(2) Фактори, що впливають на силу зв'язування волокна
Існує багато факторів, що впливають на силу зв'язування волокон. Окрім основного фактора впливу на виробництво целюлози, він тісно пов’язаний із такими факторами, як тип сировини, хімічний склад волокон, довжина та фізичні властивості волокон, розташування волокон у аркуші паперу, використання добавок і сито круглої дротяної сушарки, прийняте в подальшому процесі сушіння. Конкретний опис такий:
1. Вплив сировини
Фізична структура і хімічний склад різних видів сировини сильно відрізняються. Загалом, хімічна деревна целюлоза має найсильнішу зв’язувальну силу, за нею йде бавовняна целюлоза, потім трав’яна целюлоза, а механічна целюлоза є найгіршою. Незважаючи на те, що сила зв’язування бавовняних волокон не є найбільшою, завдяки їх високій міцності, великій довжині та сильній силі переплетення поверхні, міцність паперу, виготовленого з них, є відносно високою, а стійкість до розриву аркуша паперу особливо хороша. Варто відзначити, що характеристики сировини також можуть опосередковано впливати на подальшу ефективність сушіння. Наприклад, аркуші паперу, сформовані з волокон бавовняної целюлози, мають кращу сумісність із круглим дротяним сушильним ситом, що може зменшити втрату сили з’єднання волокон під час процесу сушіння.
2. Вплив геміцелюлози
Вміст геміцелюлози суттєво впливає на силу зв'язування. Оскільки молекулярний ланцюг геміцелюлози коротший, ніж у целюлози, він має багато нерегулярно розташованих бічних ланцюгів і не має кристалічної структури. Його гідрофільність дуже сильна. Під час варіння целюлози легко поглинати воду, набухати і дрібноволокнисті, збільшуючи питому поверхню волокон і вивільняючи більше гідроксильних груп. Таким чином, це сприяє підвищенню міцності паперу. Особливо на ранній стадії виробництва целюлози покращення міцності на розрив і міцності на розрив є більш очевидним. Коли утворюється целюлоза, що містить відносно велику кількість геміцелюлози, під рівномірним ефектом сушіння сита круглої дротяної сушарки гідроксильні групи між волокнами стають більш стабільними, що ще більше закріплює перевагу сили зв’язування.
3. Вплив целюлози
Вміст целюлози і ступінь полімеризації також впливають на силу зв'язування волокон. Волокна з високим вмістом целюлози і великим ступенем полімеризації мають кращу міцність і більшу силу зв'язування при виготовленні паперу. Навпаки, сила зв'язування волокон відносно мала. Загальноприйнято вважати, що для типів паперу з високими вимогами до міцності і щільності, таких як копіювальний папір, конденсаторний папір, банкнотний папір, слід вибирати сировину з високим вмістом целюлози і високим ступенем полімеризації. Для цього типу високоякісного-паперу в процесі сушіння зазвичай вибирається високо-точне кругле дротяне сушильне сито, щоб уникнути зменшення сили з’єднання волокон через нерівномірне сушіння. І навпаки, якщо якість паперу низька або для звичайного паперу для друку можна вибрати сировину з нижчим ступенем полімеризації целюлози.
4. Вплив лігніну
Целюлоза з високим вмістом лігніну має низьку гідрофільність, важко розтирається і має низьку силу зв’язування між волокнами. Отримана папір має малу щільність і погану міцність. Це пов’язано з тим, що лігнін здебільшого розподілений у шарах P і S, що впливає на набухання та утворення тонких волокон волокон. Механічна деревна целюлоза має високий вміст лігніну, низьку міцність зв’язку та низьку міцність паперу. У той же час листи паперу з високим вмістом лігніну схильні до нерівномірної усадки при висиханні. Проте хороша повітропроникність сита для сушарки з круглого дроту може пом’якшити це явище та зменшити пошкодження сили з’єднання волокон, спричинене нерівномірною усадкою.
5. Вплив довжини волокна
Існує два поняття довжини волокна: довжина самого волокна і довжина волокна целюлози після варіння. У виробництві це в основному відноситься до довжини волокон целюлози після варіння. Довжина волокон після варіння целюлози визначається відповідно до вимог типу паперу. Занадто довгі волокна не сприяють однорідності аркуша паперу. Довжина волокон має важливий зв'язок з міцністю паперу, і її вплив на опір розриву особливо значний. Коли сила зв'язування волокон зростає до певної міри, вплив довжини волокна на силу зв'язування стає більш очевидним. Для механічної деревної целюлози з високим вмістом лігніну сила зв’язування волокон є поганою, і довжина волокон є більш важливою для міцності виготовлення паперу. Переплетена структура, утворена волокнами відповідної довжини в аркуші паперу, є більш стабільною. При контакті з ситом для сушарки з круглого дроту зусилля може бути рівномірним, і сила зв’язування волокон стає більш рівномірною після висихання.
6. Вплив добавок
Додавання до целюлози гідрофільних речовин, таких як крохмаль, протеїн, карбоксиметилцелюлоза та рослинна камедь, може посилити зв'язуючу силу волокон. Це пояснюється тим, що структури цих речовин містять полярні гідроксильні групи, які можуть посилити зв’язок між волокнами та зробити зв’язок між волокнами більш міцним. І навпаки, додавання до целюлози гідрофобних речовин, таких як каніфоль, парафін і наповнювачі, вплине на зв’язок між волокнами та зменшить міцність паперу. Це пояснюється тим, що додавання таких речовин ізолює волокна одне від одного, зменшує контактну поверхню волокон і знижує силу зчеплення волокон. Слід зазначити, що деякі добавки можуть змінювати властивості поверхні аркуша паперу. Вибір відповідного круглого дротяного сита для сушіння може запобігти прилипанню добавок до поверхні сітки та гарантувати, що сила зв’язування волокон не порушується процесом сушіння.
