无硫纸，顾名思义，是指生产过程中严格控制硫及硫化物含量，成品纸张中硫含量极低或检测不到硫的纸张。这种纸张主要用于需要长期保存、对酸性物质敏感的重要领域，如档案、古籍修复、艺术品保存、印刷品、重要证书等。硫化物是导致纸张酸化、脆化、发黄的主要元凶之一，因此无硫纸的生产关键在于原材料的选择和工艺控制。其主要原材料包括：
1.纸浆：
*漂白化学浆：这是生产无硫纸的原料。
*硫酸盐浆（KP浆）：是目前主流的选择。虽然其制浆过程（碱法）使用含硫的化学品（），但现代的无元素氯（ECF）或全无氯（TCF）漂白技术可以去除制浆过程中残留的硫化物和含硫副产物（如硫醇、硫醚等），终得到硫含量极低、白度高、强度好的纸浆。选择经过严格脱硫处理的硫酸盐浆是关键。
*亚硫酸盐浆（SP浆）：其制浆过程（酸法）本身就使用含硫的亚硫酸盐（如亚硫酸氢钙/镁/钠等）。虽然理论上经过深度漂白和洗涤可以去除大部分硫，但残留风险相对硫酸盐浆（经过ECF/TCF漂白）更高，且其强度通常不如硫酸盐浆，因此在高要求的无硫纸生产中应用较少。
*漂白化学机械浆（BCTMP）或热磨机械浆（TMP）：机械浆本身硫含量可能较低（制浆过程通常不用硫化物），但为了达到高白度往往需要漂白。如果使用含氯漂剂（如次氯酸盐，可能引入含氯有机物，间接影响）或含硫漂剂（如），则可能引入硫或产生含硫副产物。严格意义上的无硫纸通常避免使用机械浆，或仅使用经过TCF漂白（如、臭氧）且严格控制过程的少量高白度机械浆。
*棉浆、麻浆等特种浆：这些天然纤维浆本身硫含量极低，是生产无痕、耐久纸张（如纸、证券纸、修复用纸）的理想原料。它们通常经过温和的碱处理（）和漂白，几乎不引入硫。
2.填料：
*沉淀碳酸钙（PCC）或研磨碳酸钙（GCC）：这是无硫纸且的填料。碳酸钙本身不含硫，且呈碱性，有助于中和纸张中可能存在的微量酸性物质，提高纸张的耐久性和白度。
*滑石粉：天然滑石粉通常硫含量很低，是另一种可选填料。但需注意其来源和纯度，避免含硫杂质。
*高岭土（瓷土）：传统造纸常用填料。虽然高岭土本身不含硫，花都无卤纸，但其加工过程（如煅烧）或伴生矿物可能引入微量硫化物。在高要求的无硫纸生产中，需选择经过严格检测、确认低硫或无硫的高岭土。
*二氧化钛：作为增白剂使用时，其本身不含硫，无硫无卤纸，是安全的。
3.胶料（施胶剂）：
*中性/碱性施胶剂：无硫纸通常在中性或弱碱性条件下抄造（pH7-8.5），以避免酸性环境促进硫化物活化或纸张自身降解。
*烯酮二聚体（AKD）和烯基琥珀酸酐（ASA）：是的合成中性施胶剂。它们本身不含硫，反应后生成物也不含硫。
*松香胶：传统的酸性施胶剂（需在酸性条件下与硫酸铝配合使用）。松香本身可能含有微量天然硫化物，且硫酸铝生产过程可能引入硫酸盐杂质（含硫）。因此，严格的无硫纸生产通常避免使用松香胶。
4.增强剂、助留助滤剂等添加剂：
*阳离子淀粉、淀粉：常用的增强剂和助剂。天然淀粉本身硫含量极低，是安全的选择。
*聚酰胺（PAM）：常用的助留助滤剂和增强剂。合成高分子，本身不含硫。
*湿强剂：如聚酰胺树脂（PAE）。现代PAE树脂配方通常不含硫。
*染料/颜料：用于调色。需选择不含硫或硫含量极低的有机或无机颜料。某些有机染料合成过程中可能使用含硫中间体，需严格筛选。
*所有添加剂都必须经过严格筛选和检测，确保其不含硫化物或含硫化合物。
5.水：
*生产用水必须经过严格处理，去除水中的硫化物、亚硫酸盐、硫酸盐等含硫杂质。通常需要深度净化（如反渗透、离子交换）。
总结：
生产无硫纸的在于控制和过程控制。主要原材料的选择遵循以下原则：
1.纸浆：优先选用经过ECF或TCF深度漂白、严格脱硫处理的硫酸盐木浆，或棉/麻等天然低硫特种浆；避免或严格限制使用亚硫酸盐浆和可能含硫的机械浆。
2.填料：碳酸钙（PCC/GCC）是，因其无硫且呈碱性；其他填料（滑石粉、高岭土）需严格检测确认低硫。
3.胶料：使用AKD、ASA等合成中性施胶剂，无卤纸厂家，避免使用传统松香胶。
4.添加剂：所有化学品（淀粉、PAM、湿强剂、染料等）均需严格筛选和检测，确保无硫或硫含量低于标准限值。
5.水：使用深度净化、去除含硫杂质的水。
此外，整个生产系统（管道、浆池、白水系统）的清洁度也至关重要，避免之前生产含硫纸张时残留物的污染。通过精选原材料和严格的工艺控制，才能生产出真正符合长期保存要求的无硫纸。
无硫纸与普通纸张本质的区别在哪里？
无硫纸与普通纸张本质的区别在于生产过程中是否使用了含硫化合物（主要是亚硫酸盐）作为蒸煮剂来分离植物纤维中的木质素。这一工艺差异导致了它们在环保性、纸张特性（尤其是长期保存性）以及应用领域上的显著不同。
1.制浆工艺的差异：
*普通纸张(特别是采用亚硫酸盐法的)：这是传统制浆方法之一（亚硫酸盐法）。它使用亚硫酸盐（如亚硫酸钙、亚硫酸镁、亚硫酸钠、亚硫酸铵等）与形成的酸性蒸煮液，在高温高压下溶解木材中的木质素，从而分离出纤维素纤维。“硫”是这种制浆工艺的关键化学元素。
*无硫纸：顾名思义，其制浆过程完全不使用含硫化合物作为蒸煮剂。实现“无硫”主要有两种途径：
*机械制浆法：如磨石磨木浆（GW）、热磨机械浆（TMP）、化学热磨机械浆（CTMP）。主要依靠物理机械力（磨擦、撕裂）和热量（有时辅以少量温和的化学药品如或，但不含硫）来分离纤维。这种方法保留了大部分木质素，纤维损伤较大。
*无硫化学/半化学制浆法：如碱性机械浆（APMP）、碱性化学机械浆（APCMP）或制浆法等。这些方法使用（）、、氧气、（如乙醇）等不含硫的化学品来软化木质素和分离纤维。是避免使用亚硫酸盐类含硫试剂。
2.环保性的根本区别：
*普通纸张（亚硫酸盐法）：生产过程会产生大量含硫的废液（红液或褐液）。这些废液含有高浓度的有机物、化学需氧量（COD）和硫化物，处理难度大、成本高。如果处理不当，排放到环境中会造成严重的水体污染（耗氧、产生臭味、毒性）和大气污染（排放可能导致酸雨）。硫化物是重要的污染源。
*无硫纸：优势在于环保性。由于完全不使用含硫化学品，其生产过程避免了含硫废液的产生。尤其是机械法制浆，废水相对容易处理（主要含细小纤维和溶解的有机物，不含硫化物）。化学机械法（如APMP）产生的废液虽然也含有机物，但因不含硫，其毒性和处理难度通常低于传统亚硫酸盐法废液。排放也大幅减少或消除。这使得无硫纸的生产更符合现代清洁生产和可持续发展的要求。
3.纸张特性与应用领域的差异：
*普通纸张（亚硫酸盐法）：生产的纸浆（亚硫酸盐浆）通常具有较好的纤维强度和较高的白度（易于漂白），纸张性能比较均衡，无卤纸生产商，适合多种用途，如印刷书写纸、包装纸等。
*无硫纸（机械浆为主）：
*优点：得浆率高（接近木材原料的90-95%，远高于化学法的~50%），节省木材资源；生产过程能耗相对较低（尤其机械法）；纸张具有高松厚度、高不透明度、良好的印刷适性和吸墨性。
*缺点：纤维较短且损伤多，纸张强度较低（尤其是湿强度）；含有大量木质素，在光照和空气中易氧化变黄发脆（耐久性差），不适合长期保存；通常白度较低且稳定性不如化学浆。
*应用：主要利用其高松厚度、不透明度和低成本优势，大量用于新闻纸、低定量涂布纸（LWC）、超级压光纸（SC）、纸板芯层、生活用纸（如卫生纸、餐巾纸）等对长期保存性要求不高的领域。化学机械无硫浆（APMP）性能更好些，可用于更的印刷纸和纸板。
*无硫纸（新型无硫化学浆）：如浆，目标是生产高强度、高白度且易于漂白的化学浆，同时保持无硫环保性。这类技术仍在发展和商业化过程中，目标是替代硫酸盐浆用于更的、对强度和耐久性有要求的纸张，但目前成本是主要挑战。
总结来说：
无硫纸与普通纸张（特指使用含硫蒸煮剂的纸张，尤其是亚硫酸盐浆纸）本质、的区别在于制浆过程中是否使用了含硫化合物（主要是亚硫酸盐）作为蒸煮剂。这一根本差异直接导致了：
1.环保性：无硫纸显著消除了含硫废液和排放的污染问题，环保优势突出。
2.纤维特性与纸张性能：主流无硫纸（机械浆/化学机械浆）纤维较短、含木质素多，导致纸张强度较低、易变黄发脆（耐久性差），但具有高得率、高松厚度、高不透明度、低成本的特点。
3.应用领域：无硫纸主要应用于对成本和短期性能（如印刷适性、吸水性）要求高，但对长期强度和耐久性要求不高的领域（如新闻纸、卫生纸、包装纸板芯层等）。
因此，选择无硫纸还是传统含硫工艺纸张，考量是环保要求与纸张终用途对性能（尤其是强度和耐久性）的需求之间的平衡。无硫纸代表了更环保的方向，尤其在非耐久性用纸领域已广泛应用。
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无硫纸与无酸纸：区别与联系
在档案保存、艺术品收藏和摄影领域，选择正确的材料对于物品的长期保存至关重要。无硫纸和无酸纸是两种常被提及的材料，它们有显著的区别，但也有重要的联系。
主要区别：
1.针对的“敌人”不同：
*无硫纸：目标是消除硫元素及其化合物（如、）的存在。这些硫化合物是导致银盐照片（黑白和彩色照片）褪色、变黄（银镜反应）的主要元凶之一。它们也可能腐蚀某些金属（如银、铜）或与某些颜料发生反应。
*无酸纸：目标是消除或中和酸性物质（如木质素、酸性施胶剂、环境酸化污染物）。酸性物质是导致纸张本身以及接触纸张的有机材料（如墨水、颜料、书籍、文件、素描、版画）脆化、发黄、降解的主要原因（酸水解反应）。
2.主要应用对象不同：
*无硫纸：首要应用是安全地存储、展示或包裹银盐照片、含银胶片以及某些对硫敏感的金属物品或艺术品。它对保护照片的影像稳定性至关重要。
*无酸纸：应用范围极其广泛，适用于需要长期保存的几乎所有纸质物品和接触纸张的物品，包括书籍、文件、手稿、信件、地图、素描、水彩画、版画、、证书、重要文件等。它是档案保存的基础材料。
3.成分与标准侧重不同：
*无硫纸：除了要求无酸（或碱性缓冲）外，特别要求硫含量极低或为零。通常需要通过特定测试（如光密度测试、亚甲蓝测试等）来证明其不会释放有害硫化物或导致照片劣化。符合标准如ISO18902（成像材料-相册、装帧材料和存储容器）。
*无酸纸：要求是pH值为中性或弱碱性（通常pH7.0-9.5），并含有碱性缓冲剂（如碳酸钙）以中和未来可能侵入的酸性物质。木质素含量应极低或为零（木质素是纸张酸性的主要来源之一）。符合标准如ISO9706（信息与文献-文件用纸-耐久性要求）或ANSI/NISOZ39.48（纸标准）。
重要联系：
1.共同目标：长期保存：两者的根本目的都是为了地延长珍贵物品的寿命，防止化学降解。
2.材料要求常有重叠：
*无硫纸通常也是无酸纸：因为酸性环境本身也可能促进含硫化合物的产生或活性，所以高质量的、真正安全的无硫纸必然同时是无酸纸（或具有碱性缓冲）。它必须满足无酸纸的基本要求（低木质素、碱性缓冲）作为基础。
*无酸纸不一定无硫：这是关键点。一张纸可以完全符合无酸纸的标准（pH中性/碱性、低木质素、有缓冲剂），但其原材料（如某些填料、涂料、粘合剂）或生产过程中可能引入微量的硫化合物。对于保存照片来说，仅无酸是不够的，必须同时无硫。普通无酸纸可能不适合直接接触照片。
3.都属于“档案级”或“保存级”材料：它们都代表了比普通办公或商业用纸更高质量、更注重长期稳定性的等级。在选择时，需要明确具体用途。
4.物理性能要求相似：两者通常也要求具有较高的物理强度（撕裂度、耐折度）、良好的尺寸稳定性和一定的纯净度（无磨蚀颗粒、无增塑剂迁移等）。
总结：
简单来说：
*无酸纸保护的是纸张本身及其上/接触的物品免受酸的腐蚀。
*无硫纸保护的是银盐照片和对硫敏感的物品免受硫的侵害。
*无硫纸必然是（或应同时是）无酸纸，因为酸性和硫害常有关联。
*无酸纸不一定是无硫纸，普通无酸纸可能含有对照片有害的硫化物。
因此，在保存照片时，必须选择明确标注为无硫且无酸的材料。而在保存书籍、文件、艺术品（非照片）时，选择无酸纸是要求，是否需额外“无硫”则取决于物品本身是否对硫敏感。理解它们的区别与联系，有助于为不同的珍贵物品选择的保护材料。