[发明专利]一种利用公式评价木浆纤维形变性能的方法

说明书

本发明涉及一种利用公式化评价木浆纤维形变性能的方法，主要包括以下内容：选用商品木浆为原料；对纸浆纤维原料进行浸泡、消潜、筛分等前期预处理；然后对木浆纤维进行不同程度的脱木素处理；之后对不同形变性能纤维的弹性模量、横截面参数和化学组分进行测定，最后将上述参数代入公式进行计算获得木浆纤维形变的量化数值。本方法将木浆纤维的化学成分、细胞壁结构的弹性模量纳入到评价木浆纤维形变性能的方法中，并对其进行了量化，该方法更加科学、全面；构建的木质纤维形变性能评价方法适用于所有木浆纤维，即不同类型的木质纤维和不同含量化学组成的木质纤维，其适应性好。

技术领域

本发明属于制浆造纸领域，涉及制浆造纸中纤维性能的评价方法，特别涉及一种利用公式评价木浆纤维形变性能的方法。

背景技术

近年来，人们对环境和可持续发展的需求越来越高，木质纤维原料作为一种丰富的植物资源，因其比重小、成本低、可回收以及可生物降解等独有的特性在诸多领域受到广泛关注。目前木浆纤维原料广泛应用于制浆造纸领域，并且在生物炼制工业和高分子材料领域有着广泛的应用前景。纤维的形变性能作为一项基本的物理性能，直接影响着木质纤维材料的应用范围及终端产品的性能。

木浆纤维的形变性是纤维的一项基本性能，表征的是纤维网络中纤维之间相互交织、形态发生变化的能力。纤维发生形变会导致纤维与纤维之间产生更多的接触，有更多机会形成结合。纤维的形变性对纤维网络的结构产生重要影响，进而影响纤维网络的性能，如松厚度、透气度、不透明度、表面平滑度以及物理强度性能等。纤维细胞壁的化学组分、细胞壁结构以及纤维横截面参数是纤维形变性能的三个决定因素。因此，针对木浆纤维形变性能的评价将成为制浆造纸工作者继续完成的工作之一。

针对木浆纤维形变性能的评价问题，近几年来国内外制浆造纸界的科研人员积极开展评价和检测木浆纤维形变性的研究工作，并在以下的文献中公开介绍木浆纤维形变性的评价方法：

1、Page等人发表在《Tappi journal》杂志1967年第50卷第1期第449-455页“Collapse behavior of pulp fibers”的文章开发了一种样品制备技术，纤维内嵌在一种与纤维壁有相同折射率而且不会渗入到纤维腔的介质中。在这种条件下，完全压溃的纤维经透射光的照射在纤维镜下不可见。但未完全压溃的纤维腔由于光在纤维和空气界面的散射而显现出来。通过这种方式，研究者能够区分出纤维腔的压溃部分，从而量化纤维的压溃性能。

2、Steadman等人发表在《Papermaking Raw Materials》杂志1985年第1卷第311-337页“The effect of wet fiber flexibility on sheet apparent density”的文章以纤维的柔软性来间接的表征木浆纤维的形变性能，建立了一种间接测定纤维柔软性的方法。他们采用纤维与25μm的不锈钢金属丝在玻片上进行交织，干燥后在配有摄像功能的光学显微镜下观察，测定纤维未与玻璃接触的距离，最后通过理论公式计算出纤维的柔软性。

3、Kibblewhite和Bawden发表在《Current and Future Technologies ofRefining Conference》会议1991年“Fiber and fiber wall response to refining insoftwood and hardwood pulps”的文章通过包埋和显微切片获得显微的横截面，然后通过图像分析来确定纤维横截面尺寸，采用纤维的纵横比(宽度厚度)来表征纤维的可压溃性。