خمیر شیمیایی کاه
ویژگی های خمیر کاغذ با خمیر چمن
ترکیب شیمیایی، مورفولوژی الیاف و ساختار مواد خام -بر پایه چمن و مواد خام{1}}بر پایه چوب به طور قابل توجهی متفاوت است. این تفاوت به ویژه در طول فرآیند خمیرسازی برجسته است. ویژگی اصلی این است که دستیابی به پالایش الیاف در خمیر چمن در طول فرآیند خمیرکاری دشوار است، یعنی دستیابی به الیاف ریز الیاف خارجی در خمیر چمن آسان نیست. این نیز مستقیماً بر سازگاری آن با پلی استر فرمینگ فابریک (شبکه شکل دهی پلی استر) تأثیر می گذارد، زیرا پارچه شکل دهی پلی استر دارای الزامات خاصی برای درجه الیاف ریز الیاف خمیر برای اطمینان از پایداری فرآیند شکل دهی است.
تفاله کاه گندم با استفاده از آسیاب گلوله ای آسیاب شد. در طول فرآیند آسیاب، تغییرات در مورفولوژی الیاف به شرح زیر بود: لایه P الیاف تفاله کاه گندم مستعد شکستن و ریزش بود و ساختاری نازک مشبک مانند یک گاز قدیمی به راحتی شکسته و شکننده که در اطراف لایه S پیچیده شده بود تشکیل میداد. با شروع سنگ زنی، الیاف به سرعت فرسوده شدند و دیواره های اولیه نازک به قطعات شکسته شدند و از بین رفتند و باعث شد قوام خمیر به سرعت افزایش یابد. پس از جدا شدن کامل دیواره های اولیه، الیاف بسیار صاف به نظر می رسید. ادامه سنگ زنی تغییرات قابل توجهی در مورفولوژی فیبر ایجاد نکرد. با افزایش قوام پالپ، الیاف به تدریج شکسته شدند. در طول فرآیند آسیاب، الیاف به طور مداوم آب را جذب کرده و منبسط میشوند و به تدریج نرمتر میشوند. هنگامی که قوام خمیر به 80-90 درجه SR رسید، ترکهای طولی آشکار و شکافتن الیاف وجود داشت و از آن به بعد، الیاف از خارج به الیاف ریزتر تبدیل شدند. با این حال، در این مرحله، الیاف بسیار کوتاه شدند، و استحکام به طور قابل توجهی کاهش یافت، که منجر به چسبندگی ضعیف الیاف بر روی پارچه پلی استر شکلدهی میشود و بر کیفیت شکلدهی بعدی تأثیر میگذارد.
طول الیاف خمیر 0.79 میلی متر است. هنگامی که درجه پالایش 93 درجه SR باشد، طول فیبر تنها به 0.44 میلی متر کاهش می یابد که تقریباً به نصف کاهش می یابد. این آزمایش نشان می دهد که فیبریلاسیون الیاف خمیر کاه دشوار است و این ویژگی منجر به یکنواختی ناکافی در تشکیل خمیر چمن می شود.پارچه تشکیل دهنده پلی استر. در مقایسه با خمیر چوب که اثر فیبریلاسیون ریز بهتری دارد، انحراف ضخامت کاغذ ساخته شده از آن بیشتر است. این ویژگی در تحقیقات سایر خمیرهای چمن مانند علف نی، بامبو و نی نتایج مشابهی دارد. بر اساس آخرین تحقیقات، دلیل اینکه فیبریلاسیون الیاف چمن دشوار است، این است:
1. حفره های سلولی مواد خام چمن کوچک هستند، لایه S1 نسبتا ضخیم است، و لایه S1 با لایه S2 پیوند نزدیک دارد. الیاف ظریف لایه S1 در یک الگوی مارپیچی متقاطع در امتداد جهت عرضی الیاف قرار گرفتهاند، مانند آستینی که لایه S2 را محکم میپیچد و تورم لایه S2 را محدود میکند. در حین خمیرسازی، لایه S1 به سختی شکسته و متورم می شود و اندازه طولی آن را دشوار می کند. در نتیجه، الیاف خمیر چمن نمی توانند به طور کامل منبسط شوند و سطح تماس با پارچه شکل دهی پلی استر را کاهش داده و در نتیجه راندمان شکل دهی را تحت تاثیر قرار دهد. این نقص ساختاری منجر به ناتوانی الیاف خمیر چمن در باز شدن کامل می شود و در نتیجه سطح تماس با پارچه شکل دهی پلی استر کاهش می یابد و متعاقباً بر راندمان شکل دهی تأثیر می گذارد.
2. دیواره سلولی مواد چمن از چندین لایه الیاف نازک میکرو- تشکیل شده است. جهت چیدمان الیاف میکرو- در هر لایه اغلب متفاوت است. به عنوان مثال، الیاف میکرو-بامبو و نی عمدتاً به صورت عرضی چیده شدهاند که از هم پاشیدگی و متورم شدن لایههای میکرو-با آرایش محوری را محدود میکند و شکافتن طولی و اندازه الیاف را دشوار میکند.
3. زاویه سیم پیچ میکروفیبرها خیلی زیاد است. از طریق مشاهده میکروالیاف از خمیر پنبه، خمیر کتان، و خمیرهای مختلف چوب مخروطی، مشخص شد که تحت همان درجه ترکیب، الیاف با زاویه سیم پیچ کمتر از 10 درجه معمولاً مستعد ترکخوردگی طولی هستند. الیاف با زاویه سیم پیچی بین 10 تا 30 درجه (مانند خمیر کتان{6} پنبه) را می توان برای ایجاد ترک های طولی خرد کرد. الیاف با زاویه سیم پیچی بین 30 تا 45 درجه (مانند اکثر الیاف چوب مخروطی) احتمال کمتری دارد که باعث ایجاد ترک های طولی شوند. الیاف با زاویه سیم پیچ بیشتر از 45 درجه (مانند الیاف چمن مانند کاه گندم، نی و علف نی و برخی از الیاف چوبی پهن برگ) برای ایجاد ترک های طولی بسیار دشوار است. این نیز یکی از دلایل کلیدی است که چرا سازگاری بین خمیر چمن و پارچه تشکیل دهنده پلی استر به خوبی بین خمیر چوب نیست.
4. ناهمسانگردی میکروالیاف. جهتی که ریز فیبرها روی دیواره فیبر پیچیده میشوند، میتواند به صورت چپ دستی (شکل "S") یا راست دستی (شکل "Z") باشد. گفته می شود الیاف با الگوهای سیم پیچ متغیر دارای ناهمسانگردی بالایی هستند. برخی از الیاف، مانند الیاف کتان، دارای ریز فیبرهایی هستند که اساساً به طور موازی در یک جهت چیده شده اند، مانند آرایش شکل "S"، در حالی که الیاف کنفی به شکل "Z" هستند، با زوایای سیم پیچی نسبت به محور الیاف که هر دو کمتر از 10 درجه هستند. بنابراین، آنها مستعد شکافتن طولی هستند. با این حال، برای الیاف چمن مانند نی، آنها اغلب به طور متناوب به شکل "S" و "Z" قرار می گیرند و حتی پس از کوبیدن زیاد، الیاف میکرو همچنان در هم تنیده می شوند و به راحتی از نظر طولی شکسته نمی شوند.
علاوه بر این، ریز فیبرهای مواد خام مبتنی بر چمن{0}}اغلب به انتهای الیاف ختم نمیشوند، بلکه در اطراف انتهای الیاف گسترش مییابند و تا پشت الیاف ادامه مییابند. در نتیجه شانه زدن الیاف کامل دشوار است، در حالی که الیاف دارای شکستگی راحت تر شانه می شوند.
