借用白度仪将调色原理应用到纸张白度的调节
从事造纸行业的朋友，尤其是制造白纸，都特别关系纸张的白度问题，假如白度不达标，将会直接被国家质检部门认为不合格产品，那么纸张的白度应该怎么样去控制呢？下面我们通过实验讲解一下如何将调色原理应用到纸张白度的调节中去，文中涉及到纸张白度数值均用白度仪进行测量。
用次氯酸盐漂白后的纸浆尤其是麦草浆抄成的纸张总是带有一点淡黄色或灰白色的色调，这是因为抄纸用的纤 维中所含木素倾向于吸收波长4000~5000A的紫色或蓝色光谱所致。纤维中残留的木素量愈多，其颜色也就愈深。由色相图可知，将三种原色中相邻的两原 色相配，可得间色。两种间色相配可得复色。相对色相还具有相互吸收所反射光谱的作用。因此在呈淡黄色和木素含量较少的漂白浆中，加入蓝紫色或红蓝色染料， 吸收波长为5000~6000A时的淡黄色或橙色光谱，即能起互补作用，使肉
眼观察下反映出较高的白度。有一些纸厂在生产中，往往只加品蓝进行调色，白度提高幅度很小。又添加了甲基紫和碱性玫瑰精等染料，经反复多次实验达到了提高纸张白度的目的。
1 实验部分
1·1 实验原料
漂白麦草浆:取自临清造纸厂;白度为76%;打浆度为38°SR。
松香胶:取自泰山造纸厂;固含量45%。
增白剂:荧光增白剂VBL。
填 料:325目滑石粉。
硫酸铝:分析纯。
测量纸张白度仪器：数显白度仪。
染料液配制:染料用蒸馏水或去离子水分别配成浓度小于2%的水溶液。碱性染料可用70~80℃的热水溶 解，也可用约1%的稀醋酸溶液帮助溶解;直接染料及酸性染料溶解温度为80~90℃，使用多种染料时用前再混合，然后稀释加入浆中。液体染料最好现配现 用，用时用滤布过滤，并且不宜存放时间太长。
1·2 实验方法
在标准纸浆疏解器中按2%的浓度疏解纸浆，依次加入1·5‰的增白剂，液体染料，1%的松香胶和5%的硫酸铝，各搅拌3 min，然后稀释至0·5%，再加入15%的滑石粉。浆料配好后在纸样抄取器上抄造定量约100 g/m2的纸样，最后按国家标准测试纸样白度。
2 结果与讨论
2·1 几种染料对纸张的增白效果
紫色是黄色的对色，又是红色和蓝色的间色，所以从理论上讲在纸浆中加入紫色，红+蓝混合色以及红+蓝+紫混合色均能起到显白和增白的效果，于是我们进行了实验，结果见表1
和表2。
从表1和表2可以看出:除单独使用品蓝以外，其它几种染料均能提高纸张白度。甲基紫和品蓝+玫瑰精混合 色效果最好，白度提高2·4%和2·3%;其次是甲基紫+品蓝+玫瑰精混合色，白度提高1.8%。染料用量和配比对提高纸张白度是非常重要的，但也不是一 成不变的。用量的多少随原浆白度的高低和成纸定量的大小而稍有变化。原浆白度低、成纸定量小的用量多些，反之用量少些。围绕染料用量、配比、种类及各方面 的影响因素我们进行了细致的研究，表中所列为增白效果较好的几组数据。结果表明，在纸浆中添加染料提高纸张白度是可行的，关键是要控制好调色条件。
2·2 纸浆白度对增白效果的影响
利用调色原理能否提高纸张白度，原浆白度是一个很重要的影响因素。如果纸浆白度太低，根本起不到增白效果。从表1和表2中我们选择了两组效果好的条件用不同白度的纸浆进行了对比实验，结果见表3。
从表3可看出，纸浆白度在71%以下，加入染料后白度没有发生变化，直到白度超过75%才有效，白度在 80%以上效果更显著。于是要想增白效果好，必须把纸浆白度漂到75%以上，然后加入一定量的增白剂，把纸浆白度提高到80%以上，再加染料，这样可提高纸张白度2%~3%，且纸张表面色泽鲜艳，显白也好。
2·3 漂白残氯对增白效果的影响
影响增白效果的另一个重要因素是纸浆残氯含量。残氯对调色影响非常大，尤其对红色影响比较大，能使红色 消失，原因可能是含有氨基碱性基团的玫瑰精被次氯酸盐氧化，导致发色基团变化所致。因此在调色前必须把纸浆洗净，洗后残氯应控制在0·01 g/L以下。洗净度最好控制在500 mg/L以下。随着漂白用氯量的增加，漂后残氯也相应增加，但是在加入染料之前，一定要想办法把残氯含量降到最低。为了缩短漂后洗涤时间，可以先加硫代硫酸钠脱氯，然后再进行洗涤。
2·4 pH值对增白效果的影响
调色时浆料的pH值是由添加硫酸铝来调节的，适量的硫酸铝能起到媒染剂作用，过多的硫酸铝则会使色相变淡，耐光性减弱，也会使碱性染料沉淀而降低着色力。表4是我们在不同pH值下，加入等量染料测得的白度值。
从表4可看出，染料不同，pH值的影响也不同。甲基紫pH值在5·5时白度最高，一般控制在 4·5~6·5之间。对于品蓝+玫瑰精混合色，由于pH值对品蓝影响较大，通常pH值控制在5·0~6·5之间。从中不难看出，采用碱性染料调色时，pH 值应控制在酸性范围，否则会生成色斑。另外在配置染料液时，pH值也不能过高，如果偏碱性，会产生一种絮凝状的沉淀物，并且溶解用水硬度也不能太大，否则 也会形成沉淀。所以最好用蒸馏水或酸化过的软水溶解。在加入染料和硫酸铝的先后顺序上，有两种方案可以采纳，第一种是在施胶、加填之后，抄纸之前加入染料，如在纸厂成浆池加入;第二种是在漂洗后，加完增白剂加染料，然后再施胶、加填。两者相比，后者在硫酸铝之前加入染料，染料可以有足够多的时间进行混 合，效果会更好。不管采用那种加入方式，原有的造纸工艺流程不用改变，所以该调色法操作简单、可行。
结 论
3·1 使用品蓝+玫瑰精混合染料和单独使用甲基紫均能提高纸张白度2%~3%，相比而言，单独使用比混合使用工艺简单、操作方便。
3·2 为了提高增白效果，调色前纸张白度最好大于75%，小于70%效果不明显，残氯要控制在0·01 g/L以下，pH值控制在5~6·5之间。
3·3 采用调色技术提高纸张白度与加大漂率提高白度相比，成本低(每吨纸5元左右)，得率高、色调柔和，且不易返黄。
