Волокна соломы, образованные прозенхимными клетками междоузлий, имеют длину от 0,5 до 2,0 мм. Эти волокна тонкие (толщиной 0,01-0,02 мм) и имеют заостренные концы. Кроме того, волокна соломы содержат также короткие неволокнистые клетки эпидермиса зубчатой и спиральной формы, клетки паренхимы, коленец. Эти мелкие клетки в значительной части теряются при варке и промывке.
Волокна произрастающего в СССР тростника имеют длину в 1 пределах 1,2-2,0 мм, среднюю толщину 0,013-0,023 мм. Отношение длины волокон к их толщине от 1:84 до 1:130. Количество частиц размером менее 0,1 мм- 10%.
Солому варят сульфатным, натронным, нейтрально-сульфитным и хлорно-щелочным методами. В зависимости от режима варки в целлюлозе содержится, лигнина от 2,4 до 5,1, золы от 3,1 до 5,8, пентозанов 24,5-30,7, в беленой соломенной целлюлозе: лигнина 1,5-4,0, золы 1,8-5,0, пентозанов 23,5-30,6, в целлюлозе из тростника, в зависимости от способа и режима варки, золы 1,5-5,5, пентозанов- 12-25.
Оба вида целлюлозы обладают способностью легко размалываться и быстро при этом повышать степень помола. Таким образом, расход энергии на размол этих видов целлюлозы относительно невелик. Волокна соломенной целлюлозы, даже не будучи еще размолоты, образуют массу, имеющую уже достаточно высокую степень помола: до 30°ШР, а волокна тростниковой целлюлозы — до 25°ШР.
Из-за значительного сопротивления водоотдаче, целлюлозу из соломы и тростника трудно использовать для выработки бумаги на быстроходной бумагоделательной машине, так как это связано со снижением ее скорости. Обычно такую целлюлозу, употребляют в композиции с другими видами волокнистых материалов. Количество вводимой в композицию бумаги соломенной целлюлозы в зависимости от вида бумаги колеблется обычно в пределах от 15 до 60%.
Целлюлоза из древесины хвойных пород состоит в основном изтрахеид и небольшого, как указано выше, количества ларенхимных клеток. Целлюлоза древесины лиственных пород по фракционному составу и размерам, волокон значительно отличается от целлюлозы из древесины хвойных пород. В зависимости от вида древесины лиственных пород и ее возраста наблюдается существенное различие в составе и длине волокон целлюлозы. Лиственная целлюлоза содержит волокна либриформа, сосуды и повышенное по сравнению с хвойной целлюлозой количество паренхимных клеток. Волокна либриформа лиственной целлюлозы значительно короче, чем трахеиды хвойной. Березовая целлюлоза имеет до 96% волокон либриформа, а осиновая около 80%. Волокна либриформа березовой целлюлозы имеют длину 0,76 -1,18 мм, а осиновой и тополевой 0,65 — 0,97 мм. По ширине волокна либриформа разных видов лиственной целлюлозы отличаются мало (от 0,019 до 0,026 мм). Сосуды лиственной целлюлозы короче, чем волокна либриформа. Ширина сосудов различных образцов лиственной целлюлозы колеблется от 0,072 до 0,117 мм. Паренхимные клетки у всех образцов имеют длину 0,1 мм и ширину 0,017-0,019 мм. С увеличением возраста древесины размеры волокнистых элементов увеличиваются: значительно растет длина волокон, несколько меньше толщина клеточной стенки и ширина волокон.
Более подробно о волокнах, применяемых в бумажном производстве и их бумагообразующих свойствах, описано в материалах симпозиума, проходившего в Кэмбридже (Англия) в 1957 г., а также в работе.
Чтобы охарактеризовать влияние особенностей строения растительных волокон на свойства изготовляемой бумаги, предлагалось использовать различные коэффициенты. Одним из таких коэффициентов является показатель гибкости волокон, представляющий собой отношение ширины канала волокна к ширине самого волокна. Чем больше этот коэффициент, тем выше прочность полотна на разрыв, выражаемая разрывной длиной.
Применяли также коэффициент, называемый коэффициентом жесткости волокон, являющийся отношением толщины стенки волокна к его ширине.
Способность волокон образовывать плотный лист (по данным В. Мюльстеффа) может характеризоваться отношением площади стенки волокна в поперечном его сечении к площади поперечного сечения всего волокна.
Зависимости между свойствами исходных волокнистых материалов и свойствами готовой бумаги в специальной литературе уделялось большое внимание. Несмотря на это, четко выраженных закономерностей при этом еще не установлено. Фактически мы располагаем пока сравнительно небольшим объемом знаний по этому вопросу.
Известно, например, что волокна трубчатого строения способствуют получению пухлых видов бумаги, обладающих повышенной впитывающей способностью. Из волокон ленточного строения обычно получается плотная, прочная бумага с сомкнутой поверхностью. Такие волокна, даже неразмолотые, позволяют изготовить бумагу с относительно высокими показателями механической прочности. Целлюлоза с трубчатым строением волокон требует больше времени фибриллирования волокон. Толстостенные волокна (с толщиной стенки 6-8 мкм) легче фибриллируются, а тонкостенные (1,5-2 мкм) более подвержены поперечной рубке.
Волокна твердых пород древесины, как правило, обеспечивают непрозрачность, пухлость, воздухопроницаемость и впитывающую способность бумаги. Волокна мягких пород, наоборот, придают бумаге более высокую прозрачность, плотную структуру и высокие показатели сопротивления разрыву.
Медленно вырастающие волокна осенней древесины на 5-15% превышают длину волокон весенней древесины. При этом ширина осенних волокон составляет 50-80% ширины волокон весенней древесины. При этом ширина осенних волокон составляет 50-80% ширины волокон весенней древесины, а прочность их примерно в 2 раза больше (по данным Г.Джаймс).
В древесине независимо от ее породы различают два вида клеток: прозенхимные, являющиеся основными, и п а р е н-х и м н ы е, содержащиеся в древесине хвойных пород в количестве 5-10% и в большинстве древесины лиственных пород — до 20%. Прозенхимные клетки длиннее паренхимных. Они имеют более толстую клеточную стенку и меньшую внутреннюю полость, содержат меньше лигнина, смол и жиров.