Czasopismo | PRZEGLĄD PAPIERNICZY | Rocznik 2019 - zeszyt 12

Adaptacja metod analizy kinetyki reakcji w fazie stałej do weryfikacji i modyfikacji modelu procesu starzenia papieru

An adaptation of analysis methods used for reaction kinetics in solids to verifying and modifying a model for the paper ageing process

10.15199/54.2019.12.1

nr katalogowy: 124027
10.15199/54.2019.12.1

Streszczenie

Wyjaśniono rolę wilgotności powietrza w procesie termicznie przyśpieszonego starzenia się papieru, wykorzystując przekształcenie wcześniej opracowanego modelu (ZFT) fizykochemicznego mechanizmu spadku retencji oporu przedarcia papieru (YFT) w model jego kinetyki (ZFT – ln(t)). Weryfikacji i modyfikacji tego modelu dokonano kierując się zarówno zasadami badań kinetyki przemian fizykochemicznych w ciele stałym i posługując się statystycznymi metodami analizy regresji wielu zmiennych zastosowanymi do danych literaturowych – opublikowanych przez NBS i CCI – z wynikami badań starzenia papierów w atmosferze opisywanej za pomocą temperatury i wilgotności. Stwierdzono, że para wodna przyśpiesza proces starzenia papieru głównie jako nośnik energii. Model nie ma charakteru uniwersalnego ale może służyć do praktycznego szacowania trwałości określonej partii papieru jako produktu technicznego przeznaczonego do trwałego zachowania, a nie jako materiału wzorcowego.

Abstract

The role of air humidity in the process of thermally accelerated paper ageing is explained using the transformation of the previously developed model (ZFT) of the physicochemical mechanism for decrease in retention of its tear resistance (YFT) into the model of its kinetics (ZFT – ln(t)). The verification of this model was carried out using both the reaction kinetics function occurring in a solid under the influence of thermal stimulation and following statistical methods of regression analysis of many variables applied to literature data – published by NBS and CCI – presenting the results of ageing tests in the atmosphere described by temperature and humidity. It was found that water vapour accelerates the ageing process of paper mainly as an energy carrier. The model is not universal, but it can be used for practical estimation of the durability of a specific batch H

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

1. Batten G.L., Nissan A.H. 1987. “Unified theory of the mechanical properties of paper and others H-bond-dominated solids". Tappi J. 70 Part I (9): 119-123, Part III (11): 37-140. 2. Batterham I., Rai R. 2008. "A comparison of artificial ageing with 27 years of natural ageing". 2008 AICCM Book, Paper and Photographic Materials Symposium, pp. 81-89. 3. Begin P. L., Kaminska E. 2002. "Thermal Accelerated Ageing Test Method Development". Restaurator 23 (2): 89-105. 4. Bretsznajder S.1956. "Issues in the design of chemical industry processes". Vol. 1 "Mathematical elaboration of experimental results and measurements" (in Polish) . PWT Warszawa 1956, pp. 112-155. 5. Calculator for air humidity and temperature (in Polish). www.termohigrometr. pl/kalkulator/RH 6. Gonera H., Dąbrowski J. 2008. " A thermodynamic approach to the ageing process of paper, II. Studies on the influence of parameters for artificial thermal ageing of paper on its tear resistance" (in Polish). Przeglad Papierniczy 64 (2): 97-102. 7. Gonera H., Dąbrowski J. 2015. "Generalisation of the stability reduction model for mechanical and optical properties of paper based on the results gained in its accelerated thermal ageing". Nordic Pulp & Paper Research J. 30 (2): 272-285. 8. Gonera H., Dąbrowski J. 2017. "Verifying the developed stability prediction model for the retention of tear strength in paper during the process of its natural or thermally accelerated ageing, and extending applications of the model". Lodz, June 2017. Manuscript unpublished. 9. Graminski E.L., Parks E.J.,Toth E.E. 1978. "The Effects of Temperature on the Accelerated Aging of Paper". National Archives and Records Service, Washington, D.C. 20408, (1978). 10. Hirn U., Schennach R. 2015. "Comprehensive analyses of individual pulp fiber bonds quantifies the mechanisms of fiber bonding in paper". Scientific Reports 5, 10503; doi: 10.1038/srep10503: 1-9. 11. Khawam A., Flanagan D.R. 2006. "Solid-State Kinetic Models: Basics and Mathematical Fundamentals". The Journal of Physical Chemistry B 110 (30): 17315-17328. 12. Nissan A.H., Sternstein S.S. 1964. "Cellulose-Fiber Bonding". Tappi J. 47(1): 3-6. 13. Nissan A.H. 1976. "H-Bond Dissociation in Hydrogen Bond Dominated Solids". Macromolecules 9 (5): 840-850. 14. Simpson W. 1980. "Sorption Theories Applied to Wood". Wood and Fiber 12 (3): 183-195. 15. StatSoft. "Central Composite and Non-Factorial Response Surface Designs". Electronic Statistics Textbook. StatSoft, Inc. Tulsa OK,USA. http// www.statsoft.com/textbook/experimental-design. 16. The Engineering ToolBox . www.engineeringtoolbox.com/enthalpy- -moist-air-d_683.html. 17. Vyazovkin S., Wight Ch.A. 1998. "Isothermal and non-isothermal kinetics of thermally stimulated reactions of solids". International Reviews in Physical Chemistry 17 (3): 407-433

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 124027 "Adaptacja metod analizy k..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD PAPIERNICZY - e-zeszyt (pdf) 2019-12 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	28.50 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD PAPIERNICZY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

342.00 zł

PRZEGLĄD PAPIERNICZY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD PAPIERNICZY - papierowa prenumerata roczna	420.00 zł brutto 388.89 zł netto 31.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD PAPIERNICZY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

462.00 zł

PRZEGLĄD PAPIERNICZY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD PAPIERNICZY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	516.00 zł brutto 477.78 zł netto 38.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

516.00 zł

Zeszyt

2019-12

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma