ผลกระทบของสัณฐานวิทยาของเส้นใยต่อคุณสมบัติและคุณภาพของเยื่อกระดาษ

ในอุตสาหกรรมกระดาษ ลักษณะทางกายภาพของเส้นใยเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญที่กำหนดคุณสมบัติของเยื่อกระดาษและคุณภาพของกระดาษขั้นสุดท้าย ลักษณะทางกายภาพของเส้นใยครอบคลุมถึงความยาวเฉลี่ยของเส้นใย อัตราส่วนของความหนาของผนังเซลล์เส้นใยต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์ (เรียกว่าอัตราส่วนผนังต่อโพรง) และปริมาณของเฮเทอโรไซต์ที่ไม่ใช่เส้นใยและมัดเส้นใยในเยื่อกระดาษ ปัจจัยเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน และส่งผลกระทบต่อความแข็งแรงของพันธะของเยื่อกระดาษ ประสิทธิภาพการแยกน้ำ ประสิทธิภาพการถ่ายเอกสาร ตลอดจนความแข็งแรง ความเหนียว และคุณภาพโดยรวมของกระดาษ

1) ความยาวเส้นใยเฉลี่ย
ความยาวเฉลี่ยของเส้นใยเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้คุณภาพของเยื่อกระดาษที่สำคัญ เส้นใยที่ยาวกว่าจะสร้างโครงข่ายโซ่ที่ยาวกว่าในเยื่อกระดาษ ซึ่งช่วยเพิ่มความแข็งแรงของพันธะและคุณสมบัติแรงดึงของกระดาษ เมื่อความยาวเฉลี่ยของเส้นใยเพิ่มขึ้น จำนวนจุดเชื่อมต่อระหว่างเส้นใยก็จะเพิ่มขึ้น ทำให้กระดาษสามารถกระจายแรงกดได้ดีขึ้นเมื่อได้รับแรงภายนอก จึงช่วยเพิ่มความแข็งแรงและความเหนียวของกระดาษ ดังนั้น การใช้เส้นใยที่มีความยาวเฉลี่ยยาวกว่า เช่น เยื่อกระดาษจากต้นสนหรือเยื่อกระดาษจากฝ้ายและลินิน สามารถทำให้กระดาษมีความแข็งแรงและเหนียวมากขึ้น กระดาษเหล่านี้จึงเหมาะสมกว่าสำหรับการใช้งานที่ต้องการคุณสมบัติทางกายภาพสูง เช่น วัสดุบรรจุภัณฑ์ กระดาษพิมพ์ และอื่นๆ
2) อัตราส่วนของความหนาของผนังเซลล์เส้นใยต่อเส้นผ่านศูนย์กลางของช่องว่างภายในเซลล์ (อัตราส่วนผนังต่อช่องว่าง)
อัตราส่วนระหว่างผนังเซลล์กับช่องว่างเซลล์เป็นอีกปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อคุณสมบัติของเยื่อกระดาษ อัตราส่วนระหว่างผนังเซลล์กับช่องว่างเซลล์ที่ต่ำหมายความว่าผนังเซลล์ของเส้นใยค่อนข้างบางและช่องว่างเซลล์มีขนาดใหญ่กว่า ทำให้เส้นใยในกระบวนการผลิตเยื่อกระดาษและกระดาษดูดซับน้ำและอ่อนตัวได้ง่ายขึ้น ซึ่งเอื้อต่อการปรับปรุงคุณภาพเส้นใย การกระจายตัว และการพันกัน ในขณะเดียวกัน เส้นใยที่มีผนังบางจะให้ความยืดหยุ่นและการพับได้ดีกว่าเมื่อขึ้นรูปกระดาษ ทำให้กระดาษเหมาะสมกับกระบวนการแปรรูปและการขึ้นรูปที่ซับซ้อนมากขึ้น ในทางตรงกันข้าม เส้นใยที่มีอัตราส่วนระหว่างผนังเซลล์กับช่องว่างเซลล์สูงอาจทำให้กระดาษแข็งและเปราะเกินไป ซึ่งไม่เอื้อต่อการแปรรูปและการใช้งานในขั้นตอนต่อไป
3) ปริมาณของเซลล์เฮเทอโรไซต์ที่ไม่ใช่เส้นใยและกลุ่มเส้นใย
เซลล์ที่ไม่ใช่เส้นใยและกลุ่มเส้นใยในเยื่อกระดาษเป็นปัจจัยลบที่ส่งผลเสียต่อคุณภาพกระดาษ สิ่งเจือปนเหล่านี้ไม่เพียงแต่จะลดความบริสุทธิ์และความสม่ำเสมอของเยื่อกระดาษเท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดปมและข้อบกพร่องในกระบวนการผลิตกระดาษ ส่งผลต่อความเรียบเนียนและความแข็งแรงของกระดาษ เซลล์ที่ไม่ใช่เส้นใยอาจมีต้นกำเนิดมาจากส่วนประกอบที่ไม่ใช่เส้นใย เช่น เปลือกไม้ ยางไม้ และกัมในวัตถุดิบ ในขณะที่กลุ่มเส้นใยคือการรวมตัวของเส้นใยที่เกิดขึ้นเนื่องจากวัตถุดิบไม่สามารถแยกตัวออกจากกันได้อย่างเพียงพอในระหว่างกระบวนการเตรียม ดังนั้น ควรขจัดสิ่งเจือปนเหล่านี้ออกให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ในระหว่างกระบวนการผลิตเยื่อกระดาษเพื่อปรับปรุงคุณภาพเยื่อกระดาษและผลผลิตกระดาษ