第四章--纸张的力学性能.pptxVIP

1第四章纸张的力学性能

2目录4-1纸张的弹性与可压缩性4-2纸张的机械强度4-3纸张的表面强度

3重点与难点1掌握纸张所具有的流变性质的特点；2掌握纸张机械性能的定义及检测方法及其影响因素；3掌握纸张表面性能的定义及检测方法及其影响因素。

4概述纸张的力学性质——机械性质纸张在外力作用下表现出的强度特性；是印刷过程顺利进行的必要保证。主要从以下几方面分析：流变性质（弹性）Z向压缩变形特性机械强度、表面强度

54-1纸张的弹性与可压缩性一、纸张的流变特性（☆☆☆）1.纸张的粘弹性变形（1）粘弹性变形：加在物体上的应力因产生变形所用的时间而变化，这种特定的变形称粘弹性变形。（2）应力：物质为抵抗外力，在单位面积上发生的内力。（3）变形：使物体尺寸发生变化的数量对原有尺寸的比率。

6（4）最大应力：物体在保持能恢复其原有形态条件下能承受的最大负荷，亦成为弹性极限。对于理想弹性固体：（无时间因素）对于粘弹性（理想液体）：（有时间因素）纸张亦具有弹性性能与时间有关系的流动

7引起纸张特定变形而产生的应力,将因产生变形所用的时间而变化,称为纸张的粘弹性。1）纸张是一种多相复杂且非均质的高分子材料。2）纸张受到外力作用引起一定的变形，而产生的内应力会随变形时间而发生改变。3）纸张的伸长率随外力的增大而增大，但不成线性关系，超过极限则纸张断裂。

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92、纸张的蠕变特性纸张在开始时候是纯粹的弹性体。（1）蠕变(Creep)：随时间延长而发生的滞延性流动。在负荷保持不变时，纸张无限流动，直至发生断裂。当受到不变外力的持续作用时，纸张会无限伸长，直到断裂。在75%裂断负荷作用下，纸张的蠕变与时间的关系

10（2）变形的恢复可用两部分表示：瞬时部分；与时间有关的部分。A-B瞬时恢复B-C蠕变恢复纸张变形快，易恢复原来的形状----表现出弹性的一面。纸张变形慢，易保持最后的形状----表现流动性的一面。

113、纸张的应力松弛特性（1）应力松弛(Relaxation)：当纸张的变形保持一定，应力随时间而减小的现象称之为应力松弛。（2）应力松弛的应用：应力松弛速率快的纸张，更不易断裂，因为应力松弛速率快的纸，会更容易使负荷消失，利于印刷的进行。纸袋纸需要搞的松弛速率。胶印用纸要求应力松弛速率快。

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13二、纸张的Z向压缩变形特性：（☆☆）1.纸张的Z向压缩变形纸张在印刷压力的作用下，Z向出现压缩变形，压力消除后能够恢复的特性。兼具塑性和弹性特征。Z向变形的大小取决于纸张的表观密度，与纸张的纤维原料、造纸工艺及涂布情况有关。

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15影响纸张压缩率、恢复率的因素：①纸浆的影响：漂白浆较未漂白的压缩率大，针叶较阔叶压缩率大，磨木浆较化学浆压缩率大（10倍）；未漂白浆较漂白浆弹性恢复率大，硫酸盐浆较亚硫酸盐浆恢复率大，化学浆较磨木浆恢复率大；②打浆度的影响：打浆度↑，紧度↑，压缩率↓，恢复率↑；③涂布量的影响：涂层愈厚，压缩率↓，而恢复率几乎不变；④含水量的影响：含水量↑，压缩率↑，而恢复率↓。在使用纸张时，注意利用印刷纸可通过调湿增加塑性和松软性的特征。

162、纸张的弹塑性敏弹性：纸张受力后瞬间的变形，外力撤消时形变瞬间恢复并能完全恢复。滞弹性：纸张长时间内受力后，除瞬间变形外，在长时间后也能完全恢复。弹塑性(可压缩性)：所产生的形变和变形恢复滞后于作用力的撤除。塑性：纸张受力后，当力超出纸张的最大的弹性力后，发生形变，此形变在保持原来结构的条件下，是不能恢复的

17形变量时间时间压力敏弹性变形滞弹性变形塑性变形纸张“Z”向压缩变形随时间的变化——蠕变过程敏弹性变形外力作用下物体瞬时产生形变，外力撤消时形变瞬间恢复，如弹簧外力作用开始后物体的形变量逐渐发展直至形变稳定，外力撤消后形变量并非瞬间恢复，而是逐渐完全恢复外力作用开始后物体产生形变量，在外力撤消后，形变量完全不能恢复变形分三部分：敏弹性变形滞弹性变形塑性变形

183.Z向变形特性对印刷的影响在印刷过程中，Z向变形能产生一种缓冲作用，使纸张与印版良好接触，利于油墨的顺利转移，尤其可改善平滑度较低的纸张的印刷效果。对于多色印刷用纸，要求具有较好的Z向压缩率和弹性恢复率，以保证套印效果。

19补充：不同的纸种，对其弹塑性的期望不同。用来印刷商品包装盒的纸板要求具有较高的弹性；用来制造