Прежде чем была разработана современная теория размола волокнистых материалов, было предложено несколько других теорий. Авторы этих теорий понимали, что при размоле волокнистых материалов в водной среде происходит не только изменение размеров волокон по их длине и толщине, т. е. что процесс размола это не только процесс механического измельчения волокон. Этому пониманию способствовали факты изменений свойств массы, получаемой в результате размола, а также отличия в свойствах бумаги из неразмолотой и размолотой массы. Действительно, в результате длительного размола бумажная масса с трудом отдает влагу при обезвоживании и становится жирной на ощупь, а бумага, изготовленная из такой массы, приобретает плотную структуру и повышенные показатели механической прочности.[ ...]
Химическая теория была опровергнута последующими исследованиями, показавшими, что процесс размола не изменяет химический состав и рентгенограмму структуры волокон. Имеет лишь место некоторое уменьшение степени полимеризации целлюлозы при увеличении степени ее растворимости в щелочи и повышении гидролизного числа. Это объяснимо большей доступностью размолотых волокон к действию щелочей и кислот, а также при длительном размоле— некоторым уменьшением длины цепей целлюлозы.[ ...]
Несмотря на несостоятельность химической теории для объяснения явлений процесса размола волокон целлюлозы, ее прогрессивное значение заключается в предопределении этой теорией положительной роли гидрофильных добавок (крахмала и его модификаций, натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и др.), использование которых при размоле волокон способствует ускорению процесса размола и увеличению механической прочности изготовляемой бумаги.[ ...]
Сторонники физической теории процесса размола Дж. Стрейчен, К. Вурстер и Б. Кемпбелл основное назначение размола видели в фибриллировании волокон, которое по их мнению способствует лучшему переплетению поверхностных фибрилл и в основном обеспечивает прочность изготовляемой бумаги.[ ...]
Дж. Стрейчен в своих первоначальных работах считал, что силы, действующие при связи двух хорошо размолотых и фиб-риллированных 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. Вур-стера, являются одинаковыми по своей природе и отличаются лишь по величине.[ ...]
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 бум-яги) ее выделением из раствора, осаждением на волокнах и скреплением волокои между собой.[ ...]
В 1943 г. Дж. Кла1рк попытался выдвинуть свой вариант теории процесса размола, так называемую объединенную Теорию. Он 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 в Советском Союзе и за рубежом. 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).[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Схема мостиковых межволоконных связей через диполи воды |
 |
| Схема мостико-вых связей между параллельными целлюлозными цепями |
 |