纸巾中脱墨废纸浆的检测方式研讨

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优质面巾纸的主要原料为100%原生木浆或原生浆，植物细胞种类比较单一。脱墨废纸浆中由于原料种类繁多，含有的也很多，这是生产者无法控制的。通过对其作纤维和杂细胞显微观察，分析其具有的特征，如纤维比较长，平均长度（3~7）mm，宽度（20~50）μm，可能是针叶木浆；纤维平均长度（1~2）mm，宽度（20~40）μm[2]，同时含有鸭舌状导管，那么可以确定含有阔叶木浆；如果含有锯齿细胞，这就是草浆存在的典型特征；含有石细胞，可以证明竹浆的存在等等，如果含有多种纤维和杂细胞，那么面巾纸中可能加入了废纸浆。

抄成纸页后的纤维，其细胞内壁形成空隙，所浸入的水分在烘干时蒸发排除，在此过程中，在水分子较大的内聚力作用下，纤维细胞内壁两侧互相靠近贴紧，即造成所谓的“胞腔塌陷”。而这种胞腔塌陷是不能完全恢复的，即当纤维再次与水充分接触时，纤维不能完全润张[3]。二次纤维角质化程度随回用次数增加而增大。尤其是第一次回用，纤维保水值明显下降。从第二次干燥开始下降趋势逐渐平缓，纤维经第一次干燥后角质化程度最严重[4]。因此，可以通过观察纤维的宽度来判定纸页中是否含有脱墨废纸浆。检测过程：（1）首先取0.1g面巾纸疏解分散，加入蒸馏水稀释至0.1%左右的浓度，混合均匀。然后加入几滴染色剂染色一段时间，制片观察。（2）首先观察试样的纤维形态，初步判断是何种纤维，如果含有明显的多种纤维，即可断定面巾纸中含有脱墨废纸浆；如果不能判别，再用装有标准测微尺的显微镜观察某一固定位置处的纤维宽度，用相机拍下作记录标记。然后将载玻片置于105℃烘箱中15min，再将载玻片置于水中浸泡30min，取出再测量相同位置的纤维宽度，重复以上操作。（3）观察多处纤维宽度并记录结果。如果在第二次测量的纤维宽度和第一次相差不大，说明面巾纸中加入了废纸浆；反之，说明面巾纸中没有加入废纸浆。

新的印刷技术和油墨被广泛利用，印刷的颜色、光泽、牢固度都有所提高，废纸浆脱墨变得越来越困难。脱墨有洗涤法和浮选法。洗涤法是最早使用的传统脱墨方法。洗涤是一个物理过程，主要是利用大量的水反复洗涤浆料，将废纸浆中的油墨洗去。在这个过程中，除了除去大量的油墨粒子之外，还将除去纸浆中的填料和细小纤维。洗涤法所选用的表面活性剂一般是浸透、乳化、分散等综合洗涤作用较强的醚型非离子型表面活性剂，为了避免高气泡性导致的洗涤效果差、废水处理难等问题，应尽量少使用高气泡性的阴离子性表面活性剂。实践证明，洗涤法在对于去除直径小于10μm的油墨粒子最为有效。浮选脱墨的目的是为了使油墨颗粒吸附到气泡上，并随同上浮的气泡除去。在浮选过程中，为了使尽可能多的油墨粒子吸附在气泡上，气泡的总面积应该尽可能的大。气泡的单位面积随其直径的减小而迅速增大，甚至比气泡总数的增加还要快。由此推断，用较小的气泡可取得好的吸附效果。有资料表明，直径小于0.1mm的气泡较容易粘附在纤维上，此外，只有直径大于0.3mm的气泡才具有足够的浮力从浮选液中纤维问形成的“弹性网络”中浮出。浮选对于去除直径在（10~100）μm之间的油墨粒子最为有效[5]。对于洗涤法和浮选法脱墨，虽然能达到一定的宏观效果，但都不能将油墨除尽。因此，通过显微观察纸页纤维形态中留有的油墨点间接判定纸页中是否含有二次纤维。

白度是直接影响消费者选择的一个直观指标，为了提高白度，部分生产企业特别是使用脱墨废纸浆作原料的企业，在原料中加入荧光增白剂以提高其外观性能。纸巾纸使用时一般与人体皮肤接触，其质量对人体健康有直接影响，有报道认为，人体长期接触过量的荧光增白剂会增加过敏性皮炎的几率，甚至存在潜在的致癌因素，危害健康[6]。目前造纸工业使用的荧光增白剂在化学结构上都具有环状的共轭体系，当日光照到纸张上时，纸张吸收较短波长的光，反射较长波长的光，所以我们看见的纸张偏黄。荧光增白剂吸收波长为350nm左右的紫外光，释放出（420~450）nm波长的蓝紫可见光，这种蓝紫光与纸张原有的泛黄色调互补，同时加强全反射光的视感光量从而增加纸张的白感[7]。显而易见，只有在日光或发出白光的灯下看增白纸张时，才能明显看出荧光增白剂的增白效果。在除了用紫外光灯照射以外，荧光增白剂不能有效地提高纸张的白感。因此选用此波长的荧光灯制作有保护眼睛装置的检测装置，用于试样中荧光增白剂的快速定性检测。检测方法（1）：将面巾纸置于荧光定性检测装置的光源10~20cm处，目视检测其表面是否有可见的荧光反射点存在，若存在可见的荧光反射点，则判定该纸巾纸中含有荧光增白剂，反之则判定没有。考虑到人的眼睛存在的误差，可以再采用实验室白度颜色仪来作进一步的检测。检测方法（2）：用YQ—Z—48A白度颜色仪测定试样的荧光增白度。由于该白度颜色仪检测结果有一定的误差，按实验室对荧光增白度检测结果不确定度的分析，规定当荧光增白度<1.0%时，视为试样不含荧光增白剂；荧光增白度≥1.0%时，视为试样含荧光增白剂[8]。

由于脱墨废纸浆的种类很多，而且含有二次纤维，因此通过对面巾纸中纤维和杂细胞形态进行观察初步判定面巾纸中是否含有脱墨废纸浆；在初步判定不确定的情况下，根据二次纤维角质化原理对纤维的宽度和面巾纸中是否含有油墨和荧光增白剂的检测来综合确定面巾纸中是否加入了脱墨废纸浆，而且上述检测方法简捷、实用，可操作性强。（本文作者：万俊杰、朱星宇、袁世炬 单位：湖北工业大学制浆造纸工程研究所）