Kolmas peatükk: Kiudude sidumisjõud
Paberi tugevuse määravad mitmed tegurid, sealhulgas peamiselt kiududevaheline sidumisjõud, kiudude endi tugevus, kiudude jaotus ja paigutuse suund paberis ning kõige olulisem tegur on kiudude sidumisjõud. Kiudude sidumisjõude on nelja tüüpi: a. Sidumine (19kJ/mol, tselluloosi vahel); b. Peamine keemiline valentssideme jõud (140-950 kJ/mol), st tselluloosi molekulaarahelate glükoosirühmade vaheline sidejõud; c polaarse sideme külgetõmme (Vander Waalsi jõud), st van der Waalsi külgetõmme molekulide vahel; d. Pinna põimumisjõud. Nende hulgas on vesiniksideme sidumisjõud kõige tihedamalt seotud tselluloosi valmistamisega. Tselluloosi valmistamise üks peamisi eesmärke on suurendada vesiniksideme sidumisjõudu, suurendades seeläbi paberi tugevust. Järgmises kuivatusprotsessis kasutusele võetud ümmarguse keermega kuivati sõel võib veelgi tugevdada selle sidumisjõu tugevuse paranemist, optimeerides kuivatamise ühtlust. Peamine valentssideme jõud on fikseeritud, samas kui polaarse sideme külgetõmbejõud on suhteliselt nõrk, avaldades vähe mõju kiudude sidumisjõule.
Enamiku suspensioonide puhul on pinna põimumisjõu mõju valmispaberi tugevusele suhteliselt väike. Kõrge ligniinisisaldusega jahvatusmassi ning raskesti hüdreeritava puuvilla- ja linase tselluloosi puhul ei saa aga tähelepanuta jätta pinna põimumisjõudu. Sel ajal saab kuivatustöötluseks mõeldud ümarkeermekuivatussõelaga vähendada paberimassi omadustest tingitud ebaühtlase kuivamise probleemi. Kaudselt tagage kiudude sidumisjõu stabiilne jõudlus.
Kiudude sidumisjõu teoreetilised uuringud on esitanud palju teooriaid. Nende hulgas on kõige olulisem vesiniksidemete sidumisjõud, mis võib täpselt selgitada tselluloosi valmistamise olemust. Näiteks võib see seletada, et suure tugevusega kiutoormaterjalist valmistatud paberi tugevus ei pruugi olla kõrge ning tugevat paberit saab valmistada ainult paberimassi läbinud paberimaterjalidest. Selle protsessi käigus tuleb paberimassi valmistamisel moodustunud kiudude morfoloogilisi eeliseid tahkestada ümarkeermekuivatussõela tõhusa kuivatamise kaudu, et vältida sidejõu kadumist märja paberilehe struktuurse kokkuvarisemise tõttu kuivatamise ajal. Samal ajal võib see teooria selgitada ka praktilisi probleeme, nagu märgade paberilehtede vähene tugevus ja paberilehtede tugevuse märkimisväärne suurenemine pärast kuivatamist. Selle kuivatamis- ja tugevdamisprotsessi ajal pakub ümarkeermega kuivatussõel oma suurepärase õhu läbilaskvuse ja soojusülekandega sobiva kuivatuskeskkonna vesiniksideme sidumisjõu täielikuks kujunemiseks. Erinevate spetsifikatsioonidega ümmarguse keermega kuivati sõela saab reguleerida ka vastavalt lobri pulbristusastmele, et rahuldada veelgi kiudude sidumisjõu suurendamise vajadust.





