Изучение влияния внешних факторов на изменение поверхностных и структурных характеристик картона толщиной 1–1,5мм (стр. 6 из 8)
Линейная плотность бумаги (картона) выражается величиной, получаемой делением массы 1 м2 в граммах на толщину в микрометрах, в г/см3. Она определяет плотность и пористость бумаги (картона). Так, чем выше показатель объемной массы, тем выше плотность бумаги и наоборот. Плотность чертежной бумаги, вырабатываемой из длинных и хорошо расщепленных волокон, составляет 0,8—0,9 г/см3, а рыхлая промокательная бумага, состоящая из плохо расщепленных волокон, имеет высокую впитываемость и объемную массу только 0,45 г/см3.
Необходимую плотность получают каландрированием. От плотности бумаги и картона зависит их паропроницаемость, воздухопроницаемость и впитываемость, что особенно важно при оценке качества писчей бумаги и картона.
Функциональные показатели, качества бумаги и картона: композиция бумажной массы (%), толщина (мкм), плотность (г/см3), расход волокнистых материалов на 1000 м2 (кг), размеры (форматы) бумаги (мм), масса бумаги площадью 1 м2 (г), светостойкость цветной бумаги (балл).
Надежность потребления и показатели качества бумаги и картона. Надежность потребления бумаги и картона — это потребительское свойство, обусловливающее сохранение основных параметров и их функционирование во времени и в пределах, соответствующих заданным условиям потребления. К ним относятся: сопротивление разрыву, излому, продавливанию, раздиранию, деформации и др.
Сопротивление разрыву — важнейший параметр бумаги и картона. При отливе бумажного полотна (картона) на сетке бумагоделательной машины большинство волокон располагается вдоль хода сетки. Поэтому прочность бумаги на разрыв выше в продольном направлении, чем в поперечном. И наоборот, растяжимость больше в поперечном направлении в 1,5— 2 раза, чем в продольном. Сопротивление бумаги (картона) разрыву характеризуется разрывным грузом (в кгс), а чаще — разрывной длиной в метрах. Под разрывной длиной понимают длину полоски бумаги в метрах, при которой эта полоска, подвешенная за один конец, разрывается под тяжестью собственной массы. Разрывная длина, которая дает представление о прочности бумаги на разрыв, зависит от длины и прочности применяемых волокнистых материалов, помола волокон и режима работы бумагоделательной машины. Так, бумага, изготовленная из целлюлозы или из льняных волокон, значительно прочнее бумаги, изготовленной из древесной массы. Бумага с разрывной длиной свыше 5000 м — очень прочная (калька бумажная), с разрывной длиной от 3500 до 5000 м — прочная (чертежная), с длиной от 2000 до 3500 м — средней прочности (писчая) и с разрывной длиной до 2000 м — слабая.
Определение: DIN 53115 с использованием испытательного устройства Брехт Имсет, значение в Дж/м.
Сопротивление излому бумаги и картона характеризуется числом двойных перегибов на 180", которое может выдержать образец до полного разрыва. Число двойных перегибов в направлении вдоль полотна больше, чем поперек. Чем толще бумага (картон), тем больше число двойных перегибов. Такой показатель, как сопротивление излому, имеет большое значение для переплетного картона, документальной, чертежной и картографической бумаги, т. е. бумаги, которую при использовании приходится неоднократно складывать и разворачивать. Рисовальная бумага выдерживает 30—200 двойных перегибов, чертежная прозрачная — 900—2000.
Определение: DIN 52123, Часть 1 – метод длины собственной частоты и DIN 52121 – метод стержня, значение в H/мм.
Сопротивление надлому характеризуется величиной угла надлома, при котором разрушается поверхность картона.
Сопротивление продавливанию — это способность бумаги (картона) противостоять силам, действующим перпендикулярно ее поверхности (в кгс/см2). Сопротивление продавливанию зависит от помола массы, композиции, отлива на сетке, прессования, сушки, отделки и массы в 1 м2 и др. Этот показатель важен для картона, папиросной, мешочной и другой бумаги. Так, для папиросной бумаги сопротивление продавливанию установлено в 4—5 кгс/см2. Особое значение имеет сопротивление продавливанию для копировальной бумаги, так как она испытывает значительное давление букв при печатании.
Сопротивление раздиранию — показатель, который выражается усилием, необходимым для раздирания картона или бумаги (в гс). Этот показатель позволяет судить о величине усилия в граммах, необходимого для раздирания предварительно надрезанного образца бумаги (картона). Показатель важен для печатной бумаги, так как при прохождении через типографские машины обрывы полотна бумаги, как правило, начинаются с надрыва кромки (при изготовлении беловых товаров).
Определение: DIN 53112 Часть1 с использованием устройства для испытаний на стяжение; значение в N (прочность при растяжении) и в % (удлинение при разрыве).
Деформация бумаги (картона)—особенно важный показатель для бумаги, на которую наносятся рисунки при многокрасочной печати (картографическая, для карт и др.). Различают два вида деформации: линейную и остаточную. Линейная деформация— это увеличение длины и ширины бумаги после обработки ее водой, выраженное в процентах по отношению к первоначальным размерам сухого листа. Остаточная деформация — это сокращение размеров увлажненного листа бумаги при высушивании, выраженное в процентах по отношению к первоначальным размерам сухого листа.
Показатели надежности бумаги и картона: разрывная длина (м), прочность на излом при многократных перегибах (число двойных перегибов), сопротивление раздиранию (мН), влагопрочность (%), стойкость поверхности бумаги к выщипыванию (м/с), потери сопротивления излому при нагревании (%), линейная деформация (%).
Эргономические свойства и показатели качества бумаги и картона. Эргономические свойства бумаги и картона обусловливают удобства пользования ими потребителем. Так, степень проклейки характеризует сопротивление бумаги (картона) произвольному проникновению чернил, туши и их растеканию по поверхности бумаги. Бумага должна быть такой, чтобы при нанесении письма или чертежа чернилами или тушью они не растекались по поверхности.
Степень проклейки картона выражается в процентном содержании проклеивающего вещества, а бумаги — шириной штриха в миллиметрах при нанесении чернил, туши, краски, если они не растекаются и не проходят на обратную сторону (это штриховой метод определения проклейки). Так, степень проклейки писчей бумаги—1,25 мм, чертежной — 2, а под карандаш— до 1,25 мм.
Гладкость" бумаги (картона)—один из важнейших показателей эргономических свойств. Чем выше гладкость, тем равномернее ложатся чернила, краски, печать. Гладкость бумаги зависит от длины и толщины ее волокна, степени наполнения и глазировки. Гладкость выражается в секундах, необходимых для прохождения 10 мл воздуха между поверхностью образца бумаги и стеклянной полированной пластинкой при постоянном давлении на бумагу 1 кгс/см2. Чем выше гладкость поверхности бумаги, тем теснее ее контакт с пластиной и тем больше потребуется времени для прохождения воздуха. Наиболее высокая гладкость 400—600 с у мелованной бумаги, а у чертежной и рисовальной — только 30 с.
Эстетические свойства и показатели качества бумаги и картона. Эстетические свойства изделий, в данном случае бумаги и картона, определяются их внешним видом. Он характеризуется белизной, цветом, оттенком, сорностью и другими показателями.
Цвет — один из основных показателей внешнего вида бумаги (картона) и характеризует пригодность бумаги для письма, печати и других целей.
Оттенок бумаги, устанавливаемый для белой и цветной бумаги, должен соответствовать оттенку установленного образца. Для этого в бумажную массу вводят красители. В процессе выработки бумаги ее оттенок может меняться из-за нарушения технологического режима, характера помола массы, наполняющих и красящих веществ и других факторов.
Раковистость — дефект покровного слоя бумаги или картона. Определяется числом раковин.
Эстетические показатели качества бумаги и картона: белизна (%), непрозрачность (%), просвечиваемость и лоск (%), раковистость (шт.), светостойкость цветной бумаги (балл), сорность (шт.), разница значений белизны по сторонам (%), показатель качества исполнения маркировки.
Безопасность потребления и показатели качества бумаги и картона. Безопасность потребления бумаги и картона обеспечивает защиту человека от опасных и вредных воздействий, возникающих при их использовании. Это — отсутствие режущих кромок, допустимость определенной кислотности, щелочности и др. Кислотность покровного слоя бумаги характеризуется концентрацией ионов водорода — рН покровного слоя.
При проверке и тестировании бумаги и картона необходимо соблюдать климатические условия по DIN EN 20187 или ISO 187 и обращать внимание на пробные образцы по DIN / ISO 186.
Таблица 5
Показатели для испытаний бумаги и картона (обзор)
4. Приборы для исследования картона
Автоанализатор сопротивления раздиру - UL7
Рисунок. Аппарат для испытания бумаги на раздир
♦ соответствие требованиям международных и российских стандартов;
♦ автоматический подбор величины груза маятника для конкретного материала;
♦ быстрая и надежная система сбора данных;
♦ пневматическое закрепление образца;
♦ набор грузов для анализа по всем международным стандартам...
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
♦ полимерные пленки (ПЭ, ПП, ПВХ, ПЭТ);
♦ многослойные фольги;
♦ уплотнительные материалы;
♦ бумага;
♦ текстиль.
ПРИНЦИП РАБОТЫ
Принцип работы прибора основан на методе Эльмендорфа. Анализатор осуществляет измерение силы и расчет ее среднего значения при раздирании испытываемого образца. Измеряемая сила, производящая работу по раздиранию образца, преобразуется в изменение потенциальной энергии маятника, раздирающего образец при движении к положению равновесия. Изменение потенциальной энергии маятника вызывает изменение угла его поворота, пропорциональное совершенной работе. Отношение затраченной энергии к длине раздирания численно равно среднему значению силы при раздирании образца.