卷烟纸罗纹强度的影响因素

王 颖

(杭州华丰纸业有限公司，浙江杭州，310011)

卷烟纸的罗纹强度是影响卷烟外观的一个重要指标，是雕印机在卷烟纸表面所压印痕凹凸程度的立体表现［1］。卷烟纸罗纹强度反映了卷烟纸罗纹的深浅，卷烟纸罗纹强度越高，表示卷烟纸的罗纹越深，罗纹越清晰;反之亦然。

卷烟纸的罗纹是通过机械作用使纸面形成清晰、美观的细条纹，国内用来压纹的设备主要为丝纹辊和包胶辊。丝纹辊是带有表面刻纹的钢辊，镀一层高硬度防锈材料。卷烟纸的罗纹主要有纵向纹和横向纹之分，如今又扩展出了多种模式的罗纹，如斜纹、波浪纹、宽罗纹。卷烟纸罗纹的深浅程度由浅罗纹逐步发展成为中等深度罗纹、深罗纹和超深罗纹。卷烟纸的压纹工艺主要有3种:机外压纹、烘干部压纹和湿部压纹。目前很少采用机外压纹工艺;烘干部压纹接纸比较容易，罗纹较清晰，但加压过大易形成压溃，且罗纹深浅不一;湿部压纹可以达到比较深的罗纹，较先进的卷烟纸造纸机采用可控中高辊替代普通包胶辊，主要是控制纸幅横向各点罗纹一致，目前国内外高档卷烟纸造纸机大部分采用湿部压纹工艺。在网部已成形的湿纸幅被真空吸移辊吸入真空压榨压区进行压榨脱水，出压榨的湿纸幅被引到丝纹辊和可控中高辊之间进行压纹。以往卷烟纸的罗纹深浅及清晰程度通过目测来判别。近年来，随着科技的发展，生产出了罗纹强度测定仪，从而使卷烟纸罗纹强度这一外观性能指标有了量化的测定数据。

本实验从浆种、浆料配比、打浆度、碳酸钙形态、压榨压力、罗纹压力、纸张定量对卷烟纸罗纹强度的影响进行了分析，旨为卷烟纸生产企业控制卷烟纸罗纹强度提供参考。

1 实验

(1)卷烟纸是采用针叶木浆与阔叶木浆配抄，实验对比了亚硫酸盐针叶木浆与硫酸盐针叶木浆、桦木浆与桉木浆对卷烟纸罗纹强度的影响。

(2)用不同的针叶木浆与阔叶木浆配比，比较卷烟纸的罗纹强度。

(3)桦木浆打浆度对卷烟纸罗纹强度的影响。

(4)碳酸钙的形态对卷烟纸罗纹强度的影响。

(5)压榨压力对卷烟纸罗纹强度的影响。

(6)罗纹压力对卷烟纸罗纹强度的影响。

(7)卷烟纸的纸张定量对卷烟纸罗纹强度的影响。

2 结果与分析

2.1 浆种对卷烟纸罗纹强度的影响

浆种对卷烟纸罗纹强度的影响见表1。

从表1可以看出，亚硫酸盐针叶木浆和桦木浆比其他3种浆的卷烟纸罗纹强度均高。这是因为硫酸盐针叶木浆比亚硫酸盐针叶木浆的打浆速度慢，在硫酸盐浆和亚硫酸盐浆中残留木素的分布不同，硫酸盐浆中木素在整个细胞壁中分布较为均匀，而亚硫酸盐浆中木素集中分布于纤维的外层，半纤维素的分布与木素相似，此外，硫酸盐针叶木浆纤维中纤维素的平均聚合度分布比亚硫酸盐针叶木浆更均匀，但硫酸盐针叶木浆纤维的平均聚合度比亚硫酸盐针叶木浆的高;且硫酸盐针叶木浆中木素含量和润胀能力较低。当其他条件相同时，在打浆过程中，硫酸盐针叶木浆纤维比亚硫酸盐针叶木浆纤维次生壁外层的破除和外比表面的增长都明显地缓慢，从而难于打浆。此外，硫酸盐针叶木浆的糖尾酸含量较低，而亚硫酸盐针叶木浆的糖尾酸含量较高，糖尾酸含有大量可电离的羧基(为极性集团)，能促进打浆作用。总游离羧基含量越高，吸水作用越大，打浆越易，同时纤维也易变形。所以，相同条件下，硫酸盐针叶木浆的打浆度低，而打浆度低的卷烟纸紧度高，难于压纹，故其罗纹强度低。

桦木浆的纤维长度和宽度均比桉木浆纤维大(桦木浆纤维长度1.24 mm，宽19.1 μm，长宽比65;桉木浆纤维长度0.68 mm，宽度15.8 μm，长宽比43)，纤维长利于纤维在压区中变形。所以，配有桦木浆的卷烟纸罗纹强度偏高。

2.2 浆料配比对卷烟纸罗纹强度的影响

浆料配比对卷烟纸罗纹强度的影响见表2。

从表2可以看出，随着针叶木浆用量的增加，卷烟纸的罗纹强度也逐渐增加。这是因为针叶木浆纤维较粗且长，细胞壁薄腔大，壁腔比小，容易吸水润胀和分丝帚化，纤维柔软性好，进压区时受压力作用易变形。桦木浆纤维短，宽度小，壁腔比大，纤维较僵硬，进压区时不易变形。因此，生产过程中适当提高针叶木浆配比可提高卷烟纸罗纹强度。

表1 浆种对卷烟纸罗纹强度的影响

表2 浆料配比对卷烟纸罗纹强度的影响

2.3 桦木浆打浆度对卷烟纸罗纹强度的影响

桦木浆打浆度对卷烟纸罗纹强度的影响见表3。综合考虑卷烟纸的强度和透气度，卷烟纸浆料的最佳配比为30%∶70%。

表3 桦木浆打浆度对卷烟纸罗纹强度的影响

从表3可以看出，随着桦木浆打浆度的提高，卷烟纸罗纹强度下降。这是因为打浆过程中降低了纤维长度，从而不利于进压区纤维的变形。

2.4 碳酸钙形态对卷烟纸罗纹强度的影响

卷烟纸中添加的填料主要是碳酸钙。碳酸钙不仅对卷烟纸匀度、透气度、不透明度有影响，而且对罗纹强度也有影响。碳酸钙的晶体类型主要有4种:纺锤形，球形聚合体，棱形体，针形体。其中纺锤形碳酸钙为卷烟纸的最佳填料，其他几种碳酸钙对匀度、填料保留率都有一定影响。碳酸钙形态对卷烟纸罗纹强度的影响见表4。

表4 碳酸钙形态对卷烟纸罗纹强度的影响

从表4可以看出，与固体碳酸钙相比，使用液体碳酸钙能提高卷烟纸的罗纹强度。制钙工艺大部分是在石灰乳液中通CO2生成沉淀物 (CaO+CO2=Ca-CO3)，再固化而成固体碳酸钙。在碳酸钙固化过程中，由于受内力作用很多晶体发生变化，很少一部分成纺锤形。目前较先进的制钙工艺不进行固化，这就使大部分碳酸钙晶型呈纺锤状，这种碳酸钙笔者称之为液体碳酸钙。液体碳酸钙在纸幅纤维中均匀分布，当纸幅进入压区后，受压力作用颗粒与颗粒之间易产生滑动，给纤维足够的变形空间，纤维在很小的压力下就可以变形，故而提高了卷烟纸的罗纹强度。

2.5 压榨压力对卷烟纸罗纹强度的影响

压榨压力对卷烟纸罗纹强度的影响见表5。

表5 压榨压力对卷烟纸罗纹强度的影响

从表5可以看出，降低压榨压力，即增加进罗纹辊的纸幅水分，能提高卷烟纸的罗纹强度。这是因为一方面水分含量大纤维柔软，容易在压区压力作用下变形;另一方面，水分存在于纤维之间，使纤维之间有空隙，也有利于纤维变形。水分含量低，纤维挺硬，纤维间孔隙也少，纤维很难变形。但进罗纹辊的纸幅水分也不能太高，进干燥部水分含量高，一方面增加汽耗，另一方面在烘缸表面易粘缸，产生料沫等而影响正常生产。

2.6 罗纹压力对卷烟纸罗纹强度的影响

罗纹压力对卷烟纸罗纹强度的影响见表6。

表6 罗纹压力对卷烟纸罗纹强度的影响

由表6可以看出，随着罗纹压力的增加，罗纹强度逐渐增加。(作用于纸幅上的压纹辊压力越大，压纹区域的不透明度越低，结果导致压纹区域与非压纹区域纸张不透明度的差值越大，因此，卷烟纸罗纹强度越高。)

2.7 卷烟纸定量对卷烟纸罗纹强度的影响

卷烟纸定量对卷烟纸罗纹强度的影响见表7。

表7 卷烟纸定量对卷烟纸罗纹强度的影响

从表7可以看出，相同条件下，卷烟纸纸张定量越高，罗纹强度越低。这是由于纸张定量大，单位横截面积上的纤维数量多，在一定压力作用下，单根纤维所受的压力越小，纤维变形就小，导致罗纹浅。

3 结论

3.1 使用亚硫酸盐针叶木浆与桦木浆配比抄造卷烟纸，可提高卷烟纸的罗纹强度。

3.2 配比中针叶木浆用量的增加，卷烟纸的罗纹强度提高。

3.3 桦木浆打浆度低时，卷烟纸的罗纹强度提高。

3.4 相比固体碳酸钙，使用液体碳酸钙的卷烟纸的罗纹强度提高。

3.5 降低压榨压力，增加进罗纹辊的纸幅水分，卷烟纸的罗纹强度提高。

3.6 增加罗纹压力，卷烟纸的罗纹强度提高。

3.7 卷烟纸的定量越高，卷烟纸的罗纹强度越低。

［1］ LIU Yong，CAO Ting-ting，ZHANG Long，et al．The Design of the Marking Intensity of Cigarette Paper［J］．China Pulp ＆ Paper，2008，27(10):52．刘 勇，曹婷婷，张 龙，等．卷烟纸罗纹强度检测系统的设计［J］．中国造纸，2008，27(10):52． CPP