纸张物理性能

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。

刘金刚，现就职于中国制浆造纸研究院，研发中心主任，教授级不错工程师，国家政府津贴获得者。30年来，一直从事应用技术研发工作，主要研究领域包括颜料涂布、特种纸涂布、生物质纳米材料、碱回收白泥加工与利用等。近十几年来，发表的主要论文30余篇，获得的发明专利十项。

第1章纸张结构
1.1二维网络
1.1.1覆盖度
1.1.2纤维段
1.1.3纤维网络的连通性
1.2三维网络
1.2.1厚度、紧度和孔隙率
1.2.2纸张中的孔隙
1.3匀度
1.3.1表征
1.3.2纤维絮聚
1.3.3成形机理
1.3.4厚度方向上的质量分布
1.4纤维取向
1.4.1纤维取向的测量和表征
1.4.2网上层流剪切
1.4.3流体动力干扰
1.4.4取向角
1.5z向结构
1.5.1分层和缠结纸页结构
1.5.2纤维取向的两面差
1.5.3纸幅的湿形变
参考文献
第2章纤维与结合
2.1纤维特性
2.1.1原料影响
2.1.2制浆的影响
2.1.3纸浆中的细小纤维
2.1.4湿纤维的力学性能
2.1.5干纤维的力学性能
2.1.6纸张内应力
2.2结合
2.2.1基本概念
2.2.2分子结合
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
3.3.1简介
3.3.2纸张传热机理
3.3.3比热和热扩散系数
3.3.4测定方法
3.3.5浆料和纸张结构的影响
3.4电性能
3.4.1理论
3.4.2测量方法
3.4.3纸张电阻率
3.4.4介电性能
3.4.5电气性能与实际应用的联系
参考文献
第4章纸张光学性能
4.1简介
4.2光学理论
4.2.1光、折光率和菲涅耳（Fresnel）方程
4.2.2粗糙表面的镜面反射
4.2.3光泽度的角和空间分辨测量
4.2.4纤维结构的漫反射率
4.3反射率的标准化检测
4.3.1标准照明体
4.3.2用于检测漫反射率和光泽度的ISO仪器
4.4颜色理论
4.4.1光谱的选择性光吸收
4.4.2CIEXYZ色空间和CI
4.4.3色差和同色异谱
4.4.4颜色表现和颜色管理
4.5制浆造纸工业的传统检测
4.5.1亮度
4.5.2Y值和不透明度
4.5.3白度
4.5.4纸张光学性能指标概述
4.6Kubelka-Munk理论
4.6.1Kubelka-Munk理论的来历
4.6.2有用的Kubelka-Munk方程
4.6.3测定s、k的ISO方法
4.6.4分层结构的方程
4.6.5Kubelka-Munk理论的缺陷
4.7与制浆造纸和印刷相关的光学性能
4.7.1纤维和纸浆
4.7.2打浆和湿压榨
4.7.3填料
4.7.4荧光增白剂和染料
4.7.5涂布和压光
4.7.6印刷品的光学性能
4.8纸张光学理论展望
4.8.1离散纵坐标辐射理论（DORT）
4.8.2MonteCarlo-Grace模型
参考文献
第5章面内抗张性能
5.1弹性
5.1.1弹性常数及其测量
5.1.2理论
5.1.3抄纸过程通过改变纸页紧度所产生的影响
5.1.4干燥应力
5.1.5弹性的各向异性和横向分布
5.2负载-伸长行为
5.2.1宏观观察
5.2.2微观屈服现象
5.2.3纤维组成和抄纸过程的影响
5.2.4三轴形变
5.3抗张强度，断裂韧度和断裂能
5.3.1纸幅断头和断裂韧度
5.3.2匀度对抗张强度的影响
5.3.3微观强度机理
5.3.4断裂能的测定
5.3.5浆料和抄纸过程对抗张强度影响
5.3.6混合浆料的影响
参考文献
第6章纸和纸板的结构力学性能
6.1弯曲挺度
6.1.1基本关系
6.1.2多层结构纸张
6.1.3有关弯曲挺度的实际问题
6.1.4浆料与抄纸过程的影响
6.2压缩强度
6.2.1压缩强度的定义和测试方法
6.2.2压缩强度的重要性
6.2.3压缩过程中的应力-应变曲线
6.2.4压缩过程中纤维网状结构变化
6.2.5浆料和抄纸的影响
6.3面外强度
6.3.1面外应力-应变曲线和弹性模量
6.3.2测量方法
6.3.3结构影响
6.3.4层间结合强度
参考文献
第7章水分和液体传输
7.1纸页中的水分
7.1.1相对湿度和水分含量
7.1.2滞后和动态现象
7.1.3水和纤维的相互作用
7.2流体输送现象
7.2.1孔隙中的流体输送
7.2.2惰性气体输送
7.2.3水蒸气的扩散
7.2.4卢卡斯-沃什伯恩公式（Lucas-Washburnequation）
7.2.5X-射线显微层析
7.2.6液体渗透时的润湿和润胀
7.2.7超疏水
7.2.8润胀
7.2.9涂布和印刷中的应用
参考文献
第8章流变性能
8.1粘弹性基本原理
8.1.1动态机械测试
8.1.2负载-伸长行为中的应变速率影响
8.1.3水分对应力-应变行为的影响
8.2蠕变和应力松弛
8.2.1蠕变的主曲线
8.2.2加速蠕变
8.2.3应力松弛
8.2.4内应力和干燥应力
8.2.5延迟恢复
8.2.6微观机理
参考文献
第9章尺寸稳定性
9.1湿膨胀性
9.1.1普遍现象
9.1.2纤维网络的湿膨胀性
9.1.3干燥应力
9.1.4浆料及抄纸的影响
9.2卷曲
9.2.1表征及测试方法
9.2.2卷曲的机理
9.2.3屈曲性卷曲
9.2.4斜向卷曲
9.3起皱和起楞
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