Исследованием свойств некоторых видов бумаги из 100% синтетических волокон (винола, капрона, нитрона, лавсана) и бумаги смешанной композиции (синтетические волокна в сочетании с целлюлозой) занимались С. Н. Иванов и Г: М. Горский, которые в качестве связующего использовали термопластические волокна поливинилового спирта (ПВС). Ими было установлено, что связь между синтетическими волокнами осуществляется при сушке бумаги, когда разрушается структура волокон из ПВС. При этом оптимальная температура сушки бумаги из синтетических волокон ПО-115°С, а оптимальное содержание волокон ПВС 20%.
Для диспергирования синтетических волокон в воде указанные авторы считают наиболее пригодными диспергатор ПФ (расход 0,1-0,2% от массы волокон) и карбоксиметилцеллюлозу (расход не менее 5% от массы волокон). И. И. Мазанова, Б. Г. Милов и В. Б. Тихомиров рекомендуют в качестве оптимальных условий для диспергирования в воде синтетических волокон при их длине 4-6 мм концентрацию волокон в воде 0,2-0,22% и расход диспергатора (неионогенное поверхностно-активное вещество) 4-6% к массе синтетических волокон.
Бумажная масса из синтетических волокон отличается высокой скоростью обезвоживания, которая примерно равна скорости обезвоживания массы из неразмолотой целлюлозы. Бумага из 100% синтетических волокон по сравнению с бумагой из целлюлозы обнаружила очень высокие показатели сопротивлений раздиранию и излому, растяжимости при сохранении высокой пористости, впитывающей способности и низкой деформации при увлажнении. У бумаги из винола наиболее высокая прочность по всем показателям, кроме сопротивления раздиранию, а у бумаги из капрона несколько меньшая разрывная длина при большой растяжимости и высоких показателях сопротивления излому и раздиранию. Бумага из нитрона имеет удовлетворительную разрывную длину, не уступает бумаге из винола и капрона по всем остальным показателям механической прочности. Экспериментально доказано, что увеличение средней длины исходных волокон благоприятно отражается на всех показателях механической прочности бумаги и в первую очередь на сопротивлениях излому и раздиранию; разрывная длина также повышается, но в меньшей степени. Диаметр волокон мало влияет на разрывную длину и растяжимость бумаги, но оказывает большое влияние на впитывающую способность, а также на сопротивления раздиранию и излому. Эти показатели увеличиваются с уменьшением толщины волокон. При увеличении массы 1 м2 бумаги её разрывная длина почти не изменяется, сопротивления же раздиранию, продавливанию и, особенно, излому, а также впитывающая способность бумаги значительно повышаются.
Сопоставлением свойств березовой и осиновой видов целлюлозы, изготовляемых на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности СССР, занимались Л. И. Семкина, В. Е. Гурьянов, Д. У. Товстошкурова с сотрудниками, которые отметили, что сосуды древесины березы приблизительно близки по размерам к волокнам, что и служит причиной лучшей поверхностной прочности бумаги из березовой целлюлозы.
Они сравнивали свойства беленой березовой сульфатной целлюлозы Светогорского целлюлозно-бумажного комбината со свойствами беленой осиновой сульфатной целлюлозы Херсонского ЦБК и свойствами беленой сульфатной целлюлозы Котласского ЦБК, состоящей из смеси 60% осиновой и 40% березовой целлюлозы. В результате испытаний отливок бумаги с массой 75 г/м2, полученных из указанных видов целлюлозы, размолотой до 60°ШР, было установлено, что целлюлоза из древесины березы отличалась исключительно высокими показателями механической прочности и ее разрывная длина достигала 9600 — 10500 м, сопротивление раздиранию 600-670 мН и сопротивление излому 730-1900 двойных перегибов, что превышало сопротивление излому двух других видов целлюлозы и 1,5 3,4 раза.
Показатели механической прочности всех трех видов цел люлозы, использованных неразмолотыми, были примерно одинаковыми, за исключением показателя сопротивления раздиранию; который у березовой целлюлозы превосходил в 1.7 раза соответствующий показатель у осиновой целлюлозы и в 2,8 раза — этот показатель у целлюлозы из смешанных пород древесины.
Последующие наблюдения показали, что изменения показателей механических свойств разных видов лиственной целлюлозы в основном происходят в начальный период размола, т. е. до степени помола 30-40°ШР. Это приводит авторов работы к выводу, что оценку бумагообразующих свойств целлюлозы из древесины лиственных пород целесообразно проводить при степени помола 40°ШР вместо 60°ШР.
Я. Г. Хинчин установил зависимость между способностью целлюлозы проклеиваться и содержанием пентозанов, согласно которой повышение содержания в целлюлозе пентозанов облегчает проклейку бумаги.
В условиях мягкого режима варки целлюлозы обнаруживается повышенное содержание гемицеллюлоз по сравнению с целлюлозой, полученной в результате варки при высокой температуре. В среднем содержание гемицеллюлоз в технических целлюлозах составляет примерно половину от количества гемицеллюлоз в исходной древесине. Н. П. Перекальский и В. Ф. Филатенков приводят данные И. Симмонса о химическом составе углеводной части различных целлюлоз.
Известное количество гемицеллюлоз не только придает целлюлозе определенные склеивающие свойства, необходимые для поверхностной связи волокон, но и обеспечивает фибриллирование волокон без чрезмерного уменьшения их длины при размоле.
Разные виды целлюлозы обладают различной способностью набухать в воде. Эта способность в основном определяется содержанием гемицеллюлоз в технической целлюлозе. Для древесных мягких сульфитных видов целлюлозы справедлива линейная зависимость степени набухания от содержания в целлюлозе пентозанов (по данным Г. Юнга и Б. Роуленда). Однако для жестких целлюлоз такой зависимости не установлено.
Известны также работы, в результате которых установлено, что при прочих равных условиях с повышением содержания в целлюлозе гемицеллюлоз растет сопротивление продавливанию бумаги, полученной из такой целлюлозы. Здесь, по-видимому, сказывается склеивающее действие гемицеллюлоз, подобно склеивающему действию крахмала, вводимого в бумажную массу и обеспечивающего повышение механической прочности бумаги. Опыты искусственного введения гемицеллюлоз в бумажную массу подтвердили получение при этом бумаги повышенной прочности.
Склеивающее действие, вызываемое гемицеллюлозами, связано с тем, что они имеют более короткие цепи но сравнению с целлюлозой и при набухании создают поперечные гибкие связи между соседними волокнами.