Penghancuran jerami secara kimia
Ciri-ciri pulping dengan pulp rumput
Komposisi kimia, morfologi serat dan struktur bahan baku berbahan dasar rumput dan bahan baku berbahan dasar kayu berbeda nyata. Perbedaan ini terutama terlihat selama proses pembuatan pulp. Karakteristik intinya adalah sulitnya mencapai kehalusan serat dalam pulp rumput selama proses pembuatan pulp, yaitu tidak mudah untuk mencapai fiberisasi halus serat luar dalam pulp rumput. Hal ini juga secara langsung mempengaruhi kesesuaiannya dengan Kain Pembentuk Poliester (jaring pembentuk poliester), karena Kain Pembentuk Poliester mempunyai persyaratan tertentu mengenai derajat seratisasi halus serat pulp untuk menjamin kestabilan proses pembentukan.
Pulp jerami gandum digiling menggunakan ball mill. Selama proses penggilingan, terjadi perubahan morfologi serat sebagai berikut: Lapisan P pada serat pulp jerami gandum rentan pecah dan rontok, sehingga membentuk struktur tipis seperti jaring, seperti kain kasa tua yang mudah pecah dan rapuh yang melilit lapisan S. Saat penggilingan dimulai, serat dengan cepat menjadi terkoyak, dan dinding primer yang tipis pecah menjadi beberapa bagian dan terlepas, menyebabkan konsistensi pulp meningkat dengan cepat. Setelah dinding utama dihilangkan seluruhnya, serat tampak sangat halus. Penggilingan lanjutan tidak menyebabkan perubahan signifikan pada morfologi serat. Ketika konsistensi pulp meningkat, serat-seratnya perlahan-lahan putus. Selama proses penggilingan, serat terus menerus menyerap air dan mengembang, secara bertahap menjadi lebih lembut. Ketika konsistensi pulp mencapai 80-90 derajat SR, terdapat retakan memanjang dan pemisahan serat yang jelas, dan sejak saat itu, serat-serat terus menjadi lebih berserat halus di bagian luar. Namun, pada titik ini, serat dipotong sangat pendek, dan kekuatannya menurun secara signifikan, yang akan menyebabkan buruknya daya rekat serat pada Kain Pembentuk Poliester dan mempengaruhi kualitas pembentukan selanjutnya.
Panjang serat pulp adalah 0,79 mm. Ketika tingkat pemurnian adalah 93 derajat SR, panjang serat berkurang menjadi hanya 0,44 mm, penurunan hampir setengahnya. Percobaan ini menunjukkan bahwa serat pulp jerami sulit untuk difibrilasi halus, dan sifat ini akan menyebabkan kurangnya keseragaman pembentukan pulp rumput pada serat tersebut.Kain Pembentuk Poliester. Dibandingkan dengan pulp kayu yang memiliki efek fibrilasi halus yang lebih baik, deviasi ketebalan kertas yang dibuat darinya lebih besar. Karakteristik ini mempunyai kesimpulan serupa pada penelitian pulp rumput lainnya seperti rumput alang-alang, bambu, dan alang-alang. Alasan mengapa serat rumput sulit untuk difibrilasi halus, menurut penelitian terbaru, adalah:
1. Rongga sel bahan baku rumput kecil, lapisan S₁ relatif tebal, dan lapisan S₁ terikat erat dengan lapisan S₂. Serat halus lapisan S₁ disusun dalam pola spiral menyilang-sepanjang arah serat melintang, seperti selongsong yang membungkus lapisan S₂ dengan rapat, sehingga membatasi pembengkakan lapisan S₂. Selama pembuatan pulp, lapisan S₁ sulit terurai dan membengkak, sehingga sulit untuk diukur secara longitudinal. Akibatnya, serat pulp rumput tidak dapat mengembang sepenuhnya, sehingga mengurangi area kontak dengan Kain Pembentuk Poliester, sehingga mempengaruhi efisiensi pembentukan. Cacat struktural ini menyebabkan ketidakmampuan serat pulp rumput untuk terbuka sepenuhnya, mengakibatkan berkurangnya area kontak dengan Kain Pembentuk Poliester, dan selanjutnya mempengaruhi efisiensi pembentukan.
2. Dinding sel bahan rumput terdiri dari beberapa lapisan serat mikro-tipis. Arah susunan serat mikro-di setiap lapisan seringkali berbeda. Misalnya, serat mikro-bambu dan buluh sebagian besar disusun secara melintang, yang sangat membatasi disintegrasi dan pembengkakan lapisan serat mikro-dengan susunan aksial, sehingga menyulitkan serat untuk membelah secara memanjang dan berukuran.
3. Sudut lilitan serat mikro terlalu besar. Melalui pengamatan serat mikro dari pulp kapas, pulp linen, dan berbagai pulp kayu jenis konifera, ditemukan bahwa pada tingkat kombinasi yang sama, serat dengan sudut belitan kurang dari 10 derajat umumnya rentan terhadap retak memanjang. Serat dengan sudut belitan antara 10 derajat dan 30 derajat (seperti pulp kapas-linen) dapat terkelupas sehingga menyebabkan keretakan memanjang. Serat dengan sudut belitan antara 30 derajat dan 45 derajat (seperti sebagian besar serat kayu jenis konifera) cenderung tidak terkelupas sehingga menyebabkan keretakan memanjang. Serat dengan sudut belitan lebih besar dari 45 derajat (seperti serat rumput seperti jerami gandum, alang-alang, dan rumput alang-alang, serta beberapa serat kayu berdaun lebar) sangat sulit untuk disekam sehingga menyebabkan keretakan memanjang. Hal ini juga merupakan salah satu alasan utama mengapa kompatibilitas antara pulp rumput dan Kain Pembentuk Poliester tidak sebaik antara pulp kayu.
4. Anisotropi mikrofiber. Arah luka mikrofiber pada dinding serat dapat berupa tangan-kiri ("bentuk S") atau tangan kanan-(bentuk "Z"). Serat dengan pola belitan yang bervariasi dikatakan mempunyai anisotropi yang tinggi. Beberapa serat, seperti serat rami, memiliki serat mikro yang pada dasarnya tersusun sejajar dalam arah yang sama, seperti susunan bentuk "S", sedangkan serat rami memiliki susunan bentuk "Z", dengan sudut belitan relatif terhadap sumbu serat keduanya kurang dari 10 derajat. Oleh karena itu, mereka rentan terhadap perpecahan memanjang. Namun, untuk serat rumput seperti buluh, sering kali disusun secara bergantian dalam bentuk "S" dan "Z", dan bahkan setelah dipukul dengan keras, serat mikro masih terjalin dan tidak mudah putus secara memanjang.
Selain itu, serat mikro pada bahan mentah-berbahan dasar rumput sering kali tidak berakhir di ujung serat melainkan meluas ke sekeliling ujung dan berlanjut ke bagian belakang serat. Akibatnya serat yang utuh sulit disisir, sedangkan serat yang patah lebih mudah disisir.
