СРАВНЕНИЕ СВОЙСТВ ОБРАЗЦОВ БУМАГИ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ РАЗРАБОТАННЫХ КАНИФОЛЬНЫХ ЭМУЛЬСИЙ И ИМПОРТНЫХ АНАЛОГОВ

УДК 676.085.2

  • 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

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

  • 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

  • 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

DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2023-265-1-6

Ключевые слова: канифольная эмульсия, модифицирование, волокнистая суспензия, бумагообразующие свойства, разрывная длина.

Для цитирования: Черная Н. В., Герман Н. А., Чернышева Т. В., Мисюров О. А., Дашкевич С. А. Сравнение свойств образцов бумаги при использовании разработанных канифольных эмульсий и импортных аналогов // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2023. № 1 (265). С. 55–61.DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2023-265-1-6.

Аннотация

Целью исследования является изучение влияния разработанных новых образцов канифольных эмульсий (КЭ) на бумагообразующие свойства проклеенных волокнистых суспензий в сравнении с прочностными характеристиками исходных (непроклеенных) образцов и образцов сравнения, содержащих известный аналог (канифольную эмульсию ТМ).

Установлено, что гидрофобность образцов бумаги и элементарных слоев картона, содержащих разработанные канифольные эмульсии (образцы 4−16 получены с использованием стабилизирующих веществ: ПАВ, латексная дисперсия, казеинат аммония в определенных концентрациях) в количестве 2 ≤ R ≤ 4% от а. с. в., достигает высоких значений (15–25 г/м2 ). По сравнению с образцом ТМ разрушающее усилие в сухом состоянии и разрывная длина возрастают на 10−30 и 16−35% соответственно. По сравнению с первоначальной прочностью непроклеенных образцов бумаги и элементарных слоев картона разрушающее усилие в сухом состоянии приближается к исходным значениям (48 Н) для образцов 5 (45 Н) и 13 (47 Н); разрывная длина максимально приближается к исходным значениям (6100 м) и достигает 6040 м (образец 5) или превосходит 6210 м (образец 13).

Сопоставительный анализ результатов исследования свидетельствует о положительном влиянии разработанных канифольных эмульсий на бумагообразующие свойства проклеенных волокнистых суспензий, которые улучшились на 10−35%. При этом достигнута компенсация нежелательной потери прочности на 23−32%, сопровождающаяся при использовании известного аналога канифольной эмульсии ТМ.

Этот положительный эффект имеет важное практическое значение. Разработанная технология относится к ресурсосберегающей, поскольку исчезает необходимость специального использования упрочняющих веществ.

Скачать

Список литературы

  1. Фляте Д. М. Технология бумаги. М.: Лесная пром-сть, 1988. 440 с.
  2. Черная Н. В., Ламоткин А. И. Проклейка бумаги и картона в кислой и нейтральной средах. Минск: БГТУ, 2003. 345 с.
  3. Черная Н. В. Теория и технология клееных видов бумаги и картона: монография. Минск: БГТУ, 2009. 394 с.
  4. Хованский В. В., Дубовый В. К., Кейзер П. М. Применение химических вспомогательных веществ в производстве бумаги и картона. СПб.: СПбГТУРП, 2013. 151 с.
  5. Bicu I. Water soluble polymers from Diels-Alder adducts of abietic acid as paper additives // Macromol. Mater. Eng. 2000. No. 280/281. P. 47–53. DOI: 10.1002/1439-2054(20000801)280:1<47::AID-MAME47>3.0.CO;2-%23.
  6. Шабиев Р. О., Смолин А. С. Анализ электрокинетических параметров бумажной массы. СПб.: СПбГТУРП, 2012. 80 с.
  7. Кожевников С. Ю., Ковернинский И. Н. Межволоконные электростатические связи в бумаге // Химия растительного сырья. 2012. № 3. С. 197–202.
  8. Черная Н. В. Концептуальное развитие теории и технологии проклейки бумаги и картона гидродисперсиями модифицированной канифоли в режиме гетероадагуляции пептизированных частиц // Полимерные материалы и технологии. 2015. Т. 1, № 1. С. 76–90.
  9. Технология целлюлозно-бумажного производства: в 3 т. / редкол.: П. С. Осипов [и др.]. СПб.: Политехника, 2006. Т. 2: Производство бумаги и картона. Ч. 2: Основные виды и свойства бумаги, картона, фибры и древесных плит. 499 с.
  10. Кожевников С. Ю., Ковернинский И. Н. Химия и технология «СКИФ» для бумаги. М.: МГУЛ, 2010. 91 с.
  11. Kotitschke G. “Triple star” – The State of the Art and Most Efficient Production Line in the World for Woodfree Cjfted Papers. New York: Voith, 2002. 186 p.
  12. Paper Testing and Process Optimization. URL: http://new.abb.com/pulp-paper/abb-in-pulp-and-paper/products/lorentzen-wettre-products.html (date of access: 15.11.2022).
  13. Eklund R. Die Vorgange unter dem Schaber beim Glattachaber-Streichen // Wochenblatt für Papierfabrikation. 1978. No. 18. P. 709–714.
  14. Повышение качества бумаги из макулатуры химическими функциональными веществами / А. А. Остапенко [и др.] // Химия растительного сырья. 2012. № 1. С. 187–190.
  15. Мишурина О. А., Ершова О. А. Способы гидрофобизации и упрочнения композиционных целлюлозных материалов из вторичного сырья // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 10. С. 363–366.
  16. Химия бумаги: исследование действия упрочняющих и обезвоживающих добавок / З. О. Шабиев [и др.] // Химия растительного сырья. 2014. № 4. С. 263–270. DOI: 10.14258/jcprm.201404383.
  17. Zholnerovich N. V., Nicolaychik I. V., Chernaya N. V. Influence of urea-formaldehyde oligomer composition on technical paper properties // Proceedings of BSTU. 2014. No. 4, Chemistry, Organic Substances Technology and Biotechnology. P. 125–127.
Поступила 15.11.2022