Введение к работе
Актуальность темы. Первопричина сбоев в работе печатных машин и возникновения брака при печати - это низкие значения и высокая вариация деформационных характеристик бумаги, особенно показателей, характеризующих ее жесткость при приложении растягивающей (начальный модуль упругости) и изгибающей (жесткость при изгибе) нагрузок. В отечественной практике при оценке и управлении качеством офсетной бумаги эти ключевые характеристики не учитываются и не нормируются стандартами. Высокое и стабильное качество офсетной бумаги обусловлено наличием эффективной комплексной системы оценки и управления качеством продукции, необходимым условием которой является учет не только нормируемых сегодня прочностных характеристик, но еще и ряда деформационных показателей.
Это определяет целесообразность проведения комплексных исследований формирования и взаимосвязи фундаментальных (по Кларку), деформационных и прочностных свойств полуфабрикатов, бумажной массы и готовой бумаги. Актуальность и значимость таких исследований подтверждается их включением в подпрограмму "Комплексное использование и воспроизводство древесного сырья" Федеральной целевой научно-технической программы "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения" и в работу по Гранту Министерства общего и профессионального образования РФ.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей диссертационной работы является исследование деформативности книжно-журнальной бумаги для офсетного способа печати при растяжении и изгибе, а также разработка рекомендаций для совершенствования технологических режимов производства данного вида бумаги, обеспечивающих заданный уровень потребительских свойств и возможность прогнозирования деформационных и прочностных свойств.
Для достижения цели исследования определены следующие задачи:
я исследование фундаментальных, деформационных и прочностных свойств полуфабрикатов, используемых для производства книжно-журнальной бумаги для офсетного способа печати, их вариации в производственных условиях и влияния на деформативность и прочность бумаги;
оценка влияния основных технологических факторов на фундаментальные, деформационные и прочностные свойства бумажной массы и бумаги;
Ьптимизация основных процессов производства с применением метода математического планирования эксперимента с целью получения офсетной бумаги с повышенными характеристиками деформативности и прочности;
оценка возможности использования теорий прочности, используемых при исследовании смесей полимеров и композитных материалов, применительно к смесям (композициям) бумажной массы;
изучение характера и тесноты корреляции между фундаментальными, деформационными и прочностными свойствами полуфабрикатов, бумажной массы и бумаги с целью разработки методов и моделей для прогнозирования деформационных и прочностных свойств исследуемого вида бумаги.
Научная новизна. Получили дальнейшее развитие и экспериментальное обоснование представления о влиянии фундаментальных свойств волокна и технологических факторов процессов производства на деформативность полуфабрикатов, используемых при производстве бумаги, бумажной массы и готовой бумаги. Установлена избирательность влияния фундаментальных свойств волокон и технологических факторов на характеристики деформативности и прочности книжно-журнальной бумаги для офсетного способа печати.
Получил экспериментальное обоснование подход к трактовке свойств смесей (композиций) волокнистых полуфабрикатов, основывающийся на упругих свойствах исходных компонентов.
Практическая ценность. Практическая апробация результатов исследований проведена в 1995 году в рамках хозяйственного договора с АО "Сыктывкарский ЛПК" на бумагоделательной машине № 5. Данные исследования позволяют оптимизировать производство книжно-журнальной бумаги на БДМ.
На защиту выносятся:
Ш сравнительные данные о вариации различных свойств полуфабрикатов, используемых для производства книжно-журнальной бумаги для офсетного способа печати. Установленные закономерности влияния технологических факторов процессов производства бумаги на величину и вариацию фундаменталь-
ных, прочностных и деформационных характеристик бумажной массы и готовой бумаги;
В данные по оптимизации процессов подготовки бумажной массы и процессов производства бумаги на БДМ, проводившейся с целью выявления условий получения офсетной бумаги с повышенными показателями деформатив-ности;
теоретические положения о прочности и деформативности смесей (композиций) целлюлозных волокнистых материалов и механической массы;
установленные закономерности взаимосвязи фундаментальных свойств волокон полуфабрикатов, бумажной массы и готовой бумаги с их деформационными и прочностными характеристиками;
О модели, разработанные для прогнозирования свойств деформативности и прочности полуфабрикатов бумажного производства, бумажной массы и офсетной бумаги.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на всероссийских совещаниях в г.Сыктывкаре (1994, 1996г.г.), международной (1997г.) и региональной (1998г.) конференциях в г.Архангельске, а также на ежегодных конференциях Архангельского государственного технического университета и получили положительную опенку.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 15 научных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит: из введения; обзора литературы; методической части; экспериментальной части, включающей пять разделов; общих выводов и приложения. Содержание работы изложено на 197 страницах, включая 41 рисунок и 44 таблицы, библиография содержит 158 наименований.