造纸及其装备科学技术丛书 第十五卷 纸张物理性能
作者：（芬兰）倪卡罗 著
出版时间： 2017年版
丛编项： 造纸及其装备科学技术丛书
内容简介
本书是芬兰造纸工程师协会组织编写的20本造纸书中的一本。本书从纸张结构、纤维与结合、纸张主体与表面、光学性能、面内抗张性能、纸和纸板的结构力学、尺寸稳定性、流变性与水分效应以及传输和传导现象等方面论述了纸张物理性能。本书理论性与实用性较强。本书可供与造纸、印刷和包装相关企业、科研院所的科研、管理与工程技术人员阅读参考，也可作为高校相关专业师生的科研与教学参考用书。
目录
第1章 纸张结构 11
1.1 二维网络 13
1.1.1 覆盖度 14
1.1.2 纤维段 16
1.1.3 纤维网络的连通性 17
1.2三维网络 21
1.2.1厚度、紧度和孔隙率 22
1.2.2纸张中的孔隙 25
1.3 匀度 32
1.3.1 表征 34
1.3.2纤维絮聚 37
1.3.3 成形机理 39
1.3.4 厚度方向上的质量分布 41
1.4纤维取向 44
1.4.1 纤维取向的测量和表征 45
1.4.2 网上层流剪切 48
1.4.3 流体动力干扰 52
1.4.4 取向角 55
1.5 z向结构 58
1.5.1 分层和缠结纸页结构 58
1.5.2 纤维取向的两面差 62
1.5.3 纸幅的湿形变 64
参考文献 67
第2章 纤维与结合 75
2.1纤维特性 76
2.1.1 原料影响 76
2.1.2 制浆的影响 83
2.1.3纸浆中的细小纤维 87
2.1.4湿纤维的力学性能 90
2.1.5干纤维的力学性能 97
2.1.6纸张内应力 102
2.2结合 107
2.2.1基本概念 107
2.2.2分子结合 108
2.2.3纤维间结合的结构
2.2.4结合强度
参考文献
第3章纸张表面与热、电和摩擦性能
3.1表面粗糙度
3.1.1 定义
3.1.2测量方法
3.1.3纸张可压缩性
3.1.4纤维性能的影响
3.1.5造纸的影响
3.2摩擦
3.2.1一般物理和化学效应
3.2.2纸张表面摩擦
3.3热性能 144
3.3.1简介 144
3.3.2 纸张传热机理 145
3.3.3比热和热扩散系数 148
3.3.4 测定方法 149
3.3.5 浆料和纸张结构的影响 151
3.4 电性能 153
3.4.1 理论 153
3.4.2测量方法 156
3.4.3纸张电阻率 159
3.4.4介电性能 162
3.4.5电气性能与实际应用的联系 165
参考文献 166
第4章 纸张光学性能 174
4.1简介 174
4.2光学理论 175
4.2.1光、折光率和菲涅耳（Fresnel）方程 175
4.2.2粗糙表面的镜面反射 178
4.2.3光泽度的角和空间分辨测量 181
4.2.4纤维结构的漫反射率 186
4.3反射率的标准化检测 187
4.3.1标准照明体 187
4.3.2用于检测漫反射率和光泽度的ISO仪器 188
4.4颜色理论 192
4.4.1 光谱的选择性光吸收 192
4.4.2CIEXYZ色空间和CIELAB 193
4.4.3色差和同色异谱 198
4.4.4颜色表现和颜色管理 200
4.5制浆造纸工业的传统检测 201
4.5.1亮度 201
4.5.2Y值和不透明度 203
4.5.3白度 205
4.5.4纸张光学性能指标概述 206
4.6Kubelka-Munk理论 207
4.6.1 Kubelka-Munk理论的来历 207
4.6.2有用的Kubelka-Munk方程 208
4.6.3测定s、k的ISO方法 209
4.6.4分层结构的方程 210
4.6.5Kubelka-Munk理论的缺陷 210
4.7与制浆造纸和印刷相关的光学性能 213
4.7.1纤维和纸浆 216
4.7.2打浆和湿压榨 218
4.7.3填料 220
4.7.4荧光增白剂和染料 222
4.7.5涂布和压光 224
4.7.6印刷品的光学性能 227
4.8纸张光学理论展望 235
4.8.1离散纵坐标辐射理论（DORT） 235
4.8.2Monte Carlo-Grace 模型 239
参考文献 241
第5章 面内抗张性能 251
5.1弹性 251
5.1.1弹性常数及其测量 252
5.1.2理论 256
5.1.3抄纸过程通过改变纸页紧度所产生的影响 259
5.1.4干燥应力 261
5.1.5弹性的各向异性和横向分布 263
5.2负载-伸长行为 266
5.2.1宏观观察 267
5.2.2微观屈服现象 271
5.2.3纤维组成和抄纸过程的影响 276
5.2.4三轴形变 280
5.3抗张强度，断裂韧度和断裂能 283
5.3.1纸幅断头和断裂韧度 284
5.3.2匀度对抗张强度的影响 289
5.3.3微观强度机理 292
5.3.4断裂能的测定 296
5.3.5浆料和抄纸过程对抗张强度影响 300
5.3.6混合浆料的影响 306
参考文献 302
第6章 纸和纸板的结构力学性能 318
6.1弯曲挺度 319
6.1.1基本关系 320
6.1.2多层结构纸张 324
6.1.3有关弯曲挺度的实际问题 327
6.1.4浆料与抄纸过程的影响 329
6.2 压缩强度 334
6.2.1压缩强度的定义和测试方法 334
6.2.2 压缩强度的重要性 338
6.2.3 压缩过程中的应力-应变曲线 341
6.2.4 压缩过程中纤维网状结构变化 342
6.2.5 浆料和抄纸的影响 346
6.3 面外强度 351
6.3.1 面外应力-应变曲线和弹性模量 352
6.3.2 测量方法 355
6.3.3 结构影响 358
6.3.4 层间结合强度 362
参考文献 363
第7章 水分和液体传输 370
7.1纸页中的水分 370
7.1.1相对湿度和水分含量 370
7.1.2 滞后和动态现象 373
7.1.3 水和纤维的相互作用 376
7.2流体输送现象 380
7.2.1孔隙中的流体输送 381
7.2.2惰性气体输送 385
7.2.3水蒸气的扩散 387
7.2.4卢卡斯-沃什伯恩公式（Lucas-Washburn equation） 389
7.2.5 X-射线显微层析 395
7.2.6液体渗透时的润湿和润胀 396
7.2.7超疏水 401
7.2.8润胀 402
7.2.9涂布和印刷中的应用 403
参考文献 404
第8章 流变性能 414
8.1粘弹性基本原理 415
8.1.1动态机械测试 415
8.1.2负载-伸长行为中的应变速率影响 418
8.1.3水分对应力-应变行为的影响 421
8.2蠕变和应力松弛 425
8.2.1蠕变的主曲线 427
8.2.2加速蠕变 430
8.2.3应力松弛 432
8.2.4内应力和干燥应力 435
8.2.5延迟恢复 438
8.2.6微观机理 442
参考文献 444
第9章 尺寸稳定性 449
9.1湿膨胀性 450
9.1.1普遍现象 450
9.1.2纤维网络的湿膨胀性 452
9.1.3干燥应力 455
9.1.4 浆料及抄纸的影响 457
9.2 卷曲 462
9.2.1表征及测试方法 463
9.2.2 卷曲的机理 465
9.2.3 屈曲性卷曲 470
9.2.4 斜向卷曲 472
9.3起皱和起楞 476
9.3.1 起皱的特性
9.3.2起皱和起楞的机理
9.3.3影响起皱的因素
9.4 动态的尺寸变化
9.4.1润湿和干燥时的卷曲
参考文献
