纸张干强剂提升纸张强度的核心机理是通过化学和物理作用优化纤维间的结合力，弥补天然纤维自身结合的不足。以下是其作用机制的详细分析：

1. 氢键网络的强化

纸张强度的基础来源于纤维间的氢键结合。干强剂（如淀粉、聚丙烯酰胺）的分子链上含有大量羟基（-OH）、氨基（-NH₂）或羧基（-COOH）等极性基团，能够：

• 与纤维素形成氢键：直接与纤维表面的羟基结合，增加纤维间的氢键密度。

• 桥接纤维间隙：长链分子可跨越纤维间的微小空隙，形成“分子桥”，增强纤维网络的整体性。

2. 纤维间的物理结合增强

• 纤维表面改性：干强剂吸附在纤维表面，通过电荷中和或补丁效应减少纤维间的静电排斥（如阴离子PAM中和带负电的纤维）。

• 纤维柔韧化：部分干强剂（如阳离子淀粉）可软化纤维表面，提升纤维间的接触面积，促进结合。

3. 分子链的桥联与交联作用

• 合成高分子（如PAM）的长链效应：聚丙烯酰胺的线性长链可同时吸附多条纤维，形成三维网状结构，显著提升抗张强度和耐破度。

• 交联反应：部分干强剂（如环氧树脂改性淀粉）在干燥过程中发生交联反应，形成更稳定的网络结构。

4. 填补纤维间缺陷

干强剂可在纤维间隙形成连续薄膜（如淀粉成膜性），减少应力集中点的缺陷，从而提高纸张的均匀性和耐折度。

5. 不同类型干强剂的特性差异

应用中的关键控制点

• pH值：影响干强剂的溶解性和电荷状态（如阳离子淀粉在pH 4–7时效果zui佳）。

• 添加顺序：通常在打浆后、湿部添加，避免与阴离子助剂（如施胶剂）电荷冲突。

• 干燥工艺：升温过程促进干强剂分子链的伸展和氢键形成。