« 16 »  04  20 15 г.




Исследование свойств бумаги

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ЦЕЛЛЮЛОЗЫ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БУМАГИ - Современные наукоемкие технологии научный журнал В работе изложены сведения об основных и вспомогательных материалах, применяемых в процессах производства упаковочных материалов на основе бумаги и картона. Рассмотрены бумагообразующие свойства волокнистых полуфабрикатов, используемых в производстве упаковочных материалов на основе бумаги их влияние на качество получаемой продукции. Дана характеристика основных видов волокон, применяемых в композиции бумаги-основы. Представлены результаты композиционного состава по волокну исследуемых образцов гофрокартона. Проанализировано влияние композиции по волокну на прочностные характеристики гофрокартона. Рассмотрен химический состав углеводной части различных видов волокон, используемых в производстве целлюлозных упаковочных материалов. Рассмотрены основные свойства этих веществ, их классификация по химической сущности и по назначению, а также перечислены основные требования, предъявляемые к. Представлены результаты исследования влияния химического состава исходных волокнистых материалов на физико-механические свойства бумаг для гофрирования. Сделаны выводы о возможности управлять прочностными характеристиками упаковочного картона путем модификации химического состава целлюлозного сырья. RESEARCH OF INFLUENCE OF CHEMICAL COMPOSITION OF CELLULOSE ON FIZIKO-MECHANICAL PROPERTIES OF PAPER Mullina Bumagoobrazuyuschie properties of fibred ready-to-cook foods, in-use in the production of packing materials on the basis of paper and their influence on quality of the got products are considered. Description is given to the basic types of fibres, applied in composition of paper-basis. The results of composition are presented on the fibre of the probed standards of gofrokartona. Influence of composition is analyzed on a fibre on prochnostnye descriptions of gofrokartona. Chemical composition of carbohydrate part of different types of fibres of in-use in a production cellulose packing materials is considered. Basic properties of these matters are considered, their classification on chemical essence and on purpose, and the basic requirements, produced to them, are similarly transferred. The results of research of influence of chemical composition of fibred pre-product are presented on fiziko-mechanical properties of papers for corrugating. Conclusions are done about possibility to manage prochnostnymi descriptions of packing cardboard by modification of chemical composition of cellulose raw material. Понятие химический состав технической целлюлозы включает в себя, прежде всего содержание в ней α, β и γ-целлюлоз, гемицеллюлоз и лигнина. Содержание α-целлюлозы в различных видах целлюлозы может быть одинаково, но при этом длина их цепей колеблется, а в зависимости от длины, будут колебаться и свойства технической целлюлозы. При высоком содержании α-целлюлозы волокнистый материал отличается показателями повышенной прочности, химической и термической стойкости, а также долговечностью и стабильностью белизны. Однако для получения прочного полотна бумаги-основы необходимо обязательное наличие гемицеллюлозных спутников. Высокое содержание α-целлюлозы необходимо для волокнистого материала, подвергаемого химической переработке. Добавка такого материала например, облагороженной целлюлозы для производства вискозы к размолотой обычной технической целлюлозе позволяет изготовить бумагу с более равномерным просветом и повышенными показателями впитывающей способности и пухлости, хотя и с несколько пониженными показателями механической прочности. Для замены тряпичных волокон при изготовлении бумаги-основы для пергамента добавляют подобную облагороженную целлюлозу с высоким содержанием α-целлюлозы к прочной беленой целлюлозе. В исходной древесине и у прочной сульфатной целлюлозы β-целлюлоза полностью отсутствует. Большое количество ее содержится только в хорошо проваренной, легкобелимой сульфатной целлюлозе. Из целлюлозы с высоким содержание β-целлюлозы получается относительно слабая бумага, однако она легче отбеливается, т. Она состоит из гемицеллюлозных цепей и низкомолекулярных осколков, образованных в процессе деструкции целлюлозных молекул. Содержание α- β- и γ-целлюлоз в различных видах целлюлозы представлено в табл. Таблица 1 Химический состав углеводной части различных видов целлюлозы Целлюлоза Содержание, % α-целлюлозы β-целлюлозы γ-целлюлозы Сульфитная целлюлоза: небеленая беленая 88,1—89,8 86,5—90,4 1,98—3,98 0,90—1,90 6,22—9,22 8,0—11,4 Сульфатная целлюлоза: небеленая беленая 90,2 88,6 — 3,65 9,8 7,75 Гемицеллюлозы являются важным компонентом технической целлюлозы: они пластифицируют волокна, облегчая их фибриллирование, что в свою очередь способствует повышению прочности связей между волокнами в бумажном листе. Определенное количество гемицеллюлоз не только придает технической целлюлозе определенные склеивающие свойства, необходимые для поверхностной связи волокон, но и обеспечивает фибриллирование волокон без чрезмерного уменьшения их длины при размоле. Эта способность в основном определяется содержанием гемицеллюлоз в технической целлюлозе. Установлено также, что при прочих равных условиях с повышением содержания в технической целлюлозе гемицеллюлоз растет сопротивление продавливанию бумаги, полученной из такой целлюлозы. Здесь, по-видимому, сказывается склеивающее действие гемицеллюлоз, подобно склеивающему действию крахмала, вводимого в бумажную массу и обеспечивающего повышение механической прочности бумаги. Опыты искусственного введения гемицеллюлоз в бумажную массу подтвердили получение при этом бумаги повышенной прочности. Склеивающее действие, вызываемое гемицеллюлозами, связано с тем, что они имеют более короткие цепи по сравнению с целлюлозой и при набухании создают поперечные гибкие связи между соседними волокнами. Лигнин с точки зрения бумагообразующих свойств растительных волокон является неблагоприятным компонентом технической целлюлозы, так как он препятствует пластификации волокон, ограничивает набухание, затрудняет размол и фибриллирование волокон. При высоком содержании лигнина целлюлоза становится хрупкой. Одновременно при этом ухудшаются условия взаимного сцепления волокон. Лигнин влияет на пожелтение и старение бумаги при длительном ее хранении. Вместе с тем лигнин снижает прозрачность волокон. В прочной небеленой сульфатной целлюлозе остается примерно 3—5 % лигнина только потому, что удаление его обычными методами привело бы к получению значительно ослабленной целлюлозы. Цель работы — исследование влияния химического состава исходных волокнистых материалов на физико-механические свойства бумаг для гофрирования различных производителей табл. Анализ полученных результатов показал, что содержание сульфатной небеленой целлюлозы, характеризующейся максимально высоким содержанием α-целлюлоз, обусловливающих повышенную прочность бумаг, максимально в образце бумаги Б-4, а минимальное — в бумагах Б-2. У остальных образцов содержание сульфатной небеленой целлюлозы изменяется незначительно. Данные, представленные в табл. Максимальные значения механической прочности характерны бумаге Б-4 с максимальным содержанием α-целлюлоз. При этом минимальные значения по тем же показателям наблюдаются у образцов бумаги Б-2, характеризующихся минимальным содержанием α-целлюлоз. Кроме того, полученные результаты позволяют также предположить, что высокие значения физико-механических показателей в образце Б-4 обусловлены также и наличием гемицеллюлоз — обязательных спутников α-целлюлозы. Таким образом, полученные результаты исследований показали что, в зависимости от химического состава используемого сырья, можно получать гофрокартон с различными физико-механическими показателями. Покупатель бумаг для производства гофрокартона должен иметь сведения о поставщиках сырья для правильной ориентации в тактике закупок исходного целлюлозного сырья. Библиографическая ссылка Муллина Журнал издается с 2003 года. В журнале публикуются научные обзоры, статьи проблемного и научно-практического характера. Журнал представлен в Научной электронной библиотеке. Журнал зарегистрирован в Centre International de l'ISSN. Номерам журналов и публикациям присваивается DOI Digital object identifier.




Катрин Печенюк

Измеренные величины указаны с допустимыми отклонениями.