У паперовій промисловості морфологія волокон є одним із ключових факторів, що визначають властивості целюлози та кінцеву якість паперу. Морфологія волокон охоплює середню довжину волокон, співвідношення товщини клітинної стінки волокон до діаметра клітин (що називається співвідношенням стінки до порожнини) та кількість неволокнистих гетероцитів і пучків волокон у целюлозі. Ці фактори взаємодіють один з одним і разом впливають на міцність зв'язку целюлози, ефективність зневоднення, копіювальні характеристики, а також на міцність, в'язкість та загальну якість паперу.
1) Середня довжина волокна
Середня довжина волокон є одним із важливих показників якості целюлози. Довші волокна утворюють довші мережеві ланцюги в целюлозі, що допомагає покращити міцність зв'язку та властивості паперу на розтяг. Коли середня довжина волокон збільшується, збільшується кількість точок переплетення між волокнами, що дозволяє паперу краще розподіляти навантаження під впливом зовнішніх сил, тим самим покращуючи міцність та в'язкість паперу. Тому використання довших волокон середньої довжини, таких як ялинова хвойна целюлоза або бавовняна та лляна целюлоза, може забезпечити вищу міцність та кращу в'язкість паперу, і цей папір більше підходить для використання в випадках, коли потрібні вищих фізичних властивостей, таких як пакувальні матеріали, друкарський папір тощо.
2) Співвідношення товщини клітинної стінки волокна до діаметра клітинної порожнини (співвідношення стінки до порожнини)
Співвідношення стінок до порожнин є ще одним важливим фактором, що впливає на властивості целюлози. Нижче співвідношення стінок до порожнин означає, що клітинна стінка волокна відносно тонка, а клітинна порожнина більша, завдяки чому волокна в процесі варіння целюлози та паперу легше поглинають воду та розм'якшуються, що сприяє подрібненню волокон, дисперсії та переплетенню. Водночас тонкостінні волокна забезпечують кращу гнучкість та складність під час формування паперу, що робить його більш придатним для складних процесів обробки та формування. Навпаки, волокна з високим співвідношенням стінок до порожнин можуть призвести до надмірно твердого, крихкого паперу, що не сприяє подальшій обробці та використанню.
3) Вміст нефіброзних гетероцитів та пучків волокон
Неволокнисті клітини та пучки волокон у пульпі є негативними факторами, що впливають на якість паперу. Ці домішки не тільки знижують чистоту та однорідність пульпи, але й у процесі виготовлення паперу утворюють вузли та дефекти, впливаючи на гладкість та міцність паперу. Неволокнисті гетероцити можуть походити з неволокнистих компонентів, таких як кора, смола та камеді, у сировині, тоді як пучки волокон – це агрегати волокон, що утворюються в результаті недостатньої дисоціації сировини під час процесу підготовки. Тому ці домішки слід максимально видаляти під час процесу варіння пульпи, щоб покращити якість пульпи та вихід паперу.
Час публікації: 28 вересня 2024 р.
