Hoe meet je pulp voor consistente vellen met een gietbak met schepraam?

Bij een handvorm om in te gieten wordt de pulp rechtstreeks in een hoog schepraam gegoten, terwijl dit in een met water gevulde bak staat. Arnold Grummers How to Make Paper beschrijft deze opstelling en maakt onderscheid met het onderdompelen van een ondiep schepraam in een pulpbak. Volg de instructies van je apparatuur voor de montage en de waterdiepte.

Houd drie metingen apart:

• Dosering droge vezels: de hoeveelheid materiaal voor papiermaken die voor één vel wordt gebruikt.
• Suspensievolume: de hoeveelheid mengsel van vezels en water die je giet.
• Grammage van het eindproduct: de massa van het gedroogde vel gedeeld door het oppervlak, uitgedrukt in gram per vierkante meter, oftewel GSM.

Het volume van de suspensie is alleen een bruikbare maat voor de dosering als de vezelconcentratie bekend en gelijkmatig is. Een kopje waterige suspensie en een kopje met geconcentreerde vezels zijn verschillende recepten. Ook als je een uitgeknepen handvol natte pulp weegt, blijft de bijdrage van het water onbekend.

Gebruik voor een eerste kalibratie één materiaal en laat decoratieve toevoegingen achterwege. Noteer de droge beginmassa als praktische receptmaat; beschrijf die niet als een laboratoriummeting van vochtvrije vezels. De documentatie van Magnolia Editions voor Magnolia PaperWeight ondersteunt het berekenen van de benodigde vezels op basis van de afmetingen van het vel en de beoogde grammage.

Kies het gewenste formaat en de grammage van het vel. Wil je gewoon een vel namaken dat je al mooi vindt, dan kun je de droge massa ervan gebruiken als startdoel voor een ander vel met dezelfde afmetingen.

Gebruik voor een rechthoekig vel:

Oppervlak in m² = breedte in cm × hoogte in cm ÷ 10.000

Beoogde velmassa in gram = oppervlak in m² × beoogde GSM

Magnolia Editions beschrijft de bijbehorende berekening van massa naar oppervlak in Magnolia PaperWeight.

Hier volgt een rekenvoorbeeld, geen universeel pulprecept. Voor een vel van 20 × 25 cm met 120 GSM:

• Oppervlak = 20 × 25 ÷ 10.000 = 0,05 m².
• Beoogde eindmassa = 0,05 × 120 = 6 g.
• Gebruik 6 g droog uitgangsmateriaal per vel als eerste proefdosering.

Meet voor je eerste schatting de werkelijke opening van het schepraam waarin het vel wordt gevormd. Meet het resulterende vel na het drogen als de exacte GSM van belang is. Bereken de werkelijke grammage aan de hand van de afmetingen van het eindproduct in plaats van ervan uit te gaan dat deze gelijk zijn aan de opening.

Beschouw de berekende dosering als een startpunt. In het uitgewerkte gietvoorbeeld van Magnolia wordt benadrukt dat je de volledige pulp moet overbrengen; ook wordt vermeld dat de luchtvochtigheid invloed heeft op de eindmassa. Controleer je proefvellen onder vergelijkbare omstandigheden voordat je het recept aanpast. Magnolia PaperWeight

Het onderstaande hulpmiddel bij je keuze is een praktische toepassing van de methode met droge vezels. Kies de methode waarmee je het makkelijkst al het materiaal kunt bijhouden dat in elk vel terechtkomt.

Jouw situatie	Aanbevolen methode	Belangrijkste aandachtspunt
Enkele vellen en droog materiaal beschikbaar	Bereid de dosering voor elk vel afzonderlijk voor	Breng de hele portie over
Meerdere vellen uit één bereide batch	Meet suspensie met een bekende concentratie af	Meng opnieuw voor elke portie
Pulp is al nat en de concentratie is onbekend	Kalibreer een afgemeten gietbeurt aan de hand van gedroogde vellen	Houd die batch ongewijzigd

Voor afzonderlijke doseringen zet je een bakje op nul op een weegschaal die in grammen meet, weeg je de droge hoeveelheid voor één vel af en bereid je die portie voor met een consistente pulpprocedure. Breng de hele portie over in het schepraam. Spoel vezels die in de voorbereidingsbak achterblijven mee in dezelfde gietbeurt.

Maak voor het afmeten van een batch al het materiaal samen klaar en bepaal het gemeten eindvolume van de suspensie na het verpulpen en overbrengen. Alleen al een bepaalde hoeveelheid water aan droog materiaal toevoegen levert niet automatisch hetzelfde eindvolume van de suspensie op.

Houd een liniaal, een weegschaal die in grammen meet, een maatbeker, een mengbak en een notitieboekje bij de gebruikelijke uitrusting voor de schepraam-bak. Kies een weegschaal met een resolutie waarmee je de verschillen kunt zien die je wilt bijhouden; een display dat op hele grammen afrondt geeft weinig detail bij het vergelijken van vellen die slechts een paar gram wegen.

Gebruik deze berekening voor de concentratie:

Concentratie in g/l = droge beginmassa in gram ÷ eindvolume van de suspensie in liter

Gietvolume in liter = gewenste dosering droge vezels in gram ÷ concentratie in g/l

Laten we het rekenvoorbeeld voortzetten: stel dat je 30 g droog materiaal voorbereidt en het eindvolume van de suspensie op 3 l brengt. De nominale concentratie is 10 g/l. Voor een dosering van 6 g heb je dus 0,6 l, ofwel 600 ml, gelijkmatig gemengde suspensie nodig.

Die batch bevat theoretisch vijf porties van 6 g, voordat er materiaal verloren gaat tijdens het overbrengen. Vul de laatste portie niet met extra water aan tot aan de maatstreep als een deel van de bedoelde pulp nog ergens anders zit. Houd rekening met het resterende materiaal of bewaar het voor een aparte proef.

Meng vóór elke meting de volledige diepte van de bak door en neem daarna meteen de portie. In Sheet Formation and Uniformity legt Hand Papermaking uit waarom roeren belangrijk is voor de verdeling van vezels en hoe vezelklonten tot een ongelijkmatige velvorming leiden. Die werkwijze toepassen op een maatbak helpt om opeenvolgende porties representatiever te maken.

Houd spoelwater apart van je concentratieberekening. Zodra je een dosering in een schenkkan hebt afgemeten, gebruik je een steeds gelijke kleine hoeveelheid spoelwater om de achtergebleven vezels in het schepraam over te brengen. Voeg je water toe aan de voorraad in de hoofdbak, pas dan de concentratie aan voordat je een volgende dosering afmeet.

Gebruik voor je kalibratievellen steeds dezelfde stappen:

1. Zet de vorm en het schepraam volgens de instructies in elkaar en plaats ze waterpas in de bak.
2. Breng het water in de bak vóór elke proef terug op hetzelfde niveau.
3. Meng de voorraad opnieuw en meet de gekozen dosering af.
4. Giet over het velvormende oppervlak en breng de resterende vezels uit de schenkkan over.
5. Verdeel de vezels terwijl ze nog in suspensie zijn, til de vorm daarna waterpas op en laat ze op steeds dezelfde manier uitlekken.
6. Koets, pers en droog elk proefvel volgens dezelfde werkwijze.

Ook bij gelijke vezeldoseringen moeten de vezels gelijkmatig over de vorm worden verdeeld. Hand Papermaking beschrijft korte bewegingen in beide richtingen om klonten tijdens het uitlekken uiteen te halen en legt uit dat verder schudden de vorming niet meer verbetert zodra het vrije water van het oppervlak verdwenen is. Pas dat timingprincipe toe bij het vormen van je ingietvellen. Sheet Formation and Uniformity

Richt je bij de eerste proef op een herhaalbare gietbeurt en een vorm die waterpas wordt opgetild. Verander de dosering, de mengroutine en de droogmethode niet allemaal tegelijk; anders kun je niet zien welke aanpassing heeft geholpen.

Maak drie proefvellen met dezelfde dosering. Laat ze volledig drogen en weeg ze onder vergelijkbare omstandigheden binnenshuis. Noteer de massa en afmetingen van elk vel en bekijk de velvorming met licht erachter. Doorgelaten licht maakt een ongelijkmatige vezelverdeling zichtbaar, zoals beschreven in Sheet Formation and Uniformity.

Gebruik deze praktische diagnosevolgorde:

• De massa’s zijn vergelijkbaar en allemaal lager dan je doel: controleer of al het materiaal is overgebracht en probeer daarna een grotere dosering.
• De massa’s zijn vergelijkbaar en allemaal hoger dan je doel: probeer een kleinere dosering.
• De massa’s lopen sterk uiteen: herhaal de meng- en meetprocedure voordat je de nominale dosering verandert.
• De massa’s zijn vergelijkbaar, maar de velvorming is vlekkerig: richt je op de verdeling en het uitlekken.

Stel als rekenvoorbeeld dat een gietbeurt van 600 ml een gemiddelde eindmassa van 5,4 g oplevert en je doel 6 g is. Ervan uitgaande dat de pulp, het overbrengen en de vormprocedure gelijk blijven:

Volume voor de volgende proef = 600 × 6 ÷ 5,4 ≈ 667 ml

Deze evenredige aanpassing is een schatting voor de volgende proef. Maak nog een kleine reeks en controleer de vellen. Als je begon met natte pulp waarvan de concentratie onbekend was, kan dezelfde aanpak een bruikbaar batchespecifiek recept opleveren zonder te beweren dat de concentratie droge vezels bekend is.

Houd een beknopt recept bij met daarin het materiaal, de droge beginmassa indien bekend, het eindvolume van de voorraad, de opening van het schepraam, de afgemeten gietportie, de mengroutine en de pers- en droogmethode. Noteer ook de eindmassa en afmetingen van elke proef. Geef onbekende hoeveelheden duidelijk als onbekend aan in plaats van ze met schattingen in te vullen.

Kalibreer opnieuw als je het materiaal of de bereidingswijze verandert. Bewaar een geslaagd vel bij het recept, zodat je zowel het gewicht als het uiterlijk kunt vergelijken. Een herhaalbaar resultaat krijg je met een afgemeten dosering, volledig overgebracht materiaal en een vormroutine die je opnieuw kunt uitvoeren — gevolgd door een controle van het afgewerkte vel waaruit blijkt of het recept moet worden aangepast.

• Arnold Grummer’s Paper Making — How to Make Paper
• Magnolia Editions — Magnolia PaperWeight
• Hand Papermaking — Sheet Formation and Uniformity