Roztwarzanie o wysokim stężeniu
Badania nad roztwarzaniem o wysokim stężeniu (20% - 30%) prowadzone są w laboratoriach od kilkudziesięciu lat. Roztwarzanie o wysokim stężeniu nie tylko zachowuje długość włókien, ale także skutecznie, w pełni i równomiernie przeprowadza proces roztwarzania, co może zapewnić papierowi doskonałe właściwości, takie jak większa wytrzymałość na rozdarcie, wydłużenie i wytrzymałość na rozerwanie. Wytworzona masa celulozowa ma mniej pęknięć i wiązek włókien, a także ma lepszą skuteczność filtrowania wody. Ta doskonała wydajność filtracji wody ma kluczowe znaczenie dla skutecznego odwodnienia poliestrowej tkaniny tworzącej maszynę papierniczą w kolejnym procesie. Roztwarzanie o wysokim stężeniu nadaje się do przetwarzania masy celulozowej z drewna-liściastego i masy słomianej z grubymi-włóknami i krótkimi włóknami oraz otwiera nowe możliwości wykorzystania masy celulozowej o krótkich włóknach, zwiększając liczbę rodzajów produkowanego papieru, poprawiając jakość i wytwarzając-papier o wysokiej wytrzymałości.
(1) Zasada wybielania w wysokim stężeniu
Podczas roztwarzania w niskim stężeniu ostrze działa bezpośrednio na włókna. Podczas roztwarzania o wysokim stężeniu włókna są rozcierane w wyniku tarcia między nimi. Jest to główna różnica między roztwarzaniem o wysokim i niskim stężeniu. Podczas roztwarzania w niskim stężeniu, ze względu na dużą ilość wody pomiędzy włóknami, odległość między włóknami zwiększa się i działa jak smar, powodując bardzo małe tarcie i ściskanie pomiędzy włóknami, które jest niewystarczające, aby wpłynąć na właściwości włókien. Dlatego roztwarzanie o niskim stężeniu opiera się głównie na ostrzu, które bezpośrednio uderza, ścina, kruszy i pociera włókna. Zatem odstęp pomiędzy ostrzami musi być utrzymywany na poziomie mniej więcej grubości pojedynczego włókna, aby zapewnić, że włókna zostaną poddane silnemu działaniu. Jednakże ze względu na obróbkę i instalację sprzętu do roztwarzania lub nierównomierne zużycie ostrzy podczas użytkowania, szczelina pomiędzy ostrzami nie może być całkowicie stała. Przy małych szczelinach włókna zostaną poddane intensywnemu zgniataniu i cięciu. Przy dużych szczelinach włókna nie zostaną poddane niezbędnej obróbce polegającej na roztwarzaniu. Dlatego jednorodność roztwarzania o niskim stężeniu jest słaba i występuje więcej cięć. W przypadku roztwarzania o wysokim stężeniu, ze względu na wysokie stężenie zawiesiny, szczelina bębna jest większa. Działanie roztwarzające nie odbywa się poprzez bezpośrednie działanie bębna na włókna, ale poprzez wzajemne tarcie, ściskanie, ugniatanie, skręcanie itp. zawiesiny o wysokim stężeniu pomiędzy bębnami, co umożliwia rozcieranie włókien. Jednocześnie wytwarzana jest duża ilość ciepła tarcia, które zmiękcza zaczyn i ułatwia jego dysocjację. Dlatego w porównaniu z roztwarzaniem o niskim stężeniu długość włókien w roztwarzaniu o wysokim stężeniu nie zmniejsza się znacznie, a krótkie włókna i drobne fragmenty włókien są zmniejszone. Roztwarzanie o wysokim stężeniu powoduje wolniejszy wzrost stopnia roztwarzania i lepszą wydajność wody filtracyjnej. Ta optymalizacja morfologii włókien i właściwości wody filtracyjnej bezpośrednio zmniejsza ryzyko przylegania siatki i nierównomiernego odwodnienia gnojowicy natkanina poliestrowa tworząca. Pod względem morfologii włókien istnieją również znaczące różnice w porównaniu z roztwarzaniem o niskim stężeniu. Podłużne kruszenie włókien w procesie roztwarzania o wysokim stężeniu zachodzi głównie w stanie skręconym, natomiast w procesie roztwarzania o niskim stężeniu włókna mają kształt szerokopasmowy.
(2) Wpływ roztwarzania o wysokim stężeniu na właściwości papieru
Ogólnie rzecz biorąc, masa celulozowa po mieleniu w wysokim stężeniu ma dobrą długość włókien, a zatem wyższą wytrzymałość na rozdzieranie, dobre rozproszenie włókien i doskonałe właściwości mechanicznego przeplatania, co skutkuje lepszą jednorodnością papieru. Ze względu na skutki odkształcenia włókien, marszczenia i lekkiego ściskania, powierzchnia i miękkość włókien zwiększają się, co znacznie poprawia wytrzymałość na rozerwanie, wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie papieru. Ogólna poprawa wytrzymałości papieru umożliwia, aby mokry arkusz papieru na poliestrowej tkaninie formującej miał lepszą integralność strukturalną na poliestrowej tkaninie formującej, będąc w stanie wytrzymać większą przyczepność i zmniejszając pękanie papieru. Jednocześnie dobre właściwości filtrowania wody oznaczają, że wodę można szybciej usunąć z odcinka drutu, poprawiając w ten sposób ogólną wydajność roboczą maszyny papierniczej. Można powiedzieć, że wysokiej-jakości proces mielenia w wysokim-stęeniu stanowi idealny warunek wstępny dla tkaniny poliestrowej do formowania, aby zapewnić najlepszą skuteczność odwodnienia i formowania.
