卫生纸:从历史演变到可持续生产
背景
卫生纸已成现代卫生不可或缺部分。仅美国,平均家庭年用超100包单卷——约21000张。虽主要用于如厕,许多人也用于擤鼻、擦拭溢出物、卸妆和小范围清洁。平均一卷约用五天。
卫生纸连同纸巾、餐巾、面巾纸属生活用纸。这些产品由漂白硫酸盐木浆经少量精制制成,质地柔软、蓬松、高吸水性。独特的压花工艺——在烘缸上干燥并用金属刮刀刮取——赋予微微皱褶,增强柔软度,同时使纤维更易水解。
产品分单层和双层。双层更厚、吸水性更强。颜色、香味、压花花纹各异,但香料可能致敏。核心区别在于原料来源:直接来自鲜木片的原生浆与再生浆。无论来源,大多卷于再生纸板芯上。
历史
纸张普及前,各文明用不同材料如厕。罗马人用L形木棍或金属棍,公共设施常备盐水浸泡的海绵棒。干旱地区用沙、砖粉或土。19世纪末前,许多穆斯林用三块石头,有时用贻贝壳清洁。20世纪初家庭有时用玉米芯。
纸张转型始于15世纪纸张产量增加。人们重新利用旧信、书籍、报纸甚至纸袋,剪成条系绳挂在厕所。首款真正卫生纸约1880年由英国打孔纸公司推出。粗糙方形,盒装,无打孔。美国Scott纸业公司1890年推出卷装Waldorf品牌。早期无打孔,分配器用锯齿切纸。产品数十年保持低调,消费者常只说“来两卷”不点名。牛皮纸包装维护隐私。
问世以来,卫生纸主要通过打孔、加香、压花、彩色等演变。制造商现在生产张数更多的卷纸,减少更换频率。
原材料
卫生纸通常混合软木和硬木纤维——约70%硬木(如桉木、枫木、橡木)提供柔软,30%软木(如美国南方松、道格拉斯冷杉)提供强度。浆料与水、制浆化学品、漂白剂混合。再生纸厂用氧、臭氧、氢氧化钠、过氧化氢漂白浆料;原生纸厂常用氯基漂白剂如二氧化氯,后者因二恶英副产物引发环境担忧。
制造工艺
- 原木到厂,剥皮以最大程度保留木材。
- 剥皮原木切片成均匀木片(约1英寸×1/4英寸)便于制浆。
- 木片(约50吨)与1万加仑烹煮化学品混合,在60英尺消化器中高温烹煮达三小时,降低水分,产生纤维素和木质素浆料。
- 烹煮后洗涤去除木质素和烹煮残留,得约15吨可用浆料。
- 漂白去除残留木质素,增白纤维。
- 浆料稀释成纸浆(约99.5%水、0.5%纤维),经网帘压榨成宽幅湿纸页。
- 湿纸页转移至扬基烘缸——巨大加热滚筒——压干至约5%水分。
- 压光:金属刮刀将纸从烘缸刮下,赋予柔软微皱质感。此步也降低强度,确保遇水解体。
- 压光纸卷成大卷(达5吨),再切成小卷。
- 复卷机展开、分切、复卷至薄纸管成成品卫生纸卷。
再生卫生纸
再生纸用有色和白色废纸,除去订书钉、大头针。在大槽中用热水和洗涤剂打浆,筛选漂洗去除涂层和油墨。所得浆用氧基漂白剂(如过氧化氢)增白、杀菌,再按原生纸工艺步骤7-10加工,得成本更低但稍逊白的产品。
质量控制
制造商维护专有林场保证纤维质量稳定。制浆化学品和工艺温度严格监控,仪器和规程确保最佳条件。成品测试伸长率、不透明度、水分、平滑度、颜色,满足严格标准。
副产品与废弃物
造纸主副产品为树皮,燃烧供厂内能源。黑液——制浆后液体残渣——浓缩成稠燃料液同样供能。过程产生松香油,用于家居产品。约95%制浆化学品回收再利用。
尽管效率高,原生纸生产仍因砍伐和氯漂白受批评。虽林场管理可再生,但毁林和二恶英排放担忧犹存。许多倡导者呼吁全面转向再生产品。响应中,多家制造商采用无氯漂白——用氧、过氧化氢、氢氧化钠——减少二恶英生成。强化制浆和洗涤阶段也降低漂白需求,改善环保表现。
制造工艺