Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Влияние структуры целлюлозно-бумажных материалов на их деформационные и прочностные свойства Зеленова Светлана Владимировна

Влияние структуры целлюлозно-бумажных материалов на их деформационные и прочностные свойства
<
Влияние структуры целлюлозно-бумажных материалов на их деформационные и прочностные свойства Влияние структуры целлюлозно-бумажных материалов на их деформационные и прочностные свойства Влияние структуры целлюлозно-бумажных материалов на их деформационные и прочностные свойства Влияние структуры целлюлозно-бумажных материалов на их деформационные и прочностные свойства Влияние структуры целлюлозно-бумажных материалов на их деформационные и прочностные свойства Влияние структуры целлюлозно-бумажных материалов на их деформационные и прочностные свойства Влияние структуры целлюлозно-бумажных материалов на их деформационные и прочностные свойства Влияние структуры целлюлозно-бумажных материалов на их деформационные и прочностные свойства Влияние структуры целлюлозно-бумажных материалов на их деформационные и прочностные свойства Влияние структуры целлюлозно-бумажных материалов на их деформационные и прочностные свойства Влияние структуры целлюлозно-бумажных материалов на их деформационные и прочностные свойства Влияние структуры целлюлозно-бумажных материалов на их деформационные и прочностные свойства
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Зеленова Светлана Владимировна. Влияние структуры целлюлозно-бумажных материалов на их деформационные и прочностные свойства : диссертация ... кандидата технических наук : 05.21.03 / Зеленова Светлана Владимировна; [Место защиты: Архангел. гос. техн. ун-т].- Архангельск, 2007.- 152 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/5531

Содержание к диссертации

Введение

1 Обзор литературы 9

1.1 Основные представления о структуре бумаги 9

1.2 Оценка структуры бумаги. Микро- и макроструктура 15

1.3 Методы оценки неравномерности макроструктуры целлюлозно-бумажных материалов

1.4 Оптические методы оценки структуры бумага 22

1.5 Взаимосвязь структуры бумаги с деформационными и прочностными 26

характеристиками

1.6 Теории для описания механического поведения бумаги 28

1.7 Выводы по обзору литературы и постановка задач исследования 35

2 Методическая часть 39

2.1 Характеристика использованных материалов 39

2.2 Количественная оценка микроструктурных характеристик бумаги и картона

2.2.1 Методика изготовления отливок с окрашенными волокнами 39

2.2.2 Оценка структурно-ориентационного состояния волокон в плоскости листа целлюлозно-бумажного материала

2.2.3 Оценка структурно-ориентационного состояния волокон в листе целлюлозно-бумажного материала в z-направлении

2.3 Определение равномерности толщины целлюлозно-бумажных материалов 46

2.4 Определение качества просвета целлюлозно-бумажных материалов на анализаторе просвета «АНФОР 02-2»

2.5 Определение характеристик деформативности и прочности 52

2.5.1 Определение стандартных характеристик прочности 52

2.5.2 Определение жесткости при растяжении 52

2.5.3 Определение жесткости при изгибе 53

2.6 Корреляционный анализ результатов 55

3 Экспериментальная часть 58

3.1 Количественная оценка микроструктуры бумажного листа 58

3.1.1 Количественная оценка структурно-ориентационного состояния волокон в плоскости бумажного листа

3.1.2 Оценка изменения ориентационного состояния волокон в бумажном листе в z-направлении

3.2 Количественная оценка макроструктуры бумаги и картона 77

3.2.1 Оценка макроструктуры по результатам измерений толщины бумаги и картона

3.2.2 Количественная оценка макроструктуры бумаги и картона оптическим способом

3.2.2.1 Оценка диапазона варьирования количественных характеристик просвета различных видов бумаги и картона

3.2.2.2 Воспроизводимость показателей качества просвета бумаги 86

3.2.2.3 Статистическая характеристика показателей качества просвета бумаги во времени

3.2.2.4 Статистическая характеристика показателей качества просвета картона- лайнера

3.3 Исследование взаимосвязи деформационных и прочностных характеристик 94

с показателями, оценивающими качество формования писче-печатной бумаги

3.3.1 Корреляция характеристик писче-печатной бумаги 94

3.3.2 Уравнения связи структурных и деформационных характеристик писче- печатной бумаги

3.3.2.1 Зависимости видаy=j{x) 102

3.3.2.2 Зависимости вщау=Дх\, Хг) 105

3.3.2.3 Зависимости вид&у=Дх\, xj, хз> *4) 108

3.4 Исследование взаимосвязи характеристик жесткости и просвета картона-лайнера

3.5 Влияние технологических факторов на структуру бумажного листа 114

3.5.1 Влияние композиции бумаги на структуру бумажного листа 114 лабораторного изготовления

3.5.2 Влияние параметров подготовки бумажной массы в производственных условиях на качество формования бумажного листа

3.6 Прогнозирование качества бумаги с использованием разработанных моделей

Общие выводы 137

Список использованных источников 139

Приложение 150

Введение к работе

Поведение бумаги и картона при переработке и применении зависит от их физических свойств, характер которых связан со структурой целлюлозно-бумажных материалов, а последняя в свою очередь обусловлена сложным и многофакторным технологическим режимом изготовления. Получение бумаги высокого качества при высоких скоростях оборудования и минимальных затратах требует знаний о структурных свойствах бумаги и умения управлять ими.

Изучение пространственной структуры (микро- и макроструктуры) бумаги является весьма важным, поскольку определенный уровень деформационных и прочностных свойств структуры бумаги является первым и необходимым условием ее применения по назначению. Получение количественных закономерностей, связывающих характеристики структуры бумаги с её физико-механическими и потребительскими свойствами является актуальной задачей, востребованной как исследователями, так и производственниками.

Для контроля макроструктуры бумаги оптимальным считается оптический метод. Современные приборы позволяют дать количествешгую оценку макроструктуры бумаги по оптическим характеристикам, заменяя визуальный качественный анализ формования на просвет (облачность).

Количественная оценка размеров, формы и ориентации волокон в структуре бумаги, характеристик неоднородности макроструктуры, а также установленные корреляционные зависимости между оптическими и физико-механическими характеристиками позволяют получить инструмент для прогнозирования свойств бумаги и управления ее качеством с целью получения материала с заданными свойствами.

Целью настоящей работы является разработка методики прогнозирования деформационных и прочностных свойств бумаги и картона по характеристикам макро-и микроструктуры, определяемым композицией бумаги.

Основные задачи исследования включали:

- усовершенствование и адаптирование к условиям лабораторной базы отечественных предприятий методику количественной оценки структурно-ориентационного состояния волокон в листе бумаги;

- количествешгую характеристику ориентационного состояния волокна в сто
хастической сетчатой структуре бумажного листа с помощью вероятностной функции
распределения для бумаги различной композиции;

-установление количественных зависимостей между макроструктурными характеристиками бумаги и картона по результатам анализа на оптическом анализаторе просвета и деформационными и прочностными характеристиками материала;

- количествешгую оценку влияния технологических факторов на характеристи
ки структуры бумажного листа лабораторного и машинного изготовления;

-разработку регрессионных моделей для прогнозирования свойств бумаги и картона с использованием характеристик макроструктуры;

- разработку математической модели с использованием макроструктурных ха
рактеристик бумаги для прогнозирования характеристик прочности и деформативно-
сти бумаги с учетом её композиции.

На защиту выносятся следующие основные положения диссертационной работы:

методика определения структурно-ориентационного состояния волокон в листе бумаги;

способ описания ориентационного состояния волокон в стохастической сетчатой структуре бумажного листа с использованием вероятностной функции распределения;

экспериментальные данные о количественных значениях макроструктурных характеристик различных видов бумаги и картона по данным вариации толщины образца и с использованием оптического анализатора просвета;

-установленные количественные закономерности между макроструктурными характеристиками бумаги, определёнными с помощью оптического анализатора просвета, и характеристиками деформативности и прочности бумаги;

- способ прогнозирования характеристик прочности и деформативности бумаги
по её композиции с использованием макроструктурных характеристик бумаги.

Методы оценки неравномерности макроструктуры целлюлозно-бумажных материалов

Неоднородность пространственного строения бумаги обусловливает в ряде случаев значителыгую анизотропию и колебание ее свойств по разным направлениям и в различных участках бумажного листа.

Это связано с тем, что те или иные условия агрегирования первичных элементов структуры бумаги вызывают макронеоднородность распределения массы волокон в объеме бумажного листа, что в свою очередь приводит к неоднородности ряда характеристик бумаги, таких, как масса 1 м2, толщина, механическая прочность, электрическая прочность и др. Одним из методов оценки строения бумаги является экспериментальное изучение распределения структурных компонентов по толщине и площади листа [5]. С этой целью применяются разнообразные косвенные статистические методы. Эти методы основаны на оценке вариации отдельных характеристик бумаги, которые могут быть определены с использованием сравнительно небольших по размерам образцов бумаги. Наиболее надежное и достоверное представление степени однородности структуры бумаги дают такие среднестатистические показатели, как среднеквадратическое отклонение ох и коэффициент вариации v [35]. Это обусловлено не только тем, что их статистическая достоверность выше, чем достоверность единичного значения показателя, но и тем, что для некоторых характеристик бумаги крайние значения могут быть обусловлены не ее регулярной структурой, а случайными дефектами. Среди характеристик бумаги, которые наиболее широко применяются для ее структурной оценки приводится масса 1 м2, которая может дать непосредственное представление о распределении макромассы волокна в листе [5].

Важные сведения о степени однородности структуры бумаги, в том числе структуры ее поверхности, могут быть получены измерением колебания ее толщины с использованием толщиномеров различных видов. Например, для некоторых видов типографской бумаги значения коэффициента вариации толщины изменяется от 12 до 38 %, а для тончайшей конденсаторной бумаги, толщиной 4 мкм, он может достигать 60-70 % [5].

Контроль толщины бумаги может быть использован для оценки неоднородности ее поверхности. Как известно, измеренная толщина бумаги, в особенности тонких видов, существенно зависит от числа слоев при измерениях, так как при наложении слоев происходит взаимное проникновение выступов рельефа соседних поверхностей [36].

Однако изучение и контроль структуры бумаги по этим методам не всегда в полной мере и точно отражают макронеоднородность распределения структурных составляющих бумажного листа. В ряде случаев на характеристику бумаги могут оказать влияние некоторые побочные факторы [5].

Среднее статистическое значение ряда характеристик объема и поверхности бумаги зависит от однородности ее строения. Это характеристики проницаемости, пористости, впитываемости, гладкости бумаги и др. Все они тесно связаны с пористой структурой бумаги и являются традиционными при оценке ее пространственной структуры.

Как было упомянуто выше, пористая структура бумаги определяется ее геометрическими характеристиками и свойствами структурных компонентов бумажного листа. Поэтому та или иная оценка пористости бумаги может быть принята для характеристики свойств структуры бумаги. На практике применяют методы, связанные с прохождением сквозь бумагу воздуха, паров воды, различных жидкостей и газов [5,37].

Определенное применение нашли методы изучения и оценки макроструктуры бумаги, основанные на использовании излучений различных типов (оптического, ультразвукового, СВЧ, радиоактивного, рентгеновского и др.). Эти методы дают возможность получать наиболее прямое и полное представление о макронеоднородности листа, а также позволяют проводить анализы как на отдельных образцах, так и на движущемся полотне.

Принцип ультразвукового метода состоит в возбуждении ультразвуковых колебаний в бумаге и изучении связи скорости распространения ультразвука и затухания амплитуды ультразвуковых колебаний со свойствами первичных структурных элементов и характером их агрегирования, т. е. микро- и макроструктурой бумаги. Исследования с помощью ультразвука могут быть использованы как для определения прочностных характеристик листа, так и для оценки его структурных особенностей [38].

Скорость распространения ультразвука в бумаге не зависит от ее толщины и определяется величиной ее поверхности, занятой волокнами, величиной относительной связанной поверхности волокон в листе, а также свойствами самих волокон. Если рассматривать бумажное полотно с точки зрения прохождения ультразвука, то оно состоит из фазы, проводящей звук (совокупность целлюлозных волокон), и фазы, являющейся препятствием для прохождения звуковой волны (объемы пустот и другие компоненты структуры бумаги), которые звуковая волна огибает. Это приводит к удлинению пути и снижению скорости распространения ультразвука. Для бумаги с большей механической прочностью наблюдается и большая скорость распространения звуковых колебаний [5,38].

Метод изучения структуры бумаги с использованием радиоактивного излучения имеет преимущества по сравнению с ультразвуковым методом, поскольку здесь нет необходимости в непосредственном контакте датчика с бумажным полотном. Метод основан на свойстве материалов ослаблять проходящий сквозь них поток р-частиц. Это ослабление пропорционально толщине или массе материала, приходящейся на единицу площади [39].

Однако использование рентгеновских лучей для характеристики просвета бумажного полотна не нашло широкого применения.

Просвечивание бумаги бета-излучением для исследования распределения поверхностной плотности имеет тот недостаток, что из-за зависимости поверхностной плотности бумаги от влажности окружающего воздуха невозможно изготовить образцовые измерители и относительная погрешность измерения составляет 2,2 %, что в 7 раз превышает допустимую по ГОСТ 8.171-75 [40,41].

Количественная оценка микроструктурных характеристик бумаги и картона

Из подготовленной к отливу бумажной массы с известной концентрацией волокна отбирается заданный объём суспензии, содержащий 0,2-0,4 г абсолютно сухого волокна. Отобранная суспензия (ориентировочно 25-50 мл) обезвоживается и отжимается на сетке № 40 (на аппарате Шоппер-Риглера). Волокна с сетки аккуратно, так, чтобы масса не сбивалась в комочки, переносятся в стакан, куда добавляется краситель. Вид и цвет красителя подбирается экспериментально, в зависимости от композиции целлюлозной массы. Для равномерного окрашивания масса перемешивается стеклянной палочкой. Затем окрашенная проба промывается на сетке № 40 до обесцвечивания промывной воды. После этого проба переносится в цилиндр и разбавляется водой до 500 мл. Концентрация суспензии окрашенных волокон составляет 0,05-0,10 %.

При изготовлении лабораторных отливок к взятому объёму основной массы добавляется заданный объём суспензии окрашенных волокон, из расчета того, что масса окрашенных волокон в отливке должна составлять 0,1-0,5 %. Количество вводимых окрашенных волокон зависит от композиции массы, в первую очередь от длины волокон. Необходимо, чтобы окрашенные волокна на отливке располагались достаточно близко друг к другу, но в то же время, не было большого числа их пересечений (это влияет на точность определения).

Количественная оценка микроструктурных характеристик бумаги и картона проводится посредством визуального анализа изображения с помощью программы "Fiber Tester" разработанной совместно сотрудниками кафедры технологии ЦБП и биотехнологии.

Для проведения визуального анализа отливка с частично окрашенными волокнами сканируется на стандартном сканере в цветном режиме с разрешением не менее 600 dpi. Полученное изображение с помощью графического редактора нарезается на прямоугольники размером не более 1000x1000 пикселей и сохраняется в виде графических файлов.

Изображение отливки с частично окрашенными волокнами подвергается визуальному анализу с помощью программы "Fiber Tester" (рисунок 2.1).

Расчёт выполняется в три этапа. На первом этапе производится отделение волокон от фона и получение двухцветного изображения, в котором то, что считается волокнами, окрашено в черный цвет, а то, что воспринимается как фон - в белый (рисунок 2.2).

В данном алгоритме используется цветовая модель RGB исходного изображения. Цвет каждого пикселя определяется как сумма основных цветов - красного (Red), зелёного (Green) и синего (Blue). Волокна и фон на изображении имеют различные величины параметров R, G, В. Настраиваемый параметр алгоритма - чувствительность S - определяет минимальные значения цветового различия между цветом пикселей. Чем выше значения S, тем более сильные цветовые различия должны быть между фоном и волокнами. Если часть фона определяется как волокна, то надо увеличить 5", а если распознаются не все волокна, или одно волокно распознается как несколько мелких - надо уменьшить 5".

Фрагмент изображения после первого этапа работы алгоритма - получения монохромного изображения На втором этапе работы алгоритма выполняется получение координатной модели каждого волокна. Алгоритм автоматического определения волокон основан на разбиении изображения волокна на отдельные прямолинейные сегменты фиксированной длины а пикселей, которые могут стыковаться друг с другом под определенным углом ф (в градусах). Для исключения влияния на определение расположенных рядом соседних волокон, используется параметр Ъ - ширина волокна (в пикселях). Это позволяет корректно идентифицировать изогнутые и пересекающиеся волокна.

При настройке алгоритма программы длина сегментов а и предельный угол между сегментами ф может варьироваться в зависимости от параметров обрабатываемого изображения и, в результате, идентифицируемые программой волокна совпадают с волокнами, определяемыми визуально человеком.

По результатам работы второго этапа алгоритма формируются координатные модели волокон - массивы координат узловых точек каждого волокна. Качество распознавания контролируется визуально - программа обрисовывает распознанные волокна (рисунок 2.3). В случае неудачной работы алгоритма выполняется подстройка параметров распознавания - S, а, ф, Ъ.

Количественная оценка структурно-ориентационного состояния волокон в плоскости бумажного листа

В трехмерной структуре бумаги большинство волокон распределено в направлении, параллельном её плоскости. Анизотропию структуры бумаги определяет преимущественная ориентация волокон в машинном направлении. Информация об ори-ентационной структуре позволяет предсказывать ее влияние на механические свойства, при этом ориентация волокон играет роль переменной структурного состояния.

Описание геометрической структуры бумага в сильной степени осложняется тем, что волокна в структуре различны по размерам, форме и различно ориентированы. Кроме того, значительную долю объема листа занимают пустоты (капилляры) различных геометрии и размеров [1]. Для определения микроструктурных параметров, таких как число контактов между волокнами (связей), связанная поверхность, средняя длина сегмента и объем составляющих волокнистых сегментов и связей, авторы работы [97] предложили использовать компьютерную модель бумаги. При проведении расчётов и моделировании ими принят ряд допущений и упрощений. Принято, что волокна имеют прямолинешгую форму, лентообразные, а исследуемый образец бумаги имеет квадратную форму, Положение координат центра волокна является случайной величиной с равномерным распределением. Ориентация волокна определяется углом между осью волокна и осью х, этот угол определяется функцией распределения ориентации волокна, следующей распределению Гаусса [1].

Существующая компьютерная модель бумажного листа позволяет получить представление о положении волокон в плоскости листа, влиянии длины волокна, степени и угла ориентации волокна, а также рассчитать ряд структурных параметров, таких как кажущаяся плотность, средняя толщина листа, относительная площадь связанной поверхности (RBA) и пр. Вместе с тем, модель имеет ряд недостатков, обу словленных преимущественно принятыми при моделировании допущениями и упрощениями. Некоторые из недостатков можно устранить, получив количественные зависимости с использованием законов распределения, позволяющие описать струк-турно-ориентационные свойства волокон в бумажном листе. Получив из экспериментов количественную характеристику распределения длины и кривизны волокон при исследовании реальных образцов бумаги, таким образом учесть неоднородность длины волокна и их криволинейную форму, и дать математическую основу для совершенствования модели.

На начальном этапе исследований была проведена количественная оценка структурной анизотропии реальной бумаги с использованием таких характеристик, как длина волокна, /, и угол ориентации к определяющему направлению, а. Поскольку реальные волокна не прямые, то степень их искривлённости можно оценить фактором формы f, который определяется как диаметр наименьшей окружности D, которой можно описать волокно, деленный на длиігу волокна /.

Большинство видов бумаги содержат в композиции хвойную и лиственную белёную целлюлозу, поэтому эти полуфабрикаты, как базовые, были использованы нами для проведения исследований. Для испытаний нами использована усовершенствованная методика автоматизированного анализа изображения бумажной отливки, содержащей окрашенные волокна, описание которой представлено в п. 2.2.2.

Эксперимент проведен на лабораторных отливках из беленой хвойной и лиственной сульфатной целлюлозы как не размолотой (степень помола 13 ШР), так и после размола в лабораторном ролле (степень помола 18,30 и 60 ШР), в которых около 0,1 % волокон окрашено. Изображение отливки после сканирования в цветном режиме с разрешением 600 dpi обрабатывали с помощью программы «Fiber Testen .

В отличие от автоматических анализаторов волокна, определяющих фактор формы при пропускании сильно разбавленной суспензии волокон через измерительный капилляр, то есть в условиях принудительного выпрямления волокон, использование представленной методики позволяет оценить реальную форму волокон в сформованном бумажном листе.

Для каждого окрашенного волокна отслежена траектория его расположения в плоскости листа по координатам (х, у) узловых точек линии волокна. Определено от 5 до 20 точек каждого волокна, в зависимости от его длины и степени изогнутости. По лученные данные позволяют не только определить обобщенные характеристики волокна (длина, фактор формы, угол ориентации), но и получить уравнения регрессии, описывающие траекторию расположения волокна.

Для полного описания структурно-ориентационного состояния необходима информация о виде и параметрах распределения характеристик волокон. Первоначальное представление о виде распределения даёт частотная гистограмма распределения. На рисунках 3.3 и 3.4 представлены гистограммы распределения длины волокна образцов целлюлозы и наложенные на них кривые нормального и логнормального распределения.

Несимметричность гистограмм не позволяет утверждать о принадлежности выборки величин длины волокон к нормальному распределению. Такие гистограммы характерны для данных, подчиняющихся логнормальному распределению. Поэтому была выполнена проверка статистической гипотезы о принадлежности выборки данных по длине волокна к логнормальному распределению.

Для проверки согласия между эмпирическим и теоретическим распределением использовали критерий %2 (Пирсона) [106]. В таблице 3.3 представлены значения критерия %2, а также полученные значения параметров распределения: ц - математическое ожидание иах- среднее квадратическое отклонение. Как видно из таблицы, величины значения критерия %2 для логнормалыюго распределения ниже, чем для нормального распределения.

Уравнения связи структурных и деформационных характеристик писче- печатной бумаги

Парный корреляционный анализ показал, что существует значимая корреляционная связь между характеристиками просвета и физико-механическими характеристиками бумаги, прошедшей суперкаландрирование.

Наиболее простым случаем является регрессионный анализ для двухфактор-ных зависимостей видад Дх).

При расчёте коэффициентов уравнений связи в качестве независимого фактора (х) были последовательно приняты: неравномерность распределения масс W, неоднородность просвета а; светопропускание Г, % и средний размер неоднород-ностей t/сред мм. Расчет проводили методом наименьших квадратов с помощью специально разработанной электронной таблицы в MS Excel. Анализ полученных зависимостей показал, что наиболее универсальной является квадратичная зависимость у=а+Ьх+сх2. Она лучше всего подходит как по статистическим критериям точности аппроксимации, так и по внешнему виду, поскольку отражает тенденцию изменения величин характеристик.

Для бумаги с наката зависимостей с хорошими статистическими характеристиками не выявлено, то есть в этом случае парные зависимости не позволяют получать надёжные результаты при прогнозировании физико-механических характеристик.

Для факторов неравномерность распределения масс W, неоднородность просвета о; светопропускание Т, % установленные зависимости имеют удовлетворительные статистические характеристики, а для среднего размера неоднородностей dCpea - плохие статистические характеристики (высокая средняя относительная погрешность, низкая величина R2).

Вместе с тем, на рисунках чётко прослеживается тенденция - увеличение неоднородности просвета приводит к ухудшению прочностных и деформационных характеристик бумаги, а характер наблюдаемых зависимостей не является линейным.

Лучшие статистические оценки дают результаты аппроксимации полученных данных трёхфакторными зависимостями видау Дхь х2). В качестве влияющих факторов X/ выбраны неоднородность просвета а и светопропускание Т, %, поскольку эти характеристики дали наилучшие результаты при исследовании парных зависимостей.

При анализе трёхфакторных зависимостей наилучшие статистические характеристики были получены для полиномов: У этих уравнений большая величина коэффициента корреляции г =0,67...0,97, и в большинстве случаев низкая погрешность аппроксимации 8=1,5...7,0%.

Величины рассчитанных коэффициентов уравнений регрессии Ъ„ коэффициентов корреляции экспериментальных и расчётных данных г и средней относительной погрешности аппроксимации 8 представлены в таблице 3.20.

Наиболее надёжные зависимости получены для жесткости при растяжении S„ кН/м, плотности бумаги р, г/см3, разрывной длины L, м, и других характеристик. Нельзя считать удачными уравнения, полученные для сопротивления излому N, из-за высокой величины погрешности аппроксимации, 8 20 %.

По уравнениям полиномиального вида были построены поверхности влияния показателей неоднородность просвета а и светопропускание Т на деформационные и прочностные свойства писче-печатной бумаги ОАО «Архангельского ЦБК», рисунок 3.26.

Эти поверхности позволяют визуально оценить степень влияния характеристик просвета на физико-механические характеристики. Форма поверхностей получилась достаточно разнообразная. Это может свидетельствовать о разной степени влияния характеристик просвета, которые можно считать структурными, на различные прочностные и деформационные характеристики. Искривление поверхностей может быть связано с парными взаимодействиями факторов а и Г.

Проведённый множественный корреляционный анализ показал наличие тесной корреляционной множественной связи между характеристиками просвета (неравномерность распределения масс W, неоднородность просвета а, светопропускание Т, средний размер неоднородностей с/сред) и физико-механическими свойствами бумаги. Уравнения связи, учитывающие несколько влияющих факторов должны обеспечить высокую прогнозирующую способность даже линейных уравнений.

При анализе множественных зависимостей использовали линейные уравнения для двух, трёх и четырех входных параметров и одного выходного параметра. Расчёты проводили в MS Excel по специально разработанной программе, позволяющей последовательно вводить в уравнение связи входные параметры, которые мы расположили в порядке W, а, Т, d .

Используя эти уравнения и созданное программное обеспечение, по результатам неразрушающего контроля на анализаторе просвета «АНФОР 02-2», занимающего примерно 2-3 минуты, можно получить прогнозные оценки для физико-механических характеристик писче-печатной бумаги производства ОАО «Архангельский ЦБК», с погрешностью, не превышающей 2-5 %, не проводя самих испытаний.

Потребительские свойства гофрированного картона и ящиков зависят от совокупности свойств исходных материалов и, главным образом, от их жесткости при растяжении, сжатии и изгибе. Возникает вопрос, насколько изменение качества формования картона приводит к изменению механических характеристик образцов одной и той же марки картона.

Похожие диссертации на Влияние структуры целлюлозно-бумажных материалов на их деформационные и прочностные свойства