Chemické rozvlákňovanie slamy
Charakteristika rozvlákňovania trávovou miazgou
Chemické zloženie, morfológia vlákien a štruktúra surovín na báze trávy-a surovín na báze dreva- sa výrazne líšia. Tento rozdiel je obzvlášť výrazný počas procesu rozvlákňovania. Hlavnou charakteristikou je, že je ťažké dosiahnuť 帚-ako zjemnenie vlákien v buničine tráv počas procesu rozvlákňovania, to znamená, že nie je ľahké dosiahnuť jemné rozvláknenie vonkajších vlákien v buničine tráv. To tiež priamo ovplyvňuje jej kompatibilitu s Polyester Forming Fabric (polyesterová formovacia sieť), pretože Polyester Forming Fabric má určité požiadavky na stupeň jemného rozvláknenia buničinových vlákien, aby sa zabezpečila stabilita procesu tvarovania.
Dužina z pšeničnej slamy bola rozomletá pomocou guľového mlyna. Počas procesu mletia boli zmeny v morfológii vlákna nasledovné: P vrstva vlákien dužiny pšeničnej slamy bola náchylná na lámanie a vypadávanie, čím sa vytvorila tenká sieťovitá štruktúra, ako sa ľahko zlomila a krehká stará gáza obalená okolo vrstvy S. Keď začalo mletie, vlákna sa rýchlo rozstrapkali a tenké primárne steny sa rozpadli na úlomky a odpadli, čo spôsobilo rýchle zvýšenie konzistencie dužiny. Po úplnom odstránení primárnych stien sa vlákna javili ako veľmi hladké. Pokračujúce mletie nespôsobilo významné zmeny v morfológii vlákna. Keď sa konzistencia dužiny zvyšovala, vlákna sa postupne odlamovali. Počas procesu mletia vlákna nepretržite absorbovali vodu a expandovali, čím sa postupne stávali mäkšími. Keď konzistencia buničiny dosiahla 80-90 stupňov SR, boli zjavné pozdĺžne trhliny a štiepenie vlákien a odvtedy sa vlákna navonok stávajú jemnejšie vláknitými. Avšak v tomto bode boli vlákna veľmi krátke a pevnosť výrazne klesla, čo by viedlo k zlej priľnavosti vlákien na polyesterovej formovacej tkanine a ovplyvnilo by následnú kvalitu tvarovania.
Dĺžka vlákien buničiny je 0,79 mm. Keď je stupeň zjemnenia 93 stupňov SR, dĺžka vlákna sa skráti iba na 0,44 mm, čo je zníženie takmer o polovicu. Tento experiment naznačuje, že vlákna slamenej buničiny sa ťažko jemne fibrilujú a táto vlastnosť povedie k nedostatočnej rovnomernosti tvorby trávovej miazgy naPolyesterová formovacia tkanina. V porovnaní s drevnou buničinou, ktorá má lepší jemný fibrilačný efekt, je odchýlka hrúbky papiera z nej vyrobeného väčšia. Táto charakteristika má podobné závery pri výskume iných trávových miazg, ako je trstina, bambus a trstina. Dôvodom, prečo je podľa najnovších výskumov ťažké jemne fibrilovať vlákna trávy, je:
1. Bunkové dutiny trávnych surovín sú malé, vrstva S1 je relatívne hrubá a vrstva S1 je tesne spojená s vrstvou S2. Jemné vlákna vrstvy S1 sú usporiadané do krížového špirálovitého vzoru pozdĺž priečneho smeru vlákien, ako manžeta tesne obopínajúca vrstvu S2, čím sa obmedzuje napučiavanie vrstvy S2. Počas rozvlákňovania sa vrstva S1 ťažko rozpadá a napučiava, čo sťažuje pozdĺžne dimenzovanie. V dôsledku toho sa vlákna trávovej drviny nemôžu úplne roztiahnuť, čím sa zmenšuje kontaktná plocha s polyesterovou formovacou tkaninou, a tým sa ovplyvňuje účinnosť formovania. Tento štrukturálny defekt vedie k neschopnosti vlákien trávovej miazgy úplne sa rozvinúť, čo vedie k zmenšeniu kontaktnej plochy s polyesterovou formovacou tkaninou a následne k ovplyvneniu účinnosti formovania.
2. Bunkové steny trávnych materiálov sa skladajú z viacerých vrstiev tenkých mikro-vlákien. Smery usporiadania mikro-vlákien v každej vrstve sú často odlišné. Napríklad mikro-vlákna z bambusu a tŕstia sú väčšinou usporiadané priečne, čo značne obmedzuje rozpad a napučiavanie vrstiev mikro-vlákien s axiálnym usporiadaním, čo sťažuje pozdĺžne delenie a veľkosť vlákien.
3. Uhol navíjania mikrovlákien je príliš veľký. Pozorovaním mikrovlákien z bavlnenej buničiny, ľanovej buničiny a rôznych buničín z ihličnatého dreva sa zistilo, že pri rovnakom stupni kombinácie sú vlákna s uhlom vinutia menším ako 10 stupňov vo všeobecnosti náchylné na pozdĺžne praskanie. Vlákna s uhlom navíjania medzi 10° a 30° (ako je bavlna-ľanová buničina) sa môžu odierať a spôsobiť pozdĺžne praskanie. Vlákna s uhlom vinutia medzi 30° a 45° (ako väčšina vlákien ihličnatých drevín) je menej pravdepodobné, že budú odierané a spôsobia pozdĺžne praskanie. Vlákna s uhlom navíjania väčším ako 45 stupňov (ako sú trávové vlákna ako pšeničná slama, trstina a trstina a niektoré širokolisté drevené vlákna) sa veľmi ťažko odierajú, aby spôsobili pozdĺžne praskanie. To je tiež jeden z kľúčových dôvodov, prečo kompatibilita medzi trávovou buničinou a polyesterovou formovacou tkaninou nie je taká dobrá ako medzi drevnou buničinou.
4. Anizotropia mikrovlákien. Smer, ktorým sú mikrovlákna navinuté na stene vlákna, môže byť ľavotočivý (tvar „S“) alebo pravotočivý (tvar „Z“)-. Hovorí sa, že vlákna s premenlivými vzormi vinutia majú vysokú anizotropiu. Niektoré vlákna, ako napríklad vlákna ľanu, majú mikrovlákna, ktoré sú v podstate paralelne usporiadané v rovnakom smere, ako usporiadanie v tvare písmena „S“, zatiaľ čo vlákna z konope majú usporiadanie v tvare písmena „Z“, pričom uhly navíjania vzhľadom na os vlákna sú oba menšie ako 10 stupňov. Sú teda náchylné na pozdĺžne štiepenie. V prípade trávových vlákien, ako je trstina, sú však často usporiadané striedavo do tvaru „S“ a „Z“ a aj po vysokom tepovaní sa mikrovlákna stále prepletajú a nie je ľahké ich pozdĺžne zlomiť.
Okrem toho, mikrovlákna surovín na báze trávy- často nekončia na koncoch vlákien, ale namiesto toho sa rozprestierajú okolo koncov a pokračujú k zadnej časti vlákien. V dôsledku toho sa celé vlákna ťažko rozčesávajú, zatiaľ čo vlákna s prestávkami sa ľahšie rozčesávajú.
