.
i-Type.ru
.
размышления о дизайне и типографике    
.
.
• Начало
• Статьи
• Календарь
• Энциклопедия
• Реклама на сайте

.

Статьи
Просвет бумаги

Проведено определение равномерности просвета бумаги гравиметрическим, оптическим и экспертным методами. Полученные данные коррелированы. Установлено, что более равномерный просвет имеют образцы бумаги, состоящие из 30% неразмолотых целлюлоз хвойных пород и 70% целлюлозы лиственных, длина основной части волокон этих образцов - от 0,4 мм до 1,0 мм. В образцах с неудовлетворительным просветом присутствует около 10% волокон длиной более 1 мм.

Известно, что просвет бумаги характеризует степень однородности ее структуры, то есть степень равномерности распределения в ней волокон. О просвете судят по наблюдению бумаги в проходящем свете. При этом бумага просвечивает, и можно наблюдать, насколько она оптически однородна. Облачность бумаги, то есть наличие в ней светлых и темных мест, свидетельствует о недостаточно равномерном расположении в бумаге волокон и неравномерной ее толщине.

Однородность просвета - одна из наиболее значимых потребительских характеристик бумаги, в частности, писчей. Бумага с неудовлетворительным просветом отличается невысокими эстетическими показателями, плохими печатными свойствами и при увлажнении становится волнистой.

Бумага, неравномерная по просвету, а следовательно, и по толщине, отличается повышенной склонностью к короблению поверхности. Каландрирование бумаги облачного просвета может привести к образованию брака: появляются залощенные пятна, возникающие вследствие повышенного уплотнения утолщенных мест бумажного полотна. Облачная бумага обычно имеет и неравномерную влажность (для ее выравнивания бумажный лист пересушивают, а это приводит к увеличению пылимости и электризации статическим электричеством). Сильнооблачная бумага выглядит пятнистой и имеет пониженное значение показателя белизны. Неоднородная структура приводит также к неравномерному окрашиванию поверхности бумаги, оказывает негативное влияние на показатели механической прочности, воздухопроницаемость, впитывающую способность и электроизоляционные свойства.

Развитие измерительной техники позволило разработать технические средства для оценки величины просвета. Наиболее часто используются оптические методы, сущность которых заключается в фиксировании фотометрических колебаний светопроницаемости бумаги. Недостаток этих методов в том, что численные величины определений зависят не только от расположения волокон в бумаге, но и от красящих компонентов, которые из-за неравномерного расположения в бумаге могут внести некоторую погрешность в результаты измерений. Использование рентгеновских лучей для характеристики просвета бумаги практически не нашло применения. Однако некоторые специалисты считают, что метод использования бета-лучей для этой цели себя оправдывает. Также существует оптический метод для контроля структуры бумаги.

Многообразие подходов и методов определения различных параметров, характеризующих неравномерность просвета, часто приводит к несопоставимости результатов. Вследствие этого однородность просвета на практике определяется визуально, а в стандартах приводятся только качественные требования к однородности типа "просвет бумаги должен быть равномерным".

Равномерность просвета бумажного полотна обусловливается целым рядом факторов, описание которых и механизм взаимодействия раскрыты еще далеко не полностью. К ним следует отнести степень и характер помола волокнистой массы, наличие или отсутствие в массе наполняющих и проклеивающих веществ, величину концентрации массы, поступающей на сетку бумагоделательной машины, постоянство этой концентрации, скорость поступления массы на сетку относительно скорости самой сетки, условия тряски на сеточном столе, температуру бумажной массы при ее поступлении на сетку, рН среды при отливе бумаги, конструктивные особенности сеточного стола бумагоделательной машины и многие другие.

Группой ученых (Ю.Г. Малахова, В.В. Левшина, А.В. Бывшев) Сибирского государственного технологического университета (г. Красноярск) была поставлена задача - исследовать влияние композиционного состава на равномерность просвета бумажного полотна. Для ее реализации выбрали следующие методы определения просвета:

  • оптический, заключающийся в фиксировании колебаний белизны бумаги;
  • гравиметрический, основанный на колебаниях массы небольших участков бумажного полотна;
  • экспертный, основанный на чувственном восприятии просвета бумаги группой лиц.

Объектом исследования были:

  • беленая сульфитная целлюлоза хвойных пород, марка А-1 (Красноярский ЦБК);
  • беленая сульфатная целлюлоза хвойных пород, марка ХБ-4;
  • беленая сульфатная целлюлоза лиственных, марка СБ-1 (Братского ЛПК).

Таблица 1. Состав и степень помола композиционных смесей

№ смесиКомпозиционный состав, %Степень помола, °ШР
130% Хн/р(САЦ) + 70%Х32(САЦ)25
230% Хн/р(САЦ) + 70%Х40(САЦ)30
370% Хн/р(САЦ) + 30%Л38(САЦ)19
430% Хн/р(САЦ) + 70%Л38(САЦ)29
530% Хн/р(СИЦ) + 70%Х30(СИЦ)27
630% Хн/р(СИЦ) + 70%Х42(СИЦ)32
770% Хн/р(СИЦ) + 30%Л38(САЦ)22
830% Хн/р(СИЦ) + 70%Л38(САЦ)33

где X — целлюлоза хвойных пород, Л — лиственных; н/р — неразмолотая; 30, 32, 38, 40 — степень помола, °ШР; САЦ — сульфатная целлюлоза хвойных пород, марка ХБ-4; СИЦ — сульфитная целлюлоза хвойных пород, марка А-1

Размол целлюлозы проводился в лабораторном ролле при концентрации массы 1%. Были отобраны пробы со степенью помола 30 и 40°ШР. Были составлены композиционные смеси различного состава (табл. 1), в которых была определена степень помола.

Таблица 2. Результаты экспертного опроса

№ образцаЭкспертыСреднее значение
12345678910 
132220222232,0
243445444644,2
301122111000,9
467776767766,6
510012121121,0
644534544434,0
713432223232,5
876667676676,4

При определении просвета экспертным способом был использован метод ранжирования. В экспертном опросе участвовали 10 экспертов, которые расставили исследуемые образцы бумаги в порядке предпочтения, причем образец с худшим просветом получал ранг, равный 0, а с наилучшим - 7. Расчет коэффициента конкордации подтвердил согласованность мнений экспертов. Результаты экспертного опроса представлены в табл. 2, из которой видно, что лучший просвет имеют образцы № 4 и 8, удовлетворительный - № 2 и 6. Остальные образцы признаны неудовлетворительными по качеству просвета (№ 1, 3, 5, 7).

В основе определения просвета гравиметрическим методом лежит взвешивание образцов бумаги площадью 1 см и вычисление среднеквадратичного отклонения: чем больше эта величина, тем выше структурная неоднородность бумаги. Объем выборки - 50.

Известно, что показатель белизны (оптический метод) может косвенно характеризовать просвет бумаги, его определение в 50 точках бумажного листа и вычисление среднеквадратичного отклонения также могут дать количественную оценку равномерности просвета. Результаты определения просвета гравиметрическим и оптическим методами представлены в табл. 3.

Таблица 3. Определение просвета гравиметрическим и оптическим методами

/tr>
№ образцаСреднеквадратичное отклонение, найденное по методу
Гравиметрическому, г х 10-4Оптическому, %
12.240.51
22.400.29
32.860.57
41.920.39
53.640.41
62.580.52
73.670.69
82.020.26

Данные таблиц 2 и 3 были обработаны методом корреляционного анализа. Установлено, что между методами существует положительная корреляционная связь.

Таблица 4. Оценка качества просвета исследуемых образцов

ОценкаНомерсмесиКомпозиционный состав, %
Лучшие430% Хн/р(САЦ) + 70%Л38(САЦ)
830% Хн/р(СИЦ) + 70%Л38(САЦ)
Удовлетворительная230% Хн/р(САЦ) + 70%Х40(САЦ)
630% Хн/р(СИЦ) + 70%Х42(СИЦ)
Неудовлетворительная130% Хн/р(САЦ) + 70%Х32(САЦ)
370% Хн/р(САЦ) + 30%Л38(САЦ)
530% Хн/р(СИЦ) + 70%Х30(СИЦ)
770% Хн/р(СИЦ) + 30%Л32(САЦ)

Из этого следует, что исследуемые образцы бумаги по качеству просвета можно разделить на три группы: лучшие, удовлетворительные и неудовлетворительные (табл. 4). Установлено, что лучшим просветом отличаются образцы, состоящие из 30% неразмолотой целлюлозы хвойных пород (сульфатной или сульфитной) и 70% целлюлозы лиственных. Степень помола композиционных смесей № 4 и 8 равна в среднем 30°ШР. Такую же степень помола имеют образцы № 2 и 6, которые составлены из 30% неразмолотой целлюлозы и 70% размолотой до 40%, но просвет бумаги у этих образцов несколько хуже. Неудовлетворительным является просвет у образцов № 3 и 7, степень помола которых равна 20°ШР. Высокое содержание (70%) армирующего компонента - целлюлозы хвойных приводит к образованию более крупных флокенов, ухудшающих просвет бумаги. Образцы №1 и 5 имеют недостаточно развитую структуру наполнителя (которым является размолотая целлюлоза хвойных пород), что подтверждает не очень высокая степень помола смеси - 26 °ШР.

Измерение средней длины волокон исследуемых образцов показало, что для лучших образцов № 4 и 8 этот показатель равен 0,8 и 0,9 мм соответственно; для неудовлетворительных - от 0,9 мм до 1,4 мм. Между значением средней длины волокон и просветом существует положительная корреляционная связь (К=0,62).

Анализ фракционного состава показал, что в лучших образцах имеет место высокое содержание мелкой фракции (более 80%), в неудовлетворительных - от 45 до 65%. Содержание средней фракции в лучших образцах около 20%, в неудовлетворительных - от 30% до 45%.

Были построены гистограммы длины волокон для лучших и неудовлетворительных образцов, полученных лабораторным способом (рис. 1). Гистограммы для лучших образцов имеют пик, сдвинутый влево, основная часть волокон имеет длину (0,4-1,0) мм; в неудовлетворительных образцах достаточно много волокон длиной более 1 мм.

Такие же гистограммы были построены для лучших (№ 6 и № 10) и худших (№ 1 и № 7) образцов писчей бумаги, полученной промышленным способом. Лучшие по равномерности просвета и по качеству в целом промышленные образцы (№ 6 и № 10) состоят на 20-30% из целлюлозы хвойных пород и на 70-80% - лиственных, имеют среднюю длину около 1,0 мм, содержание мелкой фракции около 60%. Худшие образцы (№ 1 и № 7) состоят на 90-95% из целлюлозы хвойных, средняя длина - 1,2-1,6 мм, содержание мелкой фракции 30-40%.

КомпьюАрт 5'2001

i-type.ru
end --›
  Copyright©1998-2010
Nikolay Dubina | Николай Дубина
реклама

В настоящий момент под маркой Юнимакс магазин отопительной техники. | См. как купить парту lector www.2x2x2.ru .