Химическая варка соломы
Характеристики варки травяной пульпы
Химический состав, морфология волокон и структура сырья на основе травы-и сырья на основе древесины-существенно различаются. Эта разница особенно заметна в процессе варки целлюлозы. Основная характеристика состоит в том, что трудно добиться такого измельчения волокон травяной пульпы, как в процессе варки, то есть нелегко добиться тонкого волокнообразования внешних волокон травяной пульпы. Это также напрямую влияет на его совместимость с полиэфирной формовочной тканью (полиэфирной формовочной сеткой), поскольку полиэфирная формовочная ткань предъявляет определенные требования к степени тонкой волокнистости волокон целлюлозы для обеспечения стабильности процесса формования.
Пульпу пшеничной соломы измельчали с помощью шаровой мельницы. В процессе измельчения изменения в морфологии волокон были следующими: слой P волокон мякоти пшеничной соломы был склонен к разрыву и отпадению, образуя тонкую сетчатую-подобную структуру, подобную легко ломающейся и хрупкой старой марле, обернутой вокруг слоя S. Когда началось измельчение, волокна быстро истирались, а тонкие первичные стенки разваливались на фрагменты и отваливались, в результате чего консистенция мякоти быстро увеличивалась. После полного удаления первичных стенок волокна выглядели очень гладкими. Продолжение измельчения не привело к существенным изменениям морфологии волокон. По мере увеличения консистенции мякоти волокна постепенно разрывались. В процессе измельчения волокна непрерывно впитывали воду и расширялись, постепенно становясь мягче. Когда консистенция пульпы достигла 80-90 градусов SR, появились очевидные продольные трещины и расщепление волокон, и с этого момента волокна продолжали становиться более тонковолокнистыми снаружи. Однако в этот момент волокна были обрезаны очень коротко, и прочность значительно снизилась, что привело бы к плохой адгезии волокон к формовочной ткани из полиэстера и повлияло бы на последующее качество формования.
Длина волокон целлюлозы составляет 0,79 мм. Когда степень рафинирования составляет 93 градуса SR, длина волокна уменьшается всего до 0,44 мм, то есть уменьшается почти вдвое. Этот эксперимент показывает, что волокна мякоти соломы трудно мелкофибриллировать, и эта особенность приведет к недостаточной однородности формирования мякоти травы на поверхности.Полиэфирная формовочная ткань. По сравнению с древесной массой, которая обладает лучшим эффектом мелкой фибрилляции, отклонение толщины бумаги, изготовленной из нее, больше. Эта характеристика привела к аналогичным выводам при исследовании массы других трав, таких как тростник, бамбук и тростник. Причина, по которой волокна травы трудно поддаются мелкой фибрилляции, согласно последним исследованиям, заключается в следующем:
1. Полости клеток травяного сырья небольшие, слой S₁ относительно толстый, и слой S₁ тесно связан со слоем S₂. Тонкие волокна слоя S₁ расположены по перекрестной -спирали вдоль поперечного направления волокон, как рукав, плотно охватывающий слой S2, ограничивающий набухание слоя S2. Во время варки целлюлозы слой S₁ трудно разрушить и набухнуть, что затрудняет определение размера в продольном направлении. В результате волокна травяной массы не могут полностью расшириться, уменьшая площадь контакта с полиэфирной формовочной тканью и тем самым влияя на эффективность формования. Этот структурный дефект приводит к неспособности волокон травяной пульпы полностью развернуться, что приводит к уменьшению площади контакта с полиэфирной формовочной тканью и, как следствие, влияет на эффективность формования.
2. Стенки клеток травяного материала состоят из нескольких слоев тонких микро-волокон. Направления расположения микро-волокон в каждом слое часто различны. Например, микро-волокна бамбука и тростника в основном расположены поперечно, что значительно ограничивает распад и набухание слоев микро-волокон при осевом расположении, что затрудняет расщепление волокон в продольном направлении и по размеру.
3. Угол намотки микроволокон слишком велик. Путем наблюдения за микроволокнами из хлопковой целлюлозы, льняной целлюлозы и различных древесных целлюлоз хвойных пород было обнаружено, что при одинаковой степени сочетания волокна с углом намотки менее 10 градусов обычно склонны к продольному растрескиванию. Волокна с углом намотки от 10 до 30 градусов (например, хлопково-льняная масса) могут перетираться, вызывая продольные трещины. Волокна с углом намотки от 30 до 45 градусов (например, большинство волокон хвойной древесины) с меньшей вероятностью подвергаются истиранию, вызывающему продольное растрескивание. Волокна с углом намотки более 45 градусов (например, волокна трав, таких как пшеничная солома, тростник и тростник, а также некоторые волокна широколиственной древесины) очень трудно растереть, что приведет к продольному растрескиванию. Это также одна из ключевых причин, почему совместимость травяной массы и полиэфирной формовочной ткани не так хороша, как совместимость древесной массы.
4. Анизотропия микроволокон. Направление, в котором микроволокна наматываются на стенку волокна, может быть левым-(форма S) или правым-(форма Z). Говорят, что волокна с переменным рисунком намотки обладают высокой анизотропией. Некоторые волокна, например, льняные, имеют микроволокна, которые в основном расположены параллельно в одном и том же направлении, например, в форме буквы «S», тогда как волокна конопли имеют форму «Z», причем оба угла намотки относительно оси волокна составляют менее 10 градусов. Таким образом, они склонны к продольному расщеплению. Однако волокна травы, таких как тростник, часто располагаются поочередно в форме «S» и «Z», и даже после сильного избиения микроволокна все еще переплетаются и их нелегко разорвать в продольном направлении.
Более того, микроволокна из сырья на основе травы-часто часто не заканчиваются на концах волокон, а вместо этого простираются вокруг концов и продолжаются до задней части волокон. В результате целые волокна расчесываются с трудом, а волокна с разрывами расчесываются легче.
