FP - Física del Papel y Evaluación de las Propiedades de Productos Papeleros

Transcripción

1 Unidad responsable: Unidad que imparte: Curso: Titulación: Créditos ECTS: EET - Escuela de Ingeniería de Terrassa ETP - Departamento de Ingeniería Textil y Papelera MÁSTER UNIVERSITARIO EN INGENIERÍA DE TECNOLOGÍAS DE MATERIALES FIBROSOS (Plan 2012). (Unidad docente Optativa) 5 Idiomas docencia: Castellano, Inglés Profesorado Responsable: Otros: Antonio Luis Torres Lopez M. Blanca Roncero Vivero, Oriol Cusola Aumedes Capacidades previas No es necesario ningún requisito previo. Competencias de la titulación a las cuales contribuye la asignatura Específicas: 2. METMF_Capacidad para realizar la planificación estratégica y aplicarla a sistemas de producción, de calidad y de gestión medioambiental en el ámbito de la Ingeniería Textil, Papelera y Gráfica, y del Cuero. 3. METMF_Capacidad de ejercer funciones de dirección general, dirección técnica y dirección de proyectos I+D+i en plantas, empresas y centros tecnológicos en el ámbito de la Ingeniería Textil, Papelera y Gráfica, y del Cuero. Metodologías docentes La asignatura se organiza combinando clases de teoría y prácticas de laboratorio (MD1. Sesión expositiva participativa de contenidos teóricos o prácticos; MD4. Prácticas de laboratorio o de taller tutorizadas). En las clases prácticas de laboratorio el alumno -en grupos reducidos y de forma guiada- toma contacto con los diversos aparatos y técnicas de laboratorio para hacer determinaciones relativas a las propiedades de los papeles y extraer la información pertinente para elaborar un trabajo técnico. Objetivos de aprendizaje de la asignatura Proporcionar una visión general de las características tecnológicas más importantes del papel. Estudiar el papel como una estructura física fibrosa, y estudiar la interrelación y la evaluación de sus propiedades físico-mecánicas y ópticas desde el punto de vista teórico y práctico. Horas totales de dedicación del estudiantado Dedicación total: 125h Horas grupo grande: 0h 0.00% Horas grupo mediano: 0h 0.00% Horas grupo pequeño: 45h 36.00% Horas actividades dirigidas: 0h 0.00% Horas aprendizaje autónomo: 80h 64.00% 1 / 10

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3 Contenidos Tema 1. Características del papel como estructura fibrosa. El papel como estructura fibrosa. La fibra y la estructura fibrosa. Formación de la hoja: caras del papel; dirección máquina y transversal. Grado de orientación de la fibra. Tipos de papeles. Tema 2. Interacciones entre el papel y la humedad. Interacciones entre el papel y la humedad. Estabilidad dimensional. Factores que afectan a la estabilidad dimensional. Efecto de histéresis. Papeles que requieren estabilidad dimensional. Características de la fibra y la hoja que afectan a la estabilidad dimensional. Anisotropía en la estabilidad dimensional. Ondulado (Curl y Cockling). Tema 3. Propiedades básicas del papel. Gramaje, Espesor, Densidad aparente, Factores que afectan a la densidad, Relación entre la densidad y otras propiedades de la hoja. 3 / 10

4 Tema 4. Estructura porosa del papel. Estructura porosa del papel. Porosidad superficial e interna. Caracterización de la estructura porosa del papel. Distribución del tamaño. Factores que influyen. Flujo de fluidos a través del papel. Medida de la porosidad. Relación entre la porosidad y otras propiedades de la hoja. Tema 5. Flujo de fluidos a través del papel. Flujo de fluidos a través del papel. Relación entre permeabilidad geométrica y porosidad. Medida de la permeabilidad. Permeabilímetros. Tema 6. Lisura y Rugosidad. Medida de la lisura. Factores que afectan a la lisura. 4 / 10

5 Tema 7. Propiedades de resistencia del papel: Comportamiento del papel a la tracción. Dedicación: 12h Grupo grande/teoría: 4h Aprendizaje autónomo: 8h Relación tensión deformación. Resistencia a la tracción. Factores que afectan a la resistencia a la tracción. Alargamiento. Tracción en húmedo. Cálculo del módulo elástico a tracción. Energía absorbida por tracción (TEA). Resistencia a la tracción Zero Span. Resistencia a la tracción en dirección al espesor. Comportamiento a la compresión. Tema 8. Otras propiedades de resistencia del papel. Dedicación: 6h Aprendizaje autónomo: 4h Resistencia al estallido. Variables y factores que afectan al estallido. Resistencia al desgarro. Resistencia al desgarro interno. Factores que afectan al desgarro. Resistencia al plegado. Factores que afectan al plegado. Tema 9. Propiedades de resistencia del papel: Rigidez Rigidez. Medida de la rigidez. Factores que afectan a la rigidez. Cálculo del módulo elástico a flexión. 5 / 10

6 Tema 10. Propiedades ópticas del papel: Conceptos básicos Dedicación: 9h Grupo grande/teoría: 3h Aprendizaje autónomo: 6h Introducción y definiciones. Percepción del color. Fuentes de energía radiante. Iluminantes. Tema 11. Propiedades ópticas del papel: Factores de reflectancia Dedicación: 9h Grupo grande/teoría: 3h Aprendizaje autónomo: 6h Factores de reflectancia. Medida de la reflectancia. Colorímetros y espectrofotómetros. Valores triestímulo. Coordenadas cromáticas. Espacios CIE L*a*b* y CIE L*C*h. Medida del color. Tema 12. Propiedades ópticas del papel: Medida y evaluación instrumental Dedicación: 7h Aprendizaje autónomo: 5h Grado de blanco. Medida de la Blancura ISO. Importancia y factores que influyen en la Blancura ISO. Medida de la Blancura CIE. Fluorescencia. Factor de reflectancia luminosa. Opacidad. Factores que influyen en la opacidad. Brillo. Factores que influyen en el brillo. Normativa. 6 / 10

7 Tema 13. Propiedades ópticas: Difusión de la luz en el papel Dedicación: 7h Aprendizaje autónomo: 5h Coeficientes de Kubelka-Munk. Espesor óptico. Transferencia de la radiación en un medio difusor: Aplicación a las propiedades ópticas del papel. 7 / 10

8 Planificación de actividades PRÁCTICA 1: PROPIEDADES ESTRUCTURALES Y BÁSICAS. Dedicación: 3h Grupo pequeño/laboratorio: 1h Aprendizaje autónomo: 2h Anisotropía del papel. Gramaje. Espesor. Densidad y volumen específico. Objetivos específicos: AF2 Trabajo práctico individual o en grupo, realizado en el aula, en el laboratorio o planta piloto. AF7 Realización de un trabajo científico-técnico PRÁCTICA 2: PERMEABILIDAD AL AIRE Y LISURA DE LOS PAPELES. Dedicación: 8h Grupo pequeño/laboratorio: 3h Aprendizaje autónomo: 5h Métodos por fuga de aire Bekk, Bendtsen y Gurley. Objetivos específicos: AF2 Trabajo práctico individual o en grupo, realizado en el aula, en el laboratorio o planta piloto. AF7 Realización de un trabajo científico-técnico PRÁCTICA 3: COMPORTAMIENTO A LA TRACCIÓN. Dedicación: 10h Grupo pequeño/laboratorio: 4h Aprendizaje autónomo: 6h Reogramas de tracción. Alargamiento. Influencia Velocidad/Distancia. Anisotropías dirección máquina (DM) y transversal (DT). Objetivos específicos: AF2 Trabajo práctico individual o en grupo, realizado en el aula, en el laboratorio o planta piloto. AF7 Realización de un trabajo científico-técnico PRÁCTICA 4: OTRAS PROPIEDADES MECÁNICAS. Dedicación: 9h Grupo pequeño/laboratorio: 3h Aprendizaje autónomo: 6h Resistencia al estallido. Resistencia al desgarro. Resistencia al plegado. Objetivos específicos: AF2 Trabajo práctico individual o en grupo, realizado en el aula, en el laboratorio o planta piloto. AF7 Realización de un trabajo científico-técnico 8 / 10

9 PRÁCTICA 5: PROPIEDADES ÓPTICAS Dedicación: 10h Grupo pequeño/laboratorio: 4h Aprendizaje autónomo: 6h Determinación de la blancura, opacidad y fluorescencia con espectrofotómetro. Determinación del color con espectrofotómetro. Determinación de la brillantez. Objetivos específicos: AF2 Trabajo práctico individual o en grupo, realizado en el aula, en el laboratorio o planta piloto. AF7 Realización de un trabajo científico-técnico EXAMEN PARCIAL Prueba individual y por escrito sobre los contenidos de los temas 1, 2, 3, 4, 5, 6 y 7. EXAMEN FINAL Prueba individual y por escrito sobre los contenidos de los temas 8, 9, 10, 11, 12 y 13. Sistema de calificación La nota final del curso depende de los siguientes actos valorativos: - Actividad 1(EV1: Pruebas escritas de control de conocimientos): Examen parcial: 30% - Actividad 2(EV2: Evaluación de prácticas de laboratorio mediante informes escritos y presentaciones orales): Actividades prácticas: 40% - Actividad 3 (EV1: Pruebas escritas de control de conocimientos): Examen final: 30% Todos aquellos estudiantes/as que no puedan asistir a la primera actividad (Examen parcial), o que lo suspendan, tendrán la opción de recuperarla el día que se realice la tercera actividad (Examen final). Normas de realización de las actividades Los informes de los trabajos técnicos fruto de las actividades prácticas se realizarán individualmente y por escrito. Es condición necesaria para superar la asignatura la realización de las prácticas de laboratorio y presentar los informes correspondientes. 9 / 10

10 Bibliografía Básica: Professors de l'assignatura. Apunts del professorat dipositats a ATENEA. Ek, M.; Gellerstedt, G.; Henriksson, G.. Pulp and Paper Chemistry and Technology: Vol. 4 Paper Products Physics and Technology.. Berlin: Walter de Gruyter, ISBN Complementaria: Levlin, J.A.; Söderhjelm, L.. Pulp and Paper Testing (Papermaking Science and Technology Book 17).. Helsinki: FapetOy, ISBN Niskanen, K.. Paper Physics (Papermaking Science and Technology Book 16). Helsinki: FapetOy, ISBN Astals, F.. Análisis de las Propiedades del Papel.. Barcelona: Tecnoteca, ISBN Otros recursos: 10 / 10