Бумага – это материал из растительных волокон (целлюлозы), спрессованных в виде тонких листов. Для придания прочности и наделения особыми свойствами в биомассу вводятся различные минеральные добавки (углерод, каолин, мел, тальк и др.).
Картон является видом плотной бумаги, предназначенной для упаковки товаров, изделий и др. технических целей.
Целлюлоза представляет собой органическое соединение (полисахарид), основной составляющий компонент растительной клетки.
Разновидность бумаги
В зависимости от назначения промышленность производит бумагу с различными свойствами:
- Для письма (писчая, почтовая, конвертная, тетрадная);
- Этикеточная (многокрасочная водостойкая, щелочестойкая);
- Обойная;
- Декоративная (под бархат, кожу и т. п.);
- Чертежно-рисовальная (ватман, калька);
- Техническая (наждачная, прокладочная, фильтровальная);
- Оберточная (жиронепроницаемая, упаковочная);
- Светочувствительная (для светокопий, фотобумага).
Список, конечно, далеко не полный. Каждый встречался со специальными видами бумаги – для изготовления денежных купюр, документов (паспорт). Эти виды бумаг отличаются повышенной прочностью и износоустойчивостью, стойкостью к различным видам деформаций. В настоящее время человечеством используется более 600 видов бумаги.
Не менее востребованным является картон. Как и бумага, он имеет несколько разновидностей. Наиболее часто встречающиеся из них:
- Упаковочный;
- Гофрированный;
- Прокладочный;
- Сотовый (ячеистый);
- Переплетный.
Некоторые виды картона представлены на рисунках.
Технические характеристики бумаги
При определении характеристик бумаги оценивают ее свойства. Числовые значения характеристик получают с помощью специальных приборов.
Наиболее общими техническими характеристиками для всех видов бумаг являются следующие:
- Масса 1 м² (Масса бумаги на единицу площади. Измеряется в г/м²);
- Толщина бумаги (Расстояние между верхней и нижней поверхностями листа. Измеряется микронами);
- Жесткость (Способность сопротивляться деформациям. Измеряется в миллиньютонах на метр – мН/м);
- Гладкость (показатель, характеризующий рельеф поверхности. Единица измерения – секунда);
- Белизна (Отношение количества отраженного света к падающему. Измеряется в процентах);
- Непрозрачность (Непроницаемость для света. Единица измерения – процент);
- Влажность (Масса воды в бумаге. Измеряется в процентах);
- Сорность (Количество соринок на обеих сторонах листа в пересчете на 1 м². Единица измерения – штука).
Для определения значений каждой из характеристик разработаны индивидуальные стандарты. Так, например, масса 1 м² бумаги определяется в соответствии с требованиями ГОСТ Р ИСО 536-2013.
Технические характеристики на каждый вид бумаги указываются в сопроводительной документации, выдаваемой производителем. Там же акцентируется их соответствие определенному стандарту.
Определение качества бумаги (картона)
Все виды производимой бумаги (картона) подвергаются испытаниям на соответствие заявленных характеристик. Методы определения качества бумаги закреплены соответствующими стандартами. Одним из них является ГОСТ 30435-96, согласно требованиям которого производится испытание бумаги при изгибе.
Для проведения испытаний подготавливаются образцы в количестве 10 штук. Отбор производится по ГОСТ 32546-2013.
Схема отбора проб для образцов
Перед испытаниями образцы приводятся в соответствующее состояние по влажности и температуре – кондиционируются. Метод кондиционирования представлен ГОСТ 13523-78.
ГОСТ 30435-96 устанавливает три способа приложения силы к испытываемому образцу:
- В двух точках;
- В трех точках;
- В четырех точках.
Схематичное различие способов представлено на рисунке (см. рис. 1).
Рисунок 1
где: L – испытываемая длина (длина изгиба); F – изгибающая нагрузка; d – стрела прогиба (изгиб); ф – арктангенс d/L (угол отклонения; L1 – расстояние между внешней и ближайшей внутренней опорами; L2 – расстояние между двумя внутренними опорами.
Испытания проводятся специально разработанными для этих целей приборами и приспособлениями. Суть метода испытаний заключается в определении отношения силы изгиба к ширине образца, поскольку жесткость при изгибе бумаги пропорциональна произведению модуля упругости E и момента инерции I.
В процессе испытаний определяют значения приложенной силы и изгиба образца до момента заметного отклонения полученных результатов от их линейной зависимости.
Конечным результатом испытаний является построение кривой зависимости изгибающей силы и изгиба с определением угла наклона линейного участка и получение числовых значений F/d, F/ф или М/ф.
Кроме рассмотренного стандарта испытания бумаги и картона при изгибе проводятся в соответствии с требованиями других руководящих документов:
- ГОСТ 30271-96 «Бумага и картон. Определение жесткости при изгибе. Метод резонанса»;
- ГОСТ 9582-75 «Бумага и картон. Метод определения жесткости при статическом изгибе»;
- ГОСТ 13525.2-80 «Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Метод определения прочности на излом при многократных перегибах».