劉軍鈦 深圳市三力星實(shí)業(yè)有限公司 廣東 深圳 (518034)

國(guó)產(chǎn)多功能紙與國(guó)外紙的比較

劉軍鈦 深圳市三力星實(shí)業(yè)有限公司 廣東 深圳 (518034)

從生產(chǎn)工藝、紙機(jī)裝備和紙張性能三個(gè)方面，將國(guó)產(chǎn)多功能紙與國(guó)外紙作了比較。

多功能紙；比較

近十年來，傳統(tǒng)的打印、復(fù)印、掃描、傳真機(jī)逐漸一體化，被整合成為多功能一體機(jī)(Multifunctional machines)，原本用途單一的紙張不僅要適用于打印、復(fù)印、掃描和傳真等多項(xiàng)用途，而且還要滿足噴墨或激光打印的要求，因而被稱為“多功能紙(Multipurpose paper)”。這種紙屬于不含機(jī)械漿未涂布紙(Uncoated woodfree paper)，對(duì)定量、挺度、白度、吸收性、平滑度、表面強(qiáng)度和耐光性有一定要求，多為小規(guī)格紙。

西歐、北美和亞洲是全球多功能紙的三大產(chǎn)地，芬蘭芬歐匯川(UPM)和斯道拉恩索(Stora Enso)，日本制紙(Nippon Paper)和王子制紙(Oji Paper)，印尼金光集團(tuán)(APP)和亞太紙業(yè)(April)，韓國(guó)制紙(Hankuk Paper)，馬來西亞森林工業(yè)(Sabah Forest Industries)，泰國(guó)造紙(Thai Paper)，美國(guó)國(guó)際紙業(yè)(International Paper)和寶智紙業(yè)(Boise)等是各地區(qū)主要的生產(chǎn)企業(yè)。

造紙企業(yè)要在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中取勝，了解市場(chǎng)至關(guān)重要。國(guó)產(chǎn)多功能紙與國(guó)外紙相比，生產(chǎn)情況和紙張性能如何？本文作了比較。

1 紙機(jī)

新型多功能紙機(jī)作為一種未涂布紙機(jī)，普遍采用白水稀釋流漿箱、夾網(wǎng)成形、寬壓區(qū)壓榨、計(jì)量表面施膠機(jī)等新技術(shù)。

在21世紀(jì)頭10年里，北美地區(qū)受紙張產(chǎn)量下降影響，新增文化紙機(jī)的活動(dòng)基本停頓。全球新建的不含機(jī)械漿未涂布紙機(jī)主要分布在亞洲，尤其是中國(guó)(表1)。

中國(guó)新建設(shè)的大型紙機(jī)均來自芬蘭美卓和德國(guó)福伊特公司，具有國(guó)際先進(jìn)水平。因?yàn)檫@個(gè)原因，中國(guó)多功能紙主要生產(chǎn)企業(yè)的裝備技術(shù)水平明顯高于世界其它地區(qū)。

亞洲紙機(jī)的車速躋身世界前兩名，其中中國(guó)芬歐匯川(常熟)紙業(yè)有限公司1號(hào)紙機(jī)所創(chuàng)造的世界記錄已經(jīng)保持了三年以上(表2)。

表1 21世紀(jì)新建的20萬噸以上不含機(jī)械漿未涂布紙機(jī)

2 生產(chǎn)工藝

世界主要地區(qū)生產(chǎn)多功能紙采用相類似的生產(chǎn)工藝，纖維原料以漂白針葉木漿和闊葉木漿為主，中性抄紙，AKD或ASA施膠，碳酸鈣做填料，陽離子淀粉增強(qiáng)，熒光增白劑增白，染料調(diào)色，并進(jìn)行表面施膠。

表2 不含機(jī)械漿未涂布紙機(jī)車速世界紀(jì)錄

中國(guó)引進(jìn)了許多新型紙機(jī)，為了在高車速條件下生產(chǎn)具有高白度高灰分高強(qiáng)度的多功能紙，國(guó)內(nèi)主要生產(chǎn)企業(yè)在基本生產(chǎn)工藝的運(yùn)用上有新的突破，發(fā)展出更好的增白和助留技術(shù)。在紙機(jī)速度、紙張性能、化學(xué)品應(yīng)用之間不斷尋求更好的平衡，獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。

3 紙張性能

對(duì)取自中國(guó)、北美、歐洲、日本和亞洲其它主要產(chǎn)紙國(guó)家重點(diǎn)紙廠的成品紙進(jìn)行了測(cè)定，這些紙均是當(dāng)?shù)卣际袌?chǎng)份額高的著名品牌。除了日本紙克重為70克以外，其它紙均為80克，選擇80克的紙作比較是因?yàn)槎枯^高的紙差異性更明顯。取每個(gè)國(guó)家的平均值，見表3：

3.1 一般性能

多功能紙要有一定的定量和挺度，才能保證紙張?jiān)谑褂脮r(shí)順利完成輸入、轉(zhuǎn)印、分離、輸出等過程，不會(huì)產(chǎn)生卡紙等故障。較高的紙張的厚度和松厚度有利于提高紙的挺度。

從表3可以看出，國(guó)產(chǎn)紙的定量和挺度均好于其它地區(qū)的紙。總體而言，各地紙的松厚度差別不大。

表3 紙張一般性能

3.2 成紙灰分

亞洲紙和歐洲紙的灰分普遍高于20%，日本紙的灰分最低(圖1)。提高灰分可以節(jié)約纖維，降低紙張生產(chǎn)成本，改善紙張的硬度。但是，提高成紙灰分有兩大困難，一是如何在抄造時(shí)把填料保留在紙頁中，二是如何維持良好的紙張強(qiáng)度以及表面強(qiáng)度。在亞洲，日本以外的產(chǎn)紙國(guó)普遍追求高成紙灰分，也因此不斷嘗試新型的助留技術(shù)。芬歐匯川(常熟)紙業(yè)公司就是在生產(chǎn)高灰分紙張過程中，成為全球首家使用雙微粒、六組份助留劑系統(tǒng)的造紙企業(yè)。

3.3 勻度和平滑性能

抄紙采用噴漿上網(wǎng)，脫水成型，纖維分布的均勻程度是衡量抄紙技術(shù)水平高低的一項(xiàng)重要指標(biāo)，也是紙張質(zhì)量的基礎(chǔ)，勻度不好會(huì)影響紙的光學(xué)和物理性能。

β-勻度愈低，勻度指數(shù)愈高，紙張勻度愈好。從表4可見，日本紙的勻度最好，國(guó)產(chǎn)紙的勻度好于北美紙，但略差于歐洲紙。

多功能紙的平滑性能對(duì)使用有較大影響。平滑度過低，不利于轉(zhuǎn)印；平滑度過高，則影響輸紙。在合理范圍內(nèi)，紙張平滑度越好，打印或復(fù)印時(shí)紙面與打印頭或曬鼓接觸就越均勻和完整，墨的轉(zhuǎn)移也越充分，印品呈色效果也越好。較低的紙張摩擦系數(shù)可以防止出現(xiàn)雙頁進(jìn)紙現(xiàn)象，特別是表示紙面間最初滑動(dòng)情況的靜態(tài)摩擦系數(shù)。

用PPS測(cè)試法測(cè)試紙面的粗糙程度，測(cè)量條件更接近實(shí)際打印的狀態(tài)。從表4可見，國(guó)產(chǎn)紙的平滑度較高，摩擦系數(shù)較低。另外國(guó)產(chǎn)紙平滑度兩面差與日本紙相當(dāng)，都好于歐洲、北美和亞洲其它國(guó)家紙。

表4 紙張勻度和平滑性能

3.4 光學(xué)性能

多功能紙均為白紙，白度高的紙張，可以反射更多的色光，使印品墨色鮮艷悅目，視覺效果好。過去復(fù)印紙的ISO白度多為90左右，近年來，日本以外的亞洲國(guó)家競(jìng)相生產(chǎn)高白紙。從表5可見，國(guó)產(chǎn)紙的白度屬于全球最高范圍，部分紙的CIE白度已達(dá)160以上；相比之下，北美紙的白度普遍較低，日本紙的白度最低。

紙張的高白度是用熒光增白劑頂起來的，目前廣泛使用的熒光增白劑都是二苯乙烯衍生物，負(fù)電性很強(qiáng)，大量使用不僅對(duì)環(huán)境造成潛在威脅，而且會(huì)顯著干擾紙機(jī)的濕部化學(xué)狀態(tài)。其實(shí)普通用戶市場(chǎng)并不追求很高的紙張白度，企業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)才是推高白度的主要原因。

表5 紙張白度

文化用紙企業(yè)普遍接受紙張視覺白度的重要性。用藍(lán)紫色染料調(diào)整紙張的a*、b*值以后，可以在同等的ISO白度下，獲得更高的CIE白度和柔和的紙張色調(diào)。紙張色相方面，日本紙因?yàn)闊o需高白度，所以a*、b*值不高，其它地區(qū)紙均處在負(fù)b、正a的紫紅色區(qū)域中(圖 2)。

3.5 抗水性能

紙張的“表面能”指表面接受油墨的能力。吸墨性過強(qiáng)，印品墨色色相容易發(fā)淡，墨層缺乏光澤度；吸墨性過弱，印品墨層附著不牢，印跡也不易干燥。當(dāng)表面能在一定范圍時(shí)，紙張的潤(rùn)濕性和粘附力較好。

表6 紙張抗水性能

接觸角是表示紙張表面能的另一種方法，水和乙二醇是兩種常用的測(cè)試溶劑。接觸角愈大，表面能愈低，紙張抗水性愈好。相比之下，國(guó)產(chǎn)紙的接觸角較大，表面能處于較低的范圍(表6)。施膠度明顯高于歐洲、北美和日本紙，說明國(guó)產(chǎn)紙的抗水性較好。

3.6 噴墨打印性能

作為一種打印用紙，打印效果是檢驗(yàn)多功能紙質(zhì)量的最終標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)量良好的紙張應(yīng)該具有良好的油墨接受性，不擴(kuò)散不滲透。

四色打印通過把不同量的青色、品紅色、黃色和黑色油墨以網(wǎng)點(diǎn)的形式疊印在一起來復(fù)制彩色原稿的種種顏色。用兩款噴墨打印機(jī)檢測(cè)紙張的打印效果，采用不同的打印設(shè)備測(cè)試紙張可以檢驗(yàn)紙張的一致性，結(jié)果見表7。

表7 紙張印刷性能

4 結(jié)語

隨著打印、復(fù)印、傳真、掃描一體化，多功能紙已經(jīng)發(fā)展成為一種重要的文化辦公用紙。國(guó)內(nèi)不斷新建現(xiàn)代化紙張生產(chǎn)線，使中國(guó)的多功能紙生產(chǎn)技術(shù)和裝備水平居世界前列。

通過比較紙張性能發(fā)現(xiàn)，主流國(guó)產(chǎn)多功能紙的性能符合世界多功能紙的潮流，各項(xiàng)主要性能均好于或相當(dāng)于其它地區(qū)的紙。

Multipurpose Paper and Comparison

Liu Juntai(Shenzhen SanLiXing Industry Co.,Ltd,Shenzhen 518034,Guangdong,China)

Domestic and overseas multipurpose papers were compared in the aspects of process,paper machines and paper performance.

Multipurpose paper;comparison

劉軍鈦，博士，長(zhǎng)期從事助留劑的研發(fā)和應(yīng)用工作，創(chuàng)建國(guó)內(nèi)首家造紙助留劑專業(yè)網(wǎng)站“助留專家網(wǎng)www.retention.hk”。

2010-04-01