紙漿纖維的選擇及包裝材料對生活用紙質(zhì)量和生產(chǎn)效率的影響

倪永浩 加拿大新布倫瑞克大學

紙漿纖維的選擇

用于生活用紙的商品漿可以分為以下幾類：

◆ 漂白針葉木硫酸鹽漿（長纖漿）：NBSK（包括云杉、松木、花旗松等），SBSK（南方松）；

◆ 漂白闊葉木硫酸鹽漿（短纖漿）：NBHK（包括楊木、楓木、樺木等），BEK（桉木）；

◆ 高得率漿：TMP、CTMP、BCTMP；

◆ 廢紙漿；

◆ 非木漿。

不同紙漿纖維的性質(zhì)有著較大的差異，如纖維的強度、長度、粗度、寬度、結(jié)合力等，對生產(chǎn)成本、效率和最終產(chǎn)品的質(zhì)量有很大的影響。長纖漿內(nèi)不同品種尺寸也有較大的差別，會對產(chǎn)品強度和柔軟度等性能產(chǎn)生不同的影響。因此，在生活用紙生產(chǎn)中選擇合適的纖維類型非常重要。

圖1 不同紙漿纖維的尺寸比較

纖維的強度、結(jié)合力、結(jié)合面積和形態(tài)等都對紙品的強度有著決定性的影響。長度大而粗度小的NBSK漿有利于提高紙品的強度。生活用紙的柔軟性受紙表面半游離纖維數(shù)量和纖維彈性模量等因素的影響。細更薄的長纖漿纖維通常有利于提高紙的強度，而短纖漿通?？梢蕴岣呒埖乃珊穸?。

要獲得不同特性的產(chǎn)品，需要采用不同的漿料配比。長短纖漿的比例對生活用紙的松厚度、抗張強度和柔軟度都有很大的影響。提高短纖漿的比例有助于改善產(chǎn)品的松厚度和柔軟度，而增加長纖漿的比例可以增強紙的抗張強度。纖維選擇和配比需要根據(jù)紙的品種及市場要求來選擇。

圖2 短纖漿的比例與紙品松厚度、抗張強度和柔軟度的關系

除了長短纖漿的配比，紙漿的半纖維素含量也對生活用紙的性能有顯著的影響。如圖3所示，紙漿半纖維素含量越少，產(chǎn)品的吸水能力就越高，吸收速度也會加快，并且松厚度也會提高。因此，紙漿的半纖維素含量高對產(chǎn)品的松厚度、柔軟度和吸水性等都有不利的影響。

圖3 紙漿半纖維素含量對產(chǎn)品性能的影響

綜上所述，紙漿品種、品牌、質(zhì)量等的選擇對生活用紙的生產(chǎn)有顯著影響，如生產(chǎn)成本、紙機運行效率和產(chǎn)品性能等。在生活用紙生產(chǎn)中，選擇合適的纖維類型和長短纖漿配比非常重要，在不影響紙機生產(chǎn)的情況下，可以盡量提高短纖漿的比例。紙漿的半纖維素含量對生活用紙的松厚度、柔軟度和吸水性等質(zhì)量指標有不利影響，所以應盡量選用半纖維素含量較低的紙漿。

用于商品漿打包的纖維素纖維材料

商品漿板傳統(tǒng)上使用鋼絲進行打包，造紙廠在碎解漿板前必須把漿包上的鋼絲去除。目前紙廠大多采用人工除去漿包上的鋼絲，這是一項繁瑣而危險的工作。自動除鋼絲系統(tǒng)的投資和維護費用比較高，需要安裝金屬探測器，并增設人工除鋼絲站以確保除去全部的鋼絲，因此目前在紙廠的應用還不是很廣泛。

為了解決這一問題，可以用能夠碎解成紙漿纖維的纖維素纖維材料（高強紙帶）替代鋼絲進行打包。這種高強度紙帶的接口可采用熱合方式連接，適用于自動打包系統(tǒng)，并且能夠像漿板一樣在普通碎漿機中碎解成紙漿纖維。在造紙廠的處理過程中，不需要除去打包紙帶，可用輸送帶把整個漿包送到水力碎漿機，使打包紙帶與漿板一起碎解成紙漿纖維。整個過程安全、高效，并不產(chǎn)生廢棄物。

圖4 用高強紙帶捆扎的漿板包

高強紙帶的關鍵技術在于纖維原料的選擇，制漿漂白過程中對纖維的損傷，纖維的變形，以及增強劑的使用等。現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)出了新一代的高強度漿板打包紙帶，其單位重量的抗張強度可達到標準結(jié)構鋼材的3倍以上。新材料同時具有更佳的使用性能，更容易碎解。

目前，全球約有5%的左右的商品漿已經(jīng)采取纖維素纖維材料進行打包，這種新型包裝材料可大大提高生活用紙的生產(chǎn)效率，提高生產(chǎn)安全，同時有利于環(huán)保。在商品漿板打包中，用纖維素纖維材料代替鋼絲將成為國際趨勢。