生活用紙漿料纖維分析(Ⅱ)

陳春霞 余偉梅 陳潤(rùn)權(quán) 邱玉桂，2

(1.廣東省東莞市質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心(國(guó)家紙制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心)，廣東東莞，523808;2.華南理工大學(xué)制漿造紙工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州，510640)

近年來(lái)，我國(guó)生活用紙產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但國(guó)內(nèi)生活用紙產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。本實(shí)驗(yàn)對(duì)B、D衛(wèi)生紙廠原生漿及E衛(wèi)生紙廠廢紙漿系列衛(wèi)生紙?jiān)埳a(chǎn)線上的漿料及衛(wèi)生紙?jiān)堖M(jìn)行纖維染色分析，以期為生活用紙?jiān)系蔫b別、監(jiān)控提供一定的參考，從而規(guī)范生活用紙市場(chǎng)，為消費(fèi)者提供安全、健康的生活用紙。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 B衛(wèi)生紙廠原生漿系列

對(duì)從B衛(wèi)生紙廠某條原生漿系列衛(wèi)生紙?jiān)埳a(chǎn)線取下的4種漿料(短纖維商品漿、中纖維商品漿、長(zhǎng)纖維商品漿、蔗渣漿)及衛(wèi)生紙?jiān)堖M(jìn)行纖維染色分析。

1.2 D衛(wèi)生紙廠原生漿系列

對(duì)從D衛(wèi)生紙廠某條原生漿系列衛(wèi)生紙?jiān)埳a(chǎn)線取下的5種原料(長(zhǎng)纖維商品漿、甘化廠商品漿、短纖維商品漿、竹漿、蔗渣漿)及衛(wèi)生紙?jiān)堖M(jìn)行纖維染色分析。

1.3 E衛(wèi)生紙廠廢紙漿系列

對(duì)從E衛(wèi)生紙廠某條廢紙漿系列衛(wèi)生紙?jiān)埳a(chǎn)線取下的脫墨漿及衛(wèi)生紙?jiān)堖M(jìn)行纖維染色分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 B衛(wèi)生紙廠原生漿系列

2.1.1 短纖維商品漿

短纖維商品漿經(jīng)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(lán)色，纖維短、細(xì)，較均勻，基本無(wú)起毛。鮮藍(lán)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(dǎo)管為紋孔導(dǎo)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(shí)，照片中可見枕形、圓形、棒狀的草類薄壁細(xì)胞(見圖1d)，也可見草類螺旋導(dǎo)管(見圖1a箭頭指示)。

短纖維商品漿經(jīng)Herzberg染色［1］后，纖維呈紫藍(lán)色，無(wú)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(jīng)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(lán)色，纖維短、細(xì);纖維有紋孔，也可見闊葉木紋孔導(dǎo)管(見圖2a)。

中纖維商品漿經(jīng)Herzberg染色后，纖維呈紫藍(lán)色，無(wú)起毛，帚化程度不高，纖維帚化率為2.8%。

2.1.3 長(zhǎng)纖維商品漿

長(zhǎng)纖維商品漿經(jīng)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(lán)灰色，纖維較長(zhǎng)、直徑較大。淺藍(lán)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(rùn)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(xì)胞壁較厚，屬于針葉木秋材纖維。

長(zhǎng)纖維商品漿經(jīng)Herzberg染色后，纖維呈紫藍(lán)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(jīng)Graff C染色后的照片如圖4所示。從圖4可見，纖維呈藍(lán)灰色，直徑大，長(zhǎng)短不一;細(xì)胞壁較薄，纖維表面起毛較少，但碎片較多;圖中可見表皮細(xì)胞(見圖4b箭頭指示)、大量體積較大的枕形及棒狀薄壁細(xì)胞(見圖4c)、草類導(dǎo)管(見圖4d箭頭指示)。

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

2.1.5 衛(wèi)生紙?jiān)?/p>

由上述4種漿料配抄而成的衛(wèi)生紙?jiān)埥?jīng)分散染色制片后進(jìn)行纖維分析，Graff C染色結(jié)果如圖5所示。從圖5可見，大部分纖維呈藍(lán)灰色，纖維長(zhǎng)短不一且組成較復(fù)雜，含有長(zhǎng)而粗的針葉木纖維、短而細(xì)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(dǎo)管(見圖5a箭頭指示)、草類螺旋導(dǎo)管(見圖5b箭頭指示)及網(wǎng)紋導(dǎo)管(見圖5c箭頭指示)、針葉木春材纖維細(xì)胞上的交叉場(chǎng)紋孔及具緣紋孔。圖中也可見方形、枕形、圓形草類薄壁細(xì)胞及鋸齒狀表皮細(xì)胞。這表明，該衛(wèi)生紙?jiān)埵怯缮倭酷樔~木漿、闊葉木漿及蔗渣漿等抄造而成的。

衛(wèi)生紙?jiān)埥?jīng)Herzberg染色后，纖維整體呈紫藍(lán)色，分絲帚化較多，起毛嚴(yán)重的部位顏色較深，纖維帚化率為14.1%。

B衛(wèi)生紙廠某條原生漿系列衛(wèi)生紙?jiān)埳a(chǎn)線的4種漿料及衛(wèi)生紙?jiān)埨w維性能如表1所示。由表1可知，長(zhǎng)纖維商品漿的纖維長(zhǎng)且寬，但由于其配比較低，衛(wèi)生紙?jiān)埰骄w維長(zhǎng)度較短、寬度較小。該廠直接購(gòu)入商品漂白漿板來(lái)抄造衛(wèi)生紙?jiān)?，因此該系列漿料白度接近(蔗渣漿白度稍低)。4種漿料及衛(wèi)生紙?jiān)埖臒晒獍锥染艿?，表明衛(wèi)生紙?jiān)埑爝^程中未添加熒光增白劑。漿料及衛(wèi)生紙?jiān)埖挠行堄嘤湍烤^低，未超過20 mg/kg［3］，表明該系列漿料抄造的衛(wèi)生紙?jiān)埼刺砑訌U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(zhǎng)纖維商品漿及蔗渣漿的纖維帚化率稍高。由于蔗渣漿雜細(xì)胞含量較高且纖維壁腔比小，因此，其易打漿。打漿后，衛(wèi)生紙?jiān)埖睦w維帚化率較高，但不超過20%。

2.2 D衛(wèi)生紙廠原生漿系列

2.2.1 長(zhǎng)纖維商品漿

長(zhǎng)纖維商品漿經(jīng)Graff C染色后的照片如圖6所示。從圖6可見，纖維呈淺藍(lán)灰色，纖維較完整、較粗、較長(zhǎng);染色較淺的纖維壁薄、腔大，具有明顯的具緣紋孔及交叉場(chǎng)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(duì)較細(xì)，紋孔呈縫隙狀，為針葉木秋材纖維。同時(shí)，圖中可見螺旋裂陷。

長(zhǎng)纖維商品漿經(jīng)Herzberg染色后，纖維整體呈紫藍(lán)色，較長(zhǎng)、較粗，帚化稍多，纖維帚化率為12.9%。

表1 B衛(wèi)生紙廠原生漿系列衛(wèi)生紙?jiān)埖臐{料及衛(wèi)生紙?jiān)埨w維測(cè)試結(jié)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(jīng)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(lán)色纖維長(zhǎng)短不一，細(xì)長(zhǎng)的纖維為竹漿纖維，細(xì)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(dǎo)管(見圖7e箭頭指示)、網(wǎng)紋導(dǎo)管(見圖7d箭頭指示)、環(huán)紋導(dǎo)管(見圖7f箭頭指示)、石細(xì)胞(圖中細(xì)胞壁很厚的圓形深色物)及薄壁細(xì)胞(棒狀、枕形、圓形)，也可見圓齒狀表皮細(xì)胞(見圖7b箭頭指示);甘化廠商品漿為酸法漿，表皮細(xì)胞溶解性能較差，故仍有片狀的表皮細(xì)胞存在。

圖6 D衛(wèi)生紙廠采用的長(zhǎng)纖維商品漿Graff C染色照片

甘化廠商品漿經(jīng)Herzberg染色后，纖維整體呈紫藍(lán)色，有黃色碎片和未分開的薄壁細(xì)胞，纖維起毛、帚化較嚴(yán)重，帚化率為13.5%。

圖7 D衛(wèi)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(jīng)Graff C染色后的照片如圖8所示。從圖8可見，纖維呈鮮藍(lán)色，長(zhǎng)度偏短，直徑較細(xì)，纖維有紋孔;纖維的長(zhǎng)度及寬度變化較少，纖維基本無(wú)起毛;照片中可見闊葉木具緣紋孔導(dǎo)管(見圖8b)，也可見黃色膠狀物。

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

圖8 D衛(wèi)生紙廠采用的短纖維商品漿Graff C染色照片

圖9 D衛(wèi)生紙廠采用的竹漿Graff C染色照片

2.2.4 竹漿

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

竹漿經(jīng)Herzberg染色后纖維整體呈紫藍(lán)色，纖維粗細(xì)不均勻，表面幾乎無(wú)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(jīng)Graff C染色后的照片如圖10所示。從圖10可見，纖維整體呈藍(lán)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(xì)胞(見圖10的b和c中箭頭指示)、石細(xì)胞，大量薄壁細(xì)胞(圓形、枕形、棒狀)。蔗渣漿的薄壁細(xì)胞體積很大。圖中也可見草類網(wǎng)紋導(dǎo)管(見圖10a)、螺旋導(dǎo)管;圖10中的b、d箭頭指示處為螺紋導(dǎo)管的增厚部位。

濕蔗渣漿經(jīng)Herzberg染色后，纖維整體呈紫藍(lán)色，起毛較嚴(yán)重，帚化、碎片也較多，纖維帚化率為 12.4%。

2.2.6 衛(wèi)生紙?jiān)?/p>

由上述5種漿料配抄而成的衛(wèi)生紙?jiān)埥?jīng)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(lán)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(zhǎng)短不一，組成復(fù)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(xì)胞(見圖11c箭頭指示)和草類環(huán)紋導(dǎo)管及網(wǎng)紋導(dǎo)管;還含有大量圓形、橢圓形、方形、枕形、棒狀的草類薄壁細(xì)胞，也有竹類石細(xì)胞和闊葉木具緣紋孔導(dǎo)管。

衛(wèi)生紙?jiān)埥?jīng)Herzberg染色后，纖維整體呈紫藍(lán)色，帚化較多，纖維帚化率為18.2%。

圖10 D衛(wèi)生紙廠采用的蔗渣漿Graff C染色照片

圖11 D衛(wèi)生紙廠抄造的衛(wèi)生紙?jiān)圙raff C染色照片

D衛(wèi)生紙廠某條原生漿系列衛(wèi)生紙?jiān)埳a(chǎn)線上的5種漿料及衛(wèi)生紙?jiān)埨w維的性能如表2所示。由表2可知，長(zhǎng)纖維商品漿的纖維長(zhǎng)度較長(zhǎng)、寬度較大，但由于其配比較低，衛(wèi)生紙?jiān)埨w維平均長(zhǎng)度仍較短、寬度較小。該廠直接購(gòu)入商品漂白漿板抄造衛(wèi)生紙?jiān)垼駶{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(wèi)生紙?jiān)埖臒晒獍锥容^高，表明該廠在衛(wèi)生紙?jiān)埑爝^程中添加了熒光增白劑。5種漿料及衛(wèi)生紙?jiān)埖挠行堄嘤湍烤^低，未超過20 mg/kg，表明該系列漿料抄造的衛(wèi)生紙?jiān)埼刺砑訌U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(zhǎng)纖維商品漿的纖維帚化率稍高。經(jīng)過打漿后，衛(wèi)生紙?jiān)埖睦w維帚化率較高，但不超過20%。

表2 D衛(wèi)生紙廠原生漿系列衛(wèi)生紙?jiān)埖臐{料及成品纖維測(cè)試結(jié)果

2.3 E衛(wèi)生紙廠廢紙漿系列

2.3.1 脫墨漿

脫墨漿經(jīng)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(lán)色、藍(lán)灰色、棕黃色、鮮黃色等，但大部分纖維呈藍(lán)灰色。纖維長(zhǎng)短不一，組成復(fù)雜。其中，深酒紅色纖維細(xì)而長(zhǎng)，淺酒紅色纖維較粗;鮮藍(lán)色纖維細(xì)而短且有導(dǎo)管(圖12c);鮮黃色纖維長(zhǎng)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(dǎo)管;也有草類圓齒狀表皮細(xì)胞。照片中可見紅色(見圖12a)、綠色(見圖12d)油墨點(diǎn)。

脫墨漿經(jīng)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(wèi)生紙?jiān)?/p>

由廢紙漿抄造的衛(wèi)生紙?jiān)埥?jīng)分散染色制片后進(jìn)行纖維分析，Graff C染色結(jié)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(lán)灰色、亮黃色，還有棕黃色，但大部分纖維呈藍(lán)灰色。照片中也可見草類環(huán)紋導(dǎo)管(見圖13c)、闊葉木紋孔導(dǎo)管(見圖13a)。黃色纖維有紋孔(見圖13b)，纖維長(zhǎng)短不一，含量較低，可見黃色機(jī)械漿纖維束(見圖13f)及交叉場(chǎng)射線細(xì)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(xì)胞(見圖13d箭頭指示)和石細(xì)胞。

衛(wèi)生紙?jiān)埥?jīng)Herzberg染色結(jié)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(jī)械漿纖維、化學(xué)機(jī)械漿纖維及未分散開的纖維束和交叉場(chǎng)射線細(xì)胞(見圖14b);還可見若干連在一起的鋸齒狀表皮細(xì)胞(見圖14c)和黃色膠狀物。纖維帚化率為 22.6%。

表3 E衛(wèi)生紙廠廢紙漿系列測(cè)試指標(biāo)

E衛(wèi)生紙廠某條廢紙漿衛(wèi)生紙?jiān)埳a(chǎn)線的脫墨漿及衛(wèi)生紙?jiān)埨w維性能如表3所示。由表3可知，脫墨漿和衛(wèi)生紙?jiān)埖睦w維長(zhǎng)度均較短，纖維長(zhǎng)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(xiàn);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(jié)論

3.1 原生漿系列衛(wèi)生紙?jiān)埖臐{料纖維組成較單一，而衛(wèi)生紙?jiān)埖睦w維組成較復(fù)雜，由不同漿料纖維組成。由于長(zhǎng)纖維商品漿的配比較低，衛(wèi)生紙?jiān)埨w維平均長(zhǎng)度及寬度也較小。若原生漿系列的漿料熒光白度低，而衛(wèi)生紙?jiān)埖臒晒獍锥雀?，說明在衛(wèi)生紙?jiān)埑爝^程添加了熒光增白劑，這會(huì)影響紙品的使用范圍;原生漿系列的漿料及衛(wèi)生紙?jiān)埨w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(wèi)生紙?jiān)埖臐{料雖經(jīng)脫墨處理，但漿料纖維中仍可見油墨臟跡，纖維組成復(fù)雜，可見黃色機(jī)械漿纖維，甚至未分散開的機(jī)械漿纖維束。廢紙漿系列衛(wèi)生紙?jiān)埨w維較短、較細(xì)、帚化率較高，熒光白度高，有效殘余油墨含量高，這使其應(yīng)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(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，2003.

［2］楊淑惠，邱玉桂，譚國(guó)民，等.植物纖維化學(xué)［M］.北京:中國(guó)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(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，2010.