Введение
1 Обзор литературы 10
1.1 Бумагообразующие свойства хвойной сульфатной небеленой целлюлозы 10
1.1.1 Фундаментальные свойства волокон 11
1.1.1.1 Средняя длина волокна 11
1.1.1.2 Способность волокон во влажном состоянии (пухлость) 13
1.1.1.3 Собственная прочность волокна 14
1.1.1.4 Когезионная способность (межволоконные силы связи) 16
1.1.1.5 Грубость волокон 18
1.1.1.6 Способность к размолу 19
1.1.2 Методы измерения свойств волокна 20
1.2 Формирование волокнистой структуры целлюлозно-бумажного материала 23
1.2.1 Особенности структуры целлюлозно-бумажного материала 24
1.3 Деформационное поведение волокнистых материалов при растяжении, сжатии и изгибе
1.3.1 Типы деформаций 28
1.3.2 Использование испытания на растяжение для анализа деформационного поведения целлюлозно-бумажных материалов
1.3.3 Особенности использования результатов испытаний на изгиб при оценке качества целлюлозно-бумажных материалов
1.3.4 Способы определения сопротивления деформированию при сжатии целлюлозно-бумажных материалов
1.4 Прогнозирование деформационного поведения при растяжении с использованием феноменологического подхода
1.4.1 Феноменологический подход к описанию деформации и прочности 36
1.5 Выводы по обзору литературы и постановка задач исследования 46
2 Методическая часть 48
2.1 Определение структурно-морфологических характеристик волокна с помощью анализатора L&W FiberTester
2.2 Изготовление образцов и подготовка к испытаниям 50
2.3 Анализ качества формования бумаги 51
2.4 Определение направления максимальной эластичности волокон 52
2.5 Определение сопротивления разрыву при нулевом зазоре 55
2.6 Определение межволоконных сил связи 57
2.7 Получение и математическая обработка кривой зависимости «напряжение деформация»
2.8 Испытания на изгиб 61
2.9 Определение сопротивления сжатию короткого участка образца в плане листа (метод SCT)
3 Экспериментальная часть 66
3.1 Анализ изменения свойств волокна сульфатной хвойной небеленой целлюлозы при химическом и механическом воздействии в процессах получения целлюлозы и бумаги
3.1.1 Изменение фундаментальных (по Кларку) свойств волокна при варьировании степени химического и механического воздействия
3.1.2 Влияние процессов производства на структурно-морфологические свойства волокна хвойной сульфатной небеленой целлюлозы
3.2 Оценка деструктирующего воздействия технологических процессов получения сульфатной целлюлозы на клеточную стенку волокна
3.2.1 Определение степени кристалличности сульфатной хвойной небеленой целлюлозы
3.2.2 Оценка состояния поверхности волокон с использованием микрофотографий
3.3 Влияние процессов производства на характеристики целлюлозно-бумажного материала, определяемые неразрушающими методами
3.4 Деформационные характеристики сульфатной хвойной небеленой целлюлозы при растяжении, сжатии и изгибе
3.4.1 Изменение характеристик деформативности при растяжении при изменении степени механического воздействия
3.4.2 Сравнительная оценка изменения характеристик жесткости при растя-жении, сжатии и изгибе
3.5 Взаимосвязь свойств волокна с деформационными и прочностными характеристиками сульфатной хвойной небеленой целлюлозы
3.5.1 Корреляция фундаментальных характеристик со структурно- морфологическими свойствами волокон целлюлозы
3.5.2 Корреляция прочностных и деформационных характеристик с фундаментальными и структурно-морфологическими свойствами волокон цел люлозы
3.6 Прогнозирование механического поведения при растяжении хвойной целлюлозы с использованием феноменологической модели деформирования
3.6.1 Расчет параметров модели деформирования сульфатной хвойной небеленой целлюлозы по экспериментальным данным
3.6.2 Прогнозирование параметров модели с применением регрессионного анализа
3.6.3 Прогнозирование кривой «напряжение – деформация» и деформацион- 144
ных характеристик
4 Общие выводы 153
Список сокращений и условных обозначений 155
Список литературы 156
