HULLÁMPAPÍRLEMEZHEZ HASZNÁLT ALAPPAPÍROK TÍPUSÁNAK AZONOSÍTÁSA KÉMIAI ANALITIKAI MÓDSZERREL
Tóth Barnabás és Kalász Ádám
1
Dátum: 2014.04.23.
Előadó: Tóth Barnabás és Kalász Ádám
Hullámpapírlemez alkalmazási területe
• Hullámpapír csomagolás az ipar szinte valamennyi ágazatában jelen van. • Dobozok, tálcák, lemezek, szállítási kiegészítők (él védő)
2
Dátum: 2014.04.23.
Előadó: Tóth Barnabás és Kalász Ádám
Hullámpapírlemez felépítése
• • • •
3
Hullámgerinc a hullámosított alkotórész sima papírréteggel érintkező felülete. Hullámosztáson a hullámosított papírréteg azonos oldalán, két szomszédos hullámgerinc között mm-ben mért távolságot értjük t — hullámosztás h — hullámmagasság A hullámmagasság a hullámosított papírréteg hullámgerincekkel határolt oldalai között a mm-ben mért távolság (amely hullámprofilonként változik)
Dátum: 2014.04.23.
Előadó: Tóth Barnabás és Kalász Ádám
Hullámpapírlemez fajtái
• A rétegek száma szerint megkülönböztetjük:
• Hullámprofil szerint:
4
Dátum: 2014.04.23.
Előadó: Tóth Barnabás és Kalász Ádám
Hullámpapírlemez gyártása
• Hullámosított papírréteg (hullám-éleire) egy másik sima (fedő) papírréteget ragasztunk. • A végtermék lemezvastagsága függ alapanyagok vastagságától és a feldolgozási technológiától. • A gyártásához különféle ALAPPAPÍROKAT használnak fel. Ezek meghatározzák a minőségét a végterméknek.
5
Dátum: 2014.04.23.
Előadó: Dr. Minta Katalin egyetemi docens
Főbb alappapír típusok
• Kraft, Testliner, Wellenstoff, Schrenz
6
Dátum: 2014.04.23.
Előadó: Tóth Barnabás és Kalász Ádám
Az alappapírok azonosítása
1. Négyzetméter tömeg alapján Pl. Kraft 135 2. Egyéb mechanikai vizsgálatokkal Pl. ECT, SCT 3. Empirikus módszerek
7
Dátum: 2014.04.23.
Előadó: Tóth Barnabás és Kalász Ádám
Új vizsgálati módszer bevezetésének indokoltsága
• Nem megbízhatóak az eddigi módszerek, nincsenek besorolható adataink az alappapírok minőségére és fajtájára nézve( összetétele,cellulóz rostok stb.) • Kis különbségek ( TL1, TL2, TL3) • Mechanikai szerkezetük nem ismert az alappapíroknak.
8
Dátum: 2014.04.23.
Előadó: Tóth Barnabás és Kalász Ádám
A termikus analízis
• A termikus analízis olyan technikák csoportja, melyekkel a minta valamely fizikai-kémiai sajátságának változását mérjük a hőmérséklet függvényében. • A minta hőmérsékletét szabályozott hőmérséklet program szerint változtatjuk.
9
Dátum: 2014.04.23.
Előadó: Tóth Barnabás és Kalász Ádám
A DSC technika alapjai
• DSC módszerrel a minta és a referencia (üres tégely) közötti hőáram-különbséget mérjük a hőmérsékletprogram során (fűtés, hűtés, izoterm mérések) • A hő áram különbségeket okoz: 1. A minta hőkapacitása a hőmérséklet növelésével növekszik. 2. Átalakulások játszódnak le a mintában.
10
Dátum: 2014.04.23.
Előadó: Tóth Barnabás és Kalász Ádám
A vizsgálat menete
• A hullámpapírlemezhez használt alappapírokat 30 °C-ról egészen 200°C-ig fűtöttem fel, 10 K/perces léptékkel. • Hőleadás és csúcsértékek vizsgálata.( Fontos, hogy a papír ne égjen el, mert akkor a szén befolyásolja a vizsgálatot.) • 120 μl tégelyek használata
11
Dátum: 2014.04.23.
Előadó: Dr. Minta Katalin egyetemi docens
Kraft 135
-0.6 Heat : 38.009 (J/g) T : 73.94 and 148.66 (°C) t : 576.0 and 1,472.8 (s) Peak Maximum : 99.397 (°C) / 882.6 (s) Peak Height : -0.587 (mW) Onset : 78.291 (°C) / 628.522 (s) Of f set : 127.783 (°C) / 1,223.083 (s) Baseline Type : Linear
-0.8 -1 -1.2
HeatFlow (mW)
-1.4 -1.6 -1.8 -2 -2.2 -2.4 -2.6 Exo
-2.8 -3 -3.2 30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Temperature (°C)
A vizsgálathoz használt papírfajta Mért értékek típus [g/m2] verzió T-csúcs [Celsius] Heatflow [mW] Heat [J/g] m [mg] Kraftliner 135 2ver (20140401) 99,39 -3,1 38,009 7 Kraftliner 135 1ver(20140311) 93,14 -2 15,274 4 Kraftliner 135 3ver (20140401) 103,75 -3,7 63,034 8,4 Átlag 98,76 -2,93 38,7723333 6,4666667 Szórás 4,37 0,86 23,8891483 2,247962 12
Dátum: 2014.04.23.
Előadó: Tóth Barnabás és Kalász Ádám
Kraft 300
-0.8 -1
Heat : 50.946 (J/g) T : 73.88 and 153.19 (°C) t : 576.2 and 1,527.8 (s) Peak Maximum : 104.959 (°C) / 950.2 (s) Peak Height : -0.618 (mW) Onset : ! / ! Of f set : 146.879 (°C) / 1,452.34 (s) Baseline Type : Linear
-1.2
HeatFlow (mW)
-1.4 -1.6 -1.8 -2 -2.2 -2.4 -2.6 -2.8 Exo
-3 -3.2 30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Temperature (°C)
A vizsgálathoz használt papírfajta Mért értékek típus [g/m2] verzió T-csúcs [Celsius] Heatflow [mW] Heat [J/g] m [mg] Kraftliner 300 3ver(20140331) 104,96 -3,25 50,946 6,1 Kraftliner 300 2ver(20140311) 100,63 -3,2 31,533 7,2 Kraftliner 300 1ver (20140331) 96,07 -3,15 19,614 5,1 Átlag 100,55 -3,2 34,031 6,13333 Szórása 4,44 0,05 15,8146628 1,0504
13
Dátum: 2014.04.23.
Előadó: Dr. Minta Katalin egyetemi docens
Cellulózok vizsgálata
• Feltételeztük, hogy a különbözőséget a cellulóz minősége és mennyisége határozza meg a vizsgálat során.
14
Dátum: 2014.04.23.
Előadó: Tóth Barnabás és Kalász Ádám
Szulfit lombos és Szulfit fenyő vizsgálata
-0.8
-0.75
-1
-1
-1.2 -1.4 Heat : 41.353 (J/g) T : 73.78 and 148.34 (°C) t : 574.4 and 1,469.4 (s) Peak Maximum : 101.736 (°C) / 911.2 (s) Peak Height : -0.6 (mW) Onset : 79.619 (°C) / 644.854 (s) Offset : 114.524 (°C) / 1,064.512 (s) Baseline Type : Linear
-1.5 -1.75 -2 -2.25
HeatFlow (mW)
HeatFlow (mW)
-1.25
-1.6
Heat : 49.329 (J/g) T : 68.51 and 148.97 (°C) t : 511.0 and 1,476.6 (s) Peak Maximum : 94.899 (°C) / 828.8 (s) Peak Height : -0.659 (mW) Onset : 69.415 (°C) / 521.849 (s) Offset : 111.325 (°C) / 1,026.139 (s) Baseline Type : Linear
-1.8 -2 -2.2 -2.4 -2.6
-2.5
-2.8 Exo -2.75
Exo
-3
-3.2
30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Temperature (°C)
15
-3
Dátum: 2014.04.23.
30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Temperature (°C)
Előadó: Dr. Minta Katalin egyetemi docens
Kraft 300 és Szulfit Lombos
-0.8
-0.75 Heat : 50.946 (J/g) T : 73.88 and 153.19 (°C) t : 576.2 and 1,527.8 (s) Peak Maximum : 104.959 (°C) / 950.2 (s) Peak Height : -0.618 (mW) Onset : ! / ! Offset : 146.879 (°C) / 1,452.34 (s) Baseline Type : Linear
-1.2
HeatFlow (mW)
-1.4 -1.6 -1.8 -2 -2.2 -2.4
-1 -1.25 HeatFlow (mW)
-1
-1.5 -1.75 -2
Heat : 41.353 (J/g) T : 73.78 and 148.34 (°C) t : 574.4 and 1,469.4 (s) Peak Maximum : 101.736 (°C) / 911.2 (s) Peak Height : -0.6 (mW) Onset : 79.619 (°C) / 644.854 (s) Offset : 114.524 (°C) / 1,064.512 (s) Baseline Type : Linear
-2.25
-2.6 -2.5
-2.8 Exo
-3
Exo
-3.2
-2.75 -3
30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Temperature (°C)
30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Temperature (°C)
A vizsgálathoz használt papírfajta Mért értékek típus [g/m2] verzió T-csúcs [Celsius] Heatflow [mW] Heat [J/g] m [mg] Kraftliner 300 3ver(20140331) 104,96 -3,25 50,946 6,1 Kraftliner 300 2ver(20140311) 100,63 -3,2 31,533 7,2 Kraftliner 300 1ver (20140331) 96,07 -3,15 19,614 5,1 Átlag 100,55 -3,2 34,031 6,13333 Szórása 4,44 0,05 15,8146628 1,0504 Szulfit lombos 1ver 101,74 -3,00 41,353 6,5 16
Dátum: 2014.04.23.
Előadó: Tóth Barnabás és Kalász Ádám
Összegzés
• Jól elkülöníthető eredmények! • Azonosítása és besorolása így egyszerűvé válhat! • Ellenőrizhetővé válik az előírt minőség és alapanyag! A Testliner és Kraftliner típusú papír összehasonlítása
A Kraftliner és Schrenz típusú papír összehasonlítása Hőmérséklet [°C]
Hőmérséklet [°C] 0
0
-2 -3 -4
65
90 97°C -2,15 mW 96,5°C -2,25 mW 93,87°C -3,18mW
-5 -6
17
Dátum: 2014.04.23.
115
140
-1 Testliner 170
109,49°C -4,42mW 111,13°C -5,06mW 110,68°C -5,61mW
Kraftliner 200
Hőáramlás[mW]
Hőáramlás[mW]
-1
40
-2 -3 -4
30
60
90 100,36°C -2,08mW 92,58°C -2,75mW 103,15°C -3,16mW
-5 -6
120
110,68°C -5,61mW
Kraftliner 200 109,49°C -4,42mW
Schrenz 100
111,13°C -5,06mW
Előadó: Tóth Barnabás és Kalász Ádám
Jövőbeli célok
• Több mérés végzése a szórások csökkentése végett • A cellulóz rostok alaposabb vizsgálata különböző módszerekkel • Mikroszkópos vizsgálat • Adalékanyagok azonosítása, mérése
18
Dátum: 2014.04.23.
Előadó: Tóth Barnabás és Kalász Ádám
