK 1010、市售植物油类剥离剂选用NCR BIOLUBE 801。试验和评估结果如下表1：
从测试数据可知：实施例1-4得到小烘缸剥离剂应用喷涂在小烘缸表面，纸幅能顺利转移到各种规格的结构网上，156h-182h工作后对刮刀的磨损在1-2mm；随着凡士林添加量过低或过大时，纸幅转移至中网和粗网时不够理想，此时24h对刮刀磨损即达到了7-8mm。当不添加凡士林或多元醇酯时，对比例1-3中，纸幅甚至无法从粗网顺利转移，24h对刮刀的磨损也达到3-6mm。而市售剥离剂，应用喷涂在小烘缸表面，纸幅要么无法进行转移，要么只能在细网生产时能够转移，但对刮刀的磨损也较大。
如图2所示，为应用本发明实施例1剥离剂和常规剥离剂后，纸幅从小烘缸转至结构网（中网）时转移情况对比。表2为本发明实施例1剥离剂和常规剥离剂（咪唑啉类，济宁南天农科NT RE 8806）上机测试小烘缸刮刀磨损跟踪情况。
表2本发明实施例1剥离剂和常规剥离剂上机测试小烘缸刮刀磨损对比
从表2和图2结果可知，本发明实施例纸幅能顺利转移，且对刮刀磨损明显下降，从而能保证卫生纸机的长期稳定运行。
综上所述，本发明和现有技术相比，优点主要在于：
用于造纸领域的剥离剂，常规的有矿物油类剥离剂，咪唑啉类剥离剂，蜡类剥离剂，有机硅类剥离剂，聚醚类剥离剂，植物油类剥离剂，合成油类剥离剂，应用于eTAD卫生纸机作为小烘缸剥离剂使用时，效果都不理想，要么是纸幅从小烘缸转移至结构网时转移的不彻底甚至无法转移，要么是能够转移但严重磨损小烘缸的刮刀，要么使用细网生产时能够顺利转移但是换成中网和或粗网时无法顺利转移。本发明将多元醇（≥3元）酯和润滑性优异的凡士林按照特定的比例，通过特定的乳化体系和乳化工艺，制备出粒径0.15-0.30微米的乳液，能满足eTAD卫生纸机小烘缸剥离剂的剥离和润滑的需求，从而确保纸幅可以从小烘缸顺利转移至各种结构网（细网、中网和粗网）。
引入了分子量远大于液体矿物油的凡士林，并成功将凡士林和多元醇（≥3元）酯按照特定比例和特定的乳化体系和乳化工艺，做成粒径稳定的乳液，从而赋予产品优异的润滑性能，保证了小烘缸刮刀的磨损降低至最小，大幅度延长了小烘缸刮刀的使用寿命。同样条件下，小烘缸刮刀寿命延长了600%。
Claims (4)
1.一种应用于eTAD卫生纸机的小烘缸剥离剂，其特征在于包括以下质量百分比组分：13％～31％的多元醇酯、13％～31％的凡士林、1％～3％的非离子表面活性剂、2％～5％的阴离子表面活性剂以及余量的去离子水，各组分质量百分比之和为100％；所述剥离剂的粒径范围为0.15～0.30μm；
所述多元醇酯为甘油三硬脂酸酯，甘油三油酸酯，季戊四醇四油酸酯，三羟甲基丙烷三油酸酯中的任一种或多种的混合物。
2.根据权利要求1所述应用于eTAD卫生纸机的小烘缸剥离剂，其特征在于：所述非离子表面活性剂采用异构十三醇聚氧乙烯醚，且EO数为12。
3.根据权利要求1所述应用于eTAD卫生纸机的小烘缸剥离剂，其特征在于：所述阴离子表面活性剂采用十二烷基二苯醚二磺酸钠。
4.一种权利要求1～3任一所述应用于eTAD卫生纸机的小烘缸剥离剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
首先，在反应釜中按比例加入多元醇酯、凡士林、非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂，升温至70～90℃，搅拌形成均一溶液；
然后，提高搅拌速度至600rpm以上，加入预热至70～90℃的去离子水，搅拌形成均一白色乳液；
接着，对上述均一白色乳液进行超声乳化0.5h以上后，继续在50～70MPa下高压均质处理至少1h，急速降温至25～30℃，形成颗粒粒径在0.15～0.30μm的白色乳液。
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