在造纸过程中，是哪个环节的特性决定了纸张遇水必然会起皱？

干燥环节的特性。具体来说，是干燥过程中形成的纤维间的氢键结合和纤维内部的残余应力共同作用的结果。

以下是详细解释：

造纸的基本过程（关键步骤）：

• 湿部成型： 纸浆（主要是植物纤维）悬浮在水中，通过网部滤水形成湿纸页。此时纤维杂乱排列，被水包围。
• 压榨脱水： 湿纸页经过压榨辊，去除大部分游离水。纤维被压得更紧密，但仍然含有大量结合水（吸附在纤维表面和内部）。
• 干燥： 这是决定纸张最终结构和性能的最关键环节。湿纸页通过一系列加热的烘缸（或其它干燥设备）进行干燥。在这个过程中：
  • 水分蒸发： 纤维间和纤维内部的水分被加热蒸发掉。
  • 氢键形成： 随着水分蒸发，纤维表面靠得足够近，纤维素分子上的羟基之间形成了大量的氢键。这些氢键像无数微小的“胶水点”，将纤维网络牢牢地粘结在一起，赋予纸张强度。
  • 纤维收缩与应力固化： 植物纤维在干燥时天然倾向于收缩（就像湿衣服晾干会缩水）。但在造纸机的干燥部，湿纸页是被拉伸并紧贴在高速旋转、光滑的烘缸表面进行干燥的。这种机械约束阻止了纤维在干燥过程中的自由收缩。结果就是：
    • 纤维被“冻结”在一种被拉伸的状态。
    • 纸张内部积累了残余应力（或称干燥应力）。这种应力在纸张干燥状态下被氢键网络束缚住，不会表现出来。

遇水起皱的原因：

• 水分侵入： 当纸张遇水时，水分重新渗入纤维间和纤维内部。
• 氢键破坏： 水分子比纤维素羟基更容易形成氢键。水分子的侵入破坏了原先连接纤维的氢键网络。
• 应力释放与纤维膨胀： 一旦氢键网络被破坏（失去“胶水”），干燥过程中积累的残余应力就得以释放。同时，吸水的纤维开始膨胀，试图恢复其在自然湿润状态下的尺寸（即试图“缩水”）。
• 不均匀性导致起皱： 关键点在于，这种应力释放和纤维膨胀在整个纸页上不是均匀发生的。纸张的不同区域（例如靠近烘缸接触面与远离接触面、纸页边缘与中心、纤维交织紧密处与疏松处）在干燥过程中受到的约束程度、积累的应力和水分吸收速度都存在差异。当氢键网络瓦解后，这些区域以不同的速率和程度收缩/膨胀，相互拉扯，导致纸张表面发生局部的、不规则的收缩变形，这就是我们看到的皱褶。

总结：

干燥环节通过形成氢键赋予纸张强度和结构，但同时通过机械约束阻止纤维自由收缩，在纸张内部固化了残余应力。遇水时，水分破坏氢键，释放了这些应力，并引起纤维膨胀。由于纸张结构的不均匀性，这种释放和膨胀是不协调、不规则的，最终表现为纸张起皱。因此，干燥过程（特别是其中形成的氢键网络和残余应力）是决定纸张遇水必然起皱的根本环节特性。压光等后续工序只能改善表面平滑度，无法改变纸张内部这种遇水膨胀收缩的基本特性。