Nell'industria cartaria, la morfologia delle fibre è uno dei fattori chiave che determinano le proprietà della pasta di cellulosa e la qualità finale della carta. La morfologia delle fibre comprende la lunghezza media delle fibre, il rapporto tra lo spessore della parete cellulare e il diametro della cellula (detto rapporto parete-cavità) e la quantità di eterociti non fibrosi e fasci di fibre nella pasta. Questi fattori interagiscono tra loro e influenzano congiuntamente la forza di adesione della pasta, l'efficienza di disidratazione, le prestazioni di copiatura, nonché la resistenza, la tenacità e la qualità complessiva della carta.
1) Lunghezza media delle fibre
La lunghezza media delle fibre è uno degli indicatori più importanti della qualità della pasta di cellulosa. Fibre più lunghe formano catene reticolari più estese all'interno della pasta, contribuendo a migliorare la resistenza e la tenacità della carta. All'aumentare della lunghezza media delle fibre, aumenta anche il numero di punti di intreccio tra le fibre stesse, consentendo alla carta di disperdere meglio le sollecitazioni quando sottoposta a forze esterne, migliorandone così la resistenza e la tenacità. Pertanto, l'utilizzo di fibre con una lunghezza media maggiore, come la pasta di abete rosso o di conifere, o di cotone e lino, permette di ottenere carte con maggiore resistenza e tenacità, più adatte a applicazioni che richiedono elevate proprietà fisiche, come ad esempio materiali da imballaggio, carta da stampa e simili.
2) Il rapporto tra lo spessore della parete cellulare della fibra e il diametro della cavità cellulare (rapporto parete-cavità)
Il rapporto parete-cavità è un altro fattore importante che influenza le proprietà della pasta di cellulosa. Un rapporto parete-cavità inferiore significa che la parete cellulare della fibra è relativamente sottile e la cavità cellulare è più ampia, in modo che le fibre, durante il processo di spappolamento e fabbricazione della carta, assorbano più facilmente acqua e si ammorbidiscano, favorendo l'affinamento, la dispersione e l'intreccio delle fibre. Allo stesso tempo, le fibre a parete sottile offrono una maggiore flessibilità e piegabilità durante la formazione della carta, rendendola più adatta a processi di lavorazione e formatura complessi. Al contrario, le fibre con un elevato rapporto parete-cavità possono portare a una carta eccessivamente dura e fragile, che non è adatta alle successive lavorazioni e all'utilizzo.
3) Contenuto di eterociti non fibrosi e fasci di fibre
Le cellule non fibrose e i fasci di fibre nella pasta di cellulosa sono fattori negativi che influiscono sulla qualità della carta. Queste impurità non solo riducono la purezza e l'uniformità della pasta, ma durante il processo di fabbricazione della carta formano nodi e difetti, compromettendo la levigatezza e la resistenza della carta stessa. Gli eterociti non fibrosi possono derivare da componenti non fibrosi come corteccia, resina e gomme presenti nella materia prima, mentre i fasci di fibre sono aggregati di fibre che si formano a seguito della mancata dissociazione della materia prima durante il processo di preparazione. Pertanto, queste impurità dovrebbero essere rimosse il più possibile durante il processo di spappolamento per migliorare la qualità della pasta e la resa della carta.
Data di pubblicazione: 28 settembre 2024
