





“无硫纸”之所以能做到“无硫”,其在于在整个制浆和漂白过程中避免使用含硫化合物(主要是亚硫酸盐、硫酸盐)作为主要的蒸煮或漂白化学品。传统造纸工艺中,硫基化学品扮演着重要但会带来环境和使用问题的角色。无硫纸通过以下关键技术和工艺实现:
1.替代蒸煮技术:
*制浆法:使用(如乙醇、)与水的混合物,在特定温度和压力下溶解木质素。这种方法完全避免了硫基化学品(如硫酸盐法中的、亚硫酸盐法中的亚硫酸盐),溶剂可以回收再利用。溶解出的木质素纯度较高,可作为副产品利用。
*机械法制浆与化学机械法制浆(无硫型):
*纯机械浆(TMP,SGW):单纯依靠机械能(磨石或盘磨)将木材纤维分离。完全不使用任何化学药品,自然不含硫。但纤维损伤大,纸强度低、易返黄,主要用于新闻纸等低档产品。
*碱性机械浆(APMP,P-RCAPMP):这是目前生产无硫纸主流的技术之一。在机械磨浆前或磨浆过程中,使用碱性对木片或木段进行温和的化学预处理。(碱)用于软化纤维、溶出部分木质素和杂质,则起到漂白和稳定纤维的作用。整个过程完全不使用任何含硫化合物。APMP浆料得率高、强度优于纯机械浆、白度较好且稳定,适用于生产各种中文化用纸、生活用纸甚至部分纸板。
2.无硫漂白工艺:
*即使使用非硫基制浆法得到的浆料(如浆、APMP浆),其初始白度可能仍不够高,需要进行漂白。无硫纸的关键在于漂白段也避免使用含硫漂白剂(如、)。
*氧气漂白:在碱性条件下使用氧气,有效脱除木质素和有色物质。
*漂白:在碱性条件下使用,是提升和稳定白度的主要手段,对APMP浆尤其重要。
*臭氧漂白:强氧化剂,脱木素和脱色能力强,但需控制条件避免过度损伤纤维。
*过氧酸漂白:如过氧,也是有效的无硫漂白剂。
*酶处理:有时作为辅助手段,帮助后续漂白更有效。
*完全无氯漂白:无硫纸通常也追求TCF(TotallyChlorineFree)漂白,即完全不使用含氯漂白剂(如、次氯酸盐、二氧化氯),进一步减少污染和对纸张的潜在损害。主要依靠氧、臭氧、等。
3.原料选择:
*使用本身就较白、杂质少的纤维原料(如特定树种或经过筛选的废纸浆),可以减少对漂白(可能涉及含硫助剂)的需求。
*对于要求极高的无硫档案纸,甚至会选用未漂白或仅轻微TCF漂白的棉麻浆。
总结来说,“无硫纸”的实现途径是:
*制浆环节:摒弃传统的硫酸盐法或亚硫酸盐法,采用法或无硫化学机械法(特别是APMP技术)。
*漂白环节:严格使用不含硫的漂白剂序列(O,P,Z,Paa等),防静电无硫纸,实现TCF漂白。
*全程控制:确保在整个生产流程中,从原料处理到终成纸,没有添加含硫的化学品,并且有效防止含硫污染物(如含硫燃料燃烧产生的SO2)的交叉污染。
因此,“无硫纸”并非指纸张中不含硫元素(木材本身含有微量天然硫),而是指在制造过程中主动避免了含硫化学品的添加和使用,从而显著降低了纸张的酸度(更接近中性或弱碱性),大大提高了其耐久性、环保性和安全性(如用于食品包装时无硫化物迁移风险)。这使得无硫纸成为保存珍贵文献、艺术品和包装的理想选择。
无硫纸的透气性如何?

无硫纸的透气性通常被认为较好,但具体性能高度依赖于其制造工艺、纤维结构、紧密度和表面处理等因素。
以下是关于无硫纸透气性的关键点分析:
1.纤维结构与空隙:纸张的基本结构是由植物纤维(如木浆、棉浆、竹浆等)交织形成的网状结构。纤维之间天然存在无数微小的空隙和通道。这些空隙是空气和水蒸气得以通过纸张的关键。无硫纸通常指不添加含硫化合物(如亚硫酸盐)进行漂白或加工的纸张,其纤维可能更接近天然状态,受到的化学处理影响较小。如果制造工艺侧重于保持纤维的天然长度和柔韧性,而非过度打浆(打浆会破碎纤维,增加纤维表面积和结合力,使纸张更紧密),那么形成的纤维网络可能相对疏松,空隙率较高,透气性自然就好。
2.紧密度(克重和厚度):透气性与纸张的紧密度直接相关。克重低(纸张薄)或厚度大的纸张,通常纤维间的空隙更大、通道更多,透气性更好。例如,用于包装新鲜果蔬、茶叶或某些工业过滤用途的无硫纸,防静电无硫纸哪家好,往往设计得较为疏松(低克重、高厚度),以利于气体交换(如排出二氧化碳、乙烯或氧气进入)。相反,防静电无硫纸批发厂家,高克重、高紧度的无硫纸(如某些包装纸或卡纸),其纤维被压得更紧密,空隙减少,透气性会显著降低。
3.表面处理:许多纸张会进行涂布、压光或浸渍等后处理。涂布(如涂布印刷纸)会在纸张表面覆盖一层矿物颜料和胶粘剂,几乎完全堵塞纤维间的空隙,极大地降低透气性。压光处理使纸张表面更光滑、紧实,也会减少透气性。无硫纸如果未经过这些致密的表面处理,其透气性就能更好地保持。如果无硫纸是原浆纸或仅轻微处理,其透气性通常优于经过深度涂布或压光的同类纸张。
4.与含硫纸的比较:含硫化合物(如亚硫酸盐)在传统造纸中常用于漂白纸浆。虽然漂白过程本身会改变纤维性质(可能使纤维更亲水或轻微降解),但硫元素本身并非决定透气性的关键因素。决定透气性的还是纤维结构、打浆度和紧密度等物理参数。无硫纸的优势在于其环保性(减少硫污染、降低刺激性气味)和更“天然”的特性,其透气性是否优于含硫纸,主要取决于其具体的制造工艺和用途设计,而非单纯是否含硫。例如,一种高度打浆、高紧度的无硫纸,其透气性可能远低于一种疏松制造的含硫纸。
总结:
无硫纸的透气性没有的“好”或“坏”,它是一个可设计、可调控的性能。通常来说:
*疏松、低克重、未涂布/未深度压光的无硫纸(如某些食品包装纸、茶叶袋纸、滤纸、吸油纸)具有良好的透气性,这是其功能所需。
*紧实、高克重、经过涂布或深度压光的无硫纸(如某些包装纸、卡纸、特种纸)透气性较差,以满足其强度、阻隔性或印刷适性的要求。
因此,当讨论无硫纸的透气性时,必须结合其具体类型、定量(克重)、厚度、制造工艺和后处理方式来综合判断。其“无硫”特性主要贡献于环保和感官体验(如气味),而透气性则主要由物理结构和加工方式决定。在需要良好透气性的应用场景(如保鲜包装、过滤),选择特定工艺制造的无硫纸是可行的,且通常能表现出优异的透气性能。

无硫纸在包装金属零件时,能有效防止因硫化物引起的特定腐蚀(如银器变黑、铜器生绿锈),但对于金属普遍发生的氧化生锈(如铁生红锈),仅靠无硫纸本身是不够的,需要结合其他防护措施或特定类型的无硫纸(如含VCI的无硫防锈纸)才能提供更的防锈保护。
原理分析:
1.消除硫污染源:
*作用:普通纸张在生产过程中常使用含硫化合物(如亚硫酸盐)作为漂白剂或蒸煮剂。这些残留的硫元素在储存或特定环境(高温高湿)下,会缓慢释放出微量的(SO?)或(H?S)气体。
*硫的危害:这些含硫气体是强腐蚀性物质。它们能与许多金属(尤其是银、铜、铅、锡、镍及其合金)发生化学反应:
*银(Ag):形成黑色的硫化银(Ag?S),导致银器变黑。
*铜(Cu):形成黑色的硫化铜(CuS)或绿色的碱式硫酸铜,导致铜器失去光泽或生“铜绿”。
*铁(Fe):虽然铁的主要腐蚀形式是氧化生锈(Fe?O?·xH?O),但也能加速铁的腐蚀过程。
*无硫纸的优势:无硫纸在生产中严格避免使用含硫化学品,从根本上消除了包装材料本身释放含硫腐蚀性气体的可能性,从而有效防止金属因硫化物污染导致的变色和特定腐蚀。
2.防止氧化生锈的局限性及补充机制:
*主要局限:金属(尤其是铁和钢)的氧化生锈(Rusting)本质上是铁与氧气和水发生电化学反应。无硫纸本身并不能有效隔绝氧气和水蒸气。
*物理屏障作用:无硫纸包裹零件,能在一定程度上减少零件与外部环境的直接接触,阻挡部分灰尘和污染物,并提供轻微的缓冲保护。但这对于防止氧化生锈所需的气密性和防潮性来说是远远不够的。
*吸湿性:纸张本身具有一定的吸湿性,如果环境湿度变化,它可能吸收或释放水分。如果包裹不够紧密或环境湿度很高,纸张内的水分可能反而促进金属接触点的腐蚀。
*关键补充:气相缓蚀技术(VCI):
*为了赋予无硫纸更强的防锈能力,特别是防止氧化生锈,防静电无硫纸价格,市场上存在无硫型气相防锈纸。这种纸在制造过程中,在无硫纸基材上添加了气相缓蚀剂。
*VCI原理:VCI物质在常温下会缓慢升华,释放出缓蚀性气体分子,充满整个包装空间。这些分子吸附在的金属表面,形成一层只有几个分子厚的致密保护膜。
*保护作用:这层保护膜能同时阻隔氧气、水分子和腐蚀性离子与金属表面接触,从而有效抑制电化学腐蚀反应的发生,防止氧化生锈。
*无硫+VCI:这种纸结合了“无硫”和“气相防锈”的双重优势,既能防止硫化物腐蚀,又能有效防止氧化生锈。
总结:
*基础防护:标准无硫纸的价值在于消除纸张自身作为硫污染源的风险,对防止银、铜等金属的硫化物腐蚀非常有效。
*防锈的不足:对于铁、钢等金属的氧化生锈,仅靠无硫纸的物理隔绝作用效果有限,因为它无法有效隔绝氧气和水汽。
*增强方案:无硫型气相防锈纸(VCI纸)是更优的选择。它通过释放的气相缓蚀剂在金属表面形成保护膜,阻隔腐蚀因子,从而提供包括防止氧化生锈在内的防锈保护。
*环境配合:无论使用哪种纸,良好的包装密封性(如配合防潮袋、密封箱)以及控制储存环境(低温低湿)对于地发挥防锈效果都至关重要。
因此,在包装易受硫腐蚀的金属(如银触点、铜件)时,无硫纸是必要的。但在包装易氧化生锈的钢铁零件时,应优先选择含有VCI技术的无硫防锈纸,并确保良好的密封和环境控制,才能达到理想的防锈效果。