автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.03, диссертация на тему:Жесткость при изгибе бумаги для гофрирования в случае развития пластических деформаций в сжатой зоне

На правах рукописи

ЛАРИНА Екатерина Юрьевна

ЖЕСТКОСТЬ ПРИ ИЗГИБЕ БУМАГИ ДЛЯ ГОФРИРОВАНИЯ В СЛУЧАЕ РАЗВИТИЯ ПЛАСТИЧЕСКИХ ДЕФОРМАЦИЙ В СЖАТОЙ ЗОНЕ

05.21.03 - Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Архангельск 2 8 А П Р 2011

2011

4844596

Работа выполнена на кафедре технологии целлюлозно-бумажного производства Северного (Арктического) федерального университета.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Комаров Валерий Иванович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Смолин Александр Семенович кандидат технических наук Иванов Константин Александрович

Ведущая организация - ОАО «Всероссийский научно-исследовательский институт бумаги», г. Санкт-Петербург

Защита состоится "13" мая 2011 го да

в 10°° часов на заседании диссертационного совета Д 212. 008. 02. в Северном (Арктическом) федеральном университете по адресу: 163002, г. Архангельск, Набережная Северной Двины, 17.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Северного (Арктического) федерального университета.

Автореферат разослан " б " апреля 2011 года

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат химических наук, доцент ¿уг^с^ Т.Э. Скребец

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Картонная и бумажная тара занимают ведущее место в тароупаковочной отрасли. Из всех видов тароупаковочных материалов более 50 % приходится на долю материалов из волокнистых полуфабрикатов, которые обладают важнейшими преимуществами: возможностью многократной вторичной переработки и максимальной экологичностью.

Важнейшей проблемой отечественных предприятий, выпускающих тарный картон, является оценка качества. Необходимо отметить, что российские предприятия с трудом переходят на мировые стандарты оценки качества целлюлозно-бумажной продукции. Повышение требований, предъявляемых к упаковке, заставляет производителей тары совершенствовать как технологию, так и методы испытания. Прогнозировать поведение гофроящика при использовании без учета жесткости при изгибе затруднительно. Однако данная характеристика практически не контролируется при производстве бумаги и картона на отечественных предприятиях.

Оценка жесткости при изгибе (важнейшей характеристики тарного картона) в настоящее время проводится с использованием в основном статических методов и допущением, что материал работает упруго. В связи с этим учет пластических деформаций при расчете жесткости при изгибе и определения влияния на них технологических факторов является актуальным.

Целью работы является: исследование влияния пластических деформаций, возникающих в образце при испытаниях на измеряемую величину жесткости при изгибе бумаги для гофрирования.

Для реализации данной цели поставлены и решены следующие задачи:

1) уточнить пригодность математического аппарата, учитывающего возникновение пластических деформаций при испытании на изгиб волокнистых материалов, для расчета жесткости при изгибе бумаги для гофрирования;

2) определить влияние геометрического фактора на величину пластических деформаций, возникающих в образце при измерении жесткости при изгибе;

3) исследовать влияние фундаментальных свойств целлюлозного волокна на величину пластических деформаций, возникающих в образце при измерении жесткости при изгибе;

4) исследовать влияние технологических факторов производства бумаги для гофрирования на величину пластических деформаций, возникающих при измерении жесткости при изгибе;

5) провести анализ влияния исследуемых факторов на реальную жесткость при изгибе, рассчитанную с учетом возникающих пластических деформаций.

Научная новизна. Автором диссертационной работы впервые получены следующие научные данные:

1. Развиты научные представления о механическом поведении бумаги для гофрирования при испытании на изгиб, что является теоретической основой для совершенствования методик испытания целлюлозно-бумажных материалов на изгиб и расчета величины жесткости при изгибе;

2. Получены новые данные о величине зон пластической деформации в образце бумаги для гофрирования, в зависимости от структурно-размерных характеристик и технологических параметров.

Практическая ценность. Усовершенствован метод расчета жесткости при изгибе волокнистых целлюлозно-бумажных материалов, который позволит более точно конструировать тару, учитывая пластические деформации.

Разработано программное обеспечение, зарегистрированное в Роспатенте, позволяющее проводить математическую обработку экспериментальных данных, полученных при испытании на изгиб образцов бумаги и картона.

Полученные данные являются основой для совершенствования технологии получения и переработки бумаги для гофрирования, а также направленного регулирования ее потребительских свойств.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на Международных конференциях в г. Караваево (2009,2010 г.) и в г. Санкт-Петербург (2009, 2010 г.), а также на ежегодных научно-технических конференциях Архангельского государственного технического университета (2008 — 2010 гг.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ, и свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем диссертации. Диссертация включает в себя: введение; аналитический обзор; методическую часть; экспериментальную часть, включающую пять разделов; общие выводы; приложение. Содержание работы изложено на 159 страницах, включая 70 рисунков и 36 таблиц, библиографию из 138 наименований.

Автором выносятся на защиту следующие основные положения диссертационной работы:

1) новые данные о механическом поведении бумаги для гофрирования при испытании на изгиб;

2) расчет по усовершенствованной методике определения жесткости при изгибе;

3) новые данные о влиянии структурно-размерных характеристик и технологических факторов на величину зон пластических деформаций в испытуемом образце и величину измеряемой жесткости при изгибе;

4) анализ полученных экспериментальных данных и рекомендации по оценке жесткости при изгибе волокнистых целлюлозно-бумажных материалов.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. В этом разделе диссертационной работы обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цель работы и задачи, подлежащие решению, указаны положения, выносимые на защиту.

Аналитический обзор. Включает 4 раздела. Дана краткая характеристика особенностей структуры целлюлозно-бумажных материалов. Проанализированы и оценены предложенные ранее методы расчетов величин жесткости при изгибе. Показана необходимость использования расчетов характеристик жесткости при изгибе с учетом пластических деформаций. Отмечено, что данную проблему следует рассматривать с использованием графоаналитического метода, который позволяет оценить величину жесткости при изгибе с учетом пластических деформаций в плоскости листа. Не обнаружено научных работ о влияние технологических факторов на развитие пластических деформаций при испытании на изгиб бумаги для гофрирования.

Методическая часть. В работе использовались образцы хвойной сульфатной целлюлозы высокого выхода (ЦВВ) и лиственной нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы (НСПЦ) промышленного изготовления; образцы бумаги для гофрирова-ниясмассой 1 м2112,140и 175 г, полученных на БДМ,

Для определения физико-механических свойств образцов бумаги применяли как стандартные, так и оригинальные методы испытания, в том числе метод для определения жесткости при изгибе на приборе «Messmer Büchel 116 - BD» по ISO 2493-96, усовершенствованный метод определения сопротивления сжатию короткого участка образца по методу SCT в соответствии со стандартом ISO 9895. Оценку структурно-морфологических характеристик волокна проводили с помощью анализатора «Fiber Tester» L&W. Расчет величины жестокости при изгибе осуществлялся с помощью специально разработанного программного обеспечения для ЭВМ. Для обработки полученных данных использовались статистический и корреляционный анализ. Все математические расчеты выполнены на ЭВМ.

Экспериментальная часть состоит из 5 разделов.

1. Общие положения. В данном разделе рассматриваются два вопроса: во-первых, методики расчета величины жесткости при изгибе с учетом возникновения пластических деформаций в случаях проявления ползучести материала и в структуре по толщине образца и в плоскости листа; и, во-вторых, влияние геометрического фактора на расчетную величину жесткости при изгибе.

На рисунке 1 представлена экспериментально получаемая зависимость, учитывающая снижение величины нагрузки при сохранении величины деформации образца во времени.

Расчет жесткости при изгибе с учетом нагрузки в точках 1 и 2 позволяет оценить снижении этой характеристики с учетом явления ползучести. Следовательно, расчет необходимо проводить по уравнению:

где Sb - приведенная жесткость при изгибе,

Рисунок 1 - Кривая зависимости величины усилия мц.м- р _ величина нагрузки, Н;

от продолжительности испытания. Точки ' ' '

определения величин жесткости при изгибе: & " УГОЛ изгиба; I - испытуемая ДЛИНа об-

1 - с допущением, что деформация упругая; разца, м \Ъ- ширина образца, м. 2-е учетом пластической деформации, возникающей в течение времени т2 - т:

На рисунках 2 и 3 показано, что волокна имеют совершенно разную форму и, кроме того, часть волокон имеет всевозможные деформации.

Известно, что при изгибе волокнистого материала в сжатой зоне возникает область неустойчивости. Волокна претерпевают боковую деформацию, что во многом обуславливает величину пластических деформаций. Величина критического напряжения сжатия асж зависит от геометрических размеров волокна и заметно снижается при наличии волокон со складками, перегибами, перекручиваниями.

Ранее была предложена гипотеза деформирования при изгибе целлюлозно-бумажных материалов, позволяющая рассчитать толщину слоя материала, в кото-

ром в сжатой зоне возникает неустойчивость структурных элементов, приводящая к увеличению деформации, т.е. к снижению жесткости.

складки

сжатие

осевое микро сжатие

перегибы

перекручивание

Рисунок 3' - Различные виды возможной деформации стенки волокна

Рисунок 2* - Геометрические размеры древесных волокон: А - хвойных пород; Б - лиственных пород; В - сосуды лиственных пород

Принимаемые вид эпюры нормальных напряжений и уравнения для расчетов представлены на рисунке 4.

Для определения размеров а, с1 и с используются следующие уравнения:

О»*

^рост

¿ = 5

Рисунок 4 -Упрощенная эпюра нормальных напряжений при испытании на изгиб

(п0+лу

2 п„

(2)

(3)

(4)

(5)

М

а - слой, в котором возникает предельное состояние; с1- слой, работающий на сжатие; с - слой, работающий на растяжение.

Расчет жесткости при изгибе с учетом неустойчивости, возникающий в слое а, производится по уравнениям: Ь-(8-а?

Е1 = Е,„

12

(6)

Таким образом, зная величины напряжения сТраст и осж, можно оценить зование предельного состояния в зоне сжатия при изгибе образца.

Ранее был предложен математический аппарат, позволяющий рассчитывать жесткость при изгибе волокнистых древоподобных материалов с учетом пластических деформаций, возникающих в его плоскости образца.

где / - прогиб; Р - сила; ¡V - момент сопротивления (7)поперечного сечения образца, м3; / -момент инерции поперечного сечения образца, м4; Е - модуль упругости при изгибе, I - длина испытуемого образца; о^ - напряжение в крайне сжатом волокне.

/

Г*Е1

13 Р-1 12 С7 Ж'

+31п-

Р-1

«Гид по волокну. Анализ волокна и его применение. Справочное руководство». Хокан Карлссон, Лорентцен и Ветгр АБ, Швеция.

При изгибе образца для расчетов важной характеристикой является критиче-

Нахождение длины образца, на которой развиваются пластические деформации при испытании на изгиб (я), производится методом экстраполяции при построении зависимости «критическое напряжение сжатия - испытуемая длина образца» (рисунок 5). Для нахождения величины х и критического напряжения сжатия были испытаны Рисунок 5 - Экстраполяция величины критиче- образцы бумаги для гофрирования ме-екого сопротивления сжатию асж с целью тодом БСТ, активная длина испытуемо-нахождения величины д; го образца изменялась от 0,7 до 2,0 мм.

В таблице 1 представлены данные о величинах жесткости при изгибе бумаги для гофрирования, измеренной стандартным методом и после заданной выдержки под постоянным усилием, т.е. при проявлении эффекта ползучести.

Таблица 1 - Жесткость при изгибе бумаги для гофрирования, рассчитанная с допущением, что материал деформируется упруго (5ьу) и с учетом пластических деформаций (¿и), возникающих при постоянной деформации во времени.__

Исследуемый фактор 8, мкм *1 - Ъ, сек Точка 1 на кривой «Р-т»* Точка 2 на кривой «Р-т» %

мН-м Е1„ мН-см2 МПа мН-м Е12, мН-см2 МЛа

МО 196 1,3 1,70 648 2955 1,46 556 2570 14,1

СТ> 204 1,2 0,64 244 770 0,56 213 675 12,5

Отливка 179 1,3 1,25 476 2720 1,03 392 2230 17,6

*) см. рисунок 1; ** ) (№У - ЯиУЗД' 100 %

Из таблицы 1 следует, что пластические деформации, возникающие в образце при проявлении эффекта ползучести продолжительностью (т! - т2), снижают измеряемую величину жесткости при изгибе в направлении МО на 14 %, в направлении СБ - на 12,5 %, а у лабораторного образца - на 17,6 %.

В таблице 2 представлены результаты расчета жесткости при изгибе с учетом пластических деформаций, возникающих по толщине (¿у и в плоскости (5Ьп) образца.

Таблица 2 - Результаты жесткости при изгибе с учетом пластических деформаций, возникающих по толщине и в плоскости листа бумаги д ля гофрирования__

Исследуемый фактор мН-м С учётом слоя а Данные с учетом Д&, %

мН-м аэт, мкм мН-м СЛЙ МПа х, мм Д.,3 д„э

МО 1,70 0,66 76 1,36 25,1 11,5 61,2 20,0

СО 0,64 0,29 33 0,54 24,1 11,2 54,7 15,6

Отливка 1,25 0,40 67 1,10 21,6 9,7 68,0 12,0

Расчетная жесткость при изгибе по толщине образца в МБ направлении меньше на 61,2 %, в СБ направлении - на 54,7 % и у лабораторного образца - на 68,0 %. Такое изменение величины (5ьт), очевидно, объясняется двумя причинами:

екая величина напряжения сжатия с,

во-первых, тем, что в расчетном уравнении величина толщины образца находится в третьей степени (б3), отсюда, любое изменение эффективной толщины приводит к значительному изменению жесткости при изгибе; во-вторых, существуют объективные затруднения с измерением эффективной толщины, что вносит коррективы в расчетную величину жесткости при изгибе.

Эксперимент по оценке величины пластических деформаций, возникающих в плоскости листа, показал, что расчетная величина х меньше испытуемой длины образца / (х < Г). Таким образом, пластические деформации в структуре бумаги развивались лишь в достаточно изогнутой части испытуемого образца. Данный факт позволил предположить, что образец изогнут по длине неравномерно, вследствие чего напряжения сжатия в структуре имеют различную величину и достигают критического значения только на отрезке ж.

Для подтверждения экспериментальных данных были сделаны фотографии образца бумаги для гофрирования, находящегося под изгибающей нагрузкой (рисунок 6). На рисунке 7 воспроизведена линия изгиба образца при испытании на изгиб. Наглядно показано, что на участке (О-А) образец находится в изогнутом состоянии, а после точки А наблюдается практически прямая линия. Отсюда, расстояние х, на котором возникают пластические деформации, соответствует изогнутой части образца.

ш!

шр.

"•»ж

........

■ 1 1 1 1 1

. ' 1 X 1 .

: !'А : 1

Рисунок 6 - Фотография образца при испытании на изгиб

Рисунок 7- Форма испытуемого образца после приложения изгибающей нагрузки (РгРг)

Из таблицы 2 следует, что пластические деформации в плоскости листа снижают расчетную жесткость при изгибе в МБ направлении на 20 %, в СБ направлении - на 15,6 %, а у лабораторных отливок - на 12,5 %.

Влияние геометрического фактора. Исследовалось влияние длины и ширины испытуемого образца на расчетную величину жесткости при изгибе. Масса образцов составляла 112 и 175 г/м2. Испытуемая длина образца составляла 5, 10, 20 и 25 мм, а ширина 10, 15, 25 и 38 мм. Испытания проводились в МБ и СБ направлениях. Кроме того, оценивалось влияние угла изгиба образца который составлял 7,5°; 15°; 22,5° и 30°.

Целью эксперимента было определение, насколько геометрические размеры образца влияют на величину пластических деформаций и расчетную величину жесткости при изгибе.

Было показано, что:

- с увеличением длины испытуемого образца влияние на расчетную величину жесткости при изгибе пластических деформаций уменьшается, что объясняется уменьшением относительного содержания составляющей х;

- с увеличением ширины образца влияние на реальную величину жесткости при изгибе пластических деформаций снижается, что объясняется снижением относительного содержания составляющей х.

- с увеличением угла изгиба влияние пластических деформаций увеличивается, что объясняется увеличением относительного содержания составляющей х.

2. Лабораторные исследования влияния некоторых факторов на величину зоны пластических деформаций, возникающих в образце при испытаниях на изгиб

Влияние влажности. При проведении эксперимента влажность воздуха варьировалась в пределах 40.. .97 %. Влажность образцов изменялась от 3,5 до 12,5 %.

Было установлено, что увеличение влажности приводит к снижению жесткости при изгибе особенно в СБ направлении (таблица 3).

Таблица 3 - Влияние относительной влажности воздуха на измеряемую величину жесткости при изгибе бумаги для гофрирования с массой 1 м2112 г

Относит, влажность воздуха, % мНм мНм С учётом слоя а Данные с учетом а'сж % % а«*: %

мНм 4, мкм 5ь'„< мНм Од сяс» МПа х, мм

МБ направление

40 2,24 1,88 0,56 67 2,05 26,8 7,7 16,1 74,9 8,4

50 2,13 1,71 0,46 78 2,07 24,5 8,0 18,4 78,4 3,0

80 1,62 1,24 0,45 65 1,47 24,3 8,7 23,5 72,4 9,0

97 1,64 1,18 0,33 71 1,29 19,4 12,9 28,0 79,9 21,4

СБ направление

40 0,64 0,49 0,17 60 0,52 14,8 5,9 23,4 73,4 18,6

50 0,58 0,41 0,27 37 0,51 13,6 6,3 29,3 53,5 11,5

80 0,58 0,38 0,40 36 0,48 16,2 6,6 34,5 31,0 17,8

97 0,48 0,29 0,21 38 0,39 12,3 6,2 39,6 56,3 18,2

Пластические деформации, возникающие в результате ползучести образца снижают измеряемую жесткость при изгибе в МБ направлении от 4 до 25 %, в СБ направлении от 14 до 39 % в зависимости от массы 1 м2. Разница значений характеристик жесткости возрастает с увеличением относительной влажности воздуха, т.е. с увеличением влажности образцов бумаги и уменьшается с увеличением массы 1 м2.

Жесткость при изгибе, рассчитанная с учетом пластических деформаций, возникающих по толщине образца а, по сравнению с жесткостью, рассчитанной по уравнению, принятому для упругого материала, как и предполагалось, имеет меньшую величину. Пластические деформации снижают измеряемую величину жесткости при изгибе по толщине образца, в зависимости от относительной влажности воздуха примерно на 75 % в МО направлении и 65 % в СБ направлении. С увеличением массы 1 м2 с 112 до 175 г данная разница значений увеличивается.

С ростом относительной влажности воздуха слой а увеличивается.

Различия в жесткости при изгибе, рассчитанные с учетом пластических деформаций в плоскости листа, отличаются от жесткости при изгибе при упругом деформировании в среднем на 10 % в МБ направлении и на 15 % в С1Э направлении. С увеличением относительной влажности воздуха величина ДЯ увеличивается незначительно.

Увеличение массы 1 м бумаги для гофрирования приводит к увеличению величины Д5Ь. Относительно длины образца х, на котором начинают развиваться пластические деформации, с увеличением относительной влажности воздуха и массы 1 м2 увеличивается.

Влияние сушки. Влияние параметров сушки на величину Д5Ь изучено при изготовлении лабораторных образцов полуфабрикатов (НСПЦ и ЦВВ), используемых при производстве бумаги для гофрирования. Сушка образцов проводилась на лабораторной горке в течение 1 минуты. Температура сушильной поверхности изменялась от 110 °С до 150 °С.

Таблица 4 - Влияние температуры сушки на величину жесткости при изгибе полуфабрикатов,

Температура сушки, °С Sby, мНм Sti, мНм С учётом слоя а Данные с учетом а„'сж ASh % д Sb'T % as.: %

stT, мН-м аг, мкм мНм 9 сж МПа х, мм

НСПЦ

110 1,32 1,20 0,76 56,0 0,91 10,2 12,3 9,1 42,4 42,8

120 1,43 1,36 0,97 42,3 0,93 10,7 12,0 4,8 32,2 47,2

130 1,69 1,51 1,05 48,5 0,95 9,6 8,6 10,7 37,9 43,7

150 1,57 1,47 0,86 30,5 0,65 11,51 7,6 6,4 45,2 60,1

Сульфатная ЦВВ

110 1,74 1,68 0,34 60,8 1,13 19,2 6,7 3,4 80,0 35,1

120 1,81 1,66 0,41 74,0 1,18 17,2 7,3 8,3 77,0 34,8

130 1,84 1,65 0,21 86,0 1,03 16,7 8,2 10,3 89,0 44,0

150 1,98 1,81 0,19 71,6 0,89 17,1 9,6 8,6 90,0 55,1

Смесь ЦВВ и НСПЦ

110 1,42 1,33 0,78 61,1 0,91 16,1 5,3 6,3 45,0 35,9

120 1,62 1,49 0,87 48,2 1,20 17,2 7,2 8,0 46,0 25,9

130 1,69 1,49 0,92 54,1 1,27 15,9 8,2 11,8 45,0 24,9

150 1,78 1,57 0,32 70,4 1,03 18,9 11,2 11,8 82,0 42,2

Из таблицы 4 следует, что с ростом температуры сушки от 110 °С до 130 °С жесткость при изгибе НСПЦ увеличивается. При температуре 150 "С происходит резкое снижение величин характеристик жесткости, что обусловлено, очевидно, изменениями в механическом поведении лигнина, который содержится в данном полуфабрикате в повышенном количестве. Максимальное значение величины ASb при испытании на изгиб с учетом ползучести материала наблюдается у образцов НСПЦ при температуре 130 °С, у ЦВВ - при 140 °С и смеси ЦВВ и НСПЦ - при 150 °С.

Пластические деформации по толщине образца снижают измеряемую жесткость при изгибе в зависимости от температуры сушки для сульфатной ЦВВ от 80 до 90 %, для НСПЦ данная величина несколько меньше и составляет от 32 до 45 %. Для волокнистых полуфабрикатов, изготовленных из смеси ЦВВ и НСПЦ, величина ASt с увеличением температуры сушки до 130 °С остается величиной постоянной и составляет примерно 45 %. При подъеме температуры до 150 °С происходит возрастание величины ¿Si? С увеличением температуры сушки слой а, в котором возникает предельное состояние, уменьшается для образцов НСПЦ и смеси ЦВВ и НСПЦ, что можно объяснить снижением устойчивости волокон под действием сжимающей нагрузки.

Эксперимент показал, что различия в величине жесткости при изгибе, рассчитанные с учетом пластических деформаций в плоскости листа, отличаются от

измеряемой величины жесткости при изгибе с увеличением температуры сушки: дня ЦВВ от 35 до 55 %, для НСПЦ от 42 до 60 %; смеси ЦВВ и НСПЦ от 25 до 42 %.

Величина х у образцов ЦВВ увеличивается, а у образцов НСПЦ уменьшается.

Влияние фракционного состава волокнистых полуфабрикатов на жесткость при изгибе. Получение отдельных фракций волокон НСПЦ и ЦВВ проводились с помощью фракционатора. Результаты фракционирования представлены в таблице 5.

Таблица 5 - Фракционный состав образцов полуфабрикатов, %

Вид пробы Степень помола, °ШР Номер сегки Мельпггоф

16 30 50 100

Сульфатная ЦВВ 12,5 40,0 37,6 3.2 13,1 6,10

НСПЦ 13,0 12,0 1,6 0,8 73,7 12,0

Из таблицы 6 следует, что волокна ЦВВ, оставшиеся на сетке № 16 фракционатора, имеют повышенную жесткость при изгибе, по сравнению с волокнами, оставшимися на сетке фракционатора № 30, и с исходным полуфабрикатом. При анализе образцов НСПЦ также отмечаются низкие величины жесткости при изгибе более мелких фракций волокон.

Максимальная величина для случая учета ползучести материала у образцов сульфатной ЦВВ наблюдается для волокон, оставшихся на сетке № 16 фракционатора, т.е. более длинных волокон, и составляет 8,4 %. У образцов, изготовленных из НСПЦ, максимальная величина наблюдается из нефракционированной массы, что объясняется высоким содержание мелочи.

Из таблицы следует, что образцы НСПЦ, изготовленные из фракций волокон с сеток № 30 и № 100 фракционатора, имели сверхнизкую прочность волокна, и значения жесткости при изгибе в случае развития пластических деформаций нами не могли быть определены.

Таблица 6 - Влияние фракционного состава по длине волокон на величину жесткости при изгибе полуфабрикатов, используемых лри производстве бумаги для гофрирования __

Остаток на сиге мНм мНм С учетом слоя а Данные с учетом сД^ % % %

мН-м мкм мНм сж„ МПа мм

Сульфатная Ц }В

нефр. масса 3,32 3,10 1,02 64 2,49 12,2 13,3 6,6 47,3 25,0

16 3,47 3,18 0,87 83 3,06 23,6 4,9 8,4 50,7 11,9

30 3,29 3,09 1,14 58 2,71 21,0 5,5 6,1 44,9 19,8

спц

нефр. масса 1,86 1,11 1,00 40 1,52 12,5 8,5 40,3 46,7 9,7

30 1,79 1,51 - - - - 6,0 15,6 - -

100 1,49 1,27 - - - - 5,4 14,8 - -

Для образцов, изготовленных из фракций сульфатной ЦВВ, в случае развития пластических деформаций разница значений в жесткости при изгибе Д^ и по толщине образца имеет такую же зависимость, как и в результате ползучести материала, и составляет порядка 70 %.

Величина Л£4 имеет максимальное значение у образцов ЦВВ с сетки № 16. Величина слоя а хорошо коррелирует с жесткостью при изгибе и имеет максимальную величину для образцов, изготовленных из фракций волокон, отобранных с сет-

ки № 16. Эти образцы имели наибольшую среднюю длину волокна, толщину клеточной стенки.

В случае развития пластических деформаций в плоскости листа данная зависимость имеет противоположный характер. Образцы, изготовленные из более гру-бодисперсной массы сульфатной ЦВВ, имеют низкую величину по сравнению фракциями волокон с других номеров сит фракционатора. Расстояние х, на котором начинают появляться пластические деформации, увеличивается с ростом номера сетки фракционатора и имеет максимальное значение у нефракционной массы. Это можно объяснить полидисперсностью образцов.

Влияние размола в лабораторных условиях на фундаментальные свойства волокна и величину жесткости при изгибе. В таблице 7 представлены данные влияния степени помола полуфабрикатов на измеряемую величину жесткости при изгибе. Величина при расчете величины 5и, т.е. расчета с учетом ползучести материала, снижается в среднем на 17,5 % доя НСПЦ и на 10,0% для ЦВВ.

Из таблицы 7 следует, что жесткость при изгибе, рассчитанная с учетом пластических деформаций в слое а, имеет меньшую величину и снижает измеряемую жесткость при изгибе в зависимости от степени помола от 80 до 90 %.

Расчет жесткости при изгибе образцов полуфабрикатов в плоскости листа показал, что изменение величины у образцов сульфатной ЦВВ при увеличении степени помола с 14 до 35 °ШР составляет от 21 до 27 %. При этом величина х изменяется от 8,5 до 4,5 мм. Так, для образцов НСПЦ величина Д54 с увеличением степени помола изменяется с 15 до 5 %. Величина х остаётся практически неизменной и составляет 5 мм.

Таблица 7 - Влияние степени помола полуфабрикатов на величину жесткости при изгибе полуфабрикатов, используемых при производстве бумаги для гофрирования___

Степень помола, °ШР мН-м 5и> мН-м С учётом слоя а Данные с учетом п,'а Д&, % % %

мН-м мкм ¿С мН-м _ э Оп ела МПа х, мм

Сульфатная ЦВВ

14 1,10 0,99 0,19 68 0,86 12,2 8,5 10,0 82,8 21,8

18 0,95 0,85 0,08 71 0,69 21,6 6,9 10,5 91,5 27,4

24 0,76 0,68 0,06 65 0,56 23,0 5,5 10,1 91,6 26,3

35 0,72 0,65 0,09 54 0,55 31,9 4,5 9,7 87,9 23,6

НСПЦ

14 0,78 0,64 0,57 36 0,66 9,1 5,8 18,0 26,9 15,3

18 0,74 0,61 0,51 33 0,68 17,1 5,3 17,7 31,1 8,1

24 0,65 0,54 0,17 - 50 0,59 17,2 5,2 17,5 73,8 9,1

35 0,53 0,44 0,24 52 0,50 27,4 5,0 17,5 54,7 5,6

Как было показано выше, каждая фракция волокон по-разному влияет на жесткость бумаги при изгибе, и поэтому были проведены испытания образцов, имеющие различный фракционный состав.

Величины х и а у образцов сульфатной ЦВВ увеличиваются с ростом средней длины волокна и уменьшаются с увеличением толщины клеточной стенки, нулевого разрушающего напряжения и межволоконных сил связи. У образцов, изготовленных из НСПЦ, величина слоя а возрастает с увеличением нулевого разрушающего напряжения и межволоконных сил связи и уменьшается с ростом толщины и сред-

ней длины волокна. Величина х возрастает с ростом длины и толщины волокна и уменьшается с ростом сил связи и разрушающего напряжения.

Установлено, что пластическая составляющая для образцов, изготовленных из сульфатной ЦВВ, с увеличением степени помола остается неизменной, а у образцов НСПЦ линейно уменьшается. Наибольшие коэффициенты парной корреляции между фундаментальными характеристиками волокна и величинами жесткости при изгибе имеют такие показатели, как средняя длина, плотность и собственная прочность волокна

3. Влияние некоторых из основных параметров производства бумаги для гофрирования на величину зоны пластических деформаций, возникающих в образце при испытании на изгиб

Влияние нагрузки при размоле на жесткостные характеристики полуфабрикатов для изготовления бумаги для гофрирования. На

производстве картона были проведены отборы проб лиственной НСПЦ и хвойной сульфатной ЦВВ до и после размола на первой ступени.

Нагрузки на отдельных мельницах первой ступени размола ЦВВ и НСПЦ последовательно варьировали в диапазоне от 250 до 450 кВт-ч/т, при использующемся в технологическом интервале для ЦВВ - 400 кВт-ч/т, а для НСПЦ - 300 кВт-ч/т.

В исследованном диапазоне изменения нагрузки при размоле наблюдается постепенное увеличение жесткости лабораторных образцов ЦВВ. При этом интересно отметить, что, как и для полуцеллюлозы, существенное повышение нагрузки при размоле практически не сказывается на морфологические характеристики волокон. Однако обнаружена тенденция к повышению фактора формы волокна и отмечены достаточно стабильные значения содержание мелочи и числа изломов на волокне (таблица 8).

Таблица 8 - Влияние нагрузки при размоле полуфабрикатов на величину жесткости при изгибе полуфабрикатов, используемых для производства бумаги для гофрирования __

Нагрузка мельнице, кВт'ч/т мНм мНм С учётом слоя а Данные с учетом 0„5СЖ ДЯ % % д^; %

мН-м "т> мкм мН-м с„ ежу МПа х, мм

Сульфатная ЦВВ

до размола 1,86 1,59 0,67 41 1,46 16,2 5,4 14,5 58,6 9,9

250 1,40 1,27 0,42 47 1,17 14,5 12,1 9,6 70,0 16,4

300 1,32 1,17 0,23 63 0,92 18,1 13,4 11,2 82,6 30,3

400 1,49 1,35 0,40 44 1,13 18,3 13,0 9,4 73,2 24,2

450 1,81 1,65 0,67 30 1,47- 17,3 13,1 9,0 62,9 18,8

НС пц

до размола 1,55 1,37 0,46 41 0,86 11,7 6,8 11,6 69,5 19,0

250 1,68 1,57 1,22 14 1,50 15,3 7,5 6,6 27,4 10,7

300 1,20 1,08 0,58 41 1,08 16,1 7,1 10,0 53,2 12,9

400 1,05 0,97 0,30 72 0,84 14,1 7,0 7,4 71,4 8,1

450 1,07 1,00 0,72 33 0,93 8,8 7,3 7,0 32,7 13,1

Установлено, что постепенное увеличение нагрузки при размоле от 250 до 450 кВт-ч/т различным образом влияет на характеристики жесткости. Наблюдается постепенное снижение жесткости при изгибе.

Величина АЯ/, изменяется с увеличением нагрузки на мельнице. Максимальная величина Мь наблюдается у неразмолотых волокнистых полуфабрикатов и составляет для образцов ЦВВ 14 %, а для образцов НСПЦ - 11 %. Подобное изменение жесткостных характеристик обычно связывают с совокупным изменением длины волокна и степени их разработки.

Для сульфатной ЦВВ наблюдается рост жесткости при изгибе с учетом пластических деформаций, возникающих по толщине образца, с увеличением нагрузки на мельнице. Слой а, в котором возникает предельное состояние, наоборот уменьшается. У лабораторных образцов НСПЦ с увеличением нагрузки на мельнице как жесткость, так и слой а уменьшается.

Максимальная величина АБь наблюдается при наименьшем значении жесткости при изгибе, т.е. для сульфатной ЦВВ при нагрузке на мельнице 300 кВт-ч/т, для НСПЦ - 400 кВт-ч/т. Это объясняется в первую очередь низкими показателями межволоконных сил связи при данных значениях нагрузки.

Величина Ь£ь в случае развития пластических деформации в плоскости листа полуфабрикатов с увеличением нагрузки на мельницах уменьшается. Величина х фактически не зависит от нагрузки на мельнице. Это можно объяснить тем, что значительного изменения длины волокна не происходит.

Величины жесткости при изгибе в направлении МО и СБ в зависимости от величины Т81Мо/сп- В данном разделе представлены данные эксперимента, показывающие влияние степени анизотропии на измеряемую жесткость при изгибе. Степень анизотропии рулона на накате БДМ определялась на ТЭО - тестере. Для испытания были выбраны образцы с одного тамбура с ТБ1 мц/сэ 2,4; 2,7; 2,9; 3,5.

В таблице 9 представлены данные о влиянии степени анизотропии бумаги для гофрирования на ползучесть структуры образцов под воздействием изгибающей нагрузки. Жесткость при изгибе в направлении МО как при упругом деформировании 8Ьу, так и в результате проявления эффекта ползучести материала £¡,2 с ростом степени анизотропии увеличивается.

Таблица 9 - Влияние степени анизотропии на величину жесткости при изгибе бумаги для гофрирования ______

ТЭ1 мшсл Угол вырезки, о мНм мНм С учётом слоя а Данные с учетом а„°сж % Д Бь-р % .%

мНм мкм мН-м _ Э СЖЯ МПа мм

2,4 МО 2,89 2,80 0,47 92 2,32 25,1 11,5 3,1 83,7 19,7

СО .0,97 0,73 0,31 46 0,63 16,0 4,9 25,3 68,0 35,1

2,7 МО 3,56 3,42 0,55 96 2,70 24,5 11,4 4,1 84,6 24,2

СО 0,98 0,71 0,36 36 0,62 16,5 3,2 27,5 63,3 36,7

2,9 МО 3,21 2,95 0,65 78 2,39 26,1 10,8 8,2 79,8 25,5

со 0,96 0,75 0,34 56 0,75 13,1 5,3 21,8 64,6 21,9

3,5 МО 3,31 2,98 0,59 94 2,74 26,1 9,6 9,0 82,2 17,2

со 0,74 0,61 0,42 42 0,73 14,0 4,8 17,5 43,2 1,4

Рост составляет от 3 до 9 %. В направлении СБ жесткость при изгибе и величина А% в результате ползучести уменьшается с увеличением степени анизотропии.

Пластические деформации, возникающие по толщине образца, снижают жесткость при изгибе в МО направлении с ростом степени анизотропии примерно на 70 %. Величина Д54 также уменьшается с увеличением степени анизотропии. В СБ направлении жесткость при изгибе с ростом степени анизотропии увеличивается. Величина увеличивается с увеличением степени анизотропии.

С ростом степени анизотропии слой а, в котором возникает неустойчивое состояние, изменяется незначительно как в МБ направлении, так и в СО направлении. Слой а при переходе от МО направления к СО уменыпается'в 2 раза.

Из данных расчета жесткости при изгибе образцов бумаги для гофрирования, с учетом пластических деформаций в плоскости листа, т.е. с учетом величины х, следует, что жесткость при изгибе в МО направлении увеличивается с ростом степени анизотропии. Величина Д£4 увеличивается с 15 до 19 %. Величина х, на котором возникают пластические деформации, с увеличением степени анизотропии уменьшается с 11,5 до 9,6 мм.

В СО направлении жесткость при изгибе в случае развития пластических деформаций в плоскости листа с ростом степени анизотропии увеличивается. Величина АБь уменьшается с 44 до 24 %. Величина х возрастает незначительно.

Влияние разносторонности бумажного листа. На жесткость бумаги при изгибе оказывает влияние разносторонность бумажного листа. При действии изгибающей нагрузки на внешнюю или сеточную стороны листа бумаги измеряемая величина жесткости при изгибе будет различна. При работе на сжатии сеточной стороны бумаги измеряемая величина будет меньше. Этому имеется хорошее объяснение. Сеточная сторона бумаги по сравнению с внешней стороной имеет большую пористость, меньшую плотность, т.е. наблюдаются благоприятные условия для потери устойчивости волокна при сжатии.

Как показано на рисунке 8 максимальные величины разности жесткости при изгибе и модуля упругости в зависимости от угла вырезки образцов характерны для углов 30...75°. Наличие разницы можно объяснить тем, что при данных углах происходит максимальное скручивание образцов. В соответствии с этим, пластические деформации, возникающие в плоскости листа, начинают возрастать от МО направления к СО.

Влияние угла вырезки образца по отношению к направлению МО. Для испытания использовались образцы бумаги для гофрирования, вырезанные под углами 0,15, 30,45, 60, 75, 90 0 относительно МО направления.

Рисунок 8 - Влияние степени анизотропии на разность величин жесткости при изгибе на лицевую и сеточную сторону образца: 1- Т51-2,4; 2 - Т81-2,7; 3 - Т81-2,9; 4 - Т81-3,5

Данные эксперимента, представленные на рисунке 9, показывают, что пластические деформации, возникающие в результате ползучести, минимальная вели-

чина М4 достигается при испытании на изгиб в Ж) направлении (угол вырезки 0°) и максимальная в СБ направлении (угол вырезки 90°). Для образцов, вырезанных под углами 30...75°, характерна одинаковая величина Д^. Данный факт обусловлен тем, что именно в этих случаях исследованная бумага обнаруживает наибольшую степень анизотропии прочности, выраженную как отношение значений, разрушающих напряжений образцов, вырезанных в машинном направлении и под соответствующим углом.

Ii >• 45

TS »

татит'

Рисунок 9 - Влияние угла вырезки обуславливающая ползучесть материала на величину ASi TSI md/CD 1 - 2,4; 2 - 2,7; 3 - 2,9; 4 - 3,5

Пластические деформации, возникающие по толщине образца, снижают измеряемую жесткость при изгибе в зависимости от угла вырезки примерно на 70 %. Величина ASb возрастает с увеличением угла вырезки.

На рисунке 10 представлены данные влияния жесткости при изгибе, рассчитанной с учетом пластических деформаций в слое а. С увеличением угла вырезки образцов слой а, в котором возникает неустойчивое состояние, уменьшается.

з| ВьмН'м

; ; i

Ч 1

1 '"1---.I.. '

г - ---h —-__ i i Т 7 *

угол вырежи,

SO TS И угол вырою,'

■ i i

i

i i

46 . ВО 7В

Рисунок 10 - Влияние угла вырезки на величину жесткости при изгибе с учетом пластических деформаций, возникающих по толщине образца: 1 - жесткость, рассчитанная с допущением только упругих деформаций; 2 - жесткость, полученная с учетом пластических деформаций, по толщине образца; 3 - слой а, в котором возникает предельное состояние; а - ТБ! мс/со 2,4, б - 2,7, в - 2,9, г - 3,5

На рисунке 11 представлены результаты расчета жесткости при изгибе образцов бумаги для гофрирования с учетом пластических деформаций в плоскости листа, т.е. с учетом величины х. По сравнению с жесткостью, рассчитанной по уравнению, принятому для упругого материала (кривая 1), имеет меньшую величину А5Ь.

Из данных графиков следует, что жесткость, при изгибе с учетом пластических деформаций (кривые 2, 3) в плоскости листа отличаются от жесткости при изгибе при упругом деформировании (кривая 1) в среднем на 25 % в зависимости от угла вырезки образцов.

4- - - I |

-1 | 1 1 1 ------

» f i t * -----

1

1 I I

угол иыризкм,

16 30 46 10 7S to угол вырезки.*

угол разки,'

угол иырззки,

Рисунок 11 - Влияние угла вырезки на величину жесткости при изгибе с учетом пластических деформаций, возникающих в плоскости листа: 1 — жесткость, рассчитанная из предположения только упругих деформаций; 2 - жесткость, рассчитанная с учетом пластических деформаций, возникающих в плоскости листа; 3 - длинах, на котором начинают развиваться пластические деформации; а - TSI md/cd 2,4, б - 2,7, в - 2,9, г - 3,5.

Максимальная величина ASb характерна для образцов, вырезанных под углами 30...75°. Длина х, на которой действуют пластические деформации, снижается в среднем на 50 % при переходе от MD направления к CD.

4. Анализ полученных экспериментальных данных и рекомендации по оценке жесткости при изгибе волокнистых целлюлозно-бумажных материалов

Одной из задач эксперимента было установление: влияния факторов релаксации напряжения и возникновения пластических деформаций по толщине и в плоскости листа на измеряемую величину жесткости при изгибе бумаги для гофрирования.

Существующие методики расчета величин жесткости при изгибе, предлагаемые различными стандартами (ISO 2493, SCAN Р29), основаны на большом допущении, что бумага и картон при испытании деформируются упруго. Между тем, имеются три аспекта механического поведения бумаги и картона, которые должны быть учтены при испытаниях.

1. Как правило, для того чтобы удержать заданную деформацию (б = const) в течение определенного времени, требуется вначале большее напряжение, а затем все меньшее. Разработанная на кафедре технологии целлюлозно-бумажного производства С(А)ФУ программа для ЭВМ (зарегистрирована в Роспатенте) позволяет оценить снижение величины жесткости при изгибе в данном случае, т.е. более точно провести расчеты.

2. При испытаниях на изгиб волокнистых материалов (древесины, волокнистых слоистых пластиков) в сечении образца, закрепленном в зажиме испытательной машины, возникают пластические деформации. Проведенный эксперимент показал, что расчет зоны пластических деформаций по толщине, рассчитанный с привлечением существующего математического аппарата, и последующий расчет величины жесткости при изгибе дает сильно заниженный результат. Это объясняется несовершенством существующего математического аппарата, (который был разработан для испытаний древесины и волокнистых слоистых пластиков), и малой пригодности для испытаний бумаги и картона. Разработка математического аппарата для данного расчета применительно к испытаниям бумаги и картона является актуальной задачей, решение которой позволит повысить точность оценки жесткости волокнистых целлюлозно-бумажных материалов.

3. При испытаниях на изгиб волокнистых материалов возникают пластические деформации в плоскости листа. В случае бумаги и картона, т.е. материала анизотропного, капиллярно-пористого, справедливо было предположить, что после достижения критической нагрузки наступают условия нестабильного равновесия. В данном случае нестабильность с большей степенью вероятности возникает в сжатой зоне образца.

5. Общие выводы

1.Обоснована и экспериментально доказана возможность использования существующего математического аппарата для расчета величины жесткости при изгибе бумаги для гофрирования с учетом пластических деформаций.

2. Установлено, что увеличение геометрических параметров образцов (длины, ширины) и угла изгиба при испытании оказывают неоднозначное влияние на величину ASf,. С увеличением длины образца с 5 до 25 мм величина ДSb2 снижается в среднем в зависимости от массы 1 м2 с 6 до 3 %. Изменение ширины испытуемого образца с 10 до 38 мм приводит к снижению величины А5Ь2 в среднем с 12 до 8 %. При увеличении угла изгиба с 7,5° до 30° величины &Sb2 при изгибе во всех исследуемых случаях значительно снижаются в зависимости от массы 1 м2 с 3 до 14 %.

3. Показано, что наибольшее влияние на эффект ползучести оказывает относительная влажность воздуха. Увеличение относительной влажности воздуха с 40 до 90 %, т.е. увеличение относительной влажности образцов с 3,5 до 12,5 % .снижает измеряемую величину жесткости при изгибе в MD направлении в 1,7 раза, в направлении CD - в 1,9 раза. Для минимизации влияния данного фактора требуется повышение температуры сушки.

4. Установлено, что величина слоя неустойчивости а, определенная в сечении образца, в сильной степени зависит от собственной жесткости образца и величины межволоконных сил связи.

5. Установлено, что с увеличением средней длины волокна с 0,9 до 2,1 мм критическая величина напряжения сжатия осж уменьшается в 2,7 раза. Таким обра-

5. Установлено, что с увеличением средней длины волокна с 0,9 до 2,1 мм критическая величина напряжения сжатия асж уменьшается в 2,7 раза. Таким образом, технологические факторы, влияющие на изменение критической длины волокна в структуре бумаги (размол, степень анизотропии, сушка), определяют зоны неустойчивости в плоскости листа, т.е. в сильной степени влияют на измеряемую величину жесткости при изгибе.

6. Анализ экспериментальных данных показал: во-первых, у материалов, которые при эксплуатации подвергаются постоянной деформации, величина жесткости при изгибе должна рассчитываться с учетом времени релаксации напряжения; во-вторых, в случае, когда деформация изменяется под воздействием постоянной нагрузки, расчет должен производиться с учетом величины критического напряжения сжатию асж.

7. Разработаны для различных случаев деформирования программно математическое обеспечение и методика для расчетов величины жесткости при изгибе бумаги для гофрирования.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Комаров, В.И. Расчет жесткости при изгибе волокнистых целлюлозно-бумажных материалов с учетом пластических деформаций в сжатой зоне в плоскости листа [Текст] / В.И. Комаров, Е.Ю. Ларина /У Лесн. журн. - 2009. - №4, - С. 106-110 (Изв. высш. учеб. заведений).

2. Комаров, В.И. Деформация волокнистых целлюлозно-бумажных материалов при сжатии в плоскости листа [Текст] / В.И. Комаров, Я.В. Казаков, Е.Ю. Ларина, A.B. Третчиков И Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2010. - № 1 - С. 59-62.

3. Белоглазов, В.И. Влияние нагрузки при размоле на структурно-морфологические и физико-механические характеристики полуфабрикатов для изготовления флютинга [Текст] / В.И. Белоглазов, A.B. Гурьев, Е.В. Дьякова, В.И. Комаров, Е.Ю. Ларина // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2010. - № 2 -С. 38-40.

4. Ларина, Е.Ю. Влияние пластических деформаций по толщине и в плоскости листа бумаги, возникающих при испытании на изгиб, на величину измеряемой характеристики [Текст] / Е.Ю. Ларина, В.И. Комаров // Лесн. журн. -2010. - № 4, - С. 89-95 (Изв. высш. учеб. заведений).

5. Ларина, ЕЛО. Влияние геометрии испытуемого образца на величину пластической деформации возникающей в сжатой зоне сечения при испытании на изгиб [Текст] / Е.Ю. Ларина, В.И. Комаров, И.В. Лавров // Новейшие технологии в производстве бумаги из макулатурного сырья и переработке гофрокартона,- Сб. Междун. науч. техн. конф. - Караваево, 21-22 мая 2009. - С. 56-63.

6. Ларина, Е.Ю. Влияние пластической деформации в плоскости листа на жесткость при изгибе бумаги для гофрирования [Текст] / Е.Ю. Ларина, В.И. Комаров // Сервисное обслуживание в ЦБП. - Сб. тр. Междун. науч. практ. конф. - Санкт-Петербург, 19-20 ноября 2009. - С. 31-34.

7. Ларина, Е.Ю. Влияние степени помола сульфатной ЦВВ на величину жесткости при изгибе, рассчитанную с учетом пластических деформаций [Текст] / Е.Ю. Ларина, В.И. Комаров // Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона. - Сб. тр. Междун. науч. практ. конф. - Санкт-Петербург, 26 марта 2010.-С. 40-46.

8. Ларина, Е.Ю. Влияние степени помола лиственной нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы (НСПЦ) на величину жесткости при изгибе, рассчитанную с учетом пластических деформаций [Текст] / Е.Ю. Ларина, В.И. Комаров, И.В. Лавров // Со-

ь

<v

временные тенденции в развитии производства бумаги, картона, гофрокартона из макулатурного сырья - Сб. Междун. науч. техн. конф. - Караваево, 20-21 мая 2010. -С. 75-80.

9. Комаров, В.И. Оценка жесткости при изгибе волокнистых целлюлозно-бумажных материалов с учетом пластических деформаций, возникающих в образце при испытаниях [Текст] / В.И. Комаров, Е.Ю. Ларина // Фундаментальные исследования и инновации в национальных исследовательских университетах. - Сб. Всероссийской конф. - Санкт-Петербург, 2010 - том 1,- С. 290-291.

10. Казаков Я.В., Комаров В.И., Чухчин Д., Ларина Е.Ю. Программа для обработки результатов на изгиб целлюлозно-бумажных материалов (Stiffness)/ Свидетельство № 2010612795 о государственной регистрации программы для ЭВМ. Реестр программ для ЭВМ. Роспатент, 23 апреля 2010 г.

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ асж- критическое напряжение при сжатии материала, МПа;

Sby - приведенная жесткость при изгибе, рассчитанная с допущением, что бумага деформируется упруго;

5ю-приведенная жесткость при изгибе, рассчитанная с учетом продолжительности воздействия изгибающей нагрузки;

Sb'n - приведенная жесткость при изгибе, рассчитанная с учетом пластических деформаций в плоскости листа;

Sb'T - приведенная жесткость при изгибе, рассчитанная с учетом пластических деформаций по толщине образца;

*'- длина образца, в сжатой зоне которого при изгибе возникают пластические деформации, мм; а - толщина образца, в которой при изгибе в сжатой зоне возникают пластические деформации, мкм.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, подписанные и заверенные гербовой печатью, просим направлять по адресу:

163002, г. Архангельск, Набережная Северной Двины, 17, С(А)ФУ, диссертационный совет Д 212. 008. 02.

Подписано в печать 30.03.2011. Формат 70x84/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 63.

Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета в издательстве ФГАОУ ВПО «Северного (Арктического) федерального университета»

163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Теоретические основы процесса деформирования картона

1.2 Методы испытания жесткости при изгибе целлюлозно-бумажных 20 материалов

1.3 Графоаналитический метод определения пластических деформаций 31 в плоскости листа

1.4 Факторы, влияющие на жесткость при изгибе волокнистых 36 целлюлозно-бумажных материалов

1.5 Выводы по аналитическому обзору и постановка цели и задач 46 исследования

2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Изготовление образцов и подготовка их к испытаниям

2.2 Фракционирование волокнистой суспензии

2.2.1 Устройство и принцип работы фракционатора типа Bauer McNett

2.2.2 Подготовка проб и порядок работы на фракционаторе Bauer McNett

2.3 Определение структурно-морфологических характеристик волокна с 52 помощью анализатора Fiber Tester

2.4 Определение межволоконных сил связи

2.5 Определение собственной прочности волокна

2.6 Определение характеристик механической прочности целлюлозы

2.7 Испытания на изгиб

2.8 Определение сопротивления торцовому сжатию короткого участка 61 образца в плоскости листа (метод SCT)

2.9 Получение и математическая обработка кривой зависимости 63 «напряжение-деформация»

2.10 Статистическая обработка результатов исследований 67 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Общие положения

3.1.1 Расчеты жесткости при испытании на изгиб

3.1.2 Влияние геометрического фактора

3.2 Лабораторные исследования влияния некоторых факторов на величину 85 зоны пластических деформаций, возникающих в образце при испытаниях на изгиб

3.2.1 Влияние влажности

3.2.2 Влияние сушки

3.2.3 Влияние фракционного состава волокнистых полуфабрикатов на 101 жесткость при изгибе

3.2.4 Влияние размола в лабораторных условиях на фундаментальные 109 свойства волокна и величину жесткости при изгибе

3.3 Влияние некоторых из основных параметров технологии бумаги для гофрирования на величину зоны пластических деформаций, возникающих в образце при испытании на изгиб

3.3.1 Влияние нагрузки при размоле на жесткостные характеристики 119 полуфабрикатов для изготовления бумаги для гофрирования

3.3.2 Влияние анизотропии структуры листа бумаги

3.3.2.1 Величины жесткости при изгибе в направлении МБ и СБ в зависимости от величины Т81Моллэ

3.3.2.2 Влияние угла вырезки образца по отношению к направлению МБ

3.3.2.3 Влияние разносторонности бумажного листа

3.4 Анализ полученных экспериментальных данных и рекомендации по оценке жесткости при изгибе волокнистых целлюлозно-бумажных материалов

Картонная и бумажная тара занимают ведущее место в тароупаковочной отрасли. Из всех видов тароупаковочных материалов более 50 % приходится на долю материалов из волокнистых полуфабрикатов, которые обладают важнейшими преимуществами: возможностью многократной вторичной переработки и максимальной экологичностью, т.е. легкостью утилизации и способностью к биоразложению.

Деформационные свойства тарного картона являются важной технологической и материаловедческой проблемой, которая до сих пор изучена недостаточно. Важнейшей проблемой отечественных предприятий, выпускающих тарный картон, является оценка качества. Необходимо отметить, что российские предприятия с трудом переходят на мировые стандарты оценки качества целлюлозно-бумажной продукции. Повышение требований, предъявляемых к упаковке, заставляет производителей тары совершенствовать как технологию, так и методы испытания. Прогнозировать поведение гофроящика при использовании без учета жесткости при изгибе затруднительно. Однако данная характеристика практически не контролируется при производстве бумаги и картона на отечественных предприятиях.

Оценка жесткости при изгибе (важнейшей характеристики тарного картона) в настоящее время проводится с использованием в основном статических методов и допущением, что материал работает упруго. В связи с этим учет пластических деформаций при расчете жесткости при изгибе и определения влияния на них технологических факторов является актуальным.

В данной работе предпринята попытка оценить влияние пластических деформаций, возникающих по толщине образца и в его плоскости листа на измеряемую жесткость при изгибе.

Целью диссертационной работы является исследование влияния пластических деформаций, возникающих в образце при испытаниях на измеряемую величину жесткости при изгибе бумаги для гофрирования.

Для реализации данной цели исследования должны быть решены следующие задачи. Необходимо:

1) уточнить пригодность математического аппарата, учитывающего возникновение пластических деформаций при испытании на изгиб волокнистых материалов, для расчета жесткости при изгибе бумаги для гофрирования;

2) определить влияние геометрического фактора на величину пластических деформаций, возникающих в образце при измерении жесткости при изгибе;

3) исследовать влияние фундаментальных свойств целлюлозного волокна на величину пластических деформаций, возникающих в образце при измерении жесткости при изгибе;

4) исследовать влияние технологических факторов производства бумаги для гофрирования на величину пластических деформаций, возникающих при измерении жесткости при изгибе;

5) провести анализ влияния исследуемых факторов на реальную жесткость при изгибе, рассчитанную с учетом возникающих пластических деформаций.

Работа выполнена на кафедре технологии целлюлозно-бумажного производства Северного (Арктического) федерального университета (до 2010 г. Архангельский государственный технический университет), на ОАО «Архангельский ЦБК».

Диссертационная работа включает в себя: введение, аналитический обзор; методическую часть; экспериментальную часть, включающую пять разделов; общие выводы; приложение. Содержание работы изложено на 159 страницах, включая 70 рисунков и 36 таблиц, библиография содержит 138 наименований.

3.5 Общие выводы

1.Обоснована и экспериментально доказана возможность использования существующего математического аппарата для расчета величины жесткости при изгибе бумаги для гофрирования с учетом пластических деформаций.

2. Установлено, что увеличение геометрических параметров образцов (длины, ширины) и угла изгиба при испытании оказывают неоднозначное влияние на величину Д5&. С увеличением длины образца с 5 до 25 мм величина ДЯг снижается в среднем в зависимости от массы 1 м с 6 до 3 %. Изменение ширины испытуемого образца с 10 до 38 мм приводит к снижению величины Л^ в среднем с 12 до 8 %. При увеличении угла изгиба с 7,5° до 30° величины Д£Ь2 при изгибе во всех исследуемых случаях значительно снижаются в зависимости от массы 1 м2 с 3 до 14 %.

3. Показано, что наибольшее влияние на эффект ползучести оказывает относительная влажность воздуха. Увеличение относительной влажности воздуха с 40 до 90 %, т.е. увеличение относительной влажности образцов с 3,5 до 12,5 % снижает измеряемую величину жесткости при изгибе в МЕ) направлении в 1,7 раза, в направлении СБ - в 1,9 раза. Для минимизации влияния данного фактора требуется повышение температуры сушки.

4. Установлено, что величина слоя неустойчивости а, определенная в сечении образца, в сильной степени зависит от собственной жесткости образца и величины межволоконных сил связи.

5. Установлено, что с увеличением средней длины волокна с 0,9 до 2,1 мм критическая величина напряжения сжатия сусж уменьшается в 2,7 раза. Таким образом, технологические факторы, влияющие на изменение критической длины волокна в структуре бумаги (размол, степень анизотропии, сушка), определяют зоны неустойчивости в плоскости листа, т.е. в сильной степени влияют на измеряемую величину жесткости при изгибе.

6. Анализ экспериментальных данных показал: во-первых, у материалов, которые при эксплуатации подвергаются постоянной деформации, величина жесткости при изгибе должна рассчитываться с учетом времени релаксации напряжения; во-вторых, в случае, когда деформация изменяется под воздействием постоянной нагрузки, расчет должен производиться с учетом величины критического напряжения сжатию асж.

7. Разработаны для различных случаев деформирования программно математическое обеспечение и методика для расчетов величины жесткости при изгибе бумаги для гофрирования.

1. Маркочев, В.М. Испытания материалов и системный подход к проблеме прочности. Текст. / В.М. Маркочев. // Заводская лаборатория, 1987— № 6. -С. 57-63.

2. Степин, П.А.Сопротивление материалов. Текст. / П.А. Степин. //- М.: Высшая школа, 1997. 319 с.

3. Макклинток, Ф. Деформация и разрушение материалов. Текст. / Ф. Макклинток., А. Аргон М.: Мир, 1970. - 443с.

4. Аким Э.Л. Целлюлозные композиционные материалы и бумагоподобные композиты прошлое, настоящее и будущее // Бум. пром-сть - 1991. - №3. -с. 1.3.

5. Степанов, Р.Д. Введение в механику полимеров Текст. / Р.Д. Степанов, О.Ф. Шленский. Саратов: Изд-во Саратовского университета, 1975. - 231 с.

6. Бартенев, Г.М. Физика полимеров Текст. / Г.М. Бартенев, С.А. Френкель.- Л.: Химия, 1990.-432 с.

7. Перенечко, И.И. Введение в физику полимеров Текст. / И.И. Перенечко. -М.: Химия, 1978.-319 с.

8. Тагер, A.A. Физика-химия полимеров Текст. / A.A. Тагер. М.: Химия, 1978.-544 с.

9. Бартенев, Г.М. Физика и механика полимеров: учебное пособие для втузов Текст. / Г.М. Бартенев, Ю.В. Зеленев. М.: Высш. школа, 1983. - 391 с.

10. Ферри, Дж. Вязкоупругие свойства полимеров Текст. / Дж. Ферри. М.: Издательство иностранной литературы, 1963. - 535 с.

11. Говарикер, В.Р. Полимеры Текст. / В.Р. Говарикер, Н.В. Висванатхан, Дж. Шридхар. М.: Наука, 1990. - 396 с.

12. Бартенев, Г.М. Курс физики полимеров Текст. / Г.М. Бартенев, Ю.В. Зеленев. JL: Химия, 1976. — 288 с.

13. Гольдберг, И.И. Механическое поведение полимерных материалов (математическое описание) Текст. / И.И. Гольдберг. — М.: Химия, 1970. 190 с.

14. Нарисава, И. Прочность полимерных материалов Текст. / И. Нарисава. -М.: Химия, 1987.-400 с.

15. Разрушение твердых полимеров Текст. / под ред. Б. Роузена. М.: Химия, 1971.-528 с.

16. Гуль, В.Е. Структура и механические свойства полимеров Текст. / В.Е. Гуль, В.Н. Кулезнев. М.: Высшая школа, 1972. - 320 с.

17. Аскадский, A.A. Химическое строение и физические свойства полимеров Текст. / A.A. Аскадский, Ю.М. Матвеев. М.: Химия, 1983. - 248 с.

18. Кравчук, A.C., Механика полимерных и композиционных материалов (экспериментальные и численные методы) Текст. / A.C. Кравчук, В.П. Майборода, Ю.С. Уругумцев. М.: Наука, 1985. - 304 с.

19. Бакнелл, К.Б. Ударопрочные пластики Текст. / К.Б. Бакнелл. Л.: Химия, 1981.-328 с.

20. Казане, А., Портер Р. Реакции полимеров под действием напряжений Текст. / А. Казане. Л.: Химия, 1983. - 440 с.

21. Липатов, Ю.С. Физико-химические основы наполнения полимеров Текст. / Ю.С. Липатов. Л.: Химия, 1991. - 260 с.

22. Ашкенази, Е.К. Анизотропия древесины и древесных материалов Текст. / Е.К. Ашкенази. М.: Лесная пром-сть, 1978. - 224 с.

23. Уржумцев, Ю.С. Прогностика деформативности полимерных материалов Текст. / Ю.С. Уржумцев, Р.Д. Максимов. Рига: Зинатне, 1975. - 416 с.

24. Гольдман, А.Я. Прогнозирование деформационно-прочностных свойств полимерных и композиционных материалов Текст. / А.Я. Гольдман. М.: Химия, 1988.-272 с.

25. Фудзии, Т. Механика и разрушение композиционных материалов Текст. / Т. Фудзии, М. Дзако. -М.: Мир, 1981. 232 с.

26. Комаров, В.И. Использование фенологической модели деформирования для прогнозирования деформативности сульфатной небеленой целлюлозы Текст. /

27. В.И. Комаров, Я.В. Казаков // Целлюлоза, бумага, картон. 2000. - № 9-10. -с. 38-41.

28. Казаков, Я.В. Математическая обработка кривых зависимости «напряжение деформация», полученных при испытании целлюлозно-бумажных материалов при растяжении Текст. / Я.В. Казаков, В.И. Комаров // ИВУЗ. Лесной журнал.- 1995. -№ 1.-е. 109-114.

29. Кулезнев, В.Н. Смеси полимеров Текст. / В.Н. Кулезнев. М.: Химия, 1980.-304 с.

30. Бывшев, A.B., Влияние композиционного состава бумаги на когезию ее листа Текст. / A.B. Бывшев, В.В. Левшина, Н.М. Мельничук // Целлюлоза, бумага, картон.-1995.-№7-8.-с. 18-19.

31. Уорд, И. Механические свойства твердых полимеров Текст. / И. Уорд. -М.: Химия, 1975.-357 с.

32. Виноградов, Г.В. Реология полимеров Текст. / Г.В. Виноградов, А.Я. Малкин. М.: Химия, 1977 - 438 с.

33. Бартенев, Г.М. Структура и релаксация свойств эластомеров Текст. / Г.М. Бартенев. -М.: Химия, 1979. 238 с.

34. Вязкоупругая релаксация в полимерах Текст. / Шеен М. М.: Мир, 1974. -270 с.

35. Poppel, Е. Rheologie and electrocinetische Vorgange in Papiertechnologie / E. Poppel. Zeipzig: VEB Fachbuch vlg, 1977. - 294 s.

36. Бабаевский, П.Г. Трещиностойкость отвержденных полимерных композиций Текст. / П.Г. Бабаевский, С.Г. Кулик. М.: Химия, 1991. - 336 с.

37. Успехи химии целлюлозы и крахмала Текст. / под ред. Дж. Хонимена. -М.: Иностранная литература, 1962. 443 с.

38. Вайсман, Л.М. Структура бумаги и методы ее контроля Текст. / Л.М. Вайсман. М.: Лесная промышленность., 1973. - 152 с.

39. Фляте, Д.М. Свойства бумаги Текст. / Д.М. Фляте. Изд. 3-е, переработанное и дополненное. - М.: Лесн. пром-сть, 1986. - 680 с.

40. Page, D.H. A teory for the tensile strength of paper / D.H. Page // Tappi. -1969. Vol. 52, N 4. - P. 674-681.

41. Scott, W.E. Properties of paper: An Introducthion / W.E. Scott. Atlanta, GA: TAPPI PRESS, 1989.

42. Комаров, В.И. Деформация и разрушение волокнистых целлюлозно-бумажных материалов Текст. / В.И. Комаров. Архангельск: Издательство АГТУ, 2002.-440 с.

43. Waterhouse, I.F. The Mechanical Properties of Paper / I.F. Waterhouse // Pulp and Paper Manufacture. Atlanta, GA, USA: Tappi. - Vol. 9.

44. Markstrom, H. The elastic properties of paper Test metods and measurement instruments - Stockholm: Lorentzen and Wettre, 1993 - 45p.

45. Севере, Э. Реология полимеров Текст. / Э. Сервес. М.: Химия, 1966. -340 с.

46. Scowronski, J. A phenomenological study of the tensile deformation properties of paper / J. Scowronski, A.A. Robertson // Tappi Proceedings. 1983 International Paper Phisics Conference - s. 95-103.

47. Сторе, С. Описание поведения бумаги с помощью реологических моделей Текст. / С. Сторе // Przeglad Papierniczy. 1984. - №11. - с. 328-384.

48. Гермелис, А.А. Определение реологических характеристик полимерных материалов из статических кривых «ст-е», кривых ползучести и релаксации Текст. / А.А. Гермелис, В.А. Латишенко // Механика полимеров. 1967. - №6. - с.977-988.

49. Латишенко, В.А. Диагностика жесткости и прочности материалов Текст. / В.А. Латишенко. Рига: Зинатне, 1968. - 320 с.

50. Малмейстер, А.К. Статистическая интерпретация реологических уравнений Текст. / А.К. Малмейстер // Механика полимеров. 1966. - №2. -с. 151-158.

51. Малмейстер, А.К. Сопротивление жестких полимерных материалов Текст. / А.К. Малмейстер, В.П. Тамуж, Т.А. Тегерс. Рига: Зинатне, 1972. - 500 с.

52. Ржаницын, А.Р. Теория ползучести Текст. / А.Р. Ржаницын. М.: Стройиздат, 1968. - 418 с.

53. Niskanen, К. Papermaking Sience and Technology. book 16 Paper Physics. -Printed by Gummerus Printing, Jyvaskyla, Finland 1998 - 324p.

54. Композиционные материалы Текст. Том 6 / Пер. с англ.; под редакцией Л. Баутман, Р. Крок М.: Мир, 1976. - 244 с.

55. Композиционные материалы Текст. Том 5 / Пер. с англ.; под редакцией Л. Баутман, Р. Крок М.: Мир, 1976. - 484 с.

56. Комаров, В.И. Смеси волокнистых полуфабрикатов и их влияние на свойства бумажной массы Текст. / В.И. Комаров, И.Б. Филиппов // ИВУЗ. Лесной журнал. 1997 - № 6 - с. 45

57. Тимошенко, С.П. Теория упругости Текст. / С.П. Тимошенко. Л.; М.: ОНТИ, 1937.

58. Комаров, В.И. К вопросу измерения модуля упругости бумаги. Текст. / В.И. Комаров // Химическая переработка древесины. Научные труды № 152. Л.: ЛТА, 1972.-С. 62-66.

59. Бабурин, C.B. Реологические основы процессов целлюлозно-бумажного производства. Текст. / С.В.Бабурин, А.И Киприанов М.: Лесн. пром-сть, 1983. - 192с.

60. Ерыхов, Б.П. Неразрушающие методы исследования целлюлозно-бумажных и древесных материалов. Текст. / Б.П. Ерыхов М.: Лесн. пром-сть, 1977.-246с.

61. Яценко, В.Ф. Прочность и ползучесть слоистых материалов (сжатие, растяжение, изгиб) Текст. / В.Ф. Яценко. Киев: Наукова думка , 1966. - 201 с.

62. Белянкин, Ф.П. Пластические деформации дерева при изгибе. Текст. / Ф.П. Белянкин. // Труды 1-й Всесоюзной конференции по прочности авиаконструкций, 1936.

63. Иоселевич, Г.В. Прикладная механика Текст. / Г.В. Иоселевич, П.А. Лебедев, B.C. Стреляев. М.: Машиностроение, 1985. - 575 с.

64. Пановко, Я.Г. К расчету деревянных изгибаемых элементов с учетом пластических деформаций в сжатой зоне. Текст. / Я.Г Пановко. // Труды МАДИ, 7 -1937.-С. 78-91.

65. Данилевский, В.Д. Картонная и бумажная тара Текст. / В.Д. Данилевский. М.: Лесн. пром-сть, 1979. - 216 с.

66. Каменщикова, Т.Н. Основные факторы, влияющие на качество гофрированного картона Текст. / Т.Н. Каменщикова // Научно-технические проблемы производства и использования тары для народного хозяйства: сб. тр. ВНИЭКИТУ. 1983. - вып. 20 - с. 54-60.

67. Личман, В.Ф. Анализ формул жесткости и прочности как основы стандартов гофрированного картона Текст. / В.Ф. Личман, A.M. Высота // Бум. Пром-ть. 1991. - № 8-9. - с. 30-32.

68. Markstrom, Н. The Elastic Properties of Paper Test Metods and Measurement Instruments - Stockholm: Lorentzen and Wettre, 1993 - 45p.

69. Гурьев, A.B. Связь упругих характеристик компонентов гофрированного картона с его потребительскими свойствами Текст. / A.B. Гурьев, В.И. Комаров // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1997. - № 9-10. - С. 22-24.

70. Тенцер, Г. Картонная и бумажная тара Текст. / Г. Тендер, Ф. Хеси. М.: Лесн. пром-сть, 1974, - 224 с.

71. Конопов, Б.Е. Гофрированный картон. Текст. / Б.Е. Конопов, Г.Е. Ландау, Е.М. Погребов. М.: Лесн. пром-сть, 1979, - 26 с.

72. Markstrom, Н. Testing Methods and Instruments for Corrugated Board / H. Markstrom. -Elanders Toilers AB, 1999. 103 s.

73. Комаров, В.И. Исследование жесткости бумаги при изгибе Текст.: диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук./ В.И. Комаров. Л.: Ленинградская ЛТА, 1972. - 160 с.

74. Жесткость бумаги. Часть 1. Субъективные оценки жесткости и определение жесткости по Кларку. Текст. / М. Ода, Т. Кадоя, М. Усуда, М. Кимура. // Ками па гикеси, 1979, т.ЗЗ, № 3. - С. 35-40.

75. Маркочев, В.М. Испытания материалов и системный подход к проблеме прочности. Текст. / В.М. Маркочев. // Заводская лаборатория, 1987.- № 6. -С. 57-63.

76. Остреров, М.Н. Факторы, определяющие качество прохождения бумаги через печатную машину Текст. / М.Н. Остеров М.Н. // Целлюлоза, бумага, картон. 1993. -№ 1.-С. 26-27.

77. Bardone-Sacerdote. Proc. 3-rd Internal Conder Acoust. Stutgart, 1959. v.2, New-York.

78. Хабаров, Ю.Г. Оценка последовательности разрушения целлюлозных волокнистых материалов Текст. / Ю.Г. Хабаров, В.И. Комаров. // Бумажная промыш., 1986, № 6, - С. 16-17.

79. Kleinert, R. Steifigkeets mepverfahren fur Papier, Karton und Pappe / R. Kleinert // Zellstoff und Papier. 1971. - № 8. - S. 228-232.

80. Breht, W. Die Rezonansmethode als dynamisches Verfahren der Steifigkeitsprufug von Papier, Karton und Pappen / W. Breht, H.J. Klingelhoffer // Das Papier. 1972. - №2. - S. T57-T65.

81. Jayme G. and Fenged D. «Holz Roh-Werkstoff», 1961, 19, №2.

82. Paper Testing and Process Optimization Catalog 1994 / Lorentzen and Wetter. -201s.

83. Аким, Э.Л. Обработка бумаги. Текст. / Э.Л. Аким М.: Лесн. пром-сть, 1979.-232 с.

84. TAPPI Т820 cm-09 Flexural stiffness of corrugated board. Test Method.

85. Paper Testing and Process Optimization Catalog 1994. / Lorentzen and Wetter. -201s.

86. Комаров, В.И. Опыты по уточнению методики работы на приборе ЖБИ -1 Текст. / В.И. Комаров // Химия и технология бумаги: Межвуз. сб. науч. тр.- Л.: РИО ЛТИ ЦБП, 1975. -Вып. 3. С. 7-9.

87. Комаров, В.И. Определение жесткости бумаги при изгибе. Текст. / В.И. Комаров, Д.М. Фляте.//Целлюлоза, бумага, картон. -1971. -№30. С. 11-13.

88. ГОСТ 9582-75. Бумага и картон. Метод определения жесткости при статическом изгибе. Введен 01.01.77. Ограничение срока действия снято 11.95.

89. ГОСТ 10711-97. Бумага и картон. Метод определения разрушающего усилия при сжатии кольца (RCT). Введ. 01.01.01.

90. Комаров, В.И. Жесткость бумаги при изгибе Текст. / В.И. Комаров, Д.М. Фляте. // Бумажная промыш., 1973. № 6, - С. 3-4

91. Kainulainen, М. Optimum composition of corrugated board with regard to the compression resistance of boxes / M. Kainulainen, M. Toroi // Paperi ja Puu.- 1986. V. 68,N9.-p. 666.668.

92. Козлов, M. Упаковочный картон. Правильно ли мы их выбираем? / По материалам сайта http: // www.kursiv.ru/paket/archive/06/karto 1 .html

93. Чикирисова, H. Давайте определяться в терминах: картон / Н. Чикирисова // Бумага и жизнь. 2001. - № 3. - с. 40-43.

94. Van den Akker, J.A. Some theoretical considerations on the mechanical properties of fibrous structure / J.A. Van den Akker // In: Formation and structure of paper. London, 1962. - P. 205-241.

95. ГОСТ 28686-90. Бумага для гофрирования. Метод определения сопротивления торцовому сжатию (ССТ) гофрированного образца. Введ. 01.01.92.

96. ГОСТ 20682-75. Бумага для гофрирования. Метод определения сопротивления плоскостному сжатию гофрированного образца (СМТ). Введ. 01.01.76.

97. Brecht W., Blicstad F. // Papierfabrikant, 1940, 38,17

98. Brecht W. Uber die Steifigkeitsprufiing von Papier, Karton und Pappen / W.Breht, F. Muller//Das Papier.- I960.- 14, 270, 414, № 7,9

99. Чижов, Г.И. Изменение свойств древесных волокон в процессе производства термомеханической массы. Текст. / Г.И. Чижов, Е.П. Елкина, С.С. Пузырев, Е.В. Запорожец, В.И. Комаров. // Лесной журнал. 1988. - № 4. -С. 84-89

100. Gillet, M. Влияние влажности на жесткость картона Текст. / M. Gillet, M. Bouttemry. //Pap., cartone, compl, 1971. - des. S. 13-17.

101. Фляте, Д.M. Влияние некоторых факторов на жесткость бумаги при изгибе Текст. / Д.М. Фляте, В.И. Комаров // В сб.: Материалы научно-технической конференции 1971 года. ХТФ. Л.: РИО ЛТА, 1971. - С. 67-72.

102. Комаров, В.И. Бумагообразующие свойства сульфатной целлюлозы из опилок древесины Текст. / В.И. Комаров, Г.Ф. Прокшин. // В кн.: Г.Ф. Прокшин. Основы теории варки целлюлозы. Конспект лекций. Л.: РИО ЛТА, 1979.-С. 35-41.

103. Комаров, ВИ. Влияние степени ориентации волокон и разносторонности бумаги на ее жесткость при изгибе Текст. / В.И. Комаров, Д.М. Фляте. // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1972. - № 18. - С. 8-9.

104. Matbevet F. «Forest Products J.», 1966, 16, №11.

105. Van den Akker J.A., Jentzen G.A. and Spiegelberg H.L. «Consolidation of the Paper Web.», Cambridge symposium, September, 1965.

106. Van den Akker J.A and Wink W.A. «Pulp and Paper Mag. Can.», 1961, v. 62, №8.

107. Иванов, Г.А. Исследование изменений свойств бумаги в процессе ускоренного термического старения: Автореферат дис.канд. техн. наук / Г.А. Иванов. Л.: ЛТА, 1973. -20 с.

108. Комаров, В.И. Лабораторная оценка физико-механических свойств сульфатной небеленой целлюлозы / В.И. Комаров, Т.Ф. Личутина // ИВУЗ. Лесной журн 1985. - № 6. -С. 85-90.

109. Троянская, А.Ф. Влияние проклейки сульфатным лигнином на физико-механические свойства бумаги Тескт. / А.Ф. Троянская, A.A. Соколова, И.П. Баранова, В.И. Комаров. // Бумажная промыш. 1984. - № 11. - С. 18-19.

110. Хованский, В. Применение соединений алюминия для улучшения свойств бумаги. Текст.: Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук./ В.В. Хованский Л.: Ленинградская ЛТА, 1979. - 197 с.

111. Смирнова, Е.А. Исследование условий применения мочевиноформальдегидных смол для приготовления влагопрочной бумаги Текст.: Автореф. Дис.канд. техн. наук / Е.А. Смирнова. -Л.: ЛТА, 1973. 20 с.

112. Личутин, А.Ф. Влияние размеров щепы на стабильность физико-механических свойств сульфатной небеленой целлюлозы Текст. / А.Ф. Личутин, В.И. Комаров. // Целлюлоза, бумага, картон. Экспресс-информация, вып. 10. М.: ВНИПИЭИлеспром, - 1988. - С. 2-15.

113. Комаров, В.И. Изменение физико-механических свойств целлюлозы в производственных процессах ее получения Текст. / В.И. Комаров, Т.Ф. Личутина, Н.Г. Легкодух. // Химическая переработка древесины. Межвуз. сб. научн. тр. Л.: РИО ЛТА, 1982. - С 64-68.

114. Гурьев, A.B. Формирование характеристик деформативности и прочности в технологическом потоке КДМ Текст. / A.B. Гурьев, В.И. Комаров, Г.И. Чижов // ИВУЗ. Лесн. журнал. 1994. -№1. -С. 86 - 90.

115. Комаров, В.И. Оптимизация композиции по волокну газетной бумаги для получения заданных величин характеристик деформативности и прочности Текст. / В.И. Комаров, Г.И. Чижов, С.С. Пузырев // Бум. Пром-сть. Спец прил. 1990.-С. 62-67.

116. Южанинова, JI.A. Повышение качества бумаги для гофрирования из макулатуры. Текст.: Диссертация на соискание ученой степени канд. техн. наук./ Л.А. Южанинова АГТУ, 2008. - 139 с.

117. ГОСТ 14363.4-89. Целлюлоза. Метод подготовки проб к физико-механическим испытаниям. Введ. 01.01.91.

118. ГОСТ 13523-78. Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Метод кондиционирования образцов. Введ. 01.10.78.

119. ГОСТ 16932-93 (ИСО 638-78). Целлюлоза. Определение содержания сухого вещества. Введ. с 01.01.95.

120. Классификатор Бауэра Макнетта Мод. Р40180.Е400. Руководство по эксплуатации. Кларк

121. TAPPI Т233 cm-95 Fiber Length of Pulp by Classification, Test Method.

122. Иванов, C.H. Силы сцепления волокон в бумаге Текст. / С.Н. Иванов // Бум. пром-сть 1948. - №3. - С. 8-17.

123. Page, D.H. A theory for the tensile strength of paper/ D.H. Page // Tappi -1969. -№ 4 -P. 674-681.

124. ГОСТ 27015-86. Бумага и картон. Методы определения толщины, плотности и удельного объема. Взамен ГОСТ 13199-67, ГОСТ 12432-77. Введ. 01.07.87.

125. ГОСТ 13525.1-79. Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Метод определения прочности на разрыв и удлинения при растяжении. Взамен ГОСТ 13525.1-68. Введ. 01.07.80.

126. ГОСТ 2493-96. Бумага и картон. Метод определения сопротивления изгибу. Введ. 01.07.01.

127. ГОСТ 13523-78. Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Метод кондиционирования образцов. Введ. 01.10.78.

128. Казаков Я.В., Комаров В.И., Чухчин Д.Г., Ларина Е.Ю. Программа для обработки результатов испытаний на изгиб целлюлозно-бумажных материалов

129. Stiffness). Свидетельство № 2010612795 о государственной регистрации программы для ЭВМ. Реестр программ для ЭВМ, 23 апреля 2010 г.

130. ISO 9895:1989. Paper and board Compressive strength - Short span test

131. ИТС-403-ООО.ОООИО. Прибор для определения сопротивления сжатию на коротком расстоянии. Инструкция оператора. Иваново. ООО «ИТС» (Измерительные системы). 2009. -20 с.

132. Комаров, В.И. Анализ механического поведения целлюлозно-бумажных материалов при приложении растягивающей нагрузки Текст. / В.И. Комаров, Я.В. Казаков // Лесной вестник. 2000. - №3(12). - С. 52-62.

133. Калинина, Э.В. Оптимизация качества. Сложные продукты и процессы / Э.В. Калинина, А.Г. Лапига, В.В. Поляков и др. М.: Химия, 1989. - 256 с.

134. Комаров, В.И. Статистические методы контроля и управления качеством на предприятиях ЦБП Текст.: Учебное пособие / В.И. Комаров, H.A. Ленюк. Л.: ЛТА, 1987. - 76 с.

135. Пен, Р.З. Планирование эксперимента в Statgraphics Текст. / Р.З. Пен. -Красноярск: СибГТУ-Кларетианум, 2003.-246 с.

136. Комаров, В.И. Взаимосвязь критической длины волокна в структуре и анизотропии свойств крафт-лайнера Текст. / В.И. Комаров, В.И. Белоглазов // ИВУЗ. Лесн. журнал. 2005. -№6. -С. 86 - 88.

137. Гид по волокну. Анализ волокна и его применение. Справочное пособие Текст. / под ред. Хокан Карлссон, Лорентцен и Веттр АБ, Швеция.