纸张
浅谈纸张å°åˆ·å“çš„è€ä¹…性
2011-01-28 09:42  ???:3107

  纸张å°åˆ·å“çš„è€ä¹…性通常是指å°åˆ·æ‰€ç”¨çº¸å¼ å’Œæ²¹å¢¨çš„è€ä¹…性,本文é‡ç‚¹è®¨è®ºå°åˆ·æ‰€ç”¨çº¸å¼ çš„è€ä¹…性。纸张的è€ä¹…性是指ç»è¿‡å¾ˆé•¿æ—¶é—´ï¼Œçº¸å¼ ä»èƒ½ä¿æŒå…¶é¢œè‰²å’Œè€æŠ˜åº¦ç­‰ç‰¹æ€§çš„程度。对于å°åˆ·ç”¨çº¸ï¼Œè€ä¹…性表达了纸张å°åˆ·å“的使用寿命或å¯ä»¥ä¿å­˜çš„最长时间。认识ã€äº†è§£ç”šè‡³é¢„测纸张的è€ä¹…性,就å¯ä»¥æ ¹æ®å°åˆ·å“çš„ä¿å­˜æœŸé™è¦æ±‚相应地选择纸张。特别对于折å çº¸ç›’用纸张,尽é‡é¿å…出现内包装物未过期,而纸张已å‘黄的现象。通常把纸张返黄到一定程度或è€æŠ˜åº¦ä¸‹é™åˆ°ä¸€å®šç¨‹åº¦æ‰€ç”¨çš„时间称为纸张的è€ä¹…性。

  影å“纸张è€ä¹…性的因素很多,包括造纸时所用纸浆的ç§ç±»ã€èƒ¶æ–™ã€æ¶‚æ–™ã€é…¸å’Œé‡‘属化åˆç‰©çš„å«é‡ä»¥åŠå­˜å‚¨æˆ–使用时的温度ã€æ¹¿åº¦ã€å…‰ç…§ç­‰ã€‚

  1 å½±å“纸张è€ä¹…性的主è¦å› ç´ 

  纸张的è€ä¹…性由内部因素和外部因素共åŒå†³å®šã€‚其内部因素包括纸浆的ç§ç±»å’Œè´¨é‡ã€èƒ¶æ–™ã€æ¶‚æ–™ã€é…¸å’Œé‡‘属化åˆç‰©çš„å«é‡åŠçº¸é¡µä¸­çš„其它æˆåˆ†ç­‰ï¼Œè¿™äº›éƒ½ç”±åˆ¶æµ†é€ çº¸è¿‡ç¨‹æ‰€å†³å®šã€‚外部因素是指纸的贮è—或使用的æ¡ä»¶ï¼Œå¦‚温度ã€ç›¸å¯¹æ¹¿åº¦ã€å…‰ç…§ã€å¤§æ°”的污染程度等。

  1)纸浆中的残余木素和浆料的洗净程度ã€æ¼‚白的段数和方法对纸张è€ä¹…性的影å“

  纸浆中的残余木素å«é‡å’Œæµ†æ–™çš„洗净程度ã€æ¼‚白的段数和方法等,都明显地影å“纸张白度的稳定性。木素与纤维ã€åŠçº¤ç»´ç´ çš„线状分å­ä¸åŒï¼Œå®ƒæ˜¯ä¸€ç§ç«‹ä½“网状的大分å­ç»“构,其分å­å¼ç”¨C138H138O35表示。木素是纸张中的有害æˆåˆ†ï¼Œæœ¨ç´ æ®‹ç•™åœ¨çº¸å¼ ä¸­ä¼šä½¿é€ å‡ºçš„纸张å‘脆,机械强度é™ä½Žï¼Œå—日光的照射åŽï¼Œä¼šæ˜¾ç¤ºå‡ºæœ¨ç´ çš„黄è¤è‰²ï¼Œå½±å“纸张的白度。木素能够溶解于酸ã€ç¢±æº¶æ¶²ä¸­ï¼Œåœ¨å„ç§æ°§åŒ–剂的作用下能够å‘生分解。在造纸制浆过程中,利用这一性质,å¯å°½é‡ä¿å­˜åŽŸæ–™ä¸­çš„纤维素和åŠçº¤ç»´ç´ ï¼Œè€Œé™¤åŽ»æœ¨ç´ ã€‚新闻纸之所以返黄迅速,主è¦åŽŸå› å°±æ˜¯æ‰€ä½¿ç”¨çš„磨木浆就没有脱除木æ原料中的木素,而且一般ä¸ç»è¿‡æ¼‚白或仅进行å•æ®µè¿‡æ°§åŒ–氢漂白。

  2)纸本身的pH值对纸张è€ä¹…性的影å“

  研究结果表明,纸本身的pH值是影å“纸张的è€ä¹…性最é‡è¦çš„因素。如果纸的pH值较低,则纸中过度的酸性会加快纤维素的é™è§£ã€‚在酸性纸张中,氢离å­ä¿ƒä½¿çº¤ç»´ç´ å¤§åˆ†å­çš„“氧桥â€æ–­è£‚,促进纤维素å‘生水解å应和氧化作用,而且这些作用å‡æ¯”较强烈。会使纸张å°åˆ·å“严é‡è¤ªè‰²ï¼Œé…¸æ€§è¶Šå¼ºï¼Œè¿™ç§çŽ°è±¡å°±è¶Šä¸¥é‡ã€‚纸张的酸性å¯èƒ½æœ‰å¤šç§æ¥æºï¼Œä½†å…¶ä¸­æœ€ä¸»è¦çš„æ¥æºæ˜¯æ–½èƒ¶ä¸­æ‰€ç”¨çš„明矾,明矾水解导致在纸中形æˆç¡«é…¸ã€‚所以现在制造è€ä¹…性较好的档案文献用纸,è¦æ±‚采用ä¸åŠ æ˜ŽçŸ¾çš„中性施胶法。纸中的酸性æ¥æºè¿˜æœ‰åˆ¶æµ†å’Œæ¼‚白。亚硫酸ç›çº¸æµ†æ‰€æŠ„的纸,因为pH值低和酸性蒸煮æ¡ä»¶å¯¹æ¤ç‰©çº¤ç»´çš„特殊作用,故è€ä¹…性ä¸å¦‚ç¡«é…¸ç›æµ†æ‰€æŠ„造的纸;如果漂白终了纸浆中残氯å«é‡è¾ƒé«˜ï¼Œåˆ™çº¸æµ†ä¸­çš„氯离å­ä¸Žæ°´ä½œç”¨äº§ç”Ÿç›é…¸å’Œæ¬¡æ°¯é…¸ï¼Œä½¿çº¸å¼ çš„pH值较低而导致纸的è€ä¹…性下é™ã€‚

  对于pH值较高的纸张æ¥è¯´ï¼Œå¼ºç¢±æ€§ä¹Ÿä¸åˆ©äºŽæ高纸张的使用寿命,因为纤维素在碱性较高的æ¡ä»¶ä¸‹ï¼Œå…¶æ°§åŒ–é™è§£é€Ÿåº¦ä¹Ÿä¼šå¤§å¤§åŠ å¿«ã€‚因此对于å°åˆ·ç”¨çº¸æ¥è¯´ï¼Œå¼ºé…¸ã€å¼ºç¢±æ€§å¯¹äºŽå°åˆ·å“çš„è€ä¹…性都有很大的破å作用。[next]

  3)造纸所用的纤维ç§ç±»å’Œè´¨é‡å¯¹çº¸å¼ è€ä¹…性的影å“

  造纸所用的纤维ç§ç±»å’Œè´¨é‡ä¹Ÿæ˜¯å†³å®šçº¸çš„è€ä¹…性的一ç§é‡è¦å› ç´ ã€‚从棉花ã€ç ´å¸ƒã€äºšéº»ã€æª€çš®ç­‰å¾—æ¥çš„纤维,å¯ç”¨ä½œåˆ¶é€ è€ä¹…性好的纸的原料,原因是这些原料制得的纸浆纤维素å«é‡é«˜ï¼Œè€Œä¸”纤维素的èšåˆåº¦ä¹Ÿå¾ˆé«˜ã€‚è‰æµ†çº¤ç»´åˆ™æ­£å¥½ç›¸å,所以ä¸å®œç”¨äºŽåˆ¶é€ è€ä¹…性好的纸。

  纤维素是一ç§ç™½è‰²ã€æ— å‘³ã€æ— è‡­çš„碳水化åˆç‰©ï¼Œä¸æº¶äºŽæ°´å’Œç¨€é…¸ã€ç¨€ç¢±åŠä¸€èˆ¬æœ‰æœºæº¶å‰‚,但能够在浓硫酸作用下水解,化学分å­å¼ä¸º(C6H10O5)。它是由大é‡è‘¡è„糖基构æˆçš„链状高分å­åŒ–åˆç‰©ã€‚纤维素的强度,由èšåˆåº¦æ¥å†³å®šï¼Œèšåˆåº¦æ„ˆå¤§ï¼Œå…¶å¼ºåº¦äº¦æ„ˆå¤§ã€‚韧皮类纤维èšåˆåº¦è¾ƒé«˜ï¼Œæ£‰çº¤ç»´æ¬¡ä¹‹ï¼Œæœ¨çº¤ç»´åˆæ¬¡ï¼Œè‰çº¤ç»´æœ€æ¬¡ã€‚因此,用棉ã€éº»çº¤ç»´é€ çš„纸比用è‰æœ¨çº¤ç»´é€ çš„纸张的机械强度高。èšåˆåº¦é«˜çš„棉ã€éº»çº¤ç»´ï¼Œå¤šç”¨äºŽåˆ¶é€ é«˜çº§çº¸å¼ ã€‚

  4)纸中的å„ç§æ·»åŠ ç‰©è´¨å¯¹çº¸å¼ è€ä¹…性的影å“

  纸中添加物质的存在,如å„ç§èƒ¶æ–™ã€å¡«æ–™ã€é¢œæ–™ä»¥åŠå…¶å®ƒå„ç§å„样的添加剂,也都在一定程度上影å“纸的化学稳定性和è€ä¹…性。

  ①填料。填料的白度因其ç§ç±»å’Œç­‰çº§çš„ä¸åŒï¼Œæœ‰è¾ƒå¤§çš„差别。如果使用比浆料的白度高的填料,则加填é‡è¶Šå¤šï¼Œçº¸å¼ çš„白度就越高。

  ②染料。æ¯ç§æŸ“料都有一定的特性波长,在该波长处å¸æ”¶å…‰æœ€å¤šï¼Œè¿™å°±æ˜¯é€šå¸¸æ‰€è¯´çš„最大å¸æ”¶æ³¢é•¿ã€‚在选择染料时,应使该染料在测é‡ç™½åº¦çš„光波长附近ä¸ä¼šå½±å“å…¶å射率,既能调正纸张颜色,åˆä¸æ˜Žæ˜¾åœ°å½±å“纸张的白度。

  ③浆料。浆料白度是影å“纸张白度最é‡è¦çš„因素。使用100%的漂白纸浆抄造的高级纸,以åŠç”¨å®ƒä½œä¸ºåŽŸçº¸çš„高级涂料å°åˆ·çº¸çš„白度在80%å·¦å³ã€‚相比之下,é…有机械木浆的中级纸åŠä¸­çº§æ¶‚æ–™å°åˆ·çº¸çš„白度就会低一些,这类纸的白度å–决于使用的浆料的白度以åŠæµ†æ–™çš„é…比。

  ④涂料。涂料å°åˆ·çº¸çš„白度是由原纸的白度ã€æ¶‚料的白度以åŠæ¶‚布é‡æ¥ç¡®å®šçš„。如果原纸的白度高于涂层,一些é€è¿‡æ¶‚层的光线将被原纸表é¢å射回去,并å†æ¬¡é€šè¿‡æ·±å±‚涂层的表é¢å射出æ¥ï¼Œåˆ™ç™½åº¦ä¹Ÿå¯æ高。如果原纸的白度低,则被原纸表é¢å¸æ”¶çš„å…‰é‡å¢žåŠ ï¼Œå†é€šè¿‡æ¶‚层å射出æ¥çš„å…‰å‡å°‘,从而会é™ä½Žæ¶‚布é¢çš„白度。当然,涂布层在完全ä¸é€å…‰çš„情况下,涂布纸的白度ä¸å—原纸的影å“。然而,涂布层的厚度和é€å…‰æ€§èƒ½å†³å®šäº†å®ƒä¸å…·å¤‡å¯¹åŽŸçº¸ç™½åº¦çš„完全掩盖能力,所以原纸白度也影å“涂布纸的白度。

  如果在涂料中加入二氧化钛这ç§ç™½åº¦é«˜ã€ä¸é€æ˜Žåº¦ä¹Ÿå¾ˆé«˜çš„颜料,则ä¸ä»…å¯ä»¥æ高涂层本身的白度,而且还由于它的ä¸é€æ˜Žåº¦é«˜è¦†ç›–了原纸的原色,å¯ä½¿æ¶‚布层表é¢çš„白度得到进一步的æ高。

  è¦æƒ³æ高纸张的白度,最é‡è¦çš„是è¦é€‰ç”¨ç™½åº¦æ¯”较高的纸浆,å³åŠ å¼ºå¯¹çº¸æµ†çš„漂白。其次è¦é€‰æ‹©å¥½å¡«æ–™ï¼Œå½“填料的白度比纤维组分的白度高时,就å¯ä»¥å†²æ·¡çº¸æµ†çš„黄色色调而明显æ高纸的白度。填料的白度按其ç§ç±»å’Œç­‰çº§æœ‰è¾ƒå¤§çš„差别,选择的填料白度比纸浆越高,添加的é‡è¶Šå¤§ï¼Œçº¸å¼ çš„白度也就æ高越明显。

  无论涂布纸还是éžæ¶‚布纸,都å¯é‡‡ç”¨åœ¨çº¸æµ†æˆ–涂料中添加è§å…‰å¢žç™½å‰‚æ¥æ高纸的白度。这是由于è§å…‰å¢žç™½å‰‚å¯ä»¥å¸æ”¶çœ‹ä¸è§çš„紫外光,并将紫外光转å˜ä¸º450nmçš„è“光,从而使è“å…‰å射率增加,白度值æ高。ä¸è¿‡ï¼Œè§å…‰å¢žç™½å‰‚对白度较低的浆料和涂料,其增白效果å分微弱,这是因为紫外线被颜色深é‡çš„纤维或涂料å¸æ”¶ï¼Œä¸èƒ½è½¬å˜ä¸ºå¯è§å…‰çš„缘故。

  在éžæ¶‚布纸的生产中,往往在加胶ã€åŠ çŸ¾ã€åŠ å¡«åŽçš„纸料中,加入少é‡å“è“ã€æ¹–è“或å“红,以达到显白的目的。在纸浆中加入少é‡è“紫色或红è“色染料,å¯ä»¥å¸æ”¶500~600nm的黄色或橙黄色光谱,使得ç¨å‘ˆé»„色的纸浆黄色消失,甚至略微呈现è“色或ç¨å¾®å‘红。ç»è¿‡è¿™æ ·å¤„ç†çš„纸张,用白度计测其白度并没有æ高,但人眼看起æ¥å´æ˜¾å¾—比较白了。这是因为所加染料没有使纸张的å射光增强,而是把è¦å射出æ¥çš„一部分黄光å¸æ”¶äº†ã€‚因此,当用肉眼观察时,纸张的白度得到了一定的改善。[next]

  2 æ高纸张è€ä¹…性的方法

  一般æ¥è¯´æ高纸张的è€ä¹…性有如下几ç§æ–¹æ³•ï¼š

  1)为æ高光稳定性,加造纸添加剂(如碳酸钙ã€é’›ç™½ã€é”Œç™½)ã€é˜²ç´«å¤–线剂ã€è§å…‰å¢žç™½å‰‚ç­‰å‡å¯é˜»æ­¢ç™½åº¦é™ä½Žã€‚

  æ¤ç‰©çº¤ç»´ä¸€èˆ¬éƒ½å…·æœ‰è‡ªèº«çš„颜色,所以制造白纸须加入增白剂,æ高纸张的白度,一般用于纸张的填料如碳酸钙ã€é’›ç™½ã€é”Œç™½ç­‰å‡ä¸ºç™½è‰²é¢œæ–™ï¼Œå› è€Œå¡«æ–™çš„加入能增加纸张的白度。白度的增加程度部分å–决于填料的白度,部分å–决于颜料的粒径与é®ç›–能力。纸张的白度还å–决于浆料的白度和打浆程度。如果将这些填料加到高白度的浆料中,填料的增加效果将é™ä½Žã€‚

  ②改å˜é€ çº¸åŽŸæ–™ï¼Œå¦‚将针å¶æœ¨ã€é˜”å¶æœ¨æ”¹ä¸ºéžæœ¨æ纤维。用棉花ã€ç ´å¸ƒã€äºšéº»ã€æª€çš®ç­‰å¾—æ¥çš„纤维因纸浆纤维素å«é‡é«˜ï¼Œä¸”纤维素的èšåˆåº¦ä¹Ÿå¾ˆé«˜ï¼Œå¯ç”¨æ¥åˆ¶é€ è€ä¹…性好的纸张。

  ③正确地使用纸张也å¯ä»¥æ高纸张的è€ä¹…性。纸张的è€ä¹…性与贮存的æ¡ä»¶å…³ç³»å¾ˆå¤§ï¼Œæ‰€ä»¥è¦ä¸¥æ ¼æŽ§åˆ¶äº§å“包装盒ã€ä¹¦ç±ã€æ–‡çŒ®è´®å­˜çŽ¯å¢ƒçš„温度ã€æ¹¿åº¦å’Œå…‰ç…§ç­‰ã€‚温度以12~25℃为宜,å高会使纸中少é‡çš„化学物质(如æŸäº›é…¸æ€§ç‰©è´¨)对纤维素的破å作用加大,过低则会使纸张中所å«æ°´åˆ†ç»“冰,这样会使纸的内部结构é­åˆ°ç ´å。相对湿度一般应为40%~55%,这样å³ä¸Žçº¸çš„水分平衡æ¡ä»¶ç›¸é€‚应。