纤维结合力的影响因素分析

打浆过程中，纸浆纤维受到的剪切力、摩擦力等作用力，影响纤维的游离羟基数量、纤维的表面形态，从而决定纤维结合力的大小。另外，纤维原料的种类、纸浆纤维的化学组成、纤维长度、分布、杂细胞的种类和数量、纤维在成形过程中的交织排列、化学助剂的种类和数量等因素也影响着纤维的结合力。

1. 纸浆种类的影响

不同纸浆原料或者是采用不同制浆漂白方法获得的纸浆纤维，无论细胞壁的层间结构，各层的纤维素与半纤维含量，以及单根纤维的聚合度、结晶度等均存在较大的差异，从而对纤维结合力会产生影响。一般而言，化学木浆的纤维结合力最大，半化学木浆次之，机械木浆最差。对不同的纸浆原料而言，针叶木的结合力最大，阔叶木次之，草类纤维和二次纤维的结合力较差。

2. 纤维素的影响

纤维素的含量和聚合度大小均影响纤维的结合力大小。对于同种纤维制得的纸浆，纤维素聚合度高的纸浆纤维，在打浆过程中不易被切断、压溃，单根纤维在打浆中易获得较大的游离羟基，纸页强度较高。反之，聚合度很低的纸浆纤维，在打浆中易被机械切断和压溃，各级纤维（细纤维、微细纤维、原细纤维等）的细纤维化程度不够，单根纤维含有的游离羟基少，抄纸过程中形成氢键结合的数量少，纸张强度较低。因此，高聚合度的纸浆适合生产高强度和高紧度的纸，如复写原纸、电容器纸、钞票纸等特种工业用纸；低聚合度的纸浆适合生产一般要求的松软的纸张，如普通印刷纸、新闻纸等。

3. 半纤维素的影响

半纤维素的分子链比纤维素短，有很多排列不整齐的支链，没有结晶结构，因此半纤维素含量高的纸浆，打浆时容易吸水润胀和细纤维化，纤维的比表面积增加，在打浆初期容易产生较多的游离羟基，提高纸张的强度。随着打浆的进行，半纤维支链的水合作用增加，纸浆的滤水性下降，单根纤维的游离羟基数量减少，成纸的强度将缓慢降低。

因此，对于纸浆中半纤维素含量应适中，一般而言，纸浆半纤维素含量不少于2.5%～3.0%，但也不宜超过20%，以满足纸浆抄造和纸张质量的要求。一般而言，抄造特种纸和高档薄页纸，半纤维素的含量不宜太多；而对于一般文化用纸可以采用半纤维素含量高的阔叶浆或者草浆，以降低成本。另外，对于抄造透明纸，为了增加纸张的透明度，减少打浆成本，半纤维素的含量应更高一些，故多选用含半纤维素多的阔叶木来抄造。

4. 木素的影响(www.xing528.com)

化学纸浆纤维中的木素多分布P层或者S₁层，高得率浆中的木素结构单元可以分布在胞间层L以及P层或者S₁层，由于木素单元多为苯丙烷结构，亲水性差，在纤维打浆中会会妨碍纤维吸水润胀和细纤维化，从而影响纤维间的结合力。因此木素含量高的高得率浆不易生产物理强度高的纸张。

5. 打浆的影响

打浆过程中纤维受到剪切力和摩擦力的作用，可将纤维的P层或者S₁层除去，有助于纤维的润胀和细纤维化，增加了纤维的柔软性和可塑性，极大地增加了纤维的比表面积，不仅在造纸机网上能够定向排列，并且可以在纸页干燥时增加纤维分子链的交织，使得纤维的氢键结合更为紧密，增强了纤维之间的结合力，获得较高的纸张强度。

6. 纤维长度的影响

纸浆的纤维长度是影响结合力的因素之一，并且纸浆纤维的长度可以直接影响成纸的撕裂度、抗张强度和耐破度。通常。由于纤维较长时，纸张外界撕裂作用力时，纤维自身的强度占主导作用，纤维之间的结合力相对于纤维自身的强度较小，影响并不显著，因此纸张的撕裂度是随纤维长度的增加而增加的。

7. 添加助剂的影响

在纸浆纤维中添加亲水性助剂也可以显著增加纤维之间的结合力。如淀粉、蛋白质、羧甲基纤维素、植物胶等，这些物质的结构中含有极性羟基，能增强纤维之间的氢键结合，提高纤维之间结合力，增加纸页的物理强度。同时，在纸料中加入胶料、硫酸铝填料等物质，会妨碍纤维彼此间的接触，减少纤维之间氢键的形成数量，纤维之间的结合力降低。