纤维形态除了包括纤维的长度、宽度、壁厚、细胞腔直径等基本形态指标外,还包括长宽比、壁腔比、纤维粗度、卷曲和扭结等。这些指标代表原料的特征,与纸张的性质有密切的关系。
一、纤维的长度
数量平均纤维长度:所测纤维长度总和除以纤维总根数。
质量平均纤维长度:所测各长度级分的平均纤维长度与相应级分质量乘积的总和。
二重质量平均纤维长度。
对成纸的影响:长的纤维相对于短纤维,成纸时纤维间相互交织的摩擦力加大,可以提高纸页抗张强度、撕裂度、耐破度和耐折度等物理强度指标。
有些纤维太长,必须进行切断处理,否则不利于纸张的匀度,如棉、麻纤维和一些韧皮类纤维。
二、宽度:一般指纤维中段的直径。
三、长宽比
对成纸的影响:长宽比大的纤维,成纸时单位面积中纤维之间相互交织的次数多,纤维分布细密,成纸强度高。一般认为,长宽比小于45的原料,应用价值很低。
注意:长宽比不能进行木材与草类原料的对比评价。长度是最基本最重要的指标。
四、壁腔比
壁腔比=2×细胞单壁厚度/细胞腔直径
纤维的壁腔比的大小反映纤维的柔软程度的不同。
对成纸的影响:纤维的壁腔比小,即纤维的柔软性好,成纸时纤维的接触面积增加,故结合力强,成纸的强度高;反之,壁腔比大的纤维则僵硬,成纸时纤维的接触面积减少,结合力小,成纸的强度差。
壁腔比< 1,为上等原料;
壁腔比=1,为好原料;
壁腔比> 1,为劣等原料。
壁腔比大的纸浆纤维,可通过打浆使纤维分丝帚化,提高纤维成纸结合力,改善纸页的紧度和强度。北方的落叶松和南方的马尾松均以纤维细胞壁厚度大著称。
壁腔比并非越小越好。壁腔比太小,纤维本身的强度太差,成纸强度不高;
五、纤维的粗度
每100m长度的单根绝干纤维的重量(mg),用decigrex表示。缩写成“dg”。
纤维的粗度与细胞腔的大小、细胞壁的厚度、密度、纤维的平均直径等因素有关。
粗度大(>30dg)的纤维原料,成纸松厚度高,纸页粗糙,平滑度也较低,裂断长、耐破度、撕裂度、耐折度等强度指标较低。反之,粗度小(<10dg)的纤维成纸细腻,平滑度好。
六、卷曲指数
七、扭结指数
微细结构:是指超越光学显微镜所观察到的细胞壁的更细节构成。这部分细节可以用电子显微镜等仪器观察到,也叫超结构。
微细结构包括:细胞壁的层次构成、层次的厚度、不同层次微细纤维的取向、各主要组成在细胞壁中的分布和微细纤维的精细结构等。

