包装材料学 纸材料第二章.pdf

第二章 纸的结构与性能  第一节 纸的结构  第二节 纸的性能 一、概述 一、一般性能 二、纸的结构间的结合 二、机械强度 三、纸的三维结构 三、渗透性能 四、纸的匀度 四、光学性能 五、纸的两面性 五、表面性能 六、纸的多孔性 六、印刷性能 七、环境条件对纸页 性能的影响 2.1 纸的结构 2.1.1 概述 22..11..11 一、纸的结构特点  由多相复杂的结构要素组 成的非均质的薄页；  纸的结构间具有结合力；  具有复杂的多孔结构；  具有三维结构；  纸的结构具有两面性。 二、纸的结构特征表述  纸张是由随机散乱的纤维排列而成，纤维一般平置 于纸张平面内，很少有厚度方向的排列，同时在顺 纸机的方向排列的纤维多于垂直纸机方向的纤维。 纤维的规格和性能都具一定的分散性。因此，纸张 是一种多相、非均质、非均匀分布且具有三维结构 的网状材料。 2.1.2 纸的结构间的结合力 氢键结合（最主要） 一. 纸的结构 化学主价键力 间的结合力 范德华力 表面交织力 二.纤维形成氢键结合的条件 ① 有游离羟基； 2.8 ② 两羟基间的距离在 22..88 Å 之内。 ÅÅ 纤维形成 的氢键结合 三.纤维形成氢键结合的机理  纤维在纸机上沉积成纸页后，随着水分的脱 除，纤维之间的距离越来越小，当纤维表面的 羟基距离小到2.8Å以内时，纤维表面羟基中的 22..88ÅÅ 氧原子与相邻纤维中的氢原子形成氢键结合， 使纤维之间相互结合，从而使纸张具有一定的 强度。 2.1.3 纸的三维结构  纤维在成纸过程中，由于浆速和网速的差异，造 成纤维的排列呈一定的方向性，使纸张强度、吸 水膨胀、伸长率也呈一定的方向性。  纵向：纸机的运行方向，也称MD向，纤维沿 该方向分布多；  横向：与纸机运行方向垂直的方向，也称CD 向，纤维轴向沿该方向少；  Z向：垂直与纸面的方向，呈层状结构。 Z向 横向 纵向 由于纤维在纸中的分布不同，造成纸张的各 向异性，即纸张的各个方向的性能不同。 2.1.4 纸的匀度 一. 定义  匀度表示纸的结构的均匀性，即纸的各结构 要素分布的均匀性。 二. 匀度对纸的性能的影响  匀度对纸的性能有直接的影响，匀度好，则