Строение древесины
Древесная ткань состоит из клеток, связанных между собой срединной пластинкой, содержащей лигнин. Слоистый каркас клетки образуют целлюлозные структуры — фибриллы (P — первичная стенка; S1, S2, S3 — наружный, средний и внутренний слои вторичной клеточной стенки; L — люмен (внутренняя полость), а лигнин, гемицеллюлозы и пектин заполняют промежуток между ними (рис. ниже).
Структура лигнина точно не установлена. В хвойной древесине ели 70% лигнина размещено между волокнами и 30% пронизывают слои клеточной стенки. Лигнин в лиственной древесине в основном находится в межклеточном веществе и в первичных слоях клеточной стенки.
Влияние способа варки древесины на целлюлозное волокно
Способ варки оказывает значительное влияние на состояние стенки целлюлозного волокна. В процессе сульфатной варки после растворения срединной пластинки древесная ткань распадается на отдельные сильно набухшие клетки, структура которых более рыхлая по направлению к люмену.
В процессе сульфитной варки более рыхлая структура наблюдается со стороны первичной оболочки, чем со стороны люмена. Такое состояние стенки волокна определяет более легкую отбеливаемость сульфитной целлюлозы, чем сульфатной.
Влияние строения волокон на качество целлюлозы и бумаги
Длина волокна и толщина стенки древесного волокна оказывают существенное влияние на качество целлюлозы и древесной массы. Так, более длинные волокна дают более прочную целлюлозу и бумагу. Но тонкостенные волокна (осина) имеют свойство сплющиваться с образованием плотного полотна бумаги за счет большой площади межволоконных связей.
Волокна с толстой клеточной стенкой (лиственница) мало сжимаются, и незначительная площадь контакта волокон образует пухлое полотно с пониженной прочностью. Благодаря фотодиодам и микропроцессору разработаны электронно-оптические анализаторы волокон, что позволило в 2000-х гг. расширить фундаментальные основы качества технической целлюлозы и бумаги понятием «грубость волокна», которая определяется массой волокон, составляющих длину 1 м и выраженную в миллиграммах.
Поскольку масса волокна равна массе клеточной стенки, соответственно, грубость зависит от толщины клеточной стенки. Это понятие дополнили «извитость волокон», «число (миллион) волокон в 1 г». Меньший диаметр волокна осины и низкая грубость создает плотный, прочный бумажный лист, даже при том, что длина волокна осины короче, чем у остальных древесных пород.
Если понравилась статья просим оценить ее лайком и оставить своё мнение в комментариях! Советуем подписаться, чтобы не пропустить много интересных статей в будущем!
#технологии #наука #оборудование #промышленность #целлюлоза #производствоцеллюлозы