紙，在我們生活中無所不在，卻常被視為理所當然。從土地登記謄本、法院判決書、商業合約，到每日的報章雜誌，紙張承載著重要的資訊與權益。然而，不同用途的紙張，其背後的「紙漿性質」與「紙張性質」差異甚大，直接影響文件的保存年限、書寫印刷效果，甚至法律效力。本文將深入探討紙張與紙漿的科學，幫助讀者理解這項日常材料的關鍵特性。

紙漿：一切的根本

紙張的源頭是紙漿。紙漿的性質，幾乎決定了最終紙張的樣貌與功能。

• 纖維來源與處理：

  • 木材纖維： 這是市場主流，主要分為「針葉樹」（如松木、杉木，纖維長、強度佳，適合高強度紙張）與「闊葉樹」（如桉樹、樺木，纖維較短，紙面平滑，適合印刷用紙）。
  • 非木材纖維： 包括棉、麻、竹、甘蔗渣（蔗渣漿）、稻草等。棉麻纖維長且強韌，耐久性極佳，多用於高級鈔票紙、證券紙或需長期保存的文件。竹纖維近年因環保與特性漸受重視。非木材纖維通常成本較高或製程較複雜。
  • 回收纖維： 使用回收紙再製成的紙漿。環保優勢明顯，但纖維經過多次處理會變短變弱，影響紙張強度與白度，通常需混合原生漿使用。回收漿的純淨度（如油墨、雜質去除程度）是關鍵。

• 製漿方法：決定紙漿的化學本質

  • 化學製漿： 使用化學藥劑（如硫酸鹽法-Kraft Pulping、亞硫酸鹽法）在高溫高壓下溶解木質素等連結纖維的物質，分離出較純淨的纖維。此法得漿率高、纖維損傷少，強度好，可製造高品質的印刷書寫紙、包裝紙等。化學漿根據漂白程度分為「全漂漿」（白度高、純淨）、「半漂漿」和「未漂漿」（牛皮紙、紙袋紙常用，強度高、顏色深）。
  • 機械製漿： 使用機械力量（磨石或盤磨機）將木材磨碎分離纖維。此法得漿率極高（可達95%），但保留了大部分木質素和非纖維素成分。優點是成本低、不透明度高、吸墨性佳、鬆厚度好；缺點是纖維短、紙張強度較低、易變黃變脆（因木質素遇光氧化），多用於新聞紙、目錄紙等短期印刷品。
  • 化學機械製漿： 結合化學預處理與機械磨漿。先以較溫和的化學藥劑軟化木材，再用機械磨漿分離纖維。此法纖維得率與品質介於化學漿與機械漿之間，成本效益較好，廣泛應用於雜誌紙、影印紙等。

• 關鍵紙漿性質分析：

  • 纖維長度與形態： 長纖維（如針葉樹、棉麻）提供優異的抗張強度、耐撕力與耐折度，紙張較不易破損。短纖維（如闊葉樹、回收漿）則有助於形成平滑細緻的紙面，改善印刷適性與不透明度。
  • 纖維純度與雜質： 化學漿純度高，木質素、樹脂等雜質少，紙張較白、較穩定不易變質。機械漿含大量木質素，易導致紙張泛黃變脆。回收漿的雜質（殘留油墨、膠黏物）影響紙張外觀、強度與生產設備運作。
  • 打漿度： 衡量紙漿纖維在水中被疏解和細纖維化的程度（單位通常為°SR 或 CSF ml）。打漿度高，纖維分絲帚化好，纖維間結合面積大，造出的紙張緊密、平滑、強度高（尤其是耐破度、撕裂度），但透氣度、鬆厚度、不透明度可能下降。不同紙種需要不同的打漿度控制。
  • 白度與色相： 取決於纖維本身顏色、漂白程度及殘留木質素。高白度紙漿適合高品質彩色印刷。需注意過度漂白可能影響纖維強度與環保性。
  • 游離度： 與打漿度相關但概念相反（通常用CSF ml表示）。游離度高表示濾水快（打漿度低），紙張較蓬鬆、透氣；游離度低表示濾水慢（打漿度高），紙張緊密。影響造紙機的脫水效率。

紙張：性質決定命運

紙漿經過抄造、壓榨、乾燥、壓光、塗佈（可選）等工序，形成我們手中的紙張。其最終性質是紙漿特性、添加劑、製程工藝共同作用的結果。以下分析關鍵的紙張性質：

• 物理性質：

  • 定量： 單位面積紙張的重量（g/m² 或 gsm）。常見影印紙70-80 gsm，書籍內頁約60-80 gsm，名片用紙常為250-350 gsm。定量直接影響紙張厚度、挺度與成本。
  • 厚度與緊度： 厚度以mm或μm表示。緊度是定量除以厚度（g/cm³），反映紙張結構的緊密程度。緊度高表示紙張結實、不透氣、強度高，但可能較硬、較重、不透明度低。鬆厚度則是厚度的另一種表達（cm³/g），與緊度互為倒數。高鬆厚度紙張（如字典紙）在相同定量下更厚、更柔軟、不透明度更好。
  • 平滑度： 紙張表面的平整程度。高平滑度對印刷（尤其是網點精細的彩色印刷）和書寫至關重要，能確保油墨均勻轉移、線條清晰。可透過壓光或塗佈提升。測量方法很多（如Bekk法、PPS法等）。
  • 不透明度： 紙張阻擋光線穿透的能力。高不透明度可避免背印（透背）或雙面印刷時內容相互干擾。薄紙或低定量紙需特別關注。受纖維種類、填料含量、打漿度、紙張結構（鬆厚度）影響。機械漿因含木質素，不透明度通常優於化學漿。
  • 光澤度： 紙張表面反射光線的能力。高光澤度通常給人高級感，適用於某些包裝、畫冊封面。但閱讀用紙過高的光澤度可能造成反光不適。塗佈是提升光澤度的主要手段。
  • 挺度： 紙張抵抗彎曲的能力。影響紙張在印刷、加工（如摺頁、模切）、裝訂過程中的表現，以及最終產品（如紙盒、書封）的站立性。與紙張厚度、緊度、纖維本身性質及添加劑有關。
  • 機械強度：
    • 抗張強度： 紙張抵抗拉伸斷裂的能力。對高速印刷機運轉、紙袋、包裝紙等非常重要。長纖維化學漿提供高抗張強度。
    • 撕裂度： 紙張抵抗撕裂擴展的能力。與纖維長度和纖維間結合強度都有關。長纖維即使結合稍弱，撕裂度也可能不錯。重要於包裝紙、地圖紙、書籍內頁（翻閱時）。
    • 耐破度： 紙張抵抗均勻施加在表面的垂直壓力而不破裂的能力。對包裝材料（如紙袋、瓦楞紙箱面層）尤其關鍵。受纖維長度、結合強度影響大。
    • 耐折度： 紙張經受反覆摺疊的能力。鈔票紙、地圖紙、檔案文件夾等需要極高的耐折度。長纖維（尤其是棉纖維）表現最佳。

• 光學性質：

  • 白度： 紙張對白光反射的程度。高白度提供高對比度，使印刷圖文更鮮明。但需注意，過於雪白的紙張長時間閱讀可能刺眼。國際標準（ISO Brightness, GE Brightness）有不同測量光源。
  • 色度： 紙張的顏色偏向（如偏藍、偏黃、偏紅）。影響印刷品的最終呈色效果，特別在彩色印刷中。通常希望紙張是中性白。
  • 不透明度： 如前所述，也屬光學性質。

• 化學性質與耐久性：

  • 酸鹼值（pH值）： 這是影響紙張長期保存（檔案壽命）的最關鍵化學因素之一！ 酸性紙（pH < 7）極易變黃、變脆、粉化，壽命可能僅數十年。這是因為酸催化纖維素的水解反應。傳統機械漿、含木質素的未漂化學漿、使用酸性施膠劑（如松香-明礬）的紙張，以及空氣污染物（SO₂, NOx）都會導致酸化。保存重要文件（如地政謄本、法院判決書、歷史檔案、契約）應選用無酸紙（Acid-Free Paper, pH ≥ 7.0，通常7.5-10.0），並符合國際標準（如ISO 9706）。 無酸紙通常使用鹼性填料（如碳酸鈣）和中性/鹼性施膠劑（如烷基烯酮二聚體AKD、烯基琥珀酸酐ASA）。
  • 抗老化性： 紙張抵抗因光照、熱、濕氣、空氣污染物等因素造成性質劣化（變黃、變脆）的能力。除pH值外，紙漿中殘留的木質素（易氧化變黃）、金屬離子（催化氧化反應）、塗層成分等都影響抗老化性。檔案用紙要求高抗老化性。
  • 施膠度： 衡量紙張抵抗水或水溶液滲透的能力。透過在紙漿中添加施膠劑（如松香、AKD、ASA）或在表面塗佈來達成。良好的施膠度可防止墨水暈散、改善書寫印刷效果、增強紙張強度（減少水份侵入破壞纖維結合）。測試方法有Cobb法、墨水劃線法等。

• 表面與印刷適性：

  • 吸墨性： 紙張吸收油墨的能力和速度。影響印刷乾燥時間、光澤度、避免背面沾髒。過快或過慢都不好，需與印刷油墨和印刷方式（平版、凹版、凸版、數位）匹配。塗佈紙吸墨性較低。
  • 表面強度： 紙張表面纖維、填料、塗層抵抗被印刷油墨黏附力拉脫的能力（掉毛、掉粉）。對高速印刷、高黏度油墨印刷（如凸版、實地印刷）尤其重要。測試方法如IGT、Wax Test等。
  • 印刷平滑度： 在印刷壓力下，紙張表面與印版（或橡皮布）接觸的實際平滑度。影響油墨轉移的均勻性和網點再現性。比靜態平滑度更能反映實際印刷效果。

紙張性質如何影響文件與權益

理解了紙張與紙漿的性質，我們就能明白為何不同用途的文件對紙張有特定要求：

1. 長期保存文件（土地登記謄本、戶籍謄本、法院文件、歷史檔案、契約正本）：

   • 核心要求：耐久性、抗老化性。
   • 關鍵性質：
     • 無酸（pH中性或鹼性）： 首要條件，避免酸化脆化。
     • 高纖維純度： 使用長纖維化學漿（如針葉樹漿）或棉麻纖維漿，減少易變質的木質素。
     • 高機械強度： 良好的抗張、耐撕、耐折度，確保文件在多次翻閱、搬運中不易損壞。
     • 適當施膠： 防止潮氣侵入和墨水暈散。
   • 常見紙種： 無酸檔案紙、證券紙、高級證件用紙（常含棉麻纖維）。

2. 法律文件（合約、遺囑、授權書、切結書）：

   • 核心要求：防偽、耐久、正式感、書寫清晰。
   • 關鍵性質：
     • 適度耐久性： 雖不一定像檔案級保存百年，但需確保在有效期間內（可能是數十年）清晰可辨、不易毀損。無酸紙仍是較佳選擇。
     • 良好的書寫適性： 平滑度適中，施膠度良好，避免墨水暈散或滲透。
     • 挺度與質感： 通常使用較高定量（如100gsm以上）紙張，增加正式感與份量感。
     • 防偽特徵（可選）： 高階法律文件可能使用含安全線、水印、防偽纖維的特種紙張。
   • 常見紙種： 高級道林紙、無酸書寫紙、特種安全防偽紙。

3. 日常公務與申請文件（申請書、表格、報告、影本）：

   • 核心要求：經濟、易於書寫/印刷、清晰複印、符合歸檔基本要求。
   • 關鍵性質：
     • 良好的印刷與影印適性： 表面平整，吸墨性適中，確保雷射碳粉或墨水附著良好、文字清晰、不卡紙。
     • 足夠的不透明度： 避免雙面印刷或書寫時透背。
     • 基本強度： 能承受日常翻閱、傳遞、裝訂（如訂書針）。
     • 白度適中： 提供舒適的閱讀對比，不過分刺眼。
     • 環保考量： 政府單位常鼓勵使用含一定比例回收漿的紙張。
   • 常見紙種： 影印紙（通常70-80gsm，化學漿為主，可能含回收漿）、中級道林紙。

4. 政府出版品與公報：

   • 核心要求：清晰易讀、大量印刷經濟性、基本保存性、符合規範。
   • 關鍵性質：
     • 良好的印刷適性： 確保大量文字清晰呈現，特別是法令條文。
     • 適度不透明度與白度。
     • 基本耐久性： 需確保在規定的保存年限內可讀。通常會要求使用無酸紙或低酸紙。
     • 成本效益： 在滿足功能要求下控制成本。
   • 常見紙種： 符合規範（如無酸要求）的書籍紙或輕塗紙。

選擇合適紙張的實用思考

面對琳瑯滿目的紙張，如何為你的文件做出明智選擇？以下提供思考方向：

1. 文件的重要性與預期壽命：

   • 是需永久保存的權狀、歷史檔案？選擇最高等級的無酸檔案紙（棉麻纖維或高品質化學漿）。
   • 是具法律效力、需保存數十年的契約、遺囑？優先選用無酸紙（棉漿或長纖維化學漿）。
   • 是日常申請表、影印文件、內部報告？選擇經濟實惠、符合基本印刷書寫要求的影印紙或道林紙即可。

2. 主要用途：

   • 以書寫為主（如手填表格、簽署文件）？重視書寫流暢度、墨水不暈散（施膠度）、紙面觸感。
   • 以印刷為主（如法令條文、申請須知）？重視印刷清晰度（平滑度、吸墨性）、不透背（不透明度）、白度。
   • 需要雙面印刷/書寫？不透明度是關鍵指標。
   • 需要頻繁翻閱（如法規手冊、參考書）？重視耐折度、撕裂度。
   • 需要正式感或防偽（如官方證書、重要合約）？考慮較高定量、特殊質感（如水印、安全線）、挺度。

3. 處理與保存環境：

   • 文件是否會暴露在潮濕、高溫、強光或空氣污染環境？若是，則對紙張的耐久性（無酸）、抗老化性要求更高。
   • 是否需要裝訂成冊？考慮紙張的厚度（定量）、挺度是否適合裝訂方式（平釘、膠裝、線裝）。

4. 預算與環保考量：

   • 在滿足功能需求的前提下，平衡成本。高品質無酸紙、棉漿紙成本顯著高於普通影印紙。
   • 政府機關或重視環保形象的企業，可優先選擇使用高比例環保認證木材纖維或回收纖維製成的紙張（需確認其仍符合使用要求，如回收漿文件紙也應是無酸的）。

結語：紙張背後的科學與智慧

紙張，不僅是資訊的載體，其本身材質的選擇就蘊含著對文件價值、保存需求與使用者體驗的深刻理解。從地政事務所核發的土地權狀，到法院的判決書，再到我們每日簽署的各式文件，紙張的物理化學性質，默默守護著文字的清晰與權益的穩固。認識「紙漿性質」與「紙張性質」，不再是造紙工程師的專利。了解這些基礎知識，能幫助我們在面對重要文件的製作、保存或申請時（無論是要求政府提供紙本謄本，或是自行準備法律文件），做出更明智、更符合長期利益的選擇，讓承載重要資訊的紙張，能真正經得起時間的考驗。下次當你拿起一份文件，不妨多看一眼它的質地，感受一下這項古老發明背後的精妙科學與實用智慧。