Ученые Санкт-Петербургского государственного университета промышленных технологий и дизайна (СПбГУПТД) разработали метод получения 3D-модели микроструктуры волокон для цифрового анализа свойств бумаги и картона совместно с учеными Белорусского государственного технологического университета (БГТУ). Модель позволяет оценить более десяти параметров, влияющих на качество целлюлозосодержащего материала, сообщили UpackUnion в пресс-службе СПбГУПТД.
«Метод, предложенный российскими и белорусскими учеными, будет использован на любом производстве и даст возможность провести сразу комплексную оценку качества бумаги», – отмечается в сообщении.
3D-микроструктура бумаги предоставляет данные о пористости, шероховатости, равномерности распределения волокон и их объеме, формовании волокнистого целлюлозного материала и другие. От пористости зависит впитывающая способность бумаги, а это важный параметр, например, для салфеток. Равномерность формования влияет на однородность толщины бумаги. Обнаруженные дефекты в микроструктуре позволят производителю внести изменения на конкретном этапе изготовления продукции.
«Для получения 3D-микроструктуры бумаги сначала с помощью ионной резки создаём качественный поперечный срез, что позволяет нам изучать не только поверхность, но и его микроструктуру. 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. Мы планируем построить такие модели для разных видов бумаги: от офисной до упаковочного картона», – рассказал о технологии заведующий кафедрой инженерной графики и автоматизированного проектирования СПбГУПТД Николай Мидуков, один из авторов разработки.
Следующим шагом работы ученых должен стать перенос 3D-моделей микроструктуры разных видов бумаги и картона в виртуальную реальность. По мнению специалистов, это даст возможность погрузиться «внутрь» материалов для изучения их характеристик.