纤维的结合

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制浆造纸手册：第八分册纸料的准备》第3页（967字）

纸料经打浆后，纤维之间产生结合力，抄成的纸页组织紧密，物理强度大大增加，并能改善纸页的透气度、透明度等性能。

1．纤维结合力的形成

水为极性液体，在水中的氧原子与两个氢原子结合的角度为104．5°，并且在氧原子与氢原子中心之间的平均距离为0．97A，如图10—1—1所示。

图10—1—1 水分子示意图

由于水为极性液体，一个水分子的氧与另一个水分子的氢之间有氢键结合，如图10—1—2所示。

图10—1—2 水分子氢键结合示意图

氢键理论认为，打浆的机械作用增加了纤维的外表面，游离出大量羟基，促进了纤维的吸水性能。当水分蒸发时，相邻纤维与纤维间的羟基通过氢键互相结合，从而将两纤维牢固的结合在一起，如图10—1—3所示。

图10—1—3 氢键结合与水桥

(1)氢键(2)水桥

相邻两纤维的氢键结合，首先通过水的作用形成水桥，使羟基适当排列。随后在干燥脱水时，水桥转化为氢键。氢键结合只有在相邻羟基的距离小于2．55～2．75μm范围内才可达到，因此水的表面张力对氢键形成，显得特别重要，而表面张力的大小则又与纤维直径有着直接关系。当纤维的直径较小，其表面张力较大，纤维之间的结合力也较大。

在打浆过程中，如细纤维化程度较高，则抄出来的纸在干燥过程中收缩性大，强度亦大，并且由于游离出更多的羟基，更有利氢键的形成。

2．影响纤维结合力的因素

影响纤维结合力的因素如表10—1—3所示。

表10—1—3