автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.03, диссертация на тему:Композиция долговечной бумаги для офсетной печати

На правах рукописи

Евтнхов Сергей Анатольевич

КОМПОЗИЦИЯ ДОЛГОВЕЧНОЙ БУМАГИ ДЛЯ ОФСЕТНОЙ ПЕЧАТИ

05.21.03 - Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических паук

Санкт-Петербург - 2006

Работа выполнена на кафедре целлюлозно-бумажного производства Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии 1Ш, С.М. Кирова.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор ПазухинаГ.А.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Смсишн A.C. • кандидат технических наук, Галушкин A.A. :

Ведущая организация - Пермский Государственный Технический

Университет

Защита состоится „," декабря 2006 г.

в "/У " часов назассдашш диссертациоштого совета Д 212.220.01. при Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии им. СМ. Кирова по адресу; 194021, г. Санкт-Петербург, Институтский пер., 5, 2-е учебное здание, библиотека кафедры целлюлозно-бумажного производства.

С диссертацией можно ■ ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургской государственной лесотехнической академии.

Автореферат разослан "¿О " ноября 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

—Калинин Н.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. На международном конгрессе публичных библиотек отмечалось плохое качество бумаги, вследствие которого недавние издания стали более редкими, чем инкунабулы. Исследования, проведённые в США, показали, что 90 % современной бумаги, предназначенной для печатания книг, имеют срок службы менее 50 лег. Относительно низкая долговечность современной бумаги не только лишает возможности сохранить для потомков подлинники важных документов, рукописи, книги и журналы, но и приводит к значительным экономическим потерям от их неоднократного ксерокопирования, сканирования, фотокопирования и реставрации. Факторы, от которых зависит долговечность бумаги условно можно разделить на две большие группы: внутренние и внешние. К внутренним факторам относятся способы производства бумаги с применением различных полуфабрикатов и химических вспомогательных веществ в её композиции Внешние факторы ~ это свет, влажность, температура, нанесение чернил и пигментов, различные биологические и механические повреждения, возникающие вследствие неправильного хранения и обращения.

В современных условиях, когда не только экономика, но и экология оказывает значительное воздействие на производство, существенно изменяется технология как получения полуфабрикатов, так и изготовления бумаги. Основные направления развития производства бумаги для печати связаны с совершенствованием её потребительских свойств, ростом показателей качества и необходимостью сохранения коикурептоспособности ассортимента. Требования к потребительским свойствам бумаги для печати постоянно растут и обусловлены повышающимися требованиями к качеству печатной продукции, совершенствованием способов нанесения печати, появлением новой офисной техники и копировальных устройств,

В связи с все увеличивающейся химизацией бумажного производства существует много работ, посвящёнкых изучению влияния технологических параметров, видов волокнистых полуфабрикатов, наполняющих, проклеивающих и других химических веществ, а также поверхностной обработки на свойства бумаги для печати. Однако, производители бумаги, как правило, не учитывают срок эксплуатации печатной продукции, и её сохранность в библиотеках и архивах.

Бумага для офсетной печати является одной из наиболее распространённых при многотиражном печатании книг, журналов, школьных учебников, репродукций и др., а также может использоваться для печати на офисной технике. Офсетный способ печати составляет около 50 % всех массовых изданий, и такая тенденция прогнозируется до 2014 года.

В связи с этим, обеспечение устойчивости бумаги для офсетной печати к старению является весьма актуальным.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является изучение влияния композиции па формирование свойств бумаги для офсетной печати и выдача рекомендаций по обеспечению ев долговечности. В соответствии с целью решались следующие задачи:

- изучить закономерности и механизм старения писче-печатных видов бумага;

• исследовать влияние современных материалов и способов печати на свойства писче-печатных видов бумаги и устойчивость этих видов бумаги к старению;

- определить показатели бумага для офсетной печати российских производителей до, в процессе и после искусственного тепло-влажного старения;

- изучить поведение различных видов целлюлозы и их композиций в условиях искусственного тепло-влажного старения;

- исследовать влияние проклеивающих, наполняющих и фиксирующих веществ на устойчивость бумаги для офсетной печати к старению;

- выдать рекомендации по композиции долговечной бумаги для офсетной печати и проверить их в полупромышленных условиях ев производства

Научная новизна. Впервые определены закономерности формирования свойств бумаги для офсетной печати по мере усложнения ее композиция и определено их влияние на устойчивость бумаги к старению. Впервые исследованы композиты на основе сульфатной и сульфитной белёной хвойной целлюлозы и сульфатной белёной лиственной целлюлозы и установлено и научно обосновано их апомальное поведение в процессе старения: бумага, щготовленная из смеси белёной сульфатной хвойной и лиственной целлюлозы имеет бблыпне потери прочности на излом, чем бумага, полученная из отдельных видов целлюлозы. Установлены качественные и количественные изменения механических, структурных и оггшческнх свойств бумаги для офсетной печати на различных стадиях её изготовления.

Практическая ценность. Разработаны научно и экспериментально обоснованные рекомендации по композиции бумаги для офсетной печати, обеспечивающие устойчивость свойств этой бумаги в процессе старения и гарантирующие её долговечность. Результаты опытно-промышленной выработки долговечной бумаги для офсетной печати подтвердили правильность разработанных рекомендаций.

Апробация работы. Материалы работы докладывались и обсуждались на Международной научно-методической конференции "Исследования в консервации культурного наследия" (Москва, 2004 г.), Международной научно-практической конференции "Новое в химии бумажно-картопного производства" (Сапкт-Петербург, 2006 г.), 4-ой Всероссийской научной конференции "Химия и технология растительных веществ" (Сыктывкар, 2006 г.), 5-ой Международной научно-практической конференции "Обеспечение сохранности памятников культуры: традиционные подходы -нетрадиционные решения" (Санкт-Петербург, 2006 г.). Пу бликация работы. По материалам диссертации опубликовано 8 работ.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методической и экспериментальной частей, заключения, выводов, списка использованной литературы и приложения. Работа изложена на 148 страницах машинописного текста, содержит 2$ рисунков, 18 таблиц и библиографию из 128 лаименованнй. Автор выносит на защиту:

- закономерности старения писче-печатных видов бумаги для массовых изданий и офисной техники;

- механизм воздействия красящих композиций на свойства и структуру некоторых писче-печатных видов бумаги до, в процессе и после искусственного тепло-влажного старения;

- закономерности изменения показателей механической прочности и структуры бумаги из отдельных видов белёной целлюлозы и композитов на их основе в процессе искусственного тепло-влажного старения;

- количественную оценку и закономерности воздействия на механическую прочность и структуру бумаги образующих её волокон целлюлозы и вводимых химических веществ до и после старения;

- композицию долговечной бумаги для офсетной печати.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В обзоре литературы рассмотрены свойства бумаги для офсетной печати, химические и вспомогательные вещества, применяемые при ей производстве, в том числе проклеивающие и наполняющие вещества, системы- фиксации компонентов бумажной массы, оптические отбеливатели, а также внутренние и внешние факторы, влияющие на старение бумаги, материалы для печати, применяемые в полиграфической промышленности и при работе на офисной технике.

В методической части приведены методика изготовления лабораторных образцов бумаги на реставрационно-отливной машине, метод искусственного тепло-влажного старения и его обоснование, нестандартные методы анализа исследуемых образцов, а также метод оценки долговечности документов без использования искусственного старения и метод статистической обработки экспериментальных данных.

В первом разделе экспериментальной части изучены закономерности старения - писче-печатных видов бумаги, в том числе газетной (производство ОАО Кондопога), писчей (производство Архангельского ЦБК), для офсетной печати (производство Котласского ЦБК) и бумаги для офисной техники («Data Сору», производство Норвегии). Исследованные виды бумаги обладали разной устойчивостью к искусственному тепло-влажному старению, в той или иной степени понижая механическую прочность, активную кислотность и белизну, что свидетельствует о развитии химических реакций: гидролитической деструкции, окисления и ороговения целлюлозы. Структурные показатели бумаги (капиллярная, поверхностная впшываемость и воздухопроницаемость) определяют доступность целлюлозных волокон дня химических реакций в

процессе старения и зависят от композиции бумаги по волокну, .степени разрушения оболочек индивидуальных волокон, содержания в бумаге химических и вспомогательных веществ. Наибольшие изменения в процессе искусственного тепло-влажного старения претерпевала бумага для офсетной печати.

Во втором разделе экспериментальной части исследовано влияние офсетной краски, чернил для принтера и тонера для ксерокса на свойства исследованных писче-печатных видов бумаги. Показано, что в случае офсетной печати и печати на принтере красящие композиции распределяются на поверхности бумаги равномерно и частично проникают внутрь бумажного листа. Частицы тонера распределяются по поверхности бумаги неравномерно в виде агломератов различной формы и толщины. Толщина красочного слоя у образцов с офсетной краской составила 1 мкм, с чернилами - 3 мкм, с тонером — ] 1 мкм. В процессе нанесения красящих веществ отмечается увеличение объёма и количества полостей между■ волокнами целлюлозы в структуре бумажного полотна вследствие механического воздействия печатающих устройств. Особенно это заметно при офсетной печати на листовой печатающей машине (рис.1).

Рнс. 1, Фотографии поверхности (слева от пунктира) н ерем (справа юг пунктира) бумаги для офсетной печати: да нянесення типографской краски (фотография слева); после нанесенни типографской краски (фотография справа)

Нанесение красящих композиций понижает значение рН и сопротивление излому для всех исследованных образцов бумаги, и для отдельных видов бумаги может усиливать или ослаблять воздухопроницаемость, капиллярную и поверхностную впитываемость. Существенное снижение механической прочности в процессе печати и нанесения краски наблюдалось у бумаги для офсетной печати (Котласский ЦБК), особенно показателя сопротивления излому (на 55 %), что не соответствует требованиям по консервации документов (ГОСТ 7.50-90 "Консервация документов. Общие требования").

В третьем разделе экспериментальной части исследовали изменение свойств писче-печатных видов бумаги с нанесенными красящими композициями под воздействием тепло-влажного старения. Было обнаружено,

что в процессе тепло-влажного старения в большей степени деструкции подвержены чернила для принтера и тонер для ксерокса, в результате чего была нарушена структура красочного слоя, нанесённого на офисную бумагу «Data Сору». Наибольшую устойчивость в процессе старения проявила офсетная краска. Показатели механической прочности для всех видов бумага, на поверхность которых была нанесена красящая композиция, в процессе старения слабо понижались или практически не изменялись. Показатель рН, у образцов бумаги на . стороне с красящей композицией понижался в процессе искусственного старения в большей мере, чем со стороны без красящей композиции.

В четвёртом разделе экспериментальной части исследованы образцы бумаги для офсетной печати российских производителей (Неманского, Котласского ЦБК, Сыктывкарского ЛПК и СПб бумажной фабрики Гознака) до, в процессе и, после искусственного старения. Бумага различных производителей отличалась составом по волокну, проклеивающими, наполняющими и вспомогательными веществами, а также применяемыми оптическими отбеливателями и красителями. Эти различия влияли на показатели и свойства бумаги до старения и на устойчивость её показателей и свойств в процессе старения. В связи с этим в дальнейшем были проведены системные исследования по влиянию композиции бумаги по волокну и вводимых в бумажную массу вспомогательных веществ на показатели и свойства бумаги для офсетной печати и её долговечность.

В пятом разделе экспериментальной части для изучепия процесса формирования и устойчивости в процессе старения свойств и показателей бумаги была использована: сульфатная белёная хвойная целлюлоза марки ХБ-2 и сульфатная белёная лиственная целлюлоза марки JIC-0 производства Архангельского ЦБК, а также : сульфитная белёная хвойная целлюлоза производства Неманского ЦБК. Было установлено, что по величине показателей механической прочности до и после искусственного тепло-влажного старения исследованные образцы целлюлозы располагаются по мере их понижения в следующем порядке: белёная сульфатная хвойная, белёная сульфатная -^лиственная, белёная сульфитная хвойная (табл. 1). Однако, динамика " изменения этих показателей в процессе старения имеет различный характер (рис. 2). Хвойная и лиственная сульфатная целлюлоза быстро понижают сопротивление излому в течение первых 3-х суток старения практически с одинаковой скоростью. Затем этот процесс существенно замедляется н продолжается для обоих видов целлюлозы с близкой скоростью до окончания искусственного старения. Сульфитная хвойная целлюлоза понижает сопротивление излому с постоянной скоростью на протяжении всего процесса старения, но при этом по его завершении имеет меньшую потерю прочности на излом, чем сульфатные целлюлозы. Определение разрушающего усилия при растяжении показало, что для белёной сульфатной лиственной целлюлозы сопротивление голому практически прямо зависит от изменения прочности

СФА л. -СФИхВ. СФАХВ.

9 12

время, сут.

Рис, 2. Снижение величины сопротивления

взлому для бслШ сульфатной в -сульфитной хвойной, а также для бсяЗиой сульфатной лиственной целлюлозы в процессе искусственного старения

индивидуальных волокон в процессе старения, тогда как для белёной сульфатной и сульфитной хвойной целлюлозы на этот показатель влияет как прочность индивидуальных волокон, так и межволоконные силы связи. Обладая большей длиной, волокна хвойной целлюлозы при определении сопротивления излому в меньшей мере подвергаются вытаскиванию, чем лиственные. Непрерывной потере сопротивления излому у сульфитной целлюлозы способствует более низкое значение рН водной вытяжки бумаги в процессе и после старения.

Таблица 1

Структурно-механические показатели различных ввдов белёной целлюлозы в зависимости от продолжительности старения

Вид целлюлозы Продолжительность старения, сутки

0 I 3 | 6 | 9 1 12

Сопротивление излому, ч.д.п. (при нагрузке 4,9 Щ

Сульфатная хвойная 2330 1980 1920 1900 1880

Сульфатная лиственная 1500 1290 1240 1250 1200

Сульфатная хвойная 900 870 «20 800 770

Прочность на разрыв при растяжении, Н (расстояние между зажимами 0 мм)

Сульфатная двойная 174,6 170,5 168,3 166.0 164,6

Сульфатная лиственная 147,7 138,6 138,2 1383 137,7

Сульфитная хвойная 135,7 127,5 126,5 125,5 124,7

Прочность на разрыв при растяжении, Н (расстояние между зажимами 100 мм)

Сульфатная хвойная 92,0 91,0 90,0 90,0 87,9

Сульфатная лиственная 73,8 71,8 71,4 71*4 71/)

- Сульфатная хвойная 613 61 53,8 52,8 52 Л

Капиллярная впнтываемость, мм ■

Сульфатная хвойная 25 23 23 22 22

. Сульфатная лиственная 36 32 29 29 29

Сульфитная хвойная 24 15 13 13 10

Воздухопроницаемость, с

Сульфатная хвойная 51 50 42 39 36

Сульфатная лиственная 22 19 19 19 18

Сульфитная хвойная 23 21 20 20 19

Таким образом, установлено, что динамика изменения прочности на излом в процессе искусственного тепло-влажного старения для исследованных видов белйной целлюлозы практически зависит от способа варки и не зависит от вида древесины.

В шестом разделе экспериментальной части исследовано влияние композиции бумага по волокну на ее старение. Показано, что белёная сульфитная хвойная целлюлоза, обладая самыми низкими показателями механической прочности и наиболее низким значением рН водной вытяжки, образует с белёной сульфатной лиственной целлюлозой самые слабые по прочности композиты с низкой устойчивостью к старению (рис. 3 а).

45 40 35 § 30 25 20 15 10 5 О

(а)

а

..Л

4 * г" — ~т

у

г ——^

- о-

■СФАл. СФИхв.

■в0%СФАл.+40%СФИхВ. 40%СФАп.+60%СФИхв.

9 12

время, сут.

35

* 30

X

Я 26

1 т 20

о

о. с 15

& ® 10

&

с Ь

0

(б)

г — —<

А г

СФАХВ. СФАл. —вО%С<РАл.МО%СФАхв. "О—40%СФАп.*вО%СФА»в.

9 12

время, сут.

Ряс. 3. Снижение показателя сопротивления излому для сульфитной хвойной и сульфатной лиственной целлюлозы (а) и для сульфатной хвойной и сульфатной лиственной целлюлозы (б) и композитов на их основе в процессе искусственного старения

Бблыпая устойчивость к старению выявлена у композитов, содержащих беленую сульфатную хвойную и белёную сульфатную лиственную целлюлозу (рис. 3 б). Однако, высокое содержание лиственной целлюлозы (60 %) в композите приводит к значительному повышению потерь прочности на излом при старении по сравнению с отдельными видами целлюлозы, входящими в его состав. Объясняется это повышением пористости и воздухопроницаемости бумаги при старений, что увеличивает доступность компонентов оболочек волокон целлюлозы для взаимодействия с влагой и кислородом воздуха. Как можно предположить, в этих условиях наибольшей деструкции подвергаются микрофибриллы, которые ответственны за межволоконные силы связи, что и приводит к расширению и увеличению объёма полостей между волокнами в структуре' бумаги в процессе старения. Композит с низким содержанием

сульфатной лиственной целлюлозы (40 %) не достигает потерь прочности на излом для отдельных видов целлюлозы, и следовательно, проявляет бблыпую устойчивость к старению, чем отдельные виды целлюлозы.

Расчёт долговечности композитов (табл. 2) на основе термофлуктуационпой теории прочности Журкова подтвердил результаты, полученные с помощью традиционных методов исследования долговечности бумаги. ',

Таблица 2

Энергия астнвашш процесса деструкции образцов, рассчитанная по методу Журкова

Композиция по волокну Энергия активации процесса деструкции образца под нагрузкой, кДж/моль

60% СФА лнетв. и 40% СФА хв. 98,7

40% СФАляств. н 60% СФА ib. 100,4

В седьмом разделе экспериментальной части изучено влияние на процесс старения бумаги для офсетной печати с различным составом по волокну, проклеивающих и наполняющих веществ, а также систем удержания. Выполненные исследования показали, что независимо от композиционного состава бумаги по волокну, введение в бумажную массу наполнителя (химически осажденного мела) в= сочетании с удерживающими системами (катионный крахмал различных производителей и сгошказоль) и проклеивающих веществ (димеров алкнлкетена - AKD и алкенилянтарного ангидрида — ASA) резко снижает сопротивление излому и разрывную длину бумаги. При этом на показатель сопротивления излому при изготовлении бумаги наибольшее влияние оказывает вводимое в бумажную массу совместно с наполнителем проклеивающее вещество: AKD понижает этот показатель в 4 — 5 раз, a ASA в 7 — 10 раз с одновременным уменьшением разрывной длины в 2 раза Несколько меньшее влияние на этот показатель оказывает композиционный состав бумаги по волокну: увеличение содержания лиственной целлюлозы с 40 % до 60 % снижает показатель сопротивления излому в 3 раза (табл. 3). Применение как импортного (Milbond 149), так и отечественного (Б - 150) катионного крахмала в системе удержания мелкого волокна и наполнителя незначительно влияет на этот показатель. Меньшее снижение показателей механической прочности при использовании клея на основе AKD по сравнению с ASA объясняется пониженным удержанием в бумаге наполнителя в процессе отлива, и как следствие большим содержанием волокна, а также большей гидрофобностью полученных образцов бумаги с использованием данного вида клея. Это может в определённой мере способствовать упрочнению бумаги.

Таблица 3

Свойства образков бумаги, изготовленных из белёной сульфатной хвойной и лиственной целлюлозы с использованием проклеивающих, наполняющих н удерживающих веществ

Показателя Сопротявленяе излому, ч. д. п. (пря нагрузке 12,7 Н) Разрывная длина, м Массовая доля ЭОЛЫ, ■ % рН Белнзяа, %

40 % белёной сульфатной XBotioi в 60 % белёной сульфатной лнетвенной целлюлозы

40 % ir. ■ 60 % листе. 53 5550 - 6.4 85,2

AKD+крахмал (Б-150) 10 3000 7,0 8,4 853

AKD+крахмал (Milbond 149) 14 3050 8,4 8,4 85,0

ASA+крахмал (Б-150) 8 2650 10,1 9¿ 85¿

ASA+крахмал (Milbond 149) 9 , 2700 11,6 9¿ 87,4

60 % белёной сульфатной хвойной я 40 % белёной сульфатной ляственной целлюлозы

60 % хв. н 40 % ляств. 163 6200 - 6,7 80,0

AKD+крахмал (Б-150) 31 3650 6,5 8,6 80,0

AKD+крахмал (Milbond 149) 54 3700 8,5 81,2

ASA+крахмал (Б-150) 16 3450 8,6 9,4 79,0

ASA+крахмал (Milbond 149) 17 3500 9,4 81,0

Искусственное тепло-влажное старение приводит к дальнейшему снижению механической прочности для всех исследованных образцов бумаги, при чём в большей мере при повышенном содержании в композиции бумаги белёной сульфатной хвойной целлюлозы (60 %) и применении для внутримассной проклейки бумаги клея на основе ASA. Крахмал «Б-150» в системе удержания обеспечивает бблыпую устойчивость бумаги к старению, чем «Milbond 149». Что касается белизны целлюлозы, то еб величина по завершении старения оказалась выше при содержании в бумаге лиственной целлюлозы 60 %, и сохранила более высокие значения при использовании клея ASA, а также импортного крахмала (Milbond 149). 6 целом, наиболее устойчивой к старению оказалась бумага с композиционным составом по волокну 60 % белёной сульфатной лиственной целлюлозы и 40 % белёной сульфатной хвойной

целлюлозы проклеенной АКВ. На основании результатов проведенных исследований рекомендован следующий состав долговечной бумаги для офсетной печати:

Композиционный состав по волокну:

- беленая сульфатная лиственная целлюлоза - 60 %;

- белёная сульфатная хвойная целлюлоза - 40 %. С раздельным размолом для каждого вида целлюлозы до степени помола 35 °ШР.

Для внутрымассной проклейки:

- проклеивающее вещество на основе димеров алкилкетсна (АКТ)). Наполнитель:

- химически осаждённый мел.

Система удержания мелкого волокна и наполнителя:

- катионный крахмал и силиказоль,

В восьмом разделе экспериментальной части приведены результаты полупромышленной выработки долговечной бумаги для офсетной печати на опытной бумагоделательной машине Санкт-Петербургской бумажной фабрики Гознака в соответствии с разработанными в данной диссертации рекомендациями по её составу. Показатели механической прочности выработанной бумаги (табл. 4) существенно превышали, а печатные свойства и белизна соответствовали требованиям ГОСТа для офсетной бумаги № 1 высшего сорта, и как водно ш табл. 5, эта бумага вполне удовлетворяла требованиям ГОСТа на бумагу для документов со знаком соответствия долговечности.

Таблица 4

Показатели бумаги для офсетвой печати, полученной ■_в результате опытной выработки__.

Наименование показателен Бумага для печати офсетная, № 1, высший сорт. ГОСТ 9094 - 89 Бумага опытной выработки

без поверхностно йпроклейки с поверхностно Й проклейкой

Сопротивление излому в поперечном направлении, ч.д.н. 10 4В 99

Разрывная длина, в среднем по двум направлениям бумаги, м 240Ф 4600 5350

Стойкость поверхности к выщипыванию, м/с не менее 2,2 2,5/2,5 2,5/2,5

Беляша каждой стороны, % 85,0 - 88,0 85,2/85,2 85,1/85,1

Массовая доля золы, % 10-14 6,1 63

Линейная деформация бумаги, % не более 2,6 +1,9 +2,0

Поверхностная впятываемостъ при одностороннем смачивания ОСоббллКг/м2 не более 22 16 18

Таблица 5

Показатели бумаги для офсетной печати, полученной в результате

опытной выработки, и требования ГОСТ Р ИСО 9706 - 2000. __Бумага для документов_

Показатели бумаги Бумага для документов, ГОСТРИСО 9706 - 2000 Показатели бумаги

без поверхностиой проклейки с но верхностиой ипоклейкой

Сонротнвленне раздиранию, мН не менее 0,35 56 «3

Щелочной резерв, моль/кг не менее 0,4 1,27 ; M?

Содержал ие окисляемых веществ (число Каппа) не более 5 3,9 3,7

pli водной вытяжки 7,5-10,0 8,8 8,9

ВЫВОДЫ

1. Экспериментально и научно обоснована композиция устойчивой к старению, долговечной бумаги для офсешой печати, включающая белёную сульфатную хвойную (40 %) и белйную сульфатную лиственную (60 %) целлюлозу, клей на основе димеров алкплкетснов, химически осаждённый мел, катионный крахмал и силнказоль.

2. Динамика, изменения прочности на излом в процессе искусственного старения для исследованных видов беленой целлюлозы практически зависит от способа варки и не зависит от вида древесины. Сульфатные хвойная и лиственная целлюлозы быстро (за 3-ое суток) и практически в равных процентах уменьшают сопротивление голому, после чего процесс затормаживается, по не прекращается. Сульфитная хвойная целлюлоза непрерывно, с постоянной скоростью уменьшает прочность на голом, однако после 12 суток старения имеет меньшую потерю прочности, чем сульфатные целлюлозы.

3. Установлено, что для белёной сульфатной лиственной целлюлозы сопротивление излому .в процессе старения зависит от прочности индивидуальных волокон/тогда как для белёной сульфатной и сульфитной хвойной целлюлозы на этот показатель оказывает влияние также прочность межволоконных сил связи.

4. При составлении композитов более прочная и устойчивая к старению бумага получена из смеси сульфатной хвойной и сульфатной лиственной целлюлозы. Независимо от соотношения этих видов целлюлозы в бумаге (40 : 60 или 60 : 40), в процессе старения у композитов отмечается бблыпая потеря прочности на излом, чем у отдельных видов целлюлозы, составляющих композит. Объясняется это повышением пористости бумаги и

увеличением доступности компонентов оболочек волокон целлюлозы для взаимодействия с влагой и кислородом воздуха при старении.

5. Введение в бумажную массу, состоящую из белёной сульфатной хвойной и лиственной целлюлозы, наполнителя (химически осаждённый мел) в сочетании с удерживающими системами (кагиониый крахмал и силшсазоль) и проклеивающих веществ (AKD и ASA) резко снижает механическую прочность бумаги, В случае применения клея AKD сопротивление излому понижается в 4 - 5 раз/ а клея ASA - в 7 - 10 раз, с одновременным уменьшением разрывной длины в 2 раза. Увеличение содержания хвойной целлюлозы в бумаге с 40 % до 60 % повышает сопротивление излому в 3 раза. Крахмал незначительно влияет на показатели механической прочности бумаги. Наиболее устойчивой к старению оказалась бумага с композиционным составом по волокну 60 % лиственной и 40 % хвойной целлюлозы с введением клея на основе АКД.

6. На промышленном образце бумаги для офсетной печати (Котласский ЦБК) показано, что офсетная краска равномерно, тонким слоем (1 мкм) покрывает поверхность и проявляет высокую устойчивость в процессе старения. Нанесение краски понижает значение рН водной вытяжки и механическую прочность бумаги, способствует увеличению объёма и количества полостей между волокнами целлюлозы в структуре бумаги. Бумага с офсетной краской в процессе искусственного тепло-влажного старения незначительно уменьшает механическую прочность.

7. Выработанная на опытной бумагоделательной машине СПбБФ Гознака бумага для офсетной печати с учетом разработанных рекомендаций по её композиции обладала хорошими печатными и высокими механическими свойствами, и соответствовала требованиям ГОСТ 90994 - 89. "Бумага для печати офсетная № I высший сорт", а также требованиям ГОСТ Р ИСО 9706 — 2000. "Бумага для документов" со знаком соответствия долговечности (оо).

Автор диссертации приносит глубокую благодарность к.т.н., доценту Смирновой Е.Г., директору ФЦКБФ, дт.л. Добрусиной С.А., координатору ФЦКБФ Лоцмановой Е.М., а также коллективу научно-исследовательской лаборатории ФЦКБФ за консультации и предоставленную возможность выполнять исследования в имеющихся в их распоряжении лабораториях и оборудовании, а также особую благодарность директору СПбБФ Гознака Павлову Ю.В. за предоставленную возможность проведения опытно-промышленной выработки на безвозмездной основе, и коллективу отдела перспективного развития за обеспечение выработки и испытания полученной бумаги. 1

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Евтюхов С.А., Лоцманова Е.М., Смирнова Е.Г. К вопросу о долговечности современных документов на бумаге // Материалы молодёжной международной конференции «Экология - 2003». Архангельск. 2003. с. 102 — 103

2. Лоцманова Е.М., Евтюхов С.А., Смирнова ЕX1. К вопросу о стабильности современных документов как комплекса бумага + печатный красящий состав У/ Материалы 4 международной конференции 21—24 октября 2003 г. «Консервация памятников культуры в единстве и многообразии». СПб. 2003. с. 145 —151

3. Лоцманова Е.М., Евтюхов С.А. Смирнова Е.Г. Влияние материалов и способов печати на свойства современной бумаги для полиграфической промышленности и офисной техники // Материалы международной научно-практической конференции «Исследования в консервации культурного наследия». М. 2004. с. 165 -170

4. Евтюхов С.А., Смирнова Е.Г., Лоцманова Е.М. Долговечность различных видов целлюлозы и композиции на их основе // Тезисы докладов ежегодной научно-практической конференции молодых учёных проходившей 4-5 октября 2005 г. в СПбГЛТА им. С.М. Кирова «Современные проблемы и перспективы рационального лесопользования». СПб. 2005. с. 69 — 70

5. Евтюхов С.А., Смирнова Е.Г., Лоцманова Е.М. Влияние химических и вспомогательных веществ на устойчивость к старению бумаги для офсетной печати // Материалы международной научно-практической конференции «Новое в химии бумажно-картонного производства и полиграфии». СПб. 2006. с. 29-32

6. Евтюхов .С.А., Лоцманова Е.М., Паэухина Г.А. Изменение показателей механической прочности белёной сульфатной хвойной и лиственной целлюлозы и композитов на их основе в условиях искусственного тепло-влажного старения // Материалы 4-ой Всероссийской научной конференции «Химия и технология растительных веществ». Сыктывкар. 2006. с. 358

7. Евтюхов С.А., Лоцманова ЕЛ., Смирнова Е.Г. Изменение свойств бумаги для офсетной печати российского производства в процессе искусственного старения И Материалы 5-ой международной научно-практической конференции «Обеспечение сохранности памятников культуры: традиционные подходы — нетрадиционные решения». СПб. 2006. с, 174—182

8. Смирнова Е.Г., Евтюхов С.А. Влияние композиционного состава по волокну и проклеивающих реагентов на свойства бумаги для офсетной печати // Целлюлоза. Бумага. Картон, - 2006. - Спец. выпуск. С. 32-33

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с заверенными подписями просим

присылать по адресу: 194021, г. Санкт-Петербург, Институтский пер., 5.

Лесотехническая академия, Учёный совет.

ЕВТЮХОВ СЕРГЕЙ АНАТОЛЬЕВИЧ АВТОРЕФЕРАТ

Подписано в печать с оригинал-макета 13.11.06. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Печать трафаретная. Уч.-изд. л. 1,0. Печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ №313. С 25 а.

Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия Шдательско-полиграфическнй отдел СПбГЛТА 194021, Санкт-Петербург, Институтский пер,, 3

Введение.

Обзор литературы.

1.1. Свойства бумаги для офсетной печати.

1.2. Химические и вспомогательные вещества, используемые в производстве бумаги для печати.

1.2.1. Проклеивающие вещества.

1.2.2. Наполняющие вещества.

1.2.3. Системы фиксации компонентов бумажной массы.

1.2.4. Оптические отбеливатели.

1.3. Факторы старения и их влияние на свойства бумаги.

1.3.1. Внутренние факторы и их влияние на старение бумаги для печати.

1.3.2. Внешние факторы и их влияние на старение бумаги.

1.4. Материалы для печати, применяемые в полиграфической промышленности и при работе на офисной технике.

1.5. Цель и задачи исследования.

2. Методическая часть.

2.1. Изготовление лабораторных образцов бумаги на листоотливном аппарате JIA - 2.

2.2. Изготовление лабораторных образцов бумаги на реставрационно-отливной машине РОМ-4.

2.3. Метод искусственного тепло-влажного старения.

2.4. Методы определения физико-механических свойств бумаги.

2.5. Измерение оптических характеристик бумаги.

2.6. Исследование поверхности бумаги под микроскопом.

2.7. Метод сканирующей электронной микроскопии.

2.8. Определение величины рН бумаги контактным способом.

2.9. Метод оценки долговечности документов без использования искусственного старения.

2.10. Математическая обработка экспериментальных данных.

3. Экспериментальная часть.

3.1. Изучение закономерностей и механизма старения писче-печатных видов бумаги.

3.2. Влияние современных материалов и способов печати на свойства писче-печатных видов бумаги.

3.3. Изменение свойств писче-печатных видов бумаги с нанесёнными красящими композициями под воздействием тепло-влажного старения.

3.4. Показатели бумаги для офсетной печати российских производителей до, в процессе и после искусственного старения.

3.5. Поведение различных видов целлюлозы в условиях искусственного тепло-влажного старения.

3.6. Влияние композиционного состава бумаги по волокну на её старение.

3.7. Воздействие проклеивающих, наполняющих и удерживающих веществ на устойчивость бумаги для офсетной печати к старению.

3.8. Рекомендации по композиционному составу и применению вспомогательных веществ при изготовлении долговечной бумаги для офсетной печати и результаты полупромышленной проверки.

Ежегодное потребление бумажной продукции во всём мире превысило 300 млн. тонн. Значительную долю в этом объёме составляют печатные виды бумаги и производство их растёт как в европейских странах, так и в странах Азии. В Финляндии за 2000 год выработка тонкой печатной бумаги возросла на 10 %. В США в 2002 году был опубликован отчёт ассоциации полиграфической промышленности, в котором отмечен рост потребления печатных видов бумаги в среднем на 5 % в год, а также необходимость разработки технологии производства дешёвой печатной бумаги с защитой от старения для массовых и периодических изданий. По данным института Адама Смита в перспективе до 2014 года прогнозируется рост объёма производства печатных видов бумаги в странах Азии. Только за 2003 год в Китае были введены в эксплуатацию новые бумагоделательные машины общей мощностью 4,5 млн. тонн в год [93,104,108,116].

Основные направления развития производства бумаги для печати связаны с совершенствованием её потребительских свойств, ростом показателей качества и необходимостью сохранения конкурентоспособности ассортимента.

Требования к потребительским свойствам бумаги для печати постоянно растут и обусловлены повышающимися требованиями к качеству печатной продукции, совершенствованием способов нанесения печати, появлением новой офисной техники и копировальных устройств.

Существует много работ, посвящённых изучению влияния технологических параметров, видов полуфабрикатов, наполняющих, проклеивающих и других химических веществ, поверхностной обработки на свойства бумаги для печати. Однако, производители бумаги для печати, как правило, не заботятся о сроке эксплуатации печатной продукции, о сохранности её в библиотечных и архивных фондах.

Еще в 1935 г. на Международном конгрессе публичных библиотек отмечалось плохое качество бумаги, вследствие которого недавние издания стали более редкими, чем инкунабулы. Как отмечается в литературе [72] исследования, проведенные в США, показали, что 90 % современной бумаги, предназначенной для печатания книг, имеет срок службы менее 50 лет.

Целью диссертационной работы является изучение влияния композиции на формирование свойств бумаги для офсетной печати и выдача рекомендаций по обеспечению её долговечности.

На защиту выносятся следующие положения:

- закономерности старения писче-печатных видов бумаги для массовых изданий и офисной техники;

- механизм воздействия красящих композиций на свойства и структуру некоторых писче-печатных видов бумаги до, в процессе и после искусственного тепло-влажного старения;

- закономерности изменения показателей механической прочности и структуры бумаги из отдельных видов белёной целлюлозы и композитов на их основе в процессе искусственного тепло-влажного старения;

- количественная оценка и закономерности воздействия на механическую прочность и структуру бумаги образующих её волокон целлюлозы и вводимых химических веществ до и после старения;

- композиция долговечной бумаги для офсетной печати.

1.ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Экспериментально и научно обоснована композиция устойчивой к старению, долговечной бумаги для офсетной печати, включающая белёную сульфатную хвойную (40 %) и белёную сульфатную лиственную (60 %) целлюлозу, клей на основе димеров алкилкетенов, химически осаждённый мел, катионный крахмал и силиказоль.

2. Динамика изменения прочности на излом в процессе искусственного старения для исследованных видов белёной целлюлозы практически зависит от способа варки и не зависит от вида древесины. Сульфатные хвойная и лиственная целлюлозы быстро (за 3-ое суток) и практически в равных процентах уменьшают сопротивление излому, после чего процесс затормаживается, но не прекращается. Сульфитная хвойная целлюлоза непрерывно, с постоянной скоростью уменьшает прочность на излом, однако после 12 суток старения имеет меньшую потерю прочности, чем сульфатные целлюлозы.

3. Установлено, что для белёной сульфатной лиственной целлюлозы сопротивление излому в процессе старения зависит от прочности индивидуальных волокон, тогда как для белёной сульфатной и сульфитной хвойной целлюлозы на этот показатель оказывает влияние также прочность межволоконных сил связи.

4. При составлении композитов более прочная и устойчивая к старению бумага получена из смеси сульфатной хвойной и сульфатной лиственной целлюлозы. Независимо от соотношения этих видов целлюлозы в бумаге (40 : 60 или 60 : 40), в процессе старения у композитов отмечается большая потеря прочности на излом, чем у отдельных видов целлюлозы, составляющих композит. Объясняется это повышением пористости бумаги и увеличением доступности компонентов оболочек волокон целлюлозы для взаимодействия с влагой и кислородом воздуха при старении.

5. Введение в бумажную массу, состоящую из белёной сульфатной хвойной и лиственной целлюлозы, наполнителя (химически осаждённый мел) в сочетании с удерживающими системами (катионный крахмал и силиказоль) и проклеивающих веществ (AKD и ASA) резко снижает механическую прочность бумаги. В случае применения клея AKD сопротивление излому понижается в 4 - 5 раз, а клея ASA - в 7 - 10 раз, с одновременным уменьшением разрывной длины в 2 раза. Увеличение содержания хвойной целлюлозы в бумаге с 40 % до 60 % повышает сопротивление излому в 3 раза. Крахмал незначительно влияет на показатели механической прочности бумаги. Наиболее устойчивой к старению оказалась бумага с композиционным составом по волокну 60 % лиственной и 40 % хвойной целлюлозы с введением клея на основе АКД.

6. На промышленном образце бумаги для офсетной печати (Котласский ЦБК) показано, что офсетная краска равномерно, тонким слоем (1 мкм) покрывает поверхность и проявляет высокую устойчивость в процессе старения. Нанесение краски понижает значение рН водной вытяжки и механическую прочность бумаги, способствует увеличению объёма и количества полостей между волокнами целлюлозы в структуре бумаги. Бумага с офсетной краской в процессе искусственного тепло-влажного старения незначительно уменьшает механическую прочность.

7. Выработанная на опытной бумагоделательной машине СПбБФ Гознака бумага для офсетной печати с учётом разработанных рекомендаций по её композиции обладала хорошими печатными и высокими механическими свойствами, и соответствовала требованиям ГОСТ 90994 - 89. "Бумага для печати офсетная № 1 высший сорт", а также требованиям ГОСТ Р ИСО 9706 - 2000. "Бумага для документов" со знаком соответствия долговечности (оо).

135 * *

Автор диссертации приносит глубокую благодарность к.т.н., доценту Смирновой Е.Г., директору ФЦКБФ, д.т.н. Добрусиной С.А., координатору ФЦКБФ Лоцмановой Е.М., а также коллективу научно-исследовательской лаборатории ФЦКБФ за консультации и предоставленную возможность выполнять исследования в имеющихся в их распоряжении лабораториях и оборудовании, а также особую благодарность директору СПбБФ Гознака Павлову Ю.В. за предоставленную возможность проведения опытно-промышленной выработки на безвозмездной основе, и коллективу отдела перспективного развития за обеспечение выработки и испытания полученной бумаги.

136

1. Акимова В. А., Орлова Э.М. Физико-химические аспекты термовлажного старения бумаги // Сб. науч. тр. МЛТИ. М., 1990. Вып. 230. С. 134-139.

2. Алексеева Т.В. Функциональные группы целлюлозы и их роль при старении бумаги // Причины разрушения памятников письменности и печати. М.: Наука, 1967. С. 33 35.

3. Алексеева Т.В., Беленькая Н.Г. Функциональные группы целлюлозы и их роль при старении бумаги // Старение бумаги. М.: Наука, 1965. С. 18-29.

4. Андреев В.И., Литвинчева З.Д. Влияние характера подготовки целлюлозной массы при размоле на структурные свойства бумаги и восприятие краски при печати //Сб. науч. тр. ЦНИИБ, М., 1970. Вып. 5. С. 46-59.

5. Белая И.К. Изменение некоторых показателей химических свойств бумаги из льна и хлопка при тепло-влажном старении // Причины разрушения памятников письменности и печати. Л.: Наука, 1967. С. 48-50.

6. Белая И.К. О действии коротковолнового ультрафиолетового излучения бактерицидных ламп на бумагу // Сб. материалов по сохранности книжных фондов/ ГБЛ. М., 1958. С.23 31.

7. Белая И.К. О старении бумаги из хлопковых и лубяных волокон в условиях одновременного воздействия тепла и влаги // Старение бумаги. Л.: Наука, 1965. С. 46 56.

8. Беленькая Н.Г. Влияние ряда факторов на прочность и долговечность хлопковой бумаги // Проблемы сохранности документальных материалов. Л.: Наука, 1977. С. 5 12.

9. Беленькая Н.Г. Химия в реставрации и консервации документов // Долговечность документов. JL, 1981. С. 16-23.

10. Беленькая Н.Г., Алексеева Т.В. Выцветание на бумаге чернил для авторучек и красящего слоя от копировальной бумаги // Проблемы сохранности документальных материалов. Л.: Наука, 1977. С. 25 33.

11. Беленькая Н.Г., Алексеева Т.В. Старение бумаги под влиянием ультрафиолетового облучения // Вопросы долговечности документа. Л.: Наука, 1973. С. 20-22.

12. Беленькая Н.Г., Алексеева Т.В. Функциональные группы целлюлозы и их роль при старении бумаги // Долговечность документа. Л., 1981. С. 5-12.

13. Беленькая Н.Г., Алексеева Т.В., Тамарова С.Г. Влияние нейтрализации кислотности на текст документа // Проблемы сохранности документальных материалов. Л.: Наука, 1977. С. 52-53.

14. Беленькая Н.Г., Иструбцина Т.В., Смирнова В.А. К вопросу о старении бумаги // Проблема долговечности документов и бумаги. М.: Наука, 1964. С. 15-35.

15. Бланк М.Г., Гальбрайх Э.И., Нюкша Ю.П. Старение реставрированной бумаги // Старение бумаги. Л.: Наука, 1965. С. 57 61.

16. Бланк М.Г., Фляте Д.М. Прогнозирование долговечности бумаги с полимерными связующими на основе кинетической концепции прочности. В кн.: Теория и практика сохранения книг в библиотеке. Л, 1974, вып.6, С. 9-33.

17. Бланк М.Г., Фляте Д.М. Прогнозирование долговечности бумаги с полимерным связующим // Долговечность документов. Л.: Наука, 1981. С. 16-20

18. Бобров А.В. Копировальная техника. М. 1999. 145 с.

19. Бобров А.И., Мутовина М.Г., Бокарева Н.М. Требования к качеству целлюлозы для печатных видов бумаги // Сб. науч. тр. ЦНИИБ. М.,1978. Вып.9. С. 150- 158.

20. Беликова Т.Д., Клюйко Е.А. Причины изменения значения рН среды при развитии микромицетов на бумаге // Теория и практика сохранения памятников культуры: Сб. науч. тр. РНБ. СПб., 1996. Вып.18. С. 53 — 64.

21. Взгляд на яркую сторону жизни / Рохрингер П. // Целлюлоза. Бумага. Картон. -1999. № 3 - 4. С. 16 - 18.

22. Волков В.А., Смоляков А.И. «Особенности использования крахмала при производстве бумаг и картона с использованием вторичного волокна». 11 Международная конференция по крахмалу. 17-19 июня 2003г. -Москва, 2003. С. 68.

23. Данилова Д.А., Лапин В.В., Герасимов А.Т. О влиянии белизны каолина на белизну бумаги // Сб. науч. тр. ЦНИИБ. М., 1973. Вып.8. С. 137-140.

24. Заявка 4413007 ФРГ, МКИ6 С 09 ВЗЗ/10, С09 В29/30. Bayer AG. Новые красители и их использование в чернилах для струйных принтеров / Mennicke Winfried, Hassenruck Harm. № 4413007.4. Заявл. 12.04.94; Опубл. 19.10.9 5.

25. Иванов Г.А. Изменение жёсткости бумаги при термическом старении // Сб. науч. тр. МЛТИ. 1991. Вып. 237. С. 124 129.

26. Иванов Г.А., Козлова B.JI. Изменение влагопрочности бумаги при старении //Сб. науч. тр./МЛТИ. М., 1990. Вып. 230. С. 103 107.

27. Иванов Г.Г., Фляте Д.М. Старение бумаги // ВНИПИЭИ лесная промышленность М., 1974. С. 27 35.

28. Козаровицкий JI.А. Бумага и краска в процессе печатания. М.: Книга, 1965. 367 с.

29. Колесников В.Л., Товстошкурова Д.У. Исследование процесса проклейки в массе высокозольных видов бумаги // Сб. науч. тр. ЦНИИБ. М., 1973. Вып. 15. С. 45-52.

30. Комаров В.И., Кузнецова М.Ю. Влияние переменных факторов наполнения бумаги на её вязкоупругие и прочностные свойства. Лесной Журнал. 2000, №4, С. 23-29.

31. Конса К., Сийнер М. Климатологические и микробиологические исследования воздушной среды в библиотеках. // Теория и практика сохранения памятников культуры. Сб. науч. тр. РНБ. СПб., 1995. Вып. 17. С. 9-11.

32. Консервация документов. Инструктивно-методические указания по внедрению ГОСТ 7.50-90 // СИБИД Консервация документов. Общие требования / Сост.: Ю.П. Нюкша, Е.С. Чернина, З.П. Дворяшина и др.; Л., 1990. С. 9-10.

33. Кравчина Н.А. Полиграфические материалы, печатные и художественно-живописные краски. -М., 1987. 137 с.

34. Кузьмин Е.И. Библиотечная Россия на рубеже тысячелетий. -М.: Либерия, 1999. С.180 181.

35. Кулак М.И., Медяк Д.М. Взаимосвязь структуры и оптических свойств бумаги // Матер. Междунар. науч.-техн. конф. «Актуальные проблемы прочности». Витебск: ВГТУ, 2004. - С. 184 - 189.

36. Лангуелл В.Н. О долговечности и старении бумаги // Бумажная промышленность. 1957. №5. С. 25.

37. Лоцманова Е.М., Добрусина С.А., Анохин Ю.А. Некоторые особенности свойств термодеструктированной целлюлозы // Матер. Междунар. науч. конф. «БАН 10 лет после пожара». - СПб, 1998.-С. 140- 149.

38. Малышева JI.B. Влияние особенностей режима хранения документов на свойства бумаги // Теория и практика сохранения памятников культуры: Сб. науч. тр. РНБ СПб. 1996. Вып. 18. С. 36 39.

39. Махотина Л., Rieben F. Современные тенденции в технологии лёгкой мелованной бумаги. С-Пб.: Omia, 2005 - 22 с.

40. Методы оценки качества печатных видов бумаги по ГОСТ и ISO/ Остреров М.А., Товстошкурова Д.У., Окунева Т.К. // Целлюлоза. Бумага. Картон. -1994. № 3 - 4. С. 20 - 22.

41. Нюкша Ю.П. Режим хранения библиотечных фондов в связи с физиологией плесневелых грибов // Реставрация, исследования и хранение музейных художественных ценностей: Реф. Сб. / М., 1976. Вып.5. С. 12 -14.

42. Об эффективности использования полиакриламида в производстве офсетной бумаги. Хакимова Ф.Х., Кофтун Т.Н., Ермаков С.Г. Соц.-экон. и экол. пробл. лес. комплекса: Тез. докл. междунар. науч.-техн. конф., Екатеринбург. 1999. С. 186 -188.

43. Оболенская А.В., Ельницкая З.П., Леонович А.А. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы. М.: Экология, 1991. 320 с.

44. Пат. 539632 США, МКИ6 G 03 G0/097. Композиции для получения тонера с комплексом марганца как адцитивом для улучшения зарядки / Ciccarelly R.N., Pickering Thomas R., Bayley D.R.; Xerox corp. № 113117; Опубл. 28.02.95.

45. Пат. 5474870 США, МКИ6 G 03 G09/08. Тонер для проявления электростатического изображения и способ его получения / Н. Yamazaki, Н. Hiroshiki, К. Hiroaki; Опубл. 12.12.95.

46. Пат. 5474871 США, МКИ6 G 03 G9/083. Способ получения магнитных тонеров / S. Takagi, Т. Inoue, Т. Masukawa; Fuji Xerox Corp. № 338863; Опубл. 12.12.95.

47. Пат. 6011098 США, МПК7 С 08 К5/06. Водные краски для струйных принтеров / Akio Kashiwazaki, Yuko Suga, Aya Takaide; Canon, № 08/227407; Опубл. 04.01.2000.

48. Пат. 6017385 США, МПК7 С 09 D11/00. Краски для струйной печати / Shadi L. Malhotra, Danielle С. Boils; Xerox Corp., № 09/307360; Опубл. 25.02.2000.

49. Пат. 6031022 США, МПК7 С 09 D5/00. Краски для струйной печати; содержащие олефиновые соединения/ Martin Thomas W., Romano Carles E (Jr), Maskasky Joe E.; Eastman Kodak Co., № 08/896520; Опубл. 29.02.2000.

50. Пат. 6048929 США, МПК7 С 08 G 63/48. Modified starch composition for removing particles from aqueous dispersions / Moffett Robert Harvey; E.J. du Pont de Nemours and Co., № 09/176002; Заявл. 21.10.1998; Опубл. 11.04.2000; НПК 525/54.2.

51. Пат. 6074528 США, МПК7 D 21 Н 19/42. Text & cover printing paper and process for making the same / Ruck Т.; Mohawk Paper Mills, Inc., № 08/963172; Заявл. 03.11.1997; Опубл. 13.06.2000; НПК 162/135.

52. Пат. 6235150 США, МПК7 D 21 Н 17/67. Method for produsing pulp & paper with calcium carbonate filler / Stewen R., Desmeules J., Scallan A.; Pulp & Paper Research Inst. Of Canada, Middleton № 09/271921; Заявл. 18.03.1999; Опубл. 22.05.01; НПК 162/9.

53. Пат. 6303000 США, МПК7 D 21 Н 21/18. Papermaking process utilizing а reactive cationic starch composition / Floyd W., Thompson N., Dragner L.; Omhova Solutions Inc., № 09/143556; Заявл. 31.08.98; Опубл. 16.10.01; НПК 162/175.

54. Пат. 6666 952 США, МПК7 С 09 D7/12, С09 D 191/00. Paper sizing compositions and methods/ Dilts Kimberly C., Proverb Robert J., Dauplaise David L.; Bayer Chemicals Corp., № 10/431741; Опубл. 23.12.2003.

55. Пат: 6231659 США, МПК7 С 09 D 7/00. Sizing agents & starting materials for their preparation / Hu P., Gloahec V., Free M., Goins D.; Albemarle Corp., № 09/339674; Заявл. 24.07.99; Опубл 15.05.2001; НПК 106/287.24.

56. Перльштейн Е.Я. Изменение в процессе теплового старения средней степени полимеризации различных волокон в бумаге // Вопросы долговечности документа. Л.: Наука, 1973. С. 13-19.

57. Перльштейн Е.Я. О ступенчатой растворимости бумаги в едком натре // Старение бумаги. Л.: Наука, 1965. С. 30 45.

58. Перльштейн Е.Я. Сравнение искусственных методов старения бумаги по изменению показателей её химических свойств // Вопросы долговечности документа. Л.: Наука, 1973. С. 16-25.

59. Привалов В.Ф. Влияние влажности бумаги на скорость темнового выцветания красителя // Вопросы долговечности документа. Л.: Наука, 1973. С. 71-76.

60. Привалов В.Ф., Куроедова Л.В. Влияние состава чернил на выцветание красителей // Долговечность документов. Л.: Наука, 1981. С. 34 42.

61. Регель В.Р., Слуцкер А.И., Томашевский Э.Е. Кинетическая природа прочности твёрдых тел. М., 1974. 560 с.

62. Рихтер Г.А. Долговечность очищенных древесных волокон // Техника бумажного производства. М.: Гослестехиздат, 1933. С. 35-46.

63. Роос С. История и этика консервации // Теория и практика сохранения памятников культуры: Сб. науч. тр. РНБ. СПб., 1995. Вып. 17. С. 180-182.

64. Смирнов В.А. Бумага для копирования. // Целлюлоза, бумага, картон.-1994.-№5-6. С. 40-43.

65. Старение бумаги под влиянием солнечного света / Н.Г. Беленькая, Е.К. Кроллау, С.Г. Тамарова, Т.В. Черкесова // Вопросы долговечности документа. Л.: Наука, 1973. С. 32-39.

66. Старение целлюлозных материалов от тепла и света // Экспресс-информация / ЦБП. 1971. №30, реф. 271. С. 13-19.

67. Теренин А.Н. Фотоника молекул красителей и родственных органических соединений. Л.: Наука, 1967. С. 55 67.

68. Толленаар Д. Исследование в области офсетной печати. М.: Наука 1972. 102 с.

69. Фляте Д.М. Свойства бумаги. М.: Лесная промышленность 1986. 680 с.

70. Фляте Д.М. Свойства бумаги. С-Пб.: НПО "Мир и Семья", 1999. 381 с.

71. Фляте Д.М. Технология бумаги. М.: Лесн. промышленность, 1988. 439 с.

72. Фролов М.В. Структурная механика бумаги. М.: Лесн. промышленность. 1982. 270 с.

73. Чечунов С.С. Исследование некоторых способов оценки печатных свойств бумаги как функции характера её взаимодействия с краской // Сб. науч. тр. ЦНИИБ. М., 1971. Вып.6. С. 86-95.

74. Чечунов С.С., Фёдорова Н.Т. Гипотетическая модель механизма капиллярного взаимодействия бумаги и краски // Сб. науч. тр. ЦНИИБ. М., 1972. Вып.7. С. 96-102.

75. Эидо А., Сэкиба Т. Современные взгляды на использование макулатуры и новые способы её обработки //Pulp and Paper. Eng. 1972. Vol. 15, № 4, P. 33-39.

76. Эрастов Д.П. О физической сохранности документов // Долговечность документов. Л.: Наука, 1981. С. 40 43.

77. Яброва P.P. Применение метилолполиамида ПФЭ 2/10 для укрепления бумаги и в качестве клея. В кн.: Сборник материалов по сохранности книжных фондов. М., 1961, вып. 4, С. 47 - 62.

78. Ain R., Catino J., Fan J. Effects of filler pigment type on the offset printability of supercalendered paper // 87 Annual Meeting of PAPTAC, Montreal, Jan. 30-Febr. 1, 2001. Prepr. B. Montreal: Pulp & Pap. Techn. Assoc. Can. 2001, P. 211-217.

79. Bahr E. Leimung mit System ASA // Wochenbl. Papierfabr. 2001. 129, №7, S. 1112-1116.

80. Bobu E. Old & new aspects on the AKD sizing system // Wochenbl. Papierfabr.: Fachzeitschrift fur die Papier , Pappen - und Zellstoff-Industrie. 2000. 128, № 14-15, S. 976-981.

81. Chen G.C.I. Optimizing an alkenyl succinic anhydride sizing process. TAPPI 1987 Sizing Short Course Notes. TAPPI PRESS. Atlanta. P. 93 95.

82. Davis J.W., Robertson W.H., Weisgerber C.A. A new sizing agent for paper alkyl keten dimmers. Tappi J., 1956, Vol. 39, № 1. P. 161 - 176.

83. El-sadi H., Yuan Z., Esmail N., Schmidt J. J. Factors affecting the inhibition of light-induced yellowing of a coated BTMP paper // Pulp & Paper Sci. 2002, Vol. 28, № 12, P. 400 405.

84. F. Herbert Launer, William K. Wilson. The photochemistry of Cellulose. Effects of Water Vapor and Oxigen in the Far and Near Ultra Violet Regions // J. Amer. Chem. Soc. 1949. Vol. 71. N 3. P. 58 65.

85. Farley C.E. Sizing of paper with alkenyl succinic anhydride. TAPPI 1991 Papermakers Conference Proceedings. TAPPI PRESS. Atlanta. P. 433 437.

86. Farley C.E., Wasser R.B. Sizing with alkenyl succinic anhydride// The Sizing of Paper (W.F. Reynolds, Ed.). TAPPI PRESS, Atlanta. 1989. P. 51 56.

87. Franke W. Internationale Normung fur Papier und. Pappe // Wochenbl. fur Papierfabr. 1974. Bd. 102, N 5. S. 175 176.

88. Gamier G. The role of vapor deposition during internal sizing: A comparative study between ASA & AKD // J. Pulp & Paper. Sci. 2002. 28, №10, P. 327-331.

89. Gisi B. Papierfehler und ihre Auswirkungen im Druck // Das Osterreichische Papier 1977, №2, S.13-16.

90. Gliese Thoralf. Alkenylbernsteinsaureanhydrid (ASA) als Leimungsmittel. IPW: Int. Papierwirt. 2003. № 9. S. 42 46.

91. Glittenberg D. Starke Ein wandlungsfahiger, nachwachsender Rohstoff fur Papierindustrie // Wochenbl. Ppapierfabr. 2001. 129, № 21, S. 1413 - 1420.

92. Gray G.G. An accelerated aging study comparing kinetic rates vs TAPPI standart 453. Tappi, 1969, Vol. 52, N 2, P. 352 - 334.

93. Hieber O. Pigmente fur die Papierindustrie Aktuelle und zukiinftige markttrends //Wochenbl Papierfabr. 2000. 128, № 11 -12, S. 763 - 764, 766, 768, 780.

94. Isogai A. Mechanism of paper sizing by alkylketendimers // J. Pulp & Pap. Sci. 1999. Vol. 25, № 7. P. 251 - 256.

95. Isogai A. Retention behavior alkenyl succinic anhydride size on handsheets // Sen-i gakkaishi = Fiber. 2000. Vol. 56, № 7, P. 328 333.

96. Isogai A. The reson why the reactive chemical structure of alkenyl succinic anhydride is necessary for efficient paper sizing // Sen-i gakkaishi = Fiber. 2000. 56, №7, P. 334-339.

97. Jiang H., Deng J. The effects of inorganic salts & precipitated calcium carbonate filler on the hydrolysis kinetics of alkylketene dimer // J. Pulp & Pap. Sci. 2000. Vol. 26, № 6, P. 208 218.

98. Jozwicka J., Starostka P., Szymanski A. Investigation on the use of fibres and fibrids from modified potato starch in the manufacture of paper/ Fibres and Text. East Eur. 2004. Vol. 12, № 1. P. 76-80.

99. Karathanasis M.,Carne Т., Dahlvik P. Importance of coating structure for sheet-fed offset print quality // Wochenbl. Papierfabr.: Fachzeitschrift fur die Papier-, pappen- und Zellstoff Industrie. 2001. 129, № 7, S. 426 432.

100. Kimberly A.E. Bureau of standarts // J. Research. 1932. Feb. P. 159 171.

101. Kurzawski Stephan. CDH Tagung 2001: Trends und Perspektiven im neuen Jahrzent. Allg. Pap.-Rdsch. 2001. 125. №>48, S. 1207-1208, 1210-1211.

102. L. Santucci. A survey of literature data and work carried out at the Institute di Patologia del libro. International counsil of museums. L. 1963.

103. Le P., Potts M., Hofer H. Alterungsbestandigkeit von Papieren, die im Non-Impact-Verfahren bedruckt wurden // Wochenbl. Papierfabr. 2000. - 128, № 5. - S. 282-289.

104. Li L., Collis A., Pelton R. A new analysis of filler effects on paper strength // J. Pulp & Pap. Sci. 2002. Vol. 28, № 8 P. 267 273.

105. Lier M. «Getting closer to the consumers» Conference report about PRIMA 2004. IPW: Int. Papierwirt. 2004. № 6. P. 16, 18,20.

106. Lindstrom Т., СУ Brian H. On the mechanism of sizing with AKD. Part 2: The kinetics of reaction between alkylketene dimmers and cellulose. Nordic Pulp Paper Res. J. 1986. Vol. 1. № 1. P. 34-42.

107. Lindstrom Т., Sodeberg G. Evidence for p-ketoester formation during the sizing of paper with AKD. Nordic Pulp Paper Res. J. 1986. Vol. 1, № 2. P. 39-42.

108. Lindstrom Т., Sodeberg G. On the mechanism of sizing with AKD. Part 1: Studies on the amount of AKD requires for sizing different pulps. Nordic Pulp Paper Res. J. 1986. Vol. 1. № 1. P. 28-33.

109. Lindstrom Т., Sodeberg G. On the mechanism of sizing with AKD. Part 3: The role of pH, electrolytes, retention aids, extractives, calcium-lignosulphonates and mode of addition on AKD retention. Nordic Pulp Paper Res. J. 1986. Vol. l.№2. P. 31-38.'

110. Marton J. On kinetics of AKD reaction: hydrolysis of AKD. Tappy J. 1990,

111. Vol. 73, №11. P. 139- 143.

112. Nagi Terry A. Insights from vision 21: The printing industry redefined for the 21st centuiy. Solut!. People, Process & Paper. 2002. Vol. 85, № 10, P. 33-36.

113. Neimo L. Papermaking Chemistiy. Jyvaskyla, 1999. 316 p.

114. Niemela J., Nurmi K. Finnish paper production shifts increasingly towards printing grades. Kemia Kemi. 2000. 27, № 6, P. 472 - 474.

115. Petersen D, Stellingwerf B. Einfluss der Starkemodifizierung auf Wirkung von sunthetischen Leimungsmitteln // IPW: Int. Papierwirt. 2001, № 5, S. 45-55.

116. Roberts J.C. Neutral and alkaline sizing // Paper Chemistry (J.C. Roberts, Ed.) 2nd edn. Chapman and Hall, London, 1996. P. 140 164.

117. Rohringer P. Mechanism of sizing with AKD and new non-reactive sizes //Paper and Board Division Seminar Notes on Developments in Sizing Systems /PIRA, Leatherhead, Surrey, England, 1989. P. 17.

118. Roick Т., Hunke B. New generation of FWAs for the paper industry. Prof. Papermak. 2004. № 1. P. 18 20.

119. Solberg D., Wagbert L. On the mechanism of GCC filler retention during dewatering new techniques and initial findings // J. Pulp & Pap. Sci. 2002. Vol. 28, №6, P.183 188.

120. Strazdins E. Theoretical and practical aspects of alum use in papermaking. Nordic Pulp Paper Res. J. 1989. Vol. 4. № 2. P. 128 134.

121. Strom G., Carlsson G., Kiar M. AKD distribution in hand sheet as determined by electron spectroscopy (ESCA). Wochenbl. Papierfabr. 1992. Vol. 120. №15. P. 606-611.

122. Thorn J. Application of wet-end paper chemistry. Blacky Academic and Professional. London etc. 1996. 230 p.

123. Uber die Dauerhaftigkeit unserer Biicherpapiere // Wochenbl. fur Papierfabr. 1964. Bd. 92, N4. S. 21 -23.

124. Warron P. Penetration Ink into Paper // Paint Manufacture. 1959. №1. P.5-8.

125. Wilson W., Harvey I., Mandel I., Worksman T. Accelerated aging of record papers compared with normal aging // TAPPI. 1955. N 9. P. 543 548.

126. Zimmerman E.W., Weber C.G., Kimberly O.E. Relation of ink to the preservation of written records // J. Res. Nat. Bur. Stand. 1935. Vol. 19, N 4. P. 463-468.1. УТВЕРЖДАЮ1. Г УП ургской бумажной ,ка1. Павлов Ю.В. 2006 г.1. АКТ

127. Композиция бумаги по волокну в соответствии с заказом №106/15 сортавлена из: белёная сульфатная хвойная целлюлоза (ХБ 2) - 40 % белёная сульфатная лиственная целлюлоза (J1C - 0) - 60 %.

128. Отлив бумаги производился на опытной бумагоделательной машине «Voith» при скорости 7 м/мин.

129. Поверхностная проклейка обоих сторон бумаги проводилась на клеильном прессе бумагоделательной машины 3 %-ным раствором окисленного анионного крахмала марки «Етох».

130. Параметры бумажной массы, расходы химикатов, режимы работы опытной БДМ и показатели качества готовой продукции контролировались специалистами бумажной фабрики Гознака совместно с представителями СПб ГЛТА.

131. Разрывная длина в среднем по двум направлениям, м 3600/7146 Ср. 5373 3371/5829 Ср. 4600

132. Сопротивление излому, ч.д.п. (по двум направлениям) 99/400 Ср. 250 48/224 Ср. 136

133. Сопротивление раздиранию по Эльмендорфу, мН 63,0 56,01. Линейная деформация после намокания бумаги в воде в течении 30 мин, % + 2,0 + 1,9- в поперечном направлении

134. Стойкость поверхности к выщипыванию, м/с 2,5/2,5 2,5/2,5

135. Гладкость в среднем по сторонам, с 27/29 31/35

136. Воздухопроницаемость по Бендсену, мл/мин (по каждой стороне) 835/839 904/905

137. Белизна (по Эльрефо), % 85,06/85,06 85,16/85,17

138. Содержание золы, % 6,25 6,13

139. Прирост массы 1 и1 после нанесения поверхностной проклейки 5,76 г/м2 6,52 %

140. По результатам опытной выработки можно сделать следующие выводы:

141. Начальник НИЛ Соколов Н.А.аспирант Евтюхов С. А.