Книга переиздана в рамках проекта «школа бумаги»

в водородную связь. По этой причине эти связи более доступны и разруша­
ются при намокании бумаги в воде, тогда как внутрь кристаллитов вода не 
проникает.
В 1946 г. автором был разработан способ определения величины меж­
волоконных сил связи в бумажном листе путем разрыва образца двухслой­
ной бумаги методом сдвига в плоскости соприкосновения слоев [6]. Этим 
способом определяют суммарные силы связи независимо от их природы и 
общее усилие разрыва связей относят к геометрической площади листа, 
включая поры и капилляры между волокнами. Таким образом, величину
сил связи получают 
в
килограммах на 1 
м м 2
или 
1 
с м 2
площади листа. Если бы это усилие отне­
сти к истинной поверхности разрыва связей (ко­
торую еще не умеем определять), то полученная 
величина характеризовала бы межволоконные 
силы связи в бумаге. Тем не менее этот метод по­
зволил получить ряд весьма интересных данных 
о величине межволоконных сил связи в бумаге и 
выяснить факторы, влияющие на их развитие. К 
таким факторам относятся в первую очередь про­
цессы размола, прессования и сушки бумажного 
листа, влажность бумаги, природа волокна, а так­
же наличие в бумаге проклеивающих веществ и 
наполнителей.
Одним из главных факторов, способствую­
щих развитию межволоконных сил связи в бума­
ге, является размол волокон. Как видно из рис. 
14, силы связи в процессе размола целлюлозы 
непрерывно возрастают, вначале быстро, а за­
тем гораздо медленнее, по затухающей кривой. 
Предельное их значение равно около 0,18— 0,2 
к г с / м м 2.
Из диаграммы видно, что неразмолотое волокно сухой древесной 
целлюлозы обладает очень малыми силами связи, около 0,01 
к г с / м м
2 (у 
неразмолотого волокна целлюлозы жидкого потока эти силы связи значи­
тельно выше), и что в первой стадии размола (до 30° ШР) они достигают 
уже высоких значений, 0,125 
к г с / м м 2
и выше, т. е. увеличиваются более 
чем в 10 раз. Конечно, этот процесс включает суммарный эффект от повы­
шения концентрации связей и увеличения связанной площади между во­
локнами при размоле и повышения объемного веса бумаги, т. е. повышения 
плотности упаковки волокон и снижения пористости листа.
Характер кривых развития межволоконных сил связи при размоле раз­
личных волокнистых материалов сходен между собой, однако величина 
сил связи различна и зависит от природы волокна и химического состава: 
содержания лигнина и гемицеллюлозных спутников — гексозанов, пен-
Рис.14. Р азвити е м еж во ­
локонны х сил св язи в бу­
маге из сульф итной ц ел ­
лю лозы в процессе р а з ­
мола
48

тозанов, полиуронидов. Этими опытами 
установлено, что лигнин снижает вели­
чину сил межволоконных связей в бума­
ге, а гемицеллюлозы, наоборот, повыша­
ют. По этой причине развитие сил связи 
в бумаге из облагороженной древесной 
целлюлозы и из хлопковой целлюлозы 
происходит при размоле значительно 
меньше, чем у бумаги из обычной древес­
ной целлюлозы, а в бумаге из холоцеллю- 
лозы, содержащей большое количество 
гемицеллюлоз, еще быстрее, и величина 
сил связи достигает высоких значений, 
до 0,25 к гс /м м 2 и выше.
Сравнительные испытания разрыва 
связей в двухслойной бумаге, изготовлен­
ной из размолотого волокна, подвергну­
того дегидратации и отлитого на спирте, 
дает основание сделать заключение, что 
у бумаги из древесной массы преоблада­
ющими в межволоконных связях являю т­
ся силы ван дер Ваальса и силы механи­
ческого трения, а у целлюлозной бумаги, 
наоборот, водородные связи. Бумага из 
хлопковой целлюлозы в этом отношении 
занимает промежуточное положение: в 
ней наряду с водородными силами замет­
ную роль играют и чисто механические 
силы трения. Этот вывод согласуется с 
данными Эмертона [14].
Прессование влажного бумажного 
листа является также существенным 
фактором повышения прочности межво­
локонных связей (рис. 15). Как видно из 
графиков, величина межволоконных сил 
связи повышается с увеличением давле­
ния прессования, но в значительно мень­
шей степени, чем при размоле.
Очень большое влияние на межво­
локонные силы связи оказывает влаж ­
ность бумаги. Эта зависимость показана 
на рис. 16. Из рисунка видно, что силы 
связи резко снижаются при увеличении 
в а ж н о с т и бумаги и что при полном на­
сыщении волокон водой и при 100%-ной
Рис. 15. В лияние мокрого прес­
сования на м еж волоконны е силы 
связи и прочность бум аги из суль­
фитной целлю лозы:

жүктеу/скачать 17,63 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: