固碱在制浆过程中如何提高纸张的强度和柔韧性？
木质素溶解作用
在制浆过程中，固碱（氢氧化钠）主要通过化学作用溶解木质素。木材或其他纤维原料主要由纤维素、半纤维素和木质素组成。木质素是一种复杂的芳香族聚合物，它将纤维素和半纤维素纤维粘结在一起。
当固碱与纤维原料接触时，它会与木质素发生化学反应。氢氧化钠中的氢氧根离子（OH⁻）会攻击木质素分子中的一些化学键，如醚键等，使木质素分子结构发生断裂和降解。反应式可简单表示为：木质素 + NaOH → 降解木质素产物（可溶）。
随着木质素的溶解，纤维素纤维之间的粘结被削弱，纤维逐渐彼此分离，从而形成纸浆。这是后续提高纸张强度和柔韧性的基础。
纤维润胀和帚化
固碱还会使纤维素纤维发生润胀。纤维素纤维表面存在大量的羟基（-OH），氢氧化钠溶液中的氢氧根离子可以与这些羟基形成氢键。这种氢键作用使得纤维吸收水分并发生润胀。
同时，在制浆过程中的机械搅拌等作用下，润胀后的纤维会发生帚化。帚化是指纤维在一端或两端分裂出许多细小的纤维丝，就像扫帚一样。这一过程增加了纤维之间的交织面积和结合机会。
例如，在打浆过程中，固碱的存在使得纤维更容易在机械力的作用下帚化，纤维之间的结合更加紧密，从而为提高纸张强度和柔韧性创造条件。
促进纤维之间的结合
在纸张干燥过程中，随着水分的蒸发，纤维之间的距离逐渐减小。由于之前固碱处理使得纤维润胀和帚化，此时纤维之间能够更好地相互靠近并交织在一起。
纤维之间形成了更多的氢键结合。纤维素分子链上的羟基之间通过氢键相互连接，而经过固碱处理后的纤维，其羟基的活性和可接触性增加，使得氢键的形成更加容易和广泛。这种氢键网络结构为纸张提供了强度和柔韧性。
此外，部分溶解的半纤维素在干燥过程中也会起到粘结纤维的作用。半纤维素在固碱的作用下，其化学结构和分布也会发生一定变化，在纸张成型过程中能够更好地填充在纤维素纤维之间，增强纤维之间的结合力，进而提高纸张的强度和柔韧性。
