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怎么理解纸张的白度?影响纸张白度的因素有哪些?

文章出处:未知 人气:86发表时间:2022-11-18

怎么理解纸张的白度?所谓白度,指纸张的洁白程度,它是对在全波长范围内光波的反射能力的表现。对于文化用纸、印刷用纸和某些工业用纸来说,它是一个重要的质量指标。那么,影响纸张白度的因素有哪些呢?本文对纸张白度的概念及影响纸张白度的因素进行了简要介绍,感兴趣的可以了解一下!

纸张白度影响因素

怎么理解纸张的白度?

纸张的白度问题,其实是一个光学范畴上的问题。这是因为纸张的结构是由纤维素、填料和空气所组成的,为此形成了纤维—填料、纤维—空气和填料—空气的许多界面。

当一束光线照射到纸面时,发生了三种现象:(1)反射(散射);(2)透射;(3)吸收。就是说,一束光线照射到纸张以后,一部分光线反射回来,但由于纸张表面是由纤维与填料组成,表面不平整,为此发生反射的光与镜面反射的不一样,还由于纸张的结构是疏松的,光线能渗入纸张的内部。进入纸张内部的这部分光线,在纤维的各个界面上,发生多次折射。由于纸张表面凹凸不平,为此这部分反射,包括进入纸张内部多次折射回来的光线是没有规律性、杂乱无章、各个方向都有的,这就是我们所说光的散射。

进入纸张内部的光线除一部分折射回来外,有一部分被纤维所吸收,只有一小部分透射到达纸张的反面。散射(包括反射)回来的这部分光,就是我们平时所说的形成了纸张的白度。

根据Kubelka-munk理论,纸张的白度(R)与光的比散射系数和比吸收系数的公式如下:

纸张白度计算

式中:R——纸张的白度

K——光吸收系数

S——光散射系数

纸张的光散射系数,实际上是光散射能力的度量,也是纸张白度的一种反映。

影响纸张白度的因素有哪些?

如上所说,对纸张白度的影响,主要是纸张对光散射能力影响,其次还有吸收能力的影响。

光散射系数是通过纸张中光散射面积的量来确定的,为此它和单位重量物料的总面积成正比,与纸张的紧度成反比,并随折射率而增加,这些性能与组成纸张纤维的化学成份有关,还与纸张的纤维结构、纤维交织情况、填料的折光率有关。总之影响纸张白度的因素较多,现主要介绍几种主要影响因素:

1.制浆方法的影响

不同制浆方法生产的浆料,经同一漂白工艺以后生产出来的漂白浆的白度不一样,为此生产出来的纸张白度就不一样。这是因为不同制浆方法生产出来的浆料的木素含量不一样,木素含量低的浆料容易漂白,漂后浆料的白度较高。木素含量高的浆料难漂白,若要漂到较高的白度,则对纤维素的破坏较严重,所以难以生产出白度较高的浆料,这是影响纸张白度的最基本的条件。

2.纤维原料的影响

造纸所用植物原料为木材纤维与非木材纤维,它们均由纤维素、半纤维素、木素和其他杂质所组成。木素是由苯丙烷构成的,它是一种吸光物质,为此木素的含量将影响到浆料的白度。木素含量高的漂白浆,其白度就低,用此浆生产的纸张,其白度就低。

3.漂白的影响

从某种意义上来讲,漂白是蒸煮的继续。漂白的目的是除去木素与色素,也是从浆中除去吸光物质,因此漂白降低了纸浆对光线的吸收系数,提高了纸浆的白度。

4.打浆的影响

通过打浆,对浆料的散射能力产生了两种截然不同的影响。一方面打浆增加了纤维的比表面积,则增加了光的散射能力。另一方面,通过打浆,使纤维充分吸水润胀,同时纤维表面起毛、帚化,增加了纤维的结合面积,从而增加了纤维的光学接触面积,降低了纸张对光线的散射能力。这两种截然相反的综合结果,降低了纸张对光线的散射系数,为此降低了纸张的白度。

5.填料的影响

文化用纸、印刷用纸与卷烟纸等纸张,都必须加入一定用量的填料,比如文化用纸、印刷用纸等加入滑石粉,卷烟纸加入轻质CaCO3以提高纸张某方面的性能,同时也提高了纸张的白度。

6.压榨的影响

增加湿部的线压力,缩小了纤维之间的距离,它不能增加纤维的比表面积,但增加了纤维的相互结合,为此增加了纤维的光学接触面积。同时,增加湿部的线压力,也增加了填料和纤维之间的结合,从而使填料一纤维界面取代填料一一空气的界面,降低了对光线的散射能力。所以增加湿部的线压力,降低了纸张的散射系数,从而降低了纸张的白度。