图1-10表示打浆过程与纸张物理性质变化的关系。由于在打浆过程中两者的发展速度不同，因而对纸张性质各自产生不同程度的影响。图1-10 打浆与纸张性质的关系1—结合力 2—裂断长 3—耐破度 4—撕裂度 5—平均纤维长 6—吸收性 7—透气度 8—收缩率 9—紧度1.裂断长裂断长是表示纸张能承受抗张强度的大小。而纤维的弹性又与纸张的含水量有密切的关系。此外吸收性的大小又与纤维的纯度和半纤维素含量有关。......
2023-06-23
干燥对纸张性质的影响
【摘要】：②应让湿纸在无约束状态下干燥，使纸的纵、横向充分收缩。
（一）干燥对纸页物理性质的影响
干燥首先去掉游离水，其次是毛细管水（吸附水），最后是纤维细胞壁中部分结合水。因此，在干燥过程中对纸张性质最为明显的影响是纸幅的收缩，其次是纸张的各项强度性能。
干燥时纸幅的收缩
（1）纸幅收缩的原因
干燥开始时，纤维逐渐密集靠拢，产生氢键结合，纸幅开始收缩。单根纤维收缩时，通过纤维间的结合点而引起整幅纸页的收缩。
当纸的干度达到55%左右时，纸的收缩迅速产生，干度为80%时，收缩大体完成。
（2）纸幅收缩的各向异性
纸主要是在厚度上产生收缩（减少50%～200%），横向收缩比纵向要大得多。纵向由于受到牵引力的作用，不仅无法自由收缩，一般伸长0.5%～1.0%。
（3）纸幅收缩的不均匀性
纸幅的横向收缩是两边收缩大，中间部分收缩较小。这是因为纸边可自由地收缩，而在靠近纸机中心处，由于纸页局部受到外界的限制，则收缩小些，如图4-119所示。
这种不均匀的横向收缩导致不均匀的横向纸页性质，尤其是伸长率，抗张强度，弹性模量和抗张能量吸收，如图4-119至图4-121所示。
纸边处较大的收缩还加重了纸边产生皱褶、翘曲、条纹的敏感性，纸页吸水后趋向于较大的膨胀。较大的收缩还可以对纤维定向排列产生不利的影响。
图4-119 纸页横向收缩率
图4-120 伸长率分布
图4-121 抗张强度分布
（4）影响纸幅收缩的因素
主要有纸张（或纸板）的品种、浆料种类、浆料性质、打浆程度、填料和化学助剂的使用情况、纸机抄造条件（尤其是速比和干燥条件）以及造纸机的结构等。纸张和纸板的横向收缩率如表4-21所示。
表4-21 几种主要纸张和纸板的总横向收缩率
黏状浆抄的纸横向收缩大于游离的浆料抄的纸；草类浆由于半纤维素含量较高，抄的纸横向收缩率也较大；抄速较大，干燥比较强烈时的横向收缩率也较大；多烘缸造纸机抄造的纸张的横向收缩率比单烘缸纸机大。
（二）纸页强度
当纸的干度达到55%以上时，随着水分含量的减少，纸的强度迅速增加，当纸的干度达到80%～90%，强度几乎不再增加，如图4-122所示。
1.抗张强度
纸的纵向受到牵引力的作用受到拉长，牵引力将使纸的本身产生应力，增加了纸的抗张强度。
在牵引力作用下，由于提高了纤维应力分布均衡性，使外力同时分配在更多的结合键上，所以抗张强度增加。
2.耐破度、撕裂度
干燥时纸纵向拉长，成纸的可伸长性减小，耐破度下降，如图4-122、图4-123所示。
耐折度开始增加，但随着纸的水分减小，纤维塑性下降，所以以后转为下降。
当纸的干度提高到75%左右时，纸的撕裂度和可伸长性大大降低。
图4-122 纸页干度与抗张力的关系
图4-123 干燥时牵引伸长对裂断长、耐破度的影响
1—裂断长（游离度225mL）2—耐破度（游离度225mL）3—裂断长（游离度670mL）4—耐破度（游离度670mL）
3.牵引力大小和干毯（或干网）松紧对纸强度的影响
自由干燥，抗张强度和耐折度均有所提高。但如湿纸受到压榨部牵引力和干燥部牵引力的影响，耐破度下降。
干燥时，纵向牵引力越大，成纸的纵向伸长率越小，但纸的横向伸长率提高。
纸机干燥部的牵引力、干毯（或干网）的松紧和整个干燥部的干燥曲线，可以改变成纸的裂断长、耐破度、伸长率、紧度、吸收性、透气度、吸湿变形和透明度等。
4.横向与纵向差异
干燥时因为纵向牵引力而引起的纤维纵向定向，加大了成纸纵横向裂断长的差值。
（三）其他性质
1.韧性
①对要求强韧性大的纸（如纸袋纸），韧性（又称破裂功，即破裂前所作的功）比抗张强度更重要。
②应让湿纸在无约束状态下干燥，使纸的纵、横向充分收缩。收缩越大，成纸的伸长率也越大，纸的韧性也越好。
③提高韧性的措施
a.在收缩最大的区域减少每组烘缸的个数，从而调节烘缸组间的速度，以适应收缩的要求；
b.纸的干度在60%～85%的一组烘缸放松干毯，或不用干毯，容许纸在纵向和横向有一定程度的收缩；
c.纸的两边横向收缩有较中间收缩要大的特点，可将湿纸切成三条进行干燥，使纸的边部伸展性较大；
d.用聚四氟乙烯涂烘缸的表面，以降低纸与烘缸的黏附力；
e.取消干毯，用高温高速热风罩作辅助干燥；用气垫干燥；或者采用专门的弹性处理装置。
2.透明度
在干燥过程中，纸的收缩小，透明度下降，在生产透明纸时，应当让纸尽量收缩。
3.紧度、吸收性、透气度、平滑度和施胶度
快速升温的高温强化干燥，将会增加纸的松软性、气孔率、吸收性和透气度，减少纸的紧度、透明度和机械强度。
4.施胶
①最好的施胶效果条件：水分40%～50%，温度70～80℃。
②在过分润湿，较高的干燥温度条件下，松香颗粒从纸中析出而黏到烘缸上。
5.过度干燥
使纤维的塑性减少，同时，使纤维素氧化降解。纸的强度受到影响。采用高温热风干燥，干燥过高时也难免会有热降解作用。
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