Дж. Стрейчен в своих первоначальных работах считал, что силы, действующие при связи двух хорошо размолотых и фибриллироваиных волокон, подобны по своей физической сущности силам, обеспечивающим прочную связь двух взаимно спрессованных щеток, волосы которых плотно сомкнуты между собой.
Такого же взгляда придерживался и К. Вурстер. Он писал, что волокна в бумаге можно уподобить ветвям живой изгороди, которые из-за взаимного перепутывания и возникающих при этом сил трения образуют прочную связь. Разрывая бумагу или проходя сквозь живую изгородь, человек должен преодолеть в обоих случаях силы, которые, по мнению К. Вурстера, являются одинаковыми по своей природе и отличаются лишь по величине.
Б. Кемпбелл существенную роль отводил силам поверхностного натяжения воды, под влиянием которых при сушке бумаги происходит сближение волокон и установление между ними большего числа контактов.
Авторы физической теории размола понимали, что приводимые ими соображения не могут удовлетворительно объяснить сущность явлений этого процесса. Поэтому позже один из них — Б. Кемпбелл выдвинул новую идею, а именно идею частичной растворимости целлюлозы в воде с последующим (при сушке бумаги) ее выделением из раствора, осаждением на волокнах и скреплением волокон между собой.
В 1943 г. Дж. Кларк попытался выдвинуть свой вариант теории процесса размола, так называемую объединенную теорию. Oн принял от_Дж._Стрейчена его положение о важном значении фибрилляции волокон, а от Б. Кемпбелла — его мнение о частичной растворимости целлюлозы и роли сил поверхностного натяжения воды. Эти соображения Дж. Кларк дополнил данными собственных наблюдений о влиянии набухания волокон на их фибриллирование. Объединенная теория Дж. Кларка в настоящее время также не может быть признана полноценной.
Современная теория процесса размола сложилась не сразу. Она создавалась постепенно трудами многих ученых. Эта теория исходит из положения о том, что в процессе размола растительных волокон в водной среде имеют место как явления механического и гидродинамического воздействия на волокна, так и явления коллоидно-химические, обусловленные морфологическим строением и химическим составом таких волокон.
Механические воздействия на волокна в процессе их размола проявляются в рубке волокон, их раздавливании, расчесывании с отделением пучков фибрилл и образованием на поверхности волокон своеобразного ворса из отдельных фибрилл (внешняя фибрилляция).
Гидродинамические воздействия выражаются, прежде всего, в ударах волокнистой суспензии о размалывающие органы и стенки размалывающего аппарата. Эти гидродинамические удары дополняют механические воздействия на волокна. Одновременно при этом имеет место трение волокон друг о друга и трение их о размалывающие органы и стенки размалывающей аппаратуры.
Коллоидно-химические явления, происходящие при размоле, как указано в начале этой главы, начинаются с набухания волокон, которое по мере ведения процесса размола увеличивается. У неразмолотых волокон набухание их в поперечном направлении может достичь 20—30%, а у размолотых — величины их удвоенного диаметра. Дело в том, что при размоле волокон происходит как внешняя, так и внутренняя фибрилляция.
Внешняя фибрилляция сопровождается увеличением наружной поверхности волокон и ростом на этой поверхности числа гидроксильных групп, адсорбирующих воду. При этом ослабляются сами волокна, облегчается доступ воды в межфибриллярные пространства. При внутренней фибрилляции волокон отщепления фибрилл не происходит, не уменьшается прочность самих волокон, наблюдается лишь повышение гибкости и пластичности волокон вследствие набухания гемицеллюлоз, находящихся в основном в межфибриллярных пространствах.
При набухании волокон связь между мицеллами и микрофибриллами ослабляется, что и способствует ускорению размалывающего эффекта. Внутрь мицелл вода не проникает.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.