Значения плотности волокнистых компонентов картона до и после плазменной обработки

В процессе технологических операций подготовки волокнистых компонентов картона, связанных с водой, происходит изменение некоторых механических свойств. Только при определенных значениях механических показателей материалов гарантируются проведение технологических операций изготовления изделия без их деструкции и надежная последующая эксплуатация продукции.

На рис. 5.3 представлены зависимости изменения предела прочности (∆σ) при растяжении после замачивания в воде крафтцеллюлозы и кожевенной стружки от времени плазменной обработки. Видно что максимальное увеличение предела прочности крафтцеллюлозы наблюдается уже при t_обр = 3 мин и при увеличении времени обработки плавно уменьшается. Прочность кожевенной стружки при обработке с помощью ВЧЕ плазмы пониженного давления в течение t_обр = 1-5 мин увеличивается, достигая максимального значения при t_обр = 5 мин и далее при t_обр = 7-10 мин уменьшается, при этом значение ∆σ остается выше предела прочности необработанного образца.

∆σ, %

Рис. 5.3. Зависимость изменения предела прочности при растяжении после замачивания в воде волокнистых материалов от времени плазменной обработки, при P = 26,6 Па, G = 0,04 г/с, плазмообразующий газ аргон, мощности разряда для кожевенной стружки W_р = 1,8 кВт и для крафтцеллюлозы W_р = 1,1 кВт

Модификация волокнистых компонентов картона с помощью НТП пониженного давления ведет к изменению показателей удлинения материала при растяжении.

Зависимости изменения удлинения при растяжении (∆ε) крафтцеллюлозы и кожевенной стружки от времени плазменной обработки представлены на рис. 5.4. Как видно из рис 5.4, удлинение при растяжении крафтцеллюлозы при обработке с помощью НТП пониженного давления в течение t_обр = 1-3 мин уменьшается и далее при t_обр = 7-10 мин плавно увеличивается, но при t_обр = 10 мин значение ∆ε остается ниже необработанного образца. Удлинение при растяжении кожевенной стружки плавно уменьшается при t_обр = 1-5 мин и минимального значения достигает при t_обр = 5 мин и дальнейшая обработка при t_обр = 7-10 мин ведет к увеличению значения ∆ε, но остается ниже показателя удлинения при растяжении контрольного образца.

Изменения механических свойств волокнистых компонентов картона связаны со структурными изменениями, происходящими в полимерах.

Рост прочности волокон в процессе плазменной обработки происходит за счет конформационных изменений, при определенных режимах плазменной обработки происходит упорядочивание структурных элементов картона и выравнивание физико-механических свойств в продольном и поперечном направлениях по всей площади готового листа материала.

Таким образом установлено, что плазменная модификация крафтцеллюлозы и кожевенной стружки значительно повышает их физико-механические показатели. Предварительное воздействие на волокнистые компоненты картона с помощью НТП пониженного давления позволяет придать их поверхности необходимые гидрофильные свойства, способствующие интенсификации процессов влагопоглощения крафтцеллюлозы и намокаемости хромовой стружки.

∆ε, %

Рис. 5.4. Зависимость изменения удлинения при растяжении волокнистых материалов от времени плазменной обработки, при P = 26,6 Па, G = 0,04 г/с, плазмообразующий газ аргон, мощности разряда для кожевенной стружки W_р = 1,8 кВт и для крафтцеллюлозы W_р = 1,1 кВт