生活用紙漿料纖維分析(Ⅱ)

陳春霞 余偉梅 陳潤權 邱玉桂，2

(1.廣東省東莞市質量監督檢測中心(國家紙制品質量監督檢驗中心)，廣東東莞，523808;2.華南理工大學制漿造紙工程國家重點實驗室，廣東廣州，510640)

近年來，我國生活用紙產業發展迅速，但國內生活用紙產品質量參差不齊。本實驗對B、D衛生紙廠原生漿及E衛生紙廠廢紙漿系列衛生紙原紙生產線上的漿料及衛生紙原紙進行纖維染色分析，以期為生活用紙原料的鑒別、監控提供一定的參考，從而規范生活用紙市場，為消費者提供安全、健康的生活用紙。

1 實驗

1.1 B衛生紙廠原生漿系列

對從B衛生紙廠某條原生漿系列衛生紙原紙生產線取下的4種漿料(短纖維商品漿、中纖維商品漿、長纖維商品漿、蔗渣漿)及衛生紙原紙進行纖維染色分析。

1.2 D衛生紙廠原生漿系列

對從D衛生紙廠某條原生漿系列衛生紙原紙生產線取下的5種原料(長纖維商品漿、甘化廠商品漿、短纖維商品漿、竹漿、蔗渣漿)及衛生紙原紙進行纖維染色分析。

1.3 E衛生紙廠廢紙漿系列

對從E衛生紙廠某條廢紙漿系列衛生紙原紙生產線取下的脫墨漿及衛生紙原紙進行纖維染色分析。

2 結果與討論

2.1 B衛生紙廠原生漿系列

2.1.1 短纖維商品漿

短纖維商品漿經Graff C染色［1］后的照片如圖1所示。由圖1可知，大部分纖維呈鮮藍色，纖維短、細，較均勻，基本無起毛。鮮藍色纖維為漂白硫酸鹽闊葉木漿纖維。纖維有紋孔，有些纖維頭部稍鈍;漿料中的導管為紋孔導管(見圖1b箭頭指示)。因此，該短纖維商品漿具有闊葉木漿的特征［2］，碎片較多。同時，照片中可見枕形、圓形、棒狀的草類薄壁細胞(見圖1d)，也可見草類螺旋導管(見圖1a箭頭指示)。

短纖維商品漿經Herzberg染色［1］后，纖維呈紫藍色，無起毛，帚化程度不高，纖維帚化率為3.2%。

2.1.2 中纖維商品漿

中纖維商品漿經Graff C染色后的照片如圖2所示。由圖2可知，大部分纖維呈鮮藍色，纖維短、細;纖維有紋孔，也可見闊葉木紋孔導管(見圖2a)。

中纖維商品漿經Herzberg染色后，纖維呈紫藍色，無起毛，帚化程度不高，纖維帚化率為2.8%。

2.1.3 長纖維商品漿

長纖維商品漿經Graff C染色后的照片如圖3所示。由圖3可知，纖維整體呈淺藍灰色，纖維較長、直徑較大。淺藍灰色纖維為漂白硫酸鹽針葉木漿纖維。有些纖維端頭光滑、頭部圓潤且壁薄腔大、具緣紋孔和窗格型紋孔明顯，屬于針葉木春材纖維;有些纖維直徑較小、端部尖銳、細胞壁較厚，屬于針葉木秋材纖維。

長纖維商品漿經Herzberg染色后，纖維呈紫藍色，起毛較少，但纖維的端部折斷或帚化較多，帚化率為9.9%。

2.1.4 蔗渣漿

蔗渣漿經Graff C染色后的照片如圖4所示。從圖4可見，纖維呈藍灰色，直徑大，長短不一;細胞壁較薄，纖維表面起毛較少，但碎片較多;圖中可見表皮細胞(見圖4b箭頭指示)、大量體積較大的枕形及棒狀薄壁細胞(見圖4c)、草類導管(見圖4d箭頭指示)。

蔗渣漿經Herzberg染色后，纖維呈紫藍色，表面起毛較少，但有較多碎片和斷頭，帚化嚴重處呈深紫色，纖維帚化率為8.9%。

2.1.5 衛生紙原紙

由上述4種漿料配抄而成的衛生紙原紙經分散染色制片后進行纖維分析，Graff C染色結果如圖5所示。從圖5可見，大部分纖維呈藍灰色，纖維長短不一且組成較復雜，含有長而粗的針葉木纖維、短而細的闊葉木纖維、短而粗的蔗渣纖維;纖維起毛，有碎片;可見闊葉木的紋孔導管(見圖5a箭頭指示)、草類螺旋導管(見圖5b箭頭指示)及網紋導管(見圖5c箭頭指示)、針葉木春材纖維細胞上的交叉場紋孔及具緣紋孔。圖中也可見方形、枕形、圓形草類薄壁細胞及鋸齒狀表皮細胞。這表明，該衛生紙原紙是由少量針葉木漿、闊葉木漿及蔗渣漿等抄造而成的。

衛生紙原紙經Herzberg染色后，纖維整體呈紫藍色，分絲帚化較多，起毛嚴重的部位顏色較深，纖維帚化率為14.1%。

B衛生紙廠某條原生漿系列衛生紙原紙生產線的4種漿料及衛生紙原紙纖維性能如表1所示。由表1可知，長纖維商品漿的纖維長且寬，但由于其配比較低，衛生紙原紙平均纖維長度較短、寬度較小。該廠直接購入商品漂白漿板來抄造衛生紙原紙，因此該系列漿料白度接近(蔗渣漿白度稍低)。4種漿料及衛生紙原紙的熒光白度均很低，表明衛生紙原紙抄造過程中未添加熒光增白劑。漿料及衛生紙原紙的有效殘余油墨含量均較低，未超過20 mg/kg［3］，表明該系列漿料抄造的衛生紙原紙未添加廢紙漿。漿料纖維分絲帚化較少，短纖維商品漿的纖維帚化率很低，長纖維商品漿及蔗渣漿的纖維帚化率稍高。由于蔗渣漿雜細胞含量較高且纖維壁腔比小，因此，其易打漿。打漿后，衛生紙原紙的纖維帚化率較高，但不超過20%。

2.2 D衛生紙廠原生漿系列

2.2.1 長纖維商品漿

長纖維商品漿經Graff C染色后的照片如圖6所示。從圖6可見，纖維呈淺藍灰色，纖維較完整、較粗、較長;染色較淺的纖維壁薄、腔大，具有明顯的具緣紋孔及交叉場窗格型紋孔(見圖6b箭頭指示)，為針葉木春材纖維;染色較深的纖維相對較細，紋孔呈縫隙狀，為針葉木秋材纖維。同時，圖中可見螺旋裂陷。

長纖維商品漿經Herzberg染色后，纖維整體呈紫藍色，較長、較粗，帚化稍多，纖維帚化率為12.9%。

表1 B衛生紙廠原生漿系列衛生紙原紙的漿料及衛生紙原紙纖維測試結果

2.2.2 甘化廠商品漿

甘化廠商品漿(由約70%蔗渣漿和20%竹漿組成)經Graff C染色后的照片如圖7所示。從圖7可見，纖維組成較雜，鮮藍色纖維長短不一，細長的纖維為竹漿纖維，細胞壁較厚;短粗且壁薄的纖維為蔗渣漿纖維，有較多碎片。照片中可見草類螺旋導管(見圖7e箭頭指示)、網紋導管(見圖7d箭頭指示)、環紋導管(見圖7f箭頭指示)、石細胞(圖中細胞壁很厚的圓形深色物)及薄壁細胞(棒狀、枕形、圓形)，也可見圓齒狀表皮細胞(見圖7b箭頭指示);甘化廠商品漿為酸法漿，表皮細胞溶解性能較差，故仍有片狀的表皮細胞存在。

圖6 D衛生紙廠采用的長纖維商品漿Graff C染色照片

甘化廠商品漿經Herzberg染色后，纖維整體呈紫藍色，有黃色碎片和未分開的薄壁細胞，纖維起毛、帚化較嚴重，帚化率為13.5%。

圖7 D衛生紙廠采用的甘化廠商品漿Graff C染色照片

2.2.3 短纖維商品漿

短纖維商品漿經Graff C染色后的照片如圖8所示。從圖8可見，纖維呈鮮藍色，長度偏短，直徑較細，纖維有紋孔;纖維的長度及寬度變化較少，纖維基本無起毛;照片中可見闊葉木具緣紋孔導管(見圖8b)，也可見黃色膠狀物。

短纖維商品漿經Herzberg染色后，纖維整體呈紫藍色，纖維帚化較少，帚化率為5.9%。

圖8 D衛生紙廠采用的短纖維商品漿Graff C染色照片

圖9 D衛生紙廠采用的竹漿Graff C染色照片

2.2.4 竹漿

竹漿經Graff C染色后的照片如圖9所示。從圖9可見，纖維呈藍灰色且長短不一，纖維起毛較少;可見草類網紋導管(見圖9d);含有大量的石細胞、薄壁細胞(圓形、棒形、枕形)及表皮細胞;也含有較多的棕黃色膠狀塊物質。

竹漿經Herzberg染色后纖維整體呈紫藍色，纖維粗細不均勻，表面幾乎無起毛，帚化不明顯，纖維帚化率為7.3%。

2.2.5 蔗渣漿

蔗渣漿經Graff C染色后的照片如圖10所示。從圖10可見，纖維整體呈藍紫色，纖維較短、較粗，表面光滑，但斷頭較多。圖中可見齒狀表皮細胞(見圖10的b和c中箭頭指示)、石細胞，大量薄壁細胞(圓形、枕形、棒狀)。蔗渣漿的薄壁細胞體積很大。圖中也可見草類網紋導管(見圖10a)、螺旋導管;圖10中的b、d箭頭指示處為螺紋導管的增厚部位。

濕蔗渣漿經Herzberg染色后，纖維整體呈紫藍色，起毛較嚴重，帚化、碎片也較多，纖維帚化率為 12.4%。

2.2.6 衛生紙原紙

由上述5種漿料配抄而成的衛生紙原紙經Graff C染色后的照片如圖11所示。從圖11可見，大部分纖維呈藍灰色，染色有深淺。其中，染色較淺的纖維具有明顯的窗格型紋孔，為針葉木纖維;染色較深的纖維有紋孔，為闊葉木纖維。纖維長短不一，組成復雜。纖維起毛，有較多碎片、斷頭及分絲絮狀物。照片中也可見圓齒狀表皮細胞(見圖11c箭頭指示)和草類環紋導管及網紋導管;還含有大量圓形、橢圓形、方形、枕形、棒狀的草類薄壁細胞，也有竹類石細胞和闊葉木具緣紋孔導管。

衛生紙原紙經Herzberg染色后，纖維整體呈紫藍色，帚化較多，纖維帚化率為18.2%。

圖10 D衛生紙廠采用的蔗渣漿Graff C染色照片

圖11 D衛生紙廠抄造的衛生紙原紙Graff C染色照片

D衛生紙廠某條原生漿系列衛生紙原紙生產線上的5種漿料及衛生紙原紙纖維的性能如表2所示。由表2可知，長纖維商品漿的纖維長度較長、寬度較大，但由于其配比較低，衛生紙原紙纖維平均長度仍較短、寬度較小。該廠直接購入商品漂白漿板抄造衛生紙原紙，竹漿白度較其他4種漿料的稍低;5種漿料的熒光白度很低，而衛生紙原紙的熒光白度較高，表明該廠在衛生紙原紙抄造過程中添加了熒光增白劑。5種漿料及衛生紙原紙的有效殘余油墨含量均較低，未超過20 mg/kg，表明該系列漿料抄造的衛生紙原紙未添加廢紙漿。漿料纖維分絲帚化較少，短纖維商品漿的纖維帚化率很低，長纖維商品漿的纖維帚化率稍高。經過打漿后，衛生紙原紙的纖維帚化率較高，但不超過20%。

表2 D衛生紙廠原生漿系列衛生紙原紙的漿料及成品纖維測試結果

2.3 E衛生紙廠廢紙漿系列

2.3.1 脫墨漿

脫墨漿經Graff C染色后的照片如圖12所示。從圖12可見，纖維顏色較多，有酒紅色、鮮藍色、藍灰色、棕黃色、鮮黃色等，但大部分纖維呈藍灰色。纖維長短不一，組成復雜。其中，深酒紅色纖維細而長，淺酒紅色纖維較粗;鮮藍色纖維細而短且有導管(圖12c);鮮黃色纖維長短不一，含量較低，存在碎片，可見針葉木纖維窗格型紋孔及闊葉木導管;也有草類圓齒狀表皮細胞。照片中可見紅色(見圖12a)、綠色(見圖12d)油墨點。

脫墨漿經Herzberg染色后，纖維整體呈紫色、酒紅色，少量呈黃色;纖維起毛、分散及帚化較多，帚化率為20.6%。

2.3.2 衛生紙原紙

由廢紙漿抄造的衛生紙原紙經分散染色制片后進行纖維分析，Graff C染色結果如圖13所示。由圖13可知，纖維顏色較多，有酒紅色或棕紅色(偏紫)、藍灰色、亮黃色，還有棕黃色，但大部分纖維呈藍灰色。照片中也可見草類環紋導管(見圖13c)、闊葉木紋孔導管(見圖13a)。黃色纖維有紋孔(見圖13b)，纖維長短不一，含量較低，可見黃色機械漿纖維束(見圖13f)及交叉場射線細胞(見圖13e箭頭指示)。照片中也可見黃色膠黏物、草類鋸齒狀表皮細胞(見圖13d箭頭指示)和石細胞。

衛生紙原紙經Herzberg染色結果如圖14所示。從圖14可見，纖維大部分呈紫色，少量呈棕黃色;纖維帚化、起毛明顯;照片中可見黃色機械漿纖維、化學機械漿纖維及未分散開的纖維束和交叉場射線細胞(見圖14b);還可見若干連在一起的鋸齒狀表皮細胞(見圖14c)和黃色膠狀物。纖維帚化率為 22.6%。

表3 E衛生紙廠廢紙漿系列測試指標

E衛生紙廠某條廢紙漿衛生紙原紙生產線的脫墨漿及衛生紙原紙纖維性能如表3所示。由表3可知，脫墨漿和衛生紙原紙的纖維長度均較短，纖維長度以0.5～1.5 mm居多，寬度較小;脫墨漿白度較高，其高白度是由于添加了大量熒光增白劑，這可通過熒光白度體現;脫墨漿的有效殘余油墨含量較高，超過20 mg/kg;纖維分絲帚化較多，帚化率基本超過20%。

3 結論

3.1 原生漿系列衛生紙原紙的漿料纖維組成較單一，而衛生紙原紙的纖維組成較復雜，由不同漿料纖維組成。由于長纖維商品漿的配比較低，衛生紙原紙纖維平均長度及寬度也較小。若原生漿系列的漿料熒光白度低，而衛生紙原紙的熒光白度高，說明在衛生紙原紙抄造過程添加了熒光增白劑，這會影響紙品的使用范圍;原生漿系列的漿料及衛生紙原紙纖維中均未見油墨臟跡，有效殘余油墨含量低;纖維帚化率較低，不超過20%。

3.2 廢紙漿系列衛生紙原紙的漿料雖經脫墨處理，但漿料纖維中仍可見油墨臟跡，纖維組成復雜，可見黃色機械漿纖維，甚至未分散開的機械漿纖維束。廢紙漿系列衛生紙原紙纖維較短、較細、帚化率較高，熒光白度高，有效殘余油墨含量高，這使其應用范圍受到限制。

［1］薛崇昀，林 茹，龔 凌.GB/T 4688—2002紙、紙板和紙漿纖維組成的分析［S］.國家質量監督檢驗檢疫總局，2003.

［2］楊淑惠，邱玉桂，譚國民，等.植物纖維化學［M］.北京:中國輕工業出版社，2001.

［3］張清文，王 振，張鳳山，等.GB/T 24996—2010紙張中脫墨回用纖維的判定［S］.國家質量監督檢驗檢疫總局，2010.