УДК 676.22.017

Горжанов Вадим Валерьевич − кандидат технических наук, доцент кафедры физико-химических методов и обеспечения качества. Белорусский государственный технологический университет (ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск, Республика Беларусь). E-mail: horzhanovvadim@mail.ru

Герман Наталия Александровна – кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры химической переработки древесины. Белорусский государственный технологический университет (ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск, Республика Беларусь). E-mail: herman_n@belstu.by

Николайчик Ирина Владимировна − кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры химической переработки древесины. Белорусский государственный технологический университет (ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск, Республика Беларусь). E-mail: nikolaichik.ira@mail.ru

DOI: https://doi.org/ 10.52065/2520-2669-2025-289-9.

 

Ключевые слова: бумага, наполнение, проклейка в массе, поверхностная проклейка, печатные свойства, оптимизация.

Для цитирования: Горжанов В. В., Герман Н. А., Николайчик И. В. Использование методов математического моделирования для оптимизации параметров технологического процесса изготовления бумаги для печати // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2025. № 1 (289). С. 71–79. DOI: 10.52065/2520-2669-2025-289-9.

Аннотация

В статье представлены результаты исследований по изучению зависимостей между печатными свойствами бумаги и технологическими параметрами ее производства. Актуальность исследований заключается в оценке влияния изменения номенклатуры показателей качества бумаги, контролируемых непосредственно на производстве, на режимные параметры технологического процесса получения бумаги для печати. С помощью методов математического моделирования с применением планов второго порядка Коно и Кифера исследовано влияние печатных свойств бумаги, таких как разрешающая способность, контрастность оттиска, на технологические параметры процессов наполнения, поверхностной проклейки в массе и проклейки с поверхности бумаги. Реализация выбранных планов экспериментов, установленные адекватные математические модели, описывающие исследуемые технологические процессы, и решение компромиссных задач оптимизации показали, что максимальное значение обобщенного критерия оптимизации без учета печатных свойств Wi = 0,93, а с учетом влияния Wi = 0,89 достигалось при значении расхода гидрофобизирующего полимера в первом случае 5,01%, а во втором – 4,27%. Значения показателей качества бумаги, проклеенной с поверхности такой дисперсией, были следующие: разрушающее усилие при разрыве – 57,85 Н, гладкость – 58,33 с, впитываемость при одностороннем смачивании по Кобб30 – 18,80 г/м2, линейная деформация бумаги – 2,40%, разрешающая способность – 51 мкм, контрастность оттиска – 0,61%. Установлено, что включение печатных свойств бумаги незначительно влияет на процесс ее наполнения и в значительной мере оказывает влияние на процессы проклейки. Параметры процесса изготовления бумаги в последнем случае имеют прямую зависимость от номенклатуры показателей ее качества, что требует перенастройки технологического процесса в сторону улучшения печатных свойств. Такие виды бумаг для печати являются более конкурентоспособными и востребованными для полиграфических производств.

Скачать

Список литературы

1. Вилсон А. Что полиграфист должен знать о бумаге. М.: Принт-Медиа, 2005. 146 с.
2. Дубина Н. Особенности структуры и свойств печатных бумаг // КомпьюАрт. 2000. № 10. С. 18−22.
3. Фляте Д. М. Бумагообразующие свойства волокнистых полуфабрикатов. М.: Лесная пром-сть, 1990. 136 с.
4. Смирнова Е. Г., Евтюхов С. А. Влияние композиционного состава по волокну и проклеивающих реагентов на свойства бумаги для офсетной печати // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2006. № 11. С. 32–33.
5. Остреров М. А. Печать с использованием печатной формы // Мир бумаги. 2000. № 1. С. 18–22.
6. Кипхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. Технологии и способы производства. М.: МГУП, 2003. 1280 с.
7. Бумага для печати. Особенности свойств // Советы бумажника. URL: http://paperm.narod.ru/statji.htm (дата обращения: 01.02.2007).
8. Медяк Д. М., Демьянова Г. Г., Старченко О. П. Теоретическое исследование выщипывания различных видов печатной бумаги // Труды БГТУ. Сер. IX, Издательское дело и полиграфия. 2007. Вып. XV. С. 25−28.
9. Оценка влияния внутримассной и поверхностной проклейки на свойства офсетной бумаги / А. Б. Никандров [и др.] // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2010. № 2. С. 48–52.
10. Примаков С. Ф., Барбаш В. А., Шутько А. П. Технология бумаги и картона. М.: Экология, 1996. 304 с.
11. Технология целлюлозно-бумажного производства. В 3 т. / редкол.: П. Осипов [и др.]. СПб.: Политехника, 2002–2006. Т. 2: Производство бумаги и картона. Ч. 1: Технология производства и обработки бумаги и картона / В. Комаров [и др.]. 2005. 423 с.
12. Smith Malcolm K. Research challenges in paper coating by metered size press // Pap. Ja puu. 2002. Vol. 84, no. 2. P. 105–111.
13. Повышение удержания наполнителя в композиции бумаги для печати / Т. В. Соловьева [и др.] // Использование лесных ресурсов: материалы Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 6–7 дек. 2005 г. Минск, 2005. С. 307–309.
14. Колесников В. Л. Математические основы компьютерного моделирования химико-технологических систем. Минск: БГТУ, 2003. 312 с.
15. Бейтс Б., Крылатов Ю. А. Нейтральные проклеивающие материалы на основе алкилкетендимеров (АКД) и их влияние на процессы производства бумаги // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1998. № 9–10. С. 50–53.
16. Горжанов В. В., Темрук В. И., Соловьева Т. В. Повышение потребительских свойств бумаги для печати поверхностной проклейкой комбинированными составами // Труды БГТУ. Сер. IV, Химия и технология орган. в-в. 2009. Вып. ХVII. С. 282−284.

Поступила 15.11.2024