纸张结构分析的原因及具体过程
硬纸变成软纸的原理
硬纸变成软纸的原理硬纸变成软纸是由于硬纸的结构和化学性质发生了变化。
这个变化的原理主要涉及到硬纸的成分、纤维结构和处理方法。
本文将从这几个方面进行详细分析，解释硬纸变软的原理。
首先，硬纸的成分对于其质地和硬度具有重要作用。
一般情况下，硬纸的主要成分是纤维素，它占据纸张的绝大部分。
纤维素是一种天然聚合物，是由大量的葡萄糖分子通过β-1，4-键连接而成的复杂有机化合物。
纤维素的结构紧密且有序，因此硬纸具有较高的强度和硬度。
然而，硬纸在遇到一些特定的条件后，纤维素的结构将发生改变，从而导致硬纸变软。
其中一个重要的因素是水分。
当硬纸吸湿时，纤维素中的部分羟基（OH）会与水分分子发生氢键作用。
这些氢键的形成破坏了纤维素分子之间的键合结构，使得纤维素之间的连接变得松弛，从而导致硬纸变软。
此外，纤维结构对硬纸变软也起到了重要的影响。
硬纸通常由长纤维和短纤维组成。
长纤维具有较高的强度和刚性，使得硬纸具有良好的强度和硬度。
短纤维则具有较高的纤维间接触点，相互间的力作用越强，纸张的硬度就越高。
所以硬纸中较长的纤维和紧密的纤维结构是硬度的保证。
然而，一些特殊的物理或化学处理方法可以改变纤维之间的结构，使得硬纸变得柔软。
例如，通过机械破碎、磨浆和高温处理等方式，可以破坏纤维的组织结构，使纤维被分散并降低纤维间的连接。
这样就会导致硬纸的纤维结构变得更加松弛和柔软。
此外，硬纸的加工过程也会对其质地和硬度产生影响。
在生产硬纸的过程中，常常会添加一些化学品，如填料、涂料和树脂等。
这些化学品能够改变纸张的表面性质和纤维间的相互作用，从而改变硬纸的硬度。
例如，填料可以填充纤维之间的间隙，增加纸张的厚度和柔软度。
涂料可以在纸张表面形成一层薄膜，使纸张更加光滑和柔软。
而树脂等添加剂可以填充纤维间的空隙，增加纸张的强度和柔软性。
综上所述，硬纸变成软纸的原理主要涉及到硬纸成分、纤维结构和处理方法的改变。
水分的吸收、纤维结构的松弛和柔化以及添加剂的作用等因素都可以导致硬纸变软。
纸结构承重设计
纸张特性分析：
抗拉性较强 抗压性较弱
纸结构的基本形状：
理论探究
纸结构的其他形状：
……
理论探究Biblioteka 理论探究纸结构的组合：理论探究
纸结构的连接技巧：
理论探究
拓展思维
如何 设计？
几种常结见构形承受式的常的见的力5种：力
结合实际情况，综合考 虑各种因素，决定把纸 张卷成圆柱体，利用实 体结构的抗压能力强的 特点来进行设计
连接方式：
铰连接：被连接的构件在连接处不能相对 移动，但可相对转动。具体有松螺栓、松 铆等。
刚连接：被连接的构件在连接处既不能相 对移动，也不能相对转动。具体有榫接、 胶接、焊接、铆接、螺接等。
榫接
榫接
黏 接
胶接
具体结构设计：
1、利用三角形具有稳定性的特点，构 件的俯视面制成三角形；
2、利用实体结构抗压能力强，而抗弯 曲与剪切能力弱的特点，承重的柱子必 须与水平面相互垂直；
3、考虑结构稳定性的要求，构件的支 撑面必须达到一定的面积
实践行动
如何制作？
三等分第1张纸用 来制作构件的立柱
按照如图所示的方式来等分第 2张纸，取下来的六个部分分 别用来做构件的水平连接部分
如图所示的方法等分第3张纸，取下 来的部分用来连接侧面，剩下半张 纸
制作要点：
1、支撑用的立柱要尽可能的卷成实心 结构
纸结构承重
为什么看似柔弱 的纸张能承受这 么重的重量？
我们如何来设计 承重的纸结构？
简单纸结构设计制作的要求
1、统一提供材料： 普通A4打印纸3张，胶水（502，白乳胶，固体胶）， 美工刀，剪刀，刻度尺，铅笔，电吹风； 2、结构高度不小于100mm； 3、不得在结构内部填充其他任何物质以强化结构承重能 力； 4、不得用胶水反腐涂抹，浇灌构件； 5、构件之间的平行距离不低于10mm； 6、加载到结构上的重物必须保持10秒以上方能确定其 总重量
纸板结构强度分析与设计考核试卷
5.纸板结构在潮湿环境下，其_______和_______会明显下降。
6.有限元分析软件_______可以用于纸板结构的强度模拟分析。
7.纸板结构的疲劳破坏通常是由于_______和_______的循环作用引起的。
8.为了提高纸板结构的剪切强度，可以采取_______和_______等方法。
纸板结构强度分析与设计考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.纸板结构设计时，以下哪种因素对结构强度影响最大？()
3.考虑稳定性：增加支撑、避免过度细长比、使用稳定性好的结构形式。抗弯性能：增加截面惯性矩、合理分布载荷、使用高强度材料。
4.制造问题：精确切割、避免材料缺陷。运输问题：加强包装、防止振动和冲击。使用问题：合理设计载荷路径、避免过载。设计时应考虑这些因素，增加结构的可靠性和耐久性。
A.箱型结构
B.框架结构
C.蜂窝结构
D.波纹结构
8.在纸板结构设计中，以下哪个因素会影响结构的疲劳寿命？()
A.材料的弹性模量
B.结构的几何形状
C.环境湿度
D.纤维的强度
9.以下哪个不是纸板结构强度分析的主要方法？()
A.经验法
B.理论计算法
C.有限元分析法
D.实验法
10.纸板结构设计中，以下哪个因素对剪切强度影响较小？()
3. ×
4. ×
5. ×
6. ×
7. ×
8. √
纸页成形
新式机采用类似长网的喷浆上网方式，以替代传统的 挂浆上网方式。
P220 （三）选分与洗刷作用 选分作用——纸料在圆网机上形成纸页的过程中，由于纸 料各组分具有不同的长度和粗度，使圆网有选择 地进行吸附——比较粗长的纤维优先吸附。 洗刷作用——由于圆网回转与纸料间的摩擦作用，使已经 吸附于网面的部分纸料又被冲刷下来 ——比较粗 长的纤维易被洗刷。 选分与洗刷的结果： 造成纸页两面性较大，纸页表面粗糙，平滑性较差。 七、圆网笼临界速度和圆网纸机极限车速
P205
四、成形脱水段的脱水元件和作用机理
P206
（一）案辊的脱水机理
原理：网面先贴辊面运 动，而后受网的张力于辊 面分开，并逐渐形成增大 的下游区间歇，如同气缸 活塞一样产生一定的抽吸 作用，形成负压。
产生抽吸力的压头差主要取决于网速：
2 uc h 2g
P207
案辊存在的问题： 对高速纸机，当向上的压力过大，白水猛烈返回纸页，产 生过大的扰动，甚至引起跳浆，影响成形，严重时会破坏纸页 成形；抽吸力过大，脱水猛烈，细小纤维和填料流失，白水浓 度增高，加大纸页两面性，甚至产生网痕、针眼等纸病。
P198 （一）纸页层状结构的成因
1、浆料抄造浓度：上网浓度低，层状结构明显 2、纤维长度：纤维平均长度大，层状结构明显
（二）填料在纸页层间的分布 由于网上浆流的运动和湍流和以及网下脱水元件作用，从 而形成了填料从顶层向下依次递减的分布情况。
六、纸页成形对纸页结构和性质的影响 （一）纸页成形对纸页孔径分布的影响 孔径分布近似于对平均孔径的对数正态分布， 平均孔径随成形时絮聚程度的增加而增大。 （二）纸页成形对填料分布的影响 随成形絮聚趋势的增加，填料分布的不均匀性也增加。 （三）纸页成形对纸页断裂强度的影响 纸页断裂处多数在局部定量波动较大的地方， 这与纸页成形匀度有直接关系。
纸的结构与强度关系试验研究
纸的结构与强度关系试验研究纸是由纤维素、纸浆和其他添加剂制成的一种薄片状材料，常用于书籍、报纸、包装和卫生产品等领域。
纸的结构与强度之间的关系是一个重要的研究课题，对于改进纸张质量、提高纸张强度具有重要的指导意义。
一、纸张结构与强度的关系纸张的结构对其强度具有直接的影响。
常见的纸张结构包括纤维的分布、纤维长度、纤维的连通情况等。
1.纤维分布：纸张中纤维的分布对其强度具有显著影响。
当纤维分布均匀时，纸张的强度较高。
相反，如果纤维分布不均匀，纸张的强度则会减弱。
2.纤维长度：纤维的长度也是影响纸张强度的重要因素。
纤维长度越长，纸张的强度也会越高。
这是因为长纤维能够提供更多的纤维连接点，从而增强纸张的结构稳定性和强度。
3.纤维的连通性：纤维的连通性指的是纤维之间的连接情况。
当纤维之间有较好的连通性时，纸张的强度也会相应提高。
这是因为纤维之间的连接能够增强纸张的整体结构，并提供更好的抵抗压力和拉伸能力。
二、纸张结构与强度关系的试验研究方法为了研究纸张结构与强度之间的关系，可以采用以下试验方法：1.纤维分布试验：通过显微镜观察和图像处理技术，对纸张样本的纤维分布进行分析。
可以使用纺织纤维计数器等仪器来得到纤维的数量和分布情况。
通过比较不同纤维分布的纸张样本的强度，可以初步了解纤维分布对纸张强度的影响。
2.纤维长度试验：采用纤维长度仪等设备来测量纸张样本中纤维的长度分布。
可以将纸张样本在显微镜下观察，并使用图像处理软件进行分析。
通过比较不同纤维长度的纸张样本的强度，可以得出纤维长度对纸张强度的影响。
3.纤维连通性试验：可以采用纤维强度试验仪等设备，对纸张样本进行拉伸或压缩试验，观察纸张样本的破裂情况。
通过比较不同纤维连通性的纸张样本的强度，可以初步了解纤维连通性对纸张强度的影响。
三、纸张结构与强度关系的实际应用纸张结构与强度关系的研究具有广泛的实际应用价值，包括以下方面：1.纸张生产：通过研究纸张结构与强度之间的关系，可以优化纸张生产工艺，改进纸张品质，提高纸张的强度。
第01章 纸张的基础知识
第六节 纸张的结构
构成纸张的元素及它们在整个纸页中的排列和分 布。
纸张的结构特点： 1、具有多相复杂的结构元素； 2、结构元素在三个方向上分布各向异性； 3、具有孔隙结构； 4、结构元素之间存在结合力，构成纸张强度基础； 5、多数纸张结构具有双面性。
纸张的正面和反面 请见p24 1.纸张两面性 2.纸张两面不匀的现象 3.对印刷纸质量的影响 4.克服纸张两面性的措施： ——采用立式加网造纸机
产品用途分类
2、纸张规格
GB147-89《印刷、书写和绘图用原 纸尺寸》，将印刷用纸分为卷筒纸 和平板纸两大类。 卷筒纸
卷筒纸宽度尺寸(mm)：1575、1562、 1400、1280、1230、1092、1000、900、 880、787。允许偏差±3mm。 卷筒纸长度(m)：卷筒新闻纸和印刷纸 的长度6000。
纸张常用的开法
四、纸张的计量
纸和纸板的计量单位：定量、令量 定量：单位面积的纸或纸板具有的质量，以g/m2表示 令量 1令=500张（全张纸880×1230) 令量即为：500张全张纸的重量。是平板纸常用的计 量单位。
500 × 单张纸面积× 定量 令量 = 1000 重量(g) 令数 = 单张纸的面积× 定量× 500
充分搅拌均匀 根据纸张厚度和定量进行浓度调节，纸料含量0.5~1% 精选目的：进一步除去纸料中的尘埃和杂质及残存的纤 维束
请见p12
纸页的抄造 抄纸即为由纸浆形成纸页的过程。 方法：湿法造纸和干法造纸
送入纸浆 含水99%
湿纸 含水85%
湿纸 含水65%
干纸 含水3%-5%
成品纸
第五节 纸页的涂布加工
化学机械法：采用半化学法和化学机械法两种。 制浆时首先用化学药品对原料进行预 处理，然后再用机械方法进一步磨解。 特点：得浆率较高，可达60%-85%；但纤维 束较多，木质素还大量存在。 用途：可抄制新闻纸、包装纸和各种包装纸板等。
纸张科学实验如何通过折叠纸张制作一个简易三角形
边角关系：边与角成正比， 角度相等则对应的边成比例
特殊三角形：等边三角形、等 腰三角形、直角三角形等具有
特殊性质
定义：三角形是最稳 定的二维图形之一， 其三条边和三个角满 足特定的几何关系。
性质：三角形具有 高度的稳定性，不 易发生变形或弯曲。
,a click to unlimited possibilities
汇报人：
01
03
05
02
04
纸张具有可塑 性，可以通过 折叠、剪切等 手段改变其形
状。
纸张的表面粗 糙，可以形成 各种纹理，增 强纸张的美观
性和触感。
纸张具有一定 的强度和韧性， 可以承受一定 的重量和压力。
纸张易于印刷、 涂色等加工， 可以制作出各 种精美的图案
重复此步骤，直到 得到一个非常小的 三角形。
展开纸张，观察得 到的三角形形状。
通过重复折叠和展 开，可以制作出不 同大小的三角形。
将纸张折叠成一 个小三角形
用笔在三角形上 标记出顶点
将三角形展开并 观察标记的位置
根据标记的位置 折叠出三角形的 其他两条边
角度关系：内角和等于180 度，外角等于相邻内角
应用：在建筑、工程和 日常生活中，三角形被 广泛用于支撑结构，如 桥梁、建筑物的屋顶等。
实验证明：通过折叠 纸张制作简易三角形， 可以直观地展示三角 形的稳定性。
桥梁结构：利 用三角形的稳 定性，实现桥 梁的支撑和承
载
建筑设计：三 角形元素在建 筑设计中广泛 应用，如金字
塔、塔楼等
机械制造：三 角形在机械制 造中用于支撑 和固定，如三 角支架、三角
和文字。
大班科学领域《纸张大力士》教案
大班科学领域《纸张大力士》教案一、教学内容本节课选自大班科学领域教材第四章《力的世界》第三节《纸张大力士》。
详细内容包括：了解纸张的基本特性，探究纸张承重能力，学习纸张结构的稳定性，以及纸张力学的实际应用。
二、教学目标1. 知识目标：让幼儿了解纸张的基本特性，知道纸张的承重能力与纸张结构稳定性的关系。
2. 技能目标：培养幼儿动手操作能力，提高幼儿观察、思考、解决问题的能力。
3. 情感目标：激发幼儿对科学探究的兴趣，培养幼儿团队合作精神。
三、教学难点与重点教学难点：纸张结构稳定性的探究。
教学重点：纸张承重能力的实验操作。
四、教具与学具准备教具：纸张、剪刀、胶棒、尺子、彩笔、实验器材等。
学具：每组一份实验材料（包括纸张、剪刀、胶棒、尺子、实验器材）。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）（1）展示一个用纸张制作的桥梁模型，引导幼儿观察并猜测：这个桥梁能否承受一个小汽车的重量？（2）邀请一名幼儿上台进行实验，让幼儿亲身体验纸张的承重能力。
2. 探究活动（15分钟）（1）让幼儿分组讨论：如何提高纸张的承重能力？（2）每组根据讨论结果，动手制作一个纸张结构，并进行实验验证。
3. 例题讲解（5分钟）讲解纸张结构稳定性的原理，展示几种常见的纸张结构，引导幼儿观察并分析其稳定性。
4. 随堂练习（10分钟）（1）让幼儿用所学知识，设计一个纸张结构，使其承重能力尽可能强。
（2）进行纸张结构承重比赛，评选出最佳设计。
（2）拓展延伸：介绍纸张力学在实际生活中的应用。
六、板书设计1. 纸张基本特性2. 纸张承重能力3. 纸张结构稳定性4. 纸张力学应用七、作业设计1. 作业题目：设计一个纸张结构，使其承重能力尽可能强。
八、课后反思及拓展延伸重点和难点解析1. 教学难点：纸张结构稳定性的探究。
2. 教学重点：纸张承重能力的实验操作。
3. 实践情景引入：通过纸张桥梁模型的展示和实验，激发幼儿兴趣。
4. 探究活动：分组讨论和动手制作纸张结构，培养幼儿团队合作和解决问题的能力。
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纸张结构分析的原因及具体过程
纸张结构分析的原因及具体过程
一、进行纸张结构分析的原因：纸张的结构是指构成纸张的元素，如纤维、填料等成分在整个纸页中的排列和分布。
造纸原料
和工艺决定了纸张的结构，纸张的结构又决定了纸张的性能，
从而决定了纸张的使用效果，即具有
不同结构的纸张具有不同的用途。
因此，清楚纸张的结构特
点，对认识它的性能和提高使用效果非
常重要。
二、纸张的结构特点：纸张是一种非匀质材料，结构复杂，其结构特点可归纳为如下几方面：（1）具有多种元素：纤维、填料、胶料和色料等，其中纤维是纸张结构最
基本的元素，纤维原
料的种类和加工方法不同，纸张的结构和性质也各不相同。
填料、胶料等也因品种不同而有性能差
异。
（2）纤维、填料、胶料和色料在纸页X-Y-Z 3个方向上的分布具有各向异性，表现在纤维的排
列方向不同，不同尺寸的纤维分布不同，以及填料、胶料、
色料和空气含量等的分布不同。
这种结
构的各向异性，主要决定于抄纸的方法和使用的设备。
（3）大多数纸张具有两面性，即纸张两面的性质不同。
（4）纸张具有孔隙结构，纸张的多孔结构（孔隙率）决定
了纸张具有透气性、吸湿性、吸收性
和可压缩性，这是纸张能吸收水、油墨等液体物质的基础。
（5）纤维、填料、胶料和色料之间的结合决定着纸张的机
械强度和与其他物质的结合力。
三、纸张两面性的定义：纸张有正、反两面，正面为毛布面，反面为网面。
由于纸页的成型过程不同，使得正反两
面的
性质不同，纸张的这种两面不均的现象称为纸张的两面性。
一般用长网机或圆网机抄造的纸张具有两面性，而用夹网机
抄造的纸张由于两面同时脱水，所
以不存在毛布面和网面，且两面差较小。
四、纸张两面性形成的原因：
纸张正面与反面的差别是由于长纤维和细小纤维，填料
和胶料在纸页两面的分布不同，在纸张
抄造过程中，由于浆料中的水是从纸的正面向网面方向运动，
网面脱水时，网布起过滤作用，浆料
中部分填料和细小纤维将随着脱水流失，所以反面相对比较
粗糙，结构也比较疏松；而正面由于沉
积在网上的纸胎对细小纤维和填料粒子发生阻流和助留，所
以导致正面填料和细小纤维留存较多，
结构比反面紧密，纸面比较细腻。
五、纸张两面性的特点：纸张两面的差别突出表现在平滑度方面，一般正面平滑度高于反面，有些纸张两面平滑
度之差
高达70%以上。
由于填料粒子、细小纤维和胶料在反面流失较多，所以正面含胶量大于反面，但正面
的表面强度和吸收性不如反面。
对于双面涂布纸，由于在纸
的两面都涂布了涂料，而且进行了压光
处理，其两面性差别不大。
六、纸张的两面性对印刷的影响：纸张的两面性对印刷品质量影响很大，纸张两面平滑度和施胶度的差别，造成纸
张两面对油墨
的接受性和吸收性不同。
当纸张两面吸收性差别较大时，印
品两面墨迹深浅不一，甚至会发生透印
故障。
纸张的正面平滑度较高，着墨效果较好，但表面强度
较反面低，在印刷中更易发生拉毛现
象。
相反，纸张的反面较粗糙，着墨效果较正面差，但表面
强度高，在印刷中不易发生拉毛现象。
在实际印刷中也发现，与纸张正面接触的橡皮布表面的堆粉
堆毛现象要比反面严重得多。
由于印刷纸的两面性不利于印刷品质量控制，所以，印刷应选用两面性差别小的纸张。
七、克服印刷纸两面性的方法：随着造纸技术和设备的不断完善和提高，纸张的两面差别也在逐步减小。
如抄纸设
备采用立式
夹网造纸机，网部采用两面同时脱水的方法，使纸张的两面
趋于一致；在长网纸机上增设叠网，对
纸页的正面也适当脱水，可使纸张的两面性能更接近；还可
采用化学助留剂，使填料和细小纤维在
反面尽可能保留，减少流失，从而使纸的两面性得到改进；
另外合理使用压榨和压光设备，也能有
效地改善纸张的两面性。