张海峰 纳尔科（中国）环保技术服务有限公司

纳尔科起皱分析工具NCAT的应用

NCAT’s Application

张海峰 纳尔科（中国）环保技术服务有限公司

编者按：本文是纳尔科公司的张海峰先生在2014年5月成都生活用纸年会国际研讨会上的演讲稿，本刊根据现场录音整理，供读者参考。

纳尔科皱纹分析工具（NCAT），是分析纸张表面质量以及质量差异的工具，这套工具或这项技术用于扬克缸涂料的监测、控制及调整，可以在现场进行测量，支持烘缸涂层试验、涂层方案的优化以及新产品的开发。

这项技术由硬件和软件两个部分组成，图1中左边电脑中装有分析软件，右边是一个摄像装置，拍摄到的皱纹图像通过USB线传输到电脑，软件对皱纹结构进行分析。

图1　NCAT技术的软硬件

图2是皱纹放大的图像，从中可以看到：皱褶条纹、断裂皱纹和游离的纤维端头。

图2　NCAT技术拍摄的起皱图像

过去业界曾经开发过多项分析技术，试图研究和建立纸张表面柔软度与皱纹结构之间的关系。但是，这些分析技术只能在实验室使用，不适合于生产现场检测。

现在通常使用便携式显微镜对皱纹结构的数码图像进行现场研究、分析和评价。但是这些方法最多只能进行定性的分析。事实证明，它的分析结果并不可靠，而且重复性也不好。

众所周知，生活用纸的皱纹结构对纸张表面柔软度非常重要，但一直没有一种方法可以定量测定这些特性。NCAT可以解决这个问题或者说可以满足业界的需求。

NCAT是一种由软件/硬件构成的定量分析系统，专门在生产现场用于分析评价纸张的皱纹结构。

用皱纹分析工具，可以自动生成一个起皱分析报告（见图3），报告由3个部分组成的，左图中，上面的皱纹粗，下面的皱纹细，右图是不同皱纹的分布频率，更重要的是右下角的数据，显示出每一英寸里的皱纹数，皱纹数越多表示越柔软。样品A的皱纹数是81，样品B的皱纹数是105，说明B比A细腻柔软。还有各种皱纹所占的百分比，百分比越高细腻程度越好，样品B是59.7％，样品A是41.6％。

图3　NCAT 技术的起皱分析报告

皱纹是指纸页从扬克烘缸表面剥离时起皱形成的或粗或细的皱褶。

皱纹结构是指纸页起皱后出现的所有表面特征，包括皱褶条纹、断裂皱纹和游离的纤维端头。

这项技术的主要用途如下：

扬克缸涂层试验：涂层粘缸剂的影响；

纸页两面差异性比较：皱纹与皱纹结构的比较；

生活用纸种类：产品等级；

起皱刮刀运行时间对皱纹结构的影响：工艺控制；

产品开发：纸张柔软度和两面差异性。

应用案例

案例一 分析涂层对起皱频率的影响

图4所示为在同一把起皱刮刀下，皱纹结构随运行时间的变化趋势。

图4　皱纹结构的变化

随着刮刀使用时间的延长，皱纹会越来越粗，皱纹数会下降，引入TULIPTM（编者注：TULIPTM是纳尔科公司的一种扬克缸涂层化学品）方案后，皱纹数不降反升，到一定皱纹数后才开始下降，而下降的幅度较平缓。

案例二 纸页在毛毯侧和烘缸侧的起皱对比

图5所示，贴缸侧的皱纹数为97，毯侧的皱纹数为93，说明贴缸侧比较细腻。

图5　纸页两面起皱对比

案例三 分析不同等级生活用纸的起皱情况

图6是对某纸厂不同产品进行跟踪的情况，可以看出，贴缸面的皱纹数大于毯面的皱纹数，一般来说，高档产品的皱纹数至少达到100以上，这样柔软度较好，中低档产品在75以下，可以用皱纹数来量化纸的等级。

案例四 分析使用新刮刀和旧刮刀的起皱情况

使用新刮刀的皱纹数可以接近105，而旧刮刀的皱纹数为80～83，这样纸厂就可以用量化的数字来确定刮刀的使用时间。

图6　不同等级生活用纸起皱情况

案例五 NCAT在产品开发中的应用

图7所示为在一项提高柔软度的试验中不同方案的起皱情况。左图是空白试验、方案1和方案2试验的烘缸面和毯面的皱纹数，方案1和方案2是对烘缸涂层的调整。右图是3个试验条件下的细腻皱纹，中等皱纹、相对粗皱纹和粗皱纹所占的百分比。

图7　不同方案的起皱情况

总结

NCAT是一种纸页柔软度定量的研究方法；纸页的两面差异性、起皱刮刀运行时间对表面柔软度的影响等这些以前只能定性研究的特性，现在可以在生产现场进行定量分析。关于NCAT技术的应用，正在进行进一步的研究和完善，以充分挖掘这项行业技术创新的应用潜力。

（林茹整理）