国产多功能纸与国外纸的比较

刘军钛 深圳市三力星实业有限公司 广东 深圳 (518034)

国产多功能纸与国外纸的比较

刘军钛 深圳市三力星实业有限公司 广东 深圳 (518034)

从生产工艺、纸机装备和纸张性能三个方面，将国产多功能纸与国外纸作了比较。

多功能纸；比较

近十年来，传统的打印、复印、扫描、传真机逐渐一体化，被整合成为多功能一体机(Multifunctional machines)，原本用途单一的纸张不仅要适用于打印、复印、扫描和传真等多项用途，而且还要满足喷墨或激光打印的要求，因而被称为“多功能纸(Multipurpose paper)”。这种纸属于不含机械浆未涂布纸(Uncoated woodfree paper)，对定量、挺度、白度、吸收性、平滑度、表面强度和耐光性有一定要求，多为小规格纸。

西欧、北美和亚洲是全球多功能纸的三大产地，芬兰芬欧汇川(UPM)和斯道拉恩索(Stora Enso)，日本制纸(Nippon Paper)和王子制纸(Oji Paper)，印尼金光集团(APP)和亚太纸业(April)，韩国制纸(Hankuk Paper)，马来西亚森林工业(Sabah Forest Industries)，泰国造纸(Thai Paper)，美国国际纸业(International Paper)和宝智纸业(Boise)等是各地区主要的生产企业。

造纸企业要在市场竞争中取胜，了解市场至关重要。国产多功能纸与国外纸相比，生产情况和纸张性能如何？本文作了比较。

1 纸机

新型多功能纸机作为一种未涂布纸机，普遍采用白水稀释流浆箱、夹网成形、宽压区压榨、计量表面施胶机等新技术。

在21世纪头10年里，北美地区受纸张产量下降影响，新增文化纸机的活动基本停顿。全球新建的不含机械浆未涂布纸机主要分布在亚洲，尤其是中国(表1)。

中国新建设的大型纸机均来自芬兰美卓和德国福伊特公司，具有国际先进水平。因为这个原因，中国多功能纸主要生产企业的装备技术水平明显高于世界其它地区。

亚洲纸机的车速跻身世界前两名，其中中国芬欧汇川(常熟)纸业有限公司1号纸机所创造的世界记录已经保持了三年以上(表2)。

表1 21世纪新建的20万吨以上不含机械浆未涂布纸机

2 生产工艺

世界主要地区生产多功能纸采用相类似的生产工艺，纤维原料以漂白针叶木浆和阔叶木浆为主，中性抄纸，AKD或ASA施胶，碳酸钙做填料，阳离子淀粉增强，荧光增白剂增白，染料调色，并进行表面施胶。

表2 不含机械浆未涂布纸机车速世界纪录

中国引进了许多新型纸机，为了在高车速条件下生产具有高白度高灰分高强度的多功能纸，国内主要生产企业在基本生产工艺的运用上有新的突破，发展出更好的增白和助留技术。在纸机速度、纸张性能、化学品应用之间不断寻求更好的平衡，获得最佳的经济效益。

3 纸张性能

对取自中国、北美、欧洲、日本和亚洲其它主要产纸国家重点纸厂的成品纸进行了测定，这些纸均是当地占市场份额高的著名品牌。除了日本纸克重为70克以外，其它纸均为80克，选择80克的纸作比较是因为定量较高的纸差异性更明显。取每个国家的平均值，见表3：

3.1 一般性能

多功能纸要有一定的定量和挺度，才能保证纸张在使用时顺利完成输入、转印、分离、输出等过程，不会产生卡纸等故障。较高的纸张的厚度和松厚度有利于提高纸的挺度。

从表3可以看出，国产纸的定量和挺度均好于其它地区的纸。总体而言，各地纸的松厚度差别不大。

表3 纸张一般性能

3.2 成纸灰分

亚洲纸和欧洲纸的灰分普遍高于20%，日本纸的灰分最低(图1)。提高灰分可以节约纤维，降低纸张生产成本，改善纸张的硬度。但是，提高成纸灰分有两大困难，一是如何在抄造时把填料保留在纸页中，二是如何维持良好的纸张强度以及表面强度。在亚洲，日本以外的产纸国普遍追求高成纸灰分，也因此不断尝试新型的助留技术。芬欧汇川(常熟)纸业公司就是在生产高灰分纸张过程中，成为全球首家使用双微粒、六组份助留剂系统的造纸企业。

3.3 匀度和平滑性能

抄纸采用喷浆上网，脱水成型，纤维分布的均匀程度是衡量抄纸技术水平高低的一项重要指标，也是纸张质量的基础，匀度不好会影响纸的光学和物理性能。

β-匀度愈低，匀度指数愈高，纸张匀度愈好。从表4可见，日本纸的匀度最好，国产纸的匀度好于北美纸，但略差于欧洲纸。

多功能纸的平滑性能对使用有较大影响。平滑度过低，不利于转印；平滑度过高，则影响输纸。在合理范围内，纸张平滑度越好，打印或复印时纸面与打印头或晒鼓接触就越均匀和完整，墨的转移也越充分，印品呈色效果也越好。较低的纸张摩擦系数可以防止出现双页进纸现象，特别是表示纸面间最初滑动情况的静态摩擦系数。

用PPS测试法测试纸面的粗糙程度，测量条件更接近实际打印的状态。从表4可见，国产纸的平滑度较高，摩擦系数较低。另外国产纸平滑度两面差与日本纸相当，都好于欧洲、北美和亚洲其它国家纸。

表4 纸张匀度和平滑性能

3.4 光学性能

多功能纸均为白纸，白度高的纸张，可以反射更多的色光，使印品墨色鲜艳悦目，视觉效果好。过去复印纸的ISO白度多为90左右，近年来，日本以外的亚洲国家竞相生产高白纸。从表5可见，国产纸的白度属于全球最高范围，部分纸的CIE白度已达160以上；相比之下，北美纸的白度普遍较低，日本纸的白度最低。

纸张的高白度是用荧光增白剂顶起来的，目前广泛使用的荧光增白剂都是二苯乙烯衍生物，负电性很强，大量使用不仅对环境造成潜在威胁，而且会显著干扰纸机的湿部化学状态。其实普通用户市场并不追求很高的纸张白度，企业之间竞争才是推高白度的主要原因。

表5 纸张白度

文化用纸企业普遍接受纸张视觉白度的重要性。用蓝紫色染料调整纸张的a*、b*值以后，可以在同等的ISO白度下，获得更高的CIE白度和柔和的纸张色调。纸张色相方面，日本纸因为无需高白度，所以a*、b*值不高，其它地区纸均处在负b、正a的紫红色区域中(图 2)。

3.5 抗水性能

纸张的“表面能”指表面接受油墨的能力。吸墨性过强，印品墨色色相容易发淡，墨层缺乏光泽度；吸墨性过弱，印品墨层附着不牢，印迹也不易干燥。当表面能在一定范围时，纸张的润湿性和粘附力较好。

表6 纸张抗水性能

接触角是表示纸张表面能的另一种方法，水和乙二醇是两种常用的测试溶剂。接触角愈大，表面能愈低，纸张抗水性愈好。相比之下，国产纸的接触角较大，表面能处于较低的范围(表6)。施胶度明显高于欧洲、北美和日本纸，说明国产纸的抗水性较好。

3.6 喷墨打印性能

作为一种打印用纸，打印效果是检验多功能纸质量的最终标准。质量良好的纸张应该具有良好的油墨接受性，不扩散不渗透。

四色打印通过把不同量的青色、品红色、黄色和黑色油墨以网点的形式叠印在一起来复制彩色原稿的种种颜色。用两款喷墨打印机检测纸张的打印效果，采用不同的打印设备测试纸张可以检验纸张的一致性，结果见表7。

表7 纸张印刷性能

4 结语

随着打印、复印、传真、扫描一体化，多功能纸已经发展成为一种重要的文化办公用纸。国内不断新建现代化纸张生产线，使中国的多功能纸生产技术和装备水平居世界前列。

通过比较纸张性能发现，主流国产多功能纸的性能符合世界多功能纸的潮流，各项主要性能均好于或相当于其它地区的纸。

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

刘军钛，博士，长期从事助留剂的研发和应用工作，创建国内首家造纸助留剂专业网站“助留专家网www.retention.hk”。

2010-04-01