ВИДЫ БУМАГИ САНИТАРНО-БЫТОВОГО НАЗНАЧЕНИЯ
(ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ)
Обычно продукцию санитарно-гигиенического и бытового назначения условно
делят на две группы. К первой относятся изделия, изготовляемые из тонкой
впитывающей крепированной или гладкой бумаги. Основным сырьем для них
служат древесные волокна. Во вторую группу входят изделия из нетканых
материалов, изготовляемых из длинных волокон растительного и
искусственного происхождения. Эти волокна длиннее, чем обычные древесные
целлюлозные волокна, используемые при производстве бумаги.
Перечень выпускаемых изделий разового или кратковременного пользования
как первой, так и второй групп весьма разнообразен и может включать одни
и те же наименования. К ним кроме салфеток, полотенец, платков,
туалетной и косметической бумаги, пеленок и санитарных пакетов относится
и быстроизнашивающаяся одежда, в том числе платья, халаты, купальники,
женское белье, рабочая спецодежда, одеяла, простыни, наволочки,
скатерти, занавески, постельные покрывала. Кроме того, выпускаются
драпировочные материалы, полотенца, тряпки для вытирания, чистки и
полировки, освежающие салфетки, прокладки, хирургическое белье, шапочки
и пр. Для медицинских целей ассортимент изделий из
санитарно-гигиенической бумаги может быть существенно расширен:
впитывающие салфетки и тампоны для ран, специальные салфетки,
обработанные биологически активными препаратами (антимикробными,
гемостатическими, анестезирующими) и др. Масса 1 м2 бумаги для
изготовления санитарно-бытовых изделий находится в пределах 10—50 г в
зависимости от назначения бумаги.
Все указанные изделия могут выпускаться однослойными или многослойными.
Их основное отличие от соответствующих текстильных материалов по
потребительскому назначению заключается в кратковременности или
одноразовости использования, поэтому они должны быть недорогими. Эти
изделия получают из дешевых и недефицитных волокнистых материалов и
химикатов за счет использования более производительного, чем в
текстильном производстве, оборудования.
Между понятиями «длинноволокнистая бумага» и «нетканый материал» четкого
различия нет. Можно считать, что длинноволокнистая бумага — это одна из
разновидностей нетканых материалов, которые необязательно изготовлять
методами бумажного производства.
Крепированием бумаге придаются свойства, важные для разных марок бумаги
санитарно-бытового назначения: повышается показатель растяжимости и
мягкости бумаги, ее эластичность, пухлость и впитывающая способность.
Это в первую очередь связано с уменьшением в результате крепирования
бумаги числа межволоконных связей и повышением подвижности элементов
структуры бумаги. Сопротивление бумаги разрыву при этом несколько
снижается, что, однако, с избытком компенсируется в потребительской
ценности бумаги приобретением ею указанных положительных свойств.
Снижение различия в величине показателей деформационных свойств в
поперечном и машинном ее направлениях достигается фиксированием крепа,
т. е. путем последующего пропуска крепированной бумаги между валами
двухвального каландра. Для получения мягких и эластичных видов
крепированной бумаги рекомендуется использовать бумагу-основу с
пониженной массой 1 м2, ограничивать высоту крепа и увеличивать степень
крепирования бумаги. При этом под степенью крепирования понимается
выраженное в процентах отношение величины удлинения до разрыва
крепированной бумаги к первоначальной длине образца, подвергаемого
разрыву на разрывной машине. Иногда о степени крепирования бумаги судят
по разности массы 1 м2 крепированной бумаги и исходной бумаги-основы или
по разности скоростей бумаги на сушильном цилиндре и на накате.
В зависимости от степени крепирования увеличивается удельный объем
крепированной бумаги по сравнению с исходной гладкой бумагой, т. е.
повышается ее пухлость и соответственно снижается плотность бумаги.
Кроме того, у крепированной бумаги на каждую единицу ее поверхности
приходится относительно больше массы бумаги, чем соответственно у
гладкой бумаги, что повышает способность поглощения влаги единицей
поверхности. Таким образом, крепирование придает бумаге повышенную
впитывающую способность, что важно для бумаги санитарно-бытового
назначения. .
Еще большее повышение влагопоглощения и скорости впитывания влаги
достигается за счет использования в изделиях санитарно-гигиенического
назначения распушенной целлюлозы, для изготовления которой большей
частью применяют беленую хвойную сульфатную целлюлозу, иногда
предварительно обработанную для лучшей смачиваемости
поверхностно-активными веществами. При этом одновременно изделия с
применением распушенной целлюлозы приобретают и другие ценные
преимущества по сравнению с аналогичными из крепированной бумаги:
мягкость, прочность, стабильность размеров в сухом и влажном состояниях
и пр. К тому же их себестоимость оказывается несколько более низкой.
Для повышения впитывающей способности бумаги и уменьшения ее жесткости
известна рекомендация об использовании поверхностно-активного вещества (йапример,
синтанола ДС-10, выпускаемого отечественной промышленностью) путем его
непрерывной дозировки в машинный бассейн. Однако при этом следует иметь
в виду, что если при дозировке поверхностноактивного вещества (ПАВ)
будет превзойден предел адсорбции его целлюлозными волокнами, это
связано не только с перерасходом ПАВ и недопустимым с точки зрения
охраны природы спуском его в канализацию, но и с возможностью
возникновения сильного пенообразования в потоке массы, поступающей на
бумагоделательную машину. Поэтому ПАВ лучше применять не введением в
бумажную массу, а обработкой им готовой бумаги.
В композиции массовых и наиболее дешевых видов бумаги санитарно-бытового
назначения применяется древесная масса, иногда термомеханическая. В
последнее время в производстве санитарно-бытовых видов бумаги вместо
беленой сульфатной целлюлозы находит применение беленая
химико-механическая масса (ХММ). Отбелка ХММ осуществляется перекисью
водорода. При степени помола 16—20°ШР этот продукт применяется в
производстве пушонки, предназначенной для изготовления детских пеленок,
заменяя в них от 40 до 80 % беленой сульфатной целлюлозы и обеспечивая
при этом высокие показатели качества этого вида продукции. При степени
помола 23—36°ШР беленая химико-механическая масса может заменить от 25
до 40 °/о беленой сульфатной целлюлозы в композиции туалетной и
полотенечной видов бумаги с одновременным получением более высоких
показателей пухлости и мягкости.
При сравнительной оценке различных свойств
санитарно-гигиенических и бытовых видов бумаги механическая прочность в
воздушно-сухом состоянии бумаги обычно является показателем
второстепенной важности, так как в условиях практического применения
подобные виды бумаги не подвергаются сколько-нибудь значительным
усилиям. Между тем показатель влагопрочности для этих видов бумаги
существенно важен, по-скольку в практических условиях рассматриваемые
виды бу- маги во многих случаях подвергаются увлажнению, при котором
происходит ослабление бумаги, препятствующее уже использованию ее по
потребительскому назначению. Поэтому бумажные полотенца и пеленки,
носовые платки и гигиенические пакеты должны обладать достаточной
влагопрочностью, обеспечивающей возможность их практического применения.
Для указанных изделий методы придания бумаге влагопрочности путем
сообщения ей влагонепроницаемости в данном случае неприменимы, так как
наряду с влагопрочностью бумага для этих изделий должна обладать
впитывающей способностью. Поэтому в практике применительно к широкому
ассортименту санитарно-бытовых видов бумаги непригодны методы их
пергаментации, покрытия поверхности их пленкой лака, фольги или
пластической массы и даже обычная проклейка бумаги в массе канифольным
клеем. Метод пересушивания бумаги с использованием на последней стадии
сушки высокой температуры сушильного процесса, что способствует приданию
бумаге известной влагопрочности, также не может быть рекомендован, так
как этот метод вызывает некоторую гидрофобизацию бумаги и,
следовательно, ограничивает ее смачиваемость водой или водными
растворами и уменьшает впитывающую способность. Таким образом, для
придания влагопрочности санитарно-бытовым видам бумаги различного
назначения пользуются обычно введением в композицию бумаги некоторых
химикатов, которые подаются либо в бумажную массу- при изготовлении
бумаги, либо на поверхность уже готовой бумаги.
При этом использование меламиноформальдегидной смолы нашло ограниченное
применение, так как бумага приобретает некоторые нежелательные в данном
случае свойства, жесткость ее на ощупь и мягкость существенно снижаются,
уменьшается также белизна и впитывающая способность. Бумага при этом
приобретает высокую степень влагопрочности, однако применительно к
рассматриваемым видам бумаги в подавляющем большинстве случаев высокой
степени влагопрочности и не требуется. Переработка оборотного брака
такой бумаги связана с трудностями из-за необходимости создания при этом
кислой среды, высокой температуры и относительно длительного цикла
переработки при периодической схеме роспуска оборотного брака или
специального оборудования при осуществлении непрерывного режима
переработки оборотного брака. Так как
обычно используемая меламиноформальдегидная смола
не растворима в воде и применяется в растворе соляной кислоты, то
вводить именно такую смолу на поверхность готовой бумаги нельзя.
По сравнению с меламиноформальдегидной смолой применительно к выработке
влагопрочных санитарно-бытовых видов бумаги катионная
карбамидоформальдегидная смола имеет ряд существенных преимуществ. Эта
смола значительно дешевле меламиноформальдегидной, она водорастворима и
может быть использована для поверхностной обработки бумаги, что
исключает попадание ее в сточные воды предприятия; влагопрочный
оборотный брак бумаги, содержащей эту смолу, легче перерабатывается.
Однако при ее использовании для завершения процесса поликонденсации
смолы в бумаге требуется несколько более высокая температура
бумагосушильных цилиндров.
К сказанному следует добавить, что из-за известной токсич-ности меламино-
и карбамидоформальдегидная смолы могут быть^применены в композиции
только тех видов санитарно-бытовой бумаги и изделий из них, которые не
предназначены для длительного контакта с кожей человека'"(салфетки,
полотенца, носовые платки), и их использование исключается для бумаги,
служащей для получения детских пеленок, гигиенических пакетов и
перевязочных материалов. При использовании указанных синтетических смол
должно быть обращено внимание на то, чтобы в сточных водах предприятия
содержание свободного формальдегида не превышало норм, предусмотренных
действующим санитарно-техническим регламентом.
Для придания санитарно-бытовым видам бумаги временной (на период
практического использования) влагопрочности целесообразно при выработке
этих видов бумаги осуществлять их поверхностную обработку глиоксалем
(СгН202), который практически не изменяет впитывающую способность
.бумаги.
Значительное увеличение капиллярной впитываемости са-нитарно-бытовых
видов бумаги без существенного снижения показателя их влагопрочности
может быть достигнуто путем обработки бумаги сополимерами окисей этилена
и пропилена, особенно сополимером, получившим название проксанол ЦЛ-3.
Обработка влагопрочной бумаги раствором этого вещества при его
концентрации 0,01 %, судя по литературным данным, позволяет увеличить
впитывающую способность бумаги почти в 40 раз.
Бумага для производства санитарно-бытовых видов бумаги изготавливается
из бумажной массы, содержащей целлюлозу садкого помола (20—24 °ШР), что
необходимо для обеспечения важнейших показателей ее качества (высокой
впитывающей способности, мягкости и др.). Вследствие этого, а также
из-за низких значений массы 1 м2 этих видов бумаги при их выработке
масса на сетке легко обезвоживается и их изготовление
можно осуществлять на современных быстроходных
бумагоделательных машинах при скорости 1800—2000 м/мин и выше. Бумагу
сушат при высокой температуре греющей поверхности, а крепирование
производят шабером на цилиндре большого диаметра.
Для выработки тонкой бумаги санитарно-бытового назначения обычно
используются самосъемочные бумагоделательные машины, но могут быть
применены и машины другого типа.
Сведения о технологическом режиме производства и свойствах разных видов
бумаги санитарно-бытового назначения наиболее полно приведены в работе
[21], а дополнительные сведения по материалу настоящего раздела имеются
в книге [20, с. 430—442].