Устойчивость к инициированию и росту трещин в структуре целлюлозно-бумажных материалов

УДК

676.017

DOI:

Аннотация

Показана возможность использования энергетической характеристики (J-интеграл) для оценки качества бумаги и картона; приведена методика испытания и процедура расчета величины J-интеграла для целлюлозно-бумажных материалов. Установлено влияние различных технологических факторов на трещиностойкость тарного
картона.

Сведения об авторах

Дьякова Елена Валентиновна родилась в 1977 г., окончила в 1999 г. Архангельский государственный технический университет, кандидат технических наук, доцент кафедры технологии целлюлозно-бумажного производства. Имеет более 20 печатных работ в области исследования свойств полуфабрикатов для производства тарного картона.

Комаров Валерий Иванович родился в 1946 г., окончил в 1969 г. Ленинградскую лесотехническую академию, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, заведующий кафедрой технологии целлюлозно-бумажного производства Архангельского государственного технического университета. Имеет более 300 печатных работ в области исследования свойств деформативности и прочности целлюлозно-бумажных материалов.

Носкова Елена Сергеевна родилась в 1977 г., окончила в 2005 г. Архангельский государственный технический университет, аспирант кафедры технологии целлюлозно-бумажного производства. Имеет 1 печатную работу в области исследования свойств деформативности и прочности бумаги и картона.

Ключевые слова

механика разрушения, трещиностойкость, вязкость разрушения, коэффициент Пуассона, анизотропия, картон-лайнер

Литература

1. Бабаевский, П.Г. Трещиностойкость отвержденных полимерных композиций [Текст] / П.Г. Бабаевский, С.Г. Кулик. – М.: Химия, 1991. – 336 с.

2. Бакнелл, К.Б. Ударопрочные пластики [Текст] / К.Б. Бакнелл. – Л.: Химия, 1981. – 328 с.

3. Бартенев, Г.М. Прочность и механизм разрушения полимеров [Текст] / Г.М. Бартенев. – М.: Химия, 1984. – 280 с.

4. Белоглазов, В.И. Анизотропия деформативности и прочности тарного картона и методы ее оценки [Текст] / В.И. Белоглазов, А.В. Гурьев, В.И. Комаров; под ред. В.И. Комарова. – Архангельск: Изд-во АГТУ, 2005. – 252 с.

5. Варенцов, П.Н. Изучение растяжения гофрированного картона при рилевании и перегибах [Текст] / П.Н. Варенцов, Г.А. Карпова, И.В. Головизина // Совершенствование технологии тарного картона и картонной тары: сб. трудов ВНИПИЭИлеспром. – М., 1986. – С.34–41.

6. Варенцов, П.Н. Растяжение гофрированного картона при рилевании и перегибах [Текст] / П.Н. Варенцов, Г.А. Карпова // Бум. пром-сть. – 1986. – № 2. – С. 5–7.

7. Козлов, Г.В. Оценка вкладов механизмов пластической деформации в ударную прочность полимеров [Текст] / Г.В. Козлов, В.Н. Белоусов, А.К. Микитаев // Докл. АН СССР. – 1984. – № 2. – С. 338–342.

8. Комаров, В.И. J-интеграл – характеристика структуры целлюлозно-бумажных материалов [Текст] / В.И. Комаров // Целлюлоза. Бумага. Картон. – 1997. – № 5-6. – С. 26–29.

9. Комаров, В.И. Вязкоупругость целлюлозно-бумажных материалов [Текст] / В.И. Комаров // Лесн. журн. – 1997. – № 6. – С. 25–44. (Изв. высш. учеб. заведений).

10. Комаров, В.И. Деформация и разрушение волокнистых целлюлозно-бумажных материалов [Текст] / В.И. Комаров. – Архангельск: Изд-во АГТУ, 2002. – 440 с.

11. Комаров, В.И. Расчет коэффициента Пуассона при испытании на растяжения целлюлозно-бумажных материалов [Текст] / В.И. Комаров, Я.В. Казаков // Лесн. журн. – 1993. – № 5–6. – С. 133–136. – (Изв. высш. учеб. заведений).

12. Комаров, В.И. Формирование свойств тест-лайнера в процессе производства [Текст] / В.И. Комаров, Н.И. Яблочкин, Д.А. Дулькин, И.Н. Ковернинский. – Архангельск: Изд-во АГТУ, 2005. – 162 с.

13. Ламбергер, Э. Фракционирование макулатуры – средство к управлению качеством и его улучшению // Материалы фирмы «Voith». – М.: 1985. – 15 с.

14. Нотт, Дж.Ф. Основы механики разрушения [Текст] / Дж.Ф. Нотт. – М.: Металлургия, 1978. – 256 с.

15. Пейдж, Д. Теоретические исследования механизма сопротивления разрыву бумаги при растяжении [Текст] / Д.Пейдж // Tappi. – 1969. – № 4. – С. 674–681.

16. Программа для расчета характеристик вязкости разрушения целлюлозно-бумажных материалов согласно SCAN–P 77:95 (J_INTEGRAL) [Текст]: свид. 2001610527 РФ об официальной регистрации программы для ЭВМ / Я.В. Казаков, В.И. Комаров; заявитель и правообладатель ГОУ ВПО АГТУ (RU). – № 2001610251/69; заявл. 11.03.01; опубл. 10.05.01, Реестр программ для ЭВМ. – 1 с.

17. Сет, Р.С. О работе разрушения бумаги [Текст] / Р.С. Сет // Tappi. – 1979. – № 3. – C.105.

18. Сысоева, Н.В. Разработка технологии производства крафт-лайнера повышенной жесткости [Текст]: дис… канд. техн. наук / Н.В. Сысоева. – Архангельск, 2003. – 146 с.

19. Фудзи, Т. Механика и разрушение композиционных материалов [Текст] / Т. Фудзи, М. Дзако. – М.: Мир, 1982. – 232 с.

20. Choi, D. Progressive deformation at the crack tip in paper during Mode I fracture. Part I – bond paper [Text] / D. Choi, J.L. Thorpe // Tappi. – 1992. – N 10. – P. 127–134.

21. Fellers, C. Furniture foughness a new paper property [Text] / C. Fellers // Paper Testing and Processes Optimization: Catalog. Lorentzen and Wettre, 1994. –
P. 92–98.

22. Mc Kee, R.С. Effekt of repulping on sheet properties and fiber characteristics [Text] / R.С. Mc Kee // Paper Trade Journal. – 1971.– Vol. 155, N 24. – P. 34–40.

23. Papermaking Science and Technology. Book 7. Recycled Fiber an Deinking [Text] / Book editor L. Gottshing, H. Pakarinen. – Jyvaskila, Finland, 2000. – 649 p.

24. Papers and Boards. Fracture Toughness. Scandinavian pulp, paper and board. Testing Committee [Text]: SCAN–P77:95. – 8 p.

25. Paper Testing and Process Optimization Catalog [Text]. – Lorentzen and Wettre, 1994. – 200 p.

26. Seth, R.S. Fracture resistance: a failure criterion for Paper [Text] / R.S. Seth, D.H. Page // Tappi. – 1975. – N 9. – P. 112–117.

27. Seth, R.S. Measurement of in-plane fracture toughness of paper [Text] / R.S. Seth // Tappi. – 1995. – N 10. – P. 177–183.

28. Wellmar, P. Crack Tip Characterization in Paper [Text] / P. Wellmar, C. Fellers, F. Nilsson, L. Delhage // Journal of Pulp and Paper Science. – 1997. – Vol. 23, N 6. – P. 169–176.

Ссылка на английскую версию:

Stability to Crack Initiating and Growth in Structure of Pulp-and-paper Materials

E.V. Djakova, V.I. Komarov, E.S. Noskova

Stability to Crack Initiating and Growth in Structure of Pulp-and-paper Materials

The possibility of using energy characteristic (J-integral) for paper and board quality estimation is shown; the technique for testing and calculation procedure of J-integral value for pulp-and-paper materials is provided; the influence of different technological factors on fracture strength of containerboard is established.