Исследование водяных знаков можно совместить с определением люминесценции бумаги под действием фильтрованного ультрафиолетового излучения. Люминесценция имитированного водяного знака отличается по цвету и интенсивности от люминесценции остальной бумаги.
Наряду с основным методом исследования водяных знаков — методом изучения в проходящем свете, в настоящее время используется метод выявления водяных знаков и их имитации — радиография.
7. Определение структуры поверхности.
Нижняя сторона бумаги на бумагоделательной машине, соприкасаясь с сеткой, достаточно отчетливо отображает ее рисунок и поэтому называется сеточной. Верхняя сторона называется лицевой и является более плотной и менее капиллярной, чем сеточная.
На поверхности большинства сортов бумаги строение сетки настолько четко отображается, что ее сеточная сторона определяется при осмотре невооруженным глазом: для этого достаточно согнуть бумагу и сравнить обе поверхности при боковом освещении.
В случае когда поверхность бумаги подвергалась лощению, для определения сеточной стороны используют один из следующих методов:
• лист бумаги перегибают и сравнивают при косопадающем освещении его стороны;
• лист бумаги смачивают водой и после ее впитывания производят сравнение сторон. После смачивания бумаги водой или разбавленным раствором едкого натра бумага разрыхляется и уничтожается сглаживающее действие каландрирования.
С помощью микроскопа при увеличении 6-12× можно изучать строение и плотность сетки, а также ее дефекты.
8. Определение состава бумаги по волокну.
Определение волокнистого состава бумаги и картона является одним из важнейших испытаний, необходимых для сравнительного исследования. В зависимости от назначения бумага имеет различный состав (композицию) по волокну. Одни сорта бумаги состоят из смеси тряпичных и целлюлозных волокон, другие — из 100 % целлюлозы, третьи — из смеси целлюлозы и древесной массы и т.д.
По своему происхождению волокна, образующие композицию бумаги, подразделяются следующим образом:
Тряпичная полумасса.
А. Волокна растительного происхождения:
• волокна семенных волосков (хлопок, ваточник и др.);
• лубяные волокна (лен, пенька, джут и др.);
• волокна листового происхождения (манильская пенька, новозеландский лен и др.).
Б. Волокна животного происхождения:
• шерсть разных животных;
• сорта натурального шелка.
Целлюлоза.
А. Целлюлоза, получаемая из древесины многолетних растений:
• целлюлоза из древесины деревьев хвойных пород (ель, сосна и др.);
• целлюлоза из древесины лиственных пород (осина, тополь, береза и др.).
Б. Целлюлоза, получаемая из однолетних растений:
• целлюлоза из соломы злаков, тростника и камыша (рожь, пшеница, овес, речной тростник, камыш и др.);
• целлюлоза из других растений (льняная и пеньковая костра, хлопчатник и др.).
Древесная и соломенная масса.
A. Белая и белимая древесная масса.
Б. Бурая и химическая древесная масса.
B. Соломенная и тростниковая масса.
Прочие волокнистые материалы: (кожа, асбест, торф, стекло, синтетические волокна).
Исследование волокнистых компонентов бумаги производится путем микроскопического изучения приготовленных из нее препаратов. При этом устанавливается композиция бумаги по волокну, помол волокна, вид целлюлозы или древесной массы, степень проварки и отбелки целлюлозы, отмечается количественное соотношение различных волокон.
Для приготовления препаратов берутся соскобы волокна с различных участков бумаги, помещаются на предметное стекло в каплю дистиллированной воды, разделяются на отдельные волоконца с помощью препаровальных игл и накрываются покровным стеклом. Если возникает необходимость окрасить препарат соответствующим реактивом, то волокна предварительно осушают промаканием фильтровальной бумагой, обрабатывают 3-4 каплями реактива, вновь равномерно распределяют и накрывают покровным стеклом Избыток реактива необходимо удалить при помощи фильтровальной бумаги.
Количественное соотношение волокон, входящих в композицию бумаги, определяется путем микроскопического исследования препаратов. Препараты изучаются в нескольких направлениях при малых увеличениях (не выше 56×). Волокна подсчитываются или по методу счета или по методу точек. В первом случае определяется число волокон, находящихся в поле зрения микроскопа, а во втором — число волокон, пересекающих определенную линию в поле зрения микроскопа.
Вид волокнистых компонентов определяется по морфологическому строению и результатам микрохимических реакций — обработке волокон специальными реактивами, окрашивающими волокна в зависимости от их состава в различные цвета (в частности, реактивом хлор-цинк-йод). Метод окрашивания реактивом хлор-цинк-йод является основным и регламентируется ГОСТ).
Реактивом хлор-цинк-йод волокна окрашиваются в цвета, указанные в табл. 14.
Таблица 14. Окрашивание волокон бумаги реактивом хлор-цинк-йод
Наименование волокна Цвет волокна при воздействии реактива хлор-цинк-йод Тряпичная полумасса: а) хлопок, лен Винно-красный б) небеленый джут, кенаф Коричнево-желтый в) шерстяные волокна Желто-зеленый Целлюлоза а) целлюлоза древестная Сине-фиолетовый — в зависимости от степени проварки (чем выше степень проварки и отбелки, тем чище фиолетовый оттенок) б) целлюлоза соломенная Синий Древесная масса а) белая древесная масса Желто-оранжевый (масса из лиственных пород имеет зеленоватый оттенок) б) белимая древесная масса Лимонно-желтый с зеленоватым оттенком в) бурая и химическая древесная масса Почти коричневый в зависимости от степени пропарки Соломенная масса Пестрая окраска, участки желтые, коричневые (местами может быть зеленой и даже фиолетовой)
Морфологическое строение волокнистых материалов.
1. Целлюлоза.
A. Целлюлоза из деревьев хвойных пород характеризуется наличием широких лентовидных, длинных волокон с окаймленными порами.
Б. Целлюлоза из лиственных пород деревьев характеризуется наличием сосудов с мелкими порами.
B. Целлюлоза из соломы характеризуется наличием эпителиальных клеток пилообразно-зазубренной формы и паренхимных клеток огуречной формы.
2. Древесная масса.
А. Белая и белимая древесная масса характеризуется наличием сердцевинных лучей, направленных перпендикулярно к волокнам и образующим подобие решеток.
Б. Бурая и химическая древесная масса по своему строению приближается к целлюлозе и состоит из отдельных длинных волокон, соединенных в пучки.
3. Соломенная масса.
Соломенная масса в отличие от соломенной целлюлозы содержит большее количество зазубренных эпителиальных клеток. Часто эти клетки в бумаге соединены в широкие ленты.
9. Определение характера помола.
По степени разработанности различают очень жирный, жирный и тощий помолы, по длине — длинный, средний, короткий.
Определение степени помола волокнистых компонентов производят микроскопическим исследованием при 75-80× увеличении. При этом вид помола характеризуется следующими признаками:
• волокна тощего помола — не расщеплены на фибриллы;
• волокна жирного помола — расщеплены на фибриллы;
• волокна очень жирного помола — доведены до слизи;
• волокна длинного помола — занимают по длине больше, чем одно поле зрения;
• волокна среднего помола — занимают 1/2-2/3 поля зрения;
• волокна короткого помола — занимают 1/4 поля зрения.
10. Определение степени отбелки целлюлозы.
В основе метода определения степени отбелки целлюлозы лежит последовательное окрашивание препаратов из бумаги растворами красителей малахитовой зелени и основного фуксина. Для этого волокна помещают на предметное стекло и обрабатывают 2%-ным водным раствором малахитового зеленого красителя. Затем препарат нагревается, несколько раз промывается дистиллированной водой и высушивается. Высушенные волокна обрабатывают 1%-ным водным раствором основного фуксина. Затем волокна промывают водой, подкисленной соляной кислотой. Обработанные таким образом волокна распределяют в капле воды, накрывают покровным стеклом и исследуют под микроскопом. В результате:
