ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОФОБИЗИРУЮЩЕГО ДЕЙСТВИЯ РАЗРАБОТАННЫХ КАНИФОЛЬНЫХ ЭМУЛЬСИЙ НА БУМАГУ И КАРТОН

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/10.52065/2520-2669-2023-265-1-7

Ключевые слова: канифольная эмульсия, смоляные кислоты, модифицирование, нейтрализация, стабилизация, дисперсная система, гидрофобизирующие свойства.

Для цитирования: Черная Н. В., Герман Н. А., Чернышева Т. В., Мисюров О. А., Дашкевич С. А. Исследование гидрофобизирующего действия разработанных канифольных эмульсий на бумагу и картон // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2023. № 1 (265). С. 62–70. DOI: https://doi.org/10.52065/2520-2669-2023-265-1-7.

Аннотация

Статья посвящена изучению способов повышения гидрофобности бумаги и картона за счет улучшения гидрофобизирующих свойств новых канифольных эмульсий (КЭ), полученных на основе канифольных модифицированных продуктов. Новые высокосмоляные и нейтральные канифольные эмульсии отличаются структурой частиц дисперсной фазы за счет использования в КЭ стабилизирующих веществ различной природы: крахмала модифицированного МК-1, ПАВ, латексной дисперсии, казеината аммония. Исследования проводились в сравнении с известными аналогами, не содержащими стабилизирующего вещества.

Химическая природа и концентрация стабилизирующего вещества оказывают существенное влияние на агрегативную устойчивость и стабильность канифольных эмульсий. Эффективность действия исследуемых стабилизаторов соответствует упорядоченной последовательности: казеинат аммония > ПАВ > латексная дисперсия > крахмал модифицированный.

Высокой агрегативной устойчивостью обладают канифольные эмульсии, когда в качестве стабилизирующих веществ используют следующие соединения: ПАВ − образцы 13а (С = 1,0 мас. %), 13 (С = 2,0 мас. %) и 4 (С = 3,0 мас. %); латексную дисперсию − образцы 11 (С = 1,0 мас. %) и 15 (С = 1,5 мас. %); казеинат аммония − образцы 14 (С = 16,0 мас. %) и 10 (С = 19,0 мас. %). Сопоставительный анализ результатов исследования свидетельствует о повышении гидрофобизирующих свойств в сравнении с известными аналогами на 4,0−25,4% в зависимости от природы и концентрации стабилизирующего вещества.

Установлено, что эффективность гидрофобизирующего действия новых канифольных эмульсий зависит не только от структуры частиц дисперсной фазы, но и от ее содержания в проклеенных волокнистых суспензиях, оптимальной концентрацией которых является R = 2% от а. с. в.

Скачать

Список литературы

  1. Флейшер В. Л., Черная Н. В. Модифицированная канифоль: получение, свойства и применение. Минск: БГТУ, 2019. 305 с.
  2. Клюев А. Ю., Прокопчук Н. Р. Новые направления переработки и использования сосновой живицы. Минск: БГТУ, 2020. 412 с.
  3. Черная Н. В., Ламоткин А. И. Проклейка бумаги и картона в кислой и нейтральной средах. Минск: БГТУ, 2003. 345 с.
  4. Черная Н. В. Теория и технология клееных видов бумаги и картона. Минск: БГТУ, 2009. 394 с.
  5. Хованский В. В., Дубовый В. К., Кейзер П. М. Применение химических вспомогательных веществ в производстве бумаги и картона. СПб.: СПбГТУРП, 2013. 151 с.
  6. Фляте Д. М. Технология бумаги. М.: Лесная пром-сть, 1988. 440 с.
  7. 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.
  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: 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. Крылатов Ю. А., Ковернинский И. Н. Проклейка бумаги. М.: Лесная пром-сть, 1987. 288 с.
  12. Пузырев С. А., Седов А. В., Соколова В. И. Новые виды экстракционной канифоли для проклейки бумаги // Бумажная промышленность. 1973. № 11. С. 8–10.
  13. Сравнительные характеристики канифольного клея омыленного и дисперсионного типов / Г. И. Лещинскайте [и др.] // Бумажная промышленность. 1990. № 10. С. 15−16.
  14. 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.
  15. 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.
  16. 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