陳春霞 陳潤權(quán) 余偉梅 邱玉桂，2

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

近年來，我國生活用紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速。然而，國內(nèi)生活用紙企業(yè)的技術(shù)裝備水平和產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。我國中小造紙企業(yè)多，設(shè)備及技術(shù)較落后，國產(chǎn)廢紙的質(zhì)量較差。根據(jù)這一國情，我國實行生活用紙原料限定，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定紙巾紙類產(chǎn)品不能使用廢紙漿。只有在規(guī)?；a(chǎn)脫墨漿、解決環(huán)境污染和產(chǎn)品衛(wèi)生安全問題的前提下，廢紙才有可能成為生活用紙企業(yè)可選擇利用的原料。國際上生活用紙產(chǎn)品廢紙漿原料的使用比例達(dá)50%以上。然而，國內(nèi)的一些中小型生活用紙企業(yè)在根本沒有能力解決以廢紙漿為原料進(jìn)行生產(chǎn)的一系列技術(shù)難題的情況下，卻使用以廢紙漿生產(chǎn)的衛(wèi)生紙等級的原紙加工成紙巾紙產(chǎn)品，這有可能對消費(fèi)者造成安全隱患。

本實驗對某廠廢紙漿及原生漿衛(wèi)生紙原紙生產(chǎn)線上的漿料及衛(wèi)生紙原紙進(jìn)行纖維染色分析，為生活用紙原料鑒別、監(jiān)控提供一定的參考。

1 實驗

1.1 廢紙漿系列

從以廢紙漿為原料的衛(wèi)生紙原紙生產(chǎn)線取下的2段漿料(未脫墨漿和脫墨漿)及衛(wèi)生紙原紙進(jìn)行纖維染色分析。

1.2 原生漿系列

從原生漿衛(wèi)生紙原紙生產(chǎn)線取下的長纖維漿(針葉木漿)、短纖維漿(闊葉木漿)(Ⅰ和Ⅱ)、原生漿(長、短纖維漿混合而成)及相應(yīng)的衛(wèi)生紙原紙進(jìn)行纖維染色分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 廢紙漿系列

2.1.1 未脫墨漿

經(jīng)水力碎漿機(jī)打散的未脫墨漿經(jīng)Graff C染色后［1］的照片如圖1所示。由圖1可知，未脫墨漿中有很多油墨臟跡，可見亮紅色和亮綠色油墨點(diǎn)(見圖1a)。未脫墨漿纖維組成復(fù)雜，淺藍(lán)灰色、鮮藍(lán)色、鮮黃色及酒紅色纖維分別為漂白硫酸鹽針葉木漿、漂白硫酸鹽闊葉木漿、機(jī)械漿及破布漿纖維。淺藍(lán)灰色纖維較長且寬，是可見其中具緣紋孔的早材纖維(圖1b中箭頭指示)［2］。鮮藍(lán)色纖維短而細(xì)，可見闊葉木導(dǎo)管(圖1c中箭頭指示)。鮮黃色纖維(圖1c)量較少，有些細(xì)長，有些短粗，端頭帚化較多，含有針葉木磨木漿碎片，并可見木射線細(xì)胞(圖1d中箭頭指示)，也可見闊葉木紋孔導(dǎo)管碎片。

未脫墨漿經(jīng) Herzberg染色后［1］的照片如圖2所示。圖2中可見亮紅色及亮綠色碎片狀油墨點(diǎn)。紫藍(lán)色纖維為化學(xué)漿纖維，分絲帚化明顯，起毛較多。黃色纖維為機(jī)械漿或化學(xué)機(jī)械漿纖維，其中，短粗的纖維為針葉木早材具緣紋孔纖維碎片，量少，起毛較多。黃色纖維中還含有闊葉木紋孔導(dǎo)管碎片(圖2a中箭頭指示)。酒紅色纖維細(xì)長，較完整。照片中可見暗黃色膠黏物、未分散開的黃色機(jī)械漿或化學(xué)機(jī)械漿纖維、木射線組織碎片及油墨點(diǎn)(圖2d中箭頭指示)。未脫墨漿纖維的帚化率為20.2%。

2.1.2 脫墨漿

脫墨漿經(jīng)Graff C染色的照片如圖3所示。從圖3可見，經(jīng)浮選脫墨后，漿料中的油墨點(diǎn)等臟跡大大減少。圖中可見藍(lán)色纖維及藍(lán)色闊葉木紋孔導(dǎo)管(圖3a箭頭指示)。黃色纖維中有些為針葉木早材機(jī)械漿具緣紋孔纖維(圖3b箭頭指示)，有些為具緣紋孔導(dǎo)管及導(dǎo)管碎片(圖3d箭頭指示)，說明廢紙脫墨漿中含有針葉木機(jī)械漿和闊葉木機(jī)械漿。黃色纖維上有亮綠色油墨附著。酒紅色纖維較長，含有薄壁細(xì)胞，帚化較多。

脫墨漿經(jīng)Herzberg染色后的照片如圖4所示。由圖4可知，脫墨漿中離散的油墨點(diǎn)較少，但可見附著在纖維上的油墨臟跡(圖4c箭頭指示)。酒紅色纖維較長，數(shù)量多于黃色纖維。黑色油墨附著在酒紅色和黃色纖維上。藍(lán)色纖維有些長粗，有些短細(xì)，且起毛較多。同時，漿料中也有藍(lán)色闊葉木具緣紋孔導(dǎo)管(與木射線連接)。黃色纖維短粗，較少起毛，斷頭較多，量少，為機(jī)械漿或化學(xué)機(jī)械漿纖維。照片也可見草類纖維特有的導(dǎo)管和薄壁細(xì)胞(圖4d)。筆者在Herzberg染色分析過程中觀察到了鮮紅色油墨點(diǎn)。脫墨漿纖維的帚化率為19.4%。

2.1.3 衛(wèi)生紙原紙

用廢紙漿抄造的衛(wèi)生紙原紙經(jīng)浸濕、分散后進(jìn)行染色制片分析。衛(wèi)生紙原紙纖維經(jīng)Graff C染色后的照片如圖5所示。從圖5可見，大部分為藍(lán)色纖維，其中有些纖維染色較深、有些較淺，有些起毛明顯。圖5中也可見闊葉木導(dǎo)管。黃色機(jī)械漿纖維短粗、量少，含有纖維碎片、導(dǎo)管碎片、未分散開的機(jī)械漿纖維束(圖5b箭頭指示)及纖維與木射線的交叉場。酒紅色纖維染色有深淺，淺酒紅色纖維起毛、帚化嚴(yán)重。照片中可見亮紅色油墨點(diǎn)(圖5c箭頭指示)及黃色膠黏物。

衛(wèi)生紙原紙纖維經(jīng)Herzberg染色后的照片如圖6所示。由圖6可知，纖維組成較雜，且可見棕黃色膠黏物、黃或綠色油墨片狀物(圖6a箭頭指示)。殘留油墨為篩選凈化不嚴(yán)格所致。酒紅色纖維有起毛且含有導(dǎo)管(圖6c箭頭指示);藍(lán)色纖維可見闊葉木導(dǎo)管。較少量的亮黃色機(jī)械漿或化學(xué)機(jī)械漿纖維為具緣紋孔針葉木早材纖維(圖6d箭頭指示)，可見纖維碎片，纖維起毛較嚴(yán)重。纖維帚化率為 20.2%。

廢紙漿衛(wèi)生紙原紙生產(chǎn)線的2段漿料及衛(wèi)生紙原紙纖維組成復(fù)雜，有淺藍(lán)灰色的漂白硫酸鹽針葉木漿、鮮藍(lán)色的漂白硫酸鹽闊葉木漿、鮮黃色的機(jī)械漿及酒紅色的破布漿纖維。廢紙漿、衛(wèi)生紙原紙及卷紙的纖維性能指標(biāo)如表1所示。由表1可知，廢紙漿纖維均較短，長度為0.5～1.5 mm的纖維較多。未脫墨漿白度很低，僅為56.1%，熒光白度為5.2%，可見廢紙原料本身殘留較高含量的熒光增白劑。浮選脫墨及漂白后，漿料白度及熒光白度提高較多，表明脫墨后為了進(jìn)一步提高脫墨漿的白度，添加了較多的熒光增白劑。脫墨后，有效殘余油墨含量大幅降低，但仍超過標(biāo)準(zhǔn)值(20 mg/kg)［5］。廢紙漿及其抄造的衛(wèi)生紙原紙纖維分絲帚化較多，纖維帚化率基本超過20%。

表1 廢紙漿纖維、衛(wèi)生紙原紙及卷紙的性能指標(biāo)

2.2 原生漿系列

2.2.1 長纖維漿

長纖維漿經(jīng)Graff C染色后的照片如圖7所示。從圖7可見，染色后的漿料纖維整體為淺藍(lán)灰色，為漂白硫酸鹽針葉木漿染色的反應(yīng)現(xiàn)象，纖維形態(tài)完整，較長且寬，帚化程度低，有很明顯的具緣紋孔及窗格型紋孔的針葉木纖維特征。

圖7 長纖維漿Graff C染色照片

圖8 長纖維漿Herzberg染色照片

圖9 短纖維漿(Ⅰ)Graff C染色照片

長纖維漿經(jīng)Herzberg染色后的照片如圖8所示。由圖8可知，染色后的漿料纖維基本為紫藍(lán)色，為化學(xué)漿染色反應(yīng)現(xiàn)象，纖維較長且寬，細(xì)胞完整。春材與秋材纖維細(xì)胞壁的厚薄不同，所以染色后纖維顏色有深有淺，深色纖維較窄，細(xì)胞尖而細(xì)，為秋材纖維;淺色纖維的細(xì)胞壁較薄，尾端不尖，為春材纖維。秋材纖維有起毛現(xiàn)象，帚化明顯，纖維上有很明顯的具緣紋孔及窗格型紋孔。長纖維漿纖維的帚化率為7.6%。

2.2.2 短纖維漿(Ⅰ)

短纖維漿(Ⅰ)經(jīng)Graff C染色后的照片如圖9所示。從圖9可看出，藍(lán)色纖維較細(xì)且長度較短，起毛較少，多數(shù)纖維較完整，有大小不同的紋孔導(dǎo)管。樣品為典型的闊葉木漿，漿料中除了木纖維和管胞外，還有數(shù)量較多的導(dǎo)管及薄壁細(xì)胞。

短纖維漿(Ⅰ)經(jīng)Herzberg染色后的照片如圖10所示。由圖10可見，紫藍(lán)色纖維基本無起毛，帚化較少。紫藍(lán)色纖維中有些有明顯紋孔，有些則紋孔不太明顯。照片中有少量草類導(dǎo)管(圖10c箭頭指示)及薄壁細(xì)胞(圖10d箭頭指示)。短纖維漿(Ⅰ)纖維的帚化率為4.3%。

圖10 短纖維漿(Ⅰ)Herzberg染色照片

圖11 短纖維漿(Ⅱ)Graff C染色照片

2.2.3 短纖維漿(Ⅱ)

短纖維漿(Ⅱ)經(jīng)Graff C染色后的照片如圖11所示。從圖11可見，藍(lán)色纖維中可見闊葉木紋孔導(dǎo)管(圖11a箭頭指示)及其碎片(圖11c箭頭指示)。藍(lán)色纖維中含有紋孔明顯和紋孔不明顯的纖維，具有明顯的闊葉木漿的基本特征。

短纖維漿(Ⅱ)經(jīng)Herzberg染色后的照片如圖12所示。從圖12可見，纖維呈紫藍(lán)色，紋孔排布較密;深色纖維的細(xì)胞壁較厚，但仍可看到紋孔，淺色纖維的紋孔較明顯。圖12中也可見具緣紋孔導(dǎo)管(圖12a中箭頭指示)，有較多纖維碎片(圖12b)。短纖維漿(Ⅱ)纖維的帚化率為2.0%。

2.2.4 原生漿

由以上長纖維漿及2種短纖維漿混合而成的原生漿(濕漿)經(jīng)Graff C染色后的照片如圖13所示。由圖13可見，藍(lán)色纖維的量較多，染色較淺的為針葉木纖維，較寬且長;染色較深的纖維為闊葉木纖維，較短而細(xì)。部分纖維起毛、帚化。照片中可見闊葉木導(dǎo)管(圖13b箭頭指示)及具緣紋孔、窗格型紋孔針葉木纖維(圖13c箭頭指示)，還有少量雜細(xì)胞。黃色機(jī)械漿纖維的量很少，有具緣紋孔針葉木纖維(圖13f箭頭指示)，疑為抄紙過程引入的二次纖維。圖中還可見黃色雜質(zhì)及很少量圓形、長條形薄壁細(xì)胞。

原生漿經(jīng)Herzberg染色后的照片如圖14所示。由圖14可知，紫藍(lán)色纖維分絲帚化、起毛較嚴(yán)重。照片中可見具有具緣紋孔的針葉木早材纖維、多紋孔闊葉木纖維及導(dǎo)管，還有少量黃色機(jī)械漿或化學(xué)機(jī)械漿短纖維，可能是抄紙過程引入的二次纖維。原生漿纖維的帚化率為17.4%。

2.2.5 衛(wèi)生紙原紙

對由原生漿抄造而成的衛(wèi)生紙原紙進(jìn)行分散染色制片及纖維分析，纖維經(jīng)Graff C染色后的照片如圖15所示。由圖15可知，藍(lán)色纖維較多，起毛帚化較明顯，其中，顏色較深的為闊葉木纖維(圖15a箭頭指示)及導(dǎo)管(圖15c箭頭指示)，顏色較淺的為具有具緣紋孔及窗格型紋孔的針葉木纖維(圖15b箭頭指示)。漿中還有少量的黃色機(jī)械漿纖維，纖維較短，有碎片，這可能是抄紙過程引入的二次纖維。照片中可見少量草類薄壁細(xì)胞及石細(xì)胞。漿料中還含有黃色物質(zhì)，可能是膠黏物。

衛(wèi)生紙原紙纖維經(jīng)Herzberg染色后的照片如圖16所示。由圖16可知，紫藍(lán)色纖維起毛和帚化較嚴(yán)重，含有闊葉木紋孔導(dǎo)管(圖16b箭頭指示)。深色纖維起毛、帚化明顯，有較多分絲絮狀;淺色纖維較完整，偶有起毛。衛(wèi)生紙原紙纖維的帚化率為15.1%。

原生漿衛(wèi)生紙原紙生產(chǎn)線的3種原料漿纖維及成品性能指標(biāo)如表2所示。由表2可知，長纖維漿的纖維長度較長，寬度較大，但由于其配比較低，因此原生漿纖維平均長度較短，寬度較小。該廠直接購買漂白漿板抄造衛(wèi)生紙原紙，因此3種原料漿和成品的白度接近。長纖維及短纖維漿的熒光白度很低，而原生漿及成品的較高，可知抄造過程中添加了熒光增白劑。原料漿纖維及成品的有效殘余油墨含量均較低，未超過標(biāo)準(zhǔn)值(20 mg/kg)［3］，表明抄造的衛(wèi)生紙未添加廢紙漿，但纖維分析中可觀察到少量黃色機(jī)械漿或化學(xué)機(jī)械漿纖維，應(yīng)為抄紙過程帶入的。短纖維漿的帚化率很低，長纖維漿的帚化率稍高。經(jīng)過打漿工段后，原生漿及成品的纖維帚化率較高，但不超過20%。

表2 原生漿系列測試指標(biāo)

3 結(jié)論

3.1 對從某廠的廢紙漿衛(wèi)生紙原紙生產(chǎn)線取下的2段漿料(脫墨前后)及衛(wèi)生紙原紙進(jìn)行纖維染色分析。結(jié)果表明，廢紙漿纖維較短且細(xì)，纖維組成較復(fù)雜，可見機(jī)械漿纖維甚至未分散開的機(jī)械漿纖維束，帚化率較高。廢紙漿及衛(wèi)生紙原紙中的纖維中均可見油墨臟跡，熒光白度和有效殘余油墨含量高。

3.2 對從原生漿衛(wèi)生紙原紙生產(chǎn)線取下的長纖維漿、短纖維漿(Ⅰ和Ⅱ)、原生漿(長纖維漿和短纖維漿混合而成)及衛(wèi)生紙原紙進(jìn)行纖維染色分析。結(jié)果表明，原料漿及衛(wèi)生紙原紙的纖維中均未見油墨臟跡。原料漿纖維組成較單一，未見黃色機(jī)械漿纖維。而原生漿(長纖維漿和短纖維漿混合而成)及衛(wèi)生紙原紙中纖維組成較復(fù)雜，可見少量機(jī)械漿纖維，可能是在抄紙過程引入了少量的二次纖維。由于長纖維漿配比較低，原生漿纖維的平均長度及寬度均較小。長纖維漿、短纖維漿(Ⅰ和Ⅱ)的熒光白度低，原生漿及成品的熒光白度稍高，可知該廠在抄紙過程中添加了少量的熒光增白劑。漿料的有效殘余油墨含量低，纖維帚化率較高，但不超過20%。

［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(zhì)量監(jiān)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(xué)［M］.北京:中國輕工業(yè)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(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，2010.