纤维定向是描述纤维在纸页中分步的一个术语,纤维在纸页中最终定向与流浆箱、网部、压榨和干燥等过程有关,与最终纸张的很多性质都有密切关系。
纤维定向并非因其本身,主要因对纸张其他质量和纸机运行性能有很多影响,才显得的如此重要。下图显示了定向值对纸张均度。横向挺度和尺寸稳定性、纵向和横向抗张强度等指标的影响。
1、均度
就夹网而言,纸页均度随着定向值得增加而不断改善。这是因为当部分成型的纸胎夹紧在双网之间,能在纤维网络破裂前承受相对高的剪切力和法向压力。高的剪切力既改善了均度增高了定向值。若为叠网(或长网 )成型器,纸胎不受制约,只部分地在底部成型而靠近浆流落网点的上部扔为液态。在这种情况下,纸胎破坏之前只能承受很小的剪切,所以只能在定向值较夹网低的多时才产生最好的均度。
2、横向挺度和尺寸稳定性
由于纤维在轴向和径向有着不同的物理性能,纤维排列程度对纸张品质有着深远的影响。较低的定向值(既更多地纤维在横向定位)得到较高的横向挺度。虽然尺寸稳定性有干燥过程和纤维特性很大的作用,但在低的纤维定向值情况下,相似地好的纤维尺寸稳定性。当尺寸稳定性比较好时,印刷的跑标问题也会明显改变。卷曲和起折的倾向也能减轻。卷曲现象的实质取决于偏角的定向值二者的两面差(即尺寸稳定性的两面差)。偏角和定向值小规模的缺陷会造成纸的起皱和缺失问题。
3、纵、横向抗张强度
纸张纵向抗张李和横向撕裂强度随定向值得增加而迅速增高。这对配浆成本显著地影响,因为定向程度常常决定着要达到目标强度所需加入昂贵的增强浆的数量。但当定向值增高时横向抗张力会略有下降。因此,对那些折叠断裂比较敏感的品种,必须采用低的纵、横向强度比率比求取得最大横向强度。
4、运行性能
定向值增大,纵向湿强度和干强度都会增加。若复合压榨油中心辊,则在此处的剥离角会比较低且更为稳定,干燥的前期的运行性能受到定向值的影响,因为当定向值较高时,由牵引引起增加的张力会在湿纸中残留一部分。在实践中高的纵、横张力比意味着较少起皱倾向。印刷机的特征要求综合考虑纸张高定向的高干强度和低定向的尺寸稳定性。
有时,过高的定向会使纸在单排烘缸中裂开,因为横向抗张不足难以收缩时的应力。新闻纸、SC、LWC、纸可以在纵、横张力比为4时运行。复印纸等对卷曲和横向挺度比较高敏感的纸张的纵、横张力比必须保证在2.5.一般说纵、横张力(比定向值)必须保持尽可能高,以求在不发生质量问题的情况下提高运行性能,保持偏角横向分布在4~5度之间足以控制卷曲、折皱和印刷跑标问题。