紙和紙板結(jié)構(gòu)與性能

1、一、名詞解釋 定量：單位面積紙或紙板的質(zhì)量。 厚度：在一定的單位面積壓力下，紙和紙板兩個(gè)表面間的垂直距離。 緊度：單位體積的紙或紙板的質(zhì)量。松厚度：單位質(zhì)量的紙或紙板的體積。干紙強(qiáng)度：紙張經(jīng)過干燥以后的強(qiáng)度。（干度50%）濕紙強(qiáng)度：在抄造過程中，干度在3550%以前紙張的強(qiáng)度。濕強(qiáng)度：紙張經(jīng)干燥以后再浸濕所具有的強(qiáng)度，一般只保持干紙強(qiáng)度的4 10%。靜態(tài)強(qiáng)度：紙或紙板在緩慢受力的情況下所顯示出來的強(qiáng)度。動(dòng)態(tài)強(qiáng)度：紙或紙板所能經(jīng)受瞬時(shí)沖擊的程度，即表示紙或紙板受力后瞬時(shí)擴(kuò)散而破裂的 動(dòng)態(tài)情況?？箯垙?qiáng)度：紙或紙板能夠承受的最大張力。 環(huán)壓強(qiáng)度：一定尺寸的環(huán)形試樣在一定的加壓速度下平行受壓，當(dāng)壓力增

2、大至樣品壓潰時(shí) 所能承受的最大壓力。撕裂度：撕裂預(yù)先切口的紙或紙板至一定長度所需要的力。耐折度： 紙或紙板在一定張力下所能經(jīng)受往復(fù)折疊的能力， 以往復(fù)折疊的次數(shù)的對數(shù)表示。 挺度：紙或紙板的抗彎曲能力。測定時(shí)是將規(guī)定尺寸的試樣一端夾緊，另一端受力彎曲至 一定角度所需的力或力矩。透氣度：在規(guī)定的條件下，在單位時(shí)間和單位壓力差情況下，單位面積的紙或紙板所通過 的平均空氣量。白度：對波長為 457nm 藍(lán)光的反射因數(shù)。 透明度：單層試樣反映被覆蓋物影響的顯著程度。 不透明度：單頁紙張?jiān)凇叭铡钡谋骋r標(biāo)準(zhǔn)黑墊的反射率與完全不透明的一疊同種紙張 做襯墊的單頁紙的反射率的比率。形穩(wěn)性：紙或紙板被水浸濕或

3、在增濕或減濕的環(huán)境中形狀尺寸的伸縮性變化。 平滑度：在一定的真空度下，一定體積的空氣通過受一定壓力、一定面積的試樣與玻璃面 之間的間隙所需的時(shí)間。勻度：紙或紙板中纖維及其他固體物質(zhì)分散的相對均勻程度。 脆性：紙或紙板使用過程，經(jīng)彎曲、壓折時(shí)易斷、易產(chǎn)生裂口、易碎，或韌性欠佳，承受 沖擊能力差，易受外力沖擊而破裂或破碎即脆。柔軟度：在一定作用力下，把一定寬度和長度的試樣壓入一定寬度的縫隙中一定深度時(shí)， 試樣本身抗彎曲力和試樣與儀器縫隙之間摩擦阻力的矢量和。二、思考題1、什么是紙？紙就是（ GB4687-84 ）從懸浮液中將植物纖維、礦物纖維、動(dòng)物纖維、化學(xué)纖維或這些纖 維的混合物沉積到適當(dāng)?shù)某尚?/p>

4、設(shè)備上，經(jīng)干燥制成的一頁均勻的薄片。第一代紙：以纖維素纖維為主構(gòu)成的紙。 第二代紙：合成紙以化工樹脂等為基材制成的紙成膜t紙型化處理第三代紙：功能紙采用某些特殊材料，抄出具有某些性能的新紙種。如：氣味吸收紙、 太陽能保溫 化、金屬纖維紙（鋼紙） 、發(fā)熱紙、陶瓷紙。2、紙張的功能性質(zhì) ?紙張的功能性質(zhì)就是那些與纖維性質(zhì)有密切關(guān)系的性質(zhì)。（1）吸濕性顯著，吸水性大。纖維T纖維素T葡萄糖基T游離羥基吸附極性水分子提高紙頁的孔隙率，可以抵擋一部分單根纖維對紙頁的影響。（2）有氫鍵結(jié)合（3）有強(qiáng)度（4）顯白色（5）有柔軟性（6）易燃性3、紙張結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)？（1 ）具有多相、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)要素成分。（2）紙的結(jié)

5、構(gòu)要素之間具有結(jié)合力。（3 ）具有復(fù)雜的多孔結(jié)構(gòu)。（4）具有三維結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)要素。纖維的排列方向不同不同尺寸的纖維分布不同輔料分布不同（5）大多數(shù)紙的結(jié)構(gòu)都具有兩面性。4、為什么草漿造紙緊度大？對于草類纖維（如蔗渣、麥草等），一般存在纖維短（短纖維并有較多半纖維素存在的草漿，才明顯地表現(xiàn)出脆性）、半纖維素含量高、易潤脹、結(jié)合力大（增加強(qiáng)度、增加緊度）、 雜細(xì)胞含量多（增加紙張緊度）等特點(diǎn)。所以用草漿造紙，其抗張強(qiáng)度和耐破強(qiáng)度均較高， 撕裂度較低，而紙張的緊度很大，韌性差，脆性大，容易破裂。5、為什么紙張的強(qiáng)度小于造紙纖維的強(qiáng)度？紙張的強(qiáng)度主要取決于纖維間的結(jié)合強(qiáng)度；而纖維間氫鍵結(jié)合的前提是具有游

6、離狀態(tài)的羥基，纖維中能夠游離出來的羥基只占纖維總羥基的0.5-2%，而98%的羥基體現(xiàn)的是纖維本身的強(qiáng)度。因此，紙張強(qiáng)度小于造紙纖維的強(qiáng)度。6、 怎樣鑒別紙張的縱橫向？并進(jìn)行說明。（實(shí)驗(yàn)書173頁）（1）紙條彎曲法平行切取兩條互相垂直的紙條，將其重疊，用手指捏住一端，使另一端自由地彎向左方或右方，如果兩個(gè)紙條分開， 則下面的紙條為紙的橫向；如果兩個(gè)紙條彎向另一方，則上面的紙 條為橫向。依據(jù)：縱向的挺度大于橫向的挺度。（2）紙頁卷曲法平行的切取方形或圓形試片，并標(biāo)出相當(dāng)于原試樣邊的方向，然后將試樣片漂浮在水上，試樣片卷曲時(shí)，與卷曲軸平行的方向?yàn)榧埖目v向。依據(jù)：橫向潤脹大于縱向潤脹。（3）抗張強(qiáng)度

7、鑒定法平行地切取兩條互相垂直的紙條，測定其抗張強(qiáng)度，一般情況下，抗張強(qiáng)度大的為縱向。（4 ）纖維定向鑒別法根據(jù)紙張表面的纖維排列方向，特別是網(wǎng)面上的大多數(shù)纖維，是沿縱向排列的，來鑒別紙或紙張的縱橫向。7、為什么紙張有方向性？（1）纖維有方向性排列所影響 紙或紙板中的纖維主要成縱向排列（2）受牽引力大小影響牽引力大，方向性也大一些（3）受漿速與網(wǎng)速關(guān)系影響 漿速大于網(wǎng)速時(shí)，纖維在網(wǎng)上橫向排列較多； 漿速小于網(wǎng)速時(shí)，纖維縱向排列加強(qiáng)，導(dǎo)致縱橫拉力比增大。（4）紙機(jī)形式 圓網(wǎng)紙機(jī)相對于長網(wǎng)紙機(jī)縱橫向差別大。（ 5）網(wǎng)案振動(dòng)8、為什么園網(wǎng)紙機(jī)縱橫向差別大一些？ 圓網(wǎng)紙機(jī)抄成的紙或紙板， 由于掛漿成形的

8、梳理作用， 纖維排列的方向性更大， 縱向抗張強(qiáng) 度往往是橫向的 2.5 倍以上。9、談?wù)劃{網(wǎng)速比對紙張質(zhì)量的影響。當(dāng)紙料著網(wǎng)時(shí)漿速慢于網(wǎng)速會(huì)增加縱橫向強(qiáng)度差別， 且隨著速度差的增加強(qiáng)度差別越大， 在 這種情況下，紙頁的縱向抗張強(qiáng)度、耐折度大于橫向，但撕裂度和伸長率則橫向大于縱向， 但此時(shí)紙頁的勻度較好。 當(dāng)紙料著網(wǎng)時(shí)漿速快過網(wǎng)速可以減少縱橫向強(qiáng)度差， 但紙頁勻度較 差。10、怎樣控制網(wǎng)案振動(dòng)的？ 對于車速較低的紙機(jī)（車速小于 300 米/分），可采用網(wǎng)案振動(dòng)，降低纖維排列方向性。一般振幅4 20mm,振次100 300次/分。 長纖維粘狀漿：采用大振幅低振次； 短纖維游離漿：采用小振幅高振次。

9、11 、減少紙和紙板縱橫向差別的主要途徑（ 1 ）調(diào)節(jié)、控制好漿速與網(wǎng)速的關(guān)系。（2）采用網(wǎng)案搖振并合理調(diào)節(jié)振幅和振次。（3）調(diào)節(jié)干燥過程中紙幅的牽引力和干毯的張緊程度。（4）改進(jìn)圓網(wǎng)紙機(jī)：采用各種改進(jìn)式圓網(wǎng)槽；采用側(cè)流式網(wǎng)槽；采用噴漿成形式圓網(wǎng)。 12、豎向結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)， 造成層結(jié)構(gòu)的原因？紙和紙板的豎向是指其厚度的方向，豎向結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是層疊性。造成層結(jié)構(gòu)的原因： （1）紙頁成形的機(jī)理主要是過濾機(jī)理。纖維呈單體狀態(tài)在網(wǎng)上沉積， 在沉積過程中，纖維受到沿垂直方向的重力、脫水元件的推吸力。（2）紙和紙板的厚度比纖維長度小得多。纖維長度比紙張的厚度大1 0-20倍，對于厚紙板，是由多網(wǎng)形成的，

10、每個(gè)網(wǎng)籠形成一層紙， 然后重疊起來， 雖然紙板的厚度接近或超過纖維長 度，但每一層紙的厚度仍小于纖維長度。13 、影響 z 強(qiáng)度的因素 ?（ 1 ）纖維平均長度、單根纖維長度對 Z 強(qiáng)度的影響很小，可忽略。（2）Z 強(qiáng)度不受纖維強(qiáng)度的影響。（3）Z 強(qiáng)度與緊度的關(guān)系。提高緊度， Z 強(qiáng)度增加。（4）纖維豎向排列情況對豎向性質(zhì)的影響很大。14、改善紙張兩面差的途徑 ?（ 1 ）用案板代替案輥。（2）采用光澤壓榨、反壓榨。（ 3 ）用施膠壓榨進(jìn)行兩面施膠。（4）采用助留劑。15 、影響紙張勻度的主要因素（ 1 ）纖維的特性（ 2）化學(xué)添加劑的影響（ 3）紙料的濃度（ 4）湍流對絮聚的影響16、分析

11、打漿對紙張勻度的影響。打漿度增加，纖維絮聚減少切斷、潤脹 從某一打漿度開始，打漿度增加，纖維絮聚增加纖維的細(xì)纖維化：比表面積增加，接 觸點(diǎn)增加。濾水速度下降：脫水時(shí)間延長，引起再絮聚。打漿度進(jìn)一步提高時(shí)，長纖維粘狀漿絮聚加重：這主要是由于細(xì)纖維化增加了絮聚的可能 性；短纖維粘狀打漿減輕絮聚： 由于纖維切斷和潤脹的共同效應(yīng)， 有可能抵償表面細(xì)纖維化 的影響，從而減輕絮聚。17、怎樣改善紙張的勻度（1）產(chǎn)生微湍流。（ 2）改善紙料性質(zhì)（纖維長度、打漿） 。（3）合理控制上網(wǎng)濃度。紙頁越薄，對勻度要求越高，上網(wǎng)濃度越低。（4）加入添加劑阻聚劑（纖維分散劑） 纖維分散劑的主要功能：提高成紙勻度；增加水

12、溶液的粘度；吸附在纖維表面；有一定的 熱解性。阻聚劑主要分為植物粘液和合成粘液。18、怎樣用好 PEO？PEO聚氧化乙烯，白色粉末。使用PEO注意的問題：（1）分子量和用量 PEO分子量一般在 400萬左右，用量0.1%左右。（ 2）放置在陰暗、干燥的地方，避免與陽光空氣接觸，否則易氧化。（ 3）溶解 PEO 時(shí)，粉狀 PEO 應(yīng)均勻分散與霧狀水膜混合。（4）稀釋過濾：PEO用10倍水稀釋，用40 60目過濾。（ 5）加入位置： PEO 最好在紙機(jī)前的高位箱加入。（ 6）加入 PEO 后，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生泡沫，應(yīng)加消泡劑。19、試樣檢測前為什么要進(jìn)行處理？試樣溫濕處理的條件？其處理時(shí)間是怎樣確定的？

13、處理原因： 紙和紙板是由纖維和其他少量輔料抄造而成的。 纖維之間的空隙及纖維自身的 毛細(xì)管作用， 尤其是植物纖維所具有的親水性使得紙和紙板的含水量隨周圍環(huán)境的溫度、濕度變化而變化。 含水量的變化對紙和紙板的許多物理性能都有影響。 所以只有在含水量一致 的情況下，測試紙或紙板的物理性能指標(biāo)才有可比性。處理?xiàng)l件：大氣條件應(yīng)是相對濕度（50± 2）呀口溫度（23土 1 ）C。處理時(shí)間： 將切好的試樣掛起來， 以便恒溫恒濕的氣流能自由接觸到試樣的各面， 直到水 分平衡。一般只要在此環(huán)境中處理 4h;薄紙板至少要處理 5 8h;高定量或其他紙種要 48h 或更長時(shí)間。20、新聞紙輕量化的意義及

14、存在問題？ 意義：新聞紙輕量化可以節(jié)約紙漿，降低成本，減少報(bào)刊郵費(fèi)。存在問題：（ 1）紙張輕度下降（ 2）不透明度下降（ 3）挺度下降（ 4）在紙機(jī)橫幅方向的紙 質(zhì)變化率大。21、試分析影響紙張緊度的因素。（ 1 ）影響結(jié)合程度的因素，如纖維本身的特性：木素、半纖維素;大獎(jiǎng)的程度和方式;濕 壓強(qiáng)度。（2）填充于紙頁空隙的物質(zhì)：樹脂、填料、淀粉和其他非纖維性物質(zhì) 少量加填，緊度下降;大量加填，緊度提高。加填不論是增加或降低緊度，強(qiáng)度都會(huì)降低。 加樹脂、淀粉，重量將會(huì)增加，但厚度并不相應(yīng)增加。（ 3）壓光。壓光能增加紙的緊度，它不一定能增加抗張強(qiáng)度、 耐破度，甚至有所降低。 壓光并不是單純 的機(jī)械

15、作用，在此過程中，纖維間的結(jié)合要重新分配。22、緊度與其他性質(zhì)的關(guān)系。 提高緊度能夠增加紙或紙板的抗張強(qiáng)度和耐破度， 在一定范圍內(nèi)也能增加其耐折度， 但撕裂 度則隨著緊度的提高而降低；提高緊度會(huì)降低紙或紙板的透氣性、 多孔性、 吸油墨性、 不透 明性和形穩(wěn)性， 但增加其剛性和脆性； 提高緊度可增加紙或紙板的表面強(qiáng)度和層間結(jié)合強(qiáng)度， 也增加其耐電性能。23、影響透氣度的因素。（1）提高緊度，紙的孔隙變小，在一般情況下，不透氣度下降，因而影響紙張緊度的因素， 也同樣對透氣度有影響。（2）干燥溫度。24、影響透氣度測定結(jié)果的因素？（1）密封性（ 2）測量面積（ 3）試樣正反面（ 4）兩夾環(huán)間夾緊力（

16、 5）調(diào)壓的穩(wěn)定情況（ 6） 相對濕度（ 7）壓力（ 8）時(shí)間25、在受到外力作用時(shí)，紙的變形的特點(diǎn)。（1）非直線的負(fù)荷伸長率曲線（2）在一定負(fù)荷下，可以連續(xù)的伸長或蠕動(dòng)（3）負(fù)荷伸長率曲線隨負(fù)荷的速度而變化，在高負(fù)荷下，伸長率降低及負(fù)荷增加。（4）為一定伸長率需要的負(fù)荷隨著時(shí)間而降低。紙張斷裂時(shí)的負(fù)荷取決于加載時(shí)間。26、試分析影響脆性的主要因素。（1）纖維長度和雜細(xì)胞含量 雜細(xì)胞越少，脆性越低；長纖維越多，脆性越低。（2）填料和助留劑對紙張脆性的影響a加入助留劑t脆性模數(shù)脆性f 加入助留劑，一方面降低了纖維的平均長度，另一方面增加了雜細(xì)胞的含量。b. 加填t脆性模數(shù)脆性J 因加填降低了紙張

17、的緊度。c. 同時(shí)加填料和助留劑，最后取決于填料品種、用量、保留情況等。（3）強(qiáng)度（拉力、耐破度） 脆性大，拉力、耐破度大。（4）水分對紙張脆性的影響 當(dāng)紙頁水分含量較高時(shí)，脆性較低。（5）原料的化學(xué)組成對紙張脆性的影響纖維含量高t脆性低（6）漿料配比對脆性的影響 脆裂度隨竹漿配比增加而增大。27、影響紙張抗張強(qiáng)度測定結(jié)果的因素（1）相對濕度和溫度水分fT纖維拉斷容易T抗張強(qiáng)度J溫度fT拉力Jt抗張強(qiáng)度J（2）拉伸速度的影響 加荷速度快，所得結(jié)果較大，反之測定結(jié)果就小。（3）夾距不同的差異 夾距Jt測試結(jié)果f但當(dāng)夾距180mm時(shí)，又比180mm時(shí)的測定結(jié)果大，所以夾距 180mm是最低夾距。2

18、8、影響撕裂度測定結(jié)果的因素（1）相對濕度（2）儀器精度的影響（3）不同層數(shù)對撕裂度的影響層數(shù)對撕裂度的影響受打漿度、纖維結(jié)合力的影響。層數(shù)fl撕裂度f29、影響耐破度測定結(jié)果的因素（1）相對濕度波動(dòng)對測定結(jié)果的影響（2）油缸殘存空氣的影響（3）試樣夾緊力的影響夾緊力測試結(jié)果f（4）加壓（送油）速度（5）膠膜的阻力值和穩(wěn)定性30、影響耐折度測定結(jié)果的因素（1）相對濕度（2）溫度溫度fT折疊區(qū)內(nèi)纖維強(qiáng)度J（3）儀器的張力31、 二種白度測定儀器的工作原理有什么不同?SBD 白度儀是 45° /0 的光路幾何特性， 即光源以 45°定向入射， 垂直定向漫反射， 因而用SBD 白

19、度儀測得的白度稱為 SBD 白度。愛利夫反射光度計(jì)是 d/0 的光路特性，即積分球漫 反射光照，垂直參比觀察，愛利夫光度計(jì)符合 ISO 標(biāo)準(zhǔn)要求，因而用愛利夫光度計(jì)測得的 白度稱 ISO 白度。32、影響紙張白度、不透明度的因素有那些？ 影響紙張白度的因素： （ 1）紙漿的白度是決定紙白度的基本條件。（2）填料填料fT白度f（ 3）透明度 透明度越高，透過光的反射率越高，白度越低。（ 4 ）生產(chǎn)用水質(zhì)量（ 5 ）增白劑影響不透明度的因素： （ 1）定量定量fT不透明度f定量1.5，不透明度增加幅度比較小。（2） 緊度緊度fT不透明度J（3） 填料加填t不透明度f 因填料的光散射系數(shù)和反射系數(shù)比

20、纖維大。（ 4 ）漿料半纖維素含量fT不透明度J木素含量fT不透明度J（5）白度和色澤白度和色澤fT不透明度f33、 平滑度的測定和透氣度的測定有什么區(qū)別?透氣度的測定原理：當(dāng)壓差穩(wěn)定時(shí)，測定單位時(shí)間內(nèi)流出水的體積，即得到試樣的透氣度。 平滑度的測定原理： 在膠膜與玻璃砧之間的試樣受到試驗(yàn)壓力而貼在玻璃砧的磨光面上，系統(tǒng)的真空度使一定容積的空氣通過玻璃砧和試樣的接觸面，測定所需的時(shí)間即得到平滑度 值。試樣表面越光滑，試樣與玻璃砧接觸的越緊密，空氣通過的阻力越大，所需的時(shí)間就越 長。34、紙張發(fā)生變形的原因 （1）應(yīng)變的消除（2）滯后效應(yīng)（3）真膨脹和真收縮35、影響紙張形穩(wěn)性的因素（1）紙漿性質(zhì)的影響 不同種類的漿料抄成的紙頁形穩(wěn)性不同， 其中棉漿形穩(wěn)性最好， 化學(xué)木漿次之， 化學(xué)草漿最 差。未漂白漿比漂白漿變形性大。（2）打漿程度的影響。 隨著打漿度的提高，紙的形穩(wěn)性變差，而粘狀打漿又比游離狀打漿形穩(wěn)性差。（3）輔助材料的影響 施加松香膠可減輕紙或紙板的變形， 但施加淀粉物或水玻