製紙業界において、繊維の形態はパルプの特性と最終的な紙の品質を決定づける重要な要素の一つです。繊維の形態には、繊維の平均長さ、繊維細胞壁の厚さと細胞径の比（壁対空隙比）、そしてパルプ中の非繊維性異細胞と繊維束の量が含まれます。これらの要因は相互に作用し、パルプの結合強度、脱水効率、複写性能、そして紙の強度、靭性、そして全体的な品質に共同して影響を与えます。
1) 平均繊維長
繊維の平均長は、パルプの品質を示す重要な指標の一つです。繊維が長いほど、パルプ内のネットワーク鎖が長くなり、紙の結合強度と引張特性が向上します。繊維の平均長が長くなると、繊維間の絡み合い点の数が増え、外力を受けた際の応力分散が向上し、紙の強度と靭性が向上します。したがって、トウヒ針葉樹パルプや綿・麻パルプなど、平均長の長い繊維を使用することで、紙の強度と靭性を高めることができ、包装材や印刷用紙など、より高い物理的特性が求められる用途により適しています。
2) 繊維細胞壁の厚さと細胞空洞の直径の比（壁対空洞比）
パルプの特性に影響を与えるもう一つの重要な要素は、壁空洞比です。壁空洞比が低いということは、繊維の細胞壁が比較的薄く、細胞空洞が大きいことを意味します。そのため、パルプ化・製紙工程において、繊維は水分を吸収して軟化しやすく、繊維の精製、分散、絡み合いが促進されます。同時に、薄壁繊維は紙を成形する際に柔軟性と折り曲げ性が向上し、複雑な加工・成形工程に適した紙となります。一方、壁空洞比の高い繊維は、紙が硬すぎて脆くなり、その後の加工や使用に適さなくなります。
3) 非線維性異細胞および線維束の含有量
パルプ中の非繊維性細胞および繊維束は、紙の品質に悪影響を及ぼす要因です。これらの不純物は、パルプの純度と均一性を低下させるだけでなく、製紙工程において節や欠陥を形成し、紙の滑らかさと強度に影響を与えます。非繊維性異細胞は、原料中の樹皮、樹脂、ガムなどの非繊維性成分に由来する可能性があり、一方、繊維束は、原料が調製工程中に十分に解離しなかった結果として形成される繊維の凝集体です。したがって、パルプ品質と紙の歩留まりを向上させるためには、パルプ化工程においてこれらの不純物を可能な限り除去する必要があります。
投稿日時: 2024年9月28日
