Почтовый адрес: САФУ, Редакция «Лесной журнал», наб. Северной Двины, 17, г. Архангельск, Россия, 163002, ауд. 1425

Тел.: 8(8182) 21-61-18
Сайт: http://lesnoizhurnal.ru/ 
e-mail: forest@narfu.ru

RussianEnglish



архив

Упрочнение макулатурных видов бумаги и картона, проклеенных в кислой, нейтральной и слабощелочной средах

 Версия для печати

С.А. Гордейко, Н.В. Черная, Е.П. Шишаков

Рубрика: Химическая переработка древесины

Скачать статью (pdf, 0.5MB )

УДК

676.12

DOI:

10.17238/issn0536-1036.2015.5.165

Аннотация

Статья посвящена изучению влияния упрочняющих соединений на основе синтетиче-ских каучуковых латексов и полиаминоамидных соединений при проклейке в кислой (рН 4,8...5,2), нейтральной (рН 6,5...7,2) и слабощелочной (рН 7,3...7,8) средах на гид-рофобность, прочность образцов бумаги. В настоящее время для придания бумаге и картону требуемой прочности, характеризуемой прочностью в сухом и во влажном состояниях, применяют преимущественно полиаминоамидэпихлоргидриновые (Melapret PAE/A, Maresin и др.) и меламино- и мочевино-формальдегидные смолы. Их вводят в бумажную массу, содержащую природные и синтетические проклеивающие вещества, проявляющие гидрофобизирующие свойства в кислой, нейтральной и сла-бощелочной средах. Разнообразные виды природных проклеивающих веществ в виде гидродисперсий модифицированной канифоли используют для проклейки волокни-стой суспензии в кислой и нейтральной средах, а синтетических – в нейтральной и слабощелочной. При этом процессы проклейки и упрочнения являются конкурирую-щими. Поэтому особый научный и практический интерес представляют исследования, которые направлены на изучение синтетических полимеров, проявляющих упрочня-ющее действие на клееные виды бумаги и картона, полученные при рН 4,8...7,8. Цель работы – разработка технологического режима гидрофобизации и упрочнения маку-латурных видов бумаги и элементарных слоев картона в кислой, нейтральной и сла-бощелочной средах в присутствии синтетических полимеров на основе синтетических каучуковых латексов и полиаминоамидных соединений. Методология проведения работы состояла в том, что сначала подбирали модельный объект волокнистой сус-пензии (целлюлозу, которая по фракционному составу и бумагообразующим свой-ствам моделирует вторичное волокнистое сырье – макулатуру), затем в нее вводили гидрофобизирующие вещества в виде гидродисперсии модифицированной канифоли (укрепленный клей марки ТМ) и дисперсии АKD марки Dymar VP 738 и синтетические полимеры, способные оказывать упрочняющее действие на бумагу и элементарные слои картона, изготовленные из вторичного (макулатурного) сырья. В качестве таких полимерных соединений использовали катионный крахмал марки Hi Cat («Roquette», Франция), полиамидоаминэпихлогидридную смолу (товарный продукт Мelapret PAE/A («Кемиопол», Польша)) и новый полимер (получен на кафедре химической переработки древесины Белорусского государственного технологического универси-тета), представляющий собой продукт поликонденсации адипиновой кислоты с ди-этилентриамином, модифицированный смоляными кислотами, а также стирол-акрилатную дисперсию Acronal 290 D («BASF», Германия). Из полученной бумажной массы изготавливали образцы бумаги и элементарные слои картона, для которых определяли гидрофобность и прочность в сухом состояни.

Сведения об авторах

© С.А. Гордейко, асп.
Н.В. Черная, д-р техн. наук, проф.
Е.П. Шишаков, канд. техн. наук
Белорусский государственный технологический университет, ул. Свердлова, д. 13а,
г. Минск, Беларусь, 220050; e-mail: svetastar1988@mail.ru

Ключевые слова

макулатура, проклейка, упрочнение, катионный крахмал, полиами-доаминэпихлогидридная смола, синтезированный полиаминоамидный полимер, сти-рол-акрилатная дисперсии

Литература

1. Колесников В.Л. Бумага и картон из волокнисто-полимерных композиций. Минск: БГТУ, 2004. 274 с.
2. Кулешов А.В. Осипов А.С. Влияние цикличности использования макулатурно-го волокна на бумагообразующие свойства // Лесн. журн. 2008. № 4. С. 132–139. (Изв. высш. учеб. заведений).
3. Осипов П.В. Совершенствование производства продукции со свойствами вла-гопрочности // Наука и технология. 2012. № 7. С. 56–59.
4. Черная Н.В., Жолнерович Н.В. Технология бумаги и картона: метод. указания к лабораторным работам. Минск: БГТУ, 2006. 56 с.
5. Черная Н.В., Колесников В.Л., Жолнерович Н.В. Технология производства бу-маги и картона. Минск: БГТУ, 2013. 435 с.
6. Флейшер В.Л. Получение импортзамещающего азотсодержащего полимера с упрочняющим действием на макулатурные виды бумаги и картона // Материалы. Тех-нология. Инструменты. 2014. №1. С. 87–89.
Поступила 15.12.14
UDC 676.12

Reinforcement of Scrap Paper and Recycled Cardboard Sized in Acidic,
Neutral and Weakly Alkaline Media

S.A. Gordeyko, Postgraduate Student
N.V. Chernaya, Doctor of Engineering, Professor
E.P. Shishakov, Candidate of Engineering
Belarusian State Technological University, Sverdlova st., 13, block A, Minsk, 220050, Bela-rus; е-mail: svetastar1988@mail.ru

The paper is devoted to the study of the strengthening connections effect, based on synthetic rubber latex and polyaminoamide compounds in the sizing in acidic (pH 4.8–5.2), neutral (pH 6.5–7.2) and weakly alkaline (pH 7.3–7.8) media, on the hydrophobicity and strength of the paper samples. Now the polyamideamine-epichlorohydrin (Melapret PAE/A, Maresin, etc.), melamine-formaldehyde and urea-formaldehyde resins are applied to reinforce the paper and cardboard to be resistant in dry and wet conditions. The resins are introduced into the pulp containing natural and synthetic sizing agents with hydrophobic properties in acid-ic, neutral and weakly alkaline media. A variety of natural sizing agents in the form of mod-ified resina hydrodispersions are used for fiber suspension sizing in acidic and neutral me-dia, and synthetic – in neutral and weakly alkaline media. The processes of sizing and hard-ening are competing. Therefore, the studies of the synthetic polymers with a strengthening effect on the sized paper and cardboard produced at pH 4.8–7.8 are of special scientific and practical interests. The mission of the paper is the developing of a technological mode of water-repellency treatment and the reinforcement of scrap paper and basic layers of card-board in acidic, neutral and weakly alkaline media in the presence of synthetic polymers based on the synthetic rubber latex and polyaminoamide compounds. We started with a se-lection of fiber suspension model (pulp, simulating the secondary fibrous raw material – waste paper by its fractional composition and papermaking properties), and then we admin-istered the hydrophobic agents such as the modified resina hydrodispersion (a reinforced size of TM brand) and AKD dispersions of Dymar VP 738 brand and synthetic polymers providing a strengthening effect on the basic paper and cardboard layers manufactured from the secondary (waste paper) raw materials. As the polymer compounds we used a cationic starch of Hi Cat brand (“Roquette”, France), polyamideamine-epichlorohydrin resin (Melapret PAE/A (“Kemiopol”, Poland)) and a new polymer obtained at the Department of chemical processing of wood of Belarusian State Technological University – the polycon-densate of hexandioic acid with diethylenetriamine, modified by rosin acids, and styrene-acrylate dispersion Acronal 290 D (“BASF”, Germany). From the resulting pulp the paper samples and basic cardboard layers were prepared, and dry hydrophobicity and strength were determined.
Keywords: waste paper, paper sizing, reinforcement, cationic starch, polyamideamine-epichlorohydrin resin, synthesized polyaminoamide polymer, styrene-acrylate dispersion.

REFERENCES
1. Kolesnikov V.L. Bumaga i karton iz voloknisto-polimernykh kompozitsiy [Paper and Board Produced from Fibrous and Polymeric Furnishing]. Minsk, 2004. 274 p.
2. Kuleshov A.V., Osipov A.S. Vliyanie tsiklichnosti ispol'zovaniya makulaturnogo volokna na bumagoobrazuyushchie svoystva [Effect of Cyclical Use of Recycled Fiber on the Paper-Forming Properties]. Lesnoy zhurnal, 2008, no. 4, pp. 132–139.
3. Osipov P.V. Sovershenstvovanie proizvodstva produktsii so svoystvami vlago-prochnosti [Rationalization of Production of Wet-Strength Properties]. Nauka i tekhnologi-ya, 2012, no. 7, pp. 56–59.
4. Chernaya N.V., Zholnerovich N.V. Tekhnologiya bumagi i kartona: metod. ukaza-niya k laboratornym rabotam [Technology of Paper and Paperboard: Laboratory Operations Manual]. Minsk, 2006. 56 p.
5. Chernaya N.V., Kolesnikov V.L, Zholnerovich N.V. Tekhnologiya proizvodstva bumagi i kartona [Technology of Paper and Board Industry]. Minsk, 2013. 435 p.
6. Fleysher V.L. Poluchenie importzameshchayushchego azotsoderzhashchego poli-mera s uprochnyayushchim deystviem na makulaturnye vidy bumagi i kartona [Preparation of Import Substitution Nitrogenated Polymer with Reinforcement on Scrap Paper and Card-board]. Materialy. Tekhnologiya. Instrumenty, 2014, no. 1, pp. 87–89.
Received on December 15, 2014