





无硫纸(通常指中性纸或碱性纸)的耐碱性相对较好,这主要源于其自身的化学组成和生产工艺,但需要明确“耐碱性”在纸张领域的特定含义和局限性。
1.自身碱性缓冲能力:无硫纸的特征是不含酸性施胶剂(如松香-硫酸铝),并且通常添加了碱性填料,常见的是碳酸钙。碳酸钙本身就是一种碱性物质(pH≈9)。当纸张暴露在弱碱性环境时,其内部的碳酸钙能起到一定的缓冲作用,中和外部引入的少量碱性物质,帮助维持纸张内部相对中性的微环境,减缓因碱性环境导致的降解。这与酸性纸在碱性环境中会剧烈反应形成鲜明对比。
2.化学稳定性提升:无硫纸的生产工艺避免了强酸性物质(如硫酸铝)对纤维素分子的破坏。纤维素分子链在相对中性的条件下形成,其结构更完整、更稳定。相对于已被酸水解弱化的酸性纸纤维,中性纸的纤维在遇到碱性环境时,初始的抵抗力更强,降解速度相对较慢。
3.对比传统酸性纸的优势:
*酸性纸遇碱:酸性纸中的酸性残留物(如硫酸根离子)会与碱性物质发生中和反应,可能产生盐类并伴随热量。更重要的是,纸张中已被酸水解、变得脆弱的纤维,在碱性条件下会加速降解,导致纸张强度急剧下降、发黄脆化。
*无硫纸遇碱:由于其内部环境接近中性或微碱性,且纤维结构保存较好,对于弱碱性环境有更好的耐受性。它不会像酸性纸那样因剧烈的酸碱中和反应而快速劣化。
4.耐碱性的局限性:
*并非耐强碱:纸张的主要成分是纤维素。纤维素分子在强碱性条件(如高浓度NaOH溶液)下,会发生剥皮反应和碱性水解,导致分子链断裂,纸张强度显著下降、变软、终解体。无硫纸的碱性填料和中性工艺并不能使其完全抵抗这种强化学侵蚀。它的优势在于抵抗弱碱或碱性污染物(如某些劣质包装材料、空气中的碱性颗粒物)方面比酸性纸强得多。
*物理强度仍会受影响:即使是在弱碱性环境中长期暴露,水分和碱性物质的共同作用仍可能逐渐影响纤维间的氢键结合,导致纸张的物理强度(如耐折度、撕裂度)有一定程度的缓慢下降。
*填料溶解风险:碳酸钙在酸性环境中会溶解,但在强碱中相对稳定。然而,如果碱性环境导致水溶液pH值极高,或存在其他化学物质,碳酸钙也可能发生反应或溶解,影响纸张的光学性能和结构。
总结:
无硫纸(中性/碱性纸)的耐碱性显著优于传统的酸性纸。其内部的碱性填料提供了缓冲能力,相对完整的纤维结构赋予了其更好的初始抵抗力,使其在弱碱性环境或遭遇碱性污染物时,能保持更长时间的稳定性和耐久性,不易发生酸性纸那种快速、剧烈的劣化。这对于需要长期保存的档案、图书、艺术品以及可能接触弱碱环境的包装、标签等应用至关重要。
然而,必须明确:无硫纸的“耐碱性”是相对的,主要针对弱碱和环境中的碱性因素。它不能抵抗强碱性化学物质的直接、长期侵蚀,因为纤维素本身在强碱下会发生不可逆的降解。在涉及强碱的应用中,需要选择专门设计的耐碱材料(如某些合成纸或特殊处理的材料),而非普通无硫纸。
生产无硫纸的工艺流程包括哪些步骤?

好的,这是一份关于无硫纸生产流程的详细说明,字数控制在250-500字之间:
#无硫纸生产工艺流程
无硫纸的要求是在整个生产过程中避免使用含硫化合物(特别是硫酸盐/亚硫酸盐),并确保终产品中硫残留极低或为零,以满足档案保存、艺术品保护、食品包装等对长期稳定性和低腐蚀性的严格要求。其工艺流程主要包括以下关键步骤:
1.原料选择与准备:
*选择无硫或低硫含量的原料至关重要。通常使用高质量的针叶木(如云杉、冷杉)或阔叶木(如桉树、桦木)木片,或非木材纤维(如棉麻),确保原料本身硫含量低。
*木片经过筛选、清洗,去除杂质(如树皮、砂石),为制浆做准备。
2.无硫制浆:
*这是区别于传统含硫纸浆的关键环节。不使用硫酸盐法(Kraft)或亚硫酸盐法(Sulfite)等含硫制浆工艺。
*主要采用:
*化学机械浆(CTMP)或碱性机械浆(APMP):在化学预处理阶段,使用(NaOH)和(H?O?)代替含硫化学品来软化木片并部分脱除木质素,后续再经机械磨解。起到漂白和减少发色基团的作用。
*高得率化学浆(HYC):使用改良的碱性方法(如-蒽醌法),严格控制不含硫化物。
*纯机械浆(如磨石磨木浆-SGW):仅通过物理磨解纤维,防霉纸价格,完全不使用化学药品,但强度较低、易返黄,应用受限。
*目标是获得强度适中、白度基础好且不含硫化物残留的纸浆。
3.无硫漂白:
*为了达到所需白度和亮度,同时避免引入硫元素,采用无元素氯(ECF)或全无氯(TCF)漂白工艺。
*关键漂白剂:氧气(O?)、臭氧(O?)、(H?O?)、过氧酸(如过氧)等。这些化学品不含氯或硫。
*典型漂白流程:如O(氧脱木素)-Z(臭氧漂白)-P(漂白)或O-Q(螯合处理)-P等组合。严格控制各段工艺条件(温度、pH值、时间、化学品用量),确保有效漂白并保护纤维强度,同时硫化物污染源。
4.造纸过程:
*打浆/精磨:对漂白后的无硫浆料进行打浆,调整纤维形态,优化纸张强度、平滑度等性能。
*配浆与添加化学品:将不同种类的无硫浆料按比例混合。添加无硫助剂:
*施胶剂:如烯酮二聚体(AKD)或烯基琥珀酸酐(ASA)等合成中性施胶剂(避免松香皂化需明矾,可能引入硫源风险)。
*填料:如碳酸钙、滑石粉(需确保其本身低硫且生产过程中无硫污染)。
*增强剂:阳离子淀粉、聚酰胺(PAM)等。
*助留助滤剂:同样选择无硫配方的产品。
*严格禁止使用含硫化合物(如硫酸铝/明矾)。
*抄造:浆料稀释后上网成型、压榨脱水、干燥(烘缸干燥)、表面施胶(可选,使用无硫施胶剂)、压光(提高平滑度、光泽度)、卷取。
5.分切与包装:
*将大纸卷根据客户要求分切成平板纸或卷筒纸。
*在洁净、无硫污染风险的环境中进行包装,通常使用无硫、pH中性或微碱性的包装材料,以保护纸张在储存和运输过程中不受酸性或含硫气体侵蚀。
6.严格的质量控制:
*贯穿整个生产过程,对原料、中间浆料、终成品进行严格检测。
*检测指标:硫含量(通常要求低于检测限,如<5-10mg/kg)、pH值(通常要求中性或微碱性,7.0-9.5)、碱储量(碳酸钙含量,提供长期缓冲能力)、白度、亮度、不透明度、强度性能(抗张强度、耐破度、撕裂度等)、尘埃度等。
*使用标准方法(如ASTMD778,ISO9197等)进行硫含量测定。
总结来说,无硫纸生产的关键在于控制(无硫原料)、工艺替代(无硫制浆与漂白)和全程洁净管理(避免含硫化学品污染)。通过采用化学机械浆(APMP/CTMP)或特定化学浆、配合ECF/TCF漂白技术、使用无硫添加剂、并在严格的质量控制下完成抄造,才能生产出满足长期保存需求的无硫纸。

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),防霉纸生产厂家,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,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,玻璃防霉纸生产厂家,充满整个包装空间。这些分子吸附在的金属表面,防霉纸,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。