中國(guó)報(bào)告大廳網(wǎng)訊，煙包用白卡紙作為煙草行業(yè)重要的包裝材料，每年需求量達(dá) 50 萬(wàn)～60 萬(wàn)噸，其物理性能直接影響印刷適應(yīng)性、包裝卷制適應(yīng)性及卷煙成品綜合質(zhì)量。目前，卷煙企業(yè)多依據(jù)行業(yè)指標(biāo)評(píng)估白卡紙質(zhì)量，對(duì)造成白卡紙質(zhì)量差異的深層次成因認(rèn)知不足，隨著煙機(jī)類型增多與卷煙生產(chǎn)速率提升，探究白卡紙行業(yè)物理性能差異的微觀原因，已成為行業(yè)提升白卡紙質(zhì)量控制水平的迫切需求。以下是2025年白卡紙行業(yè)技術(shù)分析。

  一、煙包用白卡紙實(shí)驗(yàn)材料、儀器與方法設(shè)定

  《2025-2030年全球及中國(guó)白卡紙行業(yè)市場(chǎng)現(xiàn)狀調(diào)研及發(fā)展前景分析報(bào)告》指出，煙包用白卡紙實(shí)驗(yàn)選用編號(hào)為 A01 - A05 的樣品，實(shí)驗(yàn)儀器涵蓋纖維形態(tài)分析、造紙纖維測(cè)量及紙張性能檢測(cè)等多種設(shè)備，具體包括瑞典 L&W 公司的 987301 纖維形態(tài)分析儀與 991090 電腦測(cè)控耐破度儀、991178 抗張?jiān)囼?yàn)機(jī)，珠海華倫造紙科技有限公司的 XWY - HL 造紙纖維測(cè)量?jī)x，以及四川長(zhǎng)江造紙儀器有限責(zé)任公司的 DCP - MIT135 電腦測(cè)控耐折度儀、DCP - SLY1000 電腦測(cè)控紙張撕裂度儀、DCP - NJH1000 電腦測(cè)控內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度儀。

  實(shí)驗(yàn)方法圍繞白卡紙的纖維特性與物理性能展開(kāi)，纖維形態(tài)分析采用纖維形態(tài)分析儀，測(cè)試前需將纖維充分分散，控制漿料濃度為 0.05%，分析指標(biāo)包括纖維長(zhǎng)度、寬度、長(zhǎng)寬比及細(xì)小纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù);纖維組成分析依據(jù) GB/T 4688 - 2020 標(biāo)準(zhǔn)，使用 XWY - HL 造紙纖維測(cè)量?jī)x進(jìn)行;白卡紙物理性能測(cè)定則分別依據(jù)不同國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中耐折度依據(jù) GB/T 457 - 2008、層間結(jié)合強(qiáng)度依據(jù) GB/T 26203 - 2023、抗張強(qiáng)度依據(jù) GB/T 12914 - 2018、撕裂度依據(jù) GB/T 455 - 2002、耐破度依據(jù) GB/T 1539 - 2007;此外，還采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察白卡紙樣品撕裂面微觀形貌，測(cè)試電壓設(shè)定為 5 kV，放大倍數(shù)為 420 倍。

  二、煙包用白卡紙各層纖維形態(tài)特性與物理性能的關(guān)聯(lián)性分析

  從數(shù)據(jù)可知，A05 纖維平均長(zhǎng)度最大(>0.9mm)，A02 和 A03 纖維平均長(zhǎng)度居中(0.8~0.9mm)，A01 和 A04 纖維平均長(zhǎng)度最小(<0.8mm);不同樣品的纖維寬度和纖維長(zhǎng)寬比分布較為集中，分別為 19~26μm 和 33~42;A02 和 A04 的細(xì)小纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，其他樣品細(xì)小纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 10%~20%。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，白卡紙各層的纖維寬度、纖維長(zhǎng)寬比及細(xì)小纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)與其物理性能差異的關(guān)聯(lián)性不顯著，無(wú)明顯規(guī)律性，并非影響白卡紙相關(guān)物理性能的關(guān)鍵性因素，因此重點(diǎn)研究纖維長(zhǎng)度與白卡紙物理性能的關(guān)系。

  研究發(fā)現(xiàn)，白卡紙面層的纖維長(zhǎng)度和耐折度無(wú)明顯關(guān)聯(lián);芯層纖維長(zhǎng)度和耐折度關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，隨著纖維長(zhǎng)度從 0.68mm 增加到 0.839mm，橫向耐折度從 46 次迅速增加到 609 次，纖維長(zhǎng)度達(dá)到一定值后，耐折度增加緩慢，從 609 次增加到 618 次;耐折度與底層纖維長(zhǎng)度關(guān)聯(lián)不大，這表明白卡紙芯層的纖維長(zhǎng)度是影響耐折度的重要因素。

  在層間結(jié)合強(qiáng)度方面，由于本批次白卡紙樣品未加填料，施膠工藝及紙張物理結(jié)構(gòu)相差不大，主要從纖維特性角度分析。結(jié)果顯示，白卡紙面層、底層的纖維長(zhǎng)度與層間結(jié)合強(qiáng)度關(guān)聯(lián)性不強(qiáng)，無(wú)良好規(guī)律性;芯層纖維長(zhǎng)度和層間結(jié)合強(qiáng)度關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，隨著纖維長(zhǎng)度從 0.68mm 增加到 1.155mm，層間結(jié)合強(qiáng)度逐漸提升，說(shuō)明芯層纖維長(zhǎng)度與白卡紙層間結(jié)合強(qiáng)度密切相關(guān)。

  在撕裂指數(shù)方面，影響因素包括纖維長(zhǎng)度、纖維本身強(qiáng)度以及纖維間的結(jié)合數(shù)目和結(jié)合強(qiáng)度等。分析可知，白卡紙面層和底層的纖維長(zhǎng)度對(duì)撕裂指數(shù)影響規(guī)律性不強(qiáng);芯層纖維長(zhǎng)度對(duì)撕裂指數(shù)影響較為明顯，隨著纖維長(zhǎng)度從 0.68mm 增加到 1.155mm，撕裂指數(shù)從 0.40mN?m2/g 增加明顯，表明白卡紙芯層的纖維長(zhǎng)度是影響撕裂指數(shù)的重要因素。

  在耐破指數(shù)方面，主要影響因素是纖維間的結(jié)合強(qiáng)度，其次是纖維的平均長(zhǎng)度和強(qiáng)度。研究發(fā)現(xiàn)，白卡紙芯層纖維長(zhǎng)度與耐破指數(shù)密切相關(guān)，隨著纖維長(zhǎng)度從 0.68mm 增加到 1.155mm，耐破指數(shù)從 1.76kPa?m2/g 上升到 3.09kPa?m2/g。

  三、煙包用白卡紙的纖維組成與物理性能差異的關(guān)聯(lián)性分析

  從纖維分布的 SEM 圖像來(lái)看，A01 可觀察到大量粗短的闊葉木化學(xué)漿纖維，放大 60 倍后能看到粗短的導(dǎo)管細(xì)胞，同時(shí)存在少量細(xì)長(zhǎng)管狀、壁上有紋孔的針葉木化學(xué)漿纖維;A02 除闊葉木和針葉木化學(xué)漿纖維外，還發(fā)現(xiàn)一定量纖維碎片，表明存在化機(jī)漿;A03 - A05 的纖維種類與 A02 類似，均含有闊葉木和針葉木化學(xué)漿纖維及一定量化機(jī)漿，且 A05 的針葉木化學(xué)漿纖維數(shù)量多于 A04，與纖維組成數(shù)據(jù)一致。

  在耐折度方面，隨著白卡紙中針葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，耐折度隨之增加，這是因?yàn)獒樔~木化學(xué)漿纖維強(qiáng)度高且較長(zhǎng)，有利于提升白卡紙柔韌性與耐折度;而闊葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)耐折度的影響無(wú)明顯規(guī)律性，當(dāng)闊葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過(guò) 56% 后，耐折度下降明顯，這是由于闊葉木化學(xué)漿纖維較短且含導(dǎo)管等雜細(xì)胞，減小了纖維間結(jié)合面積，降低了氫鍵等化學(xué)鍵形成概率。

  在層間結(jié)合強(qiáng)度方面，白卡紙中針葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)是重要影響因素，隨著針葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)從 14% 增加到 48%，層間結(jié)合強(qiáng)度從一定數(shù)值增強(qiáng)到 290J/m2，原因是針葉木化學(xué)漿纖維細(xì)長(zhǎng)，能增加纖維間結(jié)合面積，且纖維本身強(qiáng)度高，可提升白卡紙強(qiáng)度;而闊葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)層間結(jié)合強(qiáng)度的影響無(wú)明顯規(guī)律性，相關(guān)性不強(qiáng)。

  在抗張指數(shù)方面，隨著白卡紙中針葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)從 14% 增加到 48%，橫向抗張指數(shù)從 22.87N?m/g 上升到 30.8N?m/g，這是因?yàn)獒樔~木纖維強(qiáng)度高且雜細(xì)胞含量少，有利于提高纖維間結(jié)合強(qiáng)度，進(jìn)而提升白卡紙抗張指數(shù);闊葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)抗張指數(shù)的影響規(guī)律性不明顯，說(shuō)明針葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)與白卡紙抗張指數(shù)具有一定相關(guān)性。

  在撕裂指數(shù)方面，隨著白卡紙中針葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，撕裂指數(shù)隨之增加，由于針葉木化學(xué)漿纖維較長(zhǎng)，能增加纖維間結(jié)合面積，且纖維本身強(qiáng)度大，可提升白卡紙撕裂指數(shù);闊葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)撕裂指數(shù)的影響規(guī)律性不太明顯，影響不顯著。

  在耐破指數(shù)方面，白卡紙中針葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)耐破指數(shù)影響較大，隨著針葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)從 14% 增加到 48%，耐破指數(shù)從一定數(shù)值上升到 3.09kPa?m2/g，這是因?yàn)獒樔~木化學(xué)漿纖維本身強(qiáng)度大，有利于提升白卡紙物理強(qiáng)度;而闊葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)耐破指數(shù)的影響規(guī)律性不明顯。

  為進(jìn)一步驗(yàn)證結(jié)論，對(duì)樣品進(jìn)行撕裂處理并通過(guò) SEM 分析撕裂面纖維微觀形貌。A01 撕裂面纖維大部分細(xì)短，個(gè)別纖維粗大，且有纖維從斷面脫出，表明纖維間結(jié)合強(qiáng)度較弱，物理強(qiáng)度較差，這與其闊葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)高(85%)、針葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)低(15%)有關(guān);A02 撕裂面可見(jiàn)細(xì)短闊葉木纖維和較粗針葉木纖維(質(zhì)量分?jǐn)?shù) 20%)，無(wú)纖維從斷面脫出，說(shuō)明纖維間結(jié)合強(qiáng)度較強(qiáng)，物理強(qiáng)度整體優(yōu)于 A01;A03 撕裂面以闊葉木纖維居多，針葉木纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)有所增加(32%)，且發(fā)現(xiàn)斷裂纖維，纖維間結(jié)合強(qiáng)度較強(qiáng)，物理強(qiáng)度優(yōu)于 A01 和 A02;A04 撕裂面以闊葉木纖維為主(質(zhì)量分?jǐn)?shù) 86%)，針葉木纖維極少(質(zhì)量分?jǐn)?shù) 14%)，物理強(qiáng)度最低;A05 撕裂面可見(jiàn)大量粗大針葉木纖維(質(zhì)量分?jǐn)?shù) 68%)，少量闊葉木纖維(質(zhì)量分?jǐn)?shù) 32%)，物理強(qiáng)度最高。由此可知，煙包用白卡紙針葉木化學(xué)漿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是其物理特性差異的主要原因之一。

  四、煙包用白卡紙物理性能差異研究總結(jié)

  煙包用白卡紙樣品(A01 - A05)各層的纖維形態(tài)及種類差異明顯，纖維平均長(zhǎng)度為 0.75~0.93mm，細(xì)小纖維平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 14.97%~23.63%，針葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 14%~48%。通過(guò)對(duì)纖維形態(tài)、纖維組成與白卡紙物理性能關(guān)聯(lián)性的深入分析，明確了影響煙包用白卡紙物理性能的關(guān)鍵因素是芯層的纖維長(zhǎng)度和針葉木化學(xué)漿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。隨著芯層纖維長(zhǎng)度和針葉木化學(xué)漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，白卡紙的耐折度、層間結(jié)合強(qiáng)度、抗張指數(shù)、撕裂指數(shù)和耐破指數(shù)均有所增加。而白卡紙樣品的面層、底層纖維形態(tài)特性及纖維種類等對(duì)其物理性能的影響未呈現(xiàn)明顯的規(guī)律性。此次研究從微觀角度揭示了煙包用白卡紙物理性能差異的成因，初步探討了其形成機(jī)制，為煙用白卡紙的生產(chǎn)優(yōu)化、質(zhì)量控制及實(shí)際應(yīng)用提供了有力的理論支持，對(duì)推動(dòng)2025年白卡紙行業(yè)技術(shù)發(fā)展具有重要意義。

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