Ảnh hưởng của hình thái sợi đến tính chất và chất lượng bột giấy

Trong ngành giấy, hình thái sợi là một trong những yếu tố then chốt quyết định tính chất bột giấy và chất lượng giấy cuối cùng. Hình thái sợi bao gồm chiều dài trung bình của sợi, tỷ lệ độ dày thành tế bào sợi với đường kính tế bào (gọi là tỷ lệ thành và khoang) và số lượng tế bào dị thể không sợi và bó sợi trong bột giấy. Các yếu tố này tương tác với nhau và cùng ảnh hưởng đến độ bền liên kết của bột giấy, hiệu quả khử nước, hiệu suất sao chép cũng như độ bền, độ dai và chất lượng tổng thể của giấy.

1) Chiều dài sợi trung bình
Độ dài trung bình của sợi là một trong những chỉ số quan trọng đánh giá chất lượng bột giấy. Các sợi dài hơn tạo thành các chuỗi mạng dài hơn trong bột giấy, giúp tăng cường độ bền liên kết và đặc tính kéo của giấy. Khi chiều dài trung bình của sợi tăng lên, số điểm đan xen giữa các sợi tăng lên, giúp giấy phân tán ứng suất tốt hơn khi chịu tác dụng của ngoại lực, từ đó cải thiện độ bền và độ dai của giấy. Do đó, việc sử dụng các loại sợi có chiều dài trung bình dài hơn, chẳng hạn như bột giấy lá kim hoặc bột bông và vải lanh, có thể tạo ra độ bền cao hơn, độ dẻo dai tốt hơn của giấy, những loại giấy này phù hợp hơn để sử dụng khi cần tính chất vật lý cao hơn trong dịp này, chẳng hạn như vật liệu đóng gói, giấy in, v.v.
2) Tỷ lệ giữa độ dày thành tế bào sợi và đường kính khoang tế bào (tỷ lệ thành và khoang)
Tỷ lệ thành trên khoang là một yếu tố quan trọng khác ảnh hưởng đến tính chất bột giấy. Tỷ lệ thành trên khoang thấp hơn có nghĩa là thành tế bào sợi tương đối mỏng và khoang tế bào lớn hơn, do đó các sợi trong quá trình nghiền bột và sản xuất giấy dễ hấp thụ nước và làm mềm hơn, có lợi cho việc sàng lọc sợi, phân tán và đan xen vào nhau. Đồng thời, sợi có thành mỏng mang lại độ linh hoạt và khả năng gập tốt hơn khi tạo hình giấy, giúp giấy phù hợp hơn với các quy trình xử lý và tạo hình phức tạp. Ngược lại, sợi có tỷ lệ thành trên khoang cao có thể dẫn đến giấy quá cứng, giòn, không có lợi cho quá trình xử lý và sử dụng tiếp theo.
3) Hàm lượng tế bào dị thể không sợi và bó sợi
Tế bào không xơ và bó sợi trong bột giấy là những yếu tố tiêu cực ảnh hưởng đến chất lượng giấy. Các tạp chất này không chỉ làm giảm độ tinh khiết và tính đồng nhất của bột giấy mà còn trong quá trình sản xuất giấy tạo thành các nút thắt và khuyết tật, ảnh hưởng đến độ mịn và độ bền của giấy. Các tế bào dị thể không dạng sợi có thể bắt nguồn từ các thành phần không dạng sợi như vỏ cây, nhựa và gôm trong nguyên liệu thô, trong khi các bó sợi là các tập hợp sợi được hình thành do nguyên liệu thô không phân tách đủ trong quá trình chuẩn bị. Vì vậy, những tạp chất này cần được loại bỏ càng nhiều càng tốt trong quá trình nghiền bột để cải thiện chất lượng bột giấy và năng suất giấy.