Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Badania wpływu czynników technologicznych wyrobu białego papieru bezkwasowego na prognozę trwałości jego luminancji. Część II Współczynnik rozpraszania światła, S

Gonera H., Dąbrowski J.

Przegląd Papierniczy

|

2012

|

R. 68, nr 3

157-162

PL

W części II, poświęconej współczynnikowi rozpraszania światla S, opracowano model prognozy względnych zmian S papieru wyrażonych jako SO/S, gdzie SO jest ,wartością początkową a S wartością po starzeniu, w zależności od czasu t i temperatury T starzenia. Wzór [1] łączy w sobie człon równania Arrheniusa (exp(AS/T)) z nieliniowym (potęgowym - tBs) przebiegiem tych przemian w czasie starzenia t. Współczynniki AS, BS, CS, we. wzorze [1] są funkcjami badanych czynników technologicznych wytwarzania arkusików papieru i dają się wyrazić za pomocą sumy iloczynów wartości tych czynników i odpowiadających im współczynników wyznaczonych metodą regresji wielokrotnej. Potwierdzony fizyczny sens wyprowadzonego doświadczalnie modelu, jak i jego powiązanie ze znanym prawem Arrheniusa, uzasadniają zastosowanie tego modelu do ekstrapolacji dla warunków naturalnego starzenia papieru oraz do prognozowania przebiegu zmian SO/S indukowanych przez to starzenie w zależności od podstawowych czynników technologicznych wytwarzania białego papieru bezkwasowego. Rysunek 1 pokazuje prognozę zmian SO/S zależnie od In t (t w godz.) i od 1/T (T w kelwinach), dla środkowych wartości przedziału zmian czynników technologicznych xi. Omówiono powody, które nakazują zachowanie ostrożności przy szacowaniu zakresu zmian SO/S w wyniku starzenia się papieru na podstawie ekstrapolacji tej doświadczalnie wyznaczonej zależności. Może ona jedynie służyć jako funkcja dyskryminacyjna do oszacowania zakresu czasu zachowania niezmienności lub też do osiągnięcia umownie przyjętego stopnia konwersji współczynnika rozpraszania światła S w wyniku starzenia. Zasadne wydaje się przyjęcie za tę granicę takiego czasu starzenia białego papieru bezkwasowego w warunkach normalnych, po którym stosunek SO/S obniży się do wartości 0,8.

EN

In part II, dedicated to light scattering coefficient S, the model has be en elaborated for forecasting relative changes of S expressed as SO/S, where SO is its initial value and S is its value after the ageing, depending on time (t) and temperature (T) of the ageing. Equation [1] combines together the term of the Arrhenius equation (exp(AS/T)) with a non-linear (tBs) course of such transformations during time (t) of the ageing. Coefficients AS, BS and CS in the equation [1] are functions of the studied technological factors of making the handsheets of white acid-free papers, and the coefficients can be expressed as a sum of the products of the value of these factors multiplied by corresponding to them the coefficients established with the multiple regression method. The proved physical meaning of the experimental model, as well as its connection with the Arrhenius equation, both justify its applications to forecasting the changes in SO/S induced under natural ageing conditions depending on the basic technological factors in manufacturing white acid-free papers. Fig. 1 shows the forecast about the alterations in SO/S depending on In t (t in hours) and 1/T (T in kelvins) for the average values of the studied technological factors xi. However, there are several reasons why caution should be exercised in assessing the alterations in SO/S during ageing based on extrapolating the equation [1]. It may serve only as the discriminant function to assessing tie ranges witch S value remain unchanged or its value be reduced to the degree assumed contractually. Legitimately, in the opinion of the authors, that the limit should be assumed as such time of ageing of white acid-free paper under natural conditions that results SO/S=0,8.

2

Badania wpływu czynników technologicznych wyrobu białego papieru bezkwasowego na prognozę trwałości jego luminancji. Część I Współczynnik pochłaniania światła, K

Gonera H., Dąbrowski J.

Przegląd Papierniczy

|

2012

|

R. 68, nr 2

104-108

PL

W części I, poświęconej współczynnikowi pochłaniania światła K, opracowano model prognozy stopnia konwersji K0/K w zależności od czasu i temperatury starzenia. W tym modelu matematycznym: K0/K= 1/(2*exp(AK/T+CK)*t +1)0,5, współczynniki AK i CK są funkcjami badanych parametrów technologicznych wytwarzania arkusików laboratoryjnych białego papieru bezkwasowego i dają się wyrazić za pomocą sumy iloczynów wartości tych parametrów oraz odpowiadających im współczynników wyznaczonych metodą regresji wielokrotnej. Potwierdzony fizyczny sens wyprowadzonego doświadczalnie modelu, jak i jego powiązanie ze znanym prawem Arrheniusa, uzasadniają zastosowanie tego modelu do ekstrapolacji dla warunków naturalnego starzenia papieru oraz do prognozowania przebiegu zmian indukowanych przez to starzenie w zależności od podstawowych parametrów technologicznych wytwarzania białego papieru bezkwasowego. Rysunek 1 pokazuje prognozę zmian K0/K zależnie od ln t (t w godz.) i od 1/T (T w kelwinach), dla środkowych wartości przedziału zmian parametrów technologicznych xi. Pośród tych parametrów, zarówno wielkość dodatku kleju Aquapel (xAq) oraz udział włókien Lyocell (xLy) wpływały najbardziej na zmiany K0/K podczas sztucznego starzenia badanych arkusików. Rysunek 2 pokazuje wykresy prognozy takich zmian podczas starzenia w temp. T=296K, w zależności od xAq oraz xLy. Wzrost xAq będzieprowadzić do wydłużenie czasu wymaganego do zapoczątkowania gwałtownego spadkuK0/K, natomiast wzrost xLy spowoduje wyraźne skrócenie tego czasu. To dowodzi hamowania przez klej Aquapel powstawania grup chromoforowych podczas starzenia papieru, natomiast włókna Lyocell, w wersji zastosowanej w tych doświadczeniach, były źródłem takich grup, zwiększając współczynnik K podczas starzenia papieru. Według wyników tych doświadczeń, staranny dobór składników białego papieru bezkwasowego winien zapewnić długotrwałą stabilność jego współczynnika K.

EN

In the part I, the model has been elaborated for forecasting the relative change of K expressed as K0/K, where K0 is its initial value and K is its value after the ageing, depending on time (t) and temperature (T) of the ageing. In the mathematical model: K0/K=1/(2*exp(AK/T+CK)*t +1)0.5, the coefficients AK and CK are functions of the studied technological parameters of making the handsheets of white acid-free papers, and the coefficients can be expressed as a sum of the products of these parameters multiplied by corresponding to them the coefficients established with the multiple regression method. The proved physical meaning of the experimental model, as well as its connection with the Arrhenius equation, both justify its applications to forecasting the changes in K0/K induced under natural ageing conditions depending on the basic technological parameters applied in the manufacture of white acid-free papers. Fig. 1 shows the forecast about the alterations in K0/K depending on ln t (tin hours) and 1/T (T in kelvins) for the average values of the studied technological parameters xi. Among such parameters, both quantities of the Aquapel size (xAq) and of the Lyocell fibres (xLy) affected mostly the changes in K0/K during the artificial ageing of the studied handsheets. Fig 2 shows the graphs forecasting such changes during ageing at T=296K depending on xAq and on xLy as well. Increasing xAq will result in prolonging the time required to start the violent decrease in K0/K; however, an increase in xLy will cause such a visible shortening of the time. This proves hindering the creation of chromophoric groups by the Aquapel size during ageing of the paper, but the Lyocell fibres, in a version applied in the experiments, were a source of such groups increasing the coefficient K during ageing of the paper. According to the results gained in the experiments, careful selection of the components of the white acid-free paper should ensure such a long-lasting stability of its coefficient K.

3

Badania wpływu czynników technologicznych wyrobu białego papieru bezkwasowego na prognozę trwałości jego luminancji: Część III. Luminancja, RY

Gonera H., Dąbrowski J.

Przegląd Papierniczy

|

2012

|

R. 68, nr 4

225-229

PL

Opublikowane uprzednio modele prognozy stopnia konwersji współczynników K (cz. I) i S (cz. II) w zależności od czasu i temperatury starzenia laboratoryjnych arkusików białego papieru bezkwasowego wykorzystano (stosując równania z teorii Kubelki i Munka) do prognozowania wartości luminancji RY tych arkusików dla zakresu czasu, w którym współczynnik S zachowuje swoją początkową wartość S0. Ograniczenie to wynika z powodu wystąpienia po pewnym czasie starzenia gwałtownego wzrostu S (według modelu opisanego w cz. II), trudnego do wyjaśnienia na podstawie tylko wyników uzyskanych w naszych badaniach. Zmiany luminancji RY w trakcie starzenia się białego papieru bezkwasowego w tak zdefiniowanym przedziale czasu są zarówno funkcją stopnia konwersji jego współczynnika K w tym zakresie czasu i w określonej temperaturze, jak i początkowej wartości jego luminancji RY0. Wyniki analizy efektów czynników wpływających na stopień konwersji K0/K jak i na wartość K0/S0 dowodzą, że wzór na zależność zmian luminancji papieru w wyniku starzenia się ma charakter funkcji parametrycznej, w której zarówno K0/K jak i K0/S0 zależą od tych samych czynników technologicznych. Przy czym postać wzoru zależności RY od parametrów starzenia - temperatury (wyrażonej jako 1/T) i czasu (wyrażonego jako ln t) - jest dosyć zawiła (jak wszystkich równań w teorii Kubelki i Munka), a to tłumaczy trudności w znalezieniu jej funkcji aproksymującej bezpośrednio wyniki uzyskane w doświadczeniach. W podanym graficznym przykładzie prognozy (rys. 3) wykazano, że arkusiki papieru wykonane według średnich wartości badanych czynników technologicznych, których pełny zakres intencjonalnie obejmował wartości sprzyjające wytwarzaniu trwałych papierów bezkwasowych, obniżą o 10% wyjściową wartość luminancji RYo po ok. 400 latach przechowywania w standardowych warunkach (powietrze o temp. 23°C i RH=50%). Oddziaływanie za pomocą czynników technologicznych na wartość prognozowanego stopnia konwersji współczynników K i S postępującego w wyniku naturalnego starzenia się badanych arkusików białego papieru bezkwasowego (opublikowane w cz. I i II) umożliwia jednak taki dobór parametrów wytwarzania papieru, aby on mógł zachować wyjściową wartość RY0 nawet po 1000 lat przechowywania w tych warunkach (rys. 4). Na tej podstawie można sądzić, że biały papier bezkwasowy wykonany zgodnie z zasadami sztuki papierniczej wykazuje wysoką odporność na autodestrukcję i przechowywany w odpowiednich warunkach może okazać się jednym z najtrwalszych nośników informacji

EN

Previously published models to forecast the conversion degree for the coefficients K (part I) and S (part II), depending upon the time and temperature of ageing the laboratory handsheets of white acid-free paper, were applied (using formulas of the Kubelka-Munk theory) to predict their luminance values RY within the time range in which S retains its initial value S0. This limitation arises due to a sharp increase in S after some time of the ageing (according to the model described in part II), which is difficult to explain on the basis of only the results gained in our research. Changes in the luminance RY during the ageing of the white acid-free paper (within so specified time range) are both a function of the conversion degree of the coefficient K (within the range of time and in the definite temperature) and of an initial value of the luminance RY0. The results obtained in analysing the effects of the factors affecting both the conversion degree K0/K and a value of the ratio K0/S0 prove that the formula for the dependence of luminance changes in the paper as a result of its ageing is a parametric function in which both K0/K and K0/S0 depend upon the same technological factors. In addition, a form of the formula describing the dependence of RY upon the parameters of ageing - the temperature (expressed as 1/T) and time (expressed as ln t) - is quite awkward (like all formulas in the Kubelka-Munk theory are), and this explains the difficulty in finding the function approximating directly the results gained in our research. The graphic example of the forecast (Fig. 3) shows that for the handsheets made according to average values of the studied technological factors a reduction of 10% of an initial value of their luminance RYo will appear after about 400 years of storage under standard conditions (in air at temp. of 23°C and RH=50%); the full range of these factors intentionally encompassed their values favouring the manufacture of permanent and durable white acid-free papers. In addition, interaction of the technological factors with values of the predicted degrees of conversion for the coefficients K and S, proceeding as a result of natural ageing the studied handsheets of white acid-free paper (published in parts I and II), allows however the selection of technological factors for the manufacture of the paper in such a manner that the paper could keep an initial value of its luminance RY0 even after 1000 years of storage under these conditions (Fig. 4). On this basis, it appears that the white acid-free paper made in accordance with the rules of the papermaking art has a high resistance to self-destruction and when stored under appropriate conditions may prove to be one of the most permanent medium of communication.lue S0.

4

Termodynamiczne ujęcie starzenia się papieru. Cz. 2. Badania zależności odporności na przedarcie papieru od parametrów jego sztucznego termicznego starzenia

Gonera H., Dąbrowski J.

Przegląd Papierniczy

|

2008

|

R. 64, nr 2

97-102

PL

W prezentowanych badaniach wykazano, że względne zmiany odporności papieru na przedarcie wywołane jego przyspieszonym termicznie starzeniem można przedstawić za pomocą takiego samego ogólnego modelu matematycznego jak w przypadku pracy zrywania papieru. Występujące w tym modelu człony znanych praw i teorii upoważniają do zastosowania go do obliczeń wartości analizowanej cechy wytrzymałościowej papieru na drodze ekstrapolacji wyników jej badań w warunkach termicznie przyśpieszonego starzenia do daleko od nich odległych warunków naturalnego starzenia. Wyznaczenie wartości stałych współczynników w podanym modelu wymaga przeprowadzenia badań przyśpieszonego starzenia papieru, w którym parametry podlegają zmianie wg statystycznego planu doświadczeń. Rodzaj i wielkość tego planu mają decydujące znaczenie dla dokładności wyznaczonych wartości stałych współczynników, a przez to także dla dokładności wartości prognozowanych. Przedstawiony model może być wykorzystany do oceny podatności badanego papieru na starzenie. Model nadaje się również do poszukiwania wskazówek odnośnie do doboru parametrów wytwarzania papieru o zakładanej odporności na starzenie.

EN

This general mathematical model, the same as elaborated for TEA, was also useful in describing these relative changes of the tear resistance (Elmendorf) of paper which were induced by artificial thermal ageing of the studied papers. The segments of these well known theories and equations present in the elaborated model, such as developed by Nissan and Sternstein, as well as by Arrhenius and Eyring - confirm usefulness of this model to predict the studied mechanical properties of paper alter its ageing, such as its TEA and tear resistance (FT), by extrapolating the results gained under the conditions of artificial thermal ageing to very unlike conditions of natural ageing. To determine values of these coefficients present in this model, the studies are required on such artificial thermal ageing of paper in which the parameters are altered according to the statistical design of experiments. The kind of this design and its extension are of utmost significance for the precision in determining the values of the coefficients that is decisive for closeness in estimating the predicted values of TEA or FT alter ageing of paper, in thermally accelerated or natural processes. The presented model for TEA and FT may be applied to evaluating the susceptibility of the studied papers to ageing. This model is also suitable for finding the right direction towards selecting the technological parameters that will guarantee the manufacture of paper with the required resistance to ageing.

5

Termodynamiczne ujęcie procesu starzenia się papieru. Cz. 1. Badania wpływu parametrów sztucznego termicznego starzenia papieru na jego pochłanianie energii przy zerwaniu (TEA)

Gonera H., Dąbrowski J.

Przegląd Papierniczy

|

2007

|

R. 63, nr 12

719-727

6

Zjawiska zachodzące w starzejącym się papierze

Podsiadło H., Baranowska A.

Przegląd Papierniczy

|

2006

|

R. 62, nr 7

389-391

7

Naturalne a sztuczne starzenie papieru

Podsiadło H., Baranowska A.

Przegląd Papierniczy

|

2006

|

R. 62, nr 4

215-218

8

Odkwaszanie papierów XIX- i XX-wiecznych metodą Libertec

Kozielec T.

Przegląd Papierniczy

|

2005

|

R. 61, nr 5

279-282

9

Odkwaszanie papierów XIX- i XX-wiecznych metodą DAE

Kozielec T.

Przegląd Papierniczy

|

2005

|

R. 61, nr 4

205-209

PL

W artykule przedstawiono niektóre zalety i wady japońskiej metody masowego odkwaszania DAE. Autor zbadał pH (wyciąg na gorąco) oraz zawartość etanoloamin (przez określenie zawartości azotu) w materiałach celulozowych. Badania przeprowadzono 10 miesięcy po odkwaszeniu, a wyniki porównano z wynikami uzyskanymi po przyspieszonym starzeniu. Wartości pH oraz zawartość etanoloamin spadły znacząco po starzeniu. Wyniki te nie świadczą jednoznacznie, że efekt odkwaszania metodą DAE jest krótkotrwały. Trwałość etanoloamin w materiałach celulozowych może być znacznie większa podczas starzenia naturalnego niż z udziałem wysokiej temperatury, ponieważ są to związki lotne.

EN

Some advantages and disadvantages of the Japanese method of mass deacidification are presented in the article. The author investigated pH (hot extraction method) and ethanolamines content (by determination of nitrogen content) in the cellulosic materials. The investigations were started 10 months after DAE treatment and the results were compared with the results obtained after accelerated ageing. The pH values and ethanolamines content decreased significantly after ageing. The results do not mean clearly the effects of DAE treatment are of short duration. The permanence of ethanolamines in cellulosic materials presented may be significantly better during the process of natural ageing than ageing with high temperatures, because the compounds are volatile.

10

Warstwowe badanie pH papierów zabytkowych odkwaszonych różnymi metodami

Kozielec T.

Przegląd Papierniczy

|

2004

|

R. 60, nr 12

686-688