劉軍鈦 深圳市三力星實業(yè)有限公司 廣東 深圳 (518034)

國產多功能紙與國外紙的比較

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從生產工藝、紙機裝備和紙張性能三個方面，將國產多功能紙與國外紙作了比較。

多功能紙；比較

近十年來，傳統(tǒng)的打印、復印、掃描、傳真機逐漸一體化，被整合成為多功能一體機(Multifunctional machines)，原本用途單一的紙張不僅要適用于打印、復印、掃描和傳真等多項用途，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)”。這種紙屬于不含機械漿未涂布紙(Uncoated woodfree paper)，對定量、挺度、白度、吸收性、平滑度、表面強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(APP)和亞太紙業(yè)(April)，韓國制紙(Hankuk Paper)，馬來西亞森林工業(yè)(Sabah Forest Industries)，泰國造紙(Thai Paper)，美國國際紙業(yè)(International Paper)和寶智紙業(yè)(Boise)等是各地區(qū)主要的生產企業(yè)。

造紙企業(yè)要在市場競爭中取勝，了解市場至關重要。國產多功能紙與國外紙相比，生產情況和紙張性能如何？本文作了比較。

1 紙機

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

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

中國新建設的大型紙機均來自芬蘭美卓和德國福伊特公司，具有國際先進水平。因為這個原因，中國多功能紙主要生產企業(yè)的裝備技術水平明顯高于世界其它地區(qū)。

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

表1 21世紀新建的20萬噸以上不含機械漿未涂布紙機

2 生產工藝

世界主要地區(qū)生產多功能紙采用相類似的生產工藝，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，熒光增白劑增白，染料調色，并進行表面施膠。

表2 不含機械漿未涂布紙機車速世界紀錄

中國引進了許多新型紙機，為了在高車速條件下生產具有高白度高灰分高強度的多功能紙，國內主要生產企業(yè)在基本生產工藝的運用上有新的突破，發(fā)展出更好的增白和助留技術。在紙機速度、紙張性能、化學品應用之間不斷尋求更好的平衡，獲得最佳的經濟效益。

3 紙張性能

對取自中國、北美、歐洲、日本和亞洲其它主要產紙國家重點紙廠的成品紙進行了測定，這些紙均是當地占市場份額高的著名品牌。除了日本紙克重為70克以外，其它紙均為80克，選擇80克的紙作比較是因為定量較高的紙差異性更明顯。取每個國家的平均值，見表3：

3.1 一般性能

多功能紙要有一定的定量和挺度，才能保證紙張在使用時順利完成輸入、轉印、分離、輸出等過程，不會產生卡紙等故障。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，國產紙的定量和挺度均好于其它地區(qū)的紙?？傮w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，一是如何在抄造時把填料保留在紙頁中，二是如何維持良好的紙張強度以及表面強度。在亞洲，日本以外的產紙國普遍追求高成紙灰分，也因此不斷嘗試新型的助留技術。芬歐匯川(常熟)紙業(yè)公司就是在生產高灰分紙張過程中，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，脫水成型，纖維分布的均勻程度是衡量抄紙技術水平高低的一項重要指標，也是紙張質量的基礎，勻度不好會影響紙的光學和物理性能。

β-勻度愈低，勻度指數愈高，紙張勻度愈好。從表4可見，日本紙的勻度最好，國產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使用有較大影響。平滑度過低，不利于轉?。黄交冗^高，則影響輸紙。在合理范圍內，紙張平滑度越好，打印或復印時紙面與打印頭或曬鼓接觸就越均勻和完整，墨的轉移也越充分，印品呈色效果也越好。較低的紙張摩擦系數可以防止出現雙頁進紙現象，特別是表示紙面間最初滑動情況的靜態(tài)摩擦系數。

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

表4 紙張勻度和平滑性能

3.4 光學性能

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。過去復印紙的ISO白度多為90左右，近年來，日本以外的亞洲國家競相生產高白紙。從表5可見，國產紙的白度屬于全球最高范圍，部分紙的CIE白度已達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，負電性很強，大量使用不僅對環(huán)境造成潛在威脅，而且會顯著干擾紙機的濕部化學狀態(tài)。其實普通用戶市場并不追求很高的紙張白度，企業(yè)之間競爭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。用藍紫色染料調整紙張的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。紙張色相方面，日本紙因為無需高白度，所以a*、b*值不高，其它地區(qū)紙均處在負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，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。當表面能在一定范圍時，紙張的潤濕性和粘附力較好。

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，國產紙的接觸角較大，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，說明國產紙的抗水性較好。

3.6 噴墨打印性能

作為一種打印用紙，打印效果是檢驗多功能紙質量的最終標準。質量良好的紙張應該具有良好的油墨接受性，不擴散不滲透。

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點的形式疊印在一起來復制彩色原稿的種種顏色。用兩款噴墨打印機檢測紙張的打印效果，采用不同的打印設備測試紙張可以檢驗紙張的一致性，結果見表7。

表7 紙張印刷性能

4 結語

隨著打印、復印、傳真、掃描一體化，多功能紙已經發(fā)展成為一種重要的文化辦公用紙。國內不斷新建現代化紙張生產線，使中國的多功能紙生產技術和裝備水平居世界前列。

通過比較紙張性能發(fā)現，主流國產多功能紙的性能符合世界多功能紙的潮流，各項主要性能均好于或相當于其它地區(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，長期從事助留劑的研發(fā)和應用工作，創(chuàng)建國內首家造紙助留劑專業(yè)網站“助留專家網www.retention.hk”。

2010-04-01