Груздева И.Г. Лабораторный практикум по бумаге. Материаловедение для полиграфистов

Подождите немного. Документ загружается.

Для медленно скручивающихся бумаг за максимальный угол принимают

угол скручивания образца за определенное время, указанное в стандарте на

данную бумагу или материал.

Содержание и форма отчета

Скручиваемость выражают показателями:

 угол скручивания в градусах, вычисленный как среднее

арифметическое отдельных замеров максимальных углов

скручивания образцов;

 время скручивания в секундах, вычисленное как среднее

арифметическое отдельных замеров времени достижения

максимального угла скручивания.

Показатели скручиваемости определяют для каждой стороны бумаги

отдельно или для обеих сторон, в зависимости от требований в стандартах на

бумагу. Результаты округляют до целого числа и вносят в рабочий журнал и

в сводную таблицу 1.

Лабораторная работа №16

Определение впитываемости при одностороннем смачивании

Цель и содержание работы

Изучение барьерных свойств бумаги по отношению к влаге. Определение

поверхностной впитываемости воды при одностороннем смачивании бумаги

(метод Кобба). Сущность метода заключается в определении увеличения

массы испытуемого образца после соприкосновения его поверхности с водой

в определенных условиях в течение установленного времени.

Приборы и принадлежности

 прибор Кобба;

 гладкий металлический валик массой 10 кг;

 аналитические весы;

 секундомер;

 фильтровальная бумага.

Методика и порядок выполнения работы

Для проведения испытания используют прибор (рис.12), состоящий из

плоского цилиндрического сосуда 2 с внутренним диаметром 112,7 мм, в

который наливается 100 мл дистиллированной воды с температурой 20°С.

Цилиндр имеет крышку 3 с прижимным рычагом 5, прижим которого

регулируется винтом 6. Положение рычага фиксируется защелкой 4.

Цилиндр закреплен на двух стойках 1 при помощи шарниров: его можно

фиксировать в прямом и опрокинутом положениях фиксатором. Цилиндр

вращается при помощи рукоятки 7. Испытательная площадь прибора 100 см

Образец размером 120×130 мм взвешивают с погрешностью не более 0,01 г и

накладывают на край цилиндра испытуемой стороной вниз. Крышку

опускают, прижимая ее к цилиндру рычагом, и фиксируют защелкой.

Цилиндр поворачивают на 180° и одновременно включают секундомер.

Продолжительность испытания устанавливается стандартом на бумагу; в

зависимости от ее впитывающей способности выдержка цилиндра в

перевернутом положении должна соответствовать (см. таблицу):

Таблица

Продолжительность

испытания, с

30 60 120 300

Длительность выдержки

цилиндра в перевернутом

положении, с

20 45 105 285

По истечении заданного времени цилиндр возвращают в исходное

положение, освобождают защелку, открывают крышку, вынимают образец и

кладут испытуемой стороной вниз на три листа фильтровальной бумаги,

накрывают сверху одним листом фильтровальной бумаги и быстро

прокатывают отжимным валиком – один раз в одну и один раз в другую

сторону. После отжима образец сворачивают влажной стороной внутрь и

сразу же взвешивают.

Содержание и форма отчета

Впитываемость за время, указанное в таблице, определяют по формуле:

= 100 (b-a) , где

– впитываемость за 60 с (Кобб

), г/м

;

b – масса образца после испытания, г;

a – масса образца до испытания, г.

Полученные данные записывают в рабочий журнал и сводную таблицу 1.

Вопросы для самопроверки

1. Для чего бумага проклеивается?

2. Какие виды проклейки Вы знаете?

3. Как характеризуется и чем выражается степень проклейки?

4. Как подразделяется бумага по степени проклейки?

5. Какие изменения в структуре и свойствах бумаги вызывает

изменение ее влажности?

6. Что такое влагопрочность? Как она выражается?

7. Какие причины вызывают деформацию бумаги при увлажнении и

высушивании?

8. Какие осложнения в технологических процессах может вызвать

деформация бумаги и картона при изменении влажности?

9. Как различается деформация при увлажнении в зависимости от

направления в листе?

10.Что такое акклиматизация бумаги и каковы условия ее проведения?

11.От чего зависит впитывающая способность бумаги?

12.Какая бумага будет иметь большую впитывающую способность: с

объемной массой (плотностью) 1,2 г/см

или 0,6 г/см

13.Как влияет вид помола волокон целлюлозы на впитывающую

способность бумаги?

14.Как влияет вид отделки на впитывающую способность?

15.Какие факторы влияют на склонность бумаги к скручиванию при

одностороннем смачивании?

Литература

1. Конспект лекций по материаловедению

2. Шахкельдян Б.Н., Загаринская Л.А. Полиграфические материалы. –

М.: Книга, 1988, с.23-25, 63-70 (специальность 261202)

3. Гудкова Т.И., Загаринская Л.А. Полиграфические материалы. – М.:

Книга, 1982, с.18, 37-40 (специальность 080502)

4. Татиев Д.П. Бумага и переплетные материалы. – М.: Книга, 1972,

с.53-55, 62-64 (специальности 070902, 032401)

Задание 5 – ИЗУЧЕНИЕ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ БУМАГИ

Лабораторная работа №17

Определение белизны и оттенка бумаги

Цель и содержание работы

Получение представления о белизне как о свойстве материала отражать

основную часть падающего света (более 50%) равномерно по всему спектру.

При этом материал лабораторной работы студент дополняет теоретической

проработкой: сведениями о зависимости оптических свойств от факторов

производства бумаги, от ее состава, а также требованиями, которые

предъявляются к оптическим свойствам различных видов бумаги.

Приборы и принадлежности

 универсальный фотометр (ФМ-56 или лейкометр Цейсса);

 линейка обыкновенная;

 ножницы.

Методика и порядок выполнения работы

С помощью фотометра измеряют коэффициенты отражения ρ от

испытуемой бумаги в трех зонах спектра (синей, зеленой, красной) путем

сравнения с эталонным образцом с известным коэффициентом отражения.

Белизну оценивают по коэффициенту отражения в синей зоне при

эффективной длине волны 457 нм. В этой зоне человеческий глаз более

чувствителен, и даже незначительное изменение коэффициента отражения

воспринимается им как изменение белизны. Отклонение от белого в виде

цветного оттенка определяют по неравномерности отражения в трех зонах

спектра (∆ρ = ρ

max

– ρ

min

). Если ∆ρ > 5%, оттенок есть.

На левый столик прибора помещают эталонную пластинку (BaSO

, ρ

91%), на правый – светонепроницаемую стопу бумаги из 5 образцов

размером 50×50 мм и производят измерение, выравнивая освещенность над

эталоном и над бумагой. Для определения коэффициента отражения бумаги

снимают показание со шкалы прибора за синим светофильтром (ρ

) и

умножают на 0,91:

= ρ

∙ 0,91

Аналогичные измерения повторяют за двумя другими светофильтрами –

зеленым и красным.

Содержание и форма отчета

Анализируя полученные данные, делают вывод о белизне (сравнивая с

нормативными показателями на данный вид бумаги) и о наличии цветного

оттенка. В сводную таблицу 1 вносят показатель белизны, как степень

отражения в синей зоне.

Лабораторная работа №18

Определение непрозрачности бумаги

Цель и содержание работы

Для определения непрозрачности бумаги сравнивают коэффициенты

отражения света от образца, помещенного на черную подложку и на

светонепроницаемую стопу той же бумаги.

Приборы и принадлежности

 универсальный фотометр (ФМ-56 или лейкометр Цейсса);

 линейка обыкновенная;

 ножницы.

Методика и порядок выполнения работы

После определения белизны (см. лаб. раб. №17) верхний лист

светонепроницаемой стопы бумаги помещают той же стороной на черную

подложку и определяют коэффициент отражения ρ

за синим светофильтром:

= ρ

∙ 0,91

Содержание и форма отчета

Непрозрачность Н в процентах рассчитывают как отношение

коэффициента ρ

к коэффициенту ρ

Н =

%100



, где

– коэффициент отражения образца, помещенного на черную подложку;

– коэффициент отражения образца, помещенного на

светонепроницаемую стопу (берется из лаб. раб. №17).

Полученное значение вносят в сводную таблицу 1.

Лабораторная работа №19

Определение глянца бумаги

Цель и содержание работы

Получить представление о глянце как о способности бумаги зеркально

отражать свет. Глянец измеряется на глянцметре ГГФ-3. Измерение глянца

основано на освещении измеряемого объекта параллельным пучком света и

сравнении величины отражения, измеренной в направлении 45° от нормали к

образцу, и величины отражения, измеренной в направлении нормали к

образцу. В глянцметре ГГФ-3 величина глянца определяется

непосредственно считыванием с отсчетного устройства.

Приборы и принадлежности

 глянцметр ГГФ-3;

 образцы для испытаний

Методика и порядок выполнения работы

Устройство глянцметра. Конструктивно глянцметр выполнен в виде двух

частей (см. рис. 13): электронного блока 1 и измерительной головки 2.

Внутри электронного блока размещены блок питания и усилитель. В

качестве отсчетного устройства применен цифровой прибор со светящейся

шкалой. На лицевой панели электронного блока размещены ручки

“калибровка” 3 и “установка нуля” 4 и кнопка “сеть” 5. На датчике 2

расположен переключатель “Прогрев — измерение” 6. Сверху располагается

плита 7 с рукояткой.

Плита выполняет две функции: прижимает испытуемый образец к

отверстию, через которое он освещается, и несет два эталона: с черной

поглощающей свет поверхностью, которая соответствует глянцу, равному

нулю, и черное с полированной поверхностью стекло, которое отражает весь

падающий свет зеркально, и поэтому глянец его соответствует 100%. Для

выполнения измерений следует установить переключатель режимов 6 в

положение “Измерение”. Установить калибровочную плиту 7 на

измерительную поверхность датчика таким образом, чтобы полость с черным

матовым покрытием перекрыла измерительное отверстие, и установить

ручкой 4 “Установку нуля” на показание “ноль” отсчетного устройства.

Затем измерительное отверстие датчика перекрыть эталоном с черным

полированным стеклом и установить отсчетное устройство датчика с

помощью ручки 3 “Калибровка” на цифре 100.

Для измерения глянца образец бумаги размером 50×50 мм положить на

измерительную поверхность датчика, перекрыв им измерительное отверстие.

Прижать контролируемый образец калибровочной плитой 7 к измерительной

поверхности датчика и снять показания отсчетного устройства, которые

являются значениями глянца в процентах. После снятия показания

установить переключатель режимов 6 в положение “Прогрев”.

Содержание и форма отчета

В рабочий журнал вносят результаты измерения глянца следующих

образцов бумаги (см. таблицу):

Таблица

Глянец различных видов печатной бумаги

Образец Глянец, %

Эталон глянцевой поверхности 100

Эталон матовой поверхности 0

Бумага с припрессованной пленкой

Бумага мелованная

матовая

глянцевая

Бумага каландрированная

Бумага машинной гладкости

Испытуемая бумага:

1-я сторона

2-я сторона

Анализируя полученные данные, делают вывод о влиянии состава и

отделки бумаги на величину глянца. В сводную таблицу 1 вносят значение

глянца испытуемой бумаги.

Вопросы для самопроверки

1. Перечислите оптические свойства бумаги.

2. Что такое белизна? Каким показателем она характеризуется?

3. Какие средства применяются для повышения белизны бумаги?

4. Чему равна белизна бумаги и имеет ли она оттенок, если в

результате измерений были получены следующие коэффициенты

отражения:

а) ρ

= 72% ρ

= 75% ρ

= 77%

б) ρ

= 65%

= 73% ρ

= 82%

5. Каков принцип действия на бумагу наполнителей? Подцветки?

Оптических отбеливателей?

6. Каковы нормы белизны для разных видов печатной бумаги?

7. Как производится отбелка волокнистых материалов?

8. Что такое глянец и как он достигается при изготовлении бумаги?

Как его измеряют?

9. От чего зависит светонепроницаемость бумаги? Какими средствами

ее можно повысить?

10.Что такое светостойкость бумаги? От каких факторов она зависит?

Литература

1. Конспект лекций по материаловедению

2. Шахкельдян Б.Н., Загаринская Л.А. Полиграфические материалы. –

М.: Книга, 1988, с.70-73 (специальность 261202)

3. Гудкова Т.И., Загаринская Л.А. Полиграфические материалы. – М.:

Книга, 1982, с.40-43 (специальность 080502)

4. Татиев Д.П. Бумага и переплетные материалы. – М.: Книга, 1972,

с.64-66 (специальности 070902, 032401)

Задание 6 – ИЗУЧЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ БУМАГИ

Лабораторная работа № 20

Определение влажности бумаги в сушильном шкафу

Цель и содержание работы

Ознакомление с методом определения влажности для аналитических

целей. Влажность бумаги характеризуется отношением массы влаги,

содержащейся в бумаге, к массе бумаги, взятой для испытания, и выражается

в процентах. Сущность метода заключается в определении потери массы

образца при высушивании до постоянной массы в определенных условиях.

Приборы и принадлежности

 сушильный шкаф с термометром до 200ºС;

 стеклянные бюксы;

 эксикатор;

 аналитические весы АДВ-200.

Методика и порядок выполнения работы

Образец бумаги (около 2 г) взвешивают с точностью до 0,0002 г в

высушенном до постоянной массы закрытом стаканчике-бюксе. Открытый

стаканчик с навеской и крышку помещают в сушильный шкаф и высушивают

до постоянной массы при температуре 103 ± 2ºС в течение 3 часов. Масса

пробы считается постоянной, если после получасовых повторных

высушиваний разница в массе при взвешивании не будет превышать 0,1%

первоначальной навески. По окончании высушивания стаканчик с пробой

закрывают крышкой в сушильном шкафу, переносят в эксикатор, охлаждают

до комнатной температуры и взвешивают с указанной выше точностью.

Содержание и форма отчета

Влажность бумаги вычисляют по формуле:





100)(

, где

W – влажность бумаги, %;

m – постоянная масса стаканчика, г;

– масса стаканчика с навеской до высушивания, г;

– масса стаканчика с навеской после высушивания, г.

Полученные данные записывают в рабочий журнал и сводную таблицу 1.

Вопросы для самопроверки

1. Как определяется и чем характеризуется влажность бумаги?

2. При высушивании 3 г бумаги в сушильном шкафу получена

постоянная масса в 2,7900 г. Рассчитать влажность бумаги.

3. Каковы особенности процесса влагообмена бумаги и окружающего

воздуха?

4. Бумагу с какой влажностью можно считать пересушенной?

Переувлажненной?

5. Какова нормативная влажность бумаги для листовой офсетной

печати?