Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Związek między SCT papieru a ECT jednościennej tektury falistej

Garbowski Tomasz, Andrzejak Kacper

Przegląd Papierniczy

|

2022

|

R. 78, nr 4

210--216

PL

Tektura falista jest materiałem złożonym z kilku naprzemiennie płaskich i falistych warstw papieru. Gramatura poszczególnych warstw jest zazwyczaj dobierana w przedziale 80-180 g/m2. Zarówno gramatura, jak i stosunek włókien pierwotnych do makulaturowych wybranego papieru zależy od jego przeznaczenia w produkcji tektury falistej. W przypadku warstw płaskich najczęściej stosuje się papiery zawierające pewną ilość włókien pierwotnych, natomiast w przypadku warstw falistych – głównie lżejsze papiery makulaturowe. Celem badań przedstawionych w niniejszej pracy jest znalezienie zależności między wytrzymałością na ściskanie poszczególnych papierów a wytrzymałością na zgniatanie krawędziowe tektury wytworzonej z tych papierów. Odporność tektury falistej na ściskanie jest bezpośrednio związana z rodzajem i gramaturą użytych papierów składowych i zależy od kąta, pod jakim jest obciążona. Niestety, proste wzory inżynierskie często zawodzą. Dzięki uwzględnieniu geometrycznych imperfekcji płaskich i pofalowanych warstw, które prowadzą do redukcji wytrzymałości na ściskanie poszczególnych warstw, możliwe jest lepsze opisanie tej zależność. W niniejszej pracy zaproponowano więc model ECT tektury falistej, który uwzględnia imperfekcje i jednocześnie jest prosty w kalibracji. Uzyskane wyniki dowodzą, że prezentowany model charakteryzuje się również wysoką precyzją predykcji wartości ECT na podstawie SCT papierów składowych i geometrii złożenia.

EN

Corrugated board is a material composed of several alternating flat and corrugated layers of paper. The basis weight of the individual layers is usually selected in the range of 80-180 g/m2. Both the basis weight and the ratio of virgin to recycle fibers of the selected paper depend on its intended use in the production of corrugated board. For flat layers, papers containing some virgin fibers are most often used, while for corrugated layers, mainly lighter recycled papers are used. The aim of the research presented in this paper is to find the relationship between the compressive strength of individual papers and the edge crush strength of cardboard made of these papers. The compressive strength of the corrugated board is directly related to the type and grammage of the component papers used and depends on the angle at which it is loaded. Unfortunately, simple engineering formulas often fail. By taking into account the geometric imperfections of flat and undulating layers, which lead to a reduction in the compressive strength of individual layers, it is possible to better describe this relationship. Therefore, in this work, the ECT model of the corrugated board is proposed, which takes into account imperfections and at the same time is easy to calibrate. The obtained results prove that the presented model is also characterized by high precision of ECT value prediction based on the SCT of the component papers and the geometry of the assembly.

2

Wpływ wstępnych imperfekcji na odporność tektury falistej na zgniatanie krawędziowe

Garbowski Tomasz

Przegląd Papierniczy

|

2022

|

R. 78, nr 6

337--341

PL

Papiery makulaturowe o niskiej gramaturze, coraz częściej wykorzystywane do produkcji tektury falistej, są bardzo podatne na wyboczenia. Nawet bez obciążenia wstępnego lub naprężeń produkcyjnych zarówno warstwy płaskie (linery), jak i pofalowane (fluting) są lekko zakrzywione. Dodatkowo każde, nawet niewielkie zgniecenie tektury falistej zmienia nieco kształt warstw falistych i często prowadzi do mikrouszkodzeń i rozwarstwień, czyli zerwania połączeń między włóknami celulozowymi. Początkowe niedoskonałości geometryczne i materiałowe (rozwarstwienie, osłabienie itp.) mają oczywisty wpływ na odporność na zgniatanie krawędziowe tektury falistej. Niestety zbadanie związku między niedoskonałościami a utratą nośności jest dość trudnym zadaniem, zwłaszcza gdy ma być zweryfikowane badaniami laboratoryjnymi. Trudność wynika z braku możliwości obiektywnego zbadania ilości niedoskonałości w próbce, zarówno pod względem materiałowym, jak i geometrycznym. Znacznie łatwiej jest wprowadzić imperfekcje do modelu numerycznego i sprawdzić ich wpływ na obliczoną nośność próbki na ściskanie. W niniejszej pracy zbudowano numeryczny model tektury falistej na podstawie danych uzyskanych z mechanicznych badań laboratoryjnych poszczególnych papierów. Model zweryfikowano badaniami laboratoryjnymi tektury falistej, a następnie sprawdzono wpływ różnych rodzajów i rozmiarów niedoskonałości na wyniki analiz numerycznych. Obserwacje wyraźnie pokazują, że zarówno niedoskonałości materiałowe, jak i geometryczne mają istotny wpływ na odporność na zgniatanie krawędziowe tektury falistej.

EN

Recycled, lightweight papers that are increasingly used in the production of corrugated board are very prone to buckling. Even without preload or production stresses, both the flat layers (liners) and the fluting layers are slightly curved. Additionally, each, even a small, crush of the corrugated board slightly changes the shape of the corrugated layers and often leads to micro-damage and delamination, i.e. breaking the connections between cellulose fibers. Initial geometrical and material imperfections (delamination, weakening, etc.) have an obvious influence on the edge crush resistance of the corrugated board. Unfortunately, examining the relationship between imperfections and the loss of load capacity is quite a difficult task, especially when they are to be verified by laboratory tests. The difficulty stems from the inability to objectively examine the amount of imperfections in the sample, both in terms of material and geometrical ones. It is much easier to introduce imperfections into the numerical model and check their influence on the calculated compressive load capacity of the sample. In this work, a numerical model of the corrugated board was built on the basis of data obtained from mechanical laboratory tests of individual papers. The model was verified with laboratory tests of corrugated board and then the influence of different types and sizes of imperfections on the results of numerical analyzes was checked. The observations clearly show that both material and geometric imperfections have a significant impact on the edge crush resistance of the corrugated board.

3

Od papieru do tektury – modelowanie testu zgniatania krawędziowego

Garbowski Tomasz, Andrzejak Kacper

Przegląd Papierniczy

|

2022

|

R. 78, nr 5

271--277

PL

Tektura falista jest materiałem pochodzenia naturalnego. Możliwość jej wielokrotnego przerobu poprzez odzyskiwanie włókien celulozy w procesie recyklingu sprawia, że jest to produkt bardzo popularny i jednocześnie ekologiczny. Niestety, wykorzystanie włókien wtórnych do produkcji papieru zmienia jego pierwotne właściwości mechaniczne, przez co również tektura falista, zbudowana z papierów makulaturowych, jest mniej wytrzymała. Dodatkowo wyraźnie zauważalny, szczególnie w ostatnich dekadach, wzrost świadomości społecznej związanej z ochroną wspólnego dobra, jakim jest środowisko naturalne, wywiera presję również na producentach tektury falistej. Proces „odchudzania” kompozycji tektury falistej jest jednym z pozytywnych skutków tej presji. Wynika on też z chęci optymalizacji produktu, przez co również maksymalizacji konkurencyjności na rynku opakowaniowym. Wykorzystanie włókien pochodzących z recyklingu oraz proces optymalizacji kompozycji produkowanej tektury falistej powodują, że formuły empiryczno-analityczne do szacowania nośności na zgniatanie krawędziowe, które powstały w ubiegłym stuleciu, nie są już aktualne. Były bowiem budowane na podstawie obserwacji eksperymentalnych materiału, innego niż produkowany obecnie. Celem niniejszej pracy jest weryfikacja i propozycja uaktualnionej formuły do predykcji ECT na podstawie SCT papierów składowych na przykładzie 5-warstwowej tektury falistej.

EN

Corrugated board is a material of natural origin. The possibility of its multiple processing through the recovery of cellulose fibers in the recycling process makes it a very popular and ecological product. Unfortunately, the use of recycled fibers in the production of paper changes its original mechanical properties, which also makes the corrugated board made of recycled papers less durable. In addition, the clearly noticeable, especially in recent decades, increase in social awareness related to the protection of our common good, which is the natural environment, also puts pressure on producers of corrugated board. The lightweight process of the corrugated board is one of the positive effects of this pressure. It also results from the desire to optimize the product, thus maximizing competitiveness on the packaging market. The use of recycled fibers and the process of optimizing the composition of the corrugated board produced means that the empirical and analytical formulas for estimating the edge crushing capacity, which were created in the last century, are no longer valid, because they were built on the basis of experimental observations of a material that was different from the material produced today. The aim of this study is to verify and propose an updated formula for ECT prediction based on the SCT of the component papers on the example of a 5-layer corrugated board.