КАЧЕСТВО БУМАГИ И КАРТОНА В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СПОСОБОВ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТИЦ ДИСПЕРСНОЙ ФАЗЫ В РАЗРАБОТАННЫХ НЕЙТРАЛЬНЫХ И ВЫСОКОСМОЛЯНЫХ МОДИФИЦИРОВАННЫХ КАНИФОЛЬНЫХ ПРОДУКТАХ

УДК 676.2.014.44

 

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

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

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

Шашок Жанна Станиславовна – доктор технических наук, профессор, профессор кафедры полимерных композиционных материалов. Белорусский государственный технологический университет (220006, г. Минск, ул. Свердлова, 13а, Республика Беларусь). E-mail: shashok@belstu.by

Никулин Сергей Саввович – член-корреспондент РАЕ, доктор технических наук, профессор, профессор кафедры технологии органических соединений, переработки полимеров и техносферной безопасности. Воронежский государственный университет инженерных технологий (394036, г. Воронеж, пр-т Революции, 19, Российская Федерация). E-mail: Nikylin_sergey48@mail.ru

 

DOI: https://doi.org/ 10.52065/2520-2669-2024-283-16.

 

Ключевые слова: смоляные кислоты, этерификация, моноэфир, модифицирование, нейтрализация, стабилизация.

Для цитирования: Дашкевич С. А., Гордейко С. А., Черная Н. В., Шашок Ж. С., Никулин С. С. Качество бумаги и картона в зависимости от способов стабилизации частиц дисперсной фазы в разработанных нейтральных и высокосмоляных модифицированных канифольных продуктах // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2024. № 2 (283). С. 136–149. DOI: 10.52065/2520-2669-2024-283-16.

Аннотация

Изучены способы стабилизации частиц дисперсной фазы, присутствующих в новых видах модифицированных смоляных кислот (нейтральных и высокосмоляных), отличающихся от известных нейтральных аналогов ТМ (канифоль талловая модифицированная) и ЖМ (канифоль живичная модифицированная) тем, что вместо моноэтилцеллозольмалеината и малеинового ангидрида использовали новое соединение – моноэфир малеинового ангидрида и высших жирных кислот фракции С10–С18. Исследовано стабилизирующее действие веществ различной природы и установлена убывающая последовательность по эффективности их применения: казеинат аммония > ПАВ > латексная дисперсия > крахмал модифицированный. Содержание каждого вещества изменяли от 1 до 19 мас. %. Установлено, что природа и содержание стабилизирующего вещества оказывает влияние на агрегативную устойчивость, а также на гидрофобность и прочность бумаги и картона. Присутствие в структуре частиц дисперсной фазы стабилизирующего вещества (в особенности 16–19 мас. % казеината аммония или 1–3 мас. % ПАВ) способствовало повышению агрегативной устойчивости канифольных эмульсий в 3–5 раз и улучшению физико-химических (на 15–20%) и гидрофобизирующих (на 20–30%) свойств канифольных продуктов. Их применение позволило сместить процесс проклейки волокнистых суспензий (целлюлозных и макулатурных) из существующего режима гомокоагуляции в более эффективный режим гетероадагуляции. Это способствовало снижению (в 2 раза и более) содержания в бумажных массах канифольных эмульсий и электролита при одновременном повышении качества (гидрофобности и прочности) бумаги и картона на 4–16%.

Скачать

Список литературы

  1. Гордейко С. А., Черная Н. В., Шишаков Е. П. Упрочнение макулатурных видов бумаги и картона, проклеенных в кислой, нейтральной и слабощелочной средах // ИВУЗ. Лесной журнал. 2015. № 5. С. 165–173.
  2. 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.
  3. Флейшер В. Л., Черная Н. В. Модифицированная канифоль: получение, свойства и применение: монография. Минск: БГТУ, 2019. 305 с.
  4. 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.
  5. Черная Н. В., Ламоткин А. И. Проклейка бумаги и картона в кислой и нейтральной средах. Минск: БГТУ, 2003. 345 с.
  6. Черная Н. В. Теория и технология клееных видов бумаги и картона: монография. Минск: БГТУ, 2009. 394 с.
  7. Журавлев П. И. Канифоль, скипидар и продукты их переработки. М.: Лесная пром-сть, 1988. 71 с.
  8. Флейшер В. Л., Андрюхова М. В., Богданович Н. И. Новые азотсодержащие производные смоляных кислот канифоли в технологии бумаги и картона // IV Международная научно-техническая конференция, посвященная памяти профессора В. И. Комарова: материалы конф., Архангельск, 14–16 сент. 2017 г. Архангельск, 2017. С. 294–297.
  9. Изучение стабильности гидрофобности и прочности опытно-промышленных партий бумаги и картона / Н. В. Черная [и др.] // Химия и химическая технология переработки растительного сырья: материалы докладов Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 10–12 окт. 2018 г. Минск, 2018. С. 160–166.
  10. Андрюхова М. В., Флейшер В. Л., Черная Н. В. Новый азотсодержащий полимер с упрочняющим и гидрофобизирующим действием на бумагу и картон // Bесці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Сер. хім. навук. 2019. Т. 55, № 1. С. 99–106.
  11. Фляте Д. М. Технология бумаги. М.: Лесная пром-сть, 1988. 440 с.
  12. Повышение эффективности проклейки волокнистых суспензий в нейтральной и слабощелочной средах (обзор) / Н. В. Черная [и др.] // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2023. № 1 (265). С. 36–54.
  13. Изучение структуры и физико-химических свойств окисленных смоляных кислот в зависимости от условий процесса термоокисления канифоли / Т. В. Чернышева [и др.] // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2021. № 1 (241). С. 163–171.
  14. Черная Н. В., Флейшер В. Л., Шашок Ж. С. Особенности коагулирующего и пептизирующего действия слабо- и сильноосновных катионных полиэлектролитов на канифольные эмульсии // Bесці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Сер. хім. навук. 2022. Т. 58, № 3. С. 302–316.
  15. Особенности структуры и свойств проклеивающих комплексов при гидрофобизации бумаги и картона нейтральными и высокосмоляными канифольными эмульсиями / Н. В. Черная [и др.] // Труды БГТУ. Сер. 2, Химические технологии, биотехнологии, геоэкология. 2022. № 2 (259). С. 79–93.
  16. Флейшер В. Л., Черная Н. В. Модифицирование смоляных кислот канифоли для улучшения гидрофобизирующего действия на бумагу и картон // Bесці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Сер. хім. навук. 2023. Т. 59, № 3. С. 257–264.
  17. Шабиев Р. О., Смолин А. С. Анализ электрокинетических параметров бумажной массы. СПб.: СПб ГТУРП, 2012. 80 с.
  18. Копылович М. Н., Радион Е. В., Баев А. К. Распределение различных форм алюминия (III) и меди (II) в растворах и схема процесса гетероядерного гидроксокомплексообразования // Координационная химия. 1995. Т. 21, № 1. С. 66–71.
  19. Иванов С. Н. Технология целлюлозно-бумажного производства. В 3 т. Т. 2. Производство бумаги и картона. Ч. 2. Основные виды и свойства бумаги, картона, фибры и древесных плит. СПб.: Политехника, 2006. 499 с.

Поступила 26.04.2024