СОВРЕМЕННАЯ ТЕОРИЯ РАЗМОЛА
Современная теория размола базируется на работах, проведенных около 1930 г. Урквардом и Кемпбеллом, а 10 лет спустя Хинчином, Зллисом, Баасом и другими исследователями. В 1949 г. В. Н. Никитин [43] сформулировал общие представления о размоле, сложившиеся к тому времени. В том же плане составлена работа Эмертона [44], опубликованная в 1957 г. и дополненная результатами исследований автора. Обе формулировки современной теории размола сводятся к тому, что характер межволоконных связей в целлюлозном листе подобен межмолекулярным побочным связям цепей целлюлозы, которые осуществляются через водородные мостики. Эти мостики связывают свободные гидроксилы целлюлозных молекул двух соседних волокон. Водородные связи являются основным действующим фактором связующих сил между волокнами в бумаге, изготовленной из целлюлозных материалов. Эти связи имеют адгезионный характер. Совместно с ними в бумаге могут проявлять - свое действие и когезионные связи, возникающие при взаимном сцеплении близко соприкасающихся поверхностей. Эти силы проявляются преимущественно в древесной массе, в волокнах которой целлюлоза скрыта под тонким слоем лигнина, а частично и в хлопке, в волокнах животного происхождения и в минеральных волокнах. В кристаллических системах, кроме того, возможно действие сил Ван дер Ваальса.
Прочность бумаги возрастает с увеличением поверхности действия межволоконных связей. Эта поверхность тем больше, чем больше общая активная поверхность материала независимо от того, является ли это следствием увеличения поверхностной дисперсии волокон, т. е. степени внешнего фибриллиро - вания, или результатом увеличения внутренней поверхности волокон (поверхности пор и капилляров), т. е. следствием внутренного фибриллирования. Волокна в водной среде подвергаются физико-коллоидным влияниям, главным из которых является процесс набухания. Под влиянием механических воздействий размола происходит изменение внешней поверхности волокон, значительно возрастает их пластичность и способность к длительным деформациям. Это создает возможность при формовании бумаги с помощью сил поверхностного натяжения сближать волокна между собой настолько, что у них возникают межмолекулярные водородные связи.
Главными действующими факторами, влияющими на процессы размола и формования бумажного листа, нужно считать впитывание воды волокнами и их набухание, нарушение поверхностной оболочки с последующим внешним и внутренним фиб - риллированием, создание активной поверхности волокон и поверхностное натяжение.
Влияние на размол всех перечисленных факторов за последние годы было достаточно хорошо исследовано. В литературе по бумажному производству, изданной во многих странах, этим факторам было уделено много внимания.
Ниже приводятся лишь основы теории размола. Более детально все вопросы, связанные с размолом, могут быть изучены путем ознакомления с многочисленной научной литературой, посвященной проблемам, кратко рассматриваемым в этой книге.
