Kuitujen sitomiseen vaikuttavat monet tekijät. Pääasiallisen massanvalmistukseen vaikuttavan tekijän lisäksi se liittyy läheisesti tekijöihin, kuten raaka-aineiden tyyppiin, kuitujen kemialliseen koostumukseen, kuitujen pituuteen ja fysikaalisiin ominaisuuksiin, kuitujen sijoittumiseen paperiarkissa, lisäaineiden käyttöön ja myöhemmässä kuivausprosessissa käyttöön otettuun pyöreälankakuivatusseulaan. Tarkka kuvaus on seuraava:
1. Raaka-aineiden vaikutus
Erilaisten raaka-aineiden fysikaalinen rakenne ja kemiallinen koostumus vaihtelevat suuresti. Yleisesti ottaen kemiallisella puumassalla on vahvin sitomisvoima, seuraavaksi puuvillamassa, sitten ruohomassa ja mekaaninen massa on huonoin. Vaikka puuvillakuitujen sitomisvoima ei olekaan suurin, on niiden hyvän lujuuden, pitkän pituuden ja vahvan pintakudosvoiman ansiosta niistä valmistetun paperin lujuus suhteellisen korkea ja paperiarkin repäisylujuus erityisen hyvä. On syytä huomata, että raaka-aineiden ominaisuudet voivat myös epäsuorasti vaikuttaa myöhempään kuivaustehoon. Esimerkiksi puuvillamassakuiduista muodostetut paperiarkit ovat paremmin yhteensopivia Round Wire Woven Dryer Screenin kanssa, mikä voi vähentää kuitujen sidosvoiman menetystä kuivausprosessin aikana.
2. Hemiselluloosan vaikutus
Hemiselluloosapitoisuudella on merkittävä vaikutus sitomisvoimaan. Koska hemiselluloosan molekyyliketju on lyhyempi kuin selluloosan, siinä on monia epäsäännöllisesti järjestettyjä sivuketjuja eikä siinä ole kiderakennetta. Sen hydrofiilisyys on erittäin voimakasta. Kuitumassa on helppo imeä vettä, turvota ja hienojakoista kuitua, mikä lisää kuitujen ominaispinta-alaa ja vapauttaa enemmän hydroksyyliryhmiä. Siksi se parantaa paperin lujuutta. Erityisesti massan valmistuksen alkuvaiheessa murtumislujuuden ja vetolujuuden paraneminen on selvempää. Kun muodostuu suhteellisen suuren määrän hemiselluloosaa sisältävää massaa, Round Wire Woven Dryer Screen -seulan tasaisen kuivausvaikutuksen alaisena kuitujen väliset hydroksyyliryhmät ovat vakaampia, mikä edelleen vahvistaa sitoutumisvoiman etua.
3. Selluloosan vaikutus
Selluloosapitoisuus ja polymeroitumisaste vaikuttavat myös kuitujen sitomisvoimaan. Kuituilla, joilla on korkea selluloosapitoisuus ja korkea polymerisaatioaste, on parempi lujuus ja suurempi sitomisvoima paperiksi tehtäessä. Toisaalta kuitujen sitomisvoima on suhteellisen pieni. Yleisesti uskotaan, että paperityypeille, joilla on korkeat lujuus- ja tiheysvaatimukset, kuten hiilipaperi, kondensaattoripaperi ja setelipaperi, tulisi valita raaka-aineet, joilla on korkea selluloosapitoisuus ja korkea polymeroitumisaste. Tämän tyyppiselle korkealaatuiselle-paperille kuivausprosessissa valitaan yleensä korkea-tarkkuus pyöreä lankakudottu kuivausseula, jotta vältetään kuitujen sidosvoiman väheneminen epätasaisen kuivumisen aiheuttamana. Kääntäen, jos paperin laatu on huono tai yleiselle painopaperille, voidaan valita raaka-aineita, joiden selluloosan polymeroitumisaste on alhaisempi.
4. Ligniinin vaikutus
Massalla, jonka ligniinipitoisuus on korkea, on huono hydrofiilisyys, se on vaikea massa, ja sen kuitujen välinen sidosvoima on pieni. Saadulla paperilla on pieni tiheys ja heikko lujuus. Tämä johtuu siitä, että ligniini jakautuu enimmäkseen P- ja S-kerroksiin, mikä vaikuttaa kuitujen turpoamiseen ja hienokuitujen muodostumiseen. Mekaanisella puumassalla on korkea ligniinipitoisuus, alhainen sidoslujuus ja huono paperin lujuus. Samaan aikaan korkean ligniinipitoisuuden omaavat paperiarkit ovat alttiita epätasaiselle kutistumiselle kuivumisen aikana. Round Wire Woven Dryer Screenin hyvä ilmanläpäisevyys voi kuitenkin lievittää tätä ilmiötä ja vähentää epätasaisen kutistumisen aiheuttamaa vahinkoa kuitujen sidosvoimalle.
5. Kuitupituuden vaikutus
Kuitupituudella on kaksi käsitettä: itse kuidun pituus ja massakuidun pituus massan valmistuksen jälkeen. Tuotannossa se viittaa pääasiassa massakuitujen pituuteen massan valmistuksen jälkeen. Kuitujen pituus sellun jälkeen määräytyy paperityypin vaatimusten mukaan. Liian pitkät kuidut eivät ole hyväksi paperiarkin tasaisuuden kannalta. Kuitujen pituudella on tärkeä suhde paperin lujuuteen ja sen vaikutus repeytyskestävyyteen on erityisen merkittävä. Kun kuitujen sitomisvoima kasvaa jossain määrin, tulee kuidun pituuden vaikutus sidosvoimaan selvemmäksi. Korkean ligniinipitoisuuden omaavalla mekaanisella puumassalla kuitujen sitomisvoima on heikko ja kuitujen pituus on tärkeämpi paperinvalmistuksen lujuuden kannalta. Paperiarkin sopivan pituisista kuiduista muodostuva yhteenkudottu rakenne on vakaampi. Kun se on kosketuksissa pyöreän lankakudotun kuivausseulan kanssa, voima voidaan kohdistaa tasaisesti, ja kuitujen sitomisvoima on tasaisempi kuivauksen jälkeen.
6. Lisäaineiden vaikutus
Hydrofiilisten aineiden, kuten tärkkelyksen, proteiinin, karboksimetyyliselluloosan ja kasvikumin lisääminen massaan voi parantaa kuitujen sitomisvoimaa. Tämä johtuu siitä, että näiden aineiden rakenteet sisältävät polaarisia hydroksyyliryhmiä, jotka voivat vahvistaa kuitujen välistä sidosta ja tehdä kuitujen välisestä sidoksesta kiinteämmän. Sitä vastoin hydrofobisten aineiden, kuten hartsin, parafiinin ja täyteaineiden lisääminen massaan vaikuttaa kuitujen väliseen sitoutumiseen ja heikentää paperin lujuutta. Tämä johtuu siitä, että tällaisten aineiden lisääminen eristää kuidut toisistaan, vähentää kuitujen kosketuspintaa ja alentaa kuitujen sidosvoimaa. On huomattava, että jotkin lisäaineet voivat muuttaa paperiarkin pintaominaisuuksia. Valitsemalla sopiva pyöreä lankakudottu kuivausseula voi estää lisäaineiden kiinnittymisen verkkopintaan ja varmistaa, että kuitujen sidosvoima ei häiriinny kuivausprosessissa.
