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机械强度测试的比较实验

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1机械强度随光照老化时间变化曲线此外,从图1可以明显看出,古法宣纸的裂断长、裂断伸长率和撕裂指数明显大于机制宣纸,随着光照老化时间延长,其下降趋势相似。空气中某些物质在紫外线照射下会生成强氧化剂,从而氧化降解纤维素、半纤维素和木质素。此外,紫外线还会引起纸张纤维素分子苷键断裂,这些原因均可导致纸张机械强度降低[5]。

机械强度测试的比较实验

图1为机械强度随光照老化时间变化曲线。从图1可以看出:两类宣纸紫外线光照老化0~20h的过程中,裂断长、裂断伸长率与撕裂指数呈现上下起伏现象。彭远明等[4]的研究中也出现了类似情况,他们认为此现象可能是由宣纸中含水量变化引起的。宣纸在光照老化过程中,会发生水分含量变化和纤维素结构变化。在紫外线刚开始照射的一段时间里,主要是纸中的平衡含水量从偏大到偏小的变化过程。当宣纸中含水量偏大时,纤维表面润胀,纤维间距离增大,相邻纤维分子间阻止纤维素分子分离的键合力变弱。另外,因大量水分的存在,纸纤维可能与水分子的“氢键缔合”结构会较多,总的效应是引起纸张机械强度下降,而当纸张失去部分水分后,纤维分子间氢键的键合力又会逐步增强,纸张的机械强度得到提高,因此,在紫外光照老化试验中,宣纸的机械强度有一点上升的变化。

图 1 机械强度随光照老化时间变化曲线

此外,从图1可以明显看出,古法宣纸的裂断长、裂断伸长率和撕裂指数明显大于机制宣纸,随着光照老化时间延长,其下降趋势相似。具体表现为未光照老化机制宣纸的裂断长、裂断伸长率与光照老化80h后的古法宣纸相当,撕裂指数与光照老化320h的古法宣纸相当。(www.xing528.com)

表2为裂断长、裂断伸长率(f)和撕裂指数随光照老化时间的变化百分比。从表2可以看出,随着光照老化时间的延长,两类宣纸的裂断长、裂断伸长率和撕裂指数的变化百分比明显增大,表明它们的机械强度下降较为明显。光照老化320h时,两类宣纸的裂断长、裂断时伸长率及其撕裂指数下降为49%以上;光照老化500h时,机制宣纸撕裂指数下降为100%。空气中某些物质在紫外线照射下会生成强氧化剂,从而氧化降解纤维素、半纤维素和木质素。此外,紫外线还会引起纸张纤维素分子苷键断裂,这些原因均可导致纸张机械强度降低[5]

表2 裂断长、裂断伸长率和撕裂指数随光照老化时间的变化百分比 %

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