Was ist die Quellung?

Die Fähigkeit der Zellstofffasern Wasser aufzunehmen und in ihrem Volumen zuzunehmen ist einen grundlegende und wichtige Eigenschaft wie Elastizität, Festigkeit und Steifigkeit werden verändert. Um die Eigenschaften durch die Mahlung entwickeln zu können, müssen die Zellstofffasern erst Wasser aufnehmen und im Volumen zunehmen. Das Wasser wird in die Poren eingezogen und durch die Karpilaren absorbiert. Durch Quellung nimmt die Zellstofffaser in der Breite etwa zehnmal mehr zu als in der Länge. Währen der Quellung werden immer mehr kleine Räume geöffnet und die Aufnahme des Wassers nimmt weiter zu. Es ist zu erkennen, dass die für die Papiererzeugung wichtigen Quellprozesse vorwiegend in den amorphen Bereichen, in denen die molekularen Bestandteile regellos angeordnet sind, stattfinden. Die Quellung ist für die Qualität der Mahlung von entscheidender Bedeutung.

Messung schwierig

Die direkte Messung der Quellung der Fasern ist schwierig. Dies ist der Grund, warum indirekte Messmethoden herangezogen werden. Ein Maß für den Quellgrad von Faserstoffen ist zum Beispiel das Wasserrückhaltevermögen. Der im Inneren von Fasern bei der Quellung entstehende Druck wird als Quelldruck bezeichnet. Die Quellgeschwindigkeiten als Massezunahme je Zeiteinheit nehmen mit zunehmender Quelldauer ab und werden hauptsächlich durch die Diffusion des Wassers in die quellende Substanz bestimmt.

Während die Quellung der Fasern in der Stoffaufbereitung eine wesentliche Voraussetzung für die Qualität der Mahlung ist, ist die Quellung der Fasern im Papier unerwünscht, da auf diese Weise die Dimensionsstabilität beeinträchtigt wird. Quellung beziehungsweise ungenügende Dimensionsstabilität beeinflussen die Papierqualität in nachhaltiger Weise.