纸和纸板结构与性能Word文档下载推荐.docx

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白度：

对波长为457nm蓝光的反射因数。

透明度：

单层试样反映被覆盖物影响的显著程度。

不透明度：

单页纸张在“全吸收”的背衬标准黑垫的反射率与完全不透明的一叠同种纸张做衬垫的单页纸的反射率的比率。

形稳性：

纸或纸板被水浸湿或在增湿或减湿的环境中形状尺寸的伸缩性变化。

平滑度：

在一定的真空度下，一定体积的空气通过受一定压力、一定面积的试样与玻璃面之间的间隙所需的时间。

匀度：

纸或纸板中纤维及其他固体物质分散的相对均匀程度。

脆性：

纸或纸板使用过程，经弯曲、压折时易断、易产生裂口、易碎，或韧性欠佳，承受冲击能力差，易受外力冲击而破裂或破碎即脆。

柔软度：

在一定作用力下，把一定宽度和长度的试样压入一定宽度的缝隙中一定深度时，试样本身抗弯曲力和试样与仪器缝隙之间摩擦阻力的矢量和。

二、思考题

1、什么是纸？

纸就是（GB4687-84）从悬浮液中将植物纤维、矿物纤维、动物纤维、化学纤维或这些纤维的混合物沉积到适当的成型设备上，经干燥制成的一页均匀的薄片。

第一代纸：

以纤维素纤维为主构成的纸。

第二代纸：

合成纸

以化工树脂等为基材制成的纸

成膜→纸型化处理

第三代纸：

功能纸

采用某些特殊材料，抄出具有某些性能的新纸种。

如：

气味吸收纸、太阳能保温化、金属纤维纸（钢纸）、发热纸、陶瓷纸。

2、纸张的功能性质?

纸张的功能性质就是那些与纤维性质有密切关系的性质。

（1）吸湿性显著，吸水性大。

纤维→纤维素→葡萄糖基→游离羟基吸附极性水分子

提高纸页的孔隙率，可以抵挡一部分单根纤维对纸页的影响。

（2）有氢键结合

（3）有强度

（4）显白色

（5）有柔软性

（6）易燃性

3、纸张结构的特点?

（1）具有多相、复杂的结构要素成分。

（2）纸的结构要素之间具有结合力。

（3）具有复杂的多孔结构。

（4）具有三维结构的结构要素。

纤维的排列方向不同

不同尺寸的纤维分布不同

辅料分布不同

（5）大多数纸的结构都具有两面性。

4、为什么草浆造纸紧度大？

对于草类纤维（如蔗渣、麦草等），一般存在纤维短（短纤维并有较多半纤维素存在的草浆，才明显地表现出脆性）、半纤维素含量高、易润胀、结合力大（增加强度、增加紧度）、杂细胞含量多（增加纸张紧度）等特点。

所以用草浆造纸，其抗张强度和耐破强度均较高，撕裂度较低，而纸张的紧度很大，韧性差，脆性大，容易破裂。

5、为什么纸张的强度小于造纸纤维的强度？

纸张的强度主要取决于纤维间的结合强度；

而纤维间氢键结合的前提是具有游离状态的羟基，纤维中能够游离出来的羟基只占纤维总羟基的0.5-2%，而98%的羟基体现的是纤维本身的强度。

因此，纸张强度小于造纸纤维的强度。

6、怎样鉴别纸张的纵横向？

并进行说明。

（实验书173页）

（1）纸条弯曲法

平行切取两条互相垂直的纸条，将其重叠，用手指捏住一端，使另一端自由地弯向左方或右方，如果两个纸条分开，则下面的纸条为纸的横向；

如果两个纸条弯向另一方，则上面的纸条为横向。

依据：

纵向的挺度大于横向的挺度。

（2）纸页卷曲法

平行的切取方形或圆形试片，并标出相当于原试样边的方向，然后将试样片漂浮在水上，试样片卷曲时，与卷曲轴平行的方向为纸的纵向。

横向润胀大于纵向润胀。

（3）抗张强度鉴定法

平行地切取两条互相垂直的纸条，测定其抗张强度，一般情况下，抗张强度大的为纵向。

（4）纤维定向鉴别法

根据纸张表面的纤维排列方向，特别是网面上的大多数纤维，是沿纵向排列的，来鉴别纸或纸张的纵横向。

7、为什么纸张有方向性？

（1）纤维有方向性排列所影响

纸或纸板中的纤维主要成纵向排列

（2）受牵引力大小影响

牵引力大，方向性也大一些

（3）受浆速与网速关系影响

浆速大于网速时，纤维在网上横向排列较多；

浆速小于网速时，纤维纵向排列加强，导致纵横拉力比增大。

（4）纸机形式

圆网纸机相对于长网纸机纵横向差别大。

（5）网案振动

8、为什么园网纸机纵横向差别大一些？

圆网纸机抄成的纸或纸板，由于挂浆成形的梳理作用，纤维排列的方向性更大，纵向抗张强度往往是横向的2.5倍以上。

9、谈谈浆网速比对纸张质量的影响。

当纸料着网时浆速慢于网速会增加纵横向强度差别，且随着速度差的增加强度差别越大，在这种情况下，纸页的纵向抗张强度、耐折度大于横向，但撕裂度和伸长率则横向大于纵向，但此时纸页的匀度较好。

当纸料着网时浆速快过网速可以减少纵横向强度差，但纸页匀度较差。

10、怎样控制网案振动的？

对于车速较低的纸机（车速小于300米/分），可采用网案振动，降低纤维排列方向性。

一般振幅4——20mm,振次100——300次/分。

长纤维粘状浆：

采用大振幅低振次；

短纤维游离浆：

采用小振幅高振次。

11、减少纸和纸板纵横向差别的主要途径

（1）调节、控制好浆速与网速的关系。

（2）采用网案摇振并合理调节振幅和振次。

（3）调节干燥过程中纸幅的牵引力和干毯的张紧程度。

（4）改进圆网纸机：

采用各种改进式圆网槽；

采用侧流式网槽；

采用喷浆成形式圆网。

12、竖向结构的特点，造成层结构的原因？

纸和纸板的竖向是指其厚度的方向，竖向结构的主要特点是层叠性。

造成层结构的原因：

（1）纸页成形的机理主要是过滤机理。

纤维呈单体状态在网上沉积，在沉积过程中，纤维受到沿垂直方向的重力、脱水元件的推吸力。

（2）纸和纸板的厚度比纤维长度小得多。

纤维长度比纸张的厚度大10-20倍，对于厚纸板，是由多网形成的，每个网笼形成一层纸，然后重叠起来，虽然纸板的厚度接近或超过纤维长度，但每一层纸的厚度仍小于纤维长度。

13、影响z强度的因素?

（1）纤维平均长度、单根纤维长度对Z强度的影响很小，可忽略。

（2）Z强度不受纤维强度的影响。

（3）Z强度与紧度的关系。

提高紧度，Z强度增加。

（4）纤维竖向排列情况对竖向性质的影响很大。

14、改善纸张两面差的途径?

（1）用案板代替案辊。

（2）采用光泽压榨、反压榨。

（3）用施胶压榨进行两面施胶。

（4）采用助留剂。

15、影响纸张匀度的主要因素

（1）纤维的特性

（2）化学添加剂的影响（3）纸料的浓度（4）湍流对絮聚的影响16、分析打浆对纸张匀度的影响。

打浆度增加，纤维絮聚减少——切断、润胀

从某一打浆度开始，打浆度增加，纤维絮聚增加——纤维的细纤维化：

比表面积增加，接触点增加。

滤水速度下降：

脱水时间延长，引起再絮聚。

打浆度进一步提高时，长纤维粘状浆絮聚加重：

这主要是由于细纤维化增加了絮聚的可能性；

短纤维粘状打浆减轻絮聚：

由于纤维切断和润胀的共同效应，有可能抵偿表面细纤维化的影响，从而减轻絮聚。

17、怎样改善纸张的匀度

（1）产生微湍流。

（2）改善纸料性质（纤维长度、打浆）。

（3）合理控制上网浓度。

纸页越薄，对匀度要求越高，上网浓度越低。

（4）加入添加剂——阻聚剂（纤维分散剂）

纤维分散剂的主要功能：

提高成纸匀度；

增加水溶液的粘度；

吸附在纤维表面；

有一定的热解性。

阻聚剂主要分为植物粘液和合成粘液。

18、怎样用好PEO？

PEO——聚氧化乙烯，白色粉末。

使用PEO注意的问题：

（1）分子量和用量PEO分子量一般在400万左右，用量0.1%左右。

（2）放置在阴暗、干燥的地方，避免与阳光空气接触，否则易氧化。

（3）溶解PEO时，粉状PEO应均匀分散与雾状水膜混合。

（4）稀释过滤：

PEO用10倍水稀释，用40——60目过滤。

（5）加入位置：

PEO最好在纸机前的高位箱加入。

（6）加入PEO后，有时会产生泡沫，应加消泡剂。

19、试样检测前为什么要进行处理？

试样温湿处理的条件？

其处理时间是怎样确定的？

处理原因：

纸和纸板是由纤维和其他少量辅料抄造而成的。

纤维之间的空隙及纤维自身的毛细管作用，尤其是植物纤维所具有的亲水性使得纸和纸板的含水量随周围环境的温度、湿度变化而变化。

含水量的变化对纸和纸板的许多物理性能都有影响。

所以只有在含水量一致的情况下，测试纸或纸板的物理性能指标才有可比性。

处理条件：

大气条件应是相对湿度（50±

2）%和温度（23±

1）℃。

处理时间：

将切好的试样挂起来，以便恒温恒湿的气流能自由接触到试样的各面，直到水分平衡。

一般只要在此环境中处理4h;

薄纸板至少要处理5——8h；

高定量或其他纸种要48h或更长时间。

20、新闻纸轻量化的意义及存在问题？

意义：

新闻纸轻量化可以节约纸浆，降低成本，减少报刊邮费。

存在问题：

（1）纸张轻度下降

（2）不透明度下降（3）挺度下降（4）在纸机横幅方向的纸质变化率大。

21、试分析影响纸张紧度的因素。

（1）影响结合程度的因素，如纤维本身的特性：

木素、半纤维素；

大奖的程度和方式；

湿压强度。

（2）填充于纸页空隙的物质：

树脂、填料、淀粉和其他非纤维性物质

少量加填，紧度下降；

大量加填，紧度提高。

加填不论是增加或降低紧度，强度都会降低。

加树脂、淀粉，重量将会增加，但厚度并不相应增加。

（3）压光。

压光能增加纸的紧度，它不一定能增加抗张强度、耐破度，甚至有所降低。

压光并不是单纯的机械作用，在此过程中，纤维间的结合要重新分配。

22、紧度与其他性质的关系。

提高紧度能够增加纸或纸板的抗张强度和耐破度，在一定范围内也能增加其耐折度，但撕裂度则随着紧度的提高而降低；

提高紧度会降低纸或纸板的透气性、多孔性、吸油墨性、不透明性和形稳性，但增加其刚性和脆性；

提高紧度可增加纸或纸板的表面强度和层间结合强度，也增加其耐电性能。

23、影响透气度的因素。

（1）提高紧度，纸的孔隙变小，在一般情况下，不透气度下降，因而影响纸张紧度的因素，也同样对透气度有影响。

（2）干燥温度。

24、影响透气度测定结果的因素？

（1）密封性

（2）测量面积（3）试样正反面（4）两夹环间夹紧力（5）调压的稳定情况（6）相对湿度（7）压力（8）时间

25、在受到外力作用时，纸的变形的特点。

（1）非直线的负荷——伸长率曲线

（2）在一定负荷下，可以连续的伸长或蠕动

（3）负荷——伸长率曲线随负荷的速度而变化，在高负荷下，伸长率降低及负荷增加。

（4）为一定伸长率需要的负荷随着时间而降低。

纸张断裂时的负荷取决于加载时间。

26、试分析影响脆性的主要因素。

（1）纤维长度和杂细胞含量

杂细胞越少，脆性越低；

长纤维越多，脆性越低。

（2）填料和助留剂对纸张脆性的影响

a.加入助留剂→脆性模数↑→脆性↑

加入助留剂，一方面降低了纤维的平均长度，另一方面增加了杂细胞的含量。

b.加填→脆性模数↓→脆性↓

因加填降低了纸张的紧度。

c.同时加填料和助留剂，最后取决于填料品种、用量、保留情况等。

（3）强度（拉力、耐破度）

脆性大，拉力、耐破度大。

（4）水分对纸张脆性的影响

当纸页水分含量较高时，脆性较低。

（5）原料的化学组成对纸张脆性的影响

纤维含量高→脆性低

（6）浆料配比对脆性的影响

脆裂度随竹浆配比增加而增大。

27、影响纸张抗张强度测定结果的因素

（1）相对湿度和温度

水分↑→纤维拉断容易→抗张强度↓

温度↑→拉力↓→抗张强度↓

（2）拉伸速度的影响

加荷速度快，所得结果较大，反之测定结果就小。

（3）夹距不同的差异

夹距↓→测试结果↑

但当夹距﹥180mm时，又比180mm时的测定结果大，所以夹距180mm是最低夹距。

28、影响撕裂度测定结果的因素

（1）相对湿度

（2）仪器精度的影响

（3）不同层数对撕裂度的影响

层数对撕裂度的影响受打浆度、纤维结合力的影响。

层数↑→撕裂度↑

29、影响耐破度测定结果的因素

（1）相对湿度波动对测定结果的影响

（2）油缸残存空气的影响

（3）试样夹紧力的影响

夹紧力↓→测试结果↑

（4）加压（送油）速度

（5）胶膜的阻力值和稳定性

30、影响耐折度测定结果的因素

（2）温度

温度↑→折叠区内纤维强度↓

（3）仪器的张力

31、二种白度测定仪器的工作原理有什么不同?

SBD白度仪是45°

/0的光路几何特性，即光源以45°

定向入射，垂直定向漫反射，因而用SBD白度仪测得的白度称为SBD白度。

爱利夫反射光度计是d/0的光路特性，即积分球漫反射光照，垂直参比观察，爱利夫光度计符合ISO标准要求，因而用爱利夫光度计测得的白度称ISO白度。

32、影响纸张白度、不透明度的因素有那些？

影响纸张白度的因素：

（1）纸浆的白度是决定纸白度的基本条件。

（2）填料填料↑→白度↑

（3）透明度透明度越高，透过光的反射率越高，白度越低。

（4）生产用水质量

（5）增白剂

影响不透明度的因素：

（1）定量

定量↑→不透明度↑

定量﹥1.5，不透明度增加幅度比较小。

（2）紧度紧度↑→不透明度↓

（3）填料加填→不透明度↑

因填料的光散射系数和反射系数比纤维大。

（4）浆料

半纤维素含量↑→不透明度↓

木素含量↑→不透明度↓

（5）白度和色泽

白度和色泽↑→不透明度↑

33、平滑度的测定和透气度的测定有什么区别?

透气度的测定原理：

当压差稳定时，测定单位时间内流出水的体积，即得到试样的透气度。

平滑度的测定原理：

在胶膜与玻璃砧之间的试样受到试验压力而贴在玻璃砧的磨光面上，系统的真空度使一定容积的空气通过玻璃砧和试样的接触面，测定所需的时间即得到平滑度值。

试样表面越光滑，试样与玻璃砧接触的越紧密，空气通过的阻力越大，所需的时间就越长。

34、纸张发生变形的原因

（1）应变的消除

（2）滞后效应

（3）真膨胀和真收缩

35、影响纸张形稳性的因素

（1）纸浆性质的影响

不同种类的浆料抄成的纸页形稳性不同，其中棉浆形稳性最好，化学木浆次之，化学草浆最差。

未漂白浆比漂白浆变形性大。

（2）打浆程度的影响。

随着打浆度的提高，纸的形稳性变差，而粘状打浆又比游离状打浆形稳性差。

（3）辅助材料的影响

施加松香胶可减轻纸或纸板的变形，但施加淀粉物或水玻璃会增加变形性。

加填可改善纸页的形稳性。

（4）纸机的抄造情况

36、谈谈怎样改善纸张的形稳性？

（1）调整原料及浆料配比

配用棉浆，抄形稳性高的纸张。

对于伸缩率要求较高的纸张（伸缩率<

2．5％），长纤维配比不宜高于60％。

（2）控制合适的打浆度

从降低伸缩率的角度来讲，打浆度越低越好，但在实际生产中，为了使成纸具有一定的强度，浆料必须打至一定的打浆度，以保证一定的润胀和帚化。

这样，在生产中既要保证伸缩率要求又要满足强度要求，就必须控制合适的打浆度。

（3）施加松香胶及填料，改善纸页形稳性。

（4）减少纸张的横向伸缩率。

a.降低纤维方向性排列浆速↑，纤维方向性排列↓

浆速在略大于网速时，纸张形稳性较好。

b.限制横向收缩正确控制干燥部张力，不使纸页拉的过紧；

张紧帆布，使纸页贴烘缸表面；

采取机械处理方法。

37、为什么草浆造纸形稳性差？

因为草浆的半纤维素含量高，容易吸水润胀；

而且草浆纤维结合力大，杂细胞含量高，影响纸张伸缩率。

38、为什么表面施胶可以改善纸张的伸缩率？

因为表面施胶提高纸的抗水性，减轻纸或纸板的变形，从而改善纸张的伸缩率。

39、为什么纸张的横向伸缩率大于纵向伸缩率？

这主要是因为在纵向上，纤维受网、毯等牵引力作用，在抄造过程中会有很大程度的伸缩，浸在水中或湿度变化，伸缩的余地已经很小，所以一般印刷用纸的纵向伸缩率在0．1％~0．2％；

而横向分布的纤维在抄造中没有牵引力作用，并且由于纵向上的牵引力，横向纤维始终处于收缩状态，一旦浸在水中或湿度变化，横向伸缩较大，所以一般印刷用纸的横向伸缩率在2％以上。