автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.03, диссертация на тему:Деформативность книжно-журнальной бумаги для офсетного способа печати

рть О*

На правах рукописи

Филиппов Илья Борисович

ДЕФОРМАТИВНОСТЬ КНИЖНО-ЖУРНАЛЬНОЙ БУМАГИ ДЛЯ ОФСЕТНОГО СПОСОБА ПЕЧАТИ

05.2] .03 - "Технология и оборудование химической переработки древесины; химия древесины"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Архангельск -1998

Работа выполнена на кафедре технологии целлюлозно-бумажного производства Архангельского государственного технического университета

Научные руководители:

доктор химических наук, профессор

кандидат технических наук, профессор

Комаров Валерий Иванович

Соколов Олег Михайлович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

кандидат технических наук

Чижов Георгий Иванович Никитин Андрей Викторович

Ведущая организация АО "Сыктывкарский ЛГПС

Защита диссертации состоится декабря 1998 г.

В 10°°часов на заседании диссертационного совета К 064.60.01 В Архангельском государственном техническом университете по адресу: 163007, г.Архангельск, Набережная Северной Двины, 17

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Архангельского государственного технического университета.

Автореферат разослан ноября 1998 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Т.Э. Скребец

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Первопричина сбоев в работе печатных машин и возникновения брака при печати - это низкие значения и высокая вариация деформационных характеристик бумаги, особенно показателей, характеризующих ее жесткость при приложении растягивающей (начальный модуль упругости) и изгибающей (жесткость при изгибе) нагрузок. В отечественной практике при оценке и управлении качеством офсетной бумаги эти ключевые характеристики не учитываются и не нормируются стандартами. Высокое и стабильное качество офсетной бумаги обусловлено наличием эффективной комплексной системы оценки и управления качеством продукции, необходимым условием которой является учет не только нормируемых сегодня прочностных характеристик, но еще и ряда деформационных показателей.

Это определяет целесообразность проведения комплексных исследований формирования и взаимосвязи фундаментальных (по Кларку), деформационных и прочностных свойств полуфабрикатов, бумажной массы и готовой бумаги. Актуальность и значимость таких исследований подтверждается их включением в подпрограмму "Комплексное использование и воспроизводство древесного сырья" Федеральной целевой научно-технической программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения" и в работу по Гранту Министерства общего и профессионального образования РФ.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей диссертационной работы является исследование деформативности книжно-журнальной бумаги для офсетного способа печати при растяжении и изгибе, а также разработка рекомендаций для совершенствования технологических режимов производства данного вида бумаги, обеспечивающих заданный уровень потребительских свойств и возможность прогнозирования деформационных и прочностных свойств.

Для достижения цели исследования определены следующие задачи: я исследование фундаментальных, деформационных и прочностных свойств полуфабрикатов, используемых для производства книжно-журнальной бумаги для офсетного способа печати, их вариации в производственных условиях и влияния на деформативность и прочность бумаги;

■ оценка влияния основных технологических факторов на фундаментальные, деформационные и нрочностныс свойства бумажной массы и бумаги;

■ Ьптимизация основных процессов производства с применением метода математического планирования эксперимента с целью получения офсетной бумаги с повышенными характеристиками деформативности и прочности;

■ оценка возможности использования теорий прочности, используемых при исследовании смесей полимеров и композитных материалов, применительно к смесям (композициям) бумажной массы;

■ изучение характера и тесноты корреляции между фундаментальными, деформационными и прочностными свойствами полуфабрикатов, бумажной массы и бумаги с целью разработки методов и моделей для прогнозирования деформационных и прочностных свойств исследуемого вида бумаги.

Научная новизна. Получили дальнейшее развитие и экспериментальное обоснование представления о влиянии фундаментальных свойств волокна и технологических факторов процессов производства на деформативность полуфабрикатов, используемых при производстве бумаги, бумажной массы и готовой бумаги. Установлена избирательность влияния фундаментальных свойств волокон и технологических факторов на характеристики деформативности и прочности книжно-журнальной бумаги для офсетного способа печати.

Получил экспериментальное обоснование подход к трактовке свойств смесей (композиций) волокнистых полуфабрикатов, основывающийся на упругих свойствах исходных компонентов.

Практическая ценность. Практическая апробация результатов исследований проведена в 1995 году в рамках хозяйственного договора с АО "Сыктывкарский ЛПК" на бумагоделательной машине № 5. Данные исследования позволяют оптимизировать производство книжно-журнальной бумага на Б ДМ.

На защиту выносятся:

■ сравнительные данные о вариации различных свойств полуфабрикатов, используемых для производства книжно-журнальной бумаги для офсетного способа печати. Установленные закономерности влияния технологических факторов процессов производства бумаги на величину и вариацию фундаменталь-

ных, прочностных и деформационных характеристик бумажной массы и готовой бумаги;

В данные по оптимизации процессов подготовки бумажной массы и процессов производства бумаги на БДМ, проводившейся с целью выявления условий получения офсетной бумаги с повышенными показателями деформатив-ности;

■ теоретические положения о прочности и деформативности смесей (композиций) целлюлозных волокнистых материалов и механической массы;

■ установленные закономерности взаимосвязи фундаментальных свойств волокон полуфабрикатов, бумажной массы и готовой бумаги с их деформационными и прочностными характеристиками;

в модели, разработанные для прогнозирования свойств деформативности и прочности полуфабрикатов бумажного производства, бумажной массы и офсетной бумаги.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на всероссийских совещаниях в г.Сыктывкаре (1994, 1996г.г.), международной (1997г.) и региональной (1998г.) конференциях в г.Архангельске, а также на ежегодных конференциях Архангельского государственного технического университета и получили положительную оценку.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 15 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит: из введения; обзора литературы; методической части; экспериментальной части, включающей пять разделов; общих выводов и приложения. Содержание работы изложено на 197 страницах, включая 41 рисунок и 44 таблицы, библиография содержит 158 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В обзоре литературы показано, что основной причиной сбоев в работе полиграфического оборудования и снижения качества печати является склонность бумаги к образованию физически нестабильных морщин. Их возникновение определяется жесткостью бумаги при приложении растягивающей и изгибающей

нагрузок. Однако в отечественной практике при оценке и управлении качеством . офсетной бумаги указанные деформационные характеристики не используются.

На сегодняшний день остается практически открытым вопрос о влиянии технологических факторов и структуры целлюлозно-бумажных материалов на их деформационные свойства. Имеющиеся теории деформативности и прочности бумаги носят в основном общий характер, что накладывает определенные ограничения на их использование дня трактовки экспериментальных данных и для прогнозирования свойств целлюлозно-бумажных материалов.

Поскольку целлюлозные волокнистые материалы проявляют признаки свойств и полимеров, и композитов, то представляется целесообразным для трактовки результатов исследований использовать основные положения теорий деформативности и прочности композитных и полимерных материалов.

Методики исследования. В работе использовались образцы хвойной и лиственной сульфатной беленой целлюлозы, хвойной и лиственной ХТММ, ТММ, бумажной массы (из различных точек технологического потока) и образцы бумаги для офсетного способа печати производственного и лабораторного изготовления. Для испытаний образцов применялись стандартные и оригинальные методики, в том числе усовершенствованный способ оценки деформационных свойств целлюлозно-бумажных материалов при помощи математической обработки индикаторной диаграммы "усилие-удлинение" ("Р-Д1"), получаемой при испытаниях на растяжение.

Применялись методы: математического планирования эксперимента; парного, частного и множественного корреляционного анализа; множественного регрессионного анализа и статистического анализа.

Экспериментальная часть состоит из 5 разделов.

1. Общие положения

Для достижения цели и решения задач исследования работа проводилась в три этапа.

На первом этапе проводился пассивный эксперимент, в ходе которого производился отбор проб в 14 точках технологического потока, что позволило оценить динамику формирования свойств деформативности в условиях, когда управление процессами направлено на выработку бумаги с повышенной прочно-

стьго, критически оценить режим действующего производства и выявить ряд слабых мест в технологическом потоке. Результаты представлены во 2 и 3 разделах.

На втором этапе исследований был проведен ряд активных производственных и лабораторных экспериментов, в задачи которых входило: исследование влияния переменных факторов процессов подготовки бумажной массы к отливу и некоторых параметров работы БДМ на деформативность полуфабрикатов, бумажной массы и бумаги; оптимизация основных процессов производства бумаги; оценка возможности использования основных положений теории прочности смесей полимеров и теории прочности композитных материалов применительно к смесям волокнистых полуфабрикатов. Результаты представлены в разделе 4.

На третьем этапе на основе экспериментальных данных, полученных при проведении первого и второго этапов работы оценены: корреляция фундаментальных свойств исследуемых материалов с деформационными и прочностными характеристиками и предложены математические модели для их прогнозирования. Результаты представлены в 5 разделе.

2. Сравнительная характеристика исходных полуфабрикатов бумажного производства

В данном разделе представлены результаты статистической обработки данных, полученных в ходе контроля качества поступающих на бумажную фабрику полуфабрикатов (см. табл.1).

Показано, что в большинстве случаев коэффициенты вариации выше 5 %, считающихся приемлемыми в целлюлозно-бумажном производстве. Как и ожидалось, образцы хвойной целлюлозы оказались наиболее прочными. Более высокие характеристики деформативности обнаружила лиственная целлюлоза. Вариация характеристик деформативности у механических масс выше, чем у целлюлоз, что обусловлено более высокой вариацией у этих полуфабрикатов когезион-ной способности и средней длины волокна. В отличие от характеристик деформативности, характеристики прочности у механических масс более стабильны.

3. Формирование свойств деформативности и прочности в процессах производства офсетной бумаги

Формирование свойств в процессе размола. Наблюдения, проводившиеся в

течении квартала, выявили низкую стабильность параметров работы размоль-

ного оборудования. Значительные колебания нагрузки на привод мельниц и низкая стабильность качества исходных полуфабрикатов обусловили высокую вариацию свойств и у размолотых полуфабрикатов (табл.2.).

Таблица 1.

Физико-механические свойства полуфабрикатов, поступающих на бумажную фабрику

Характе- Пока- Хвойная Листвен. Хвойная Листвен. ТММ

ристики затель целлюлоза целлюлоза ХТММ ХТММ

БУ.МПа Хср 2,79 2,28 3,45 3,48 2,99

к% 11,3 11,6 14,4 11,7 20,7

1-<„ м ЗЬ-ср 3080 2210 2190 2130 1840

к% 9,5 10,2 11,9 12,4 8,9

V, см3/г ХСр 1,68 1,64 1,96 1,90 2,21

У,% 4,5 4,5 6,7 7,8 4,1 ,

1с мм ХСр 2,04 1,14 1,84 1,6 1,58

У,% 16,1 14,6 18,5 28,2 25,7

Ь, м Хср 5060 4350 4280 . 4300 3020

К,% 23,3 23,0 10,8 12,9 9,2

Ар, мДж Хср 48,2 29,0 29,3 28,5 18,1

У,% 22,4 25,7 13,9 19,4 10,4

Е,,МПа Хср 3500 3920 2890 2740 1940

У,% 24,8 20,5 30,7 20,7 19,1

Д., МПа Хср 1710 2050 1700 1650 1200

У,% 19,9 11,6 25,7 19,6 17,7

Ер, МПа Хср 625 775 740 740 520

к% 25,4 15,2 34,4 24,4 17,7

е„, % Хср 1,91 1,33 1,42 1,35 1,23

к% 13,0 13,2 7,3 9,9 7,9

Размол целлюлоз, как и ожидалось, приводил к росту сил когезии (8У) снижению средней длины волокна (1сР) и пухлости (V) образцов. Вариация большинства из фундаментальных характеристик хвойной и лиственной целлюлозы возрастала. Возрастала после размола и жесткость при растяжении. Размол хвойной целлюлозы не привел к существенному изменению статической прочности (Ь), в то время как у лиственной целлюлозы наблюдался рост прочности. Стабильность прочностных характеристик в обоих случаях возрастала. Исключение составляет работа разрушения (Ар), величина которой зависит от способности материала деформироваться (ер).

Размол смеси механических масс не сопровождался изменением когезион-ной способности. Пухлость и средняя длина волокна (Цр) после размола снижались. Эти изменения в структуре образцов не вызывали какого-либо суще-

ственного изменения прочностных характеристик, но увеличение после размола относительного содержания коротковолокнистых фракций и связанное с этим снижение пухлости способствовало формированию более жесткого при растяжении листа. Вариация большинства физико-механических характеристик в данном случае снижалась, но была выше 5 %.

Таблица 2.

Влияние процесса размола на физико-механические характеристики полуфабрикатов

Пока- Хв, целлюлоза Листв. целлюлоза Смесь мех, масс

Характеристики затель до после до после ДО после

размола размола размола размола размола размола

SV, МПа Хср 2,79 2,90 2,28 2,60 3,50 3,50

У,% 11,3 14,8 11,6 11,4 10,1 8,9

U, м ХСр 3080 2790 2210 2420 2230 2210

к% 9,5 15,3 10,2 16,5 8,9 4,3

V, см3/г Хср 1,68 1,65 1,64 1,64 1,95 1,86

к% 4,5 4,9 4,5 5,0 3,7 2,6

Ц>, мм ХСр 2,04 1,73 1,31 1,14 1,57 1,32

У,% 16,1 17,2 21,0 14,6 21,5 5,3

L, м Хср 5060 4960 4350 4620 4210 4180

У.% 23,3 11,5 23,0 12,1 8,5 6,5

Ар, мДж ХСр 48,2 43,4 29,0 33,4 26,1 24,5

У,% 22,:2 30,6 25,7 27,0 24,3 12,7

Ei, МПа Хср 3500 4130 3920 4210 2760 2970

24,8 17,8 20,1 19,8 14,3 11,4

Б,, МПа Хср 1710 2110 2050 2190 1700 1900

У,% 20,0 14,5 11,7 10,9 14,4 7,4

Ер, МПа Хср 620 800 780 890 750 900

У,% 25,4 29,9 15,2 21,2 19,9 14.0

Ер,% Хср 1,91 1,65 1,33 1,39 1,30 1,22

У,% 13,0 20,0 13,2 18,3 9,8 1,5

Формирование свойств при составлении композиции по волокну. Составление композиции бумаги по волокну в исследуемом технологическом потоке производится в 3 этапа: 1 - смешивание размолотых целлюлоз, 2 - смешивание не-размолотых механических масс, 3 - смешивание целлюлоз и механических масс. Низкая стабильность свойств исходных полуфабрикатов обусловила наличие большого разнообразия вариантов смесей (композиций) и высокую вариацию их свойств, но позволила оценить влияние упругих свойств исходных компонентов на физико-механические характеристики смесей. Обнаружено, что при составлении бинарных композиций для получения материала с повышенными характеристиками деформативности и прочности необходимо, чтобы упругие свойства

армирующего компонента были выше, чем у матрицы.'В этих условиях свойства композиции имеют положительное отклонение от закона аддитивности. При сложном составе смеси (5 полуфабрикатов) происходит усреднение большинства свойств.

Формирование свойств в ряду "напорный ящик - накат БДМ - суперкаландр ". При проведении эксперимента статистической обработке подвергались результаты физико-механических испытаний и данные производственного контроля.

Результаты обработки указывают на низкую стабильность параметров работы БДМ. Это обусловило то, что при прохождении бумаги через БДМ возрастает вариация всех физико-механических характеристик (см. табл.3.). Обработка бумаги в суперкаландре не значительно сказывается на величине коэффициентов вариации.

Таблица 3.

Динамика изменения физико-механических характеристик бумажной массы и _бумаги в процессе производства на БДМ и суперкаландрирования_

Характеристики Масса из напорного ящика Бумага на накате БДМ Бумага после суперкаландра

X У,% X X У,%

V, см3/г 1,79 3,61 1,87 4,6 1,23 5,9

Дж/м2 145 10,0 143 13,7 141 13,0

Ь, м 4510 7,8 5650 14,6 5230 14,3

А», мДж 30,6 12,8 37,0 24,1 33,0 22,8

ЕьМПа 3390 15,0 ЗВ60 16,8 5340 17,3

Е„МПа 1930 13,5 2490 24,8 3400 18,4

Е2, МПа 830 20,3 1080 22,4 1620 36,1

1,36 6,9 1,16 14,9 1,14 12,0

Более высокие жесткость и прочность бумаги на накате, по сравнению с образцами из бумажной массы, объясняются ориентацией волокон. Результатом уплотнения структуры и снижения толщины бумажного листа после суперкаландрирования является рост жесткости бумаги при растяжении. Некоторое снижение прочности суперкалан дрировашгой бумаги обусловлено наличием в ее структуре необратимых деформаций в поверхностных слоях бумаги.

4. Влияние переменных факторов процессов производства офсетной бумаги на деформативность и прочность полуфабрикатов, бумажной массы и готовой бумаги

Влияние переменных факторов процесса размола. В данном разделе представлены результаты производственного эксперимента по исследованию влияния степени присадки дисков мельницы и концентрации волокнистой суспензии на физико-механические свойства полуфабрикатов. Варьирование факторов осуществлялось в рамках действующего регламента. По результатам испытаний были получены адекватные модели, при анализе которых установлено, что факторы процесса размола оказывают избирательное влияние на характеристики деформативности и прочности, а характер и степень их влияния зависит от вида материала. Были рассчитаны параметры процесса, обеспечивающие получение полуфабрикатов с максимальными характеристиками и выявлены оптимальные условия размола (табл.4.).

Таблица 4.

Параметры работы размольного оборудования для достижения максимальных характеристик полуфабрикатов и оптимальные условия процесса размола

Условия процесса Физико-механические характеристики

присадка дисков, концентрация, Ь, м Р», м/с ЕьМПа Е1,

% % кНхсм2

хвойная целлюлоза

90 3,25 7560* 2,48 6200 25,5

60 2,20 6780 2.58 5200 36.1

100 3,25 7520 2,50 6410 25,1

40 2,20 6440 2,56 5060 Лбд!

100** 2,50 7090 2,51 5850 31,9

лиственная целлюлоза

80 2,80 6070 2.50 6420 22,1

80 3,64 5600 2,40 6950 22,2

0 2,80 4940 2,25 5800

50 2,80 5850 2,43 6550 25,3

смесь механических масс

0 4,50 4030 2.10 2690 17,5

100 3,25 3420 1,78 2170 21,5

40 2,50 3190 2,14 2290 16,5

100 2,90 3360 1,81 2290 21,0

* - подчеркнуты максимальные величины характеристик; ** - жирным шрифтом выде-

лены оптимальные условия процесса размола

Влияние композиции по волокну. Исследовались динамика формирования свойств бинарных смесей целлюлозных полуфабрикатов и влияние относительного содержания различных видов механических масс на свойства бумажной массы.

При исследовании бинарных смесей композиция состояла из коротко- и длинноволокнистых полуфабрикатов (лиственная и хвойная целлюлоза). Первый компонент был принят матрицей, а второй - армирующим. Были изготовлены образцы смесей, в которых соотношение начальных модулей упругости армирующего компонента и матрицы составляли: 0,82 и 1,87.

Характер экспериментальных зависимостей (см. рис.1.) позволяет утверждать, что для получения материала с повышенными показателями деформатив-ности и прочности необходимо, чтобы относительное содержание компонента, обладающего пониженными упругопластическими (независимо от того, какой это компонент коротко- или длинноволокнистый), составляло порядка 15-25 %. Оптимальным, как с технологической, так и экономической точек зрения, представляется вариант смеси, когда хвойная целлюлоза содержится в композиции в меньшем количестве и обладает пониженными по сравнению с лиственной целлюлозой прочностными и упругопластическими характеристиками.

L. м1 L, м *

4600

3900

3200

2500

1800А

"0 25 50 75 100

Доля армиующенш компонента, %

"0 „25 50 75 100

Доля армиующенго компонента, %

а б

Рис. 1. Влияние содержания армирующего компонента на разрывную длину образцов из смесей целлюлозных полуфабрикатов при соотношении Е1Л/Е1м: а - 0,82; б -1,87.

Для изучении влияния относительного содержания механических масс были изготовлены образцы в композиции, которых относительное содержание целлюлозных полуфабрикатов бьио постоянным (25 %), а содержание ХТММ (хвойной и лиственной) и ТММ варьировалось от 12,5 до 35,5 % (суммарное содержание 75 %). Установлено избирательное влияние состава композиции на деформативность и прочность бумажной массы. Показано, что из-за сложного характера взаимодействия большого количества полуфабрикатов (в данном слу-

чае пяти) и большого числа субъективных факторов решение задачи надежного управления качеством бумажной массы представляется затруднительным.

Влияние композиции по химикатам. Был проведен планированный эксперимент с использованием четырех факторов, в ходе которого исследовалось влияние следующих химикатов: X) - укрепленного канифольного клея, расход варьировался от 0 до 2 % от массы а.с. волокна; Х2 - модифицированного крахмального клея (расход от 0,5 до 2,5 %); Хз - каолина (9,3-27,9 %); Х4 - флокулян-та "Перкол-63" (0,00-0,08 %). Используя полученные адекватные модели, было установлено, что исследуемые факторы избирательно влияют иа характеристики деформативностя и прочности образцов, обнаружена высокая степень парных взаимодействий факторов, когда характер влияния одного из гак зависит от расхода другого, предложены оптимальные условия проведения процесса составления композиции бумаги по химикатам.

Влияние некоторых параметров работы БДМ. В данном разделе представлены результаты производственного эксперимента, в ходе которого путем активного воздействия исследовалось влияние на свойства офсетной бумаги следующих переменных факторов: соотношения скоростей струи массы и сетки БДМ (Кц), массы 1 м2 бумаги и натяжения сушильного сукна в третьей сушильной группе. Установлено, что для повышения величины характеристик деформа-тивности офсетной бумаги величина Кц в пределах от 0,97 до 1,02 должна возрастать, а для повышения характеристик прочности снижаться. Увеличение массы 1 м2 с 55 до 60 г способствует повышению жесткости при растяжении, величины прочностных характеристик при этом изменяются слабо. Повышение степени натяжения сушильного сукна ведет к снижению жесткости и незначительному росту прочности при растяжении. Показана избирательность влияния параметров работы БДМ на характеристики деформагивноеш и прочности, что позволяет осуществлять целенаправленное воздействие на ту или иную группу характеристик.

5. Прогнозирование характ еристик деформативности и прочности целлюлозно-бумажных материалов

Одним из способов исследования и прогнозирования свойств конструкционных материалов является разработка математических моделей, в которых выходной параметр - это прогнозируемое свойство, а в качестве входных парамет-

ров использованы показатели, характеризующие структуру исследуемого материала. Для целлюлозно-бумажных материалов в качестве входных параметров модели могут быть использованы фундаментальные свойства волокон. Первым этапом на пути прогнозирования стандартных и перспективных показателей качества исследуемых в данной работе волокнистых материалов является корреляционный анализ. Результаты расчета коэффициентов частной и множественной корреляции представлены в табл.5.

Таблица 5.

Корреляция фундаментальных свойств волокна и физико-механических характеристик _целлюлозно-бумажных материалов_

Характеристики Вид корреляции Фундаментальные свойства

и 1 БУ | V | 1ч

хвойная целлюлоза

Ь частная -0,316 | 0,385 | -0,353 | 0,297

множественная 0,959*

Е, частная -0,308 | 0.128 | -0,818 | -0,639

множественная 0,972

лиственная целлюлоза

Ь частная -0,725 | -0,723 | -0,942 | 0,919

множественная 0,993

Е, частная 0,318 | 0,282 | -0,489 | 0,406

множественная 0,862

смесь механических масс

частная 0,364 | -0,438 | -0,437 | -0,272

множественная 0,652

Е, частная -0,387 | -0,525 | 0,081 | -0,067

множественная 0,640

бумажная масса

Ь частная -0,159 | 0,690 | -0,288 | -0,024

множественная 0,736

Е1 частная 0,147 | 0,555 | 0,135 | 0,015

множественная 0,684

офсетная бумага

Ь частная -0,557 | -0,637 | 0,527 | 0,312

множественная 0,671

Е, частная 0,063 1 -0,186 1 -0,012 1 -0,821

множественная 0,912

* - значимые коэ< )фициенты корреляции выделены жирным шрифтом.

Обнаруженные в большинстве случаев низкие значения парной и частной корреляции в сочетании с высокой теснотой множественной свидетельствуют о более сильном совокупном влиянии фундаментальных факторов на деформаци-

онные и прочностные свойства исследуемых материалов. Отсутствие общих закономерностей в тесноте корреляции при переходе от одного вида материала к другому указывают на то, что характер и теснота связи фундаментальных свойств с физико-механическими характеристиками зависит от вида материала, его структуры и способа выработки. Характеристики деформативности и прочности, обладая различной физической природой, определяются у всех видов исследованных материалов индивидуальным сочетанием фундаментальных свойств волокна.

Для прогнозирования деформационных и прочностных свойств исследуемых материалов предложены четырехфакгорные линейные модели вида:

У=Ь0+Ь1Х1+Ь2Х2+Ь3Х3+Ь4Х4 (1)

где У - исследуемое свойство; Ъ„..Ь4 - коэффициенты уравнения регрессии; Х1 -когезионпая способность волокон (для полуфабрикатов и бумажной массы), МПа или адгезия по Скотту (для офсетной бумаги), Дж/м2; Х2 - пухлость образцов, см3/г; Хз - средняя длина волокна, мм; Х4 - собственная прочность волокон (нулевая разрывная длина), м. Коэффициенты уравнений регрессии представлены в табл.6.

Таблица 6.

Коэффициенты уравнений регрессии для характеристик деформативности и __прочности исследуемых образцов___

Характеристики Коэффициенты уравнения регрессии Погр. Коэфф.

Ьо Ь, Ь; Ь3 Ь4:: ■ аппрокс корр-ии

хвойная целлюлоза

6620,3 601,02 -3135,1 -728,99 1,184 3,6 0,959

Е, 22275,3 99,87 -6318,0 -379,24 -1,692 2,4 0,972

лиственная целлюлоза

Ь 10780,6 -250,93 -4458,1 -584,40 1,075 - 1,0 0,993

Е, 8417,3 409,93 -5182,1 1082,12 1,194 5,1 0,862

бумажная масса

Ь 4633,7 757,01 -1271,4 -36,52 -0,187 2,9 0,907

Е, 537,2 525,18 312,59 477,38 -0,108 3,5 0,897

офсетная бумага

ср 90,4 -0,13 -12,84 -21,54 0,001 2,8 0,896

Е, 15675,3 -8,54 -73,35 496,09 -1,044 2,6 0,912

Обобщение результатов корреляционного и регрессионного анализов показывает, что характер и степень влияния фундаментальных факторов на физико-механические свойства образцов зависит от вида материала, прочность и жест-

кость у всех исследованных материалов, кроме лиственной целлюлозы, определяется различным сочетанием факторов, в случае целлюлозных полуфабрикатов доминирующими факторами являются пухлость образцов и прочность волокон, в случае бумажной массы - пухлость и когезионная способность, а у бумаги -пухлость и средняя длина волокна.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Установлено, что полуфабрикаты, используемые для производства

книядао-журнальной бумаги для офсетного способа печати, в порядке убывания деформационных свойств можно расположить в следующем порядке: лиственная беленая сульфатная целлюлоза; хвойная беленая сульфатная целлюлоза; ХТММ из хвойных пород древесины; ХТММ из лиственных пород древесины; ТММ.

2. Показано, что в производственных условиях у полуфабрикатов наблюдается высокая нестабильность фундаментальных, деформационных и прочностных свойств. Причем у механических масс по сравнению с целлюлозой большей вариацией обладают фундаментальные и деформационные характеристики, а характеристики прочности более стабильны.

3. Установлено, что жесткость при растяжении исследуемой бумаги в производственных условиях формируется в основном регулированием процессов размола полуфабрикатов, напуска бумажной массы на сетку БДМ и суперкаландрирования.

4. Жесткость при изгибе в производственных условиях формируется главным образом регулированием процессов напуска бумажной массы на сетку БДМ и регулированием массы 1 м2 бумаги.

5. При применении методов математического планирования проведена оптимизация процессов производства, позволившая получить бумагу с повышенными деформационными или прочностными свойствами. При этом установлена избирательность влияния основных технологических факторов производства на характеристики деформативности или прочности книжно-журнальной бумаги для офсетного способа печати.

6. Установлено, что законы, сформулированные в теории прочности композитных материалов, армированных дискретным волокном, применимы для получения смесей (композиций) волокнистых полуфабрикатов. Оптимальные условия получения бинарныхсмесей с повышенными характеристиками деформативности и прочности достигаются, когда относительное содержание компонента с пониженными упругопластическими свойствами (вне зависимости от того, какой это компонент: коротко- или длинноволокнистый) составляет от 15 до 20 %. Для композиций с равным (или близким) относительным содержанием компонентов наилучшие результаты достигаются при соотношении начальных модулей упругости армирующего компонента и матрицы более 1,5 (Е1а/Ещ>1,5).

7. Показано, что величины характеристик деформативности и прочности образцов из полуфабрикатов, бумажной массы и готовой бумаги определяются совокупным воздействием величин фундаментальных свойств. Характер и степень влияния фундаментальных факторов при этом зависит от вида материала и для каждой из характеристик определяется индивидуальным сочетанием факторов.

8. Предложены регрессионные модели, учитывающие фундаментальные свойства волокон, образующих структуру образцов полуфабрикатов, бумажной массы и бумаги и позволяющие в рамках заданного технологического процесса прогнозировать величину характеристик деформативности и прочности исследованных видов материала.

Основное содержание работы изложено в работах:

1. Комаров В.И., Филиппов И.Б., Котова В.И. Влияние композиции по волокну на деформативность бумаги (тезисы) // Лесохимия и органический синтез. Тезисы докладов 1 всесоюзного совещания. Коми научный центр УрО РАН. - Сыктывкар: 1994. -С. 67.

2. Комаров В.И., Филиппов И.Б., Котова В.И. Влияние проклейки на деформативность бумаги (тезисы) // Лесохимия.и органический синтез. Тезисы докладов 1 всесоюзного совещания. Коми научный центр УрО РАН. - Сыктывкар: 1994. - С.58.

3. Комаров В.И., Филиппов И.Б., Котова В.И. Влияние наполнения на деформативность бумаги (тезисы) // Лесохимия и органический синтез. Тезисы докладов 1 всесоюзного совещания. Коми научный центр УрО РАН. - Сыктывкар: 1994. - С.80.

4. Комаров В.И., Филиппов И.Б. Деформативность и прочность полуфабрикатов, используемых для производства бумаги для офсетной печати // ИВУЗ, "Лесной журнал". 1995. №4-5. - с. 104-121.

5. Комаров В.И., Филиппов И.Б. Бумага - полимер или композит? (тезисы) // Лесохимия и органический синтез. Тезисы докладов 2 всероссийского совещания. Коми научный центр УрО РАН. - Сыктывкар: 1996. - С. 87.

6. Филиппов И.Б., Комаров В.И. Влияние процесса размола на деформативность и прочность целлюлозных полуфабрикатов, используемых для производства книжно-журнальной бумаги для офсетного способа печати // ИВУЗ, "Лесной журнал". 1996. №3. -с. 96-113.

7. Филиппов И.Б., Комаров В.И. Влияние процесса размола на деформативность и прочность механических масс, используемых для производства книжно-журнальной бумаги для офсетного способа печати // ИВУЗ, "Лесной журнал". 1996. №6. - с. 111123.

8. Филиппов И.Б., Комаров В.И. Влияние наполнения на физико-механические свойства книжно-журнальной бумаги для офсетного способа печати // "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов": сб. научн. тр. Выпуск 1- Архангельск: 1996,- С. 70-75.

9. Комаров В.И., Филиппов И.Б. Смеси волокнистых полуфабрикатов и их влияние на деформативность и прочность бумаги для офсетной печати // ИВУЗ, "Лесной журнал". 1997. №5. -с.45-54.

10. Филиппов И.Б., Морозов С.А., Комаров В.И. Влияние состава смесей полуфабрикатов на вязко-упругие свойства бумаги // "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов": сб. научн. тр. Выпуск 3,- Архангельск: 1997,- С.40-47.

11. Филиппов И.Б., Морозов С.А., Комаров В.И. Динамика изменения свойств волокнистых полуфабрикатов в процессе размола // "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов": сб. научн. тр. Выпуск 3 - Архангельск: 1997,- С.48-56.

12. Филиппов И.Б., Комаров В.И. Совершенствование технологии производства офсетной бумаги с высоким содержанием механических масс (тезисы) // Поморье в Баренц регионе: экология, экономика, социальные проблемы, культура: Тезисы докладов 3 Международной конференции,- Архангельск: 1997. - С.56-57.

13. Филиппов И.Б., Комаров В.И. Прогнозирование характеристик деформатив-ности книжно-журнальной бумаги для офсетного способа печати (тезисы) // "Экология-98": Тезисы докладов конференции молодых ученых и специалистов - Архангельск: 1998,- С.56-57.

14. Филиппов И.Б., Комаров В.И. Влияние компонентов бумажной массы на деформативность и прочность книжно-журнальной бумаги для офсетного способа печати //ИВУЗ, "Лесной журнал". 1998. № (в печати).

15. Комаров В.И., Филиппов И.Б. Влияние некоторых параметров работы БДМ и суперкаландра на деформативность и прочность бумаги для офсетного способа печати //ИВУЗ. "Леснойжурнал". 1998. № (в печати)

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах с заверенной гербовой печатью подписями просим направлять по адресу:

163007, г.Архангельск, Набережная Северной Двины,17, АГТУ, диссертационный совет К 064.60.01

Лицензия JIP № 020460 от 10.04.97 г. Сдано в произв. 26.10.98. Подписало в печать 26.10.98. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,25. Уч.-изд. л. 1,0. Заказ № 118. Тираж 100 экз.

Отпечатано в типографии Архангельского государственного технического университета. 163007, г.Архангельск, наб. Северной Двины, 17

АРХАНГЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

Филиппов Илья Борисович

ДЕФОРМАТИВНОСТЬ КНИЖНО-ЖУРНАЛЬНОЙ БУМАГИ ДЛЯ ОФСЕТНОГО СПОСОБА ПЕЧАТИ

05.21.3. - «Технология и оборудование химической переработки древесины; химия древесины»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научные руководители: доктор химических наук, профессор Соколов О.М.

кандидат технических наук, профессор Комаров В. И.

г.Архангельск 1998

ОГЛАВЛЕНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ 4

ВВЕДЕНИЕ 7

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 11

1.1. Практика использования офсетной бумаги 11

1.2. Оценка качества офсетной бумаги 16

1.3. Бумага, как предмет исследования с точки зрения материаловедения 20

1.4. Теории, используемые для оценки механического поведения полимер- 28 ных, композитных и целлюлозно-бумажных материалов

1.5. Выводы по обзору литературы и постановка задачи эксперимента 43

2. МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА 47

2.1. Отбор проб и изготовление образцов 47

2.1.1. Отбор проб при проведении пассивного эксперимента 47

2.1.2. Отбор проб при проведении активных экспериментов 48

2.1.3. Изготовление образцов и подготовка их к испытаниям 50

2.2. Определение фундаментальных (по Кларку) свойств волокна > 50 2.2.1. Определение размеров волокон и фракционного состава по длине во- 50

локна

2.2.2. Определение когезионной способности волокон 52

2.2.3. Способность к уплотнению во влажном состоянии 52

2.2.4. Собственная прочность волокон 53

2.3. Стандартные испытания бумаги для офсетного способа печати 53

2.4. Определение характеристик деформативности - * 54

2.4.1. Жесткость при изгибе 54

2.4.2. Определение динамического модуля сдвига методом крутильных ко- 55

лебаний

2.4.3. Получение и обработка кривых зависимости «о-£» при испытаниях на 55 растяжение

2.5. Статистическая обработка экспериментальных данных

2.6. Корреляционный анализ

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

61

63

59

3.1. Общие положения

63

3.2. Сравнительная характеристика исходных полуфабрикатов бумажного 64 производства

3.3. Формирование свойств деформативности и прочности в процессах про- 76 изводства офсетной бумаги

3.3.1. Формирование структуры, деформационных и прочностных свойств 76 полуфабрикатов в процессе размола

3.3.2. Формирование свойств деформативности и прочности при смешива- 91 нии волокнистых полуфабрикатов

3.3.3. Формирование деформационных и прочностных характеристик в ряду 99 "напорный ящик - накат БДМ - суперкаландр"

3.3.4. Выводы по результатам пассивного эксперимента

109

3.4. Влияние переменных факторов процессов производства офсетной бума- 111 ги на деформативность и прочность полуфабрикатов, бумажной массы и готовой бумаги

3.4.1 Влияние переменных факторов процесса размола на деформативность . 111 и прочность полуфабрикатов бумажного производства

3.4.2. Влияние компонентов бумажной массы на ее деформативность и 124 прочность

3.4.3. Влияние некоторых параметров работы БДМ на деформативность и 150 прочность бумаги для офсетного способа печати

3.4.4. Выводы по активному эксперименту 160

3.5. Прогнозирование характеристик деформативности и прочности целлю- 164 лозно-бумажных материалов

3.5.1. Общие положения 164

3.5.2. Корреляция прочностных и деформационных характеристик с фунда- 166 ментальными свойствами волокон

3.5.3. Модели для прогнозирования деформативности и прочности целлю- 173 лозно-бумажных материалов

4. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ЧАСТИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

196

180

182

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

3 - зольность бумаги, %

Кн - коэффициент напуска (соотношение скоростей струи массы и сетки БДМ) Пр - присадка дисков мельницы, %

СПВ - стойкость поверхности бумаги к выщипыванию, м/с

ЦРА - центробежный размалывающий аппарат

Ар - работа разрушения, мДж

Ь - ширина образцов, мм

Ь0...ЬП- коэффициенты уравнения регрессии

С - концентрация волокнистой суспензии, %

Ск.х. - расход крахмального клея, %

Су.к. - расход укрепленного канифольного клея, %

Ск. - расход каолина, %

Сп. - расход полиакриламидного флокулянта «Перкол-63» :.

с1ср - средняя ширина волокна, мкм

с^ - ширина волокна, мкм

Е - модуль упругости, МПа

Еизг - модуль упругости при изгибе, МПа

Е1 - начальный модуль упругости, МПа

Е2 - модуль упругости в области предразрушения, МПа

Еэ - эффективный модуль упругости, МПа

EI - жесткость при изгибе, мНхсм2

FCB - межволоконные силы связи, МПа

FpaC4 - расчетное значение критерия Фишера

Fxa6n - табличное значение критерия Фишера

Fz - адгезия по Скотту, Дж/м2

G0 - модуль сдвига, МПа

L - разрывная длина, м

L0 - нулевая разрывная длина, м

1 - длина образца, мм

1ср - средняя длина волокна, мм

m - масса образца, г

N - сопротивление излому, ч.д.п.

п - время релаксации напряжения, с

Р - разрушающее усилие, Н

р - показатель точности, %

р - уровень достоверности (significance level)

PZE - стойкость поверхности к выщипыванию с внешней стороны листа, м/с PZc - стойкость поверхности к выщипыванию с сеточной стороны листа, м/с г - коэффициент корреляции

SV (Xfu) - когезионная способность (по Кларку), МПа

V - скорость растяжения образцов, мм/мин V- коэффициент вариации,%

V - пухлость, см3/г

X - средняя величина характеристики

Хтах - максимальное значение характеристики

Хть - минимальное значение характеристики

Хь..Хп - варьируемые факторы

У - выходной параметр математической модели

Д1 - удлинение, мм

8 - толщина образца, мкм

£ - деформация, %

Б] - предел упругой деформации, %

£э - эффективная деформация, %

ер - деформация разрушения, %

р - плотность, г/см3

0 - напряжение, МПа

01 - предел упругости, МПа

оэ - эффективное напряжение, МПа

ор - разрушающее напряжение, МПа

ста, - прочность волокна при растяжении, МПа

стх - среднее квадратическое отклонение

гт - напряжение сдвига, МПа

v - коэффициент Пуассона

ВВЕДЕНИЕ

Сегодня мы являемся свидетелями изменений в структуре издательского дела России. За последние годы значительно выросло количество издательств, расширилась палитра выпускаемой полиграфической продукции. Приоритетным направлением стал выпуск многокрасочных изданий: детских книг и учебников; иллюстрированных газет и журналов; различной рекламной продукции. При выпуске таких изделий полиграфисты отдают предпочтение офсетному способу печати, который дает высокое качество оттиска и позволяет работать на высоких скоростях, зачастую превышающих 10 м/с. Одним из условий успешной эксплуатации высокоскоростного полиграфического оборудования и минимизации сбоев в его работе является соответствие бумаги целому ряду (иногда достаточно специфических) требований.

В целом свойства офсетной бумаги, определяющие качество печати и бесперебойность работы полиграфического оборудования, можно подразделить на две группы:

1) свойства, определяющие отложение компонентов бумаги на печатных цилиндрах;

2) свойства, определяющие качество прохождения бумаги через транспортную систему печатной машины.

К первой группе относятся характеристики, описывающие свойства поверхности бумаги. Например, гладкость и стойкость поверхности к выщипыванию.

Вторая группа более обширна и включает в себя ряд прочностных и деформационных характеристик бумаги. Стандартными для офсетной бумаги являются характеристики прочности. Однако, здесь следует отметить, что если бумага не имеет явно выраженных де-

фектов структуры (например, трещин кромок полотна), то величина нагрузок, воздействующих на нее в процессе печати, редко превышает предел прочности. Как правило, обрыв бумажного полотна в транспортной системе печатной машины происходит из-за образования морщин и складок. На сегодняшний день установлено, что склонность бумаги к образованию морщин и биению определяется ее упругими свойствами, жесткостью при изгибе и вариацией величин этих характеристик. Таким образом, задачей производителей бумаги является выработка продукции не только с повышенными показателями механической прочности, но и обладающей стабильным качеством и высокой жесткостью при растяжении или изгибе.

В то же время, характеристики деформативности офсетной бумаги отечественными стандартами не нормируются. Переход на систему гарантии качества ISO 9000, который на сегодняшний день является объективной необходимостью, требует определения и контроля у полуфабрикатов и готовой продукции не только прочностных характеристик, но и внедрения в практику контроля ряда характеристик деформативности.

Представленные выше факты свидетельствуют о целесообразности и практической ценности комплексных исследований, направленных на изучение влияния технологических факторов, закономерностей формирования и взаимосвязи деформационных характеристик бумаги с ее структурой и прочностью.

Целью настоящей диссертационной работы является исследование деформативности книжно-журнальной бумаги для офсетного способа печати при растяжении и изгибе, а также разработка рекомендаций для совершенствования технологических режимов производства данного вида бумаги, обеспечивающих заданный уровень потребительских свойств и возможность прогнозирования деформационных и прочностных свойств.

В задами исследования входило:

■ исследование фундаментальных, деформационных и прочностных свойств полуфабрикатов, используемых для производства книжно-журнальной бумаги для офсетного

способа печати, их вариации в производственных условиях и влияния на деформативность и прочность бумаги;

■ оценка влияния основных технологических факторов на фундаментальные, деформационные и прочностные свойства бумажной массы и бумаги,

■ оптимизация основных процессов производства с применением метода математического планирования эксперимента с целью получения офсетной бумаги с повышенными характеристиками деформативности и прочности;

■ оценка возможности использования теорий прочности, используемых при исследовании смесей полимеров и композитных материалов, применительно к смесям (композициям) бумажной массы;

■ изучение характера и тесноты корреляции между фундаментальными, деформационными и прочностными свойствами полуфабрикатов, бумажной массы и бумаги с целью разработки методов и моделей для прогнозирования деформационных и прочностных свойств исследуемого вида бумаги.

Исследования выполнены в рамках Государственной научно-технической программы "Комплексное использование и воспроизводство древесного сырья" проект 3.5.3 (19911996 годы) и хоз. договорной темы №541 "Формирование свойств деформативности бумаги для офсетной печати на БДМ №5" (1992-1995 годы).

На защиту выносятся:

■ сравнительные данные о вариации различных полуфабрикатов, используемых для производства книжно-журнальной бумаги для офсетного способа печати. Установленные закономерности влияния технологических факторов процессов производства бумаги на величину и вариацию фундаментальных, прочностных и деформационных характеристик бумажной массы и готовой бумаги;

■ данные по оптимизации процессов подготовки бумажной массы и процессов производства бумаги на Б ДМ, проводившейся с целью выявления условий получения офсетной бумаги с повышенными показателями деформативности;

■ теоретические положения о прочности и деформативности смесей (композиций) целлюлозных волокнистых материалов и механической массы;

■ установленные закономерности взаимосвязи фундаментальных свойств волокон полуфабрикатов, бумажной массы и готовой бумаги с их деформационными и прочностными характеристиками;

■ модели, разработанные для прогнозирования свойств деформативности и прочности полуфабрикатов бумажного производства, бумажной массы и офсетной бумаги.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1. Практика использования офсетной бумаги

Офсетный способ печати, для которого предназначена книжно-журнальная бумага, на сегодняшний день в полиграфии является преобладающим и развивается наиболее интенсивно [1]. В последние годы усилия машиностроителей и полиграфистов направлены на увеличение скорости печатных машин, улучшение качества печати и снижение сбоев при прохождении бумаги по бумаговедущей системе полиграфического оборудования. Скорость современных машин, оснащенных системой горячей сушки оттисков, может составлять порядка 10 м/с при частоте вращения печатного цилиндра 25000-50000 ч"1. Кроме того, офсетный способ печати имеет ряд характерных особенностей [2, 3].

Офсетный способ это способ плоской печати, при котором краска накатывается на поверхность печатающих элементов по принципу избирательного смачивания. При этом,печатающие и пробельные элементы находятся практически в одной плоскости. Печатающие элементы зажирены и легко воспринимают краску, но не воспринимают воду, которой смачиваются пробельные элементы. Смачивание пробельных элементов необходимо для отталкивания от них масляной краски, которая накатывается на печатную форму. В процессе печати краска сначала передается на резиновый декель офсетного цилиндра, а с него на бумагу. При этом бумага смачивается водой в местах, соответствующих пробельным элементам, что приводит к повышению влажности бумаги на 0,1-0,3 % за один прогон бумаги через печатную пару [2].

Стремление увеличить скорость печати и особенности офсетного способа печати предъявляют особые требования как к конструкции машин, так и специфические требования к качеству бумаги. В связи с этим решение задач по повышению качества полиграфической продукции и снижению сбоев в работе полиграфического оборудования лежит в двух плоскостях:

1) совершенствование конструкции печатных машин (снижение отклонений при проводке бумаги, совершенствование систем развертки и натиска [3], повышение жесткости бумаги в транспортной системе за счет придания ее поверхности желобообразной формы [4]

и т.д.);

2) совершенствование качества офсетной бумаги.

Второе направление в большей степени относится к производителям бумаги и представляет в данном случае наибольший интерес. Существенным затруднением на пути совершенствования качества бумаги на сегодняшний день является то, что показатели качества печатных видов бумаг в значительной степени «размыты». Как отмечается в монографии [5], о пригодности печатных видов бумаг для их целевого использования судят по комплексу, так называемых «печатных» свойств бумаги. В то же время, это понятие является весьма неопределенным, т.к., во-первых, для различных видов печати предъявляются различные требования к бумаге, во-вторых, даже при одном и том же способе печати понятие печатные свойства включает в себя большое количество различных по физической природе показателей.

Так в практике использования офсетной бумаги нет единого универсального комплекса характеристик, оценивающих ее пригодность для печати, нет и единой классификации этих характеристик.

Автор работы [3] предлагает все свойства, определяющие качество печати и бесперебойность печатного процесса делить на два крупных класса, обрабатываемость бумаги и собственно печатные свойства. Под обрабатываемостью бумаги в данном случае следует по-

нимать те свойства, которые могут неблагоприятно повлиять на работу печатной машины и обработку печатной продукции. Собственно печатные свойства - это свойства бумаги, влияющие на качество печатной продукции, т.е. на передачу изображения. В то же время автор выделяет некий промежуточный класс свойств бумаги, которые отражаются и на обрабатываемости и на печатных свойствах. Более подробно эта классификация представлена на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Классификация свойств, определяющих качество печатного процесса, по Блауроку [3].

В работе [2] предлагается все печатные свойства подразделять на шесть групп (см. схему на рис. 1.2). Тот же автор в работе [1] среди свойств, входящих в шесть представленных групп, выделяет два более крупных класса свойств. К первому классу предлагается относить свойства, определяющие отложение компонентов бумаги на печатных цилиндрах и печатных формах. Ко второму классу - свойства, определяющие качество" прохождения бумаги через бумагопроводящую систему печатной машины (показатели механической прочности, свойства, определяющие качество рулона (главным образом, дефекты намотки) и деформационные свойства бумаги, а именно ее начальный модуль упругости, предел упругих

деформаций и жесткость при изгибе).

Рис, 1.2. Классификация печатных свойств бумаги по Острерову [2].

Если сравнить свойства, входящие в указанную группу, и свойства, оказывающие влияние на обрабатываемость бумаги по классификации Блаурока (см. рис. 1.1), то можно обнаружить практически полную их идентичность. Особое выделение именно этих свойств обеими системами классификации не случайно, т.к. эти свойства являются первопричиной сбоев в работе полиграфического оборудования и снижения качества печатной продукции.

Механическая прочность имеет большое значение для машин с вынужденной сушкой, где натяжение полотн