Влияние структурно-морфологических свойств волокна на деформативность и прочность хвойной сульфатной небеленой целлюлозы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.03, кандидат наук Манахова, Татьяна Николаевна

• Манахова, Татьяна Николаевна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Манахова, Татьяна Николаевна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Бумагообразующие свойства хвойной сульфатной небеленой целлюлозы

1.1.1 Фундаментальные свойства волокон

1.1.1.1 Средняя длина волокна

1.1.1.2 Способность волокон во влажном состоянии (пухлость)

1.1.1.3 Собственная прочность волокна

1.1.1.4 Когезионная способность (межволоконные силы связи)

1.1.1.5 Грубость волокон

1.1.1.6 Способность к размолу

1.1.2 Методы измерения свойств волокна -

1.2 Формирование волокнистой структуры целлюлозно-бумажного материала 23 1.2.1 Особенности структуры целлюлозно-бумажного материала

1.3 Деформационное поведение волокнистых материалов при растяжении, ежа- 28 тии и изгибе

1.3.1 Типы деформаций

1.3.2 Использование испытания на растяжение для анализа деформационно- 29 го поведения целлюлозно-бумажных материалов

1.3.3 Особенности использования результатов испытаний на изгиб при 31 оценке качества целлюлозно-бумажных материалов

1.3.4 Способы определения сопротивления деформированию при сжатии 34 целлюлозно-бумажных материалов

1.4 Прогнозирование деформационного поведения при растяжении с использо- 36 ванием феноменологического подхода

1.4.1 Феноменологический подход к описанию деформации и прочности

1.5 Выводы по аналитическому обзору; цель и задачи исследования

2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Определение структурно-морфологических характеристик волокна с помо- 48 щью анализатора L&W Р1ЬегТеБ1ег

2.2 Изготовление образцов и подготовка к испытаниям

2.3 Анализ качества формования бумаги

2.4 Определение направления максимальной эластичности волокон

2.5 Определение сопротивления разрыву при нулевом зазоре

2.6 Определение межволоконных сил связи

2.7 Получение и математическая обработка зависимости «напряжение- 58 деформация»

61

66

3.1 Анализ изменения свойств волокна сульфатной хвойной небеленой целлю- 66 лозы при химическом и механическом воздействии в процессах получения целлюлозы и бумаги

3.1.1 Изменение фундаментальных (по Кларку) свойств волокна при варьи-

свойства волокна хвойной сульфатной небеленой целлюлозы

3.2 Оценка деструктирующего воздействия технологических процессов получе- 78 ния сульфатной целлюлозы на клеточную стенку волокна

3.2.1 Определение степени кристалличности сульфатной хвойной небеленой 78 целлюлозы

3.2.2 Оценка состояния поверхности волокон с использованием микрофото- 82 графий

3.3 Влияние процессов производства на характеристики целлюлозно-бумажного 97 материала, определяемые неразрушающими методами

3.4 Деформационные характеристики сульфатной хвойной небеленой целлюло- 106 зы при растяжении, сжатии и изгибе

3.4.1 Изменение характеристик деформативности при растяжении при изме- 106 нении степени механического воздействия

3.4.2 Сравнительная оценка изменения характеристик жесткости при растя- 113 жении, сжатии и изгибе

3.5 Взаимосвязь свойств волокна с деформационными и прочностными характе- 116 ристиками сульфатной хвойной небеленой целлюлозы

3.5.1 Корреляция фундаментальных характеристик со структурно-

ментальными и структурно-морфологическими свойствами волокон целлюлозы

3.6 Прогнозирование механического поведения при растяжении хвойной целлю- 136 лозы с использованием феноменологической модели деформирования

3.6.1 Расчет параметров модели деформирования сульфатной хвойной небе- 136 леной целлюлозы по экспериментальным данным

3.6.2 Прогнозирование параметров модели с применением регрессионного

ровании степени химического и механического воздействия 3.1.2 Влияние процессов производства на структурно-морфологические

72

морфологическими свойствами волокон целлюлозы 3.5.2 Корреляция прочностных и деформационных характеристик с фунда-

анализа

3.6.3 Прогнозирование зависимости «напряжение - деформация» и деформа- 144 ционных характеристик

4 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние структурно-морфологических свойств волокна на деформативность и прочность хвойной сульфатной небеленой целлюлозы»

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время самым распространённым способом производства целлюлозы является сульфатный метод. Доля сульфатной целлюлозы в мировом производстве составляет порядка 95 %. [1]

Сульфатный процесс позволяет получить целлюлозу большей механической прочности. У сульфатной целлюлозы более высокие бумагообразующие свойства: её волокна более гибки, она обладает лучшими механическими показателями. Бумага из неё более плотная, термостойкая, менее подвержена деформации.

Хвойная сульфатная небеленая целлюлоза является одним из наиболее востребованных волокнистых полуфабрикатов, благодаря повышенной прочности и длине волокон. Она используется при производстве бумаги и картона, которые должны обладать высокими характеристиками деформативности и прочности. Основные области применения сульфатной хвойной небеленой целлюлозы приведены в таблице 1 [1].

Таблица 1 - Области применения сульфатной хвойной небеленой целлюлозы [1]

Вид сульфатной целлюлозы Выход, % от древесины Число Каппа Область применения

Целлюлозы высокого выхода (ЦВВ) 53-55 Для изготовления тароупаковочных картонов

Жесткая целлюлоза нормального выхода 48-50 35-50 Для производства мешочной бумаги, оберточных, упаковочных и некоторых технических видов бумаги

Сульфатная целлюлоза средней жесткости 45-47 25-35 Для производства электротехнических видов бумаги и картона, а также технических видов бумаги

Среднемягкая сульфатная целлюлоза 42-44 20-25 Для производства впитывающих видов бумаги

Структура бумаги или картона представляет собой сложную и неоднородную систему, механическое поведение которой определяется целым комплексом различных факторов, среди которых ведущее место занимает свойства исходных полуфабрикатов.

V ' - Переоснащение как исследовательских, так и производственных лабораторий со-

временным оборудованием открывает новые возможности для получения более достоверной, глубокой и подробной информации о структурно-морфологических, поверхностных свойствах целлюлозных волокон и механизмах формирования прочности листового волокнистого материала. Это дает возможность расширить теоретические представления о структуре и свойствах материала, механизмах и процессах, происходящих при его деформировании и разрушении, на основании которых усовершенствовать средства опНпе-контроля деформационных и прочностных показателей целлюлозных полуфабрикатов в процессе производства, который приобретает все более важное значение. В связи с этим в настоящее время актуальным является уточнение существующих и разработка новых моделей и зависимостей между базовыми свойствами волокон полуфабрикатов и качеством готовой продукции.

Современные компьютерные технологии измерений открыли возможность проведения новых видов автоматизированного определения характеристик целлюлозных волокон. Используемый в них прямой анализ геометрии волокон базируется на анализе изображения. Преимуществом этого метода является измерение первичных характеристик волокна, которые могут объяснить причины отклонения в качестве массы. Современные анализаторы волокна позволяют в автоматическом режиме провести измерения и получить гистограммы распределения длины /ср, ширины Ъ, кривизны волокон числа изломов на волокне п, угла излома и, длины сегмента 4, доли мелочи т, и других характеристик.

Очевидно, что такая полная характеристика целлюлозной массы имеет высокий прогнозирующий потенциал для определения деформационных и прочностных свойств технической целлюлозы.

Целью данной работы является разработка метода прогнозирования деформационного поведения целлюлозного материала при растяжении на основании установленных количественных закономерностей формирования характеристик волокна хвойной сульфатной небеленой целлюлозы в процессах производства.

В работе были поставлены следующие задачи:

1. Определить перечень и величины структурно-морфологических характеристик волокон хвойной сульфатной небеленой целлюлозы на различных стадиях техно-

логического процесса получения и переработки технической целлюлозы , определяющие деформационные свойства материала;

2. Установить количественные закономерности формирования комплекса бума-гообразующих и деформационных свойств волокнистых материалов из хвойных целлюлозных волокон различной степени разработки;

3. Оценить влияние характеристик волокна на деформационные и прочностные свойства хвойной сульфатной небеленой целлюлозы;

4. Разработать способ прогнозирования деформационного поведения целлюлозного материала с использованием феноменологической модели по данным о структурно-морфологических характеристиках волокна.

Выносятся на защиту следующие основные положения диссертационной работы:

1. Данные о влиянии изменения степени химического (при варке) и механического (при размоле) воздействия в процессе получения технической целлюлозы и бумаги на структурно-морфологические, фундаментальные, деформационные и прочностные характеристики сульфатной хвойной небеленой целлюлозы;

2. Данные по изменению степени кристалличности и состояния поверхности волокон в процессах делигнификации и размола;

3. Результаты исследования взаимосвязи между фундаментальными, структурно-морфологическими свойствами и комплексом деформационных и прочностных характеристик сульфатной хвойной небеленой целлюлозы с различным числом Каппа и степенью помола;

4. Метод прогнозирования деформационного поведения при растяжении листового, изотропного в плане, материала из сульфатной хвойной небеленой целлюлозы по данным о структурно-морфологических характеристиках волокна с применением феноменологической модели деформирования стандартного упруго-эластического тела с одним временем релаксации.

Научная новизна. Установлены количественные закономерности, определяющие влияние структурно-морфологических свойств волокна, структуры клеточной стенки и состояния поверхности на изменение характеристик деформативности и прочности хвойной сульфатной небеленой целлюлозы, при варьировании глубины химического и механического воздействия в интервале, характерном для процессов получения и пере-

работки технической целлюлозы (число Каппа изменялось от 51,4 до 25,9 единиц, степень помола - от 14 до 40°ШР).

С применением методов множественного корреляционного и регрессионного анализа доказано, что полный комплекс структурно-морфологических характеристик, определяемых на автоматическом анализаторе волокна, имеет высокий потенциал для прогнозирования поведения сульфатной хвойной небеленой целлюлозы при растяжении, сопоставимый с комплексом фундаментальных (по Кларку) свойств волокна

Получены количественные данные, подтверждающие влияние содержания лигнина и степени помола на изменение степени кристалличности хвойной сульфатной небеленой целлюлозы.

С применением электронной микроскопии поверхности отливок, доказано перераспределение вклада сил механического трения и водородных связей при разделении двухслойных образцов при увеличении степени помола выше 30°ШР, приводящее к погрешностям измерения величины межволоконных сил связи по Иванову.

Практическая ценность. На основании комплексных исследований характеристик волокна и целлюлозного волокнистого материала, разработан способ прогнозирования показателей деформативности и прочности при растяжении для сульфатной хвойной небеленой целлюлозы с известными числом Каппа и степенью помола по данным о структурно-морфологических характеристиках волокна. Комплекс этих характеристики получен на автоматическом анализаторе волокна L&W FiberTester. Использование при прогнозировании феноменологической модели деформирования стандартного упруго-эластического тела с одним временем релаксации позволяет без изготовления отливок и проведения механических испытаний сократить время получения информации о деформационных свойствах целлюлозного материала до 20-30 минут. Для реализации данного способа создана программа для ПК Рго§пог, получено свидетельство об официальной регистрации.

Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на Всероссийской научно-технической конференции в г. Караваево (2012-2013 гг.), V Всероссийской конференции «Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья», г. Барнаул, 2012 г., II Всероссийской молодежной научной конференции «Химия и технология новых веществ и материалов», г. Сыктывкар, 2012 г.; ежегодной научно-технической конференции Северного (Арктического)

федерального университета, г. Архангельск, 2013г.; II Всероссийской (XVII) молодежной научной конференции «Молодёжь и наука на Севере», г. Сыктывкар, 2013 г.; II Международной научно-технической конференции «Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов», г. Архангельск, 2013 г.

По теме диссертации опубликовано 10 печатных работ, в том числе 3 статьи в журналах, рекомендуемых ВАК Минобрнауки России.

Диссертация включает в себя: введение, аналитический обзор литературы, методическую часть, экспериментальную часть, включающую 6 разделов, общие выводы, библиографический список. Содержание работы изложено на 170 страницах, включая 84 рисунка и 36 таблиц, библиографический список содержит 150 наименований.

За помощь в выборе общего направления диссертационного исследования автор выражает глубокую благодарность профессору, доктору технических наук, заслуженному деятелю науки РФ Комарову Валерию Ивановичу (1946-2011).

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1 Бумагообразующие свойства хвойной сульфатной небеленой целлюлозы

Волокна, применяемые для производства бумаги и картона, отличаются между собой как по химическому составу, так и по анатомическому строению, а также их свойства зависят от методов производства целлюлозы и бумаги. Наиболее ценными являются волокна, получаемые из древесины хвойных пород. Они имеют хорошие бумагообразующие свойства [2].

Бумагообразующие свойства - это те свойства, которые в совокупности определяют достижение требуемого качества изготовляемой бумаги. При этом имеется в виду как поведение волокнистого материала в технологических процессах изготовления из него бумаги, так и его влияние на свойства получаемой бумажной массы и готовой бумаги. Таким образом, бумагообразующие свойства волокнистого материала нельзя охарактеризовать однозначно каким-либо показателем [3, 4]. Действительно, по отношению к процессу размола бумагообразующие свойства материала характеризуются, например, его склонностью к фибриллированию или укорачиванию, скоростью достижения требуемой степени помола. По отношению к процессу отлива листа важным является, например, показатель скорости обезвоживания, а для обеспечения безобрывной работы бумагоделательной машины существенное значение имеет показатель влагопрочности полотна при его сухости 20 %. Именно бумагообразующие свойства исходных волокнистых материалов в основном определяют свойства готовой бумаги: механическую прочность, оптические свойства, впитывающую способность, электроизоляционные и другие свойства, специфичные для того или иного вида бумаги [3].

Бумагообразующие свойства волокон целлюлозного полуфабриката оказывают существенное влияние на значения деформационных и прочностных материалов, изготавливаемых на их основе. Авторами работ [5-7] представлены данные о значительном снижении бумагообразующих свойств волокон (а следовательно и прочности материала, изготавливаемого на их основе) при многократной переработке по сравнению с первичным волокном.

Бумагообразующий потенциал небеленой хвойной сульфатной целлюлозы, как наиболее прочного длинноволокнистого полуфабриката, принято оценивать по так называемым «фундаментальным» свойствам волокна [8].

1.1.1 Фундаментальные свойства волокон

Для оценки свойств и качества растительных волокон Дж. Кларком [8] предложено использовать пять основных (или фундаментальных) свойств: длина волокон, их грубость, прочность, способность к связеобразованию между собой и способность к уплотнению при формировании листа. Зная эти свойства, можно предвидеть поведение полуфабрикатов при размоле, отливе, сушке, а также прогнозировать показатели физико-механических свойств бумажного листа [4].

1.1.1.1 Средняя длина волокна

Волокнистые полуфабрикаты после варки содержат волокнистые и неволокнистые элементы длиной от 0,1 до 5,0 мм и более. Элементы неволокнистого характера представлены, главным образом, в виде обрывков волокон, паренхимных клеток, клеток эпидермиса, сосудов и представляют собой мелочь размером 0,1 мм [4, 9].

Длина волокон полуфабриката зависит: от вида древесины (длина волокон целлюлозы из хвойных пород древесины составляет около 2,2-2,5 мм, из березы и осины -1,1 ...1,2 мм [9]); возраста дерева (волокнистый полуфабрикат из молодой древесины имеет меньшую среднюю длину волокна, чем из спелой древесины); метода варки и степени делигнификации, что проявляется в сильной степени при размоле полуфабриката. Различный фракционный состав по длине волокна и изменяющаяся их адгезионная способность (у мелкого волокна она выше) приводят к различиям в ходе кривых зависимости напряжение - деформация, а, следовательно, и в значениях характеристик де-формативности и прочности [10].

Длина волокна представляется в виде среднеарифметической или средневзвешенной величины. Среднеарифметическую длину волокон определяют делением общей условной длины всех волокон на их количество. При определении средневзвешенной длины в расчёт принимают массовую долю фракций с различной длиной. Среднеариф-

метическая длина всегда меньше, чем средневзвешенная (таблица 1.1). Это различие тем больше, чем больше содержание в полуфабрикате коротких волокон. Например, если при расчете учесть содержание сосудов и паренхимных клеток, то величина среднеарифметической длины понизится тем сильнее, чем больше в полуфабрикате этих клеток, а средневзвешенная длина сохранит свою величину, т.к. массовая доля мелочи, принимаемой в расчет, будет незначительной. Поэтому средневзвешенная длина волокон ближе к практическому значению, чем среднеарифметическая [8].

Таблица 1.1— Содержание анатомических элементов и длина волокна лабораторной сульфатной целлюлозы из древесины различных пород [11] __

Древе- Возраст Содержание, по массе % Длина волокон тра- Длина волокон с уче-

сина дерева, хеид и либриформа, том сосудов и парен-

лет мм химных клеток, мм

трахеиды сосуды парен- средне- средне- средне- средне-

и волокна химные ариф- взвешенная ариф- взвешенная

либри- клетки мети- мети-

форма ческая ческая

Ель 80 99,70 - 0,30 1,89 2,45 1,78 2,44

Береза 80 93,30 5,80 0,90 1,05 1,18 0,82 1,15

Береза 55 92,00 4,85 3,15 0,88 1,30 0,78 1,00

Береза 20 88,74 8,53 2,73 0,72 0,78 0,62 0,75

Осина 72 78,21 12,54 9,25 0,77 0,97 0,62 0,85

Осина 35 78,60 19,60 1,80 0,72 0,80 0,57 0,73

Осина 17 79,88 10,32 9,80 0,58 0,65 0,46 0,58

Тополь

бальза- 50 89,30 8,50 2,20 0,63 0,71 0,44 0,67

мический

Длина волокон и степень их пластичности определяют формирование бумажного полотна, его структуру и физико-механические свойства. Длина волокон в различной степени влияет на показатели механической прочности полуфабрикатов [12, 13]. По мнению Д.М. Фляте наибольшее влияние она оказывает на сопротивление раздиранию, а также на упругие и пластические свойства бумаги [3]. Однако В.И. Комаров и Я.В. Казаков исследуя корреляцию фундаментальных свойств с характеристиками деформатив-ности и прочности целлюлозы (таблица 1.2) показали, что средняя длина не всегда имеет тесную связь с исследуемыми характеристиками [14, 15]. Это можно объяснить вариацией фракционного состава по длине волокна.

Таблица 1.2 - Взаимосвязь фундаментальных свойств волокна с характеристиками деформа-тивности и прочности целлюлозы [ 14,15]_

Характеристика Степень помола, °ШР Фундаментальные свойства

Средняя длина волокна Силы связи Пухлость Грубость Нулевая разрывная длина

Разрывная длина 14 0,938 0,888 -0,970 -0,005 0,963

25 0,743 0,561 -0,526 0,442 0,647

45 0,793 0,510 -0,376 0,408 0,704

Разрушающее напряжение 14 0,932 0,913 -0,979 -0,012 0,975

25 0,738 0,623 -0,533 0,280 0,688

45 0,788 0,489 -0,455 -0,382 0,731

Работа разрушения 14 0,881 0,844 -0,906 -0,119 0,894

25 0,436 0,193 -0,088 0,266 0,284

45 0,338 0,083 -0,048 0,258 0,247

Сопротивление продавливанию 14 0,845 0,769 -0,918 0,112 0,887

25 0,225 0,007 -0,060 0,188 0,221

45 0,042 -0,217 0,070 0,157 -0,092

Сопротивление раздиранию 14 0,363 0,180 -0,378 0,455 0,377

25 -0,507 -0,574 0,483 0,163 -0,424

45 0,663 -0,522 0,665 -0,233 -0,678

Начальный модуль упругости 14 0,917 0,861 -0,943 0,047 0,958

25 0,679 0,846 -0,725 0,071 0,702

45 0,848 0,678 -0,581 0,212 0,884

Модуль упругости в зоне предразрушения 14 0,823 0,765 -0,826 0,168 0,856

25 0,428 0,314 -0,528 0,153 0,502

45 0,356 0,217 -0,290 -0,218 0,398

Деформация разрушения 14 0,700 0,690 -0,751 -0,205 0,702

25 0,086 -0,135 0,166 0,113 0,002

45 0,095 -0,076 0,126 0,135 0,018

Жесткость при изгибе 14 0,847 0,640 -0,770 0,095 0,794

25 0,187 -0,103 0,091 -0,002 0,236

45 0,094 -0,121 -0,146 -0,200 -0,001

Модуль упругости при изгибе 14 0,921 0,912 -0,973 -0,002 0,980

25 0,664 0,570 -0,604 0,192 0,748

45 0,712 0,469 -0,338 -0,053 0,775

Модуль сдвига 14 0,754 0,758 -0,877 0,077 0,788

25 0,867 0,748 -0,906 0,154 0,971

45 0,831 0,512 -0,931 0,126 0,870

1.1.1.2 Способность волокон к уплотнению во влажном состоянии (пухлость)

Это свойство волокон во многом определяет оптические и физические свойства бумаги и влияет на площадь связанной поверхности волокон, наличие воздушного пространства между ними, т.е. кажущуюся плотность, а также на обезвоживающую способность полотна бумаги [3, 4]. Основными факторами, определяющими способность волокон к уплотнению, являются: толщина стенок волокон с учетом расщепления их внут-

ренней структуры на пряди или фибриллы при размоле, форма поперечного сечения волокон, наличие поверхностного фибриллирования, а так же гибкость волокон [4]. На практике эта величина выражается через пухлость листов (V, см /г) или кажущуюся плотность (р, г/см3).

Еще в 1968 г. в работе [16] была установлена прямолинейная зависимость между плотностью и разрывной длиной бумаги, не содержащей в композиции наполнителя, а затем установлена прямая зависимость между плотностью и жесткостью при растяжении и прочностью [12].

1.1.1.3 Собственная прочность волокна

На практике применяются следующие методы определения прочности единичного волокна: косвенный - определяется нулевая разрывная длина образца; прямой - ис-пытывается непосредственно единичное волокно [17-19]. В процессе получения технической целлюлозы происходят глубокие изменения в молекулярной, надмолекулярной и субмикроскопической структурах волокна, перераспределение внутренних связей в стенке волокна, появляются дефекты и микротрещины и, как следствие, изменяется прочность волокон [20, 21]. В таблице 1.3 представлены данные о механической прочности волокон [4].

Для получения экспериментальных данных в основу метода определения прочностных свойств единичных целлюлозных волокон положены стандартные приемы, используемые в текстильной промышленности [4].

Прочность волокон рассчитывается по уравнению:

o^F/S, (1.1)

где F - разрывное усилие, мН;

S - прочность поперечного сечения клеточной стенки, мкм2.

Условную прочность волокон определяется отношением разрывного усилия к площади круга диаметром, равным большой оси волокна:

а - AF/nd2, где d- диаметр волокна, мкм.

(1.2)

Таблица 1.3- Прочностные свойства единичных волокон целлюлозы, получаемых промышлен ным и лабораторным способами [22] ___

Целлюлоза Разрывное усилие, мН Площадь поперечного сечения, мкм2 Прочность, МПа

Сосновая сульфатная небеленая 176 521 338

Лиственная сульфатная беленая 167 589 310

Еловая сульфатная беленая 127 440 289

Лиственная полисульфатная небеленая 274 728 376

Хлопковая 118 148 794

Вискозная сульфитная 72 305 235

Кордная сульфатная 102 312 323

Пихтовая сульфатная небеленая: ранние волокна поздние волокна 147 176 681 600 216 295

Еловая сульфатная небеленая: ранние волокна поздние волокна 127 157 687 548 186 284

Сосновая сульфатная небеленая: ранние волокна поздние волокна 157 167 656 581 235 284

Кедровая сульфатная небеленая: ранние волокна поздние волокна 118 137 682 580 176 235

Лиственная сульфатная небеленая: ранние волокна поздние волокна 235 363 787 708 294 510

Альтернативным методом позволяющим судить о собственной прочности волокна является определение нулевой разрывной длины, то есть разрывной длины при нулевом расстоянии между зажимами разрывной машины. Нулевую разрывную длину рассчитывают в километрах или метрах [4]. Данный метод регламентирован американскими стандартами ТАРР1 [ 23, 24]. По данным работы [25] нулевая разрывная длина является хорошим показателем степени деструкции целлюлозы при варке и отбелке. А.П. Ма-тюшкина с соавторами показали, что нулевая разрывная длина сульфатной небеленой целлюлозы из волокон поздней древесины в 1,4 раза выше, чем у аналогичной целлюлозы из ранней древесины с практически одинаковым содержанием лигнина в целлюлозе [26].

На прочность волокон влияют следующие факторы:

1) морфологические особенности исходного сырья, в частности толщина клеточной стенки (позднее волокно имеет большую прочность) [26];

2) физико-химические свойства (проявляются при получении целлюлоз разными способами варки) [12];

3) размол до повышенных °ШР - снижает прочность волокон неодинаково для различных полуфабрикатов [3,4].

Прочность индивидуальных волокон значительно влияет на показатели механической прочности, повышенное влияние она оказывает на сопротивление излому и раздиранию [3].

A.B. Клиепенко и Н.М. Горелик установили, что прочность волокон из древесины лиственницы в 1,5-2 раза выше, чем из сосны, прочность сульфатной целлюлозы выше, чем сульфитной [27].

1.1.1.4 Когезионная способность (межволоконные силы связи)

Под этим свойством понимают силы когезии между волокнами, подвергнутыми натяжению в плоскости листа бумаги [3, 4]. Величина межволоконных сил связи определяется собственной когезионной способностью целлюлозы и площадью контакта между волокнами [28, 29] и поэтому в сильной степени зависит от ориентации волокон. Количество связей между волокнами зависит от общей длины волокнистого материала в листе, ширины и гибкости волокон и не зависит от длины отдельных волокон.

Межволоконные силы связи обусловлены наличием водородных связей, силами Ван-дер-Ваальса и силами трения между волокнами. Относительный вклад этих сил в общее связеобразование зависит от физико-химических свойств волокон и степени их разработки в процессе размола. По данным исследований [30] водородная связь в отливках из хорошо размолотой целлюлозы обеспечивает примерно 75% прочности от всех связей между волокнами, а у неразмолотых они составляют только 25%. Остальные 20 и 80 % соответственно приходятся на долю сил трения между сопряжёнными поверхностями волокон.

Силы поверхностного натяжения воды, которые приводят волокна в тесное соприкосновение между собой при прессовании и сушке бумаги, оказывают большое влияние на формирование водородных связей [31].

I

Ещё в 1926 г. в работе J. Strachn [31] на основании микроскопических исследований выдвинута идея о том, что когезия волокон определяется почти исключительно

фибриллированием, т.е. возникающими силами трения между волокнами.

С повышением способности к уплотнению во влажном состоянии возрастает и ко-гезионная способность. Межволоконные силы связи, развивающиеся в процессе размола, определяют прочность бумаги на разрыв и сопротивление продавливанию. Многие физические свойства бумаги, такие как объемный вес, непрозрачность, воздухопроницаемость, впитывающая способность и другие, также обуславливаются силами связи волокон в листе [3, 4].

Для определения показателя межволоконных сил связи могут применяться различные методики [29, 32-34]. Наиболее распространенным способом является определение усилия сдвига при разрыве двухслойных образцов [8, 29]. Д.А. Дулькиным вместе с соавторами [4] предложено использование в процессе испытания двух методик [29, 34], что позволяет количественно определить четыре типа взаимодействия между волокнами в структуре бумаги (таблица 1.4): межволоконные силы связи [29], которые представляют собой группу сил трения Р^ и прочности электростатических сил на сдвиг прочность межволоконных сил связи на растяжение [34], которая является суммой водородных связей и сил Ван-дер-Ваальса; прочность электростатических сил связи на сдвиг ^з, которая равна 1/3 Г и сила трения между волокнами, которая равна разности между

Таблица 1.4 - Показатели, характеризующие структуру бумаги [4]

Целлюлоза Степень помола, °ШР Межволоконные силы связи Относительный вклад при испытании на сдвиг, %

^ /Ъ Р2

Сульфатная целлюлоза высокого выхода 14 0,24 0,02 0,007 0,233 2,9 97,1

24 1,35 0,17 0,063 1,287 4,7 95,3

34 1,74 0,19 0,063 1,677 3,6 96,4

45 1,83 0,22 0,073 1,757 4,0 96,0

Нейтрально-сульфатная полуцеллюлоза 14 0,26 0,02 0,007 0,253 2,7 91,Ъ

25 1,31 0,19 0,063 1,247 4,8 95,2

34 1,47 0,18 0,060 1,410 4,1 95,9

45 1,35 0,17 0,057 1,293 4,3 95,7

Сульфатная беленая лиственная целлюлоза 14 0,07 0,04 0,013 0,057 18,6 81,4

21 0,37 0,21 0,070 0,300 18,9 81,1

33 0,66 0,23 0,077 0,583 П,7 88,3

48 0,67 0,24 0,080 0,590 11,9 88,1

Из данных таблицы следует, что у небеленых видов технической целлюлозы при степени помола до 45°ШР и приложении к образцу сдвиговых напряжений относительный вклад сил трения в межволоконные силы связи составляет 95...97%, у образцов бе-

леной целлюлозы - 81...88%, причем при степени помола выше 30°И1Р разница достигает 7%, в то время как у образцов небеленой целлюлозы она несущественна (около 1...2%).

Таким образом, когезионная способность - одно из фундаментальных свойств растительных волокон в структуре бумаги.

1.1.1.5 Грубость волокон

Одно из важнейших фундаментальных свойств, которое определяют как вес на единицу длины волокна и выражают в миллиграммах на метр, или децигрексах. Этот показатель зависит от морфологического строения древесины и метода получения волокна. Представление о грубости волокон дает, с одной стороны, отношение площади поперечного сечения волокон и их люменов, с другой - степень их делигнификации. Диапазон грубости волокон различных волокнистых полуфабрикатов составляет от 7 до 30 мг и более на 100 м [4].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Манахова, Татьяна Николаевна, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Иванов, Ю.С. Современные способы варки сульфатной целлюлозы: учебное пособие / Ю.С. Иванов. - СПб: ГОУ ВПО СПбГТУРП, 2005. - 63 с.

2. Примаков, С.Ф. Производство картона / С.Ф. Примаков. - М: Экология, 1991. -224с.

3. Фляте, Д.М. Свойства бумаги. Изд. 4-е, испр. и доп. / Д.М.Фляте. - СПб.: НПО «Мир и семья-95», ООО «Интерлайн», 1999. - 384 с.

4. Дулькин, Д.А. Свойства целлюлозных волокон и их влияние на физико-механические характеристики бумаги и картона / Д.А. Дулькин, В.А. Спиридонов, В.И. Комаров, JI.A. Блинова; под ред. В.И. Комарова. - Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет, 2011. - 176 с.

5. Смолин, A.C. Бумагообразующие свойства растительных волокон при их неоднократном использовании / A.C. Смолин, A.B. Кулешов, Е.С. Николаев // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2006. - Пилотный научный выпуск. - С. 27-31.

6. Кулешов, A.B. Бумагообразующие свойства вторичных растительных волокон / A.B. Кулешов, A.C. Смолин // Химия растительного сырья. - 2008. - №2. - С. 109-112.

7. Дубовик, A.A. Бумагообразующие свойства волокнистых полуфабрикатов в композиции бумаги для печати / A.A. Дубовик, В.В. Горжанов, Т.П. Шкирандо, A.A. Пенкин, Т.В. Соловьева // Труды БГТУ. - 2012. - №4. - С. 162-165.

8. Кларк, Д. Технология целлюлозы / Д. Кларк. - М.: Лесн. пром-сть, 1983. - 456

с.

9. Чавчавадзе, Е.С. Атлас древесины и волокон для бумаги / Е.С. Чавчавадзе, З.Е. Брянцева, Е.В. Гончарова и др. - М.: Ключ, 1992. - 336 с.

10. Ковернинский, И.Н. Комплексная химическая переработка древесины / И.Н. Ковернинский, В.И. Комаров, С.И. Третьяков, Н.И. Богданович, О.М. Соколов, H.A. Ку-такова, Л.И. Селянина, Е.В. Дьякова; под ред. проф. И.Н. Коверниского. - Архангельск: изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2006. - 374 с.

11. Горбачева, Г.Н. Изучение процесса размола и бумагообразующих свойств лиственной целлюлозы: дис. ... канд. техн. наук. - Л.: ЛТА им. С.М. Кирова, 1970. - 156 с.

< /у' > 157 < ■ ' •

12. Апсит, O.C. Бумагообразующие свойства волокнистых полуфабрикатов / О.С. Апсит, А.В. Клименко. -М.: Лесн. пром-сть, 1972. - 88 с.

13. Иванов, С.Н. Исследование показателя прочности бумаги - сопротивления раздиранию / С.Н. Иванов, И.Г. Лещенко // Совершенствование процессов целлюлозно-бумажного производства: сб. науч. тр. ЛЛТА. - Л., 1969. - С. 110-122

14. Комаров, В.И. Связь фундаментальных свойств (по Кларку) неразмолотой сульфатной небеленой целлюлозы с характеристиками деформативности и прочности / В.И. Комаров, Я.В. Казаков // ИВУЗ. Лесн. журн. - 1993. - № 2-3. - С. 112-116.

15. Комаров, В.И. Влияние размола на корреляцию фундаментальных свойств (по Кларку) сульфатной небеленой целлюлозы с характеристиками деформативности и прочности / В.И. Комаров, Я.В. Казаков // Актуальные проблемы рационального использования природных и энергетических ресурсов Европейского Севера: сб. науч. тр. -Архангельск, 1993. - С. 85-90.

16. Ullman, U. Fiber Classification as a Method of Characterizing Pulp / U. Ullman, O. Billing, A. Jonsson // Pulp and Paper Magazin of Canada. - 1968. - Vol. 69, N 17. - P. 69-83.

17. Page, D.H. The mechanical properties of single wood-pulp fibers. 4. The influence of defects / D.H. Page, F. El-Hosseing // Svenkpapertind. swed. pap. j. - 1976. - Nr. 14. - S. 417474.

18. Tamolong, F.N. Strength and stiffness of hardwood fibers / F.N. Tamolong, F.F. Wangaard, R.M. Kellogg // Tappi. - 1967. - Vol. 50, Nr. 2. - P. 68-72

19. Tamolong, F.N. Hardwood fibers strength and pulp-sheet properties / F.N. Tamolong, F.F. Wangaard, R.M. Kellogg//Tappi. - 1968. - Vol. 51, 61. -P. 19-25

20. Leopold, B. Effect of pulp processing on individual fiber strength / B. Leopold // Tappi. - 1965. - Vol. 48, Nr. 5. - P. 298-303.

21. Hardacker, K.M. The individual fiber properties of commercial pulp / K.M. Hardack-er, I.P. Brezinski // Tappi. - 1973. - Vol. 56, Nr. 4. - P. 154-157.

22. Папков, С.П. Полимерные волокнистые материалы / С.П. Папков - М.: Химия, 1989.-220 с.

23. Т231 cm-85. TAPPI. 1985. Zero-span breaking length of pulp, Atlanta: Technical Association of the Pulp and Paper Industry.

24. T231 cm-07. TAPPI. 2007. Zero-span breaking length of pulp (Dry zero-span Tensile), Atlanta: Technical Association of the Pulp and Paper Industry

t

25. Baker TJ. Western Washington State College, 1974.

26. Матюшкина А.П. Свойства целлюлозы из древесины сосны с повышенным приростом / А.П. Матюшкина, М.И. Агеева, В.А. Козлов // Влияние условий произрастания и лесохозяйственных мероприятий на свойства древесины и целлюлозы: сб. Ин-та леса Кар. Фил. АН СССР. - Петрозаводск, 1980. - С. 71-87.

27. Клиепенко, A.B. Свойства волокон лиственничной целлюлозы и изменение их при размоле / A.B. Клиепенко, Н.М. Горелик // Лиственница и ее использование в природном хозяйстве: Межвуз. сб. науч. тр. Красноярского ин-та. - Красноярск, 1980. - С. 90-96.

28. Иванов, С.Н. Технология бумаги / С.Н. Иванов. - М.: Лесн. пром-сть, 1970. -696 с.

29. Иванов, С.Н. Силы сцепления волокон в бумаге / С.Н. Иванов // Бум. пром-сть - 1948.-№3.-С. 8-17.

30. Диагностические признаки древесины и целлюлозных волокон / под. ред. Г.М. Козубова, Н.П. Зотовой-Спановской. - Петразаводск: Кар.филиал АН СССР, 1976. -152 с.

31. Strachn J. // BP & BMA, Tech. Sec. Proc. - 6: 139, (1926); ibid., 13:61, (1932); ibid., 14:447, (1933).

32. Blechschmidt, J. Die Bestimmunq der Spaltfestigkeit von Karton / J. Blechschmidt, H.-G. Ludwig // ZELLSTOFF UND PAPIER. - Vol. 22, Nr. 7. - 1973. - S. 215-217.

33. Кларк, Дж. Природа гидратации и связи волокон / Дж. Кларк // TAPPI, Tech Assn. Papers. - 1943. - № 26. - P. 462.

34. ГОСТ 13648.6 Бумага и картон. Методы определения сопротивления расслаиванию. - М.: Изд-во стандартов, 1988. - 7 с.

35. Clare J. d'A. // Tappi. - 1962. - 45 (1) : 38.

36. Никольский, С.Н. Влияние выхода щелочных целлюлоз на переводной коэффициент / С.Н. Никольский, М.Ю. Гугнин, A.A. Майлова // Химия древесины. - 1987. -№5.-С. 115-116.

37. Никольский, С.Н. Определение переводных коэффициентов целлюлоз окислительных способов варки / С.Н. Никольский // Технология бумаги и картона: сб. тр. ЛТИ. -Л., 1989.-С. 10-13.

ч

1 ' > t . , ,) -

38. Белоглазов, В.И. Влияние нагрузки при , размоле на структурно-

морфологические и физико-механические характеристики полуфабрикатов для изготовления флютинга / В.И. Белоглазов, A.B. Гурьев, Е.В. Дьякова, В.И. Комаров, Е.Ю. Ларина // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2010. - №2 - С. 38-40.

39. Белоглазов, В.И. Структурно-размерные свойства волокон полуфабрикатов как фактор, определяющий качество тарного картона / В.И. Белоглазов, В.И. Комаров, Е.В. Дьякова, A.B. Гурьев // Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов: материалы I Междунар. науч.-техн. конф. Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова. - Архангельск, 2011. - С. 57-63.

40. Karlsson, Н. Fiber Guide - Fibre analysis and process applications in the pulp and paper industry / H. Karlsson. - AB Lorentzen&Wettre, 2006. - 120 p.

41. Южанинова, Л.А. Сравнение методик оценки длины волокна макулатурной массы / Л.А. Южанинова, Е.Ю. Ларина, В.И. Комаров // ИВУЗ. Лесной журнал. - 2008. -№4.-С. 113-116.

42. Хакимов, Р.Х. Применение аэродинамического диспергатора при подготовке макулатуры для использования в композиции бумаги и картона / Р.Х. Хакимов, Ф.Х. Хакимова, Т.Н. Ковтун // ИВУЗ. Лесной журнал - 2013 - №3 - С. 121-128.

43. Анализатор длины волокна KAJAANI FS-200: инструкция Ф420057В. - 43 с.

44. Комаров, В.И. Деформация и разрушение волокнистых целлюлозно-бумажных материалов / В.И. Комаров. - Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2002. -440 с.

45. Белоглазов, В.И. Анизотропия деформативности и прочности тарного картона и методы ее оценки / В.И. Белоглазов, A.B. Гурьев, В.И. Комаров; под ред. проф. В.И. Комарова. - Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2005. - 252 с.

46. Махотина, Л.Г. Исследование влияния химикатов для флокуляции бумажной массы на процесс формования бумаги для печати / Л.Г. Махотина, Т.В. Мандре, А.Ю. Мандре, O.A. Логинов, В.В. Тесленко, Э.Л. Аким // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2002. -№ 5-6. - С. 20-27.

47. Абрамова, В.В. Анализ равномерности формирования макроструктуры бумаги в 2-D и 3-D проекциях / В.В. Абрамова, A.B. Гурьев, М.А. Холмова, О.Б. Дмитриева // Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов: материалы I Междунар. науч.-техн. конф. Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова. - Архангельск, 2011. - С. 95-101.

' v ' ' '

48. Абрамова, B.B. Теоретические основы и практическая реализация объемного

моделирования равномерности макроструктуры бумаги / В.В. Абрамова, A.B. Гурьев А.И. Попов, A.B. Рудалев, A.A. Тюпин // Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов: материалы II Междунар. науч.-техн. конф.. Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова. - Архангельск, 2013. - С. 95-101.С. 7175.

49. Лебедев, И.В. Численное моделирование поведения волокон при формовании бумажного полотна / И.В. Лебедев, Я.В. Казаков // Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов: материалы II Междунар. науч.-техн. конф. Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова. - Архангельск, 2013. - С. 215221.

50. Успехи химии целлюлозы и крахмала / Под ред. Дж. Хонимена. - М: Ино-стр.лит., 1962. - 443 с.

51. Вайсман, Л.М. Структура бумаги и методы ее контроля / Л.М. Вайсман - М: Лесн. пром-сть, 1973. - 152 с.

52. Андрейченко, В.Я. Структура и механические свойства бумажного листа / В .Я. Андрейченко // В сб.: ВНИИБ. Труды института. - Л.: Лесн. пром-сть. - 1970. - Вып.56. -С. 129-133.

53. Рейзинып, Р.Э. Структурообразование в суспензиях целлюлозных волокон / Р.Э. Рейзинып - Рига: Зинатне, 1987. - 208 с.

54. Казаков, Я.В. Изучение формирования структуры целлюлозных волокнистых материалов с применением криофиксации и лиофилизации / Я.В. Казаков, Д.Г. Чухчин // Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов: материалы II Междунар. науч.-техн. конф. Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова. - Архангельск, 2013. - С. 56-63.

55. Deng, M. Papier an Engineered Stochastic Structure / M. Deng, C.T.J. Dodson. -Atlanta: TAPPI PRESS, 1994.

56. Козлов, П.В. Межволоконные силы связи в целлюлозе: Обзор докладов Всесоюзного научного семинара / П.В. Козлов // Химия древесины. - 1990. - №5. - С. 113-116.

57. Папков, С.П. Полимерные волокнистые материалы / С.П. Папков. - М.: Химия, 1989.-220 с.

58. Фенгел, Б. Древесина (Химия, ультраструктура, реакции) / Б. Фенгел, Г. Веге-нер. - М.: Лесн. пром-ть, 1988. - 512 с.

59. Heitmann, J.A. Pulp Properties: Pulp and Paper Manufacture / J.A. Heitmann. -TAPPI, Technology Park, Vol. 9. Atlanta, GA, USA. - 234 s.

60. Атлас ультраструктуры древесных полуфабрикатов применяемых для производства бумаги / Под ред. Н.П. Зотовой-Спаковской. - М.: Лесн. пром-ть, 1984. - 232 с.

61. Clark, J. Pulp Technology and Treatment for Paper / J. Clark. - San-Francisko: Miller Freemen Publ., 1978. - 184 p.

62. Bobalek, J.F., The Effects on the Phisical Properties of Handsheets with Respect to Specific Wood Species / J.F. Bobalek, M. Chaturvedi // Tappi J. - 1989. - №6. - S. 123-125.

63. Ruvo, A. Upgrading of Pulp from Corrugated Containers by Oxygen Delignification / A. de Ruvo, P.A. Farnstrand, N. Hagen and N. Hadlung // Tappi J. - 1986. - №6. - S. 100103.

64. Paavilainen, L. Влияние морфологии волокна и способов обработки на свойства бумаги из хвойной сульфатной целлюлозы / L. Paavilainen // Annual Report 1993-1994. Helsinki University of Technology Laboratory of Pulping Technology. - S. 54-55.

65. Андрейченко, В.Я. Структура и механические свойства бумажного листа / В.Я. Андрейченко // В сб.: ВНИИБ. Труды института. - Л.: Лесн. пром-сть. - 1970. - Вып.56. -С. 129-133

66. Хайкин, С.Э. Физические основы механики / С.Э. Хайкин. - М.: Наука, 1971. -751 с.

67. Комаров, В.И. Жесткость при изгибе целлюлозно-бумажных материалов. Анализ методов измерения и влияния технологических факторов / В.И. Комаров // ИВ УЗ. Лесн. журн. - 1994. - №3. - С. 133-142.

68. Маркочев, В.М. Испытания материалов и системный подход к проблеме прочности / В.М. Маркочев // Заводская лаборатория. - 1987. - №6. - С. 57-63.

69. Степин, П.А. Сопротивление материалов / П.А. Степин. - М.: Высшая школа, 1997.-319 с.

70. Макклинток, Ф. Деформация и разрушение материалов / Ф. Макклинток, А. Аргон. - М.: Мир, 1970. - 443 с.

71. Комаров, В.И. Деформативность целлюлозно-бумажных материалов при изгибе / В.И. Комаров // ИВУЗ Лесной журнал. -1994. - №1. - С. 86-91.

* , ( * i *

i

72. Комаров, В.И. Расчет жесткости при изгибе волокнистых целлюлозно-бумажных материалов с учетом пластических деформаций в плоскости листа / В.И. Комаров, Е.Ю. Ларина // ИВУЗ Лесной журнал. - 2009. - №4. - С. 106-110.

73. Page, D.H. A theory for the tensile strength of paper / D.H. Page // Tappi J. - 1969. -Vol. 52, №4.-P. 674-681.

74. Севере, Э. Реология полимеров / Э. Севере. - M. Химия, 1966. - 340 с.

75. Стера, С. Описание поведения бумаги с помощью реологических моделей / С. Стера // Przeglad Papierniczy. - 1984. - №11. - с. 328-384.

76. Markstorm, H. The elastic properties of paper. Test metods and measurement instruments / H. Markstorm. - Stockholm: Lorentzen and Wettre, 1993 - 45 p.

77. Комаров, В.И. Механика деформирования тароупаковочных материалов: учебное пособие / В.И. Комаров, А.В. Гурьев, В.П. Елькин. - Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2002. - 171 с.

78. Ерыхов, Б.П. О чувствительности физико-механических критериев оценки макроструктуры бумаги / Б.П. Ерыхов, Д.М. Фляте // ИВУЗ. Лесн. Журн. - 1977. - №5. - С. 119-124.

79. Ерыхов, Б.П. О контроле качества продукции в отрасли / Б.П. Ерыхов, Д.М. Фляте, С.М. Смоленский // Бум. Пром-сть. - 1979. - №9. - С. 12-13.

80. Аким, Э.Л. Структура и релаксационные свойства бумаги как основы целлюлозных композиционных материалов / Э.Л. Аким, В.А. Романов // Химия древесины. -1986,-№4.-С. 12-17.

81. Комаров, В.И. Анализ зависимости напряжение-деформация при испытании на растяжение целлюлозно-бумажных материалов / В.И. Комаров // ИВУЗ. Лесн. журн. -1993.-№2-3.-С. 123-131.

82. Гермелис, А.А. Определение реологических характеристик полимерных материалов из статистических кривых «о-е», кривых ползучести и релаксации / А.А. Гермелис, В.А. Латишенко // Механика полимеров. - 1967. - №6. - с.977-988.

83. Латишенко, В.А. Диагностика жесткости и прочности материалов / В.А. Латишенко. - Рига: Зинатне, 1968. - 320 с.

84. Niskanen, К. Paper Phisics / К. Niskanen // Papermaking Science and Technology. -Helsinki, 1998. -Book 16.-C. 133-136.

85. Комаров, В.И. Обработка индикаторных диаграмм, полученных испытанием образцов бумаги на растяжение при помощи ЭВМ / В.И. Комаров, Ю.Г. Хабаров // Химия и технология целлюлозы: Межвуз. сб. науч. тр. JITA. - Л., 1979. - Вып. 6. - С. 94-96.

86. Комаров, В.И. Анализ механического поведения целлюлозно-бумажных материалов при приложении растягивающей нагрузки / В.И. Комаров, Я.В. Казаков // Лесн. вести. - 2000. - №3(12). - С. 52-62.

87. Коржев, В.А. Деформационные свойства многокомпонентных волокнистых материалов / В.А. Коржев, В.А. Загорский // Исследования в области технологии бумаги: Сб. тр. ЦНИИБ. - М.: Лесн. пром-сть. - 1979. - С. 45-55.

88. Станкявичус, Ю. Оценка плоскостной анизотропии упругих и прочностных показателей бумаги / Ю. Станкявичус, М.А. Остреров // Исследования свойств бумаги и картона: Сб. тр. ЦНИИБ. -М.: Лесн. пром-сть. - 1981. - С. 52-72.

89. Остреров, М.М. Факторы, определяющие качество прохождения бумаги через печатную машину / М.М. Остреров, А.Б. Курятников, Г.И. Кудряшова // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 1993. - №1. - С. 26-27.

90. Комаров, В.И. Оценка качества компонентов тарного картона / В.И. Комаров, Н.В. Сысоева, A.B. Гурьев // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2006. - №5. - С. 60-66.

91. L&W Handbook. Paper Testing and Process Optimization Catalog 2007. / Lorentzen & Wettre. Elanders Toilers, Sweden. 2006. - 179 p.

92. Комаров, В.И. Использование SCT-теста для оценки жесткости крафт-лайнера / В.И. Комаров, A.B. Гурьев, Н.В. Сысоева, В.П. Елькин, В.В. Касьяненко // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2000. - №11-12. - С. 26-27.

93. Комаров, В.И. Деформация волокнистых целлюлозно-бумажных материалов при сжатии в плоскости листа / В.И. Комаров, Я.В. Казаков, Е.Ю. Ларина, A.B. Третчи-ков // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2010. - №1. - С. 59-62.

94. Гурьев, A.B. Влияние композиции, степени помола массы и равномерности структуры на характеристику SCT крафт-лайнера / A.B. Гурьев, Е.В. Дьякова // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2007. - № 12. - С. 48-52.

95. У орд, И. Механические свойства твердых полимеров / И. У орд. - М.: Химия, 1975.-357 с.

96. Виноградов, Г.В. Реология полимеров / Г.В. Виноградов, А.Я. Малкин. - М.: Химия, 1977.-438 с.

97. Бартенев, Г.М. Структура и релаксация свойств эластомеров / Г.М. Бартенев. -М.: Химия, 1979.-288 с.

98. Шен, М. Вязкоупругая релаксация в полимерах / М. Шен. - М.: Мир, 1974. -270 с.

99. Ляв, А. Математическая теория упругости / А. Ляв, пер. с англ. - М.-Л.: ОНТИ, 1935.-672 с.

100. Тимошенко, С.П. Теория упругости, 2-е изд. / Тимошенко С. П., Гудьер Дж., пер. с англ., под ред. Г.С. Шапиро. - М.: Наука, 1979. - 560 с.

101. Лейбензон, Л.С. Курс теории упругости, 2 изд. / Л.С. Лейбензон Л.С. - М.-Л.: ОГИЗ, 1947.-464 с.

102. Матвеев, А.Н. Механика и теория относительности, 3-е изд. / А.Н. Матвеев. — М. Высшая школа, 1976. — С. 132.

103. Маркеев, А. П. Теоретическая механика / А.П. Маркеев. — М.: ЧеРО, 1999. — 572 с.

104. Scowronski, J. A phenomenological study of the tensile deformation properties of paper / J. Scowronski, A.A. Robertson // Tappi Proceedings. - International Paper Physics Conference, 1983. - S. 95-103.

105. Тарнопольский, Ю.М. Методы статических испытаний армированных пластиков / Ю.М. Тарнопольский, Т.Я. Кинцис. - М.: «Химия», 1975 - 264 с.

106. Малкин, А.Я. Реология полимеров / А.Я. Малкин. - М.: Химия, 1977. - 438 с

107. Гольберг, И.И. Механическое поведение полимерных материалов / И.И. Голь-берг. -М.: «Химия», 1970. - 192 с.

108. Поташев, O.E. Механика древесных плит / O.E. Поташев, Ю.Г. Лапшин - М.: Лесн. Пром-сть, 1982. - 112 с.

109. Циглер, Ф. Механика твердых тел и жидкостей / Ф. Циглер, пер. с англ. -Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотичная динамика», 2002. - 912 с.

110. Комаров, В.И. Определение времени релаксации напряжения в целлюлозно-бумажном материале из статических кривых «а-е» при деформировании с постоянной скоростью / В.И. Комаров, Я.В. Казаков // ИВУЗ. Лесн. журн. - 1995. - №1. - С. 109-114.

111. Комаров, В.И. Использование феноменологической модели деформирования для прогнозирования деформативности сульфатной небеленой целлюлозы / В.И. Комаров, Я.В. Казаков // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2000. - №5. - С.38-41.

112. Стера, С. Анализ кривой удлинения в зависимости от нагрузки бумаги машинного отлива на основе феноменологической реологии / С. Стера // сб. Достижения в физике бумаги: материалы семинара, Стокгольм, Швеция, 25-29 июня 1984г. - С. 188-203.

113. Пановко Я.Г. Внутреннее трение при колебаниях упругих систем / Я.Г. Панов-ко. - М: Гос. изд-во ФМЛ, 1960. - 194 с.

114. Бабурин, C.B. Реологические основы процессов целлюлозно-бумажного производства / C.B. Бабурин, А.И. Киприанов. - М: Лесн. пром-ть. 1983. - 224 с.

115. Кленкова, Н.И. Структура и релаксационная способность целлюлозы / Н.И. Кленкова. - Л.: Наука, 1976. - 367 с.

116. Комаров, В.И. Определение времени релаксации напряжения в целлюлозно-бумажных материалах из статистических кривых «а - s» при деформировании и нагру-жении с постоянной скоростью / В.И. Комаров, Я.В. Казаков // ИВУЗ. Лесн. журн. -1993. -№5-6. -С. 130-133.

117. Ржаницын А.Р. Теория ползучести / А.Р. Ржаницын. - М.: Стройиздат, 1968. -418 с.

118. Малмейстер, А.К. Сопротивление жестких полимерных материалов / А.К. Малмейстер, В.П. Тамуж, Т.А. Тегерс -Рига: Зинатне, 1972. - 500 с.

119. Малмейстер А.К. Статистическая интерпретация реологических уравнений / А.К. Малмейстер. - Рига: Зинатне, 1968. - 320 с.

120. Руководство по эксплуатации прибора Lorentzen & Wettre Fiber Tester (Анализатор волокна). - Санкт-Петербург, 2009. - 32 с.

121. ГОСТ 14363.4-89. Целлюлоза. Метод подготовки проб к физико-механическим испытаниям. - Москва: Издательство стандартов, 1993. - 14 с.

122. ГОСТ Р 50068-92. Волокнистые полуфабрикаты. Ускоренный метод определения концентрации массы. - Москва: Издательство стандартов, 1993 - 4 с.

123. ГОСТ 13523-78. Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Метод кондиционирования образцов. - Москва: Издательство стандартов, 1978.-4 с.

124. ГОСТ 16932-93. Целлюлоза. Определение содержания сухого вещества. -Москва: Издательство стандартов, 1995. - 6 с.

125. Инструкция по эксплуатации прибора PTA-Line Formation Tester (Модуль формования, модель Р63200). - Санкт-Петербург, 2011. - 14 с.

126. Инструкция по эксплуатации прибора Lorentzen & Wettre TSO Tester (Ультразвуковой тестер для определения направления максимальной эластичности волокон). -Санкт-Петербург, 2002. - 54 с.

127. TAPPI Т 231 pm-96. Zero-Span Breaking Strength of Pulp (Dry Zero-Span Tensile) // TAPPI Test Methods. - Atlanta, USA: "TAPPI PRESS", 1996.

128. TAPPI T 273 pm-95. Zero-Span Breaking Strength of Pulp // TAPPI Test Methods. -Atlanta, USA: "TAPPI PRESS", 1996.

129. Дубовый, В.К. Лабораторный практикум по технологии бумаги и картона: Учебное пособие / В.К. Дубовый, А.В. Гурьев, Я.В. Казаков и др. - Санкт-Петербург: Издательство Политехнического Университета, 2006. - 230 е.;

130. Иванов, С.Н. Силы сцепления волокон в бумаге / С.Н. Иванов // Бумажная промышленность. - 1948. - № 3. - С. 8-17.

131. Казаков, Я.В. Программное обеспечение лабораторного испытательного комплекса для оценки деформативности и прочности целлюлозно-бумажных материалов (KOMPLEX) / Я.В. Казаков, В.И. Комаров // Свидетельство № 2001610526 об официальной регистрации программы для ЭВМ. Реестр программ для ЭВМ, 10 мая 2001 г.

132. L&W Handbook. Paper Testing and Process Optimization Catalog 2007. / Lorentzen & Wetter. Elanders Toilers, Sweden. 2006. - 179 p.

133. ISO 5628:2012 Paper and board. Determination of bending stiffness. General principles for two-point, three-point and four-point methods, 2012. - 10 p.

134. ISO 9895:2008 Paper and board. Compressive strength. Short-span test, 2012. - 8 p.;

135. ГОСТ P ИСО 9895-2013. Бумага и картон. Определение сопротивления сжатию. Метод испытания на коротком расстоянии между зажимами. - Москва: Стандарт ин-форм, 2014.-10 с.

136. Казаков, Я.В. Практика использования характеристик деформативности для оценки качества бумаги и картона / Я.В. Казаков // Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов: материалы I Междунар. науч.-техн. конф. Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова. - Архангельск, 2011. - С. 8895.

137. Бейнарт, И.И. Клеточная стенка древесины и ее изменения при химическом воздействии / И.И. Бейнарт, Н.А. Ведерников, B.C. Громов, Г.Ф. Закис, и др. - Рига: Зи-натне, 1972.-501 с.

„ v / >•' , L\JI ' 1 '

Г"| * ' '

I"

138. Isabelle Duchesne and Geoffrey Daniel. The ultrastructure of wood fibre surfaces as shown by a variety of microscopical methods - a review / Nordic Pulp and Paper Research Journal Vol. 14 no. 2/1999. P.129-139.

139. Чухчин, Д.Г Исследование суспензий целлюлозных волокон методом электронной микроскопии / Д.Г. Чухчин, Е.А. Варакин, Е.В. Новожилов, К.Ю. Терентьев, Е.В. Смирнов, Е.А. Белых // В сб. «Физикохимия растительных полимеров» Материалы V междун. конфер.8-11 июля 2013 г., Ин-т экол. Проблем Севера УрО РАН - Архангельск, 2013. - С.46-50.

140. Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы. В 3 т. Т II. Производство бумаги и картона Ч. 1 Технология производства и обработки бумаги и картона / Под. ред. П.С. Осипова. - СПб.: ЛТА, 2005. - 423 с.

141. Смолин, А.С. Макроструктура бумаги - измерение, формирование, влияние, целлюлоза / А.С. Смолин // Бумага. Картон. - 1999. - №7-8. - С. 26-27.

142. Смолин, А.С. Технология формования бумаги и картона / А.С. Смолин, Г.З. Аксельрод // М., 1984. - С. 4-12.

143. Beghello, L. The Tendency of Fibers to Build Floes / L. Beghello. - Laboratory of Paper Chemistry, Faculty of Chemical Engineering, Abo Academy University, 1998. - 58 p.

144. Chang M.Y., Robertson A.A. Flocculation Studies of Fibre Suspensions: Influence of Zeta Potential / M.Y. Chang, A.A. Robertson // Pulp and Paper Magazine of Canada. -1967,- September.-p. 438-444.

145. Николаев, E.C. Изучение влияния процесса размола на равномерность формования лабораторных отливок / Е.С. Николаев, И.Каянто, А.С. Смолин, Я.А. Зайцева // Химия растительного сырья. - 2011. -№2. - С. 169-176.

146. Stoere, P. An Experimental Study of The Effects of Refining on Paper Formation / P. Stoere, M. Nazhad, R. Kerekes // Tappi Journal. - 2001. - V. 84, N7. - p. 52-59.

147. Ramezani, O. The Effect of Refining on Paper Formation / O. Ramezani, M.M. Nazhad // African Pulp and Paper Week. - 2004. - p. 1-5.

148. Денисенко, В.П. Корреляционный анализ в целлюлозно-бумажном производстве / В.П. Денисенко, М.И. Тертицкий - М.: Лесн. пром-сть, 1968. -152 с.

149. Казаков, Я.В. Математическая обработка кривых зависимости "напряжение-деформация", полученных при испытании целлюлозно-бумажных материалов на растяжение /Я.В. Казаков, В.И. Комаров // ИВУЗ Лесной журнал. - 1995. -№1. - С.109-114.

150. Свид. № 2013619256 Российская Федерация. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Программа для прогнозирования деформационных характеристик целлюлозы по результатам анализа волокна (Prognoz). / Я.В. Казаков, Т.Н. Манахова; заявитель и правообладатель ФГАОУ ВПО Северный (Арктический) федеральный университет (RU). - № 2013617338; заявл. 13.08.2013; опубл. 30.09.2013, Реестр программ для ЭВМ. - 1 с.