紙張纖維網(wǎng)絡(luò)中纖維結(jié)合面積的測定方法

李志強　張紅杰,*　李海龍　李杰輝

(1.天津科技大學(xué)天津市制漿造紙重點實驗室,天津,300457;

2.中國制漿造紙研究院,北京,100102)

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紙張纖維網(wǎng)絡(luò)中纖維結(jié)合面積的測定方法

李志強1張紅杰1,*李海龍1李杰輝2

(1.天津科技大學(xué)天津市制漿造紙重點實驗室,天津,300457;

2.中國制漿造紙研究院,北京,100102)

摘要：紙和紙板的許多強度性能都是由紙張纖維網(wǎng)絡(luò)中纖維的結(jié)合性能決定的,而纖維間的結(jié)合性能主要包括纖維間的結(jié)合力和結(jié)合面積。本文綜述了目前紙張纖維網(wǎng)絡(luò)中纖維結(jié)合面積的測定方法,根據(jù)結(jié)合面積評價方式可以分為直接檢測法和間接檢測法。直接檢測法包括普通光學(xué)顯微鏡法、熒光顯微鏡法、偏振光顯微鏡法和共聚焦激光掃描顯微鏡法；間接檢測法包括BET氣體吸收法和光散射系數(shù)法；比較了不同檢測方法在可操作性、準(zhǔn)確性等方面的優(yōu)缺點。

關(guān)鍵詞：纖維結(jié)合面積；共聚焦激光掃描顯微鏡；相對結(jié)合面積；BET氣體吸收；光散射系數(shù)

紙張的物理強度直接決定了紙張的使用性能,是紙張結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)之一。評價紙和紙板物理強度性能的指標(biāo)有很多,其中抗張強度是紙張最重要的強度指標(biāo)之一。影響紙張抗張強度的因素很多,主要有纖維間結(jié)合力和纖維平均長度,同時與纖維的交織排列和纖維的自身強度有關(guān)[1- 4]。纖維間的結(jié)合性能包括纖維間的結(jié)合力和結(jié)合面積,是纖維網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)合的一個重要性能,紙張的所有性能如光學(xué)、機械、熱和電性能等幾乎都會受到其影響[5]。

許多研究者研究了紙張的抗張強度,其中最為廣泛認(rèn)可的是Page曾提出的經(jīng)典漿張抗張強度理論模型[6]。Page提出了一個簡單有效的方程來表征紙張的抗張強度,如式(1)所示。

(1)

式中,T為抗張指數(shù),N·m/kg;Z為零距離抗張強度,N·m/kg;A為纖維橫截面面積,m2;ρ為纖維密度,kg/m3;g為重力加速度,g/s;b為纖維單位結(jié)合面積的剪切結(jié)合強度,N/m2;P為纖維周長,m;λ為纖維長度,m;RBA為相對結(jié)合面積,%。

從Page理論模型中的變量可以看出,漿張的抗張強度主要取決于纖維的自身性能(纖維的平均長度、寬度、纖維自身強度)以及纖維之間的結(jié)合性能(纖維間結(jié)合力和相對結(jié)合面積)。纖維自身性能可以很容易進行測定,進而得到評價。研究主要集中在纖維之間結(jié)合性能上,即纖維間結(jié)合力和相對結(jié)合面積。紙張的相對結(jié)合面積指的是紙張中已結(jié)合的纖維表面積與紙張中纖維總表面積之比,定義為式(2)[7]。

(2)

式中,RBA為相對結(jié)合面積,%；AT為纖維的總比表面積,m2；A為紙張中未結(jié)合的纖維比表面積,m2。

纖維結(jié)合面積的測定方法有很多種,根據(jù)檢測者的評價方式可以將結(jié)合面積的評價方法分為直接結(jié)合面積檢測方法和間接結(jié)合面積檢測方法。間接結(jié)合面積檢測方法即檢測相對結(jié)合面積RBA。

1纖維結(jié)合面積的直接檢測方法

纖維結(jié)合面積的直接檢測方法指的是運用某種手段標(biāo)記出纖維的“結(jié)合區(qū)域”，并利用顯微鏡等設(shè)備將這一區(qū)域放大,最終借助圖中的比例尺和相關(guān)軟件計算出纖維實際的“結(jié)合面積”。目前已有的檢測方法有普通光學(xué)顯微鏡檢測法、熒光顯微鏡檢測法、偏振光顯微鏡檢測法以及共聚焦激光掃描顯微鏡檢測法。

1.1普通光學(xué)顯微鏡檢測纖維結(jié)合面積[8-11]

普通光學(xué)顯微鏡檢測法分為兩種,一種是先制備纖維結(jié)合模型并染色,用光學(xué)顯微鏡觀察纖維分離后未被染色的區(qū)域的面積。另一種方法則是對搭建纖維結(jié)合模型的纖維分別用染料組分進行染色,之后搭建模型物,兩種染料組分在纖維發(fā)生接觸的區(qū)域會發(fā)生變色反應(yīng),從而確定結(jié)合區(qū)域,最后計算出該區(qū)域面積。

圖1為普通光學(xué)顯微鏡下的纖維結(jié)合情況。從圖1中僅能判斷出兩根纖維的最大寬度,纖維結(jié)合(接觸)區(qū)域不易判斷,只能默認(rèn)兩根纖維重疊的區(qū)域內(nèi)纖維是可以接觸的。因此,光學(xué)顯微鏡下確定的纖維結(jié)合(接觸)區(qū)域僅能代表理論上可達到的最大結(jié)合(接觸)區(qū)域,不能代表實際結(jié)合面積。

圖1　普通光學(xué)顯微鏡下纖維結(jié)合情況

1.2熒光顯微鏡檢測纖維結(jié)合面積

Thomson等人[12]采用熒光顯微鏡來觀察纖維間的結(jié)合區(qū)域,分別用兩種特殊的染料(一種能夠提供熒光成分；另一種能夠接受熒光成分)對纖維進行染色,當(dāng)兩根被染色的纖維接觸后即可在熒光顯微鏡下觀察到纖維間的結(jié)合部位,如圖2所示。從而確定結(jié)合區(qū)域,最后計算出該區(qū)域面積。

該方法能夠測定纖維結(jié)合區(qū)域的面積,但這種技術(shù)需要采用特殊的染料,建立纖維結(jié)合模型的難度較大,結(jié)合區(qū)域不易判斷,測定結(jié)果準(zhǔn)確性不高。

圖2　熒光顯微鏡法纖維結(jié)合區(qū)域示意圖

1.3偏振光顯微鏡檢測纖維結(jié)合面積

圖3　薄片切片后不同位置的纖維結(jié)合截面圖[14]

偏振光光學(xué)顯微技術(shù)是Page[13]早在1960年提出的一種直接檢測化學(xué)漿纖維間結(jié)合面積的方法,其基本原理是：試樣在垂直的偏振光照射下,纖維間結(jié)合面呈現(xiàn)出相對較暗的區(qū)域,而未結(jié)合的部分則為較明亮的區(qū)域,如圖3所示,圖3(a)表示結(jié)合的邊緣,其纖維結(jié)合的區(qū)域很小,左側(cè)纖維完全被壓潰和折疊,右側(cè)纖維完全被壓潰但沒有折疊。圖3(b)和圖3(c)繼續(xù)進行深入的結(jié)合,因為折疊的不規(guī)則性,纖維之間的接觸被中斷。圖3(b)示出纖維在結(jié)合的上部被分開。圖3(c)中,雖然纖維接觸被中段,但纖維以更大的長度結(jié)合。纖維區(qū)域由操作人員分離,并在顯微鏡圖像中繪制出纖維輪廓(圖3(d))。根據(jù)這些明暗區(qū)域的大小可得到結(jié)合面積。雖然該方法能夠測定結(jié)合面積,但測定過程較為繁瑣,且測定結(jié)果準(zhǔn)確性較低。

化學(xué)漿纖維在紙張成形時可以完全被壓潰,纖維結(jié)合區(qū)域明暗清晰,采用偏振光光學(xué)顯微技術(shù)測量的準(zhǔn)確性較高；而高得率漿纖維表面含有大量木素,在紙張成形時不能完全被壓潰,纖維間結(jié)合部分的邊緣不能呈現(xiàn)清晰的明暗區(qū)域,無法準(zhǔn)確確定結(jié)合面積,因此不能采用偏振光光學(xué)顯微技術(shù)檢測。

最近Kappel等人[15-16]重新闡述了偏振光光學(xué)顯微技術(shù)的基礎(chǔ)理論,并結(jié)合纖維染色及其在具體操作方面存在的問題進行探討。Kappel等人[14]還利用薄片切片技術(shù)結(jié)合圖像分析技術(shù),如圖4所示，針對纖維形態(tài)(纖維的橫截面積、周長、纖維寬度等)，系統(tǒng)研究了可以完全壓潰的未漂針葉木化學(xué)漿纖維之間的結(jié)合情況。并指出從纖維幾何形狀考慮,影響纖維間結(jié)合面積大小最主要的因素是纖維的寬度和纖維間交叉的角度。最后得出的研究結(jié)果表明，在所有影響測定纖維間結(jié)合面積的因素中,考慮纖維交織邊緣處未完全結(jié)合的面積非常重要,而纖維表面的孔隙(特別是纖維結(jié)合區(qū)域的孔隙)對總的結(jié)合面積的計算影響不大。并且比較了測定的結(jié)合面積和通過幾何計算的面積(只取決于纖維寬度和交叉角),結(jié)果顯示，對未漂針葉木化學(xué)漿纖維,實際平均結(jié)合面積比幾何計算面積低60%。這主要是由未完全結(jié)合的纖維重疊區(qū)域?qū)е碌摹?/p>

圖4　結(jié)合面積的三維圖[14]

但薄片切片技術(shù)最大的缺點是纖維結(jié)合模型的制備難度較大,而且需要破壞檢測試樣,不能維持纖維間結(jié)合的原有狀態(tài),這給后續(xù)的檢測引入了較大誤差。其測定是纖維間接觸線的大小,從而推算出結(jié)合面積,而不是真實的接觸面積。

1.4共聚焦激光掃描顯微鏡法測定纖維結(jié)合面積

共聚焦激光掃描顯微鏡(Confocal Laser Scanning Microscope,簡稱CLSM)產(chǎn)生于20世紀(jì)80年代,最初用來獲得細胞的三維圖像,具有快速無損傷的特點。近年來,已經(jīng)開始在制漿造紙行業(yè)的研究中得到應(yīng)用。如纖維截面的圖像表征、評價纖維的壓潰性能、紙張截面的分析和纖維細胞壁內(nèi)的化學(xué)分布等[17-18]。

CLSM的基本原理是依托于共聚焦技術(shù)和數(shù)字圖像處理技術(shù),有以下顯著優(yōu)勢：能夠產(chǎn)生對待測樣品無損傷的“光學(xué)切片”,具有較好的橫向分辨率,透明及半透明的樣品(如木纖維)能夠得到快速的檢測。不同于傳統(tǒng)普通光學(xué)顯微鏡,在同一時間點,CLSM采用激光光源在樣品某一點照射樣品,并使樣品成像。通過掃描樣品,使像素連接像素,形成了圖像[19-20]。

共聚焦面存在于Z軸上,CLSM對其進行變換,可以得到所謂的“光學(xué)切片”,即一系列的XY平面,如圖5(a)所示。通過電腦軟件處理,把這些“光學(xué)切片”重疊起來,便得到了纖維的三維圖像,如圖5(b)所示。

圖5　山楊BCTMP纖維的CLSM圖[20]

圖6　CLSM得到纖維截面的二值化處理圖[22]

Jang等人[21]利用CLSM技術(shù)獲得了未漂硫酸鹽針葉木漿纖維和熒光微球橫截面的熒光圖像。實驗結(jié)果表明，利用CLSM技術(shù)可以定量檢測樣品的橫截面積；用微量的吖啶橙(AO)對樣品進行染色可以獲得最佳的纖維橫截面共聚焦圖像；共聚焦技術(shù)和圖像分析技術(shù)可以結(jié)合起來用于測定紙漿中纖維橫截面積的大小和纖維粗度的分布。Yan等人[22]利用“光學(xué)切片”和圖像分析技術(shù),用CLSM得到的纖維橫截面并對其進行二值化處理,如圖6所示。得到了纖維的長度、粗度和細胞壁厚度等數(shù)據(jù),進而分析所用纖維的成紙性能。

利用CLSM可對纖維原料進行連續(xù)無損傷“光學(xué)切片”的優(yōu)勢,理論上可用熒光染料對纖維進行染色并搭建纖維結(jié)合模型,利用CLSM確定纖維接觸區(qū)域的輪廓,計算纖維間的實際結(jié)合面積。

由于纖維自身的多分散性、纖維表面木素和抽出物的干擾性以及纖維實際結(jié)合區(qū)域的不規(guī)則性,現(xiàn)有的纖維結(jié)合面積的直接檢測方法大多檢測的是纖維之間的接觸面積而不是結(jié)合面積,且現(xiàn)有的方法操作復(fù)雜,準(zhǔn)確性較差。目前尚未從已發(fā)表的文獻資料中發(fā)現(xiàn)相對簡單且準(zhǔn)確性較高的纖維之間實際結(jié)合面積的直接檢測方法。

2纖維結(jié)合面積的間接檢測方法

通常用纖維在紙張或手抄片中的相對結(jié)合面積RBA(Relative Bonded Area,%)來間接地表征纖維之間的結(jié)合面積[5]。RBA的測量比較困難,目前主要有直接法與間接法兩種。

2.1RBA的直接測量方法[23]

直接測量技術(shù)的基本原理是：分別采用透射光和反射光照射結(jié)合的纖維,用透射光可得到整個可結(jié)合的面積,用反射光可得到纖維已結(jié)合的面積,從而得到相對結(jié)合面積RBA。

采用這種方法時,纖維需進行染色,這種測量方法雖然原理簡單,但過程十分繁瑣,紙張定量對其有較大的限制,且由于不能保證接觸處的纖維是物理接觸還是光學(xué)接觸,結(jié)果可靠性并不高。直接測量法試樣的制備和測量都十分復(fù)雜,因此,實際應(yīng)用中多采用間接測量法。

2.2RBA的間接測量方法

常見用于間接測量RBA的方法有兩種,分別是BET氮氣吸收法和光散射系數(shù)法(Light Scattering Coefficient Method)。

氣體吸附法測定RBA的理論基礎(chǔ)是BET吸附理論：氣體具有能夠吸附在固體表面的特性,在一定條件下,被測試樣表面對氣體分子具有物理吸附作用,這種作用是可逆的且存在平衡吸附量。利用已知理論模型,測定出此平衡吸附量即可求出被測樣品的比表面積[24-25]。通過該方法測定的比表面積是氣體分子能夠到達的試樣內(nèi)外表面積之和。圖7為氣體吸附法測定固體比表面積示意圖[26],氣體吸附法測定的是氣體表面及能夠到達的通孔的表面積,而顆粒內(nèi)部氣體無法到達的孔是檢測不到的。

圖7　氣體吸附法測定固體比表面積示意圖[26]

由于氮氣較其他氣體分子容易獲得,且可逆吸附性良好,因而最為常用。如果能夠得到吸附在被測樣品表面的氮氣分子數(shù)量和氮氣分子的最大橫截面積便可得到被測樣品的比表面積(見式(3))。在實際檢測過程中需要測定樣品表面對氮氣分子的平衡吸附量(V),用理論模型計算出氮氣分子的單層飽和吸附量(Vm),由V和Vm可以得到吸附在試樣表面的氣體分子數(shù)。氮氣分子的等效最大橫截面積(Am)可以通過表面密排六方模型計算得出，見式(3)。

(3)

式中,Sg為被測樣品的比表面積,m2/g；Vm為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氮氣分子單層飽和吸附量,mL；Am為氮氣分子等效最大橫截面積(Am=0.162 nm2)；W為被測樣品質(zhì)量,g；N為阿伏伽德羅常數(shù),6.02×1023。

代入以上數(shù)據(jù),便可得到氮氣吸附法測定比表面積的基本公式如式(4)所示。

Sg=4.36×Vm/W

(4)

由式(4)可以看出,能否準(zhǔn)確測定試樣表面的單層飽和吸附量Vm是氮氣吸附法測定比表面積的關(guān)鍵。

Brunauer、Emmett和Teller 3人從經(jīng)典理論推導(dǎo)出多分子層吸附公式,即著名的BET方程[27],BET的理論計算即建立在此基礎(chǔ)上,如式(5)所示。

(5)

式中,P為吸附質(zhì)分壓,Pa；P0為吸附劑飽和蒸汽壓,Pa；V為樣品實際吸附量,mL；Vm為單層飽和吸附量,mL；C為與樣品吸附能力相關(guān)的常數(shù)。

在實際測定過程中,通常實際檢測數(shù)組在氣體分壓不同的條件下,被測樣品的多層吸附量V,以P/P0、P/[V(P0-P)]分別為X軸和Y軸作圖,線性擬合BET方程,由直線的斜率和截距可求得Vm值。從而計算出被測樣品的比表面積,如圖8所示。

圖8　方程線性擬合示意圖[26]

氮氣分子的大小約為4.3 ?,如果纖維間的結(jié)合是由氫鍵和范德華力產(chǎn)生的,結(jié)合后相鄰纖維的間距低于4～5 ?,所以可以認(rèn)為氮氣分子不會在纖維的結(jié)合面產(chǎn)生吸附,氮氣吸附法是測定纖維內(nèi)部和外部未結(jié)合面積的有效方法。

Emmett等人[28]最先采用BET方法在低溫液氮(-195℃)條件下測定纖維的表面積,其測定的樣品為兩種電氣絕緣紙,表面積分別為0.61m2/g和1.59m2/g。Assaf等人[24]采用以下流程對纖維處理,即采用NaOH水溶液對棉纖維進行潤脹處理,緊接著用甲醇置換水,苯置換甲醇,這樣可以分離出單根纖維,但是在置換過程中會有細小纖維的流失。然后干燥處理,采用BET氣體吸收法測定纖維比表面積,分別為53.0m2/g和64.6m2/g。

BET方法包括直接測定可吸收的自由纖維表面,可結(jié)合的總面積通過噴霧干燥的方法制備最小結(jié)合量的干燥纖維,然后應(yīng)用氮氣吸附法來測定。其中后者的測定比較困難,該方法由于氮氣會深入到細胞腔中,造成實際測量結(jié)果比真實結(jié)果要小；對于化學(xué)漿而言,這一誤差較小,但是對于高得率漿而言,這一誤差較大。

光散射系數(shù)法測定RBA是根據(jù)Kubelka-Munk理論,從而建立的一種測定方法[29-31]。因為光總是從纖維的未結(jié)合表面反射,所以紙張的光散射系數(shù)可以用來測定RBA。用這種方法可以直接得到檢測樣品單位面積的光學(xué)表面積。當(dāng)相鄰纖維間的表面距離小于光的半波長時,纖維表面組分就呈現(xiàn)接觸結(jié)合[31]。其結(jié)合的面積用相對結(jié)合面積RBA來表示,定義為：

(6)

式中,RBA為相對結(jié)合面積,%；S為紙張的光散射系數(shù),m2/kg；S0為紙張完全未結(jié)合時的光散射系數(shù),m2/kg。

這種方法最主要的困難是紙張完全未結(jié)合時的光散射系數(shù)S0的測定,因為紙張纖維完全未結(jié)合的手抄片或紙張是無法制備的。S0計算通常采用Ingmanson等人[32]創(chuàng)立的抗張強度外延法。即采用控制壓榨壓力的方法,測定在不同壓榨壓力下所抄紙張的抗張強度和光散射系數(shù),以光散射系數(shù)和抗張強度分別為縱橫坐標(biāo),將各自結(jié)果進行線性擬合,當(dāng)抗張強度為零時的光散射系數(shù)即為手抄片中纖維完全未結(jié)合的光散射系數(shù),如圖9所示。線性擬合得出方程y=2.10x+39.56,當(dāng)抗張強度為0,即x=0時,手抄片中纖維完全未結(jié)合時的光散射系數(shù)S0=39.56 m2/kg,再根據(jù)已測定的紙張的光散射系數(shù)S,由式(6)即可求得相對結(jié)合面積RBA。

圖9　抗張強度外延法求光散射系數(shù)示意圖[26]

和氮氣吸收法相比,光散射系數(shù)法因為測量較為快捷而得到普遍應(yīng)用。但是,這種方法也存在一定的不足,光學(xué)之間的鍵合并不能表示相鄰兩根纖維是真正意義上的力學(xué)鍵合(或者物理接觸),原因是力學(xué)鍵合的距離可能會更小[5,27,33],所以光散射系數(shù)法測定的結(jié)果比真實值要大[34]。Ingmanson等人創(chuàng)立的光散射系數(shù)和抗張強度曲線不是線性的,而且在很低的強度下,才會是平坦的。他們得到精確的外推值,是因為采用了從89.3 g/mm到464.3 g/mm的強度值來抄造紙張。確定外推值精確度的臨界值在于獲得最低的強度。對于用于測試的漿樣,如果沒有經(jīng)過打漿、壓榨的紙張具有顯著的強度,那么所得到的抗張強度外推值都是有問題的。

Niskanen[35]也指出該方法的缺點,在纖維網(wǎng)絡(luò)中結(jié)合完全消失之前,抗張強度就下降為0。而且,由于不能用同種纖維原料制造出一系列的具有不同抗張強度的機制紙,用這種方法測定機制紙的相對結(jié)合面積也是不合適的。

其他研究人員測定了光散射系數(shù)(S)和紙張緊度(ρa)之間的關(guān)系,出現(xiàn)了兩種不同的趨勢。如果保持壓榨壓力恒定,通過打漿來改變紙張緊度,可以得到二者之間的線性關(guān)系S=-Aρa+B,其中A和B的值對化學(xué)漿都是有效的[34，36-37]。但是如果僅通過濕壓榨來改變緊度,S和ρa則表現(xiàn)為非線性,隨著緊度的降低,斜率值減小且S漸進S0。和這些結(jié)果相反的是,Hosseiny等人指出,通過改變濕壓榨壓力也可以得到S和ρa之間的線性關(guān)系。但是分析其數(shù)據(jù)可以看出,這種線性關(guān)系只在有限的緊度范圍內(nèi)適用[34]。

無論光散射系數(shù)和紙張緊度關(guān)系如何,還沒有發(fā)現(xiàn)用紙張緊度來測定RBA的廣泛適用方法,但是光散射系數(shù)與紙張緊度的關(guān)系比與抗張強度的關(guān)系更加合理,因為緊度是紙張壓緊后的直接測量量,而抗張強度與結(jié)合面積的內(nèi)在關(guān)系是十分復(fù)雜的[37]。

3結(jié)語

紙張纖維網(wǎng)絡(luò)中纖維結(jié)合面積的測定方法分為直接檢測法和間接檢測法,但都存在不同的缺陷。直接檢測法大多測定的是纖維間的接觸面積而不是實際結(jié)合面積,且操作方法復(fù)雜,準(zhǔn)確性不高。纖維間結(jié)合面積的測定通常采用間接方法,即測定相對結(jié)合面積RBA。普遍采用光散射系數(shù)法進行測定。這種方法需要在一系列較低壓力狀態(tài)下,采用抗張強度外延法測定S0。這種方法雖然粗糙,但由于簡便快捷而普遍采用。

通過比較目前不同檢測方法的優(yōu)缺點可以看出,共聚焦激光掃描顯微鏡(CLSM)具有對纖維原料連續(xù)無損傷“光學(xué)切片”的獨特優(yōu)勢,可以在普通實驗室得到纖維結(jié)合區(qū)域任意層面的圖像信息,操作相對簡單,通過圖像分析應(yīng)該可以得到實際結(jié)合面積的近似值。因此,CLSM可用于纖維結(jié)合性能的測定。

纖維間結(jié)合面積是影響纖維結(jié)合性能的重要指標(biāo)之一,進而影響纖維基材料(包括紙張纖維網(wǎng)絡(luò))的物理強度性能、可壓縮性等。天然植物纖維結(jié)合性能的分析與檢測正逐漸被制漿造紙工作者所認(rèn)識,隨著相關(guān)課題研究的深入,纖維間結(jié)合面積的測定技術(shù)將得到不斷完善與發(fā)展。

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(責(zé)任編輯：馬忻)

·纖維結(jié)合面積·

Determination of Interfiber Bonded Area in Sheet Fiber Network

LI Zhi-qiang1ZHANG Hong-jie1,*LI Hai-long1LI Jie-hui2

(1.TianjinKeyLabofPulp&Paper,TianjinUniversityofScience&Technology,Tianjin, 300457;

2.ChinaNationalPulpandPaperResearchInstitute,Beijing, 100102)

(*E-mail: hongjiezhang@tust.edu.cn)

Abstract：Many physical strength properties of paper and paperboard are determined by the interfiber bonding properties of the sheet fiber network. The interfiber bonding properties mainly include interfiber bonding strength and interfiber bonded area. The determination methods of interfiber bonded area in sheet fiber network were reviewed in this paper, which could be divided into direct method and indirect method based on interfiber bonded area evaluating method. The direct method included ordinary optical microscopy method, fluorescence microscopy method, polarized light microscopy method and confocal laser scanning microscopy method, while indirect measuring method included gas absorption method of BET and light scattering coefficient method. Finally, the advantages and disadvantages of different methods were compared in terms of operability and accuracy etc.

Key words：interfiber bonded area; confocal laser scanning microscopy; relative bonded area; BET gas absorption; light scattering coefficient

通信作者：*張紅杰先生,E-mail: hongjiezhang@tust.edu.cn。

基金項目：國家自然科學(xué)基金項目(31370577)。

收稿日期：2015- 06-24(修改稿)

中圖分類號：TS77 ；TS71.2

文獻標(biāo)識碼：ADOI：10.11980/j.issn.0254- 508X.2015.12.015

作者簡介：李志強先生,在讀碩士研究生；研究方向：清潔制漿與木質(zhì)資源的綜合利用。