《纸页的结构与性能》摘要.doc

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1、《纸页的结构与性能》-------摘要1在造纸领域，植物纤维经不断回用后，纤维的细胞壁发生了不可逆的变化-纤维的角质化。二次纤维的角质化现象宏观表现为纤维润张能力，表面条件等纤维性能的劣化，以及再生纸页强度的衰变。2纤维发生角质化后，纤维润张能力下降，弹性模量增大，整根纤维挺硬，均一性差。3干纸是一种具有明显强度性质的非触变性结构。只有在不会引起不可逆的范围内增加负荷时，纸才会表现出高度弹性的性质。而在应力的作用下，纸页的变形由以下几种变形组成：（1）在纸的结构中，纤维素的分子及单根纤维之间的距离发生变化为特征的弹性变形。（2）弹塑

2、性变形，也称为弹性后效变形，产生这种变形时，组成纤维的大分子结构和纤维相互联结的分子之间的氢键发生改变，部分氢键发生破坏，纤维发生局部交错滑动。（3）塑性变形，在产生这种变形时，纤维之间产生不可逆的位移，并且伴随纤维间氢键结合的大量破坏。4材料的5种损伤：4.1延性、塑性损伤：微孔洞和微裂纹的形成和发展，使材料产生塑性应变，最后导致塑性断裂。这类损伤的表现形式主要是微孔洞、微裂纹的萌生、成长和聚合。主要发生在塑性材料。4.2蠕变损伤：在长期载荷作用或高温环境下，伴随着蠕变变形会发生蠕变损伤，其宏观表现为微裂纹、微孔洞，蠕变损伤的扩展

3、导致材料的耐久性下降。蠕变损伤使蠕变变形增加，最后导致裂纹。4.3疲劳损伤：在循环载荷作用下，材料性能逐渐劣化。在每一步载荷循环中的损伤累计起来，将导致材料的寿命减少，导致疲劳破坏。有趣的是纸页开始受到第一轮低应力循环载荷后其抗张强度反而有一定的提高。4.4动态损伤：在动态载荷如冲击载荷作用下，材料内部会有大量的微孔纹形成并且扩展。这些微孔纹的数量很大，但一般还来不及出现很大的扩展（因为载荷时间非常短，常常是几微秒）时就导致在一截面上布满微裂纹，断裂就发生了。4.5高分子损伤：上述几种损伤在高分子材料中都会发生。高分子的损伤不同于金

4、属。纸页的损伤在某种程度上与高分子损伤相近，既有弹性损伤，又有塑性和蠕变损伤，还可能有疲劳损伤。因为纸页和高分子一样具有复杂的多组分性，多相性和不均匀性。5挺度：挺度与纸张的流变性质有关，决定于纸张受弯曲时，其外层的伸长能力和里层的受压能力，挺度可衡量纸张支持自重的能力。挺度表示了纸张柔软或挺硬的性质，但不应把刚度及表观硬度混为一谈。刚度和表观硬度是以翻动纸页时的声响，触觉硬度及可压缩性的大小为依据的，而挺度仅以抗弯曲能力为标准。纸张的挺度和刚度，硬度有一定的关系，但硬度不等于挺度，硬度大的纸张也不一定挺度大。6湿抗张强度：纸机干燥

5、前的湿纸页所具有的抗张强度，又称初始抗张强度。湿纸页的纤维间尚未形成氢键，此时形成湿纸页的强度因素有两个，一是纤维间的机械交织力，它主要取决于纤维的平均强度；二是水的表面张力，湿纸页干度越高，纤维间水膜越薄，表面张力越大。一般的，干度提高，湿纸强度提高，除与表面张力有关外，还由于降低了纤维间水膜的润滑作用而使机械交织力增加的缘故。初始湿抗张强度对纸机高速运行下的作业性能至关重要。车速越高，纸页运行时的牵引力越大，要防止断头，必须有较高的湿抗张强度。解决的办法是适当配加长纤维浆料，提高开放引纸前的的纸页干度或调整剥离角。为了更有效地防

6、止纸页断头，现代纸机多采用封闭引纸，真空引纸等更先进的引纸方法。7Z向抗张强度：影响纤维间结合力的因素，也是影响Z向强度的因素。适当提高打浆度，提高压榨压力，控制填料的用量，合理控制干燥的温度曲线，采用干强剂等，均有利于Z向强度的提高。8浆料的流送：在浆流中，纤维的速度与网速不同，剪切应力可使纤维部分地随纵向排列，如二者速度相等，此效应最小，而随着速差的增加，则对任一方的效应都将增加。这种现象在成型期间极易发生在最靠近网面的浆料的那些纤维。随着浆层厚度在移动过程中逐渐减薄，此效应将越来越小，这形成了，纸页从网面到正面“纤维定向排列”

7、的梯度变化。对于双向脱水的夹网纸机，其整个纸页的纤维定向排列将更为对称和均一。9匀度成型机理：流体动力学滤波指的是悬浮液在脱水过程中能够改善匀度，在纤维层的最低定量区域内，通过沉积的纤维层流速最高，流动阻力最小。因此，悬浮液流向定量低的地方。这种机理就是流体动力学滤波。由于这种机理，手抄片比完全随机的行为网状结构的匀度好。纤维絮聚是导致匀度差的主要原因。纸料悬浮液的密度直接影响絮聚，密度高会引起严重絮聚，因为密度高，纤维互相交织的可能性大，0.5%是一个界限。匀度还取决于网前箱和网部的—动，因为，适当大小的—动可以破坏纤维的絮聚。在

8、纸机生产的浓度下，-动对于防止纤维絮聚很有必要。在网部，调节脱水元件可以控制—动，在长网纸机上，匀度提高得很小，但是对于混合和夹网成型器，匀度提高很大。在悬浮液中，不同的速度产生了剪切力从而直接破坏了絮聚，产生了-动，-动能产生正面的