高得率漿纖維結(jié)合面積評價方法的構(gòu)建.pdf

1、近年來，高品質(zhì)的高得率漿在多種高附加值紙種中得到廣泛應(yīng)用，但是其結(jié)合強(qiáng)度較差的缺陷嚴(yán)重限制了其進(jìn)一步擴(kuò)大應(yīng)用。目前，對于高得率漿纖維結(jié)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(jié)合性能的評價體系是目前造紙工作者急需完成的任務(wù)之一。作為高得率漿纖維結(jié)合性能的重要指標(biāo)，高得率漿纖維結(jié)合面積的評價至關(guān)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(biāo)，結(jié)果表明:隨著篩網(wǎng)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(dǎo)并完善了Page強(qiáng)度外推法計(jì)算纖維間相對結(jié)合面積(RBA)的方法論。對傳統(tǒng)Page強(qiáng)度方程進(jìn)行轉(zhuǎn)換，得到Page結(jié)合強(qiáng)度(B)與光散射系數(shù)(S)的線性關(guān)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(jì)算出纖維完全未發(fā)生結(jié)合

3、時的光散射系數(shù)(S0);采用光散射系數(shù)法計(jì)算纖維間的相對結(jié)合面積(RBA)和單位結(jié)合面積剪切結(jié)合強(qiáng)度(b)。結(jié)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(jié)合，其貢獻(xiàn)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(jié)合模型，利用共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)對其進(jìn)行“光學(xué)切片”，檢測高得率漿纖維結(jié)合面積;并用常規(guī)物理切片與掃描電子顯

4、微鏡(SEM)相結(jié)合的方法驗(yàn)證CLSM檢測方法的準(zhǔn)確性。CLSM檢測結(jié)果表明:R30級分纖維間的實(shí)際接觸面積(A1)和實(shí)際結(jié)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(jié)合面積(RBA')的數(shù)值大于R30級分的纖維。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:常規(guī)切片計(jì)算得到R30級分纖維的細(xì)胞壁厚度為2.964μm，纖維結(jié)合區(qū)域接觸線長度為10.78μm。用CLSM法得出R30級分纖維結(jié)合模型中纖維細(xì)胞壁厚度為

5、3.097μm，結(jié)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(zhǔn)確度;同樣地，采用CLSM“光學(xué)切片”技術(shù)檢測纖維間結(jié)合面積也具備較高的準(zhǔn)確度和可信度。
　　最后，探討了高得率漿纖維特性與纖維結(jié)合性能之間的響應(yīng)關(guān)系。結(jié)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(jié)合性能有積極作用，而纖維表面木素覆蓋率