Исследование влияния спиральной размольной гарнитуры на свойства волокнистых полуфабрикатов, используемых в композиции высококачественной бумаги (стр. 3 )

Удельная нагрузка, кВт∙ч/т	Фракция на сите	Доля, %	Бумагообразующие свойства
СП, °ШР	Средневзве-шенная длина, мм	Средняя ширина, мкм	Фактор формы, %	Грубость, мг/м
0 (исходная из БВК)	30	14,83	13,0	1,25	22,9	85,1	84,5
50	11,15	13,0	1,05	22,0	85,6	73,4
100	70,31	12,5	0,91	21,1	85,7	63,8
Криль	3,71	–	–	–	–	–
6	30	12,34	16,5	1,25	22,6	84,7	60,1
50	20,20	11,5	1,00	22,0	85,7	58,1
100	67,46	13,5	0,86	21,9	85,6	64,1
Криль	3,24	–	–	–	–	–
15	30	18,40	14,0	1,22	23,0	85,2	81,8
50	22,51	14,0	0,98	22,1	85,7	66,2
100	46,49	14,5	0,83	22,1	85,8	45,7
Криль	12,60	–	–	–	–	–
23	30	13,86	14,0	1,25	23,1	84,5	81,5
50	17,97	14,5	1,01	22,1	85,6	61,5
100	48,43	15,5	0,88	22,2	85,5	55,3
Криль	19,74	–	–	–	–	–
28	30	18,30	12,0	1,24	23,3	84,0	95,4
50	26,18	15,0	0,99	22,2	84,8	52,0
100	49,20	15,5	0,86	22,4	85,0	70,0
Криль	6,32	–	–	–	–	–

Примечание. Криль – фракция волокон, прошедшая через сито № 000.

Установлено, что повышение интенсивности размола приводит к повышению грубости длинноволокнистой фракции (остаток на сите №30), что объясняется набуханием стенки волокна по направлению к люмену и наблюдается на микрофотографиях, представленных на рисунке 4. Грубость волокон с меньшей длиной (остаток на сите № 000) напротив постепенно снижается, что создает предпосылки к образованию большего количества связей между волокнами за счет повышения гибкости и эластичности коротких волокон (рисунок 5, а). Пространственная структура листа, сформированная коротковолокнистой фракцией полученной в результате отщепления отдельных фибрилл с высокой степенью гидратации, должна отличаться высокой прочностью и плотностью.

Вышеизложенное подтверждает, что изменение свойств целлюлозы в процессе размола происходит преимущественно за счет перераспределения фракций и структурно-коллоидных изменений клеточных стенок волокон, а не за счет изменения их геометрических размеров.

Рисунок 4 – Микрофотографии внутренней поверхности волокон либриформы (остаток на сите №30) размолотой при нагрузке 28 кВт∙ч/т

а	б
Рисунок 5 – Структура отливок из лиственной коротковолокнистой (а) и длинноволокнистой (б) фракций целлюлоз, размолотых при удельной нагрузке 28 кВт∙ч/т

Критическая длина размолотых с разной интенсивностью волокон различных фракций колебалась в диапазоне 3…4 мм при исходной в 7…9 мм, что объясняется некоторым снижением собственной прочности волокон в результате фибриллирования, но в тоже время способствует росту межволоконных сил связи и разрывной длины. С повышением нагрузки на мельницу было отмечено увеличение фактора формы при одновременном снижении грубости коротковолокнистой фракции, т. е. волокна становятся более мягкими и эластичными, что должно приводить к образованию пространственных структур с высокими упругими и прочностными свойствами, которые в большинстве случаев больше, чем у длинноволокнистой фракции. Высказанное предположение подтвердилось результатами механических испытаний (рисунки 6, 7).