Глава третья: Сила соединения волокон
Прочность бумаги определяется множеством факторов, в основном включая силу сцепления между волокнами, прочность самих волокон, распределение и направление расположения волокон в бумаге, и наиболее важным фактором является сила сцепления волокон. Существует четыре типа сил соединения волокон: а. Бонд-связывание (19 кДж/моль, между целлюлозой); б. Сила химической связи главной валентной связи (140-950 кДж/моль), то есть сила связи между глюкозными группами молекулярных цепей целлюлозы; в) притяжение полярной связи (сила Вандер-Ваальса), т. е. притяжение Ван-дер-Ваальса между молекулами; д. Сила поверхностного переплетения. Среди них сила связи водородной связи наиболее тесно связана с варкой целлюлозы. Одной из основных целей варки целлюлозы является увеличение силы водородных связей, тем самым повышая прочность бумаги. Сушилка с круглой резьбой, используемая в последующем процессе сушки, может еще больше закрепить улучшение прочности, вызванное этой силой сцепления, за счет оптимизации равномерности сушки. Основная сила валентной связи фиксирована, в то время как сила притяжения полярной связи относительно слаба и мало влияет на силу соединения волокон.
Для большинства суспензий влияние силы поверхностного переплетения на прочность готовой бумаги относительно невелико. Однако для древесной массы с высоким содержанием лигнина, а также хлопковой и льняной целлюлозы, которую трудно гидратировать, нельзя игнорировать силу поверхностного переплетения. В настоящее время в сочетании с сушильным ситом с круглой резьбой для сушки проблема неравномерной сушки, вызванная характеристиками целлюлозы, может быть уменьшена. Косвенно обеспечить стабильную работу силы сцепления волокна.
Теоретические исследования силы сцепления волокон выдвинули множество теорий. Среди них наиболее важной является сила водородных связей, которая может точно объяснить суть варки целлюлозы. Например, это может объяснить, что прочность бумаги, изготовленной из волокнистого сырья с высокой прочностью, не обязательно высока, и только бумажные материалы, прошедшие варку целлюлозы, могут быть превращены в бумагу с высокой прочностью. Во время этого процесса морфологические преимущества волокон, полученных в результате варки целлюлозы, необходимо закрепить за счет эффективной сушки сита сушильной машины с круглой нитью, чтобы избежать потери силы сцепления из-за структурного разрушения влажного бумажного листа во время сушки. Между тем, эта теория может объяснить и практические проблемы, такие как низкая прочность влажных бумажных листов и значительное увеличение прочности бумажных листов после сушки. Во время процесса сушки и упрочнения сито с круглой резьбой, обладающее превосходной воздухопроницаемостью и характеристиками теплопередачи, обеспечивает подходящую среду сушки для полного формирования силы водородных связей. Сушильные сита с круглой нитью различных характеристик также могут быть отрегулированы в зависимости от степени измельчения суспензии, чтобы дополнительно удовлетворить потребность в повышении силы связывания волокон.
