СВОЙСТВА МЕЛОВАННЫХ ВИДОВ БУМАГИ И КАРТОНА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВИДА И СОДЕРЖАНИЯ СВЯЗУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ В НАНЕСЕННОМ ПОКРЫТИИ

УДК 676.262.014

  • Черная Наталья Викторовна – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры химической переработки древесины. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: chornaya@belstu.by

  • Карпова Светлана Валерьевна – ассистент кафедры химической переработки древесины. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: aspirantura.bgtu@tut.by

  • Мисюров Олег Александрович – аспирант кафедры химической переработки древесины. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: omisurov@mail.ru

  • Гордейко Светлана Александровна – кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры химической переработки древесины. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: sveta_gordeiko@mail.ru

  • Чернышева Тамара Владимировна – старший научный сотрудник кафедры химической переработки древесины. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: chernysheva@belstu.by

  • Дашкевич Светлана Аркадьевна – стажер младшего научного сотрудника кафедры химической переработки древесины. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: Dashkevich@belstu.by

Ключевые слова: карбамидоформальдегидный олигомер, крахмал окисленный, натрийкарбоксиметилцеллюлоза, казеиновый клей, латекс, меловальная паста, бумага, картон, белизна, гладкость, стойкость поверхности к выщипыванию, прочность, гидрофобность.

Для цитирования: Черная, Н. В. Свойства мелованных видов бумаги и картона в зависимости от вида и содержания связующих веществ в нанесенном покрытии / Н. В. Черная [и др.] // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. - Минск : БГТУ, 2020. - № 1. – С. 160-172.

Аннотация

Установлено, что замена в рецептуре меловальных паст «комплекса» природных связующих веществ, в состав которого входят крахмал окисленный (1,0–3,0 мас. ч.), натрийкарбоксиметилцеллюлоза (0,5–1,0 мас. ч.) и казеиновый клей (1,0–3,0 мас. ч.), на одно синтетическое – карбамидиформальдегидный олигомер КФО, впервые синтезированный на кафедре химической переработки древесины БГТУ, позволяет улучшить свойства мелованных видов бумаги и картона на 3–8%. Об этом свидетельствуют улучшение их белизны на 1–4%, повышение гладкости на 4–13 с, увеличение стойкости поверхности к выщипыванию на 0,1–0,2 мм и возрастание прочности (разрывной длины и сопротивления излому на 50–130 м и 1–2 ч. д. п. соответственно). При этом гидрофобность мелованных видов бумаги и картона, характеризуемой впитываемостью при одностороннем смачивании, снижается на 2–3 г/м2 .

Показано, что количество КФО в рецептуре меловальной пасты не превышает содержания традиционно используемого природного «комплекса» и находится в пререлах 2,5–7,0 мас. ч. Применение КФО дополнительно позволяет исключить антисептик (0,10–0,20 мас. ч.) из рецептуры меловальной пасты, что обусловлено отсутствием в ней природного «комплекса». Меловальные пасты, содержащие КФО, имеют свойства, удовлетворяющие современным требованиям: вязкость по ВЗ-4 – 13–17 с, содержание сухих веществ – 50–54% и рН – 9,0–10,5.

Применение синтетических связующих веществ вместо природных позволяет развивать перспективное направление в технологии мелования бумаги и картона, основанное, во-первых, на снижении массоемкости нанесенного покрытия и, во-вторых, на экономии связующих веществ в рецептурах меловальных паст за счет повышения их функциональных свойств.

Скачать

Список литературы

  1. Технология целлюлозно-бумажного производства. В 3 т. Т. II. Производство бумаги и картона. Ч. 2. Основные виды и свойства бумаги, картона, фибры и древесных плит / ВНИИБ; П. С. Осипов [и др.]. СПб.: Политехника, 2006. 499 с.
  2. Черная Н. В. Теория и технология клееных видов бумаги и картона: монография. Минск: БГТУ, 2009. 394 с.
  3. Кожевников С. Ю., Ковернинский И. Н. Химия и технология «СКИФ» для бумаги. М.: МГУЛ, 2010. 91 с.
  4. Хованский В. В., Дубовый В. К., Кейзер П. М. Применение химических вспомогательных веществ в производстве бумаги и картона: учеб. пособие. СПб.: СПб ГТУРП, 2013. 151 с.
  5. Water soluble polymers from Diels-Alder adducts of abietic acid as paper additives Bicu I. // Macromol. Mater. Eng. 2000. No. 280/281. P. 47–53.
  6. Шабиев Р. О., Смолин А. С. Анализ электрокинетических параметров бумажной массы: учеб. пособие. СПб.: СПб ГТУРП, 2012. 80 с.
  7. Кожевников С. Ю., Ковернинский И. Н. Межволоконные электростатические связи в бумаге // Химия растительного сырья. 2012. № 3. С. 197–202.
  8. Бондарев А. И. Производство бумаги и картона с покрытием. М.: Лесная промышленность, 1985. 192 с.
  9. Киппхан Г. Энциклопедия по печатным средствам информации. Технология и способы производства; пер. с нем. М.: МГУП, 2003. 1280 с.
  10. Kotitschke G. “Triple star” – The State of the Art and Most Efficient Production Line in the World for Woodfree Cjfted Papers. Voith, 2002. 186 p.
  11. Остреров М. А., Курятников А. Б., Кудряшова Г. И. Факторы, определяющие качество прохождения бумаги через печатную машину // Целлюлоза. Бумага. Картон, 1993. № 1. С. 26–27.
  12. Loretzen & Wetter. Paper Testing and Process Optimization. L & Handbook, 2000. 218 p.
  13. Eklund. Die Vorgange unter dem Schaber beim Glattachaber-Streichen // Wochenblatt für Papierfabrikation. 1978. Nо. 18. S. 709–714.
  14. Елисеева В. И. Полимерные дисперсии. М.: Химия, 1980. 295 с.
  15. Блинкова Т. Ф., Бондарев А. И. Новые бутадиенстирольные латексы для покрытий мелованной бумаги // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1987. № 2. С. 5–9.
  16. Терехина И. Л. Использование сополимеров на основе винилацетата в качестве связующих покрытий мелованной бумаги: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.21.03. М., 1983. 18 с.
  17. Влияние массоемкости и состава элементарных слоев полиграфического картона на его потребительские свойства / Н. В. Черная [и др.] // Технология органических веществ: материалы 83-й науч.-техн. конф. профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (с междунар. участием), Минск, 4–15 февр. 2019 г. Минск: БГТУ, 2019. С. 36–38.
  18. Влияние рецептуры меловальной пасты на свойства полиграфического картона / Н. В. Черная [и др.] // Технология органических веществ: материалы 83-й науч.-техн. конф. профессорскопреподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов (с междунар. участием), Минск, 4–15 февр. 2019 г. Минск: БГТУ, 2019. С. 39–41.
  19. Жолнерович Н. В., Черная Н. В., Кот Ю. В. Влияние композиционного состава меловальной пасты на свойства мелованной бумаги // Труды БГТУ. Сер. IV. Химия, технология орган. веществ и биотехнология, 2010. Вып. XVIII. С. 193–196.
  20. Влияние композиционного состава меловальной пасты на свойства полиграфических видов бумаги / Т. В. Попеня [и др.] // Труды БГТУ. Сер. IV. Химия, технология орган. веществ и биотехнология, 2011. Вып. XIХ. С. 152–154.
  21. Zholnerovich N. V., Nicolaychik I. V., Chernaya N. V. Influence of urea-formaldehyde oligomer composition on technical paper properties // Proceeding of BSTU. No. 4. Chemistry, Organic Substances Technology and Biotechnology. 2014. P. 125–127.
  22. Жолнерович Н. В., Николайчик И. В., Черная Н. В. Повышение эффективности применения карбамидоформальдегидных олигомеров в производстве технических видов бумаги из вторичного волокнистого сырья // Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов: материалы III Междунар. науч.-техн. конф., Архангельск, 9–11 сент. 2015 г. / Северный Арктический федерат. ун-т имени М. В. Ломоносова. Архангельск: ИД САФУ, 2015. С. 224–229.
  23. Карпова С. В., Черная Н. В. Изучение свойств мелованной бумаги при замене природного связующего на новое синтетическое // Химия и химическая технология переработки растительного сырья: материалы докладов Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 10–15 окт. 2018 г. Минск: БГТУ, 2018. С. 187–191.
Поступила 04.11.2019