生活用纸浆料纤维分析(Ⅱ)

陈春霞 余伟梅 陈润权 邱玉桂，2

(1.广东省东莞市质量监督检测中心(国家纸制品质量监督检验中心)，广东东莞，523808;2.华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室，广东广州，510640)

近年来，我国生活用纸产业发展迅速，但国内生活用纸产品质量参差不齐。本实验对B、D卫生纸厂原生浆及E卫生纸厂废纸浆系列卫生纸原纸生产线上的浆料及卫生纸原纸进行纤维染色分析，以期为生活用纸原料的鉴别、监控提供一定的参考，从而规范生活用纸市场，为消费者提供安全、健康的生活用纸。

1 实验

1.1 B卫生纸厂原生浆系列

对从B卫生纸厂某条原生浆系列卫生纸原纸生产线取下的4种浆料(短纤维商品浆、中纤维商品浆、长纤维商品浆、蔗渣浆)及卫生纸原纸进行纤维染色分析。

1.2 D卫生纸厂原生浆系列

对从D卫生纸厂某条原生浆系列卫生纸原纸生产线取下的5种原料(长纤维商品浆、甘化厂商品浆、短纤维商品浆、竹浆、蔗渣浆)及卫生纸原纸进行纤维染色分析。

1.3 E卫生纸厂废纸浆系列

对从E卫生纸厂某条废纸浆系列卫生纸原纸生产线取下的脱墨浆及卫生纸原纸进行纤维染色分析。

2 结果与讨论

2.1 B卫生纸厂原生浆系列

2.1.1 短纤维商品浆

短纤维商品浆经Graff C染色［1］后的照片如图1所示。由图1可知，大部分纤维呈鲜蓝色，纤维短、细，较均匀，基本无起毛。鲜蓝色纤维为漂白硫酸盐阔叶木浆纤维。纤维有纹孔，有些纤维头部稍钝;浆料中的导管为纹孔导管(见图1b箭头指示)。因此，该短纤维商品浆具有阔叶木浆的特征［2］，碎片较多。同时，照片中可见枕形、圆形、棒状的草类薄壁细胞(见图1d)，也可见草类螺旋导管(见图1a箭头指示)。

短纤维商品浆经Herzberg染色［1］后，纤维呈紫蓝色，无起毛，帚化程度不高，纤维帚化率为3.2%。

2.1.2 中纤维商品浆

中纤维商品浆经Graff C染色后的照片如图2所示。由图2可知，大部分纤维呈鲜蓝色，纤维短、细;纤维有纹孔，也可见阔叶木纹孔导管(见图2a)。

中纤维商品浆经Herzberg染色后，纤维呈紫蓝色，无起毛，帚化程度不高，纤维帚化率为2.8%。

2.1.3 长纤维商品浆

长纤维商品浆经Graff C染色后的照片如图3所示。由图3可知，纤维整体呈浅蓝灰色，纤维较长、直径较大。浅蓝灰色纤维为漂白硫酸盐针叶木浆纤维。有些纤维端头光滑、头部圆润且壁薄腔大、具缘纹孔和窗格型纹孔明显，属于针叶木春材纤维;有些纤维直径较小、端部尖锐、细胞壁较厚，属于针叶木秋材纤维。

长纤维商品浆经Herzberg染色后，纤维呈紫蓝色，起毛较少，但纤维的端部折断或帚化较多，帚化率为9.9%。

2.1.4 蔗渣浆

蔗渣浆经Graff C染色后的照片如图4所示。从图4可见，纤维呈蓝灰色，直径大，长短不一;细胞壁较薄，纤维表面起毛较少，但碎片较多;图中可见表皮细胞(见图4b箭头指示)、大量体积较大的枕形及棒状薄壁细胞(见图4c)、草类导管(见图4d箭头指示)。

蔗渣浆经Herzberg染色后，纤维呈紫蓝色，表面起毛较少，但有较多碎片和断头，帚化严重处呈深紫色，纤维帚化率为8.9%。

2.1.5 卫生纸原纸

由上述4种浆料配抄而成的卫生纸原纸经分散染色制片后进行纤维分析，Graff C染色结果如图5所示。从图5可见，大部分纤维呈蓝灰色，纤维长短不一且组成较复杂，含有长而粗的针叶木纤维、短而细的阔叶木纤维、短而粗的蔗渣纤维;纤维起毛，有碎片;可见阔叶木的纹孔导管(见图5a箭头指示)、草类螺旋导管(见图5b箭头指示)及网纹导管(见图5c箭头指示)、针叶木春材纤维细胞上的交叉场纹孔及具缘纹孔。图中也可见方形、枕形、圆形草类薄壁细胞及锯齿状表皮细胞。这表明，该卫生纸原纸是由少量针叶木浆、阔叶木浆及蔗渣浆等抄造而成的。

卫生纸原纸经Herzberg染色后，纤维整体呈紫蓝色，分丝帚化较多，起毛严重的部位颜色较深，纤维帚化率为14.1%。

B卫生纸厂某条原生浆系列卫生纸原纸生产线的4种浆料及卫生纸原纸纤维性能如表1所示。由表1可知，长纤维商品浆的纤维长且宽，但由于其配比较低，卫生纸原纸平均纤维长度较短、宽度较小。该厂直接购入商品漂白浆板来抄造卫生纸原纸，因此该系列浆料白度接近(蔗渣浆白度稍低)。4种浆料及卫生纸原纸的荧光白度均很低，表明卫生纸原纸抄造过程中未添加荧光增白剂。浆料及卫生纸原纸的有效残余油墨含量均较低，未超过20 mg/kg［3］，表明该系列浆料抄造的卫生纸原纸未添加废纸浆。浆料纤维分丝帚化较少，短纤维商品浆的纤维帚化率很低，长纤维商品浆及蔗渣浆的纤维帚化率稍高。由于蔗渣浆杂细胞含量较高且纤维壁腔比小，因此，其易打浆。打浆后，卫生纸原纸的纤维帚化率较高，但不超过20%。

2.2 D卫生纸厂原生浆系列

2.2.1 长纤维商品浆

长纤维商品浆经Graff C染色后的照片如图6所示。从图6可见，纤维呈浅蓝灰色，纤维较完整、较粗、较长;染色较浅的纤维壁薄、腔大，具有明显的具缘纹孔及交叉场窗格型纹孔(见图6b箭头指示)，为针叶木春材纤维;染色较深的纤维相对较细，纹孔呈缝隙状，为针叶木秋材纤维。同时，图中可见螺旋裂陷。

长纤维商品浆经Herzberg染色后，纤维整体呈紫蓝色，较长、较粗，帚化稍多，纤维帚化率为12.9%。

表1 B卫生纸厂原生浆系列卫生纸原纸的浆料及卫生纸原纸纤维测试结果

2.2.2 甘化厂商品浆

甘化厂商品浆(由约70%蔗渣浆和20%竹浆组成)经Graff C染色后的照片如图7所示。从图7可见，纤维组成较杂，鲜蓝色纤维长短不一，细长的纤维为竹浆纤维，细胞壁较厚;短粗且壁薄的纤维为蔗渣浆纤维，有较多碎片。照片中可见草类螺旋导管(见图7e箭头指示)、网纹导管(见图7d箭头指示)、环纹导管(见图7f箭头指示)、石细胞(图中细胞壁很厚的圆形深色物)及薄壁细胞(棒状、枕形、圆形)，也可见圆齿状表皮细胞(见图7b箭头指示);甘化厂商品浆为酸法浆，表皮细胞溶解性能较差，故仍有片状的表皮细胞存在。

图6 D卫生纸厂采用的长纤维商品浆Graff C染色照片

甘化厂商品浆经Herzberg染色后，纤维整体呈紫蓝色，有黄色碎片和未分开的薄壁细胞，纤维起毛、帚化较严重，帚化率为13.5%。

图7 D卫生纸厂采用的甘化厂商品浆Graff C染色照片

2.2.3 短纤维商品浆

短纤维商品浆经Graff C染色后的照片如图8所示。从图8可见，纤维呈鲜蓝色，长度偏短，直径较细，纤维有纹孔;纤维的长度及宽度变化较少，纤维基本无起毛;照片中可见阔叶木具缘纹孔导管(见图8b)，也可见黄色胶状物。

短纤维商品浆经Herzberg染色后，纤维整体呈紫蓝色，纤维帚化较少，帚化率为5.9%。

图8 D卫生纸厂采用的短纤维商品浆Graff C染色照片

图9 D卫生纸厂采用的竹浆Graff C染色照片

2.2.4 竹浆

竹浆经Graff C染色后的照片如图9所示。从图9可见，纤维呈蓝灰色且长短不一，纤维起毛较少;可见草类网纹导管(见图9d);含有大量的石细胞、薄壁细胞(圆形、棒形、枕形)及表皮细胞;也含有较多的棕黄色胶状块物质。

竹浆经Herzberg染色后纤维整体呈紫蓝色，纤维粗细不均匀，表面几乎无起毛，帚化不明显，纤维帚化率为7.3%。

2.2.5 蔗渣浆

蔗渣浆经Graff C染色后的照片如图10所示。从图10可见，纤维整体呈蓝紫色，纤维较短、较粗，表面光滑，但断头较多。图中可见齿状表皮细胞(见图10的b和c中箭头指示)、石细胞，大量薄壁细胞(圆形、枕形、棒状)。蔗渣浆的薄壁细胞体积很大。图中也可见草类网纹导管(见图10a)、螺旋导管;图10中的b、d箭头指示处为螺纹导管的增厚部位。

湿蔗渣浆经Herzberg染色后，纤维整体呈紫蓝色，起毛较严重，帚化、碎片也较多，纤维帚化率为 12.4%。

2.2.6 卫生纸原纸

由上述5种浆料配抄而成的卫生纸原纸经Graff C染色后的照片如图11所示。从图11可见，大部分纤维呈蓝灰色，染色有深浅。其中，染色较浅的纤维具有明显的窗格型纹孔，为针叶木纤维;染色较深的纤维有纹孔，为阔叶木纤维。纤维长短不一，组成复杂。纤维起毛，有较多碎片、断头及分丝絮状物。照片中也可见圆齿状表皮细胞(见图11c箭头指示)和草类环纹导管及网纹导管;还含有大量圆形、椭圆形、方形、枕形、棒状的草类薄壁细胞，也有竹类石细胞和阔叶木具缘纹孔导管。

卫生纸原纸经Herzberg染色后，纤维整体呈紫蓝色，帚化较多，纤维帚化率为18.2%。

图10 D卫生纸厂采用的蔗渣浆Graff C染色照片

图11 D卫生纸厂抄造的卫生纸原纸Graff C染色照片

D卫生纸厂某条原生浆系列卫生纸原纸生产线上的5种浆料及卫生纸原纸纤维的性能如表2所示。由表2可知，长纤维商品浆的纤维长度较长、宽度较大，但由于其配比较低，卫生纸原纸纤维平均长度仍较短、宽度较小。该厂直接购入商品漂白浆板抄造卫生纸原纸，竹浆白度较其他4种浆料的稍低;5种浆料的荧光白度很低，而卫生纸原纸的荧光白度较高，表明该厂在卫生纸原纸抄造过程中添加了荧光增白剂。5种浆料及卫生纸原纸的有效残余油墨含量均较低，未超过20 mg/kg，表明该系列浆料抄造的卫生纸原纸未添加废纸浆。浆料纤维分丝帚化较少，短纤维商品浆的纤维帚化率很低，长纤维商品浆的纤维帚化率稍高。经过打浆后，卫生纸原纸的纤维帚化率较高，但不超过20%。

表2 D卫生纸厂原生浆系列卫生纸原纸的浆料及成品纤维测试结果

2.3 E卫生纸厂废纸浆系列

2.3.1 脱墨浆

脱墨浆经Graff C染色后的照片如图12所示。从图12可见，纤维颜色较多，有酒红色、鲜蓝色、蓝灰色、棕黄色、鲜黄色等，但大部分纤维呈蓝灰色。纤维长短不一，组成复杂。其中，深酒红色纤维细而长，浅酒红色纤维较粗;鲜蓝色纤维细而短且有导管(图12c);鲜黄色纤维长短不一，含量较低，存在碎片，可见针叶木纤维窗格型纹孔及阔叶木导管;也有草类圆齿状表皮细胞。照片中可见红色(见图12a)、绿色(见图12d)油墨点。

脱墨浆经Herzberg染色后，纤维整体呈紫色、酒红色，少量呈黄色;纤维起毛、分散及帚化较多，帚化率为20.6%。

2.3.2 卫生纸原纸

由废纸浆抄造的卫生纸原纸经分散染色制片后进行纤维分析，Graff C染色结果如图13所示。由图13可知，纤维颜色较多，有酒红色或棕红色(偏紫)、蓝灰色、亮黄色，还有棕黄色，但大部分纤维呈蓝灰色。照片中也可见草类环纹导管(见图13c)、阔叶木纹孔导管(见图13a)。黄色纤维有纹孔(见图13b)，纤维长短不一，含量较低，可见黄色机械浆纤维束(见图13f)及交叉场射线细胞(见图13e箭头指示)。照片中也可见黄色胶黏物、草类锯齿状表皮细胞(见图13d箭头指示)和石细胞。

卫生纸原纸经Herzberg染色结果如图14所示。从图14可见，纤维大部分呈紫色，少量呈棕黄色;纤维帚化、起毛明显;照片中可见黄色机械浆纤维、化学机械浆纤维及未分散开的纤维束和交叉场射线细胞(见图14b);还可见若干连在一起的锯齿状表皮细胞(见图14c)和黄色胶状物。纤维帚化率为 22.6%。

表3 E卫生纸厂废纸浆系列测试指标

E卫生纸厂某条废纸浆卫生纸原纸生产线的脱墨浆及卫生纸原纸纤维性能如表3所示。由表3可知，脱墨浆和卫生纸原纸的纤维长度均较短，纤维长度以0.5～1.5 mm居多，宽度较小;脱墨浆白度较高，其高白度是由于添加了大量荧光增白剂，这可通过荧光白度体现;脱墨浆的有效残余油墨含量较高，超过20 mg/kg;纤维分丝帚化较多，帚化率基本超过20%。

3 结论

3.1 原生浆系列卫生纸原纸的浆料纤维组成较单一，而卫生纸原纸的纤维组成较复杂，由不同浆料纤维组成。由于长纤维商品浆的配比较低，卫生纸原纸纤维平均长度及宽度也较小。若原生浆系列的浆料荧光白度低，而卫生纸原纸的荧光白度高，说明在卫生纸原纸抄造过程添加了荧光增白剂，这会影响纸品的使用范围;原生浆系列的浆料及卫生纸原纸纤维中均未见油墨脏迹，有效残余油墨含量低;纤维帚化率较低，不超过20%。

3.2 废纸浆系列卫生纸原纸的浆料虽经脱墨处理，但浆料纤维中仍可见油墨脏迹，纤维组成复杂，可见黄色机械浆纤维，甚至未分散开的机械浆纤维束。废纸浆系列卫生纸原纸纤维较短、较细、帚化率较高，荧光白度高，有效残余油墨含量高，这使其应用范围受到限制。

［1］薛崇昀，林 茹，龚 凌.GB/T 4688—2002纸、纸板和纸浆纤维组成的分析［S］.国家质量监督检验检疫总局，2003.

［2］杨淑惠，邱玉桂，谭国民，等.植物纤维化学［M］.北京:中国轻工业出版社，2001.

［3］张清文，王 振，张凤山，等.GB/T 24996—2010纸张中脱墨回用纤维的判定［S］.国家质量监督检验检疫总局，2010.