为确保无硫纸的终产品具有真正的“无硫”特性,必须从原材料开始进行严格的控制和管理,贯穿整个生产过程。以下是关键措施:
1.严格筛选低硫/无硫原生纤维:
木材选择:优先选择已知硫含量极低的木材品种作为纸浆原料。某些阔叶木(如桦木、杨木)通常比针叶木含硫量更低。
原料检测:对采购的木材或木片进行硫含量检测,设定严格的硫含量上限标准,只允许符合标准的原料进入生产流程。这包括检测木材本身含有的有机硫化合物(如含硫氨基酸)以及可能吸附的无机硫(如来自土壤或空气的硫酸盐)。
供应商管理:与可靠的供应商建立长期合作,确保其提供的纤维原料符合无硫要求,并具备可追溯性。
2.使用无硫化学添加剂:
漂白剂:避免使用含硫的传统漂白剂(如二氧化氯漂白中可能产生的硫化物副产物,或含硫的还原剂)。采用无元素氯漂白或全无氯漂白工艺。ECF漂白主要使用二氧化氯(ClO₂)和(H₂O₂)、臭氧(O₃)等,能有效减少含硫有机氯化物(AOX)和硫酸盐等含硫副产物的生成。TCF漂白则完全不使用含氯化合物,仅依赖氧气、臭氧、等,从根本上了含硫氯化物的产生。
填料和颜料:精选填料(如碳酸钙、高岭土、二氧化钛)和颜料,确保其本身不含硫或硫化合物(如硫酸钙、硫酸钡),并且在开采、加工过程中未接触含硫物质。供应商需提供无硫证明或检测报告。
施胶剂、助留剂、增强剂等化学品:所有生产过程中添加的化学助剂(烯酮二聚体AKD、烯基琥珀酸酐ASA、阳离子淀粉、聚酰胺PAM等)都必须明确不含硫元素或其化合物。供应商需提供详细的成分说明和无硫保证。
3.控制回收纤维来源与处理:
如果使用回收纤维(废纸),必须极其谨慎:
控制:只允许使用已知来源、经过严格筛选的“无硫级”回收废纸。普通废纸可能含有大量含硫物质(如含硫油墨、粘合剂、硫酸盐法制浆残留物、含硫填料等)。
深度脱墨与净化:对回收纤维进行特别强化的脱墨和净化处理,包括多级筛选、浮选、洗涤、分散、漂白等,以去除残留的油墨粒子、胶粘物以及可能存在的含硫杂质。需要专门的工艺设计和化学品组合。
严格检测:对处理后的回收浆料进行严格的硫含量检测,确保其达到原生浆的无硫标准。
4.无硫生产用水:
生产用水的质量至关重要。必须使用经过深度处理的软化水或去离子水,去除水中的硫酸根离子(SO₄²⁻)、亚硫酸根离子(SO₃²⁻)等含硫矿物质。这可能涉及反渗透、离子交换等水处理技术。
定期监测水质,确保硫含量在允许的极低范围内。
5.防止交叉污染:
无硫纸的生产线(包括浆料制备、造纸机、涂布机、完成设备)与生产普通含硫纸张的线物理隔离或进行的清洁规程切换生产。
共用设备在切换生产无硫纸前,必须进行的清洗,清除所有可能残留的含硫浆料、化学品或杂质。
总结:
确保无硫纸的“无硫”特性,在于从(木材/回收纤维)抓起,贯穿于所有投入品(化学品、填料、水)的选择和处理,并严格控制生产过程。这要求:
精选低硫原生纤维或严格控制的回收纤维。
强制使用不含硫元素的化学添加剂(特别是无硫漂白工艺ECF/TCF)。
使用深度处理的无硫生产用水。
建立严格的供应商审核和原料/中间品/成品的硫含量检测制度。
实施有效的生产隔离或清洁程序,防止交叉污染。
只有通过这种全链条、系统性的控制和管理,才能地消除原材料中引入硫的可能性,从而确保终纸张产品满足严格的无硫要求,适用于需要避免硫腐蚀、硫迁移或硫诱导老化的应用领域(如档案保存、艺术品修复、电子元件包装、特殊食品包装等)。


