Celem pracy było zbadanie wpływu warstwowej budowy papieru na jego wybrane właściwości wytrzymałościowe. W badaniach uwzględniono papiery jednowarstwowe oraz trójwarstwowe, wykonane w warunkach laboratoryjnych, z dwóch rodzajów surowca włóknistego. Papiery warstwowe otrzymywano z warstw formowanych oddzielnie i łączonych ze sobą w stanie mokrym. Wyniki uzyskane podczas badań wskazują, że struktury trójwarstwowe w większości przypadków posiadały wyższe parametry wytrzymałościowe w porównaniu do papierów jednowarstwowych. Jedynie opór przedarcia papierów zbudowanych z trzech warstw był nieznacznie niższy w odniesieniu do papierów litych. Pozostałe właściwości wytrzymałościowe, takie jak wskaźnik odporności na rozciąganie (tensile index), rozciągliwość, przepuklenie i pochłanianie energii przepuklenia za każdym razem przemawiały na korzyść papierów trójwarstwowych. Poprzez zastosowanie formowania wielowarstwowego udało się znacznie obniżyć rozrzuty wartości tych parametrów, które z natury obarczone są dużą zmiennością (rozciągliwość i przepuklenie). Wykazano także, że zastępując masę pierwotną środkowej warstwy papieru masą makulaturową OCC, możliwe jest nie tylko zachowanie wielu parametrów użytkowych produktu, ale i uzyskanie oszczędności surowcowych.
EN
The aim of the presented work was to investigate the effect of the multi-ply paper structure on its selected strength properties. The tests included single--ply and three-ply papers, made in laboratory conditions, from two types of fibrous raw material. Multi-ply papers were obtained from layers formed separately and bonded together in a wet state. The results obtained during the tests indicate that the three-ply structures in most cases had higher strength parameters compared to single-ply papers. Only the tear resistance of papers made of three layers was insignificantly lower in relation to solid papers. Other strength properties, such as tensile index, elongation, bursting strenght and burstinh energy absorption, were always in favor of three-ply papers. Through the use of multi-ply forming, it was possible to significantly reduce the deviation of the values of these parameters, which by nature are subject to high variability (e.g. elongation and bursting strength). It was also shown that by replacing the primary pulp of the middle layer with recyrcled OCC pulp, it is possible not only to maintain many product performance parameters, but also to obtain raw material savings.
Ze względu na swe przeznaczenie, papiery tissue muszą charakteryzować się określonymi właściwościami użytkowymi, w tym wysoką chłonnością cieczy. Podstawowym parametrem opisującym właściwości chłonne materiałów papierowych jest wskaźnik WA lub WAI (Water Absorption Index), wyrażający ilość wchłoniętej wody w odniesieniu do jednostkowej masy papieru. Do wyznaczania tego parametru stosuje się metody bazujące na pomiarach empirycznych. Jedną z najbardziej rozpowszechnionych jest metoda opisana standardem ISO 12625-8. Wcześniejsze doświadczenia autorów niniejszej publikacji wskazują, że wiarygodność tej metody pomiarowej jest bardzo wątpliwa. Dlatego też celem pracy było sprawdzenie wiarygodności metodyki pomiaru chłonności papierów tissue według standardu ISO 12625-8. W szczególności zweryfikowanie, w jaki sposób na wynik pomiaru może wpływać masa i forma badanej próbki papieru, a także rodzaj zastosowanego zestawu pomiarowego (w pełni manualny lub półautomatyczny). Na podstawie wykonanych badań stwierdzono, że wartości parametru WAI, oznaczanego wg standardu ISO 12625-8, były uzależnione od masy badanej próbki oraz od jej formy (kształtu). Wartość wskaźnika WAI rosła wraz z rosnącą masą badanej próbki. Biorąc pod uwagę wymagania dotyczące przygotowania próbki do pomiaru oznaczało to, że woda nie była zatrzymywana tylko w strukturze papieru, ale także w przestrzeniach pomiędzy warstwami zwiniętej próbki. Ogólnie można stwierdzić, że badanie chłonności bibułek tissue przy użyciu metody ISO nie pozwala na uzyskanie wiarygodnego wyniku. Stwierdzono, że ze względu na specyfikę metodologii, wartości parametru WAI były w większości przypadków zawyżone.
EN
Due to their application, tissue papers must be characterized by specific functional properties, including high liquid absorption. The basic parameter describing the absorptive properties of paper materials is the WA or WAI index (Water Absorption Index) expressing the amount of water absorbed in relation to a unit weight of paper. In practice, methods based on empirical measurements are used to determine this parameter. The method described in the ISO 12625-8 standard is one of the most popular, especially in Europe. The previous experience of the authors of this publication indicates that the reliability of this method is very doubtful. Therefore, the aim of this study was to check the reliability of the methodology for measuring the absorbency of tissue papers according to the ISO 12625-8 standard. In particular, verify-ing how the mass and form of the tested paper sample, as well as the type of measurement set used (fully manual or semi-automatic), may affect the measurement result. On the basis of the conducted tests, it was found that the values of the WAI parameter determined according to the ISO 12625-8 standard depended on the mass of the tested sample and its form (shape). The value of the WAI index increased with the increasing mass of the tested sample. Regarding the requirements about sample preparation this meant that water was not only retained in the structure of the paper, but also in the spaces between the layers of the rolled sample. In general, it can be stated that testing the absorbency of tissue papers using the ISO method does not provide a reliable results. It was found that due to the methodology, the values of the WAI parameter were in most cases overestimated.
Rok 2023 może być uznany za 220 rocznicę narodzin przemysłu papierniczego. Uważa się, że ten przełomowy moment miał miejsce w czasie uruchomienia, na początku XIX w., pierwszej maszyny papierniczej, która wytwarzała ciągłą wstęgę papieru.
Centrum Papiernictwa i Poligrafii Politechniki Łódzkiej (przed 2019 r. funkcjonujące jako Instytut Papiernictwa i Poligrafii, a przed 1999 r. pod nazwą Instytut Papiernictwa i Maszyn Papierniczych) od wielu lat miało swą siedzibę w ośmiokondygnacyjnym budynku na terenie Kampusu B Politechniki Łódzkiej, przy ulicy Wólczańskiej 221.
Właściwości reologiczne zawiesiny włóknistej mają duże znaczenie w wielu operacjach jednostkowych przemysłu celulozowo-papierniczego. Celem prezentowanych badań było określenie wpływu podstawowych czynników technologicznych, takich jak stężenie masy włóknistej, stopień jej zmielenia czy obecność dodatków masowych – wypełniacza (CaCO3) lub środka zaklejającego (AKD) – na lepkość zawiesiny włóknistej. W wyniku przeprowadzonych badań potwierdzono, iż lepkość zawiesiny włóknistej może być – w zależności od stężenia – od kilkuset do kilkunastu tysięcy razy wyższa od lepkości wody. Jest to płyn rozrzedzany ścinaniem o właściwościach tiksotropowych. Wraz z postępem procesu mielenia średnia lepkość zawiesiny włóknistej maleje. Dodatek substancji zaklejającej i wypełniającej ogólnie skutkował obniżeniem się lepkości badanej zawiesiny.
EN
The rheological properties of the fibrous suspension play an important role in many unit operations of the pulp and paper industry. The aim of the presented research was to determine the influence of the basic technological factors e.g. concentration of the pulp, its beating degree, and the presence of such pulp additives as filler (CaCO3) or sizing agent (AKD) on the viscosity of the fibrous suspension. As a result of the research, it was confirmed that the viscosity of the fibrous suspension may be – depending on the concentration – from several hundred to several thousand times higher than the viscosity of water. Pulp suspension is a shear thinning fluid with thixotropic properties. As the beating process progresses, the average viscosity of the fibrous suspension decreases. The addition of the sizing agent and the filler generally resulted in a decrease in the viscosity of the tested suspension.
Celem prezentowanej pracy było zbadanie ogólnej przydatności parametru pochłaniania energii przepuklenia BEA (Bursting Energy Absorption) do analizy właściwości wytrzymałościowych papieru. Stwierdzono, że wyższa gramatura papieru nie zawsze oznacza jego wyższą wytrzymałość na przepuklenie. Stwierdzono także, że zależność między maksymalną wartością ciśnienia przepuklajacego a pochłanianiem energii przepuklenia (BEA) jest liniowa dla danego rodzaju papieru, ale różni się znacznie w zależności od gatunku papieru. Zaproponowano metodę, która pozwala dokładniej scharakteryzować odporność papieru na przepuklenie (BR – Bursting Resistance). BR jest opisany trzema następującymi parametrami: wartością średnią maksymalnego ciśnienia przepuklającego, wartością średnią pochłaniania energii przepuklenia (BEA) oraz współczynnikiem kierunkowym prostej opisującej zależność pomiędzy wartością BEA i maksymalnym ciśnieniem przepuklającym. Metoda ta pozwala na uzyskanie lepszego opisu zachowania papieru poddanego działaniu niepunktowej siły prostopadłej do powierzchni.
EN
The aim of the presented study was to investigate the overall usefulness of the Bursting Energy Absorption (BEA) for a better analysis of paper strength properties. It was found that higher basis weight of the paper does not always correspond to the higher bursting resistance. The correlation between Bursting Energy Absorption (BEA) and bursting strength is linear but the proportionality strongly depends on paper grade. A method to characterize more accurately the bursting resistance (BR) of paper is therefore proposed. BR parameter is described by the three following parameters: average bursting strength average bursting energy absorption and the slope of the fitted linear regression line (relationship between the bursting energy absorption and the bursting strength). This method reveals new mechanical behaviors of papers.
Papiery higieniczne należą do grupy wytworów papierowych, które powinny charakteryzować się m.in. miękkością i wysoką absorpcyjnością cieczy. Jedną z metod poprawy tych właściwości jest wytłaczanie określonych wzorów w gotowym produkcie. Proces wytłaczania powoduje zwiększenie objętości wstęgi papierowej i poprawia obydwa wymienione parametry, a także zwiększa estetyczne walory końcowego produktu. Odciśnięty wzór może stanowić unikalny identyfikator producenta danego wyrobu. W ramach prezentowanych badań opracowano technikę identyfikacji wzorów tłoczonych na papierach higienicznych, która może znaleźć zastosowanie w przemyśle papierniczym, a w szczególności w produkcji i wykańczaniu papierów higienicznych do oceny jakości i powtarzalności wzorów tłoczonych na papierach tissue, a także do porównywania wytłaczanych wzorów pod kątem ewentualnego naruszania praw autorskich.
EN
Hygienic papers belong to the group of paper products which should be characterized by, among others, softness and high absorption of liquids. One method to improve these properties is to emboss specific patterns in the finished product. The embossing process increases the volume of the paper web and improves both of the above parameters as well as increases the aesthetic value of the final product. The embossed pattern may be also the unique identifier of the producer of a given product. In the presented research, a technique has been developed to identify embossed patterns on hygienic papers, which can be used in the paper industry, in particular in the production and finishing of hygienic papers to assess the quality and repeatability of patterns embossed on tissue papers, as well as to compare extruded patterns for possible violation of copyright.
Celem niniejszej pracy było przedstawienie wyników badań mających na celu określenie wpływu powłoki na bazie celulozy regenerowanej z roztworu N-tlenku N-metylomorfoliny (NMMO) nanoszonej na papier wykonany z masy makulaturowej OCC (Old Corrugated Containers), na jego właściwości strukturalne i wytrzymałościowe. Uzyskane wyniki wskazują, że dla wszystkich badanych próbek uzyskano znaczącą poprawę takich wskaźników, jak samozerwalność, rozciągliwość, opór przedarcia i liczba podwójnych zgięć. Pomimo ograniczeń zastosowanej metody, może być ona uznana za nowy sposób modyfikacji właściwości papieru, w szczególności w przypadku, kiedy unikatowe właściwości papieru pozwalają na uzasadnienie wyższych kosztów wytwarzania.
EN
The objective of the presented research was to determine the influence of cellulose coating obtained from the cellulose solution in N-methylmorpholine N-oxide (NMMO) on structural and strength properties of paper made from recycled fibres (Old Corrugated Containers - OCC). Analysis of the paper samples showed that cellulose coating significantly improved strength properties of paper such as breaking length, elongation, tear resistance and double folds number. Despite of the process limitations (e.g. necessity of removing the NMMO) this method can be considered as a novel method of paper properties modification. Due to considerable possibilities of properties modification presented method may be considered as a useful for speciality paper, where unique properties of material may justify a higher production costs.
Wykonano badania nad możliwościami zwiększenia przepuszczalności powietrza papierów przeznaczonych do wytwarzania worków. Porównano skuteczność stosowanej obecnie metody poprawy tego parametru poprzez perforowanie struktury materiału na sucho z nową metodą polegającą na wykonaniu tej operacji wówczas, gdy wstęga papieru jest jeszcze w stanie mokrym. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, iż zaproponowana metoda umożliwiła utrzymanie akceptowalnego kompromisu pomiędzy przyrostem przepuszczalności powietrza wytworów papierniczych oraz niewielką utratą ich parametrów wytrzymałościowych (w odniesieniu do efektów uzyskiwanych drogą perforacji na sucho).
EN
Research works related to the problem of the improvement of air permeability for sack papers were conducted. Comparison of the effectiveness of currently used method based on the puncturing of dry paper with newly proposed method was done. New method is based on the puncturing of paper which is still in wet state. Obtained results show that proposed method allows to maintain the acceptable compromise between obtained high air permeability and acceptable decrease in strength properties of the processed paper.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.