干强度

纤维间的结合力、纤维形态与性质

不同用途的纸张有不同的特性要求，其中干纸强度是最主要的特性指标。所谓干强度是指风干纸的强度性质，它决定了大多数纸种的应用性质。影响纸张干强度的因素有纤维间的结合力、纤维形态与性质、纸张中应力分布和添加物质等，而纤维间结合力是决定性因素。

简介

干纸强度除与纤维本身强度及纤维之间摩擦力等有关外，主要决定于纤维之间的结合力，结合力越大，干纸强度也越大。纸页中纤维之间的结合力来源于氢键结合。打浆作用使纤维润胀和细纤维化，比表面积增加，游离出更多的羟基（一OH），促进了纤维之间的氢键结合。

纤维长、长宽比大、柔软性好，干纸强度大。杂细胞不能与纤维很好地结合，木素亲水性低会影响纤维柔塑性，均会降低千纸强度；半纤维素的羟基能增加氢键结合，提高干纸强度。纸料中添加疏水性物质会降低纤维间结合力，降低干纸强度，加入亲水性物质则会提高干纸强度。

使用增干强剂的目的

不同用途的纸张有不同的特性要求，其中干纸强度是最主要的特性指标。对同一种纸浆而言，提高纸页干强度一般依赖于打浆来实现，强度要求越高，往往所需打浆程度也有所提高，不但动力消耗大，在纸机网部脱水及干燥也困难，而且在各强度性能指标中，有些是互相矛盾互相制约的，有些纸张既要求有高的抗张强度又要求有高的撕裂度和透气度，有些纸张还要求有高的不透明度和形稳性等。提高打浆程度虽能提高抗张强度，同时又会降低撕裂强度、透气度、不透明度和形稳性，不能兼而得之。为了达到既能提高干纸抗张强度，又不影响其他性能，就得借助于化学添加剂。使用添加剂来提高干纸强度的方法就称之为增干强作用，所使用的化学添加剂称为增干强剂或干强剂。

在纸浆中加入增干强剂可以提高纸张的干强度，纸张干强度的提高可达到以下的目的：

①可以配用阔叶木、枝桠材、草类原料等短纤维原料甚至配用废纸原料来生产对强度要求较高的高档纸张。

②可以在保持原有使用质量要求的前提下，降低纸页定量节约原料。

③可以提高产品档次。④在取得相同纸张强度的情况下，可缩短打浆时间，节约电耗和干燥用蒸汽；降低了纸料打浆度，滤水性能改善，可提高车速，增加产量。

增干强剂的种类

增干强剂可分为天然动植物胶、合成树脂、水溶性纤维素衍生物三大类。

天然动植物胶包括淀粉衍生物、明胶、桃胶等。合成树脂包括聚丙烯酰胺、丙烯酰胺与丙烯酸的共聚物、聚乙烯醇、脲醛树脂、酚醛树脂、醋酸乙烯等。水溶性纤维素衍生物包括甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等。

很多水溶性的能形成氢键的聚合物可用作增干强剂。事实上，植物纤维本身就含有天然增干强剂的半纤维素。众所周知，从植物纤维中除去半纤维素将使提高它们的结合强度变得更加困难。目前工厂最常用的商品型增干强剂主要是淀粉及其衍生物、羧甲基纤维素和聚丙烯酰胺等。

型砂干强度

型砂的干强度是指铸型（砂芯）烘干或硬化后的强度，而不是指浇注后的型砂强度。干强度对铸型（砂芯）在搬运、合箱的过程中和浇注期间都具有重要意义。

粘土型砂在烘干过程中，随着温度的升高，水分不断地蒸发，粘土表面的水化膜不断减薄，粘土与砂粒之间的距离不断地缩小，质点的排列更加紧密，质点间的附着力增大，因而使型砂的干强度比湿强度大得多。

影响粘土型砂的干强度有粘土的种类与加入量、原砂的颗粒大小及均匀率、型砂的含水量、铸型的紧实度和烘干时间及温度等。其中，粘土的含量及含水量是主要的影响因素。随着粘土含量和含水量的增加，干强度不断地提高。如果粘土的含量保持不变，随着含昶量的增加，粘土的粘度减小，在砂粒表面上的分布就比较均匀，土壬的粘结作用就发挥的比较好，因此，型砂的干强度不断提高。到一定数值时，如再继续增加含水量，干强度变化不大，但却给混砂，造型工作带来不便。因此，含水量不宜过高。

干型铸造在航空轻合金铸件生产中很少采用，因此，对粘土型砂的干强度也很少测定。

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