





无硫纸的主要原材料围绕着要求展开:避免引入硫或含硫化合物,以确保纸张在长期保存中不会因硫化物分解产生酸性物质或导致变色、脆化等问题。其主要原材料包括以下几类:
1.纸浆(纤维原料):
*木材纤维(化学浆为主):这是和常见的来源。关键在于使用充分脱木素、精制漂白且严格控制硫残留的化学浆。
*硫酸盐浆(KraftPulp):现代高质量无硫纸常使用经过深度脱木素和有效洗涤的硫酸盐浆。关键在于严格控制制浆过程中硫化物的使用和残留,并通过的漂白工艺(如ECF无元素氯漂白或TCF全无氯漂白)进一步去除残余硫和木质素。漂白后的浆料需要经过洗涤以去除可溶性硫化物。
*亚硫酸盐浆:传统亚硫酸盐法制浆使用含硫化学品(如亚硫酸盐),其残留硫风险较高。高质量无硫纸通常避免使用传统亚硫酸盐浆,除非是经过特殊深度脱硫和漂白处理的改良型浆种,但这在无硫纸中应用较少。
*非木材纤维:这些纤维天然含硫量通常较低,是重要的无硫纸原料来源。
*棉纤维/棉浆:棉纤维(来自纺织厂废料或棉短绒)是生产无硫纸(如档案纸、艺术纸、纸、修复用纸)的原料。棉花几乎由纯净的纤维素组成,西樵防潮纸,木质素和半纤维素含量极低,天然不含硫或含量极微,防潮纸生产厂,且纤维长、强度高、耐久性好。
*麻纤维(亚麻、苎麻等):类似棉纤维,木质素含量相对较低,纤维长且强度高,天然硫含量低,常用于无硫艺术纸、证券纸等。
*竹浆:竹子生长快,是可持续资源。现代竹浆生产技术(类似木材硫酸盐法)经过优化,可以生产出低硫、高白度的浆料,适用于无硫文化用纸、生活用纸等。
*甘蔗渣浆:制糖工业副产品,是重要的环保原料。经过良好制浆和漂白处理的甘蔗渣浆,硫含量可控,可用于生产无硫印刷纸、包装纸板等。
2.填料:
*用于改善纸张平滑度、不透明度、印刷适性等。常见填料如碳酸钙(研磨碳酸钙GCC或沉淀碳酸钙PCC)、高岭土(瓷土)、滑石粉、二氧化钛(钛)等。
*关键要求:纯度。必须选用高纯度、不含硫化物杂质的填料。例如,碳酸钙应避免使用含有硫化物(如黄铁矿)杂质的天然矿石来源,或经过严格除杂处理。高岭土也需精选。
3.胶料(施胶剂):
*用于提高纸张的抗水性。传统松香施胶(需用硫酸铝作为沉淀剂)会引入硫酸根离子,是纸张酸性的主要来源之一,禁止用于无硫纸。
*无硫纸必须使用中性/碱性施胶系统:
*合成施胶剂:如烯酮二聚体(AKD)和烯基琥珀酸酐(ASA)。它们本身不含硫,反应后形成中性物质,是生产无硫纸的主流选择。
*反应性施胶剂:如马来酸酐共聚物(SMA)等。
4.化学助剂:
*包括湿强剂(如聚酰胺树脂PAE)、干强剂(如阳离子淀粉、聚酰胺PAM)、助留助滤剂、染料/颜料、消泡剂等。
*关键要求:成分不含硫。所有助剂配方必须严格筛选,确保其化学结构中不含硫元素,且生产过程中不引入含硫杂质。供应商需提供相关证明。
5.生产用水:
*造纸过程中使用的水必须经过严格处理,去除溶解的硫化物、硫酸盐等含硫离子,通常需要深度过滤、反渗透等净化工艺,确保水质纯净。
总结来说,无硫纸的原材料是:
*经过严格脱硫和漂白处理的低硫/无硫化学木浆(特别是硫酸盐浆),或天然低硫的非木材纤维浆(尤其是棉浆、麻浆)。
*高纯度的、不含硫化物的填料(如碳酸钙、高岭土)。
*不含硫的中性/碱性合成施胶剂(AKD,ASA)。
*成分不含硫的各类化学助剂。
*经过深度净化去除含硫离子的生产用水。
选择这些原材料并进行严格的生产过程控制(如洗涤浆料、控制pH值在中性/碱性范围),是确保终纸张产品达到“无硫”要求、具备优异耐久性和长期保存性能的基础。
无硫纸的抗撕裂强度如何?

无硫纸的抗撕裂强度通常被认为略低于或多接近传统含硫化学浆纸,但具体数值高度依赖于其原料、制浆工艺、打浆程度和添加剂,不能一概而论。以下是关键分析:
1.概念澄清:“无硫纸”主要指在生产过程中不使用含硫化合物(如亚硫酸盐、硫化物)进行制浆或漂白的纸张。这通常意味着:
*原料选择:可能更多依赖机械浆(如磨木浆、TMP、CTMP)、半化学浆,或使用无硫化学制浆法(如碱性机械浆APMP、制浆等)。
*环保驱动:主要动机是减少硫化物排放、降低废水处理难度、提高产品纯净度(如食品接触)。
2.影响撕裂强度的关键因素:
*纤维长度与强度:撕裂强度高度依赖纤维本身的长度和强度。长纤维(如针叶木)比短纤维(如阔叶木或草类)能提供更高的撕裂强度。
*纤维间结合力:撕裂过程需要克服纤维间的结合力并将纤维拉出。过强的结合力反而会降低撕裂强度,因为裂纹会直接穿过纤维而不是沿纤维网络“绕行”(纤维束被拉出)。打浆程度是控制结合力的关键。
*纤维柔韧性:柔韧的纤维更容易在撕裂时被拉出而不折断,有利于撕裂强度。机械浆纤维通常含有较多木质素,防潮纸供应商,较硬且脆,柔韧性不如化学浆纤维。
*纸页匀度与结构:均匀的纸页结构有助于应力均匀分布。
3.无硫纸(尤其机械浆类)撕裂强度的常见情况:
*机械浆主导的无硫纸:这是常见的无硫纸类型(如新闻纸、部分包装纸、低白度印刷纸)。
*优势:机械浆纤维较长(尤其是针叶木TMP/CTMP),且打浆程度通常较低,纤维间结合力相对较弱。这有利于纤维束在撕裂时被拉出,从而可能提供相对较高的撕裂强度。
*劣势:机械浆纤维本身强度(抗张强度)较低、较脆(木质素含量高),且纸页通常较厚、匀度可能稍差。这限制了其撕裂强度的上限。其撕裂强度通常高于同等定量、以短纤维阔叶木化学浆为主的纸,但显著低于以长纤维针叶木硫酸盐浆(含硫)为主的高强度纸(如牛皮纸)。
*无硫化学浆纸:如果使用APMP或其他无硫化学法生产的浆料(通常也保留较多木质素),其纤维特性介于机械浆和传统化学浆之间。其撕裂强度通常也优于短纤维化学浆纸,但弱于长纤维硫酸盐浆纸。
*添加剂的影响:湿强剂、干强剂(如淀粉、PAM)等添加剂可以显著提高纸张的抗张强度,但对撕裂强度的提升效果相对复杂。干强剂增强结合力,有时会略微降低撕裂强度;湿强剂则主要提高湿态下的强度保留。
4.总结与关键点:
*非劣势:“无硫”本身并非撕裂强度的直接指标。撕裂强度主要取决于纤维特性(长度、强度、柔韧性)和纸页结构。
*常见表现:由于无硫纸常依赖机械浆或类似浆料,防潮纸厂家,其撕裂强度通常优于以短纤维化学浆为主的普通纸张,在低定量纸中表现可能不错。
*对比高强度含硫纸:与长纤维针叶木硫酸盐浆(传统含硫化学浆)制成的高强度纸张(如牛皮纸、纸袋纸)相比,大多数无硫纸的撕裂强度通常较低。硫酸盐浆纤维长、强度高、柔韧性好(木质素去除多),经过适度打浆后能实现撕裂强度与抗张强度的良好平衡。
*应用导向:无硫纸的设计目标通常是满足特定环保要求或成本效益下的基本强度需求(如印刷适性、基本包装保护),而非追求极限的撕裂强度。对于需要极高撕裂强度的应用(如重载纸袋、砂纸原纸),传统硫酸盐浆纸仍是主流。
*具体产品为准:终判断必须依据具体无硫纸产品的技术参数。通过优化原料配比(增加长纤维比例)、改进制浆工艺(提高纤维质量)、控制打浆度和添加增强剂,可以生产出撕裂强度满足甚至超越特定应用要求的无硫纸。
总而言之,无硫纸的抗撕裂强度并非其固有弱点,但受制于常用原料(机械浆)的特性,其撕裂强度上限通常低于优异的长纤维含硫化学浆纸(如硫酸盐浆)。在普通应用领域,其撕裂强度往往是足够的,甚至优于某些短纤维化学浆纸。评估时应具体查看产品规格。

电子元器件包装无硫纸,原因在于防止硫元素对金属元件(特别是银和铜)造成腐蚀性损害,确保元器件在存储、运输和终使用前的长期可靠性和性能。以下是详细解释:
1.硫腐蚀的机理与危害:
*化学反应:硫元素(S)及其化合物(如H?S、SO?)广泛存在于空气、某些包装材料(如普通纸张、橡胶、胶粘剂)和环境中。
*攻击目标:电子元器件中大量使用的银(Ag)和铜(Cu)及其合金(如镀银层、银触点、含银焊料、铜引线框架、铜引脚)对硫化物极其敏感。
*腐蚀产物:硫与银反应生成黑色的硫化银(Ag?S),与铜反应生成黑色的硫化铜(CuS)或绿色的碱式硫酸铜(Cu?SO?(OH)?)。这些腐蚀产物在元器件表面形成绝缘或高电阻的薄膜。
*严重后果:
*接触电阻剧增:导致开关、继电器、连接器等触点接触不良,信号传输衰减或中断。
*焊点失效:含银焊点被硫化后,机械强度和导电性下降,易引发虚焊、开裂。
*引线/引脚腐蚀:铜引线或引脚腐蚀导致断路或连接不可靠。
*器件功能异常或完全失效:微观层面的腐蚀可能破坏内部精细结构,导致器件性能退化甚至报废。
*潜在失效:腐蚀可能在出厂测试后缓慢发生,导致“潜在失效”,产品在客户手中才出现问题,造成巨大经济和声誉损失。
2.无硫纸的优势:
*硫源:无硫纸(也称防硫纸、抗腐蚀纸)在生产过程中严格控制原料和工艺,确保其硫含量极低(通常要求低于某个严格标准,如50ppm或更低),并避免使用含硫漂白剂、添加剂或粘合剂。
*物理屏障:除了自身不含硫,的无硫纸还能有效阻隔外部环境中的硫化物气体渗透,为元器件提供双重保护。
*保护关键金属:通过消除包装材料自身释放硫的风险,以及阻挡外部硫的侵入,无硫纸地保护了元器件上的银、铜等易受硫腐蚀的金属部分。
3.其他重要考量:
*行业标准与规范:IPC(国际电子工业联接协会)、JEDEC(固态技术协会)等机构制定的标准(如IPC-1601)明确要求对易受腐蚀的元器件(特别是含银、铜的)必须使用无硫或低硫的包装材料。
*长期存储可靠性:电子元器件从生产到终组装使用可能经历数月甚至数年的仓储和运输。无硫纸是确保在此期间元器件免受“悄无声息”的硫腐蚀、维持出厂性能的关键。
*成本效益:虽然无硫纸成本略高于普通纸,但相比因腐蚀导致的元器件失效、客户退货、返修、索赔以及品牌声誉损失,其预防性投入具有极高的。
*兼容性与环保:无硫纸通常具有良好的缓冲、防静电(部分型号)和可回收特性,符合现代电子包装的综合要求。
总结:
电子元器件包装无硫纸,是行业基于深刻教训和科学认知做出的必然选择。其价值在于主动消除包装材料自身带来的硫污染风险,并有效阻隔外部环境硫化物,从而防止对银、铜等关键金属材料的腐蚀,从根本上保障元器件在整个供应链环节中的电气性能、连接可靠性和长期使用寿命。这是确保电子产品质量、可靠性和降低失效风险不可或缺的关键防护措施。
