Механические свойства бумаги

Категория:
Картонажное производство


Механические свойства бумаги

Определение крепости бумаги на разрыв и растяжение

Крепость бумаги, то есть ее сопротивление разрыву, определяют на специальном аппарате — динамометре. Величину разрывного усилия выражают в килограммах. Крепость бумаги принято определять разрывной длиной. Разрывной длиной называют расчетную длину полоски бумаги, при которой она, свободно подвешенная “за один конец, разорвется у точки подвеса от собственной тяжести. Разрывную длину выражают в метрах.

Для вычисления разрывной длины необходимо знать разрывной груз, вес и длину полоски.

Ни ширина полоски, ни ее длина влияния на разрывную длину не оказывают, по для удобства приняты следующие размеры полоски: ширина 15 мм и расстояние между клеммами аппарата 180 мм

При испытании бумаги на динамометре полоску закрепляют в зажимах в вертикальном положении без натяжения. В каждый зажим должен вхо дить конец полоски на 1 — 2 см. Таким образом, общая длина полоски бумаги должна быть равна 200—220 мм. Вращая маховичок при помощи рукоятки приводят в движение зубчатки, которые опускают винт с прикрепленным нижним зажимом, непрерывно увеличивая при этом натяжение полоски бумаги до момента разрыва. В зависимости от плотности испытуемой бумаги груз на

аппарате должен быть различного веса; на шкале должны быть де пения от 1 до 30 кг.

В момент разрыва полоски зубья шкалы автоматически останавливают рычаг. Разрывное усилие -определяется по делениям шкалы указателя, прикрепленного к длинному плечу рычага. Разорванную полоску аккуратно обрывают у зажимов, взвешивают на аналитических весах с точностью до 0,001 г и рассчитывают разрывную длину по указанной выше формуле. Аналогично производят испытание полосок по другому направлению,

Рис. 1. Динамометр для испытания бумаги на разрыв и растяжение.

Одновременно с определением разрывной длины измеряется и растяжимость бумаги. Растяжимость бумаги—это то удлинение (в ), которое получает полоска при вытягивании в момент разрыва. В картонажном производстве растяжимость имеет важное значение. Применяемая бумага для оклейки больших плоскостей должна обладать небольшой растяжимостью порядка 1,5—2,0 во избежание образования морщин и складок при оклейке и последующем высыхании.

Разрывное усилие бумаги и растяжимость неодинаковы в продольном и поперечном направлениях волокон. Разрывное усилие в продольном направлении волокна значительно больше для всех сортов бумаги, чем в поперечном. Растяжимость бумаги, наоборот, больше в поперечном направлении. Это объясняется тем, что волокна при поступлении массы на; сетку бумагоделательной машины располагаются преимущественно вдоль хода сетки.

Для определения разрывной длины картонов пользуются дика, момётром с большим грузом и со шкалой от 300 до 500 кг. Ширина полоски картона — 50 мм. Метод испытания аналогичен описанному.

Определение сопротивления бумаги излому

Сопротивление бумаги излому в картонажном производстве не имеет большого значения, так как бумаги в процессе производства, а также у потребителей не подвергаются многократному изгибу на 180°. Для картонов прочность их на излом имеет первостепенное значение, в особенности для картона, из которого вырабатывают разные изделия без облицовки бумагой, например сшивные цельно-штампованные коробки.

Сопротивление бумаги излому характеризуется числом двойных перегибов (на 180°), выдерживаемых бумагой при натяжении в 1 кг. Число двойных перегибов бумаги определяют на аппарате Шоппера, так называемом «фальцере».

Определение сопротивления продавливанию

Важное значение в картонажном производстве, особенно при изготовлении крупной наружной тары, которая может быть подвергнута ударам извне, имеет сопротивление продавливанию. Сопротивление продавливанию определяют на аппарате Мюллена.

Деформация бумажных материалов при склейке и сушке

Деформация бумаги или картона в результате склейки и при последующей сушке является отрицательным явлением, усугубляющимся еще тем, что она происходит не во время склейки, а через некоторое время. Деформация картона или облицовочной бумаги резко искажает поверхность и форму изделий, поэтому в каждом отдельном случае возможного появления деформации необходимо во-время принять меры для борьбы с этим явлением вплоть до замены другим, более приемлемым бумажным материалом.

Деформация бумаги происходит вследствие изменения размеров бумаги при ее увлажнении. Волокна бумаги обладают гигроскопичностью, впитывают влагу, набухают и поэтому увеличиваются в объеме, а при высыхании волокон происходит обратное явление — уменьшение их объема. Размер бумажного листа изменяется главным образом в поперечном направлении волокон, так как волокна набухают в основном по ширине, а по длине они мало изменяются.

Явления деформации бумаги и картона, которые выражаются в бугристости листов, волнообразных краях листов, ряби и т. п., делают этот материал непригодным для изготовления из него качественных картонажных изделий, а короток в особенности.

Деформация бумажных листов, как указывалось выше, происходит главным образом в поперечном направлении волокон, и поэтому для нарезки различных деталей из бумаги их нужно расположить на листе вдоль направления бумажных волокон. Так, например, узкие длинные полосы бумаги для облицовки боковых стенок должны быть обязательно нарезаны по длине вдоль направления волокон, в противном случае гладкая, без морщин наклейка этих полос окажется мало возможной. Это правило относится не только к узким длинным полосам бумаги. Такого же порядка следует придерживаться при заготовке бумаги для верхних и донных облицовочных деталей для коробок, если их форма не является квадратной.

Длинная сторона прямоугольника такой детали тоже должна быть расположена длинной стороной вдоль направления волокон. Соблюдать такое же правило следует при печатании этикеток и располагать на листе этикетки и бандероли так, чтобы по длине они были расположены вдоль направления отливки бумаги. Поперечное расположение этикеток и бандеролей на листе, хотя бы из расчета лучшего использования площади листа, часто делает такой печатный материал непригодным для облицовки коробок. Во избежание возможных неполадок всегда следует пробный напечатанный лист подвергать корректированию и направлять его предприятию, изготовляющему коробки, для согласования.

Бумагу с повышенной растяжимостью при наклейке на картон следует накладывать свободно и стараться при проглаживании не растягивать ее, так как это повлечет за собой образование складок и морщин. При наклейке больших листов необходимо соблюдать следующий порядок: картон длинной стороной кладут поперек стола; два рабочих берут уголки покрытого клеем листа бумаги; один из них прикладывает одну сторону листа бумаги к картону, а другой другую сторону листа держит на весу до тех пор, пока первый не пригладит постепенно всю поверхность листа.

Испытание бумаги и картона на влажность является для картонажных предприятий обязательным, так как даже незначительное отступление от стандарта делает такой материал мало пригодным для изготовления качественной продукции в виде коробок и других изделий.

При раскрое картон сильно усыхает, дает усадку и при излишней влажности картона (свыше 15%) усадка может оказаться настолько значительной, что детали, первоначально правильно размеренные при раскрое, через некоторое время окажутся несоответствующими установленным размерам, то есть непригодными для изготовления коробок. Так, например, периметр заготовленных рамок после усадки не будет соответствовать заготовленным донышкам и т. д. Особенно осторожным нужно быть при заготовке узких картонных полос и лучше во избежание усадки раскраивать полосы картона по продольному направлению волокон.

Односторонняя оклейка картона, увлажняющая картон только с одной стороны, вызывает коробление в виде бугров и впадин, а поэтому оклеенный с одной стороны картон нельзя оставлять на время сушки в свободном открытом положении. Его необходимо немедленно положить под прижим, а при массовой оклейке класть лист на лист оклейкой вверх и сушить их в таком положении, несмотря на то, что срок сушки значительно удлинится. Во избежание возможного появления плесени при медленной сушке в раствор клея нужно добавлять соответствующие антисептики.

Подобное явление можно наблюдать также при облицовке бумагой дна и крышки картонных коробок. В этом случае для обеспечения более медленной сушки облицованных коробок устанавливают их стопками одна, на другую.

Степень увеличения деформации донышек после односторонней облицовки находится в прямой зависимости от габаритов коробки. Гак, например, деформация донышек в коробках размером по длине не более 150 мм мало заметна* а по мере увеличения размера донышек деформация постепенно увеличивается.

Каркас коробки является как бы основой, а донышко перекрытием; чтобы перекрытие сделать достаточно устойчивым прошв деформации, нужно по мере увеличения размеров коробок увеличивать толщину картона для донышек.

Деформация бумажной облицовки возможна также при неправильном направлении волокна, и поэтому при заготовке облицовочных бумажных деталей необходимо строго придерживаться правил размещения деталей на листе (в продольном или поперечном направлении).

Кроме сказанного, нужно перед началом оклеечной работы всегда проверить поведение того или другого сорта бумаги, учитывая степень проклейки, растяжимость, плотность и т. д. Все эти факторы при неправильном использовании бумаги могут оказаться причиной различных деформаций в виде «прыщей», складок и морщин.

Оклейка картона с обеих сторон предупреждает деформацию в том случае, если для облицовки обеих сторон применяют одномерную бумагу. После двухсторонней облицовки желательно ьа время сушки положить оклееный лист между двумя листами картона и прижать соответствующим грузом.

При необходимости склейки двух, трех и более листов картона склеенные листы должны во время сушки находиться под грузом, а в отдельных случаях, когда необходимо создать прочную, жесткую и ровную картонную дощечку, приходится отдельные картонные детали закраивать с разным направлением волокон и при склейке накладывать их вперемежку в поперечном и продольном направлениях.

Бумагу, предназначенную для оклейки картона в листах или коробок, после нанесения на нее слоя клея необходимо поместить на влажном листе (мокрая материя, разложенная на рабочем столе) для того, чтобы она увлажнилась (смякла); в случае скручивания бумаги после нанесения на нее клея она должна пролежать в указанных условиях до тех пор, пока не прекратится скручивание и бумага вновь не примет первоначальную форму.

Скручивание бумаги после нанесения на нее клея не всегда наблюдается. Некоторые бумаги почти не скручиваются или скручиваются незначительно, но во многих случаях этот процесс бывает настолько сильным, что полосы бумаги, покрытые клеем, быстро скручиваются в трубку и оклейка усложняется или становится невозможной. Поэтому всегда перед закроем бумажных деталей необходимо проверить бумагу на скручивание.

Рельефное тиснение бумаги почти полностью устраняет скручивание. При гуммировании бумагй в листах или в рулонах необходимо умело бороться с деформацией, в особенносги во время искусственной сушки. Как правило, гуммированную бумагу не следует пересушивать и клеевую пленку нужно доводить только до такого состояния, чтобы листы, сложенные стопой, не слипались. Бумага с облачным просветом после гуммировки делается бугристой.

Если деформация отдельных плоскостей коробок или же облицовочного материала резко снижает качество картонажных изделий, то общая деформация овежезаготовленной продукции является не менее опасным явлением.

В целях борьбы с общей деформацией готовой продукции необходимо соблюдать следующие правила:
а) Отдельные детали коробок (крышки, низочки и др.) необходимо изготовлять одновременно (параллельно) и не допускать длительной передержки какой-либо из этих деталей; так, например, пересохшая крышка не будет соответствовать по размерам свежеизготовленному низочку и т. д.
б) Готовую продукцию не держать открытой и по мере возможности без задержки упаковывать в бумагу.
в) Сложные (особенно плоские), больших размеров коробки немедленно по изготовлении туго опоясывать крест на крест прочной бандеролью с тем, чтобы не допустить деформации крышек и низов во время сушки.
г) Толстостенные крышки («дощечки») крепить к коробке только после полной просушки под гнетом.
д) Хранить готовую продукцию в складских помещениях, в которых температура должна быть постоянной.
ж) Для сложных коробок большого размера применять только достаточно плотный, устойчивый, сухой картон.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум