生活用纸起皱关键因素及其纹路参数分析研究

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近年来,随着人们的生活质量不断提高,人们的需求也在发生变化,从而对生活用纸的品质提出了更高的要求。生活用纸的性能主要受纸页纹路高度、宽度、长度分布和纹路个数分布的影响,而烘缸压力、烘缸涂层和起皱刮刀这些起皱关键因素会影响生活用纸纹路参数。目前,国内生活用纸企业对纹路等级的划分主要以操作人员肉眼和积累的经验检测为主,既存在主观误差,也不能对生产工艺参数进行有效的调节来提高纹路的质量。因此,从这个意义上讲,在评估纸页质量和纸页的表现及其最终用途时,正确的获得生活用纸纹路参数数据,对深入研究生活用纸纹路变得至关重要。本研究以生活用纸企业生产的纸页为研究对象,采集生活用纸起皱过程生产工艺参数、纸样和烘缸涂层,使用3D显微镜观察了生活用纸微观形貌和量化了纹路参数,以获得了相关的数据。借助聚类分析方法准确地获得了纹路等级的评价标准。然后分别探索了烘缸压力、起皱刮刀和烘缸涂层对生活用纸纹路变化的影响,主要内容如下:(1)为探究烘缸压力对生活用纸纹路的影响。通过记录主要生产工艺参数,收集标准原纸样品,并利用相关分析手段对其进行分析建立起了烘缸压力与纸页纹路参数之间的关系。结果表明:单位厘米长度上的纹路个数随着烘缸压力的增大,先从56个增加到62个左右,然后稍微减少1~2个;烘缸压力在合理的范围内,烘缸压力在5.02 KPa上下浮动时,纹路高度分布会向0~40μm的区间聚集,纹路宽度分布会向50~150μm的区间聚集;而烘缸压力对纹路长度的分布没有规律。(2)为探究烘缸涂层对生活用纸纹路的影响。通过收集烘缸软硬涂层粘附纤维,标准纸样。并利用相关分析手段对其进行分析建立起了烘缸涂层与纸页纹路参数之间的关系,结果表明:硬涂层粘附纤维显微形貌呈块状,软涂层粘附纤维显微形貌为细条状;硬涂层粘附纤维的结晶度为65.00°,软涂层粘附纤维的结晶度为61.48°。硬涂层粘附纤维中细小纤维占比55%,软涂层粘附纤维中细小纤维占比为20%。涂层粘附纤维生产的纸页纹路参数分布为:在相同的测试长度下,纹路高度在0~20μm区间上,软硬涂层粘附纤维生产的纸页占比都最高,但占比相差17%;纹路宽度分布都主要分布在100~200μm之间,占比基本相同;硬涂层粘附纤维生产的纸页单位厘米纹路个数要比软涂层粘附纤维生产的纸页多4个。(3)为探究起皱刮刀对生活用纸纹路变化的影响。控制其它生产工艺参数变量,以起皱刮刀为自变量,采集起皱工艺数据和标准纸样,使用TSA仪器测试纸样的HF值,分别研究纹路参数对手感值的影响,结果表明:纸页纹路的结构变化与生产时间和起皱刮刀磨损情况有关,随着刮刀的磨损,纸页纹路平均宽度和平均高度逐渐增加,每厘米纹路数和每平方厘米纹路数逐渐减少;纸页纹路高度和纹路宽度对HF值有重要影响,纹路高度越高,宽度越宽,HF值就越低;每厘米纹路数和每平方厘米纹路数对HF值的影响则相反,纹路数越多,HF值越高。
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