打浆时间的增长，纤维的润胀和细纤维化程度都有所提高，因而，纸页的抗张强度亦随之增加。
表2-1-1 在打浆时初生壁的破除情况
每组中纤维的根数
在PEI磨中的转数
1
漂白亚硫酸盐木浆
0 500 1000 2000 4000 6000 未漂白硫酸盐木浆
0 1000 5000 16000 32000 64000
84 35 5 4 0 0 100 92 43 15 7 2
2 12 42 72 24 4 2 0 8 36 31 25 7
3 4 21 19 28 33 25 0 0 20 50 45 29
4 6 1 3 44 63 73 0 0 0 6 23 62
(%) 8 38 50 79 94 96 0 0 32 61 74 90
(米) 1200 2850 3900 5800 7200 7800 1500 3650 6250 8400 10000 11350
纤维的暴露表面
抗 张 强 度
（三）润胀
所谓润胀是指高分子化合物在吸收液体的过程中，伴随体积膨胀的一种物理现象。纸浆纤维之所以有润胀能力，主要是由于其带有羟基的关系，因而能在极性性液体中发生润胀。打浆时，纤维首先吸水而发生润胀，比容有时增加，纤维细胞壁结构变得更为松弛，内聚力则有所下降，从而提高了纤维的柔软性和可塑性。与此同时，由于润胀引起内聚力的降低，就更有利于打浆机械作用对细纤维纸的进一步细纤维化，其结果大大增加了纤维的表面积和游离的羟基数目，这无疑将会在纸页干燥时增加纤维之间的接触面积。
润胀程度同纸料的组成有关。半纤维素含量高的亚硫酸盐浆较容易润胀，而硫酸盐浆就
比亚硫酸盐浆润胀程度小些。木素含量高的纸料不易润胀，因此漂白能改进这种纸料的润胀能力。
测定纸料润胀程度是比较困难的，若干种润胀测定方法均尚未被公认。现举亚米（Jayme）所介绍的离心机法，作为示例。亚米是采用未漂亚硫酸盐浆作为原料，在离心磨（Jokromill）中进行不同时间的打浆，取出后测定打浆度，再用离心机甩掉水分，测其保水值，并以此作为润胀程度的比较，其结果如表2-1-2所示。
表2-1-2 打浆时间、打浆度与保水值的关系
打浆时间（分）
0 10 15 22 32 40
打 浆 度（。SR）
16 22 30.5 43.5 56 72.5
保 水 值 1.870 2.231 2.375 2.554 2.689 2.870
（四）细纤维化
细纤维化作用是指在打浆过程中，打浆设备的机械物理作用使纤维获得纵向分裂，并分离出细纤维，而且使纤维产生起毛现象。一般认为，细纤维化可分为外部细纤维化和内部细纤维化，上述情况必属于前者，而后者用一般光学显微镜是观察不到的。有的资料认为，在打浆过程中，纤维的细纤维化是在纤维吸水润胀以后，才开始的。由于吸水润胀，致使内聚力减少，细胞壁相邻的同心层之间的侧链有所破坏，从而给水分的进入，创造了条件，使层与层之间彼此滑动而使纤维变得柔软可塑。
许多研究者把打浆过程细胞壁的变化称为内部细纤维化。爱曼顿(Emerton）形象地提出打浆过程中纤维变形的两种型式，如图2-1-2所示，一种是细胞壁的弹性变形（1），一种是塑性变形（2）。爱曼顿指出，纤维细胞壁的变形可以是弹性或塑性的。纤维的塑性变形达到某一平衡状态；而弹性变形是，当其变形应力消失以后，纤维将恢复到其原始形状。委显然，通过打浆处理，希望能使纤维获得塑性变形。纤维细胞塑性变形的能力，是随着内部细纤维化过程的进展而提高的。内部细纤维化实质上是指破坏纤维细胞壁同心层间的连接的过程，从而使次生壁中层中发生层间的滑动。为此，当纤维处于高度润胀和细纤维化状态时，纤维将会保持良好的柔韧和可塑性，而纤维与纤维之间即可能保持优异的接触，有利于纤维的结合，和在随后纸张干燥时，得到较高的强度和紧度。
图2-1-2
纤维细胞壁的弹性变形(1) 和塑性变形（2）
有人曾用超声波处理纤维浆料，结果的浆度上长很少，而润胀值却剧烈增加，初生壁和次生壁外层都充分保留着。用这种纸料抄出的纸页强度也很高，这足以说明超声波处理使纤维产生了强烈的内部细纤维化。
可以在普通显微镜下观察到，纤维的纵向分裂，以及由此而分丝出细纤维，这是外部细纤维化。前已述及，次生壁中层是细胞壁的主要部分，由于细纤维在其上是平行排列的，因而易于向两侧润胀，这样，如果次生壁外层未被破除，次生壁中层势必只能朝细胞腔方向作有限的向内润胀，而难于实现外部细纤维化。导致发生外部细纤维化的过程，首先有赖于细纤维之间的主要物质（半纤维素）的润胀。当有足够的润胀压力，就能使细纤维之间的氢键破裂，从而使纤维进一步朝两侧膨胀。如果没有次生壁外层的限制，次生壁中导就易于发生纵向分裂产生细纤维。但事实上，除非在一般高度粘状打浆的情况下，次生壁外层并没有全部除去。可是也有的资料指出，次生壁外层中半纤维素含量高，例如，在针叶木亚硫酸盐纸浆中，其次生壁外层有相当数量的木糖，它对氢键联结是特别有效的。因此，是否需要在打浆过程中除去全部次生壁外层，还是一个有待进一步研究的问题。
过去，曾认为外部细纤维化与由于纤维润胀而导致的氢键联结是发展纸张强度的最主要因素，可是这种论点不能解释为什么在打浆过程中，在大幅度外部细纤维化以前，强度已有显著增加这一事实。
纤维的外部细纤维化可提高交织能力，并能增加纤维的外表面积，有利于提高纸张强度，这是已确认的事实。
有些研究者曾测定了在木浆打浆过程中纤维外表面积的增长速度，这也大体说明了纤维外部细纤维化的增长速度。测定的结果是，对于针叶亚硫酸盐浆，当打浆度从14。SR增至
约28。SR时，其外表面积大约增长一倍，而打至42。SR大约增长四倍。
要对于一根完整的纤维进行纵向分裂、分丝是比较困难的。但当纤维被切断后，在其切口处则极易发生纵向分裂和分丝。切断越多，细纤维化程度越剧。但是这对于纤维长度较低的草浆，若再受到严重切断，会更加降低纤维平均长度，对提高纸张强度是不利的。 综上所述可见，纤维的细纤维化和纤维的润胀是互相促进的。吸水润胀是为纤维的细纤维化创造有利条件；反之，纤维的细纤维化又能促进纤维进一步吸水润胀。这样反复相互影响着，在整个打浆过程中，这两个作用是互相促进的。
纤维的吸水润胀和细纤维化作用对纸张的性质有着很大的影响。内部细纤维化使纤维内聚力下降，次生壁中层的层间产生滑动，增加纤维的柔韧性和可塑性。外部细纤维化则使纤维露出细纤维，提高纤维间的交织能力。增大纤维的外比表面，在抄纸的干燥过程中，就能产生更多的氢键结合而使纸张具有较高的强度和紧度，目的有助于提高填料的留着。 (五) 切断
横向切断是指纤维受到足够大的剪切力的作用，而发生断裂的现象。纤维受到横向切断，主要是由于打浆设备的辊刀和底刀的剪切作用；其次，则是由于在打浆比压相当大的情况下，纤维彼此之间产生磨断的结果。
纤维的横向切断跟其吸水润胀，有着一定的关系。在同一打浆条件下，如果纤维吸水润胀情况比较好，纤维变得较柔软和可塑，这样就不再容易受到横向切断，而是较易于起细纤维化作用。反之，纤维吸水润胀不良时，纤维挺硬发脆，则易于受到横向切断。
一般情况下，在打浆过程中不希望过度地切断纤维，因为过度切断纤维，就会使纸张的强度大大降低，因此，要严格控制纤维受到适当的切断。对于棉麻浆则由于其纤维过长，因此必须加强纤维的切断，降低纤维的平均长度，以利于造纸过程中能够抄出组织均匀的纸张。所以，在处理用于吸墨纸、滤纸、绘图纸的破布浆时，通常惯于在打浆初期先用轻刀梳解，当纤维已经初步分开以后，再用重刀迅速切断。一般说来，减少纤维的长度，可以提高纸张均匀和平滑度，但降低了纸张的强度，特别是撕裂度，这也是矛盾的对立统一。不过对不同品种的纸张，要求切断纤维的长短也是不同的，具体情况要作具体分析。
上述五个方面的作用是指单根纤维而言的，在实际生产中，打浆处理的纤维数量是无法估量的，因而这许许多多的纤维在打浆过程中，由于种种关系，纤维受到的作用是不同的。有的纤维在打浆时可能吸水润胀和坳纤维化较好，也有的纤维则受到较强烈的切断作用，这主要是由于各根纤维所受外力不同。受到摩擦、挤压等力较大的纤维，其初生壁和次生壁外层的除去较易些，因而纤维吸水润胀和细纤维化就较好；反之，有的纤维在破除初生壁和次
生壁外层之前，就受到较强的剪切刀作用，纤维受到横间切断的可能性就较大。因此，在打浆过程中往往出现这样的现象：在打浆初期即有一小部分纤维吸水润胀并产生细纤维化，而在打浆后期还有的纤维的初生壁和次生壁外层尚未被破除。如果后一现象较多时，即说明打浆很不均匀。因而，在打浆过程中，应尽量采取措施，保证打浆的均匀性。
二、草 浆 打 浆 机 理
在植物纤维化学的纤维形态一章已经讲过，草类纤维组织中除含有细长、两端呈锤状的纤维外，还有表皮细胞、导管、薄壁细胞等，后者统称为非纤维细胞。这些非纤维细胞在麦草中约占40%（面积法）。另外，一般说来，草类纤维的长度又较短。
用普通显微镜和电子显微镜观察，发现麦草纤维细胞壁也是分为初生壁（P），次生壁外层（S）、次生壁中层（S2）、次生壁内层（S3），其中以次生壁中层最厚。麦草的薄壁细胞的细胞壁也分三层，内、外层较薄，而中层较厚。此外，导管亦分为初生壁、次生壁外层、次生壁中层、次生壁内层等几层。
多年来，一直认为草浆不易打浆，即草浆不易实现外部细纤维化。我国一些研究者近年来对麦草化学浆进行了研究，在实验室用球磨对用NaOH+Na2S蒸煮的草浆进行磨浆，在磨浆过程中取样，用光学显微镜和电子显微镜进行观察，并在不同磨浆条件下抄成纸页测定其物理强度，以探讨在打浆过程中纤维形态的变化，试图找到使草浆较易取得细纤维化的方法，确定草浆的较合理的打浆途径。
用普通显微镜观察，磨浆过程纤维形态主要经历以下的变化：磨浆一开始纤维就起毛，薄壁细胞则因其壁薄而开始破碎；随后纤维就掉下了一些碎片，有如剥皮一样，随着磨浆作用加剧而逐渐剥下，这些易于剥下的部分是纤维的初生壁。麦草纤维的初生壁亦是网状结构，不会像次生壁中层那样在打浆时出现纵裂状细纤维化。初生壁像一层易破裂而发脆的皮肤，或像一个套筒裹在次生壁的外面，在打浆刚开始的阶段就被剥落下来。当初生壁被剥落干净以后，纤维就显得光滑。磨浆继续进行，纤维形态变化不大，而切断逐渐增多。在磨浆过程中，纤维不断吸水润胀，渐渐变得柔软。一直到80~90。SR时，纤维才有较明显的纵裂分丝。在此以后，纤维继续发展外部细纤维化，但此时纤维已被切得相当短，在显微镜视野内很难找到完整长度的纤维。原浆纤维长度0.79毫米，磨了18万转之后，打浆度为93。SR，而纤维长度被打短到0.44毫米，长度下降近于一半。
麦草的薄壁细胞多，在打浆过程中很易破碎，这是使麦草浆打浆度迅速升高的一个重要原因。这种由于薄壁细胞破裂而引起的打浆度升高，势必使麦草浆在抄纸过程中发生滤水困