紙和紙板結(jié)構(gòu)與性能

1、一、名詞解釋定量：?jiǎn)挝幻娣e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：?jiǎn)挝惑w積的紙或紙板的質(zhì)量。松厚度：?jiǎn)挝毁|(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410%。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)壓力增大至樣品壓

2、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(zhǎng)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(duì)數(shù)表示。挺度：紙或紙板的抗彎曲能力。測(cè)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(duì)波長(zhǎng)為457nm藍(lán)光的反射因數(shù)。透明度：?jiǎn)螌釉嚇臃从潮桓采w物影響的顯著程度。不透明度：?jiǎn)雾摷垙堅(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在增濕或減濕的環(huán)境中形狀

3、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(duì)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(zhǎng)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)某尚驮O(shè)備上，經(jīng)干燥制成的一頁均勻的

4、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f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)。吸濕性顯著，吸水性大。纖維f纖維素f葡萄糖基f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(duì)紙頁的影響。有氫鍵結(jié)合有強(qiáng)度顯白色有柔軟性易燃性3、紙張結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)？具有多相、復(fù)雜的結(jié)構(gòu)要素成分。紙的結(jié)構(gòu)要素之間具有結(jié)合力。具有復(fù)雜的多孔結(jié)構(gòu)。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

5、同尺寸的纖維分布不同輔料分布不同大多數(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(duì)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(rùn)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

6、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)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。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(rùn)脹大于縱向潤(rùn)脹?？箯垙?qiáng)度鑒定法平行地切取兩條互相垂直的紙條，測(cè)定其抗張強(qiáng)度，一般情況下，抗張強(qiáng)度大的為縱向。纖維定向鑒別法根據(jù)紙張表面的纖維排

7、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？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(duì)于長(zhǎng)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(duì)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

8、，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(zhǎng)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(duì)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420mm,振次100300次/分。長(zhǎng)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。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

9、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(zhǎng)度小得多。纖維長(zhǎng)度比紙張的厚度大10-20倍，對(duì)于厚紙板， 是由多網(wǎng)形成的，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(zhǎng) 度，但每一層紙的厚度仍小于纖維長(zhǎng)度。13、影響z強(qiáng)度的因素？（1）纖維平均長(zhǎng)度、單根纖維長(zhǎng)度對(duì)Z強(qiáng)度的影響很小，可忽略。（2）Z

10、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(duì)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(duì)絮聚的影響16、分析打漿對(duì)紙張勻度的影響。打漿度增加，纖維絮聚減少一一切斷、潤(rùn)脹從某一打漿度開始，打漿度增加，纖維絮聚增加一一纖維的細(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(zhǎng)，引起再絮聚。打漿度進(jìn)一步提高時(shí)，長(zhǎng)纖維粘狀漿絮聚加重：這主要是由于

11、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(rùn)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產(chǎn)生微湍流。改善紙料性質(zhì)(纖維長(zhǎng)度、打漿)。合理控制上網(wǎng)濃度。紙頁越薄，對(duì)勻度要求越高，上網(wǎng)濃度越低。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。放置在陰暗、干燥的地方，避免與陽光空氣接觸，否則易氧

12、化。溶解PEO時(shí)，粉狀PEO應(yīng)均勻分散與霧狀水膜混合。稀釋過濾：PEO用10倍水稀釋，用4060目過濾。加入位置：PEO最好在紙機(jī)前的高位箱加入。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(cè)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？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(duì)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(cè)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(duì)濕度(502)

13、%和溫度(231)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58h；高定量或其他紙種要48h 或更長(zhǎng)時(shí)間。20、新聞紙輕量化的意義及存在問題？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。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。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

14、。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。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

15、降，因而影響紙張緊度的因素， 也同樣對(duì)透氣度有影響。（2）干燥溫度。24、影響透氣度測(cè)定結(jié)果的因素？（1）密封性（2）測(cè)量面積（3）試樣正反面（4）兩夾環(huán)間夾緊力（5）調(diào)壓的穩(wěn)定情況（6）相對(duì)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(zhǎng)率曲線（2）在一定負(fù)荷下，可以連續(xù)的伸長(zhǎng)或蠕動(dòng)（3）負(fù)荷伸長(zhǎng)率曲線隨負(fù)荷的速度而變化，在高負(fù)荷下，伸長(zhǎng)率降低及負(fù)荷增加。（4）為一定伸長(zhǎng)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(zhǎng)度和雜細(xì)胞含量雜細(xì)胞越少，脆性越低；長(zhǎng)纖維越多，脆性越低。（2）填料和助留劑對(duì)紙張

16、脆性的影響土加入助留劑一脆性模數(shù)ff脆性f加入助留劑，一方面降低了纖維的平均長(zhǎng)度，另一方面增加了雜細(xì)胞的含量。加填一脆性模數(shù)1一脆性I因加填降低了紙張的緊度。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(duì)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(duì)紙張脆性的影響纖維含量高f脆性低（6）漿料配比對(duì)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(cè)定結(jié)果的因素（1）相對(duì)濕度和溫度水分ff纖維拉斷容易f抗張強(qiáng)度I溫度ff拉力If抗張強(qiáng)度I（2）拉伸速度的影響加荷速度快，所得結(jié)果較大，反之測(cè)定

17、結(jié)果就小。（3）夾距不同的差異夾距If測(cè)試結(jié)果f但當(dāng)夾距180mm時(shí)，又比180mm時(shí)的測(cè)定結(jié)果大，所以夾距180mm是最低夾距。28、影響撕裂度測(cè)定結(jié)果的因素相對(duì)濕度儀器精度的影響不同層數(shù)對(duì)撕裂度的影響層數(shù)對(duì)撕裂度的影響受打漿度、纖維結(jié)合力的影響。層數(shù)ff撕裂度f29、影響耐破度測(cè)定結(jié)果的因素相對(duì)濕度波動(dòng)對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響油缸殘存空氣的影響試樣夾緊力的影響夾緊力If測(cè)試結(jié)果f加壓(送油)速度膠膜的阻力值和穩(wěn)定性30、影響耐折度測(cè)定結(jié)果的因素相對(duì)濕度溫度溫度ff折疊區(qū)內(nèi)纖維強(qiáng)度I儀器的張力31、二種白度測(cè)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

18、直定向漫反射，因而用 SBD白度儀測(cè)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(cè)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。填料填料ff白度f透明度透明度越高，透過光的反射率越高，白度越低。生產(chǎn)用水質(zhì)量增白劑影響不透明度的因素：(1)定量定量ff不透明度f定量1.5，不透明度增加幅度比較小。 緊度緊度ff不透明度I 填料加填f不透明度f因填料的光散射系數(shù)和反射系數(shù)比纖維大。漿料半纖維素含量ff不透明度I木素含量

19、ff不透明度I白度和色澤白度和色澤ff不透明度f33、平滑度的測(cè)定和透氣度的測(cè)定有什么區(qū)別？透氣度的測(cè)定原理：當(dāng)壓差穩(wěn)定時(shí)，測(cè)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(cè)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(cè)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(zhǎng)。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璃會(huì)增加變形性。加填可改善紙頁 的