紙漿纖維的選擇及包裝材料對生活用紙質量和生產效率的影響

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有著較大的差異，如纖維的強度、長度、粗度、寬度、結合力等，對生產成本、效率和最終產品的質量有很大的影響。長纖漿內不同品種尺寸也有較大的差別，會對產品強度和柔軟度等性能產生不同的影響。因此，在生活用紙生產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、結合力、結合面積和形態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，而短纖漿通常可以提高紙的松厚度。

要獲得不同特性的產品，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品性能的影響

綜上所述，紙漿品種、品牌、質量等的選擇對生活用紙的生產有顯著影響，如生產成本、紙機運行效率和產品性能等。在生活用紙生產中，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，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。現在已經開發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效率，提高生產安全，同時有利于環保。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。