01 纤维素：纸张的骨架

纤维素是地球上最丰富的有机高分子。它是由β-D-葡萄糖通过β-1,4糖苷键连接而成的直链分子，聚合度（分子链长度）可达数千至数万。

纤维素分子链之间通过氢键紧密排列，形成结晶区和无定形区交错的结构。结晶区提供强度，无定形区提供柔韧性。天然纤维（棉、麻、木）中的纤维素结晶度约50-70%。

纸张强度的核心就是纤维素分子间、纤维间的氢键网络。当纸被水浸湿时，水分子与纤维素羟基形成更强的氢键，破坏原纤维间的氢键，纸张强度急剧下降。这就是纸遇水变软的原因。

02 从木材到纸浆：去除“胶水”

木材中除了纤维素，还有约20-30%的木质素和20-30%的半纤维素。木质素是三维网络聚合物，像“胶水”一样将纤维素纤维粘在一起；半纤维素是短链杂多糖，也起粘结作用。

造纸的*步是把纤维素纤维从木质素中分离出来，得到纸浆。主要有三种化学制浆法：

碱法制浆（硫酸盐法）：用氢氧化钠和硫化钠在高温（150-170℃）下蒸煮木片。硫化物与木质素反应，使其断裂成小分子溶于碱液，纤维素基本不受损。硫酸盐浆强度高，用于牛皮纸、纸袋；但纸浆颜色深（需漂白）。

亚硫酸盐法：用亚硫酸氢钙或亚硫酸氢镁在高温（130-150℃）下蒸煮。木质素被磺化而溶解。亚硫酸盐浆颜色浅，易漂白，用于新闻纸、印刷纸；但原料要求高（树脂含量低），且对某些木材无效。

机械法制浆：用磨石或盘磨机将木材机械分离成纤维，木质素基本保留，得率高（95%以上），但纤维短、强度低、易变黄。用于新闻纸、电话簿纸。

03 漂白：从褐色到白色

硫酸盐浆呈褐色，因为残留木质素（即使少量）和己烯糖醛酸发色。漂白就是进一步去除或脱色这些发色物质。

传统漂白用氯气或次氯酸盐（廉价，但产生二噁英、呋喃等有毒有机氯）。现代漂白用无元素氯（二氧化氯）或全无氯（过氧化氢、臭氧、过氧乙酸）工艺。

二氧化氯（ClO₂）选择性地氧化木质素，不损伤纤维素，不产生二噁英。过氧化氢在碱性条件下生成过氧氢根离子（HOO⁻），漂白兼增白（因能增白机械浆中的木质素）。

漂白后纸浆白度可达85-90% ISO。但漂白过程消耗化学药品、产生废水（色度、COD、AOX），是造纸工业环保治理的重点。

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