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紙張干強劑提升紙張強度的核心機理是通過化學和物理作用優化纖維間的結合力，彌補天然纖維自身結合的不足。以下是其作用機制的詳細分析：

1. 氫鍵網絡的強化

紙張強度的基礎來源于纖維間的氫鍵結合。干強劑（如淀粉、聚丙烯酰胺）的分子鏈上含有大量羥基（-OH）、氨基（-NH?）或羧基（-COOH）等極性基團，能夠：

• 與纖維素形成氫鍵：直接與纖維表面的羥基結合，增加纖維間的氫鍵密度。

• 橋接纖維間隙：長鏈分子可跨越纖維間的微小空隙，形成“分子橋”，增強纖維網絡的整體性。

2. 纖維間的物理結合增強

• 纖維表面改性：干強劑吸附在纖維表面，通過電荷中和或補丁效應減少纖維間的靜電排斥（如陰離子PAM中和帶負電的纖維）。

• 纖維柔韌化：部分干強劑（如陽離子淀粉）可軟化纖維表面，提升纖維間的接觸面積，促進結合。

3. 分子鏈的橋聯與交聯作用

• 合成高分子（如PAM）的長鏈效應：聚丙烯酰胺的線性長鏈可同時吸附多條纖維，形成三維網狀結構，顯著提升抗張強度和耐破度。

• 交聯反應：部分干強劑（如環氧樹脂改性淀粉）在干燥過程中發生交聯反應，形成更穩定的網絡結構。

4. 填補纖維間缺陷

干強劑可在纖維間隙形成連續薄膜（如淀粉成膜性），減少應力集中點的缺陷，從而提高紙張的均勻性和耐折度。

5. 不同類型干強劑的特性差異

應用中的關鍵控制點

• pH值：影響干強劑的溶解性和電荷狀態（如陽離子淀粉在pH 4–7時效果zui佳）。

• 添加順序：通常在打漿后、濕部添加，避免與陰離子助劑（如施膠劑）電荷沖突。

• 干燥工藝：升溫過程促進干強劑分子鏈的伸展和氫鍵形成。