> Техника, страница 25 > Бумаги испытание

Бумаги испытание

Бумаги испытание. Требования по отношению к качествам бумаги выясняются опытом в зависимости от той цели, для которой данная бумага назначена, причем некоторые из этих качеств являются общими для большинства бумаг, некоторые же требуются только для специальных сортов. Для определения большинства качеств бумаги существует ряд более или менее объективных методов испытания. Для некоторых яге качеств таких методов испытания пока установить не удалось.

Качества бумаги, которые поддаются определению установленными методами испытания: 1)вес 1 .и² в граммах, 2) толщина, 3) содерягание влаги, 4) содержание золы, 5) состав по волокну, 6) сопротивление механическим усилиям (сопротивление разрыву, изгибу и про-давливанию), 7) проклейка, 8) гладкость (лоск), 9) белизна и окраска, 10) прозрачность, 11) степень впитываемости жидкос-тей, 12) фильтрующая способность!! некоторые другие качества специальных бумаг. Не поддаются пока объективному определению: 1) ровность просвета, 2) сомкнутость поверхности и некоторые другие качества бумаги.

I. Определение веса 1 м² (плотности) бумаги в г. Если имеется стопа бумаги (метрическая стопа—1000 листов), то взвешивание производится на робервалевских или других точных весах. По формату листа (стороны а и b в см) и весу стопы (р кг) легко вычислить средний вес 1 .и², равный ^р’¹⁰°⁰⁰ _г Если имеется только лист бу-

α · о

маги, то он взвешивается на специальных неравноплечих рычажных весах. Па коротком плече имеется приспособление для подвешивания листа, а длинное плечо представляет собою стрелку, нижний конец которой двигается но шкале. Па этой шкале отсчитывается вес листа в г; весы могут быть приспособлены и для определенного формата, который вырезается из испытуемого листа; в последнем случае деления на шкале рассчитаны соответственно данному формату, и поставленные на делениях числа непосредственно дают вес 1 м² бумаги в г. На этих весах имеются иногда две и даже три шкалы, из которых одна показывает веслиста в г, вторая—вес 1 м², а третья, соответственно,—вес стопы в 1 000 или 500 листов. Изображение таких весов представлено на фигуре 1.

II.Толщина определяется толстомера-ми различной конструкции с точностью до 0,001 .мм. Б толстомерах бумага помещается меяеду двумя площадками АА_г (фигура 2 и 3), из которых одна неподвшкна, а другая молсет перемещаться. После того как мелгду предварительно раздвинутыми площадками за-лоясен лист бумаги, по-движная площадка перемещается !с неподви-

Фнг. 1.

Фигура 2.

Фигура 3.

жной до плотного соприкосновения с бумагой. Толщина бумаясного листа определяется расстоянием между обеими площадками А А ] и отсчитывается на шкале барабана (фигура 2) или указывается стрелкой на шкале, помещенной на круге (фигура 3) Толщина ходовых писчих и печатных бумаг колеблется обыкновенно меяеду 0,05—0,09 лш. Можно считать, что увеличение толщины на 0,01 миллиметров соответствует увеличению веса 1 .и² приблизительно на 10 г. Делением веса 1 л² бумаги в з на ее толщ, в /< (1 /<=0,001 миллиметров) получают вес 1 с.и³ бумаги в з, или удельный вес бумаги.

III. Влажность. Определение влажности производится высушиванием точно взвешенной навески бумаги до постоянного веса в сушильном шкафе при темп-ре 100— 105°. Количество влаги определяется разностью мелгду весом бумаги до и после высушивания и высчитывается в % по оч ношнеию к воздушно или абсолютно сухой бумаге.

Содержание влаги в бумаге при нормальной относительной влажности воздуха (60—65%) в большинстве случаев составляет 5—7%.

IV. Соде р ж а и и е зол ы. Определение содержания золы производится сжига-

Фигура 5.

нием определенной навески бумаги и взвешиванием полученного несгоревшего остатка ее после прокаливания; прокаливание производится в платиновом тигле, а взвешивание на химических аналитических весах. Для ускорения и упрощения этого определения имеются специальные приборы для сжигания бумаги на обычной газовой горелке (фигура 4) или в элек-

Фигура 4. трическихсжигате-

лях (фигура 5); взвешивание бумаги и золы производится на специальных весах (фигура 6).

V. Состав бумаги по волокну определяется подмикроскопом. Волокна различного рода узнаются по особенностям их анатомического строения. Из куска данного образца бумаги приготовляется соответствующим образом препарат, подвергающийся сначала общему осмотру при увеличении в 50—80 раз. Для полного изучения строения волокна бумаги следует применять увеличение в 200—250 раз.

Из различных способов приготовлении препаратов из бумаги для рассматривания их иод микроскопом укажем на самый простой, дающий очень точные результаты: небольшой кусочек бумаги смачивают слабым (1%) раствором едкого натра приблизительно в течение одной минуты (для разрушении имеющегося в большинстве случаев в бумаге клея). Затем едкий натр отмывают погружением в дистиллированную воду и иглой отделяют из внутренней части куска бумаги небольшой клочок, который кладут на предметное стекло, где его смачивают дистиллированной водой, расщепляют иглой на отдельные во-

Фиг локопца и затем покрывают покровным стеклышком.

Наружный вид волокон, употребляемых для изготовления бумаги, их размер в естественном состоянии, форма волокна, а также наблюдаемые под микроскопом их характерные признаки показаны ниже в таблице.

В заграничных бумагах, кроме указанных в таблице волокон, встречаются и другие: а) лубяные волокна прядильной крапивы рами,”б) лубяные волокна японских и китайских деревьев, в) полуодревесневшие волокна манильской пеньки и адансонии и т. д.

При производстве бумажной массы как размеры, так и форма волокон сильно изменяются, но характерные их признаки сохраняются и они дают возможность при наблюдении иод микроскопом не только определить, из каких волокон состоит бумага, но и в какой пропорции они были взяты для изготовления данной бумаги. Способность волокон различного происхолсдения и различной обработки окрашиваться различными реактивами η различные цвета значительно облегчает эту задачу (смотрите вкладку). Распознавать под микроскопом по анатомическому строению род волокон, когда они сильно измельчены, очень трудно. В этих случаях прибегают к колористическому методу определения волокон под микроскопом”, обрабатывая для этой цели препарат испытуемых волокон разными реактивами или красками, причем различные волокна окрашиваются в различные указанные в таблице цвета. Особенно важен этот метод для количественного (%-ного) определения содержания различных волокон в бумаге. Наиболее употребительными для этой цели реактивами являются хлорциакнод, сернокислый анилин и подкисленный соляной кислотой флороглюцнп.

Для приготовления хпорцдпкиода готовят сначала 2 раствора: 1) 20 ч. сухого хлористого цинка растворяют в 10 ч. поды, 2) в :> ч. воды растворяют 2,1 части йодистого калия и 0.1 часть иода. Оба раствора смешивают, причем появляется небольшой осадок; осадку дают отстояться, сливают прозрачную жидкость, прибавляют к ней немного (листочек) иода, и реактив готов. Работа с хлорцпнкиодом ведется следующим образом: хорошо разделенный на отдельные волокна (в воде) на предметном стеклышке препарат сначала тщательно обсушивают, удаляя воду фильтровальной бумагой, и затем уже на сухое волокно пускают каплю хлорцшжиода и еще раз хорошо раздергивают препарат иглой, покрывают покровным стеклышком ц без замедления рассматривают иод микроскопом, т. к. окраска сильно меняется уже через 10—15 метров после смачиваппя реактивом.

Приблизительное количественное определение под микроскопом разных волокон при различной их окраске м. б. произведено при некотором навыке прямо иа-глаз, в особенности при жирном и коротком размоле, так как вследствие имеющихся при этом в большом количестве деформированных и коротких обрывков волокон более или менее точный подсчет почти невозможен. К подсчету волокон приходится обыкновенно прибегать лишь тогда, когда требуется определить количество различных волокон, одинаково окрашенных и распознаваемых только по их различному анатомнч. строению, например льняных и хлопчатобумажных волокон. Присутствие древесной массы в бумаге можно определить нек-рыми реактивами и под микроскопом. Наиболее удобными реактивами являются для этого сернокислый анилин и подкисленный соляной кислотой флороглюцин. Первый окрашивает бумагу, в κ-poft находится древесная масса, в желтый, второй—в синевато-красный цвет. Интенсивность окраски зависит от количества древесной массы, содержащейся в бумаге.

	Размер волокон в естеств. состоянии в миллиметров		Сечение внутреннего канала		Наиболее
Род волокон	длина	ширина		Форма волокна	внешн. πρι микрос
Лен.. *	25—70	0,01—0,03	Круглое	Толстостенные клетки с веретенообразными оконча-	-
..	0 1 <м	0,02—0,03	Неправильной формы	пнями, заостренными у льна и более толстыми у пеньки. Внутренний канал в виде линии
Хлопок.	12—10	0,02—0,01	В виде щели, расширяют. на концах	Лентообразная, утолщенная на краях, нередко перекручивающаяся вокруг оси волокна
Целлюлоза хвойная	2,2—3,8	0,02—0,07	Соответствует наружной форме	Лентообразная	Окаймлеш
Целлюлоза лиственная	ок. 1,0	ОК. 0,03	»	Веретенообразная, немного (плющенная	Характерны ждой пород клеток с
Целлюлоза соломенная	0,1S—0,45	0,012—0,025		Веретенообразная, округленная	Про долгова! той формы шие клетки кож
Джут..	1,5—3,5	0,015—0,025	—	—	—
Древссн. масса хвойн.	—	—	Соответствует наружной форме	Волокно многогранное е заостренными концами	Те же, что i ной и листв люл
Древссн. масса листв.	-	-	Р	Р	&
Волокно шерсти.			»	Состоит как бы из отдельных усеченных конусов, вставленных один в другой

- Волоки“ принимают окрас“ у

Льняные и хлопковые · .бурую

Древесной и солок. реллюлоаы. серу»

Древесной кассы .. желтовато-бурую

Льнянке i Древесной

Древесной

.

Окраска волокон иодом в йодистом калии. Оь

Волокна принимают окраску:

Льняные и хлопковые.бурую Льняные v

Древесной и солом, целлюлозы.. . серую Древесной

Древесной массы..желтовато-бурую Древесной

Т. Э.

При содержании древесной массы до 20— 25% можно приблизительно определить это содержание количественно (в %-ном отношении ко всем волокнам) по интенсивности окраски, сравнивая ее с соответствующими окрасками специально приготовленных образцов с определенным содержанием древесной массы.

Для распознавания различных волокон, входящих в состав бумаги, возможно также применение поляризованного света. При рассматривании волокон иод микроскопом с поляризационным аппаратом они представляются окрашенными в различные цвета в зависимости от их толщины и степени их двойного преломления. Последняя при приблизительно одинаковой толщине волокон находится в непосредственной связи с их строением. Волокна льна и пеньки, например, представляются в поляризованном свете окрашенными в красноватый или фиолетовый цвет, переходящий в желтый или белый; хлопок представляется менее ярко окрашенным, большей частью в сероватожелтоватый цвет, и т. д. Этот метод еще недостаточно разработан, но по существу представляет большой интерес в виду того, что при помощи его можно распознавать волокна в бумаге даже тогда, когда они сильно измельчены и растерты (жирный размол) и когда они при этом окрашиваются хлор-цинкиодом в одинаковый цвет.

Кроме распознавания рода волокон по их происхождению, разработаны еще, в особенности за последнее время, методы распознавания под микроскопом той обработки и отчасти даже степени обработки, которой подвергались волокна. Все эти методы по преимуществу колористические. Так, наир.: 1) можно отличить иод микроскопом беленую от небеленой и слабобеленой целлюлозы, окрашивая препарат сначала малахитовой зеленью, а затем основным фуксином; при этом беленая целлюлоза совсем не закрашивается, а небеленая закрашивается в красный цвет; полубеленая же целлюлоза закрашивается в различные оттенки розоватого цвета в зависимости от степени отбелки; 2) для распознавания под микроскопом сульфитной и ной, или сульфата., целлюлозы закрашивают препарат краской Судан III; в сульфитной целлюлозе, внутри трахеид и на их поверхности, а также в сердцевинных лучах, можно заметить окрашенные Суданом (в красновато-бурый цвет) частицы не удаленной варкою смолы; в натронной, или сульфатной целлюлозе окрашенные частички смолы встречаются редко.

УI. Определение сопротивления механич. у с и л и я м, в частности растяжимости бума г и. Продолжительность сохранения бумаги зависит в значительной степени не только от способа употребления ее, но и от волокон, из которых она состоит,от обработки этих волокон ипро-цесса выработки бумаги. Влияние этих различи. факторов в результате отражается на сопротивлении бумаги разным механич. усилиям и на ее растяжимости. Т. о. определение этих качеств является необходимым для характеристики бумаги в смысле ее годности для различных целей. Определяют сопроти вление бумаги следующим механическим усилиям; а) разрыву, б) изгибу и в) прода-вливанию. Одновременно с определением сопротивления разрыву определяется растяжимость бумаги в момент разрыва. а) Сопротивление какого-либо материала разрыву выражается весом разрывающего груза, приходящегося на единицу его поперечного сечения, обычно количеством кг/см² сечения. Для этого берут полоску бумаги определенной ширины и длины и определяют вес груза, необходимого для разрыва этой полоски. Обозначим ширину полоски через а, толщину через х, длину через I, вес разрывающего груза через G, уд. в бумаги через у. (вес 1 см³ в г) и, наконец, длину полоски, при которой она разорвется от собственного веса, через R (эта длина называется разрывной длиной); при этом пусть все размеры полоски будут выражены в см, вес разрывающего груза—в кг и разрывная длина—в м. Тогда сопротивление разрыву

Q

выразится формулой - -; но - - можно выразить через R на основании следующего уравнения, вытекающего из определения разрывной длины:

R · а · х · у · 100 _ р Тооо ^{— и 1}

откуда

G ₌ R у ах 10

В виду того, что уд. вес бумаги всегда приблизительно одинаков, то условно, принимая во внимание, что для нас важны только сравнительные величины, мы величину у и постоянный коэффициент /ίο опускаем и полу-/"·*

чаем ур-ие _а__х=R· Таким образом разрывная длина характеризует сопротивление бумаги разрыву. С другой стороны, разрывная длина бумаги определяется сравнительно легко, если нам известен разрывающий груз 6 в килограммах, длина полоски I и миллиметров и вес полоски д в г, так как очевидно, что разрывная длина

Получаемая при этом величина разрывной длины имеет общее значение для данной бумаги, т. к. с изменением поперечного сечения испытуемой полосы бумаги соответственно меняется и ее вес. вследствие чего величина разрывной длины не изменяется.

Для определения разрывной длины на основании этой ф-лы получил широкое распространение в Европе разрывной аппарат Шоппера (фигура 7). Из бумаги вырезывается полоска Е длиной несколько больше чем 18 сантиметров и шириной в 15 миллиметров. Эта полоска зажимается между верхним и нижним зажимами Л и В, причем расстояние между ними устанавливается ровно в 18 см. Вращением маховичка С, передающего посредством зубчатых конических колес движение нижнему зажиму, полоска бумаги натягивается, и посредством верхнего зажима, соединенного с неравноплечим рычагом, движение передается грузу G, прикрепленному к концу длинного плеча рычага. К данному плечу также прикреплен указатель, передвигающийся по шкале D. Верхний зажим соединен с концом короткого дугообразного плеча указанного рычага посредством цепочки, причем полоска бумаги во все время ее натяжения остается в вертикальном положении. По мере натяжения полоски конец длинного плеча рычага вместе с грузом и указателем поднимается все выше и выше, пока не наступит момент разрыва полоски. В момент разрыва бумажной полоски рычаг останавливается внутренними зубьями шкалы D. Вес груза в момент разрыва отсчитывается на шкале D (на которой нанесены деления в ОД кг) натом месте, где остановилась стрелка указателя. Посредством другого неравноплечего рычага, врагцающе-

первого рычага и получающего движение от зубчатки, соединенной с нижним зажимом В, отмечается указателем, находящимся на конце плеча этого рычага, на шкале, скрепленной с длинным плечом первого рычага, изменение расстояния между верхи, и нижи, зажимами при растяжении полоски до момента разрыва. Ото изменение расстояния соответствует удлинению или растяжимости полоски до момента разрыва. На шкале нанесены два ряда делений: одни деления показывают удлинение в jh.w, другие — растяжимость в % от первоначальной длины полоски. В момент разрыва полоски этот рычаг особым приспособлением автоматически останавливается, и растяжимость отсчитывается на шкале F в том месте, где остановился указатель. В новых разрывных аппаратах Шоппера имеется приспособление для автоматического вычерчивания кривой, которая показывает ход процесса разрыва—постепенное изменение нагрузки и растяжимости. Графическое изображение хода данного процесса представляет большой интерес при научных исследованиях. Сопротивление бумаги разрыву и ее растяжимость до момента разрыва хотя до некоторой степени указывают на сопротивление бумаги и другим механич. усилиям—изгибу, продавливанию и т. д., но полного совпадения качеств бумаги по отношению к этим различным сопротивлениям все-таки не имеется. Между тем степень сопротивления этим механич. усилиям, в особенности сопротивления изгибу и про-давливаншо, играют большую роль при выяснении пригодности бумаги для различных целей. Вследствие этого сопротивления изгибу и продавливанию должны определяться отдельно. б) Сопротивление изгибу определяется на изгибающем аппарате (Falzer) Шоппера (фигура 8). Полоска бумаги шириной в 15 миллиметров, длиной ок. 10 миллиметров закрепляется в зажимах А и В, соединенных с пружинами, помещенными в трубках Л_л и В_х. При этом полоска нроходит через вертикальную щель, сделан ную в стальной пластинке, соединенной с шатуном, получающим посредством кривошипа С движение от маховика В вперед и назад. Т. о. полоска бумаги перегибается при каждом движении пластинки в одну сторону на 180°, будучи в это время натянута пружинами Л_г и By, сила натяжения каждой пружины доходит до 1 килограмм. При движении же пластинки в обе стороны, что соответствует одному обороту колеса, полоска подвергается двойному перегибу на 180°. Количество оборотов колеса автоматич. отмечается на шкале, помещенной на круге К, соединенном с колесом червячной передачи. При разрыве полоски круг со шкалой автоматически выключается. Отсчет по шкале показывает количество оборотов колеса, которое соответствует количеству двойных перегибов до момента разрыва. Этим характеризуется сопротивление данной бумаги изгибу (или излому). Полоски бумаги, которые подвергаются испытанию на разрыв, растяжимость и на изгиб, должны иметь точную ширину и гладкие края. Для вырезывания этих полосок приспособлен специальный режущий прибор, в котором имеются неподвижное острое ребро и скользящий вдоль него острый нож, действующий наподобие ножниц и отрезающий точные полоски в 15 миллиметров шириной. Полоски вырезываются из листа бумаги по двум перпендикулярным друг к другу направлениям: одни полоски — в направлении движения

Фигура 8.

сетки на бумагоделательной машине, другие — в поперечном к этому направлении. Для большинства бумаг разрывная длина и сопротивление изгибу больше в направлении хода бумагоделательной машины, чем в поперечном. Растяжимость же, наоборот, обычно бывает больше в поперечном направлении к ходу бумагоделательной машины. В виду этого испытанию подвергается одинаковое количество полосок, вырезанных в том и другом направлении, и в качестве результата испытания принимается среднее из всех определений при этих испытаниях. в) Сопротивление продавливанию производится на аппарате Mullen (фигура 9). Кусок испытуемой бумаги зажимается между двумя ico льдами i и 2 винтом 7, вращаемым верхним маховичком (1. Посредством винта, вращаемого боковым маховиком 4,

гося свободно около оси

Фигура 7.

через поршень, находящийся в цилиндре 9, производится давление на глицерин, помещенный в трубке 8. Глицерин в свою очо-редь,давит вверх на резиновую диафрагму,

закрепленную в насадке 2 2. Диафрагма давит на зажатый кусок бумаги до тех нор, пока он не разорвется. Давление глицерина передается также указателю 5 посредством пружины, соединенной с поршнем, помещенным в трубке 20. Указатель двигается по круглой шкале, на которой нанесены деления, показывающие величину сопротивления про-давливанию в килограммах/см². Гак как сопротивление продавливанию, кроме внутренних качеств бумаги, зависит также и от ее плотности (веса 1 м²), то, чтобы получить сравнимые результаты для бумаг различных плотностей, пересчитывают число кг, указанных на шкале, по отношению к бумаге одной и той же плотности, примерно весом 1 м^г—100 г. Таким образ., если вес 1 .и² испытуемой бумаги а, показания шкалы при испытанииэтой бумаги Ь кг, то относительное сопротивление этой бумаги продавливанию при весе

1 .и² в 100 г равно ^ь 100. Таким образом при определении сопротивления продавливанию, так же как при определении разрывной длины, учитывается плотность бумаги.

Определения всех сопротивлений бумаги механич. усилиям, и в частности растяжимости, для получения сравнимых результатов должны производиться при одной и той лее относительной влажности воздуха и при одной и той лее i°. Принято производить эти определения при 05% относительной влажности воздуха и при t° 15—20°.

У11. О и р е д е л е н и е степени проклей к и имеет целью установить степень проницаемости бумаги для чернил при писании. Чем меньше чернила впитываются в толщу бумаги и чем меньше расплываются получаемые штрихи, тем проклейка лучше. Существует много методов определения степени проклейки, основанных на продолжительности времени, требуемого для проникновения через бумагу воды или растворов красок и разных химич. веществ—хлорного железа, таннпна, фенолфталеина и т. д. (применяемые растворы не должны иметь щелочной реакции, т. к. щелочи растворяют применяемую для проклейки канифоль). При этом момент начала проникновения жидкости обнаруживается какой-либо цветной реакцией, появлением электрическ. тока и т. д. Главный недостаток этих методов состоит в том, что испытания производятся при условиях, не соответствующих практическим условиям писания чернилами. В виду этого преимущественное применение получил способ определения степени проклейки, разработанный Германской государственной бумагоиспытателыюй станцией. На бумагу наносят рейсфедером черниль ные штрихи, причем расстояние между ножками рейсфедера устанавливают сначала в V“, затем в ¹/₂, ³/₄ миллиметров и т. д.—до тех пор, пока при проведении штриха определенной ширины чернила не начнут расплываться или проходить через бумагу. Степень проклейки определяется шириной последнего штриха, при котором указанные явления еще не имеют места. Если, папр., расплывание или прохождение чернил начинает появляться при штрихе 1 миллиметров, то степень проклейки соответствует ³/₄ миллиметров, и т. д.

Что касается качеств чернил, то, хотя, но мнению проф. Герцберга, хорошо проклеенная бумага обычно выдерживает испытание при всех чернилах, имеющихся в продаже, однако, для получения сравнимых результатов необходимо все-таки употреблять для испытания одинаковые чернила. Кроме того, следует производить испытание при одной и той же температуре чернил (при 15—20°) и приблизительно одинаковой относительной влажности воздуха (лучше всего при 65% относительной влажности воздуха). Минимальную степень проклейки, которую можно считать удовлетворительной, проф. Герцберг устанавливает в ³/₄ миллиметров. В виду возможных колебаний вследствие вышеуказанных условий целесообразно считать, однако, минимально удовлетворительной степенью проклейки 1 миллиметров.

VIII. Прозрачностью бумаги обыкновенно называют то ее свойство, благодаря которому через нее насквозь видны находящиеся на ее обратной стороне буквы, причем луч света сначала проходит через бумагу к шрифту, а затем от шрифта обратно к глазу наблюдателя. Это свойство отличается от светопроницаемости, заключающейся в способности бумаги пропускать свет, проходящий через нее, один раз. Оба эти свойства бумаги, хотя по существу различные, находятся, однако, во взаимной связи и зависят от состава бумаги, ее толщины, количества и рода наполняющих веществ пт. д. Прозрачность в большинстве случаев является нежелательным свойством бумаги, наир, при писчих, печатных, конвертных и других бумагах. Для некоторых специальных бумаг (например пергамина) прозрачность является необходимым качеством. Для определения степени прозрачности существует несколько методов. Самый простой из них, применяемый при исследовании печатных бумаг, состоит в том, что на напечатанный шрифт определенной величины накладывают один или несколько листов испытуемой бумаги—до тех нор, пока рассматриваемый через бумагу шрифт станет незаметным. Число листов, которые нужно для этого наложить на шрифт, служит мерой прозрачности данной бумаги. На практике часто пользуются для данной цели прибором Клемма, называемым диафанометром, к-рый в сущности показывает степень светопроницаемости бумаги, а не ее прозрачность; но т. к. эти оба свойства бумаги взаимно связаны, то легко по определению одного свойства учесть и другое. Диафанометр (фигура 10) состоит их двух горизонтальных труб—осветительной и наблюдательной, находящихся на одной оптич. оси. Наблюдательная труба,

Фигура 10.

находящаяся слева, может передвигаться по направлению своей оси при помощи помещенной на ней зубчатки и входить в осветительную трубу. Внутренние концы труб снабжены окошечками, причем у наблюдательной трубы снаружи против окошечка приделана полочка, на к-рую ставятся вертикально листки испытуемой бумаги. В осветительной же трубе имеется вырез, под который на особой подставке ставится нормальн. лампочка Гефнер-Альте-нека. Наблюдение производится через небольшое отверстие, которое находится в наружном конце наблюдательной трубы. Если же между окошечками обеих труб, вдвинутых одна в другую, никакого предмета нет, то пламя лампочки почти не ослабляется; если же поместим между окошечками листочки бумаги, поставив таковые на указанной полочке, то свет от пламени ослабевает. Для полного затемнения света лампы обыкновенно требуется несколько таких листочков. Чем больше светопроницаемость бумаги,тем больше требуется листочков для затемнения света лампы. Если количество листочков, требуемое для затемнения света лампы=а, то

¹ служит мерой абсолютной светопроницаемости бумаги. Чем эта дробь меньше, тем светопроницаемость больше; и обратно: чем эта дробь больше, тем светопроницаемость меньше. Если помножим число листочков, требуемое для затемнения света лампы, на вес 1 м² испытуемой бумаги, то получим относительную светопроницаемость данной бумаги. Это число соответствует тому весу 1 м² испытуемой бумаги, при котором одного листочка уже достаточно для затемнения света лампы. Абсолютная светопроницаемость более или менее удовлетворительных печатных и писчих бумаг составляет Ve—¹/₁₂, причем для печатных бумаг требуется по возможности меньшая степень светопроницаемости. Как указано выше, между светопроницаемостью и прозрачностью существует определенная связь. Так, бумага, имеющая светопроницаемость Ve> почти совсем непрозрачна для обыкновенного шрифта; при светопроницаемости в Via прозрачность уже довольно значительна.

IX. Белизна и окраска. Методы определения этих качеств бумаги еще недостаточно разработаны. Б. или м. удовлетворительные результаты дает в этом отношении полутеневой фотометр Оствальда, общий вид которого изображен на фигуре 11. Определение степени белизны и окраски этим аппаратом основано на том общем принципе, что каждый цвет состоит из 3 компонентов— белого, черного и хроматического, сумма которых равна единице. Поэтому достаточно определить два из этих компонентов, тогда третий получится как разность между еди ницей и суммой найденных компонентов. Определение ахроматических цветов (белого и черного) при отсутствии хроматического цвета производится следующим образом: в аппарат кладут нормальный образец белого цвета и рядом с ним образец испытуемой бумаги. Оба образца освещаются лучами

одного и того же источника света, падающими под углом в 45° (схематическ. изображение хода лучей приведено на фигуре 12). Лучи, отражающиеся иод этим же углом, не попадают в глаз наблюдателя, к-рый смотрит по вертикальной линии, перпендикулярной к этим образцам. Наблюдатель при этом видит эти образцы, освещенные только рассеянным светом, в виде матовых белых или серых площадок. При одинаковом освещении обоих образцов наблюдатель видит разницу степени их белизны. Испытуемый образец обычно серее нормального белого. Для того, чтобы они казались одинакового оттенка, приходится соответственно затемнить нормальн. белый ф_Пг. 12.

образец, уменьшая его освещение (лучи, освещающие оба образца, идут параллельно, но разделены вертикальной перегородкой, так что представляется возможным отдельно регулировать освещение каждого образца). При этом отношение количества белого компонента, содержащегося в испытуемом образце, к количеству белого, находящегося в нормальном образце, обратно пропорционально степени их освещения, определяемой размером регулируемого отверстия, через к-рое падает свет на каждый из этих образцов. Зная количество белого компонента, содержащееся в нормальном белом образце, можно определить количество белого в испытуемом образце, которое выражается в процентах всего цвета, принимаемого за 100. Остальное, в виду отсутствия в данном случае хроматического цвета, относится на долю черного.

Определение хроматического цвета, а также количества белого и черного несколько сложнее. Здесь нужно сначала определить тон хроматич. цвета, то есть его место среди других установленных хроматич. цветов, и затем определить количество белого и черного, что но существу производится так же, как при определении ахроматическ. цветов. 15 данном случае приходится употреблять только светофильтры: светофильтр, дополнительный к данному хроматическому цвету, пропускающий только лучи белого цвета, и светофильтр, соответствующий хроматическому цвету, дающий сумму цветов белого и хроматического. Т. о. посредством этих двух светофильтров определяется количество белого и хроматическ. цветов. Вычитая сумму найденных цветов из единицы, получаем количество черного. 15 результате получаются все три компонента, необходимые для определения степени белизны и окраски.

X. Л о с к. Методы определения степени лоска также мало разработаны. Однако существующие методы определения этого качества дают б. или м. сравнимые результаты. Один из этих методов—поляризационный—основан на том, что свет, отражающийся от неметаллическ. поверхности, почти весь поляризован. Чем степень лоска какого-либо неметаллич. предмета, в данном случае бумаги, больше, тем больше степень поляризации отраженного света; так. образ, степень поляризации отраженного от бумаги света может служить мерой степени ее лоска. Наилучшие условия для поляризации света получаются, когда угол падения и, следовательно, угол отражения лучей составляют 56° с линией, перпендикулярной к отражающей поверхности. На этом основано устройство поляризационного аппарата д-ра Кизера, и почти одновременно этот же принцип был применен для данной цели проф. Ингерсолем в Америке для измерения степени лоска бумаги. Схематич. изображение этого аппарата дано на фигуре 13.

Светотэлектрич. лампочки через отверстие S падает на бумагу, помещенную на подставке Р или просто на дне прибора, в котором сделан соответствующий вырез. Отраженный от бумаги свет попадает в поляриметр А, в котором имеются две николевы призмы N и Ν. Верхний николь (окуляр) укреплен па вращающемся круге С с делениями, которые можно точно отсчитать посредством нониуса, или, наоборот, круг с делениями остается неподвижным, а вращается нониус, который прикреплен к окуляру. Вначале, когда окуляр стоит на нуле, наблюдатель видит поле зрения, разделенное на две части: одну темную и другую светлую. Вращением окуляра устанавливают одинаковое освещение обеих частей, при котором линия раздела между ними исчезает. Количество делений, на которое для этого приходится повернуть окуляр, показывает сте-ноыь лоска бумаги. Для определения сте пени лоска можно также воспользоваться упомянутым выше полутеневым фотометром Оствальда. Вырезывают из испытуемой бумаги два небольших образца и кладут один из них в одну половину аппарата в горизонтальном положении, причем ход лучей, освещающих этот образец, будет обычный, какой схематически изображен выше при описании данного аппарата; другой образец кладут во вторую половину аппарата под углом в 22,5° к горизонту (ход лучей в данном случае изображен на фигуре 14). Таким обр. наблюдатель, смотрящий по вертикальной линии,увидит отраженный свет от лощеной поверхности второго образца, первый же образец он увидит освещенным только рассеянным белым светом; при этом второй образец бу- Фигура 14.

дет более светлым,

чем первый, и разница в степени светлоты обоих образцов будет пропорциональна степени лоска бумаги. Затемняя второй образец уменьшением отверстия, через к-рое на него падает свет, можно достигнуть одинаковой светлоты обоих образцов. Размер уменьшения отверстия будет соответствовать степени необходимого затемнения второго образца, а это в свою очередь соответствует разнице в степени светлоты обоих образцов, что, как мы видели выше, пропорционально степени лоска бумаги. Получаемая таким образом степень лоска считается степенью относительного лоска.

XI. Определение степени впиты в а е м о с т и бумагой жидкостей. Степень впнтываемости жидкости в некоторых случаях имеет важное значение; особенно важно это качество для бюварных бумаг. Для этой цели обычно употребляется следующий способ испытания. Из испытуемой бумаги вырезывают полоски шириной примерно 15 миллиметров и подвешивают их вертикально над водой так, чтобы нижние концы полосок касались поверх-1 ности воды. Затем отмс-Я чают, до какой высоты под-I нимается вода в этих поло-I сках в течение 10 метров Чем выше поднялась вода, тем впитываемость бумаги больше. Считают, что впитываемость, соответствующая поднятью воды меньше, чем на 20 миллиметров, недостаточна для бюварной бумаги. Самая меньшая впитываемость должна соответствовать поднятью воды на 20—40 миллиметров. Впитываемость, соответ. 00— 120 миллиметров, следует считать удовлетворительной.

Фигура 13.

Фигура 15.

Прибор для определения степени впитывае-мостн изображен на фигуре 15.

XII. Определение качеств фильтровальной бумаги по отношению к скорости ф и л ь т р а ци и и пропусканию осадка. Скорость фильтрации условно определяют количеством воды, проходящей через 1 см³ данной бумаги в течение 1 мин. под давлением столба жидкости в 50 ли» при <° 20°. Для этой цели употребляется аппарат проф. Герцбер-га (фигура 16), сконструированный па основании закона Мариотта, причем давление во все время истечения жидкости остается постоянным. Кружочек испытуемой бумаги диам. ок. 5 сантиметров зажимается в А между нижней и верхней частью ме-таллич. цилиндрика, соединенного трубкой D со сте кл я нн ым цилиндриком Е, в котором находится вода. Просачивающаяся через бумагу вода переливается по водосливу I) г. колбочку С. Скорости фильтрования 30 образцов разных фильтровальных бумаг, определения которых производились на Герман, государственной бумагоиспытателыгой станции, колебались между 23 и 760 с.и³ в мину-Фпг. 16. ту. Для химической лаборатории, кроме скорости фильтрации, играет важную роль способность фильтровальных бумаг не пропускать тонких осадков, в виду чего фильтровальную бумагу испытывают еще на пропускаемое™. осадка BaS0₄ при осаждении его на холоду и при нагревании. Лучшие фильтровальные бумаги не пропускают BaS0₄, осажденного на холоду. Для сравнимости результатов испытания осадок BaS0₄ готовится всегда при одних и тех

Же УСЛОВИЯХ. Я. Хинчин.