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

Trong ngành công nghiệp giấy, hình thái sợi là một trong những yếu tố then chốt quyết định tính chất của bột giấy và chất lượng giấy thành phẩm. Hình thái sợi bao gồm chiều dài trung bình của sợi, tỷ lệ giữa độ dày thành tế bào sợi và đường kính tế bào (được gọi là tỷ lệ thành tế bào/khoang tế bào), và lượng tế bào dị thể không phải 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, khả năng sao chép, cũng như độ bền, độ dai và chất lượng tổng thể của giấy.

1) Chiều dài sợi trung bình
Chiều dài trung bình của sợi là một trong những chỉ số quan trọng về chất lượng bột giấy. Sợi dài hơn tạo thành các chuỗi mạng lưới dài hơn trong bột giấy, giúp tăng cường độ bền liên kết và tính chất kéo của giấy. Khi chiều dài trung bình của sợi tăng lên, số lượng điểm đan xen giữa các sợi cũng tăng lên, cho phép giấy phân tán ứng suất tốt hơn khi chịu tác động của lực bên ngoài, từ đó cải thiện độ bền và độ dẻo dai của giấy. Do đó, việc sử dụng các sợi có chiều dài trung bình dài hơn, chẳng hạn như bột giấy từ cây vân sam hoặc bột giấy từ bông và lanh, có thể tạo ra giấy có độ bền cao hơn, độ dẻo dai tốt hơn, những loại giấy này phù hợp hơn để sử dụng trong những trường hợp cần tính chất vật lý cao hơn, 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 tế bào/khoang tế bào)
Tỷ lệ thành tế bào/khoang tế bào là một yếu tố quan trọng khác ảnh hưởng đến tính chất của bột giấy. Tỷ lệ thành tế bào/khoang tế bào 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 dàng hấp thụ nước và mềm hơn, có lợi cho việc tinh chế, phân tán và đan xen các sợi. Đồng thời, các sợi có thành mỏng mang lại độ dẻo dai và khả năng gấp tốt hơn khi tạo hình giấy, làm cho giấy phù hợp hơn với các quy trình gia công và tạo hình phức tạp. Ngược lại, các sợi có tỷ lệ thành tế bào/khoang tế bào cao có thể dẫn đến giấy quá cứng, giòn, không có lợi cho các quá trình gia công và sử dụng tiếp theo.
3) Hàm lượng tế bào dị loại không xơ và bó sợi
Các tế bào không xơ và bó sợi trong bột giấy là những yếu tố tiêu cực ảnh hưởng đến chất lượng giấy. Những tạp chất này không chỉ làm giảm độ tinh khiết và tính đồng nhất của bột giấy, mà còn tạo thành các nút thắt và khuyết tật trong quá trình sản xuất giấy, ảnh hưởng đến độ mịn và độ bền của giấy. Các tế bào không xơ có thể bắt nguồn từ các thành phần không xơ như vỏ cây, nhựa và gôm trong nguyên liệu thô, trong khi bó sợi là các cụm sợi được hình thành do nguyên liệu thô không được phân tách đủ trong quá trình chuẩn bị. Do đó, cần loại bỏ càng nhiều tạp chất này càng tốt trong quá trình nghiền bột để cải thiện chất lượng bột giấy và năng suất giấy.