Ученые из России и Белоруссии создали уникальный метод цифрового анализа свойств бумаги и картона, который позволяет оценить более 10 параметров качества целлюлозно-бумажной продукции. Разработка даст возможность предприятиям вносить изменения в материал на этапе производства, сообщили ТАСС в пресс-службе Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД).
"Ученые Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна совместно с учеными Белорусского государственного технологического университета разработали метод получения 3D-модели микроструктуры волокон для цифрового анализа свойств бумаги и картона. Такая модель позволяет оценить более десяти параметров, которые влияют на качество целлюлозосодержащего материала. Это первый цифровой метод оценки качества бумаги, характеристики которой сейчас тестируются с помощью специального оборудования", — говорится в сообщении.
По данным пресс-службы, разработанный метод позволяет оценить пористость, шероховатость, объем и равномерность распределения волокон, формование волокнистого целлюлозного материала и другие важные показатели. Так, например, от пористости зависит впитывающая способность бумаги, которая является важным параметром для салфеток, а равномерность формования влияет на однородность толщины бумаги. Кроме этого, разработка даст возможность картировать материал по элементному составу, который также сказывается на характеристиках. Например, мел влияет на белизну и физико-механические свойства бумаги и картона, то есть, если мела в составе слишком много и он неравномерно распределен, бумага теряет прочность.
"Для получения 3D-микроструктуры бумаги сначала с помощью ионной резки создаем качественный поперечный срез, что позволяет нам изучать не только поверхность, но и микроструктуру поперечного среза бумаги. А чтобы в итоге получить волокно в объеме, мы делаем серию таких срезов с известным шагом. Далее с помощью программы для трехмерного проектирования из фотографий поперечных срезов бумаги создаем 3D-модель микроструктуры волокна", — привели в пресс-службе слова одного из авторов разработки, заведующего кафедрой инженерной графики и автоматизированного проектирования СПбГУПТД Николая Мидукова.
Как добавили в вузе, цифровой метод можно внедрить на любом целлюлозно-бумажном производстве. В будущем ученые планируют перенести 3D-модели микроструктуры разных видов бумаги и картона в виртуальную реальность, благодаря чему специалисты получат возможность побывать "внутри" этих материалов, изучая их характеристики.
