1.2　实验方法
    (1)　ＨＭＤＳ处理二次纤维.先分别用 70%、85%、95%、100%的乙醇溶液梯度脱去湿纤
维中的水,在每种溶液里搅 5 ｍｉｎ.然后用ＨＭＤＳ浸泡,在室温下蒸发一夜,清洗备用.
    (2)　保水值的测定.采用ＬＧ 10—24 Ａ型医用离心机,将湿浆样装入特制的离心管内,离
心速度 3200 ｒ/ｍｉｎ,离心时间 15 ｍｉｎ,取出烘干恒重.计算方法如下:
保水值=(离心后湿浆重-绝干浆重)/绝干浆重.
    (3)　纤维相对结晶度的测定.用Ｘ射线衍射法,

—

设备为日本ＧＸ 3 ＢＸ光衍射仪.纸浆先

压成薄片,用Ｘ射线衍射仪(θ—2θ 联动法)测定.由联接的计算机扫描,画出纤维素相对结晶
度 2θ 强度衍射图.计算用Ｔｕｒｌｅｙ法,除去背景,得出相对结晶度的数值.
    (4)　零距裂断长的测定.用Ｐｕｌｍａｃ仪器测定,温度 20.3℃,湿度 65.6%.
    (5)　纸浆纤维表面形态的观察.将湿浆样各取少许置于 4%戊二醛中固定 2 ｈ,清洗,酒精
梯度脱水,乙酸异戊二酯置换,临界点干燥,粘台喷镀.

—

置于ＳＥＭ 505 扫描电镜下观察纤维

表面结构.
    (6)　抄片.

—

用ＺＣＸ 200 型纸页成型器抄制.

    (7)　纸片物理性能的测定.抗张强度按ＧＢ 453-89 标准,用ＹＱ-Ｚ-7 型摆锤式纸张抗张
力试验机测试.耐破度按ＧＢ 454-89 标准,用ＹＱ-Ｚ-33 型纸张耐破度仪测试.
    (8)　孔隙率的测定.将恒湿后的纸样裁成 5 ｃｍ×5 ｃｍ的小块,浸入无水乙醇,根据吸入
乙醇后纸页的质量增量和乙醇密度,可算出纸页的孔隙率.
孔隙率=(ｍ 2-ｍ 1)/Ｖｄ×100%　,
式中:ｍ 2 为吸入乙醇后的纸页质量(ｇ);ｍ 1 为吸入乙醇前的纸页质量(ｇ);Ｖ为纸页总体
积(ｃｍ 3);ｄ为乙醇密度(ｇ/ｃｍ 3).
    (9)　光散射系数的测定.

—

用ＤＮ Ｂ型白度仪测纸张的单层白度Ｒ 0

∞

和层积白度Ｒ ,然

后可读出光散射系数.

2　结果和讨论
2.1　ＨＭＤＳ处理的机理
    纤维造纸时要将其干燥,由于部分或全部脱水,纤维素或半纤维素之间形成较强的氢键,
导致细纤维壁间的孔隙不可逆封闭,结晶区增大,润胀时水分子不易进入,柔韧性下降.打浆
不能改变其结晶度,且容易断裂.纤维表面的微细纤维也由于脱水形成氢键而紧贴在纤维壁
上,降低纤维之间的结合力,如图 1 所示(放大 4800 倍的扫描电镜照片).使用后的纤维结晶度
上升,保水值下降,零距裂断长降低,角质化程度达 30.7%(见表 1).抄成的纸页紧度下降,孔隙
率上升,耐破指数和裂开断长都下降(见表 2).

    要提高二次纤维的结合性能,就必须破坏掉干燥时形成的氢键,使纤维壁间封闭的孔隙重
新打开,相对结晶度降低,增加纤维的柔韧性;或使紧贴在纤维表面的纤丝和微纤丝重新竖
立起来.
    ＨＭＤＳ的分子式是(ＣＨ 3)3 ＳｉＮＨＳｉ(ＣＨ 3)3,它能置换有机化合物中的羟基、巯
基、酰胺基等基团中的活性氢原子.如式:

    

—

纤维上原来形成氢键的 ＯＨ上的氢被置换并接上(ＣＨ 3)3 Ｓｉ基后,由于(ＣＨ 3)3 Ｓ

ｉ基的位阻大,会使原来靠氢键连接在一起的纤丝和微纤丝发生位移.当清洗时发生水解,
此时(ＣＨ 3)3 Ｓｉ基又置换成氢,恢复原来的羟基.如式: