王红军 先生
技术研发中心经理；从事新产品研发与生产现场工艺调配，主要研究方向：特种纸研发及特种材料在纸张中的应用。电话：13659769544。
耐水洗仿皮纸是一类高档包装用纸，主要应用于皮包、手袋、鞋材里衬、高档西装肩衬、牛仔裤吊牌、皮牌等方面。顾名思义，其具备良好的耐水洗能力，使用洗衣机对纸张进行反复洗涤，纸张不会被洗烂。在室温环境下具有良好的耐撕裂强度，不容易被撕裂，手感柔软具有皮质感。其生产工艺对原纸要求比较苛刻，特别是原纸浆料配比和打浆度，严格把控原纸纤维空隙的分布，保证浸渍液能够浸透整个纸张，特别是浸渍液要能达到纸张芯层。另外，需要保证浸渍液进入纸张内部后，能够保留在纸张内部。其浸渍液一般是以丙烯酸类胶乳为主，辅助其它化工材料。耐水洗仿皮纸颜色有白色、棕色、黑色、古铜色、茶色、石头色、巧克力色和象牙色，常见颜色为白色、黑色和棕色。
耐水洗仿皮纸以德国泰嵩和美国杜邦公司生产的纸张较为畅销，市场价格18元/m2。中国国内杭州特种纸有限公司、浙江金昌特种纸股份有限公司、东莞日大皮革有限公司均有生产耐水洗仿皮纸，其产品质量较国外公司还有一定差距，但也可满足下游客户的应用要求。国产耐水洗仿皮纸市场价格约15～16元/m2。
本论文探索了耐水洗仿皮纸实验室与大生产工艺方面的研究。
1 实验
1.1实验原料
针叶浆：凯利浦；阔叶浆：亚太森博；绒毛浆：国内某公司；聚酯纤维：国内某公司；pae湿强剂：湖北某公司；丙烯酸类胶乳：广东某公司；纯丙胶乳：山东某公司；渗透剂：美国某公司；防霉剂：凯松；蒸馏水：实验室自制；甘油：日本进口。
立式磨浆机td7-pfi、页面成形器td10-200b、纤维标准疏解机td15-a、肖伯尔打浆度仪，咸阳通达轻工设备有限公司；百分天平一台jj500，常熟市双杰测试仪器厂；热风干燥箱gzx-9070，上海上迈电子仪器有限公司；台式调速胶水机，佛山市力万达包装机械厂；电脑抗张试验机rh-kzy，广州润湖仪器有限公司；美工刀；家用洗衣机，海尔滚筒洗衣机。
1.3原纸制备
按照针叶浆40%、阔叶浆30%、绒毛浆15%、聚酯纤维15%比例进行配浆，然后使用pfi对浆料进行打浆处理，要求打浆度控制在（18±1）°sr左右，湿重≥25g，原纸紧度≤0.55g/cm3，湿强剂加入量450kg/t纸，进行抄样备用。
1.4浸渍液制备
按照丙烯酸胶乳用量100%计算，分别添加羧基丁苯胶乳3%、渗透剂0.2‰、防霉剂1.0%、水蒸馏水0.5%，搅拌均匀后备用。
1.5仿皮纸实验室制备工艺
将1.3步骤纸样浸渍于1.4步骤的浸渍液中，然后进行挤胶、烘干。
1.6分析与检测
1.6.1芯部浸胶情况检测，使用美工刀在纸张表面划一道缺口，使用抗张测定仪按照《gb/t 453-2002纸和纸板抗张强度的测定》测定其抗张强度，根据数据分析判定芯部浸胶情况。
1.6.2按照《gb/t 457-2008纸和纸板耐折度的测定》，测定纸张耐折强度。
1.6.3按照《gb/t 453-2002纸和纸板抗张强度的测定》，测定纸张抗张强度。
1.6.4耐水洗测定，将纸张放置于家用洗衣机中，加入一定量洗衣液，连续洗涤8h，观察纸张耐水洗情况。
1.6.5耐搓揉测定，将纸张放置于水盆中，待纸张完全浸透后对纸张进行来回搓揉50次，观察其是否分层。
1.6.6抗撕裂强度测定，在室温环境下，用手撕裂纸张不会被轻易撕裂为准。
2 结果与讨论
2.1仿皮纸原纸工艺
按照针叶浆40%、阔叶浆30%、绒毛浆15%、聚酯纤维15%比例进行配浆。使用凯利浦针叶浆作为主体浆料；使用阔叶浆主要是为了控制纤维空隙分布，提高浸渍过程中浸渍液的有效保留率；绒毛浆具有良好的吸水性，有利于浸渍液向原纸芯层渗透；使用6mm长度聚酯纤维，提高纸张强度，作为纸张龙骨使用。在打浆过程中，由于机械交缠会对纸张强度方面提供一定帮助。当然为了保证纸张纤维结构比较疏松，可以选用不同粗细程度的合成纤维控制纤维空隙的分布，更加有利于浸渍液向原纸内部渗透，可以促使浸渍液均匀分布于整个纸幅。为了保证原纸结构疏松，顺利浸渍到原纸芯部，其打浆度控制在（18±1）°sr较为合适。需要明确指出打浆度偏高，会导致纸张结构紧密不利于浸渍液向原纸内部渗透，原纸紧度应≤0.55g/cm3。在抄纸过程中湿强剂添加量450kg/t纸。
2.2浸渍工艺
按照丙烯酸胶乳用量100%计算，分别添加羧基丁苯胶乳3%、渗透剂0.2‰、防霉剂1.0%、蒸馏水0.5%。
将原纸浸渍于浸渍槽中，进行反复浸渍三次、挤胶等工序，然后将纸张进行烘干。为了使胶料达极限强度，建议最后一组烘缸温度应≥165℃。
在配制浸渍液过程中，应注意渗透剂用量不宜偏高，渗透剂是一类良好的表面活性剂，其有热迁移性，会导致纸张芯层胶料在高温烘干过程中向原纸表面迁移，造成芯层强度偏低。
在纸张浸渍过程中，建议车速控制在30～45 m/min较为适宜。
2.2.1不同比例羧基丁苯胶乳对强度的影响
选用的丙烯酸类胶乳是应用于纺织行业与浸渍壁纸行业用到的胶乳，此类胶乳存在一定的弊端。单纯使用丙烯酸胶乳短时间内（一个月）可以保持纸张具有良好的强度，但是长期暴露于空气中会使纸张强度变差，分析是由于受到紫外线照射造成强度丧失较大，故需要添加一定量建筑涂料应用的羧基丁苯胶乳，改善胶乳抗紫外线照射能力，结果如表1所示。
实验结果表明：在同等实验条件下，随着丁苯胶乳加入量的提高，纸张手感变硬、很容易就能被撕裂、抗紫外线效果良好。这是由于所选用的羧基丁苯胶乳是建筑外墙涂料使用的胶乳，其自身抗紫外线效果较好。由于胶乳自身玻璃化温度（tg）值较高，纸张放置一段时间后会变硬，导致纸张很容易被撕裂。因此，根据实验效果可以看出羧基丁苯胶乳用量应≤3%较为适宜。
2.2.2不同比例渗透剂对强度的影响
渗透剂是一类良好的表面活性剂，能够促进浸渍液向原纸内部渗透，浸渍液能否到达纸张芯部对纸张强度至关重要，特别是纸张在水中不断地搓揉会出现分层现象。所以渗透剂的使用，对纸张强度产生至关重要的影响，结果如表2所示。
实验条件下，一定用量的渗透剂对纸张层间结合力的提高是有帮助的，但是超出一定范围（0.3‰）后，纸张层间结合力变低。并且纸张在水洗搓揉过程中出现分层现象，这是由于渗透剂具有热迁移效应引起的。在一定温度下，渗透剂会向纸张表面进行迁移，渗透剂在迁移过程中将芯层胶乳带到纸张表面，从而导致芯层胶乳含量偏低，出现分层现象。因为，渗透剂用量不宜过高，建议用量不超过0.2‰。
2.2.3不同比例柔软剂对强度的影响
为了使纸张具有良好的柔软效果和皮革感，需要在浸渍液中添加一定量的柔软剂，提高其手感。柔软剂大部分都是硅类改性产品，其对强度影响较大。需要确定柔软剂的用量，结果如表3所示。
表1 不同用量羧基丁苯胶乳对强度的影响
| 配方一 | 配方二 | 配方三 | 配方四 | 配方五 | |
| 丙烯酸胶乳/% | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 羧基丁苯胶乳/% | 0 | 3 | 6 | 12 | 18 |
| 渗透剂/% | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 蒸馏水/% | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 防霉剂/% | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 手感 | 柔软 | 柔软 | 柔软 | 较硬 | 较硬 |
| 手撕难易程度 | 难撕裂 | 难撕裂 | 容易撕裂 | 容易撕裂 | 容易撕裂 |
| 抗紫外线 | 不抗光化 | 抗光化 | 抗光化 | 抗光化 | 抗光化 |
表2 不同用量羧基丁苯胶乳对强度的影响
| 配方一 | 配方二 | 配方三 | 配方四 | 配方五 | |
| 丙烯酸胶乳/% | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| 羧基丁苯胶乳/% | 1.0 | 3 | 6 | 12 | 18 |
| 渗透剂/% | 0 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 |
| 蒸馏水/% | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 防霉剂/% | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 | 1.0 |
| 手感 | 柔软 | 柔软 | 柔软 | 较硬 | 较硬 |
| 层间结合力/n | 4.2 | 5.3 | 6.5 | 5.5 | 4.9 |
| 搓揉分层现象 | 分层 | 不分层 | 不分层 | 分层 | 分层 |
结果表明：在同等实验条件下，随着柔软剂用量的提高，纸张变得很柔软，手感更加接近动物皮革。但是，纸张的强度损失较大，层间结合力、拉伸强度、耐折强度均出现不同程度的损失。这是由于柔软剂分子吸附在纸浆中的纤维表面上,并形成一层油膜，这样纤维之间的氢键减少,并且纤维表面变得光滑,产生相对滑动，造成纸张的力学性能下降。因此，在达到手感的前提下，不建议使用柔软剂。可以通过调整丙烯酸胶乳的玻璃化温度改善纸张的
手感。
2.3表面处理工艺
由于仿皮纸自身经过浸渍加工后，在不同环境下水分散失情况不同，为了保证纸张水分维持在5.0%～6.5%，需要对纸张表面进行处理。将甘油与水按照1∶10或者1∶15的比例进行稀释，均匀地涂布到纸张正反面。甘油学名是丙三醇，是一类良好的保湿剂，其能够从空气中吸收水分，保证纸张的水分。
不建议将甘油直接加入浸渍液中进行使用，加入浸渍液中会造成纸张强度下降。分析其原因可能会导致纤维表面打滑，影响氢键结合强度。
2.4耐水洗仿皮纸技术指标
耐水洗仿皮纸主要检测指标是手感柔软、具有皮革感、高干强度、高湿强度、不容易撕裂、耐水洗性能、耐摩擦性、耐候等指标，如表4。其中绝大部分指标均由丙烯酸胶乳提供，丁苯胶乳主要提供良好的抗光老化能力、耐候指标。植物纤维和化学纤维提供的强度较小，可以认为是浸渍液的良好载体。
3 总结
耐水洗仿皮纸是一类高档包装用纸，其具有良好的耐水洗、高强度、质地柔软等特点。可以用于表面黏合pu层和棉纱等材料，是一类良好的皮革替代品。产品具有良好的可降解性，不会对环境造成伤害。
生产耐水洗仿皮纸较为合理的工艺。
3.1原纸浆料配比：针叶浆40%、阔叶浆30%、绒毛浆15%、聚酯纤维15%。打浆度控制在（18±1）°sr，湿重≥25g较为合理。
3.2浸渍液配制，丙烯酸胶乳用量100%计算，羧基丁苯胶乳3%、渗透剂0.2‰、防霉剂1.0%、蒸馏水0.5%。
3.3将甘油与水按照1∶10或者1∶15比例进行稀释，均匀地涂布到纸张正反面。
