Введение к работе
Актуальность темы. Важнейшей проблемой отечественных предприятий, выпускающих тарный картон, является оценка качества крафт-лайнера и флютинга и обеспечение стабильности потребительских свойств конечной продукции - картона гофрированного и тары из него. Высокое и стабильное качество тарного картона и ящиков во-ыногом обусловлены наличием комплексной системы управления качеством. Современные метода управления качеством продукции, основанные на идеологии ТОМ, требуют не просто обязательного наличия такой системы, но и ее сертификацию на соответствие требованиям одного из основополагающих стандартов ISO серии 9000. Прохождение процедуры сертификации системы управления качеством потребует от производителей тарного картона учитывать не только характеристики физико-механических свойств, нормируемые отечественными стандартами, но и принципиально новые показатели деформативности. Прежде всего это жесткость при растяжении и жесткость при изгибе компонентов гофрированного картона, которые должны быть исследованы и приняты к использованию наряду с общепринятыми характеристиками.
Актуальность и научная значимость теоретических положений в области комплексных исследований деформационных и прочностных свойств тарного картона были подтверждены 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", а также в работу по Гранту Министерства общего и профессионального образования РФ.
Цель и задачи исследования. Целью работы является исследование деформативности картона типа крафт-лайнер при растяжении и изгибе, а также разработка рекомендаций для совершенствования технологических режимов изготовления тарного картона, обеспечивающих необходимый уровень деформационных и прочностных свойств и возможность прогнозирования жесткости гофрированного картона и сопротивления сжатию ящиков из него.
В работе определены следующие задачи исследований: - оценить в производственных условиях стабильность технологических процессов изготовления картона типа крафт-лайнер и, их влияние на деформационные и прочностные свойства;
изучить влияние основных факторов подготовки бумажной массы на деформационные и прочностные свойства крафт'-лайнера на лабораторных образцах с применением метода математического планирования эксперимента;
исследовать формирование деформационных и прочностных свойств картона типа крафт-лайнер на картоноделательной машине;
изучить влияние физико-механических свойств крафт-лайнера, флю-тинга и их совокупности на жесткость и прочность гофрированного картона;
на основе предлагаемых в работе деформационных характеристик и традиционных физико-механических характеристик крафт-лайнера и флютинга разработать модели для прогнозирования в производственных условиях качества гофрированного картона и тары.
Научная новизна.
Экспериментально доказана необходимость контроля в процессах производства и переработки характера деформирования тарного картона при растяжении и изгибе, прежде всего в упругой области. Количественно деформативность картона следует выражать жесткостью при изгибе и модулем упругости при растяжений. Установлена избирательность влияния технологических факторов производства картона типа крафт-лайнер на его деформационные и прочностные свойства.
Впервые показана возможность предварительной оценки основного потребительского свойства ящика из гофрированного картона -сопротивления сжатию - по известным общепринятым и деформационным характеристикам крафт-лайнера и флютинга.
Практическая ценность.
Практическая апробация результатов исследований проведена в 1997 г рамках хозяйственного договора с ДАО "Картон" АО "Архангельский ЦБК" (с 1998г ДАО "Картон" - структурное подразделение комбината) в цехе по производству тары из гофрированного картона и позволила увеличить выпуск гофрированного картона высших марок на 4 %, что подтверждено соответствующим Актом.
Установленные в работе закономерности и зависимости являются основой для совершенствования системы управления качеством тарного картона и оптимизации норм расхода крафт-лайнера и флютинга при производстве трехслойного гофрированного картона.
На защиту выносятся:
- теоретическое положение о необходимости наряду с прочностными
свойствами тарного картона при контроле его качества в процессах
- 5 -производства и переработки определять характеристики деформативности, и прежде всего жесткость при растяжении и жесткость при изгибе;
установленная избирательности влияния технологических параметров производства на формирование деформационных и прочностных свойств картона типа крафт-лайнер и данные о вариации характеристик деформативности и прочности;
установленные закономерности влияния количества нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы в основном слое крафт-лайнера, степени помола, массы 1 м2 и доли покровного слоя на деформационные и прочностные характеристики и практические рекомендации;
данные о корреляции характеристик деформативности отдельных компонентов гофрированного картона и его физико-механических показателей;
разработанные эмпирические регрессионные модели для прогнозирования жесткости трехслойного гофрированного картона, полученные на основе характеристик жесткости, деформативности или прочности его плоских и гофрированного слоев;
предложенный способ предварительной оценки сопротивления сжатию ящика из гофрированного картона по известным характеристикам крафт-лайнера и флютинга.
Апробация работы. Основные положения диссертации работы докладывались на всероссийском научно-техническом семинаре в г.Коряжма (1992), международной (1997) и региональной (1998) конференциях в г.Архангельске, на ежегодных научно-технических конференциях Архангельского государственного технического университета и получили положительную оценку
Публикации. Ло результатам проведенных исследований опубликованы 11 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 207 страницах, включая 52 рисунка и 15 таблиц, библиография содержит 204 наименования.