تأثیر مورفولوژی الیاف بر خواص و کیفیت خمیر کاغذ

در صنعت کاغذ، مورفولوژی الیاف یکی از عوامل کلیدی تعیین کننده خواص خمیر و کیفیت نهایی کاغذ است. مورفولوژی فیبر شامل طول متوسط ​​الیاف، نسبت ضخامت دیواره سلولی فیبر به قطر سلول (به عنوان نسبت دیواره به حفره نامیده می‌شود)، و مقدار هتروسیت‌های غیر فیبری و بسته‌های فیبر در پالپ است. این عوامل با یکدیگر تعامل دارند و به طور مشترک بر استحکام باند خمیر، راندمان کم آبی، عملکرد کپی و همچنین استحکام، چقرمگی و کیفیت کلی کاغذ تأثیر می‌گذارند.

1) طول فیبر متوسط
طول متوسط ​​الیاف یکی از شاخص های مهم کیفیت خمیر کاغذ است. الیاف بلندتر زنجیره های شبکه ای طولانی تری را در خمیر تشکیل می دهند که به افزایش استحکام باند و خواص کششی کاغذ کمک می کند. هنگامی که طول متوسط ​​الیاف افزایش می یابد، تعداد نقاط در هم تنیده بین الیاف افزایش می یابد و به کاغذ اجازه می دهد در هنگام قرار گرفتن در معرض نیروهای خارجی، تنش را بهتر پخش کند، بنابراین استحکام و چقرمگی کاغذ را بهبود می بخشد. بنابراین، استفاده از الیاف با طول متوسط ​​بلندتر، مانند خمیر مخروطی صنوبر یا خمیر پنبه و کتان، می تواند استحکام بالاتر، چقرمگی بهتر کاغذ ایجاد کند، این کاغذها برای استفاده در نیاز به خواص فیزیکی بالاتر مناسبت مناسب تر هستند. مانند مواد بسته بندی، کاغذ چاپ و غیره.
2) نسبت ضخامت دیواره سلولی فیبر به قطر حفره سلولی (نسبت دیوار به حفره)
نسبت دیواره به حفره عامل مهم دیگری است که بر خواص خمیر اثر می گذارد. نسبت دیواره به حفره کمتر به این معنی است که دیواره سلولی فیبر نسبتاً نازک است و حفره سلولی بزرگتر است، به طوری که الیاف در فرآیند خمیرسازی و کاغذسازی راحت‌تر آب را جذب می‌کنند و نرم می‌شوند و منجر به پالایش الیاف و پراکندگی می‌شوند. و در هم تنیده شدن در عین حال، الیاف جدار نازک در هنگام شکل‌دهی کاغذ، انعطاف‌پذیری و انعطاف‌پذیری بهتری را فراهم می‌کنند و کاغذ را برای فرآیندهای پیچیده و فرآیندهای شکل‌دهی مناسب‌تر می‌سازند. در مقابل، الیاف با نسبت دیواره به حفره بالا می توانند منجر به کاغذ بسیار سخت و شکننده شوند که برای پردازش و استفاده بعدی مناسب نیست.
3) محتوای هتروسیت های غیر فیبری و بسته های فیبر
سلول های غیر فیبری و بسته های فیبر در خمیر از عوامل منفی بر کیفیت کاغذ هستند. این ناخالصی‌ها نه تنها خلوص و یکنواختی خمیر را کاهش می‌دهند، بلکه در فرآیند کاغذسازی باعث ایجاد گره‌ها و عیوب می‌شوند و بر صافی و استحکام کاغذ تأثیر می‌گذارند. هتروسیت‌های غیر فیبری ممکن است از اجزای غیر فیبری مانند پوست، رزین و صمغ‌های موجود در مواد خام منشأ بگیرند، در حالی که بسته‌های الیافی دانه‌های الیافی هستند که در نتیجه شکست مواد خام در تفکیک کافی در طول فرآیند آماده‌سازی ایجاد می‌شوند. بنابراین، این ناخالصی ها باید تا حد امکان در طول فرآیند خمیرسازی حذف شوند تا کیفیت خمیر و عملکرد کاغذ بهبود یابد.