106.什么叫纸张的应力和应变?
答:应力是物质抵抗外界负荷时单位面积所受的内力。应变是物体受力后尺寸发生的变化与原有尺寸的比率。理想的弹性固体在外力作用下,其尺寸的变化与负荷大小成正比;当负荷撤除后,可恢复原来尺寸,应变也随之消除。
107.纸张发生变形有哪些特征?
答:纸张是既具有弹性又具有塑性的物质,受到外力作用时,其变形有如下特点:
(1) 纸张的伸长率随负荷的增加而增大,但应力和应变不成正比,当负荷增加到一定程度时,伸长率的增加将比负荷的增加速度快。这说明纸张最初是弹性物体,经一定变形后开始具有塑变性。
(2) 纸张在一定负荷下,可以连续伸长或蠕变。当负荷增至纸张发生塑变后,若保持负荷不变,纸张将不断发生塑变,直至断裂,这种延迟的塑变叫做“蠕变”。
(3) 增加负荷的速率提高时,断裂时的负荷值增大,伸长率减小;缓慢增加负荷时,断裂时的负荷值减小,伸长率增大。
108.纸张的应力、应变特性与其韧性有什么关系?
答:在印刷中可以发现,抗张强度较大的纸,往往比抗张强度较小的纸在印刷时更易发生断裂。这一现象说明抗张强度的大小,并不能准确地表述纸张抵抗张力破坏的能力。各种纸(尤其是包装用纸)抵抗破坏的能力不仅表现为强度,还表现为韧性,即具有一定的应力、应变关系。如果纸张伸长率较小,当受外力作用时,纸张难以发生较大的应变,较易发生断裂;如果伸长率较大,则在作用力相同的情况下,纸张先发生应变,而不易断裂。实际中,抗张力大、伸长率小的纸,其实用性能不一定比抗张力小、伸长率大的纸好,原因就在于后者能吸收较多的能量,而表现出较高的韧性。
109.纸张的应力、应变特性与脆性有什么关系?
答:所谓脆性,是指受冲击作用力或弯曲作用力时,纸张易折、易碎、韧性欠佳的性质。衡量纸张脆性大小的指标是脆裂度,纸张的脆裂度是用纸样经一定压折后抗张强度下降的百分率表示的。纸张在使用中常有这样的现象,即在有冲击、晃动或揉搓作用的条件下使用时,抗张强度较大的纸比抗张强度较小的纸容易出现裂口或发生断裂,这就是因为前者有较大脆性的原因。纸张是强韧还是发脆,主要取决于纸页对应力的抵抗能力和分散能力。对应力抵抗能力强的纸,承受一定的应力时不致破坏,所以比较强韧;对应力分散能力大的纸张,能够很快地把作用于纸张某一处的应力分散和传递到较大范围中,使各处应力比较均衡,从而防止局部断裂破坏。
110.如何提高纸张的韧度,降低脆性?
答:在造纸过程中,对纸张脆性影响最大的因素是打浆度。未经打浆时,纤维间的结合能力较差,脆裂度较高,而打浆度提高时,脆裂度随之下降。纸张的水分含量也与其脆性有一定关系,当纸页中纤维毛细管吸收少量水分后,会使纤维变得较为柔韧,而且纤维间有一定滑移,使纸页分散应力的能力增强。因此,纸张的脆性随相对湿度的提高而降低。造纸用水的硬度对纸张的脆性有影响。水的硬度越大,成纸的紧度和挺度越大,脆性越大,伸长率越小,脆性越小。造纸原料对纸张的韧性和脆性影响很大,用棉、麻、木材等原料生产的纸柔韧性好、脆性低。
111.什么是撕裂度?
答:纸张的撕裂度是指撕裂一定长度的纸页所需的力。纸张的撕裂度有两种表示形式:一种为内撕裂度,另一种为边撕裂度,也叫边抗撕力。内撕裂度是指先将纸张切出一定长度的裂口,然后测量从裂口开始,撕裂一定距离时所需的力,单位是mN(毫牛顿)或kgf(千克力);内撕裂度除以定量就是撕裂指数。边撕裂度是指沿纸的一边,被在同一平面内的力撕开时所需施加的力,单位是N(牛顿),边撕裂度高的纸内撕裂度不一定高。
112.影响撕裂度的因素有哪些?
答:纸张撕裂度与纤维的处理方式、纤维长度和强度有直接关系,与纤维间的结合力也有一定关系。未打浆的纸浆制成的纸,因为纤维间的接触面积小,摩擦阻力小,因而撕裂度小;经过打浆处理后,纤维间的结合力增加,因而纤维拉开的摩擦阻力也增加,撕裂度也较大;当打浆度进一步增大时,纤维间的结合力增强,纸张紧度加大,撕裂时纤维基本不能被拉开,处在裂口的纤维几乎全部被拉断,此时撕裂度也较小。可见,纸张撕裂度随打浆度的提高而上升,但打浆度上升到一定程度时,撕裂度反而下降。
113.什么叫纸张的耐折度?
答:耐折度是纸张的基本机械性质之一,用来表示纸张抵抗往复折叠的能力。纸张的耐折度是测量纸张受一定力的拉伸后,再经来回折叠而使其断裂所需的折叠次数,以次数表示,单位是双折次,按纵向裁样测试的为纵向耐折度,按横向裁样测试的结果为横向耐折度。一般纵向耐折度比横向耐折度高,这是由于纤维的排列及纵向纤维的结合力大的缘故。
114.影响纸张耐折度的因素有哪些?
答:纸张的耐折度取决于用来抄纸的纤维的长度、强度、柔韧性和纤维之间的结合力,长而强韧且结合牢固的纤维抄成的纸,其耐折度较高;如果在针叶木化学浆中配加阔叶木浆或草类浆,则耐折度明显下降。另外,纸张的定量、厚度、紧度和水分含量等对耐折度的影响也很大。同种浆抄制的同种纸,在一定范围内,当厚度和定量增加时,耐折度将明显下降;在纤维材料中加入矿物填料可提高紧度,但会大大降低纸的耐折度;纸张含水量增加时,强度大的纸其耐折度会增加,而强度小的纸则会降低。
115.印刷纸张对耐折度有何要求?
答:耐折度是对纸张强度和挠性的综合度量指标,该项指标对印刷纸及纸板,特别是需要热固干燥的印刷品,在联机折页时更为重要。因为纸页通过干燥部时急剧脱水而变脆,易造成折页时纸页出现断裂问题。许多纸张在使用过程中都需要经过相当多次的折叠,如证券纸、账簿纸、地图纸、书皮纸及包装纸板等,因此要求这些纸张应具有较高的耐折度。
116.什么是纸张的耐破度?
答:纸张的耐破度是指在单位面积的纸张上,以匀速加压直至破裂时所能承受的最大压力,以液压或气压表示。耐破度表示了纸张在不破裂时所能承受外压的程度,它是抗张强度和伸长率的复合函数。耐破度与抗张强度间存在下面关系:P =2T/R
式中:P——耐破压力;
T——单位宽度纸样的纵向抗张强度;
R——破裂时的弯曲半径。