高得率漿纖維結合面積評價方法的構建.pdf

1、近年來，高品質的高得率漿在多種高附加值紙種中得到廣泛應用，但是其結合強度較差的缺陷嚴重限制了其進一步擴大應用。目前，對于高得率漿纖維結合性能的評價不多，尚無一套較完善的體系，因此建立并完善高得率漿纖維結合性能的評價體系是目前造紙工作者急需完成的任務之一。作為高得率漿纖維結合性能的重要指標，高得率漿纖維結合面積的評價至關重要。
　　首先，以楊木P-RC APMP不同級分纖維為原料，分析其纖維形態(tài)、羧基含量、Zeta電位以及木素在纖維

2、中的分布等指標，結果表明:隨著篩網目數(shù)增加，纖維長度和粗度減小，羧基含量和Zeta電位絕對值均增加;纖維級分中的克拉森木素和總木素含量增加，纖維表面的木素覆蓋率（含量）減小，且分布更加均勻。
　　其次，推導并完善了Page強度外推法計算纖維間相對結合面積(RBA)的方法論。對傳統(tǒng)Page強度方程進行轉換，得到Page結合強度(B)與光散射系數(shù)(S)的線性關系方程，利用不同級分纖維手抄片的物檢數(shù)據(jù)，通過外推法計算出纖維完全未發(fā)生結合

3、時的光散射系數(shù)(S0);采用光散射系數(shù)法計算纖維間的相對結合面積(RBA)和單位結合面積剪切結合強度(b)。結果表明:由纖維尺寸較小級分制備的手抄片中纖維間的RBA與b均較大;提高壓榨壓力可以改善纖維間的結合，其貢獻在于增加了纖維間的RBA，對b沒有影響。
　　再次，選取R30和P30/R50級分的纖維搭建纖維結合模型，利用共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)對其進行“光學切片”，檢測高得率漿纖維結合面積;并用常規(guī)物理切片與掃描電子顯

4、微鏡(SEM)相結合的方法驗證CLSM檢測方法的準確性。CLSM檢測結果表明:R30級分纖維間的實際接觸面積(A1)和實際結合面積(A2)大于P30/R50級分的纖維，而P30/R50級分的纖維間相對接觸率(R)和相對結合面積(RBA')的數(shù)值大于R30級分的纖維。驗證實驗結果表明:常規(guī)切片計算得到R30級分纖維的細胞壁厚度為2.964μm，纖維結合區(qū)域接觸線長度為10.78μm。用CLSM法得出R30級分纖維結合模型中纖維細胞壁厚度為

5、3.097μm，結合區(qū)域接觸線長度為11.73μm，說明CLSM分析方法具有較高的準確度;同樣地，采用CLSM“光學切片”技術檢測纖維間結合面積也具備較高的準確度和可信度。
　　最后，探討了高得率漿纖維特性與纖維結合性能之間的響應關系。結果表明:纖維的羧基含量越高，纖維間的b值越高;較高的纖維表面木素覆蓋率會造成手抄片中纖維間具有較小的RBA和b。綜上可知，纖維表面羧基含量增加對于改善纖維間結合性能有積極作用，而纖維表面木素覆蓋率