Der Einfluss der Fasermorphologie auf Zellstoffeigenschaften und -qualität

In der Papierindustrie ist die Fasermorphologie einer der Schlüsselfaktoren für die Zellstoffeigenschaften und die endgültige Papierqualität. Die Fasermorphologie umfasst die durchschnittliche Länge der Fasern, das Verhältnis der Faserzellwanddicke zum Zelldurchmesser (als Wand-zu-Hohlraum-Verhältnis bezeichnet) und die Menge an nichtfaserigen Heterozyten und Faserbündeln in der Pulpa. Diese Faktoren interagieren miteinander und beeinflussen gemeinsam die Bindungsstärke des Zellstoffs, die Entwässerungseffizienz, die Kopierleistung sowie die Festigkeit, Zähigkeit und Gesamtqualität des Papiers.

1) Durchschnittliche Faserlänge
Die durchschnittliche Faserlänge ist einer der wichtigen Indikatoren für die Zellstoffqualität. Längere Fasern bilden im Zellstoff längere Netzwerkketten, was zur Verbesserung der Bindungsfestigkeit und der Zugeigenschaften des Papiers beiträgt. Wenn die durchschnittliche Länge der Fasern zunimmt, nimmt die Anzahl der verwobenen Punkte zwischen den Fasern zu, wodurch das Papier die Spannung besser verteilen kann, wenn es äußeren Kräften ausgesetzt wird, wodurch die Festigkeit und Zähigkeit des Papiers verbessert wird. Daher kann die Verwendung von Fasern mit längerer durchschnittlicher Länge, wie z. B. Zellstoff aus Fichtennadeln oder Baumwoll- und Leinenzellstoff, zu einer höheren Festigkeit und Zähigkeit des Papiers führen. Diese Papiere eignen sich besser für den Einsatz bei Bedarf an höheren physikalischen Eigenschaften des Anlasses. wie Verpackungsmaterialien, Druckpapier usw.
2) Das Verhältnis der Faserzellwanddicke zum Zellhohlraumdurchmesser (Wand-zu-Hohlraum-Verhältnis)
Das Wand-zu-Hohlraum-Verhältnis ist ein weiterer wichtiger Faktor, der die Zellstoffeigenschaften beeinflusst. Ein geringeres Wand-zu-Hohlraum-Verhältnis bedeutet, dass die Faserzellwand relativ dünn und der Zellhohlraum größer ist, sodass die Fasern im Zellstoff- und Papierherstellungsprozess leichter Wasser absorbieren und erweichen können, was der Verfeinerung der Fasern und der Dispersion zuträglich ist und ineinandergreifend. Gleichzeitig sorgen dünnwandige Fasern für eine bessere Flexibilität und Faltbarkeit beim Formen von Papier, wodurch sich das Papier besser für komplexe Verarbeitungs- und Formprozesse eignet. Im Gegensatz dazu können Fasern mit einem hohen Wand-zu-Hohlraum-Verhältnis zu übermäßig hartem, sprödem Papier führen, was für die spätere Verarbeitung und Verwendung nicht förderlich ist.
3) Gehalt an nichtfaserigen Heterozyten und Faserbündeln
Nichtfaserige Zellen und Faserbündel im Zellstoff sind negative Faktoren, die sich auf die Papierqualität auswirken. Diese Verunreinigungen beeinträchtigen nicht nur die Reinheit und Gleichmäßigkeit des Zellstoffs, sondern führen im Papierherstellungsprozess auch zur Bildung von Knoten und Defekten, die die Glätte und Festigkeit des Papiers beeinträchtigen. Nichtfaserige Heterozyten können aus nichtfaserigen Bestandteilen wie Rinde, Harz und Gummi im Rohmaterial stammen, während Faserbündel Faseraggregate sind, die dadurch entstehen, dass das Rohmaterial während des Herstellungsprozesses nicht ausreichend dissoziiert. Daher sollten diese Verunreinigungen während des Aufschlussprozesses so weit wie möglich entfernt werden, um die Zellstoffqualität und die Papierausbeute zu verbessern.