Как отмерять бумажную массу для получения одинаковых листов в форме с высокой рамкой

В ручную форму с высокой рамкой бумажную массу заливают прямо внутрь рамки, пока форма стоит в наполненном водой поддоне. В инструкции Arnold Grummer Как сделать бумагу описана такая конструкция и объясняется, чем она отличается от погружения низкой рамки в чан с массой. При сборке оборудования и выборе уровня воды следуйте инструкции к нему.

Разделяйте три показателя:

• Доза сухого волокна: количество материала для изготовления бумаги, отведенное на один лист.
• Объем суспензии: количество смеси волокна и воды, которое вы заливаете.
• Граммаж готового листа: масса высушенного листа, деленная на его площадь, в граммах на квадратный метр, или GSM.

Объем суспензии становится полезной мерой дозы только тогда, когда концентрация волокна известна и равномерна. В чашке водянистой суспензии и в чашке концентрированной волокнистой массы будут разные рецептуры. Взвешивание отжатой горсти влажной массы тоже не позволяет узнать, сколько в ней воды.

Для первоначальной калибровки используйте один материал и не добавляйте декоративные элементы. Запишите исходную массу сухого материала как практическую меру рецепта; не называйте ее лабораторным измерением волокна без влаги. В документации Magnolia Editions к Magnolia PaperWeight описан расчет необходимого количества волокна по размерам листа и целевому граммажу.

Выберите целевой размер листа и граммаж. Если вы хотите повторить уже понравившийся вам лист, его сухая масса может стать отправной точкой для следующего листа того же размера.

Для прямоугольного листа используйте формулы:

Площадь в м² = ширина в см × высота в см ÷ 10 000

Целевая масса листа в граммах = площадь в м² × целевой GSM

В Magnolia PaperWeight Magnolia Editions объясняет соответствующий расчет массы по площади.

Вот пример расчета, который служит иллюстрацией, а не универсальным рецептом бумажной массы. Для листа размером 20 × 25 см при 120 GSM:

• Площадь = 20 × 25 ÷ 10 000 = 0,05 м².
• Целевая масса готового листа = 0,05 × 120 = 6 г.
• Для первой попытки возьмите 6 г сухого исходного материала на лист.

Для первоначальной оценки измерьте фактический проем рамки, в котором формируется лист. После сушки измерьте полученный лист, если вам важен точный GSM. Рассчитайте фактический граммаж по размерам готового листа, а не по размеру проема.

Считайте рассчитанную дозу отправной точкой. В примере заливки Magnolia подчеркивается важность переноса всей массы; также отмечается, что влажность влияет на массу готового листа. Прежде чем менять рецепт, проверьте пробные листы при сопоставимых условиях. Magnolia PaperWeight

Ниже приведена практическая рекомендация по применению подхода с сухим волокном. Выберите метод, с помощью которого проще всего учесть весь материал, попадающий в каждый лист.

Ваша ситуация	Рекомендуемый способ	Главное условие
Нужно сделать несколько листов, сухой материал под рукой	Подготовить отдельную дозу для каждого листа	Перенести всю порцию
Нужно сделать несколько листов из одной подготовленной партии	Отмерять суспензию известной концентрации	Перемешивать перед каждой порцией
Масса уже влажная, а ее концентрация неизвестна	Откалибровать отмеренный объем по высушенным листам	Не менять состав этой партии

Для отдельных доз поставьте емкость на граммовые весы и обнулите их, взвесьте сухой материал для одного листа и подготовьте порцию, каждый раз используя одинаковую процедуру размола. Перенесите всю порцию в рамку. Сполосните волокна, оставшиеся в емкости для подготовки, в ту же заливку.

При работе с партией подготовьте весь материал вместе и установите итоговый объем суспензии после размола и переноса. Если просто добавить к сухому материалу заданный объем воды, итоговый объем суспензии не будет известен.

Держите рядом с обычным оборудованием для формы с рамкой линейку, граммовые весы, мерный кувшин, емкость для перемешивания и блокнот. Выберите весы с такой точностью, чтобы они показывали различия, которые вы собираетесь отслеживать: если они округляют результат до целого грамма, то разница между листами массой всего в несколько граммов будет почти незаметна.

Используйте следующие формулы для расчета концентрации:

Концентрация в г/л = масса исходного сухого материала в граммах ÷ итоговый объем суспензии в литрах

Объем заливки в литрах = нужная доза сухого материала в граммах ÷ концентрация в г/л

Продолжим пример: допустим, вы подготовили 30 г сухого материала и довели итоговый объем суспензии до 3 л. Номинальная концентрация составляет 10 г/л. Значит, для дозы 6 г потребуется 0,6 л, или 600 мл, равномерно перемешанной суспензии.

До потерь при переносе такой партии хватит на пять расчетных порций по 6 г. Не доливайте воду до нужной отметки для последней порции, если часть нужной массы осталась в другом месте. Учтите остаток или оставьте его для отдельной пробной заливки.

Перед каждым отмериванием перемешивайте содержимое емкости на всю глубину, а затем сразу отбирайте порцию. В статье Hand Papermaking Формирование листа и равномерность объясняется, почему перемешивание помогает распределить волокна и как их комки приводят к неравномерному формированию листа. Если применить этот принцип к емкости для отмеривания, последовательные порции будут более однородными.

Не включайте воду для ополаскивания в расчет концентрации. После того как вы отмерили дозу в емкость для переноса, каждый раз одинаково ополаскивайте ее небольшим количеством воды, чтобы перенести оставшиеся волокна в рамку. Если вы долили воду в основную емкость с суспензией, пересчитайте ее концентрацию, прежде чем отмерять следующую дозу.

Для пробных листов соблюдайте одну и ту же последовательность действий:

1. Соберите форму с рамкой согласно инструкции и установите ее ровно в поддон.
2. Перед каждой пробной заливкой доводите уровень воды в поддоне до той же отметки.
3. Перемешайте массу и отмерьте выбранную дозу.
4. Заливайте ее по всей площади формования листа, затем перенесите в форму волокна, оставшиеся в емкости.
5. Распределите волокна, пока они еще находятся во взвешенном состоянии, затем ровно поднимите форму и дайте воде стечь одинаковым образом.
6. Переложите каждый пробный лист на подложку, спрессуйте и высушите по одной и той же процедуре.

Даже при одинаковой дозе волокон их нужно равномерно распределить по форме. В статье Hand Papermaking рекомендуется выполнять короткие движения в обоих направлениях, чтобы разбить комки во время стекания воды. Также там объясняется, что после исчезновения свободной воды с поверхности дополнительное встряхивание уже не улучшит формирование листа. Учитывайте этот принцип при формовании листов методом заливки. Формирование листа и равномерность

При первой пробе главное — заливать массу и поднимать форму одинаковым образом. Не меняйте одновременно дозу, способ перемешивания и сушку, иначе вы не поймете, какое изменение помогло.

Сделайте три пробных листа с одинаковой дозой. Дайте им полностью высохнуть и взвесьте их при сопоставимых комнатных условиях. Запишите массу и размеры каждого, затем проверьте равномерность формирования, подсветив лист с обратной стороны. Проходящий свет показывает неравномерное распределение волокон, как описано в статье Формирование листа и равномерность.

Используйте эту практическую схему диагностики:

• Масса всех листов примерно одинакова, но ниже целевой: проверьте, полностью ли вы перенесли массу, а затем попробуйте увеличить дозу.
• Масса всех листов примерно одинакова, но выше целевой: попробуйте уменьшить дозу.
• Масса листов сильно различается: повторите процедуру перемешивания и отмеривания, прежде чем менять номинальную дозу.
• Масса листов примерно одинакова, но формирование неравномерное: сосредоточьтесь на распределении волокон и технике стекания воды.

Рассмотрим пример корректировки: допустим, после заливки 600 мл средняя масса готового листа составляет 5,4 г, а ваша цель — 6 г. Если масса та же, перенос проходит таким же образом и процедура формования не меняется, рассчитайте объем следующей заливки так:

Объем следующей заливки = 600 × 6 ÷ 5,4 ≈ 667 мл

Эта пропорциональная корректировка дает ориентировочный объем для следующей пробы. Сделайте еще небольшую партию листов и проверьте результат. Если изначально у вас была влажная масса неизвестной концентрации, таким же способом можно подобрать полезный рецепт для конкретной партии, не заявляя, что концентрация сухого волокна известна.

Составьте краткий рецепт: материал, исходная масса сухого материала (если известна), итоговый объем массы, проем рамки, объем заливки, способ перемешивания, метод прессования и сушки. Добавьте массу и размеры каждого пробного листа. Явно указывайте неизвестные величины, не подменяя их предположениями.

Повторите калибровку, если изменились материал или способ подготовки. Храните удачный лист вместе с рецептом, чтобы сравнивать его массу и внешний вид. Чтобы повторять результат, отмеряйте нужную дозу, полностью переносите ее и каждый раз одинаково формуйте лист. Затем проверяйте готовый лист и корректируйте рецепт, если нужно.

• Arnold Grummer’s Paper Making — Как сделать бумагу
• Magnolia Editions — Magnolia PaperWeight
• Hand Papermaking — Формирование листа и равномерность