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工艺技术

纸

的匀度

斯

提

要：纸张匀度属结构性品质，影响纸张多种性能。本文描述了纸

张匀度的精确定义和从目测、到用光学仪器、再到用

β 射线不断改进的检

测方法。理论与实践相结合地阐明了影响匀度的主要因素，即纤维本性、

浆料的絮聚（包括浓度）、湍动、浆网速比产生的剪切力和湍动，并从流

浆箱的动能和成形器里形成网络的过程来加深对匀度的理解。显示出了不

同种类和结构的成形器经优化后所能达到的匀度水平和匀度与印刷均一

性的线性关系，提出了在生产建设中优化和改进匀度的途径。

关键词：匀度；测试方法；机理；纤维本性；絮聚；湍动；剪切；

改进措施

纸张

纸张是由多层纤维网络所组成。在它的成形过程中，浆料中的纤维及其碎片、矿物性填料和化学助剂等，受到各种力的作用

随机沉积在网上。匀度的优劣，不仅影响成纸很多性能如物理强度、光学性能以及它们分布的均一性，严重时还会伴有起皱

(即像

泡泡纱

)的外观。如果是印刷纸，因为吸墨性的差异，会影响印刷质量。所以通常都被纸商和造纸工作者十分关注，都习惯于要一

张纸样，找寻手感，并迎光看看匀度，从外观上对纸的品质作一初步判断。

纸张

过去匀度检查的方法就是将要检验的纸样迎光目测，观察纸样透光的情况，通过明暗的对比，分辨出絮聚的纤维块的厚薄

大小，以及相互间的距离，分散均匀的程度，和企业自定的同类纸张的标准纸样相对比，评定是否合格。因为没有数据，很难准

确地评定优劣品位。国外曾经研究和使用过光学匀度试验仪，来代替目测。测得的匀度指标以

NUI 值来表示。这种方法虽然比较

简便，但是纸张对日光的反射、吸收系数，与它们配比有关，与纸面修饰情况也有关系，与目测的结果也不很一致。现在采用的

新方法是用

β 射线法来测定。按照匀度的定义精确地说，应该就是在纸张平面内，面积尺寸很小的范围内定量上的变异。所以新

方法采用的

β 射线，不受浆料种类配比影响，对纸张透射强度是按纸张定量的指数律衰减，测得的透射强度，可直接换算成试

样的定量。某公司介绍的测定方法，是从纸机全幅离两边收缩较大的中间部位，取得大张试样纸，再取出

70mm×70mm 的方

块，并划成

20×20,即每边长 3.5mm 的小方格，用 β 射线对每一小格进行测定，取得 400 个定量数据，再求得平均定量和标

准偏差。

纸张

匀度指标可以用测得的标准偏差表示，单位为

g／m

。岳阳纸业生产

LWC 纸的 8 号机规定的匀度指标为<3.0g/m

。匀度还

有用匀度指数

(formation index or specific formation)来表示的，它以标准偏差除以平均定量的平方根得到，单位为

√g/m，含有偏离自由沉积所形成的定量不均程度的含义。这些值都是越小，匀度越好。

纸张

讨论纸的匀度，首先要了解从浆料到纸张的成形过程和成形机理。浆料是一种以纤维为主体的悬浮液，是从流浆箱喷入成形