(рис. 29), заметив время. Как только появится расслоение жид­ кости, замерить высоту Н верхнего, более прозрачного слоя и время осаждения t. Скорость осаждения частиц (в м/с) опре­ деляют по формуле

v = H\t.

Определение влажности каолина и потери его при прокали­ вании. Для определения влажности каолина берут сухой, пред­ варительно прокаленный и взвешенный тигель и отвешивают в нем на аналитических весах 5—10 г каолина, навеску высу­ шивают в сушильном шкафу при тем­ пературе 105 °С до постоянной массы.

Влажность определяют по формуле

В = - P\-P<i 100,

Р\

через каждые полчаса прокаливания.

Потери каолина при прокаливании (количество гидратной

Анализ красителей

Определение однородности красителя. Для того чтобы оп­ ределить, однороден образец красителя или представляет собой смесь, увлажняют водой кусочек фильтровальной бумаги и сду­ вают на него с кончика ножа или шпателя небольшое количе­ ство порошка красителя. Частички красителя на увлажненной поверхности бумаги образуют пятна и точки. Различная окраска

полученных пятен дает возможность установить число и цвет смешанных красителей. Если цвет пятен одинаков — краситель однороден. Для более точного определения небольшое количе­ ство красителя сдувают на поверхность крепкой серной ки­ слоты, налитой в небольшую фарфоровую чашку. Различные красители дают разную окраску с серной кислотой. Это позво­ ляет более эффективно установить однородность исследуемого красителя.

Определение группы красителя (по знаку заряда краси­ теля). Берут одну каплю 1 %-ного раствора испытуемого кра­ сителя и наносят на фильтровальную бумагу. Известно, что целлюлозные волокна в водной среде имеют отрицательный за­ ряд. Поэтому положительно заряженный ион основного краси­ теля будет фиксироваться волокном в месте нанесения на бу­ магу, а вода как нейтральная среда, растекаясь по бумаге, об­ разует водный ореол.

Отрицательно заряженный ион кислотного красителя оттал­ кивается от одноименно заряженного волокна, поэтому капля красителя сильно растекается по бумаге без образования вод­ ного ореола.

Прямые красители менее растворимы, чем кислотные. Они склонны образовывать коллоидные растворы и содержат ча­ стицы различной степени дисперсности. Хотя прямые красители в водной среде имеют отрицательный заряд, по растекаемости капли на фильтровальной бумаге они занимают промежуточ­ ное положение между кислотными и основными красите­ лями.

Определение группы красителя (по взаимодействию с таннином. Этот метод дает возможность отличить основные краси­ тели от прямых и кислотных. В пробирку наливают небольшое количество 1 %-ного раствора красителя и добавляют несколько капель раствора таннина.

Основные красители с таннином образуют лак в виде хло­ пьевидного осадка, кислотные и прямые красители осадка не дают. Образование осадка удобнее наблюдать при сильном раз­ бавлении красителя после добавления таннина.

Определение группы красителя (по окраске волокон). Из­ вестно, что кислотные красители хорошо окрашивают шерсть, основные красители — протравленный таннином хлопок, а пря­ мые— хлопок без протравы.

В пробирку или колбочку наливают 1 %-ный раствор кра­ сителя, добавляют несколько капель уксусной кислоты, погру­ жают кусочек обезжиренной шерсти и* кусочек протравленного таннином хлопка и нагревают в течение 30 мин. Если окрасился протравленный таннином хлопок, то краситель основной, если шерсть — краситель кислотный, или прямой.

Если при исследовании краситель окрашивает и шерсть и протравленный таннином хлопок, испытание должно быть

повторено в сильно разбавленном растворе красителя с добавле­ нием большего количества уксусной кислоты.

В другую пробирку или колбочку наливают 1 %-ный раствор того же красителя, добавляют немного хлористого натрия или сульфата натрия, помещают непротравленный хлопок и нагре­ вают. Если при этом хлопок окрашивается и окраска не смы­ вается при дальнейшем кипячении хлопка в дистиллированной воде, то краситель прямой.

Определение группы красителя окрашенной бумаги. Окра­

ного раствора аммиака и кипятят до получения окрашенного раствора. Затем образец бумаги удаляют и в пробирку поме­ щают кусочек хлопка, добавляют 5—30 мг сульфата натрия. Содержимое пробирки кипятят в течение 40—80 с. После ох­ лаждения до комнатной температуры раствор удаляют, а про­ мытый хлопок анализируют. Если интенсивность окраски хлопка можно сравнить с интенсивностью и оттенком исходного об­ разца бумаги, то краситель является прямым.

Если при обработке образца бумаги указанным способом получается окрашенный раствор, но хлопок оказывается неза­ крашенным, то вытяжку нейтрализуют 10 %-ным раствором ук­ сусной кислоты и подкисляют последующей добавкой 1 мл той же кислоты. Вносят в пробирку 10—30 мг белой шерсти и со­ держимое пробирки кипятят в течение 30—40 с. Если шерсть закрашивается однотонно с образцом бумаги, то краситель ки­ слотный.

Если образец бумаги не закрашивает воду или закрашивал только незначительно при предыдущих испытаниях, то прово­ дят испытания на присутствие в образце основного красителя. Для этого 0,1—0,3 г испытуемого образца бумаги помещают

впробирку, добавляют 0,25—0,5 мл ледяной уксусной кислоты и кипятят в течение 1—2 мин. Далее образец бумаги удаляют, раствор разбавляют водой (5—10 мл) и вносят в окрашенный раствор 5—20 мг таннированного хлопка. Содержимое кипятят

втечение 60—80 с. Окрашивание протравленного хлопка яв­ ляется доказательством присутствия в образце основного кра­ сителя.

§ 12. ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОТЛИВОК БУМАГИ

Отлив бумаги осуществляют из предварительно размолотых в ролле волокнистых полуфабрикатов.

Природа волокна, степень помола, количество вводимого в волокнистую массу клея, наполнителя, сернокислого алюми­ ния и красителя определяются видом вырабатываемой бумаги, который указывается преподавателем.

Последовательность введения в волокнистую массу клея, на­ полнителя, сернокислого алюминия и красителя зависит от вида вырабатываемой бумаги, и это обязательно надо учитывать при приготовлении бумажной массы.

При выработке клееной бумаги рекомендуется добавлять канифольный клей до сернокислого алюминия. Результаты про­ клейки бумаги получаются лучше при введении наполнителя после сернокислого алюминия. При выработке писчей бумаги, для которой важно получить хорошую проклейку, каолин сле­ дует вводить после сернокислого алюминия. При изготовлении печатной бумаги рекомендуется добавлять каолин перед сер­ нокислым алюминием, так как при этом наблюдается лучшее удержание наполнителя. Кислотные и прямые красители реко­ мендуется добавлять в массу до введения сернокислого алю­

Отливки бумаги изготавливают на листоотливном аппарате ЛОА-1. Аппарат состоит из дозировочного бачка для массы, отливной формы, двухвального пресса, сушильного цилиндра и сушильной горки.

Волокнистую массу из размолотых в ролле полуфабрикатов можно также готовить в дозировочном бачке. В этом случае при введении клея, каолина, сернокислого алюминия, красителя со­ блюдаются последовательность и интервал те же, что и при приготовлении массы в ролле.

Например, необходимо изготовить 10 отливок писчей бумаги № 1 массой 80 г/м2 при влажности 7%. Зольность этой бумаги должна быть не менее 6% и проклейка не менее 1,25 мм.

Принимаем расход канифоли 3%, сернокислого алюминия 4,5 % и оптического отбеливателя 0,02 % от массы готовой бу­ маги. На ЛОА-1 получаем отливки форматом 0,2x0,2 = 0,04 м2.

Масса одной воздушносухой отливки должна быть 80-0,04 = = 3,2 г. Масса абсолютно сухой отливки — 3,2-0,93 = 3,0 г. В де­

29,76-0,94 = 28,0 г.

С учетом промоя волокна через сетку 2 % надо взять абсо­ лютно сухого размолотого волокна 28,0 + 28,0-0,02 = 28,6 г. При концентрации массы в ролле 2,5 % необходимо отобрать массы

28,6 • 100 = 1145гмл.

2 Х “

Необходимо ввести в массу каолина не менее

Для изготовления отливки берут 1 л массы и проводят проб­ ную отливку. Отливки приготовляют следующим образом. От­ крывают зажим листоотливной формы и отводят в сторону фор­ мующую коробку. На основание формы кладут предварительно промытую сетку № 40, формующую коробку возвращают об­ ратно, закрепляют зажимом и заполняют водой до уровня, со­ ответствующего 2/з ее высоты. При этом рукоятка в нижнем по­ ложении у стенки формы должна быть закрыта. В формующую коробку наливают отмеренное количество массы и тщательно перемешивают перфорированной мешалкой. После того, как масса успокоится, открывают кран стока (рукоятка вытяги­ вается на себя), вода стекает и на сетке остается слой массы. Закрывают кран стока и включают на несколько секунд вакуумнасос для отсоса влаги из отливки. Затем открывают формую­ щую коробку и вынимают сетку с отливкой, помещают ее на предварительно промытое и отжатое прессовое сукно и накры­ вают тем же сукном. Прессование проводят на двухвальном прессе, который приводится в движение приводом общим с су­ шильным цилиндром. С помощью рычага поднимают верхний валик и сетку с отливкой, заключенную между прессовыми сук­ нами, кладут на площадку перед прессовыми валиками. Рычаг спускают и сукно с отливкой пропускают между валиками. Прессование повторяют 2 раза. Для получения качественной отливки первое прессование производят очень осторожно, не полностью опуская рычаг, только слегка прижимая отливку, а при втором прессовании опускают рычаг до отказа.

После прессования первую пробную отливку вместе с сет­ кой сушат на горке (сеткой к ее поверхности), прижимая спе­ циальной сеткой. Высушенную до абсолютно сухого состояния отливку бумаги взвешивают на квадрантных весах. Если масса полученной отливки не совпадает с заданной, то производят пересчет объема массы, необходимого для отливки. Например, отливка (пробная) из 1 л массы получилась массой 2,7 г. Для получения отливки массой 3,0 г необходимо взять объем массы 3,0*1000:2,7=1110 мл. Последующие отливки сушат на су­ шильном цилиндре, пропуская отливку с сеткой (сеткой к по­ верхности цилиндра) несколько раз, пока отливка сама не от­ станет от сетки. После этого отливку без сетки пропускают еще 2—3 раза до получения постоянной массы. Полученные от­ ливки маркируют. В левом верхнем углу отливки указывается ее масса, дата изготовления и фамилия изготовителя. Полу­ ченные отливки помещают в специальный шкаф или эксикатор, в котором поддерживается при комнатной температуре относи­ тельная влажность воздуха 65 % и выдерживают перед их ис­ пытанием не менее 3 ч. После выдержки в стандартных усло­ виях кондиционирования отливки подвергают физико-механи­ ческим испытаниям.

При испытании отливок писчей бумаги обычно определяются следующие показатели: масса 1 м2, г; физико-механические по­ казатели (разрывная длина, сопротивление излому и др.); сте­ пень проклейки (штриховым методом и по методу впитывания воды); сорность; белизна; влажность; зольность.

Исходя из зольности бумаги и количества наполнителя, вве­ денного в бумажную массу, рассчитывают степень удержания наполнителя.

§ 13. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ УДЕРЖАНИЯ НАПОЛНИТЕЛЕЙ

Минеральные наполнители, вводимые в бумажную массу, не полностью удерживаются в бумаге. Значительная их часть ухо­ дит вместе с оборотными водами. Обычно степень удержания наполнителя в производственных условиях при правильной ор­ ганизации технологического процесса достигает 70—80 %, а в лабораторных условиях без использования оборотных вод — не больше 40—60 %.

Под удержанием наполнителя в бумаге понимается отноше­ ние, выраженное в процентах, количества наполнителя в бу­ маге к количеству израсходованного наполнителя

С — потеря наполнителя при прокаливании, %.

Например, зольность бумажных отливок, полученных в при­ веденных выше условиях, оказалась равной 6,5%. Потеря као­ лина при прокаливании составила 12%, зольность беленой сульфитной целлюлозы марки Б-1 равна 0,2 %. В данном случае

Расход наполнителя, выраженный в процентах к сухому ве­ ществу приготовленной бумажной массы (не считая сернокис­ лый алюминий и краситель), опрёделяется следующим образом. Общая масса сухого вещества готовой бумажной массы состоит из волокна 28,60 г, каолина 5,00 г, канифоли 0,96 г. Итого 34,56 г. Отсюда

Р = 5,00 . 100 = 14,47%; 34,56

На степень удержания наполнителя в бумаге влияют: свойства наполнителя и волокнистой массы; порядок введения химика­ тов; степень помола бумажной массы; pH среды, обусловлен­ ная наличием в массе сернокислого алюминия или другой алю­ миниевой соли, а также проклеивающих веществ и других добавок; режим обезвоживания; степень использования оборот­ ных вод в производстве, а также применение специальных фло­ кулирующих агентов, например полиакриламида или полиэтиленимина, повышающих удержание наполнителей в бумаге.

Г л ав а 3

ИСПЫТАНИЕ БУМАГИ

§14. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ БУМАГИ

Внастоящее время вырабатывается очень много разных ви­ дов бумаги, обладающих иногда совершенно противоположными свойствами. Все свойства бумаги подразделяют на следующие основные группы:

структурно-размерные — формат, толщина, плотность, глад­ кость, пористость, просвет и др.;

композиционные — состав по волокну, наличие наполнителей и других компонентов;

механические и упруго-пластические свойства — сопротивле­ ние разрыву, излому, продавливанию, надрыву, раздиранию, истиранию, влагопрочность, удлинение при разрыве, сжимае­ мость, жесткость, деформация при увлажнении, упругость и др.; оптические — цвет, белизна, оттенок, лоск, светопроницае­

мость, прозрачность и др.; гидрофобные и гидрофильные — степень проклейки, впиты­

вающая способность, гигроскопичность, влажность и др.; химические — наличие остатков кислот или щелочей, мине­

ральных вкраплений, различных катионов и анионов; электрические — электрическое сопротивление, диэлектриче­

ская проницаемость, электрическая прочность, число токопро­

цаемость, влагопрочность, термостойкость, долговечность, био­ стойкость и др.

Из всех перечисленных свойств бумаги при ее испытании обычно определяют лишь те, которые наиболее полно характе­ ризуют потребительские свойства бумаги и возможность ее ис­ пользования по прямому назначению. Количественные значе­ ния этих свойств, выраженные в соответствующих показателях качества, включены в Государственные стандарты для каждого вида бумаги, и эти показатели обязательно должны опреде­ ляться и учитываться при оценке бумаги.

Свойства бумаги в значительной степени зависят от свойств исходных волокнистых полуфабрикатов и их анатомического

строения, от степени и характера помола, от наличия наполни­ телей, проклеивающих веществ ,и других добавок, а также от условий изготовления бумаги на машине и от ряда других фак­ торов.

Бумага представляет собой волокнистый материал капил­ лярно-пористой структуры и легко поглощающий влагу из ок­ ружающей среды. Влажность бумаги зависит от влажности воз­ духа, и чем выше относительная влажность окружающего воз­ духа, тем выше влажность бумаги.

Влажность воздуха различают абсолютную и относительную. Абсолютной влажностью воздуха называют то количество воды в граммах, которое находится в 1 м3 воздуха при данных усло­ виях. Относительная влажность —это отношение, выраженное в процентах количества водяных паров, действительно находя­ щихся в воздухе, к количеству водяных паров в том же объеме воздуха и при той же температуре в состоянии полного насы­ щения (точка росы).

Для измерения относительной влажности воздуха пользуются гигрометрами и психрометрами.

Действие гигрометра основано на изменении длины обезжи­ ренного волоса в зависимости от изменений влажности воз­ духа. Верхний конец волоса укреплен неподвижно, а нижний конец его обвивает ось, на которой находится стрелка. При уменьшении влажности воздуха волос укорачивается и вращает стрелку по шкале. Относительная влажность воздуха в про­ центах указывается стрелкой на шкале.

Психрометр состоит из двух термометров — одного сухого, показывающего температуру окружающего воздуха, и другого, смоченного при помощи надетой на его шарик мокрой ткани. Термометр с мокрым шариком всегда показывает меньшую тем­ пературу, чем сухой, вследствие испарения влаги, которое со­ провождается поглощением тепла. Степень испарения зависит от относительной влажности воздуха. По разности температур сухого и мокрого термометров и по температуре воздуха, из­ меряемой мокрым термометром, определяют относительную влажность воздуха, используя табл. 17. Число, стоящее в месте пересечения температуры по мокрому термометру и разницы между сухим и мокрым термометром, непосредственно показы­ вает относительную влажность воздуха в процентах.

[Испытание механических свойств, произведенное при разной относительной влажности воздуха, не дает возможности уста­ новить истинное значение физико-механических показателей, а также сопоставлять между собой результаты испытания раз­ личных видов бумаги. Сравнимые результаты можно получить только при соблюдении одинаковых условий испытания бумаги. Для большинства видов бумаги приняты следующие условия: относительная влажность воздуха 65±2% , температура 20± ±2 °С.

Для создания заданных условий обычно пользуются уста­ новками для кондиционирования воздуха, которые автомати­ чески поддерживают нужную влажность и температуру воздуха либо во всем помещении, где производятся испытания, либо в отдельной камере, куда помещают образцы бумаги перед ис­ пытанием. Образцы бумаги перед испытанием должны нахо­ диться в камере или в помещении, где будут производиться ис­ пытания, не менее 3 ч, чтобы их влажность выравнялась и со­ ответствовала равновесной влажности окружающего воздуха.

§ 15. ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ К ИСПЫТАНИЯМ

Для проведения физико-механических испытаний необхо­ димо взять не .мен^ее пята образцов^ вырезанных специальным шаблоном (размером 40X40 см из каждого листа отобранной средней пробы бумаги и сложить их так, чтобы все они лежали верхней поверхностью в одну сторону (вверх) и чтобы совпа­ дало их машинное направление, наметив его стрелками на всех листах. После этого все листы необходимо аккуратно раз­ резать на образцы по шаблонам\или специальным ножом в со­ ответствии с размерами, указанными в стандартах на методы

испытания.

*В бумаге различают две стороны: сеточную, обращенную к сетке бумагоделательной машины, и“верхнюю. Для определе­ ния сторон бумаги лист сгибают вдвое и при хорошем освеще­ нии сравнивают обе стороны. Ясно выраженная маркировка сетки указывает на сеточную сторону, более слабая и неравно­ мерная— на верхнюю. Различие сторон становится более от­ четливым при установлении рассматриваемого листа на уровне

гла^1

В процессе изготовления бумаги на бумагоделательной ма­ шине в полотне происходит преимущественная ориентация во­ локон в направлении движения сеткщ] создающая четко выра­ женную анизотропию свойств. *В бумаге различают дв^основных направления: направление, соответствующее движению "полотна буйаги, называется jnajnmmbiM, а поперечным является направление, перпендикулярное машинному. При испытании бу­ маги необходимо знать эти направления. Поскольку при ориен­ тации волокон и большем натяжении бумажного полотна при формовании бумаги в машинном направлении есть разли­ чия свойств бумаги в машинном и поперечнрм направлениях. Для определения, направления бумаги* можно воспользоваться одним из следующих способов.

1. Из листа бумаги вырезают по двум взаимно перпендику­ лярным направлениям две полоски длиной около 200 мм и ши­ риной 15 мм (или берут из уже подготовленных образцов). Их складывают вместе и зажимают с одного конца пальцами. При перекидывании зажатых в руке за один конец полосок бумаги

Результат выражают средним арифметическим из всех опре­ делений. Для быстрого определения массы 1 м2 бумаги на про­ изводстве часто пользуются квадрантными весами. На этих ве­ сах взвешивают лист бумаги определенного размера, и масса его 1 м2 указывается стрелкой на шкале.

Метод определения толщины бумаги основан на измерении

Для ограничения подъема верхней пяты служит поворотный эксцентрик 3.

Толщиномером индикаторным можно пользоваться для из­ мерения толщины одиночных листов, если допуски измеряемой

щину в двух местах каждого квадрата. Результат выражают как среднее арифметическое всех определений.

В том случае, когда допуск на толщину измеряемого листа бумаги меньше допускаемой погрешности толщиномера, при­ меняют столько слоев, чтобы суммарный допуск на их толщину превышал допускаемую погрешность толщиномера, Т- е- Ю мкм.

Для измерения толщины бумаги непосредственно на бумаго­ делательной машине стали применять радиоизотопные толщино­ меры разного типа: РВБ-2, РВТБ и др.

Плотность (или объемная масса) также является важным показателем качества бумаги. Она зависит от многих факторов: свойств исходного полуфабриката, степени помола волокна и уплотнения при каландрировании, проклейки, наличия наполни­ телей и других факторов.

Плотность бумаги широко применяется в качестве сравни­ тельного показателя при сопоставлении бумаги с одинаковой композицией. Повышение плотности в таких случаях свидетель­ ствует об улучшении механических свойств, обусловленных большим сопряжением волокон в процессе производства бумаги.

такие, как способность к фильтрации, способность к восприятию типографской краски, чернил и др.

§ 18. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ РАЗРЫВУ

Показатель сопротивления разрыву является наиболее ши­ роко распространенной прочностной характеристикой бумаги и является надежным признаком пригодности ее для тех или иных целей.

Сопротивление разрыву выражается величиной разрывного усилия в ньютонах с указанием ширины полоски или показате­ лем разрывной длины в метрах (или километрах), т. е. такой расчетной длиной полоски бумаги, при которой она, будучи сво­ бодно подвешена за один конец, разрывается у точки подвеса под влиянием силы собственной тяжести.

Этот показатель весьма условный щ несовершенный/ однако он широко принят в практике мировой* бумажной промышлен­ ности.

^Сопротивление бумаги разрыву определяется с помощью ди­ намометров разного типа, принцип работы которых одинаков.

Для расчета разрывной длины необходимо иметь разрывное усилие, массу и длину.испытуемой полоски бумаги.

Исходя из определения понятия разрывной длины, можно со­ ставить соотношение (формулу Гойсра):

Р — разрывное усилие, гс; р.— масса испытуемой'полоски, г.

Ширина полоски не учитывается, длина ее также не имеет существенного значения, но поскольку бумага является струк­ турно неоднородным материалом, то по стандартным условиям испытания расстояние между зажимами должно быть 0,18, а ши­ рина 0,015 м-

Разрывная длина может быть рассчитана также и на осно­ вании данных разрывного усилия и массы 1 м2 бумаги. В этом случае предыдущая формула, преобразованная применительно к полоске бумаги длиной 1 м, будет иметь следующий вид (фор­ мула Гартига):

где L — разрывная длина, м;

Р — разрывное усилие, н (гс); g — масса 1 м2 бумаги, г; Ъ— ширина полоски, м. J

Разрывная, машина РМ6-30-2М приведена на рис. 32. Разрывная машина состоитГЛ<из маятникового силоизмери-

теля, механизма измерения удлинения и регулируемого электро­ привода с магнитным усилителем.

Маятник 6, предназначенный для нагружения испытуемого образца, подвешен на шарикоподшипниках в верхней части стойки-угольника 23. К короткому плечу маятника на цепочке подвешен верхний зажим 14. На длинном конце маятника уста­ новлены храповики 5, фиксирующие его положение в момент разрыва испытуемого образца, указатель 4 для отсчета вели­ чины разрывного усилия, шкала 9 для отсчета удлинения об­ разца и арретир маятника 22. На длинном плече маятника уста­ новлен и зафиксирован штифтом сменный груз 3.

При закреплении испытуемого образца положение маятника фиксируют арретиром, а верхний зажим-винтом 13.

Нижний зажим 18 смонтирован на рычаге 16, который мо­ жет поворачиваться в вертикальной плоскости. При подъеме ту­

Испытанию подвергают не менее пяти полосок бумаги в ма­ шинном направлении и пяти в поперечном. Испытанию подвер­ гается каждая полоска в отдельности. Расстояние между зажи­ мами устанавливается 180 мм для испытания промышленных образцов бумаги и 100 мм для бумаги, изготовленной в лабора­ тории, а также для целлюлозных отливок. Длина полосок, учи­ тывая припуск для закрепления в зажимах, должна быть 220— 230 мм или соответственно 140—150 мм. Ширина полосок во всех случаях должна быть 15± 0,15 мм.

Испытания выполняются в такой последовательности. Уста­ навливают необходимое расстояние между зажимами путем за­ крепления выдвижного стержня с делениями на соответствую­ щей отметке. На маятник машины устанавливают соответствую­ щий груз. По шкале скоростей определяют требуемую скорость опускания нижнего зажима. Ручку тумблера переводят в по­ ложение «Вкл.», при этом зажигается сигнальная лампочка. За­ крепляют в зажимах испытуемый образец, в слегка натянутом состоянии, наблюдая, чтобы не было его перекоса. Освобождают верхний за^жим- и маятник усилия. Нажимают кнопку «Вниз». При этом нижний зажим опустится вниз и произойдет нагруже­ ние испытуемого образца. В момент разрыва образца нижний зажим автоматически останавливается, а положение маятника фиксируется храповиком.

Записывают показания по шкале разрывного усилия и удли­ нения. При нажатии кнопки «Вверх» нижний зажим возвра­ щается в исходное положение. Придерживая маятник, нажи­ мают на храповики и возвращают его в исходное положение и фиксируют. При помощи винта фиксируют положение верхнего зажима.

Срезают куски разорванной полоски бритвой или острым ножом у самого основания зажимов и откладывают их в сто­ рону, сохранив до окончания опыта. Ослабляют верхний и ниж­ ний зажимы и вынимают оставшиеся в зажимах концы полоски. После этого аппарат готов для последующего испытания^ Если полоска при испытании разрывается у самого зажима или внутри него, это указывает на неправильное закрепление по­ лоски и опыт необходимо повторить с новой полоской бумаги. Опыт можно считать проведенным правильно, если полоска ра­ зорвалась на расстоянии не менее 1 см от зажимов

Взвешивают все вместе отложенные разорванные полоски бумаги (пять в машинном и пять в поперечном направлениях) с точностью до 0,001 г и определяют среднюю массу одной по­ лоски.

Результаты испытаний записывают в таблицу и рассчиты­ вают средние значения разрывного усилия и удлинения в ма­ шинном, поперечном и в среднем по двум направлениям. Затем по приведенным выше формулам рассчитывают разрывную длину, округляя до целых десятков.

пружинами внутри. Пружины оканчиваются с одного конца за­ жимами 4, а с другого шайбами для регулирования натяжения пружин. Штифты 3 служат для закрепления патрона при от­ воде его в сторону при натяжении пружин перед началом испы­ тания. Для изгиба бумаги служит приспособление 5, смонтиро­ ванное на подставке 10 и состоящее из двух пар металлических роликов, между которыми образуется параллельная щель. В этой щели находится стальная пластинка с вертикальной про­ резью, в которую вставляется испытуемая полоска бумаги.

Пластинка укреплена на ползуне, двигающемся с помощью шатуна, соединенного с валом колеса. К нему с помощью винто­ вой передачи присоединяется счетчик числа оборотов 6. За один оборот колеса образец бумаги подвергается одному двойному

перегибу, следовательно, счетчик показывает число двойных перегибов.

Поперек станины проходит штанга, заканчивающаяся на од­ ном конце выключателем 5, другой конец ее входит в углубле­ ние колеса, чтобы закрепить его в том положении, когда про­ резь стальной пластинки находится на одной линии с централь­ ными точками обоих зажимов.

Перед началом испытания аппарат устанавливают в нулевое положение следующим образом. Запирают колесо, поворачивая выключатель от себя и осторожно вращая колесо ручкой 7 до стопорения. Приподнимают вверх головки штифтов 3 для спуска пружин и устанавливают стрелки счетчика на «О». Встав­ ляют испытуемую полоску бумаги шириной 15 мм и длиной 100 мм в прорезь изламывающего приспособления 5.

•Концы полоски осторожно и надежно закрепляют в зажи­ мах 4 винтами. После закрепления полоски в зажимах натяги­ вают пружины, отводя в сторону патроны до защелкивания штифтов 3. После этого испытуемая полоска бумаги находится

электродвигатель. После разрыва полоски счетчик автоматиче­ ски отключается независимо от дальнейшего вращения колеса.

Записывают показания счетчика, запирают колесо при по­ мощи выключателя, отпускают пружины, приподнимая головки штифтов, ослабляют винты зажимов и вынимают за концы обе части разорванной полоски бумаги. Устанавливают стрелки счетчика на «О» и аппарат готов для проведения следующего опыта. Испытанию подвергают пять полосок в машинном и пять в поперечном направлении.

Результаты испытаний записывают в виде таблицы и рассчи­ тываю" средние значения для машинного, поперечного и сред­ него по двум направлениям. Полученные результаты округляют в зависимости от вида бумаги до целых чисел или десятков.

8^20. ОПР^ГЕЛЕНИ^ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОДАВЛИВАНИЮ

Сопротивление бумаги продавливанию является одним из основных показателей прочности бумаги, хотя и является чисто эмпирическим критерием.

Сопротивление бумаги продавливанию равно максимальному давлению, которое выдерживает непосредственно перед разры­ вом образец бумаги в форме кружка диаметром 30,5± 0,025 мм.

»Метод определения сопротивления бумаги продавливанию основан на измерении гидростатического давления, необходи­ мого для продавливания зажатого по окружности образца бу­ маги при постепенном равномерном повышении гидравлического давления, и измерении его в момент разрушения образца.

Для определения сопротивления бумаги продавливанию при­ меняется диафрагменный гидравлический аппарат ПР-1 (типа Мюллена) или ПГБ (рис. 35),

Прибор работает автоматически от нажатия кнопки 4 «Ис­ пытание». При этом происходит последовательно прижим об­ разца, его продавливание, реверс и остановка двигателя. Раз­ мер образцов 70X70 мм^После нажатия кнопки «Испытание» вводить руку внутрь зоны испытания строго запрещается.

(Для проведения испытаний устанавливают контрольные стрелки измерителей давления 7 на нулевую отметку шкалы и включают прибор тумблером 8. Устанавливают образец между камерой 3 с продавливающей мембраной и прижимным коло­ колом 2. Нажимают кнопку 4 «Испытание» и над ней загорается сигнальная лампочка. После разрушения образца лампочка гаснет. Записывают показания измерителей давления и враще­ нием против часовой стрелки устанавливают контрольные стрелки на нулевую отметку шкалы.

Регулирование давления прижима образца осуществляется ручкой I и указывается на манометре 5. При загорании лам­ почки 6 «Отказ» необходимо выключить прибор и устранить неисправность^

§ 21. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ РАЗДИРАНИЮ

Сопротивление бумаги раздиранию —это усилие в ньютонах (грамм-силах), необходимое для раздирания предварительно надрезанного образца бумаги.

Сопротивление бумаги раздиранию определяется на при­ боре Р-1 (типа Эльмендорфа), или РБ (рис. 36). Действие при-- бора основано на принципе падающего маятника..

* Аппарат Р-1 состоит из качающегося маятника, имеющего форму сегмента и установленного в шариковых подшипниках на горизонтальной оси.'Когда маятник поднят на известную вы­ соту, он обладает некоторым запасом потенциальной энергии, 'равным произведению высоты поднятия на массу маятника. 'Если размах маятника задержать каким-нибудь сопротивле­ нием, например силой, потребной для раздирания бумаги, маят­ ник поднимается по другую сторону вертикали на меньшую высоту. Разница в высоте поднятия маятника будет указывать на усилие, необходимое для раздирания бумаги.

Таким образом, [принцип испытания бумаги на этом приборе заключается в определении величины работы, затраченной на раздирание бумаги на определенную длину, считая от конца первичного надреза, произведенного укрепленным на приборе ножом.

На станине 8 укреплен неподвижный зажим 5 для испытуе­ мой бумаги и качающийся на шариковых подшипниках сег­ мент 2 со вторым подвижным зажимом 7. На сегменте укреп­ лена шкала 3 с делениями в граммах или в ньютонах. Шкала на сегменте занимает приблизительно 50° его дуги. На оси уста­ новлено кольцо со стрелкой 4. Перед испытанием маятник на­ ходится в поднятом состоянии и удерживается в этом положе­ нии тормозной пружиной 9, служащей одновременно и для тор­

разцов.

Перед испытанием бумаги проверяют нулевое положение ап­ парата. Для этого освобождают сегмент нажатием тормозной пружины и, не отпуская ее, проверяют, совпадает ли красная черта, нанесенная на середине маятника, с краем тормозной пружины. Если совпадения нет, то добиваются его с помощью уравнительного винта 1. Затем заводят сегмент влево до упора его края в тормозную пружину и ставят стрелку в вертикаль­ ное положение. Нажимают тормозную пружину, освобождая сегмент, и он совершает колебательное движение (2—3 кача­ ния). После этого сегмент притормаживают пружиной. Если ап­ парат установлен правильно, то стрелка должна показывать «0» на шкале, если же этого нет, то с помощью уравнительного винта 1 аппарат устанавливают так, чтобы при новом качании сегмента получить на шкале нулевое показание стрелки.

онно-пропиточная и других, является капиллярная впитываемость.

Впитывающая способность бумаги зависит от природы во­ локна и его химического состава, от степени помола массы, на­ личия проклеивающих веществ, наполнителей, от режимов прес­ сования, сушки и отделки бумаги. Высокой впитываемостью обладают хлопковые волокна, целлюлоза лиственных пород дре­ весины, древесная масса, а также облагороженная хвойная целлюлоза.

Впитывающая способность бумаги снижается с повышением степени помола массы, увеличением степени проклейки бумаги, повышением удельного давления при прессовании бумажного полотна на мокрых прессах и при каландрировании.

Увеличению впитываемости бумаги способствует повышен­ ная температура первых сушильных цилиндров бумагоделатель­ ной машины, так как в этом случае на первой стадии сушки происходит бурное выделение паров воды, что снижает усадку бумаги и способствует разрыхлению бумажного полотна, вслед­ ствие чего повышается его впитываемость. Впитываемость бу­ маги обусловливается главным образом ее пористостью.

Капиллярная впитываемость —это свойство бумаги подни­ мать по своим капиллярам воду или водные растворы. Она опре­ деляется путем измерения высоты подъема воды или другой жидкости по капиллярам полоски бумаги, подвешенной верти­ кально и опущенной в жидкость нижним концом.

Испытания проводят при температуре воды 20 °С. Испыта­ нию подвергают полоски бумаги шириной 15 мм и длиной около 200 мм. Поскольку капиллярная впитываемость бумаги в ма­ шинном и поперечном направлениях не одинакова, то испыта­ нию подвергают по пять полосок в каждом направлении.

Определение капиллярной впитываемости бумаги производят на приборе В-1 (аппарат Клемма) или В-2 (рис. 37).

Аппарат состоит из штатива, на котором находится подвиж­ ная поперечная планка 3, перемещающаяся вверх и вниз и за­ крепляемая винтом 2 в любом положении. К планке прикреп­ лены вертикальные линейки 4 с делениями в миллиметрах.

На планке рядом с линейками находятся зажимы 1 для за­ крепления полосок испытуемой бумаги. Деления на линейках нанесены снизу вверх. Нуль совпадает с нижним заостренным концом линейки. Штатив снабжен уравнительными винтами 5 для установки в горизонтальное положение. Внизу на штативе помещается металлическая ванна для воды.

Для проведения испытаний металлическую ванну наполняют дистиллированной водой с температурой 20°С до уровня, при котором при опускании поперечной планки до самого низкого положения вертикальные линейки своими концами коснутся поверхности воды. В том случае, когда не все линейки одно­ временно соприкасаются с водой, необходимо с помощью

упаковочная, мешочная и др. Все виды бумаги в большей или меньшей степени обладают воздухопроницаемостью. Для неко­ торых видов бумаги большая воздухопроницаемость является положительным показателем, как, например бумага, предназ­ наченная для очистки воздуха и др.

Воздухопроницаемость, пористость и плотность бумаги нахо­ дятся в зависимости друг от друга. Бумага с малой плотностью более пориста и ей свойственна большая воздухопроницаемость. Плотные виды бумаги обладают меньшей воздухопроницае­ мостью. Воздухопроницаемость зависит от многих технологиче­ ских факторов получения бумаги. Она снижается с увеличением степени помола, объемной массы, влажности и массы 1 м2 бу­ маги и увеличивается с повышением содержания в бумаге на­ полнителей. Воздухопроницаемость резко снижается (в 1,5— 2,0 раза) после каландрирования и поверхностной проклейки. Определение воздухопроницаемости бумаги производится на аппарате ВП-2 (дензометр Шоппера). Общий вид аппарата ВП-2 приведен на рис. 38.

Основной частью аппарата является сосуд Мариотта 5, сое­ диненный медной трубкой 12 с камерой 3, имеющей кольцевой зажим 4 (площадь рабочего отверстия 10 см2, диаметр 3,56 см) для герметического закрепления испытуемых образцов и водя­ ной манометр 2.

Вверхней части сосуда над крышкой размещены воронка 6

ивоздушный краник 7. Под нижним днищем сосуда находится кран 9 и вентиль 10 для регулирования стока воды. Сосуд Ма­ риотта прикреплен неподвижно к трубке, которая передвигается вверх и вниз по одной из вертикальных стоек 5 аппарата. Со­ суд отбалансирован противовесом 13, передвигающимся по вто­ рой вертикальной стойке 14, что позволяет легко поднимать со­ суд вверх и опускать вниз. Закрепление сосуда в нужном поло­ жении производится винтом 11, расположенным у дна сосуда. Трубка под вентилем 10 соединена резиновым шлангом с водо­ сточной трубкой 1, под которую устанавливается мерный ци­ линдр в момент испытания. Во время подготовки здесь нахо­ дится обычный стакан.

Метод определения воздухопроницаемости бумаги на аппа­ рате ВП-2 основан на измерении объема воды, вытесненной равным объемом воздуха, прошедшего сквозь поры испытуемого образца бумаги площадью 10 см2 под влиянием определенного разрежения, обычно 980 Па (100 мм вод. ст.).

Прибор должен обладать достаточной герметичностью сое­ динений, гарантирующей при испытании прохождение воздуха только через образец бумаги. Перед испытанием необходимо проверить герметичность прибора. Для этого закрывают кран 9 на сточной линии, открывают напускной кран воронки и воз­ душный кран 7 и сосуд наполняют дистиллированной водой, после чего оба крана закрывают. Вместо испытуемого образца

в камеру зажимают полиэтиленовую пленку или резиновую пла­ стинку и, открывая кран, регулируют сток до тех пор пока не достигнут вакуума 980 Па. Если по истечении 10 мин вода че­ рез трубку не протекает и вакуум удерживается на постоянном уровне, герметичность прибора вполне удовлетворительна.

Для испытаний вырезают образцы размером 60X100 мм, либо кружки диаметром 55 мм. Испытуемый образец бумаги закрепляют в кольцевом зажиме аппарата и сосуд Мариотта

980 Па, сосуд поднимают вверх, ослабив винт //, находящийся у дна сосуда. Когда вакуум достигнет 980 Па, сосуд закрепляют на установленной высоте. После этого под водосточной труб­ кой 1 вместо обычного стакана ставят мерный цилиндр и сразу же включают секундомер или фиксируют время по часам. По истечении 1 мин кран 9 закрывают и точно определяют коли­ чество воды, вытекшей за 1 мин. Это соответствует количеству воздуха, прошедшего через образец.

Таким образом, воздухопроницаемость — это объем воздуха в миллилитрах, проникающего сквозь бумагу площадью 10 см2 в течение 1 мин при вакууме 980 Па.

При испытании плотных видов бумаг с малой воздухопро­ ницаемостью продолжительность испытания увеличивают до 3— 5 мин. Бумагу с большой воздухопроницаемостью испытывают

Проводят не менее десяти (по пять с каждой стороны) оп­ ределений и результат выражают средним арифметическим.

§ 24. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЛЬТРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ

Фильтрующая способность является важной характеристикой фильтровальной бумаги. Она определяется путем установления времени фильтрации определенного объема дистиллированной воды (температурой 20±2°С) через испытуемый образец, сло­ женный в виде воронки. Для определения фильтрующей способ­ ности пользуются простой установкой, изображенной на рис. 39. Она состоит из бюретки 1 вместимостью 25 мл и специального кольца 2, укрепленных на лабораторном штативе 4. Металличе­ ское или пластмассовое кольцо 2 имеет коническое отверстие, расточенное на конус под углом 60°

Для испытания берут пять листов бумаги и вырезают из них по одному образцу. Диаметр испытуемых образцов бумаги, кольца и объемы дистиллированной воды указаны в табл. 18.

Каждый испытуемый образец складывают 2 раза так, чтобы образовалось четверть круга, и вкладывают в стеклянную во­ ронку, которую устанавливают на коническую колбу. В фильтр

Термин «проклейка» бумаги не вполне точно отражает слож­ ные коллоидно-физические явления, происходящие при процес­ сах проклейки, и практически применяется для выражения раз­ личных свойств бумаги. Так, например, когда говорят о степени проклейки писчих бумаг, то имеют в виду сопротивляемость бумаги растеканию и-проникновению чернильных штрихов (чернилопроницаемость), для оберточных бумаг показатель степени проклейки характеризует сопротивляемость бумаги прохожде­ нию воды или водных паров (влаги), клееные бумаги для тех­ нических целей должны удовлетворять специфическим требо­ ваниям водостойкости. Следовательно, степень проклейки бумаги — это показатель сопротивления произвольному проник­ новению воды, туши или чернил и растеканию их по поверхно­ сти бумаги.

Степень проклейки писчей, печатной, технической бумаги обычно определяют чернильно-штриховым методом и выражают шириной штриха в миллиметрах, при котором на бумаге еще не наблюдается растекания или проникновения чернил на об­ ратную сторону. Чернильно-штриховой метод наиболее отвечает требованиям техники контроля качества бумаги, так как его ме­ тодика приближается к действительным условиям потребления бумаги для письма, черчения и т. д. Испытания проводят сле­ дующим образом. На поверхности образца бумаги калиброван­ ным рейсфедером медленно, с легким нажимом (рейсфедер дол­ жен быть расположен под углом 45° к поверхности бумаги) наносят штрихи длиной 100 мм. Ширина первого штриха равна 0,25 мм. Ширину каждого последующего штриха увели­ чивают на 0,25 мм. Нанесение штрихов продолжают до тех пор, пока чернильный штрих не начнет растекаться или проникать сквозь бумагу. Ширина последнего штриха 2 мм. Расстояние между штрихами сохраняют около 10 мм. Перед нанесением каждого штриха рейсфедер наполняют чернилами на высоту 10—12 мм. Для получения воспроизводимых результатов напол­ нение штрихов чернилами должно быть одинаковым. Для этого после проведения рейсфедером штриха на бумаге к концам штриха прикасаются кончиком рейсфедера, наполненного чер­ нилами, при этом из рейсфедера стекает небольшое, но постоян­ ное для каждой ширины штриха количество чернил, насыщаю­ щее штрих до одинаковой степени. Образование «клякс» при наполнении штриха недопустимо. Степень проклейки опреде­ ляют после высыхания штрихов, концы штрихов по 10 мм от края не учитывают. Степень проклейки бумаги выражают в мил­ лиметрах ширины последнего штриха, не расплывающегося на поверхности и не проходящего на обратную сторону образца. Если испытуемый образец выдерживает штрих шириной 2 мм, то считают, что степень проклейки такой бумаги более 2 мм.

Испытанию подвергают не менее пяти листов. За результат принимают наиболее часто встречающийся показатель.

Образцы, предлагаемые испытанию на степень проклейки,

Для определения степени проклейки в последнее время ис­ пользуют прибор ШПБ с четырьмя рейсфедерами. Прибор со­ стоит из рамки, на которой установлена на ползунках специ­ альная каретка с рейсфедерами. Прибор обеспечивает одновре­ менное равномерное нанесение на поверхность бумаги четырех

штрихов с расстоянием между ними 17±1 мм.

Рейсфедеры устойчиво закреплены на валу каретки под уг­ лом 45° к поверхности бумаги и имеют одинаковый равномер­ н ы й нажим на поверхность бумаги с усилием, равным 500 мН

Некоторые виды технической бумаги должны обладать вы­ соким сопротивлением смачиванию и проникновению жидкостей, т. е. быть гидрофобными. Для этих видов бумаги штриховой ме­ тод определения степени проклейки непригоден. Для этой цели применяют методы: сухого индикатора, Кобба, определения

краевого угла смачивания, электролитический и др.

Ме т о д с у х о г о и н д и к а т о р а основан на определении времени проникновения воды через толщу листа бумаги и ув­ лажнения индикатора, помещенного на другую сторону листа. Для испытания берут пять образцов бумаги размером 50X50 мм, измеряют толщину каждого образца и отгибают кверху края шириной 5 мм. На дно образовавшихся таким-образом корооочек через сетку № 24 высеивают небольшое количество сухого

Рис. 40. Прибор Кобба для определе­ ния степени проклейки бумаги

Рис. 41. Аппарат Б-1 для определения гладкости бумаги

индикатора. После этого коробочку помещают в ванночку с во­ дой, имеющей температуру 20±1°С, и одновременно включают секундомер. При появлении цветных крапинок на дне коробочки секундомер останавливают и фиксируют время. Степень про­ клейки определяют по формуле

Сh ’

где С — степень проклейки, с/мм; t — время, с;

h — толщина бумаги, мм.

Ме т о д К о б б а основан на поглощении воды поверхностью бумаги при определенных условиях. Степень проклейки выра­

рис. 40.

Прибор состоит из металлического цилиндра 1 с внутренним сечением 100 см2, опорной плиты 3 с приспособлением 2 для прижатия цилиндра к поверхности бумаги 4 и листя резины 5 толщиной 1 мм.

Испытуемый образец бумаги, взвешенный на аналитических весах с точностью до 0,001 г, помещают на слой резины испы­ туемой стороной вверх. На поверхность бумаги ставят цилиндр и прижимают его зажимами так, чтобы вода не пР°текала

между торцом цилиндра и бумагой. Из мерного цилиндра на­ ливают 100 мл воды в металлический цилиндр.и одновременно включают секундомер. По истечении установленного времени (для сильно клееной бумаги 285 с, для слабоклееной — 15 или 45 с)'воду выливают, быстро снимают металлический цилиндр, на мокрую поверхность бумаги накладывают лист фильтроваль­ ной бумаги и прокатывают отжимным валиком. Общее время соприкосновения бумаги с водой должно быть соответственно 300, 30 и 60 с, его фиксируют в момент наложения фильтро­ вальной бумаги. Образец бумаги отжимают при удельном дав­ лении 0,05 МПа (0,5 кгс/см2) и взвешивают на аналитических весах.

Степень проклейки по методу Кобба (поглощающую способ­ ность бумаги) вычисляют по формуле

с водой, с;

аи b — масса образца бумаги соответственно до и после эксперимента, мг.

§ 26. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛАДКОСТИ

Гладкость — это свойство бумаги, определяемое рельефом ее поверхности. Гладкость поверхности бумаги является осо­ бенно важным свойством для печатной и писчей бумаги, так как.обусловливает равномерное восприятие краски при печати и чернил при письме. Гладкость бумаги зависит от давления. Поэтому гладкость выражается числом секунд, требующихся для прохождения 10 мл воздуха между поверхностью бумаги и стеклянной полированной пластинкой при вакууме 0,05 МПа и при давлении на бумагу 0,1 МПа. Гладкость определяют с верхней и сеточной сторон испытуемого образца бумаги. Под действием вакуума атмосферный воздух проникает между бу­ магой и поверхностью стеклянной пластинки тем быстрее, чем более неравномерна поверхность бумаги.

Гладкость бумаги определяют на приборе Б-1 (типа Бекка),

Цоколь внутри имеет канал, сообщающийся с двумя цилиндри­ ческими металлическими сосудами 2, которые в верхней части соединены с ртутным вакуумметром 1, нижний конец которого погружен в баночку с ртутью 10. Позади вакуумметра распо­ ложена шкала, отградуированная таким образом, что отсчеты

{в миллиметрах) соответствуют барометрической шкале. На цо­ коле вмонтирована хорошо отполированная стеклянная круглая площадка 8 (11 см2) с резиновой пластинкой толщиной 2,2— 4,0 мм, которая прижимается к площадке винтом 5. Рычаг дав­ ления с грузом опирается на две стойки; для проверки горизон­ тального положения на рычаге имеется уровень 3.

Во время испытания трехходовой кран 9 может быть уста­ новлен в одно из положений, указанных на крышке крана (Ml; М1/10; 0; Р). На левой стороне корпуса крана имеется штуцер 12, соединяющий корпус с вакуум-насосом. В корпусе крана впаяны два металлических цилиндра разных диаметров. При по­ ложении указателя трехходового крана на отметке Ml оба ци­ линдра прибора соединены с атмосферой, а при положении его на отметке М1/10 с атмосферой соединен только цилиндр ма­ лого диаметра.

Гладкость определяют в такой последовательности: прикрепить вакуум-насос к столу и подключить его к при­

чивать воздух до тех пор, пока ртуть не поднимется несколько выше (на 5—10 мм) красной черты (380 мм); если уровень ока­ жется значительно выше, то с помощью регулирующего кла­ пана 4 впустить в систему небольшое количество воздуха и установить трехходовой кран в положение «0», при нулевом положении трехходового крана ртутный столб опускаться не должен;

испытуемый образец бумаги размером 50X50 мм без узел­ ков и морщин поместить на опорное стекло;

наложить на испытуемый образец бумаги резиновую про­ кладку;

установить на резиновую прокладку прижимной Диск; опустить рычаг давления и при помощи винта 5 установить

его в горизонтальном положении по уровню; образец бумаги выдерживают под нагрузкой 1 мин, после

чего начинают испытание; для этого поворачивают трехходовой кран в положение Ml и наблюдают за падением уровня ртут­ ного столба; когда уровень ртутного столба будет На верхней красной черте шкалы 50,6 кПа (380 мм рт. ст.), включают се­ кундомер и выключают его, когда столб ртути достигнет ниж­ ней красной черты (360 мм), записывают показания секундо­ мера, переводят трехходовой кран в положение Р и, подняв

рычаг, снимают прижимной диск с образцом и резиновой про­ кладкой.

При испытании бумаги с шероховатой поверхностью реко­ мендуется для большей точности наблюдать падение вакуума между зелеными метками на шкале от 64,2 до 27,5 кПа (от 482 до 282 мм рт. ст.). При таком перепаде давления между бу­ магой и поверхностью опорного стекла проходит в 10 раз больше воздуха, поэтому полученный результат нужно разделить на 10.

Испытание бумаги с очень гладкой поверхностью рекомен­ дуется проводить при положении указателя трехходового крана на отметке М1/10. Измеряют время, необходимое для пониже­ ния уровня ртути от верхней красной метки до нижней, за кото­ рое между опорным стеклом и бумагой проходит 1 мл воздуха, а не 10, поэтому полученный результат умножают на 10.

Если требуется установить зависимость гладкости от давле­ ния, с которым бумага прижимается к опорному стеклу, то про­ водят дополнительное испытание бумаги при давлении 1,0 МПа. Для этого на рычаг давления кладут дополнительный груз. Гладкость при давлении 1,0 МПа измеряют так же, как описано выше, но в отверстие опорного стекла помещают специальную пробку крестообразной прорезью вниз.

Определение гладкости бумаги проводят на пяти образцах с верхней стороны и на пяти с сеточной и рассчитывают сред­ ние значения.

§ ЗТГ"ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЛОСКА

Лоск, или глянец,— это свойство поверхности бумаги зер­ кально отражать световой поток.

Бумага, прошедшая многовальный суперкаландр, или ло­ щильный пресс, становится более глянцевой, или лощеной. Сле­ довательно, лоск связан-с качеством отделки бумаги и оказы­ вает большое влияние на ее печатные свойства, между лоском и гладкостью бумаги имеется определенная связь, хотя она не всегда однозначна.

Некоторое представление о лоске бумаги можно получить визуально, без приборов, рассматривая поверхность листа при косо падающим свете. По интенсивности видимого блеска можно определить, как отражается падающий свет. Для измерения лоска используются оптические и фотоэлектрические приборы. Рекомендуется для этой цели применять фотоэлектрический фо­ тометр типа ГГФ-1, имеющий стандартную калибровочную пла­ стинку из цветного оптического стекла.

Принцип метода с применением указанного прибора осно­ ван на освещении испытуемого образца параллельным пучком света под углом 45° к плоскости бумаги в машинном направ­ лении, измерении зеркально и нормально отраженных образцов световых потоков и вычислении показателя лоска на основании

результатов измерений. В этом методе за 100 % лоска прини­ мается интенсивность светового потока, зеркально отраженного под углом 45° от поверхности черного полированного стекла с показателем преломления 1,54.

Для определения лоска необходимо брать пять листов бу­ маги и из каждого листа вырезать по два образца размером (60±5) X (80±5) мм, при этом больший размер образца должен быть расположен в ма-шинном направлении.

Перед началом измерений проводят калибровку фотометра по калибровочной пластинке, при этом приемник света устанав­ ливают под углом 45°, а индикатор прибора — на отметку, соот­ ветствующую значению лоска калибровочной пластинки. Затем вместо калибровочной пластинки последовательно устанавли­ вают десять испытуемых образцов бумаги и отсчитывают пока­ зания индикатора с точностью до 0,5 деления шкалы.

После этого устанавливают приемник света под углом 0° к поверхности бумаги, вводят в прибор один из испытуемых об­ разцов и отсчитывают показания индикатора.

/0 — результат наблюдения при положении приемника света под углом 0° к плоскости образца.

Значение лоска верхней и сеточной сторон бумаги указы­ вается раздельно, если это требование обусловлено стандар­ тами на продукцию. При отсутствии такого требования за ре­ зультат измерения принимают среднее арифметическое значение лоска обеих сторон бумаги.

§ 28. ОПРЕДЕЛЕНИЕ БЕЛИЗНЫ

Белизна какого-либо материала, в том числе и бумаги, не

лизне при одинаковых условиях освещения и наблюдения. По­ этому белизна бумаги характеризуется как отношение энергии света, диффузно отраженного светопроницаемой поверхностью бумаги, к энергии света, отражаемой при тех же условиях осве­ щения идеально белым телом.

Белизна определяется по изменению степени затемнения эталона белизны до белизны испытуемого образца бумаги и выражается в процентах. Определение белизны бумаги прово-

другу. Разность фотртоков измеряется высокочувствительным гальванометром. Для определения белизны бумаги измеритель­ ную диафрагму вращают так, чтобы привести к нулю показания гальванометра, и по шкале диафрагмы отсчитывают значения 'белизны. Белизну бумаги выражают в процентах средним арифметическим из результатов измерения белизны пяти образцов.

В зависимости от требований стандарта на ту или иную бу­ магу определяют белизну бумаги отдельно для верхней и се­ точной сторон, либо белизну одной из сторон, либо среднее зна­ чение показателей белизны верхней и сеточной сторон бумаги. Для измерения белизны, прозрачности, светонепроницаемости и лоска бумаги может быть использован фотоэлектрический фо­ тометр ФБ-1 (разработка УкрНПОбумпрома). В основу прин­ ципа работы прибора положены дифференциальная оптическая схема измерения с раздельным световым пучком, падающим од­ новременно на измерительный и компенсирующий фотоэле­ менты. Конструктивно прибор ФБ-1 состоит из датчиков и из­ мерительной части.

Для измерения белизны бумаги непосредственно на стопу испытуемой бумаги любого размера и формы устанавливают датчик белизны. Вращением ручки измерительного потенцио­ метра выводят стрелку гальванометра на «нуль» и по шкале потенциометра снимают значение белизны бумаги в процентах.

Достоинство прибора ФБ-1 заключается в том, что опреде­ ление белизны производится просто, быстро, одним замером, без лрименения сменных цветных светофильтров, без вычислений; отпадает необходимость вырезать образцы точных размеров; результат испытаний не зависит от индивидуальных зритель­ ных восприятий исследователя.

§ 29. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОРНОСТИ

Сорность бумаги является важной ее характеристикой, она обусловлена наличием соринок, посторонних включений, пятен, видимых невооруженным глазом.

По внешнему виду и происхождению все включения можно разделить на три группы:

I группа — соринки волокнистого происхождения: непровар, костра, пучки неразработанных волокон, узелки и сгустки массы, кусочки неразмолотого бумажного брака и макулатуры, лубяные волокна, кусочки коры;

II группа — неметаллические включения (минеральные и ор­ ганические) и различного рода пятна: уголь, сажа, краска, као­ лин, гипс, известь, сургуч, резина, пек, шлак, песок, смоляные и масляные пятна, слизь;

III группа — металлические включения: частицы железа, меди, бронзы и других металлов.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пузырев С. А. и др. Испытание бумаги и картона. М., 1966. 412 с.

2.Долгалева А. А. Методы контроля сульфит-целлюлозного производ­ ства. 2-е изд., перераб. М., 1971. 344 с.

3.Сергеева А. С. Технологический контроль целлюлозно-бумажного производства. 2-е изд., перераб. М., 1969. 216 с.

4.Диагностические признаки древесины и целлюлозных волокон. Петро­ заводск. 1976. 152 с.

5.Непенин Н. Н. Технология целлюлозы. Т. 1. Производство сульфит­

ной целлюлозы. 2-е изд., перераб. М., 1976. 624 с.

6.Непенин Ю. Н. Технология целлюлозы. Т. 2. Производство сульфат­ ной целлюлозы. М., 1963. 936 с.

7.Иванов С. Н. Технология бумаги. 2-е изд., перераб. М., 1970. 695 с.

8.Фляте Д. М. Свойства бумаги. 2-е изд., перераб. М., 1976. 648 с.

9.Грант Ю. Лабораторный справочник по производству целлюлозы и бумаги. М., 1965. 422 с.

10.Крешков А. П. Основы аналитической химии. Т. 2. 4-е изд., перераб. М., 1976. 480 с.

И.Алексеев В. Н. Количественный анализ. 4-е изд., перераб. М., 1972.

504с.

12.Воскресенский П. И. Техника лабораторных работ. 10-е изд., перераб. М., 1973. 717 с.

13.П. Лендьел, Ш. Морваи. Химия и технология целлюлозного производ­ ства. Пер. с немецкого/под ред. А. Ф. Тищенко, М., 1978. 544 с.