По данным исследовательской работы, выполненной в США, сочетание соломенной целлюлозы с сульфатной из древесины хвойных пород дает возможность получить волокнистый материал с более высокими показателями сопротивлений разрыву при растяжении, продавливанию, излому и раздавливанию (гофра), чем у соответствующего материала, изготовленного из одной сульфатной целлюлозы. Поэтому в выводах указанной работы рекомендуется подобное сочетание соломенной и сульфатной видов целлюлозы применять в тех случаях, когда обычно применяется смесь целлюлозы из древесины хвойных пород с целлюлозой из древесины лиственных пород или из опилок. Полученный высокий показатель сопротивления волокнистого материала раздавливанию свидетельствует о целесообразности использования соломенной целлюлозы, возможно, в сочетании с нейтрально-сульфитной полуцеллюлозой из древесины лиственных пород при изготовлении среднего слоя гофрированного картона.
По своему фракционному составу разные виды соломенной целлюлозы неоднородны и могут содержать до 40% неволокнистых частиц и коротких волокон. Исследования Д. Боррузо показали, что неволокнистая фракция оказывает неблагоприятное влияние на способность соломенной целлюлозы к обезвоживанию и на показатели механической прочности изготовляемой бумаги. При этом показатели плотности и светонепроницаемости бумаги не ухудшаются от присутствия неволокнистой фракции.
Как указывается в одной из американских работ, тростниковая целлюлоза сульфатной варки по выходу и показателям механической прочности превосходит сульфатную целлюлозу из рисовой соломы. Отмечается, что при варке тростниковой сечки можно увеличить плотность загрузки котла по сравнению с плотностью при варке соломенной сечки.
Выше были перечислены общие закономерности, наблюдаемые обычно при использовании в композиции бумаги соломенной и тростниковой целлюлозы. Однако необходимо отметить, что в зависимости от режима варки и обработки указанных видов целлюлозы, их соотношения с древесной целлюлозой, выраженного в процентах, практически могут быть и отклонения от указанных закономерностей.
Встречаются сведения о том, что иногда содержание соломенной или тростниковой целлюлозы в композиции бумаги доводится до 80%, что приводит к технологическим трудностям, касающимся главным образом обезвоживания бумажного полотна на сетке и в прессах. Эти сложности возникают уже при содержании в бумаге более 20% соломенной или тростниковой целлюлозы. По мере увеличения в композиции бумаги содержания соломенной и тростниковой целлюлозы наблюдалась тенденция к налипанию на прессовые валы. Поэтому в таких случаях необходимо производить вылегчивание верхнего прессового вала. Изменение содержания указанных компонентов бумаги всего лишь на несколько процентов вызывает необходимость регулирования в сушильной части бумагоделательной машины степени натяжения бумажного полотна (тяг).
Сравнение бумагообразующих свойств соломенной и тростниковой целлюлозы показало, что оба вида целлюлозы затрудняют процесс обезвоживания на сетке и в прессах. Однако тростниковая целлюлоза больше ухудшает обезвоживание на прессах, чем на сетке. Удержание наполнителя в бумаге выше, если в ней содержится тростниковая, а не соломенная целлюлоза.
При использовании тростниковой целлюлозы получается бумага с менее плотной структурой, сравнительно низкими показателями механической прочности, но с достаточно высокими показателями оптических свойств (гладкости, непрозрачности, чистоты поверхности). В композиции бумаги, предназначенной для печати, рекомендуется применять тростниковую целлюлозу при отсутствии древесной массы. Бумага, содержащая в композиции соломенную целлюлозу, отличается более плотной структурой и более высокими показателями механической прочности, но пониженными показателями указанных выше оптических свойств.
Способность соломенной и тростниковой целлюлоз отдавать воду в значительной степени зависит от способа и режима их варки. Известно, что целлюлоза, полученная нейтрально-сульфитным способом, обладает лучшей водоотдачей по сравнению с целлюлозой, сваренной сульфитным способом. Чем мягче режим варки, тем большей водоотдачей обладает целлюлоза.
Высокая степень удержания воды соломенной и тростниковой целлюлозами объясняется их высокой набухаемостью в воде (высоким содержанием гемицеллюлоз), а также образованием на сетке при обезвоживании плотного слоя, который оказывает значительное сопротивление фильтрации.
Бумага не идеально упругое и не идеально вязкое тело. В ней проявляются как упругие, так и вязкопластические свойства называемые реологическими и в значительной степени определяемые бумагообразующими свойствами волокон, из которых состоит бумага.
Из шести исследованных видов волокон наибольшей упругостью обладают волокна хлопка, а наибольшей пластичностью волокна соломенной целлюлозы (по данным В. П. Аликина) Волокна сульфатной и сульфитной древесных видов целлюлозы имеют промежуточные значения упругих свойств, причем сульфатные волокна более упруги, чем сульфитные, а небеленые волокна более упруги, чем те же волокна, подвергнутые отбелке.
Если в классических теориях упругости и пластичности фактор времени не учитывается при установлении связи между напряжениями и возникающими при том деформациями, то в исследованиях свойств бумаги просто невозможно пренебречь этим основным фактором реологии. При испытании прочности бумаги на разрыв продолжительность приложенной нагрузки при прочих равных условиях определяет величину разрывного груза. Чем быстрее разрывается полоска, тем больше ее разрывной груз. Поэтому при определениях разрывного груза необходимо иметь в виду условность этой величины, соответствующей строго регламентированной скорости нагружения полоски бумаги. Однако в процессе использования бумаги и бумажных изделий они практически не подвергаются воздействию разрывной нагрузки и поэтому важным показателем являются реологические свойства бумаги в эксплуатационных условиях.
Механизм процесса деформации бумаги в результате ее увлажнения и последующей сушки связан не только с явлениями набухания волокон, расклинивающего и пластифицирующего Действия воды, но и с сопутствующей этому релаксацией напряжений в структуре бумаги, что приводит к смещению волокон и нарушению линейных размеров бумаги.