打漿與纖維結(jié)合力

 

　　紙張強(qiáng)度不足，不能歸因于纖維本身強(qiáng)度的不足，因為紙張的強(qiáng)度是復(fù)雜地取決于纖維相互結(jié)合力、纖維長度、纖維本身強(qiáng)度、纖維表面狀況和纖維的排列等。其中最重要的是纖維結(jié)合力。

 

　　氫鍵學(xué)說能比較準(zhǔn)確地說明為什么只有打過漿的漿料才能抄出強(qiáng)度高的紙張，濕紙的強(qiáng)度為什么比干紙強(qiáng)度差等問題。

 

　　纖維在打漿中，當(dāng)初生壁和次生壁外層破除之后，水進(jìn)入次生壁中層纖維結(jié)構(gòu)的無定型區(qū)，引起纖維吸水潤脹和細(xì)纖維化，使次生壁中的很多微纖維表面上的羥基裸露出來，羥基吸引水分子，增強(qiáng)了纖維的水化作用，漿料在抄紙過程中，隨著脫水過程的進(jìn)行，纖維之間距離縮小，纖維和纖維之間的水分子將纖維用“水橋”的形式聯(lián)結(jié)，在繼續(xù)干燥過程中，由于水的蒸發(fā)，纖維受水的表面張力的作用，紙頁收縮，纖維間進(jìn)一步靠攏。

 

　　當(dāng)相鄰兩根纖維上的羥基距離達(dá)到2.55~2.75埃以下時，纖維素分子中羥基的氫原子與相鄰纖維羥基中的氧原子產(chǎn)生了O-H…O形式的氫鍵結(jié)合。只有纖維表面游離出來的羥基形成的氫鍵結(jié)合力才能體現(xiàn)紙張強(qiáng)度。

 

　　所以纖維的細(xì)纖維化程度越高，分絲帚化的微纖維越多，裸露出來的羥基數(shù)量也多，形成的氫鍵結(jié)合力就大，紙的強(qiáng)度也就越大。

 

　　當(dāng)紙張浸入水中，水分子又重新進(jìn)入纖維之間，破壞了氫鍵結(jié)合而形成水橋，使纖維與纖維之間距離加大，結(jié)合力下降因而紙的強(qiáng)度隨之下降。所以紙浸入水中，強(qiáng)度會降低。

 

　　當(dāng)紙張經(jīng)過壓榨脫水后進(jìn)入干燥部，隨著紙幅中的水分失去，纖維素分子上的羥基距離被拉近，纖維間大量形成氫鍵，使得干燥后的紙幅能有比較好的強(qiáng)度。

 

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