автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.05, диссертация на тему:Новый композиционный клей для проклейки целлюлозных материалов

Введение.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. Главные свойства композиционных материалов на основе целлюлозы и влияние на них технологических процессов.

1.2. Природа межволоконных контактов, механизм и движущие силы процессов структуро- и связеобразования при формировании композиционных материалов на основе целлюлозы.

1.3. Проклейка целлюлозных композиционных материалов в нейтральной среде канифольными клеями.

1.4. Проклейка целлюлозных композиционных материалов в нейтральной и слабощелочной среде синтетическими клеями.

1.5. Наполнение композиционных материалов на основе целлюлозы в широком диапазоне рН.

1.6. Вспомогательные химические вещества и их применение при проклейке композиционных материалов на основе целлюлозы.

1.7. Диспергирование и стабилизация свойств гидрофобизирующих материалов в воде.

1.8. Выводы, определение цели диссертации и постановка задач исследований.

Глава 2. Методическая часть.

2.1. Характеристика использованных химических веществ.

2.1.1. Канифоль талловая.

2.1.2. Канифоль талловая модифицированная.

2.1.3. Масло талловое.

2.1.4. Масло талловое дистиллированное.

2.1.5. Кислоты жирные талловые.

2.1.6. Крахмал катионный.

2.2. Методы получения и анализа качества композиционного клея.

2.2.1. Метод получения композиционного клея.

2.2.2. Расход химических веществ для получения композиционного клея

2.2.3. Методика получения микрогетерогенной дисперсии клея.

2.2.4. Методика анализа качества композиционного клея.

2.3. Характеристика использованных волокнистых материалов и химикатов.

2.4. Подготовка целлюлозы к отливу, изготовление и испытание лабораторных образцов бумаги.

Глава 3. Экспериментальная часть.

3.1. Научное обоснование выбора компонентов композиционного клея на базе анализа качества таллового масла и свойств талловых продуктов его переработки.

3.1.1. Анализ качества таллового масла в качестве сырья для получения компонентов композиционного клея.

3.1.2. Анализ свойств талловых продуктов как компонентов композиционного клея.

3.1.3. Обоснование качественного и количественного состава композиционного клея

3.2. Разработка технологии получения композиционного канифольного клея.>.

3.2.1. Исследование эмульгирующей эффективности таллового масла и его дистилляция по отношения к талловой канифоли.

3.2.2. Исследование влияния содержания катионного крахмала на эффективность эмульгирования.

3.2.3. Исследование влияния механического диспергирования на стабильность композиционного клея.

3.2.4. Исследование дисперсности композиционного клея.

3.2.5. Исследование влияния содержания свободных смоляных кислот на стабильность композиционного клея.

3.2.6. Технологическая установка и технология получения композиционного клея.

3.3. Исследование проклеивающей эффективности композиционного клея при проклейке целлюлозных композиционных материалов.

3.4. Опытно-промышленные испытания технологии получения и использования композиционного клея.

3.5. Технико-экономическое обоснование эффективности применения композиционного клея в производстве целлюлозных материалов.

Выбор темы научной работы в условиях динамично развивающегося научно-технического прогресса является важнейшим фактором ее теоретической и практической ценности. Неверно выбранная тема не позволит с максимальной пользой реализовать результаты исследований, а, следовательно, ее значимость будет малоэффективной.

С учетом сказанного и складывающейся реалистичности экономических условий работы целлюлозно-бумажных предприятий, при выборе темы диссертации учитывались следующие аспекты:

- разработка новых и совершенствование существующих технологических процессов производства композиционных материалов на основе целлюлозы должны реализовываться с малыми инвестиционными затратами;

- теоретические результаты должны носить обобщающий прикладной характер и быть применимы к наиболее массовым видам продукции, пользующейся устойчивым спросом на внутреннем и внешнем рынках;

- научная новизна новых и усовершенствованных технологий должна быть базой существенного улучшения качества композиционных материалов на основе целлюлозы, снижения себестоимости их производства, повышения производительности оборудования, а также повышения экологической безопасности работы предприятия.

С целью повышения конкурентоспособности своей продукции целлюлозно-бумажные предприятия все в большей степени используют более дешевые волокнистые полуфабрикаты: макулатуру, древесную массу, целлюлозу из лиственных пород древесины. Эти волокна отличаются пониженными показателями механической прочности и долговечности, что существенно видны при традиционном изготовлении композиционных материалов на основе целлюлозы в кислой среде. Указанные недостатки особенно заметно проявляются при использовании целлюлозных композиционных материалов потребителями.

Для компенсации таких неблагоприятных эффектов, а также улучшения ряда других показателей качества, требуется применение в технологии многих химических веществ - функциональных добавок (крахмала, латексов, эфиров целлюлозы и др.). Введение их в волокнистую массу перед изготовлением целлюлозного материала или его поверхностная обработка в готовом виде, эффективно снижают отрицательные явления.

Наряду с традиционным вышеназванным компенсационным путем, активно развивался новый путь - переход к производству целлюлозных композиционных материалов в нейтральной и слабощелочной среде [1]. Быстрое освоение новой технологии обеспечивалось рядом неоспоримых достоинств, как то: повышение качества продукции по показателям прочности, долговечности, пригодность для печати; снижение энергозатрат при размоле целлюлозы; повышение степени использования оборотных вод; уменьшение коррозионного воздействия на технологическое оборудование. Важным оказалось также возможность использования в новой технологии в качестве наполнителя дешевого карбоната кальция ( Са С03) [2]. Данная возможность открыла перспективы развитию бумажно-картонного производства России, так как она располагает значительными запасами Са С03.

Если проанализировать состояние с объемами и номенклатурой мирового производства бумаги, то налицо имеется приоритет писче-печатных видов, выпуск которых продолжает быстро развиваться. По прогнозу потребление различных видов бумаги для письма и печати в 2001 году должно составить 89, 6 млн.т, то есть 31% от 289 млн.т от намеченного общего мирового потребления бумаги картона [3]. Таким образом, научные работы, посвященные совершенствованию технологии писче-печатных видов целлюлозных композиционных материалов должны обернуться максимальной теоретической и практической отдачей.

Среди основных технологических операций производства бумаги и картона, важная роль принадлежит проклейке и наполнению. Особенно взаимосвязанными они оказались в технологии нейтрального и щелочного производства [1]. Именно производство бумаги и картона в нейтральной и слабощелочной среде позволяет наполнять их карбонатом кальция, а последний, в свою очередь, в результате гидролиза создает необходимый уровень щелочности бумажной массе. В этой технологии особая роль принадлежит проклейке. Только благодаря решению проблемы проклейки бумаги и картона оказалось возможным производство их в нейтральной и слабощелочной среде.

Как известно [4], проклейку в кислой среде выполняют в подавляющей массе канифольными клеями. Обязательным компонентом водно-волокнистой суспензии бумажной массы, при канифольной проклейке, является сульфат алюминия или квасцы. Эти химические вещества в результате гидролиза придают водной суспензии кислую среду, уровень которой традиционно находится в пределах рН 4,5.5,0. Соединения алюминия, образующиеся при гидролизе, участвуют в процессе гетероадагуляции [5] частиц канифольного клея на волокне, а создающиеся комплексы - резинаты алюминия, при сушке, обеспечивают эффект проклейки. При производстве бумаги и картона в нейтральной и слабощелочной среде, кислотообразующие соединения алюминия исключаются из бумажной массы полностью, либо их содержание сводится к минимуму. В этом варианте технологии механизм проклейки иной, а выполняться она может синтетическими целлюлозореактивными димерами алкил кетенов или им подобными веществами, или канифольными клеями, отличными от применяемых при кислом производстве.

Если исходить из предпосылки, что канифольные клеи дешевле, а следовательно экономичнее синтетических, то очевидна их привлекательность применения для нейтральной и слабощелочной проклейки. Ведущие зарубежные фирмы имеют в своем арсенале разнообразные канифольные клеи для этих целей [6]. Что касается отечественных канифольных клеев, то для нейтрального и щелочного производства целлюлозных композиционных материалов они еще не разработаны. Однако в технологии бумаги и картона известен канифольный клей, по своим свойствам близкий к возможному применению в новой технологии - это высокосмоляной клей [7]. Напрямую возможности этого клея в нейтральной технологии не изучались, как не изучались и свойства современных канифольных продуктов в плане получения качественных высокосмоляных клеев.

Актуальность научных работ в области нейтральной технологии производства целлюлозных композиционных материалов очевидна из следующих данных, свидетельствующих о подъеме отечественной целлюлозно-бумажной промышленности. Так, за 1-е полугодие 1999 г. объем производимой продукции составил 29 млрд. руб., или 42 % от общего объема продукции лесохимического комплекса России. По сравнению с аналогичным периодом прошлого 1998 г., объем производства продукции вырос: по целлюлозе товарной - на 13,7 %; по бумаге - на 14,9 % и картону -на 21,8 % [8]. Перспективность нейтрального изготовления бумаги отмечается также в обзорной статье о направлениях научно-технического прогресса в производстве бумаги и картона [9].

Настоящая диссертационная работа может рассматриваться как определенный вклад в теорию и практику применения отечественных канифольных продуктов в качестве проклеивающего материала при производстве целлюлозных композиционных материалов в среде с рН 5,5.6,5.

В процессе выполнения диссертации автором была разработана научно обоснованная технология получения нового композиционного клея повышенной эффенктивности из талловых продуктов сульфатцеллюлозно-го производства для производства целлюлозных материалов в нейтральной среде

Научными частями диссертации явились:

1. Анализ технологии получения талловых продуктов и изучение их свойств для составления композиционного клея повышенной эффективности.

2. Исследование процесса получения композиционного клея на основе талловой канифоли и промежуточных продуктов ее получения.

3. Исследование стабильности композиционного клея.

4. Исследование проклеивающей эффективности композиционного клея при проклейке целлюлозных материалов.

5. Технико-экономическое обоснование применения композиционного клея в производстве целлюлозных материалов.

Результаты лабораторных исследований были проверены в производственных условиях ОАО «Соломбальский ЦБК» и завершились положительно.

Ожидается, что экономический эффект от использования новой технологии будет существенным, а его уровень будет определен после опытно-промышленного освоения предложенной технологии.

Основные выводы и рекомендации

1. Научные результаты, полученные в процессе выполнения диссертации, позволили разработать новый композиционный клей на основе продуктов переработки таллового масла для проклейки целлюлозных материалов в интервале рН 6,2. .7.0.

2. Научно обоснован качественный и количественный состав высокосмоляного клея, базовыми компонентами которого является канифоль талловая, масло дистиллированное, крахмал катионный.

3. Разработана технология получения композиционного клея, которая включает четыре основные стадии: варка крахмала катионного, омыление химического эмульгатора, получение концентрированного клея, охлаждения и разбавление клея.

4. Установлено, что масло дистиллированное являясь химическим эмульгатором и при расходе до 40 %, содержит гидрофобизирующие смоляные кислоты, которые усиливают эффект проклеивающих свойств клея.

5. Показано, что содержание крахмала катионного в клее до 20 % в сочетании с маслом дистиллированным в количестве 40 % и гидромеханическим диспергированием обеспечивают необходимые технологические свойства клея.

6. Проклеивающая эффективность полученного клея находится на уровне серийно применяемых высокосмоляных клеев на канифольной основе.

7. Опытно-промышленные испытания композиционного клея подтвердили его высокую эффективность, установленную лабораторными исследованиями.

8. Технико-экономические показатели от применения разработанного композиционного клея являются положительными, а экономический

1. Шмыга В. Изготовление бумаги в нейтральных и щелочных средах/ Современные проблемы химии и химической промышленности: Обзор. инф.//М : НИИТЭХИМ. 1988. - Вып. 11. - 58 с.

2. Использование карбоната кальция при производстве бумаги в нейтральной и щелочной средах. Тесленко В.В. и др.: Обзор, инф./Целлюлоза, бумага, картон//М.: ВНИПИЭИлеспром. 1989. - Вып. 6. - 52 с.

3. Фляте Д.М. Направление развития производства бумаги для письма и печати: Обзор, инф./ Целлюлоза, бумага, картон// М.: ВНИПИЭИлеспром. 1990. - Вып. 19. - 44с.

4. Иванов С.Н. Технология бумаги. М.: Лесн. пром-сть. - 1970. - 695 с.

5. Колесников В.Л. Повышение качества бумаги и картона путем гетероа-дагуляции латексов в волокнистой массе. Автор, дис. .д-ра техн. наук: -Л., 1986.-31 с.

6. Хованский В.В. Основные работы ВНИИБа в области технологии и аппаратурного оформления производства композиционных материалов различного назначения // Целлюлоза, бумага, картон. М.: - 1993. — №4.-С. 22-23.

7. Фляте Д.М. Технология бумаги. М.: Лесн. пром-сть. - 1988. - 440 с.

8. Скоробогатов А.Е. Лесопромышленный комплекс России: проблемы стабилизации и развития. Промышленность России. Минэкономики РФ.-№ 10.-1999.-С.8-11.

9. Орехов Б.В. О направлениях научно-технического прогресса в производстве бумаги и картона. Лесопромышленный комплекс России: проблемы стабилизации и развития. Промышленность России. Минэкономики РФ.-№ 10. 1999. - С. 35-39.

10. Фролов М.В. Структурная механика бумаги. М.: Лесн. пром-сть, 1982.-272 с.

11. Фляте Д.М., Финкелыдтейн Г.Э. Структура бумаги. М.: ЦНИИТЭИ леспром, 1969. -51 с.

12. Фотиев С.А. Технология бумаги. T.l. -М.: Гослесбумиздат, 1933. 385 с.

13. Рейзинып Р.Э. Структурообразование в суспензиях целлюлозных волокон. Рига: Зинатне, 1987. - 208 с.

14. Фляте Д.М. Бумагообразующие свойства волокнистых материалов. -М.: Лесн. пром-сть, 1990. 136.

15. Горбачева Т.Н. Изучение процесса размола и бумагообразующих свойств лиственной целлюлозы: Автор, дис. кан. техн. наук. Л., 1970. - 20 с.

16. Жбанков Р.Г., Козлов П.В. Физика целлюлозы и ее производных.-Минск. Наука и техника, 1983. 296.

17. Фляте Д.М. Свойства бумаги. -М.: Лесн. пром-сть, 1986. 680 с.

18. Чижов Г.И. Новые направления в использовании алюминия в производстве бумаги / Обзор, информ. Целлюлоза, бумага и картон. М.: ВНИПИЭИлес-пром, 1984. - 48 с.

19. Крылатов Ю.А., Ковернинский И.Н. Проклейка бумаги. М.: Лесн. пром-сть, 1987,-288с.

20. Энгельгардт Г., Гранин К., Риттер К. Проклейка бумаги: Перев. С нем. Б.М. Гуткина. М.: Лесн. пром-сть, 1975. - 224 с.

21. Ковернинский И.Н. Карбамидные адгезивы для получения целлюлозных композиционных материалов с улучшенными эксплуатационными свойствами // Бумажная пром-сть. 1991. - № 3. -С. 3.

22. Ковернинский И.Н. Упрочнение бумаги и картона карбамидофор-мальдегидными олигомерами // Бумажная пром-сть. 1989. - № 8. -С. 8-10.

23. Плоды эволюции / Обзор, информ. По материалам зарубежных специализированных изданий // Мир бумаги. 2000. - № 7-8. - С. 38-40.

24. Крылатов Ю.А., Ковернинский И.Н. Материалы для проклейки бумаги и картона. М.: Лесн. пром-сть, 1982. - 84 с.

25. Paasonen P., Koivisto Р/ On wetweb strength of sulfite pulp. Paperi ja puu, 1970. K. 50. - № 11. - Lk. 757-764.

26. Рейзинып Р.Э. О некоторых деформационных свойствах бумаги и бумажной массы // Изв. АН Латв. ССР, 1960. № 6 (155). - С. 89-94.

27. Дерягин Б.В. Теория устойчивости коллоидов и тонких пленок. М.: Наука, 1986.-206 с.

28. Anderson О. Flocculation at sedimentation. Svensk papperstidn., 1957, bd. 60, №9.-S. 341-344.

29. Михайлов H.B. Ребиндер П.А. О структурно-механических свойствах дисперсных и высокомолекулярных систем // Коллоидн. журн. -1955.-т. 17.-№2.-С. 107-109.

30. Ребиндер П.А. Современные проблемы коллоидной химии // Коллоидн. журн. 1958. - т. 20. - № 5. - С. 527-538.

31. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур. -М.: Наука, 1966.- 158 с.

32. Рейзинып Р.Э., Бремзе И .Я. Температурная зависимость десорбции воды из древесной целлюлозы выше 100 С //В кн. Тез. докл. 1 Всес. кон-фер. По химии и физике целлюлозы. Рига., 1975. - С. 164.

33. Nissan A. Lectures on Fiber Stience in Paper/ The Joint Textbook Committee of the Paper Industry/ Copyright, 1977. 149 p.

34. Фролов M.B. О природе межволоконных связей в бумаге // Бумажная пром-сть, 1980.-№3.-С. 15-17.

35. Фролов М.В. Роль электростатических сил в механизме прочности бумаги // бумажная пром-сть, 1979. № 4. - с. 3-6., - № 5. - С. 5-7., - № 8. -С. 17-18.

36. Фролов М.В., Волович В.И. О механизме аномального упрочнения при увлажнении бумаги / Сборник тр. ЦНИИБ, 1980. С. 57-64.

37. Химия древесины / Пер. с англ. Под ред. П.Л. Браунинга. М.: Лесн. пром-сть, 1967. - 415 с.

38. Anderson О., Brunsvik J. Flocculation on streaming fibre suspensions // Svensk papperstidning, 1961. Bd. 64. - № 13. - S. 493-499.

39. Рейзинып Р.Э., Чернявская С.А. Люминесценция контактного слоя воды на границе с целлюлозой //Химия древесины, 1977. № 2. - С. 111-112.

40. Kibblewihte R.P/ Effects of beating on wet web behaviour. Appita, 1973. Vol. 26.-№ 5.-S. 341-347.

41. Духин С.С. Электропроводность и электрокинетические свойства дисперсных систем. Киев, 1975. 246 с.

42. Юрьев В.И., Позин С.С. Электрокинетические свойства целлюлозных материалов // Материалы института бумаги (ЦНИИБ). Вып. 38, 1960.-С. 58-83.

43. Заплатина В.М., Юрьев В.И. Изменение электрокинетических свойств целлюлозы в процессе размола / химия и технология целлюлозы и бумаги // Тр. ЦНИИБ. Вып. 1, 1973. - С. 230-244.

44. Трухтенкова А.Л., Юрьев В.И. Изучение степени упорядоченности целлюлозы на ее электрокинетические свойства // Сб. тр. ВНИИБ. -Вып. 69, 1973.-С. 98-102.

45. Mason S.G., Rheology of paper new approach to the study of paper strength // Pulp Paper Mag. Can., 1948. Vol. 49. - № 3. - P. 207-214, 221.

46. Robertson A.A., Mason S.G. / The hydrodynamic behaviour of papermaking fibers // Pulp Paper Mag. Can., 1954. Vol. 55. № 3. - P. 263-269.

47. Папков С.П., Файнберг Э.З. Взаимодействие целлюлозы и целлюлозных материалов с водой. М.: Химия, 1976. - 232 с.

48. Line L. Gallay W. Studies in the fundamentals of wet web strength // TAPPI, 1954. Vol. 37. - № 12. - P. 698-704.

49. Фляте Д.М., Грунин Ю.Б. Изучение взаимодействия воды с целлюлозой методом ядерной магнитной релаксации // Бумажная пром-сть, 1973. -№10.-С. 1-3.

50. Фляте Д.М., Грунин Ю.Б. Исследование влияния замораживания на состояние связанной воды в волокнах целлюлозы // ЖПХ, 1974. -Е. 47.-№12.-С.

51. Фляте Д.М., Грунин Ю.Б. Исследование состояния системы целлюлоза-вода методом ЯМР релаксации / Тез. докл. Всесоюзн. семинара "Кристаллизация полисахаридов и их взаимодействие с водой" // Рига. Зи-натне, 1979. С. 44-46.

52. Волков JT.E. Потери напора на трение в массопроводах // Бумажная пром-сть, 1954.-№10.-С. 17-19.

53. Формование межволоконных связей и их влияние на прочность структуры целлюлозных суспензий / Вейнов К.А., Изыксон Б.М., Костроми-на О.Е., Сурнин Б.М., Бабурин С.В. // Сб. тр. ЦНИИБ. М., 1973. Вып. 8.-С.-240-244.

54. Терентьев О.А. Гидродинамика волокнистых суспензий в целлюлозно-бумажном производстве. М.: Лесн. пром-сть, 1980. - 248 с.

55. Кленкова Н.И. Структура и реакционная способность целлюлозы. JL: Наука, 1976. - 376 с.

56. Fibre-water interactions in paper-making. Trans, Sump. BPBMA. Oxford. Ed. Bu Fund. Res. Com., london, 1978. Vol. 1. - 493 p.

57. Электронная структура целлюлозы и глюкозы / Борисова Н.П., Ионина С.Н., Семенов С.Г., Ходырева Н.В. В кн.: Всес. Конфер. По химии и физике целлюлозы. Т. 2. Рига, 1975. - С. 40-47.

58. Милиховски М. О механизме взаимодействий в бумагобразуюгцих гидрофильных системах // Химия древесины. 1990. - № 1. - С. 69-77.

59. Ковернинский И.Н. Упрочнение бумажно-картонных материалов поверхностной обработкой модифицированными карбамидными олиго-мерами: Дис. докт. техн. наук. -М., 1993. 382 с.

60. Пчелин В.А. Гидрофобное взаимодействие в дисперсных системах. -М.: Знание, 1976.-64с.

61. Ковернинский И.Н. Бумагоподобные целлюлозные композиты: состояние, проблемы, решение // Тез. докл. Межд. симпоз.: МГУЛ, Москва-Мытищи. 1996.-С. 25.

62. Пузырев С.А., Кречетова С.П. Подготовка волокнистого материала к отливу бумаги и картона // Учеб. пособ. ЛТА. Л.: - 1980. - 90 с.

63. Cobb R.W., Low D.W. The coordinate Role of Alum in the Sizing of Paper // Tappi, 1958. V. 38, N 2. - P. 49-65.

64. Juide J. A study of the sodium aluminate-sodum abietate seze precipitate // Tappi, 1959. V. 42. - N. 9. - P. 734-746.

65. Thole E.F., Htoo S. Properties of Rosin Size Precipitate. Ill Electrokinetic properties of Rosin Sized Wood Fibers // Tappi, 1955. V. 38. - N 12. -P. 705-709, 716.

66. Производство бумаги с использованием канифольной проклейки // Докл. Фирмы «Геркулес» на «Интербуммаш-96». С.-Пб 1996. - 20 с.

67. Крылатов Ю.А., Страх А.К. Получение и особенности использования проклеивающих материалов на основе канифоли и ее заменителей / Обзор, информ. Современные проблемы химии и химической промышленности. НИИТЭХИМ, 1981. -№ 19. -53 с.

68. Пузырев С.А. Некоторые вопросы теории и практики проклейки бумаги канифольным клеем//Бумажная промышленность. 1978. - № 1. -С. 19-21.

69. Hine М., Tsuno S., Shimomura Y. Qualitative evolution of neutralized woodfree paper recently shifted from theacidic process. Japan Pulp. Paper 22. 1984. - № 3. - S. 59-68.

70. Харлингтон P.B. Кислое или щелочное производство бумаги // Доклад на симпозиуме в Хельсинки. 1978. - 15 с.

71. Зандерсонс Я.Г., Ковернинский И.Н. Проклейка бумаги целлюлозореак-тивными веществами и перспективы развития производства бумаги в нейтральной и щелочной среде. Химия древесины. 1994. - № 1. - С.

72. Ковернинский И.Н., Азаров В.И. Производство бумаги в нейтральной и слабощелочной среде // Научи, тр. МГУЛ. М. - 1995. - Вып. 277.

73. Иванченко И.В. Высоконаполненная бумага на основе проклеивающих дисперсий: Дис. канд. техн. наук. М., 1998. - 133 с.

74. Poppel К, Bobu Е. // Cellulose Chemistry Technology. 1985. - № 19. -P. 707-7018.

75. Marton J., Marton T. // Tappi. 1983. - V. 66. - № 12. - P. 70-71.

76. Sturmer L., Poppel G. // Wochenblatt fur Papierfabr. 1983. - № 19.-S. 713-715.

77. Чижов Г.И. Упрочнение бумаги с помощью соединений алюминия: Дис. докт. техн. наук JI.: JITA. - 1987. - 550 с.

78. Применение нефтяных смол для создания проклеивающих материалов взамен канифоли. Друганова Л.А. и др.// В кн.: Новое в производстве и использовании канифоли и скипидара./ Сб. научи, тр. ЦНИЛХИ. М. -1982.-Вып. 24.-С. 94-99.

79. Стаильский С.С., Крылатов Ю.А. Проклеивающие материалы на основе нефтеполимерных смол. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1986. № - 48 с.

80. Нефтеполимерные смолы для проклейки бумаги. Пузырев С.А. и др. // Обзор. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1979. - 24 с.

81. Белоус В.Г. Изучение влияния технологических факторов проклейки бумаги составами на основе нефтеполимерных смол: Дис. .канд. техн. наук-Л.:- 1982.- 173 с.

82. Патент Японии № 23843. Прозрачная проклейка на основе нефтяных смол, используемая в производстве бумаги и стабильная в жесткой воде // Опубл. в РЖХ, 1979. №20.

83. Патент США № 3937674. Получение модифицированных нефтяных смол // Опубл. в ИЗР, 1976. № 10.

84. Finemen J., Lindstrom Т. Hochgefullte feinpapiere // Wochenblatt und Papierfabr., 1985.-V. 113.-№ 16. S. 585-589.

85. Plasted R.M., Bown R. Using minerals in newsprint to reduce costs and improve properties //Minerals in Newsprint paper Technology, 1995. — Jan/Feb. P. 36-42.

86. Huber О. Problem der Fullstoffretention bei der Papierherstellung // Wo-chenblatt und Papierfabr., 1960. № 8. - S. 299-309.

87. Tijan L. Pouzivani papirens kych plniv a pigmentu // Pap. A celul, 1983. -V 38.-№5.-P. 109-110.

88. Соломко B.C. Основные показатели развития целлюлозно-бумажной промышленности в мире: Обзор, информ. // М.: ВНИПИЭИлеспром,1986.-40с.

89. Breciner R.E. Mineral pigments for the paper industry // Par. Week 1984: Par. Ind. Techn. Assoc. Conf. Par. Bristol, 13-15 March 1984,-London, 1984.-P. 41-64.

90. Brechf W., Pfretschner H. Wechselwirkung zwischen dem Fullstoffegechalt der Papiere und der technoiogischen Bigenschaften // Der Papier Fabrik., 1937.-№ 10.-S. 73-82.- 12.-S. 102.

91. Вульч Ф., Шуберт К. Влияние наполнителя на печатные свойства бумаги // В кн.: Зарубежная техника. М., 1982. - С. 25-31.

92. Underhay G. The distribution of fillere in paper // TAPPI, 1954. V. 37. -№11.-P. 547.

93. Гуревич M.M. Вопросы рациональной классификации рассеивающих сред // Тр. гос. опт. института, 1931. Вып. 57. - С. 1-18.

94. Kubelka R., Munk F. Fin Beitrag zur Optic der Farlean Strich // Zeitschrift fur technische Physik, 1931. № 11 a. - S. 539-601.

95. Кейси Дж. П. Свойства бумаги и ее переработка: Т. 2. - М.: Гослес-бумиздат, 1960. - 490 с.

96. Петерсон Д. Пигменты. Введение в органическую химию пигментов: Изд. 2.-М., 1994.-194 с.

97. Bown R. Paper Filler Review: Four Case Studies // UK Paper Conference,1987. 3-5 March.

98. К Баранова В.П., Рюхин H.B. Бумага с малой линейной деформацией. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1970. - 36 с.

99. Weigl J. Fullstoffretention // Das Papier, 1989. 33, - № 10 a. - S. 105-110. . Иванов C.H., Лядова H.B. О механизме удержания наполнителей в бумаге // Сб. тр. ВНИИБ. - Л., 1967. - Вып. 53. - С. 20-22.

100. Лядова Н.В. Изучение электрокинетических свойств минеральных наполнителей бумаги // Мат. Научно-техн. конф. ЛТА. Л., 1966. - Вып. 4. -С. 2-24.

101. Poppel Е. Rheologie und elektrokinetishe Vorgange in der Papiertechnologie. Leipzig, VEB Fachbuchverlag, 1997. 295 s.

102. Васильева Е.И. Исследование флокулирующего действия полиакрила-мида с целью повышения удержания наполнителей в бумаге: Автор, дис. канд. техн. наук. JL, 1972. 17 с.

103. Аким Э.Л. Целлюлозные композиционные материалы и бумагоподобные композиты прошлое, настоящее и будущее // Бумажная пром-сть. -1991.-№3.-С. 1-2.

104. Ковернинский И.Н. Карбамидные адгезивы для получения целлюлозных композиционных материалов с улучшенными эксплуатационными свойствами // Бумажная пром-сть. 1991. - № 3. - С. 3.

105. Ковернинский И.Н. Влияние растворения в воде на свойства карбамидных олигомеров // Химия древесины. 1990. - № 5. - С. 91-96.

106. Фридрихсберг Д.А. Курс коллоидной химии. Л.: Химия, 1984. - 368 с.

107. Абрамзон А.А. Поверхностно-активные вещества. Л.: Химия, 1981. -304с.

108. Поверхностно-активные вещества. Справочник. Л.: Химия, 1979. - 375с.

109. О диспергирующей способности смоляных и жирных кислот / Дробоскж

110. B.И., Бородулина М.Р., Крылатов Ю.А., Талмуд С.Л. // Коллоидная химия, 1982.-№9.-С. 2105-2107.

111. Пузырев С.А. Некоторые вопросы теории и практики проклейки бумаги канифольным клеем // Бумажная промышленность. 1978. - № 1. - С. 19-21.

112. Пузырев С.А. Проклейка бумаги. Л.: ЛТА им. С.М. Кирова, 1977. - 45 с.

113. Новое в технологии приготовления канифольного клея / Ю.А. Крылатов, И.Н. Ковернинский, Б.П. Исаев, Ю.И. Авербух, Н.М. Костин // Бумажная пром-сть. 1979.-№ 5.-С. 18-20.

114. Мусинский С.В. Проклейка и наполнение бумаги в широком диапазоне рН при минимальном потреблении воды : Дис. . канд. техн. наук Л.: ЛТА. -1998.-216 с. ГОСТ 14201-83.1. ТУ 13-4000177-01-83.

115. Векслер Т.Б., Кислицин А.Н., Головин А.И. Изучение химических превращений в талловом масле из древесины лиственных пород при повышенных температурах // Гидролизн. и лесохим. Промышленность 1983. - № 4.1. C. 71-75

116. Kahila S.K. Kivun unteaintiden vaikutus mantyoljyn laatum // Kemian Ttol-lisuus. 1970. - № 27, № 2. - s. 38-40

117. Holmbom В., Avela E. Stydits on tall oil from pine and birch. I. Composition of fatty and resin acids in sulfate soaps and in crude tall oils // Acta Acad. Aboen. -1971.-Vol. 31, № 13-P. 1-14

118. Лесохимические продукты сульфатцеллюлозного производства / А.И. Головин, А.Н. Трофимов, Г.А. Узлов и др. М: Лесная промышленность, 1988. - 288 с.

119. Дитерпеновые кислоты живиц некоторых видов хвойных / Э.Н. Шмидт, Н.К. Каштанова, Л.Н Вольский и др. // Изв. Сиб. отд. АН СССР. 1970. -Т.12. -Вып.5. -С.118-121.7. ТУ 13-00281074-26-95.8. ГОСТ 14845-79.

120. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1970. - 720 с.

121. Урбах В.Ю. Биометрические методы. -М.: Наука, 1964. 416 с.

122. Шапиро С.А., Гурвич Я.А. Аналитическая химия. М.: Высшая школа, 1968.-468 с.

123. Барковский В.Ф., Городенцева Т.Б., Топорова Н.Б. Основы физико-химических методов анализа. М.: Высшая школа, 1983. - 248 с.

124. Орешникова Е.Г. Спектральный анализ. М.: Высшая школа, 1982. - 375 с.

125. Булетов М.И., Калинкин И.П. Практическое руководство по фотометрическим методам анализа. Л.: Химия, 1986. - 432 с.

126. Практикум по физико-химическим методам анализа / Под ред. О.М. Петрухина. М.: Химия, 1987. - 245 с.

127. Спектрофотометрические методы анализа: метод, указания. Ленингр. хим.-фармац. ин-т Facp. аналит. химии. Сост. проф., д. т. н. А.И. Стеценко. - Л., 1983.-75 с.

128. Физико-химические методы анализа: Практич. руководство / В.Б. Алесков-ский и др.: Под ред. В.Б. Алесковского. Л.: Химия, 1988. - 372 с.

129. ГОСТ 4212-76. Реактивы. Методы приготовления растворов индикаторов и буферных растворов. М.: Изд-во стандартов, 1978.

130. Практические работы по химии древесины и целлюлозы / Оболенская А.В.

131. Slipka К. Vliv hlinitanu sodneho па process klizeni retence vlaken a vlasnosti sulfatoveno papiru // Papir a cellulose, 1966. № 4. - S. 104-109.

132. Лабораторный практикум по целлюлозно-бумажному производству / С.Ф. Примаков, В.П. Миловзовор, М.М. Кухникова, И.М. Царенко. М.: Лесная пром-сть, 1980. - 168 с.

133. Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы. Т. 2. Производство сульфатной целлюлозы. М.: Лесн. пром-сть, 1990. - 600 с.

134. Лесохимические продукты сульфатцеллюлозного производства. Головин А.И., Трофимов А.Н., Узлов Г.А. и др. М.: Лесн. пром-сть, 1988. — 288 с.

135. Сумароков В.П., Ванньян M.JL, Аскинази А.И. Талловое масло. М.: Лесн. пром-сть, 1965. - 148 с.

136. Holmbom В., Avela Е., Pekkala S. Capillary gas chromatography mass spectrometry of resin acids in tall oil rosin // J. Amer. Oil. Chem. Soc. 1974. -Vol. 51, № 9. - P.397-400.

137. Молдавская М.И., Медянцев B.E., Узлов Г.А. Состав жирных и смоляных кислот таллового масла различных целлюлозно-бумажных комбинатов // Гидролизн. и лесохим.пром-сть. 19973. - №6. - С. 3-4.

138. Водзинский Ю.В., Гребенев Л.В. Состав жирных кислот талловых масел. // Гидролизн. и лесохим. пром-сть. 1969. - № 4. - С. 7-9.

139. Hafizoglu Harzemsah. Investigations on turkish tall oil // Medd. Stift. Abo Akad. Forskingsinst. 1979. - Vol. 52, № 175. - S. 5,1, 11-13.

140. Conner A.H., Rowe J.W. Neutrals in Southern Pine Tall oil // J. Amer. Oil Chem. Soc. 1975. - Vol. 52,№9. -P.334-338.

141. Patel M.S., Mitchell D.L. Isolation of some unsaponifiable constituents of a Canadian tall oil // Abstract Bulletin of the Institute of Paper Chevistry 1975. -Vol. 46, № l.-P. 467.

142. Некрасова В.Б., Ковалев B.E. Фитостерин сульфатного мыла: Обзор информ. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1980. - 48 с. - (Лесохимия и подсочка).

143. Евстигнеев Э.И., Некрасова В.Б., Пиялкин В.Н. Состав фитостерина, выделенного из талловых продуктов // Гидролизн. и лесохим. пром-сть. -1975.-№3.-С. 15-16.

144. Effect of temperature on rosins and pine gum / H. Takeda, H. Kanno, W.H. Schuller, R.V. Lawrence // Ind. Engng. Chem. Prod. Res. And Devel-opm.-1968.-Vol. 1, № 3. P. 186-189.

145. Бардышев И.И., Ткаченко O.T. Изомеризация смоляных кислот живицы при производстве канифоли // Гидролизн. и лесохим. пром-сть. 1963. -№ 8. - С. 6-8.

146. Химический состав смоляных кислот живицы и канифоли различных предприятий / И.И. Бардышев, А.Н. Булгаков, В.Г. Ударов, Л.В. Гордон // Гидролизн. и лесохим. пром-сть. 1972. - №2. - С.14-15.

147. Т. Мицкевич Н.И., Ерофеев Б.В. Сопряженное с окислением декарбоксилирова-ние карбоновых кислот. Минск: Наука и техника, 1970. - 188 с.

148. S. Стрижаков О.Д. Ангидриды смоляных кислот и канифоли: Дис. канд. хим. наук. Минск, 1970. - 207 с.

149. Литвиненко Н.И. Совершенствование работы установки для ректификации таллового масла // Гидролизн. и лесохим. пром-сть. 1976. - № 7. - С. 23-24.

150. Schuller W.H., Conrad С.М. Thermal behaviuor of certain resin acids // J. Chem. And Engng. Data. 1966. - Vol. 11, №1.-P.89-91.

151. Коек M. Betriebserfahrungen mit den unversiefbaren Bestandteilen des Rohtal-lols in einer binder Tallolaufbereitungsanlage // Fette, Seifen, Anstrichmit-tel. - 1973. - Bd. 80, № 6. - S. 230-233.

152. Kahse W. Tallol-Fraktionierung als Beispier der Optimierung conventionelier Fullkorperkolonnen // Fette, Seifen, Anstrichmittel. 1976. - Bd. 78, № 2. -S. 5056.

153. Соколова А.Е., Пучкова С.М., Слуцкина Е.М. Самоокисление эттилино-леата при комнатной температуре // Тр. ВНИИжиров. 1971. - Вып. 28. -С. 171-175.

154. Кинетика и тип реакции окисления таллового масла кислородом воздуха / Н.В. Терегеря, В.В. Терегеря, В.А. Выродов, Ф.А. Медников //. Изв. высш. учебн. заведений. Лесной журнал. 1979. - №3. - С.84-87.

155. Клей-паста на основе талловой модифицированной канифоли с повышенным содержанием свободной смолы. Азаров В.И., Ковернинский И.Н., Третьяков С.И., Керманян X. / Лесной вестник. М.: Московский государственный университет леса. 2000. - № 1. - С. 86-87.

156. К Проклейка бумаги с использованием модифицированной клей-пасты анионного типа. Ковернинский И.Н., Керманян X., Третьяков С.И., Бачури-хин С.Ю. / ИВУЗ «Лесной журнал». Архангшельск, 2000. № 4. - С. 29-32.

157. Azarov V., Koverninskii I., Kermanyan Kh. Paperlike pulp composites. CELLUCON'99. Nsukuba, Jpan. March 24-26, 1999. S. 51.

158. Проведения опытно-промышленных работ по созданию клея для проклейки бумаги и картона в интервале рН 5,5.7,5 на основе талловой модифицированной канифоли ОАО1. Соломбальский ЦБК"

159. Основание выполнения программы. Работа по программе проводится в соответствии с календарным планом Договора № 2/99 Л от 29.03.1999 г. (этап № 2).

160. Выработка промышленной партии опытной клей-пасты на основе талловой модифицированной канифоли ( ОКП -ТМ) Соломбальского ЦБК в условиях ЛХЦ.

161. Выполняемые технологические операции и их очередность.

162. Опытная партия клеи-пасты. Это минимально возможная масса натурального продукта, которую технически позволяет получить существующее технологическое оборудование (6L.8 т). слгласно русламем-та. Avt ,

163. Омыление дистиллированного таллового масла. Проводится в отдельном реакторе (баке). Масса масла составляет 15% от массы канифоли и омыляется едким натром на 100%, ( по среднему кислотному числу 163 мг. КОН на 1 г. это 12% от массы масла).

164. Испытание клей-пасты, Часть клей-пасты ОКП-ТМ (3 т.) затаривается и отгружается в ОАО "Караваево", в соответствии с его письменной заявкой.

165. Оставшаяся часть направляется для испытаний в сушильный цех ОАО "Соломбальский ЦБК".

166. Анализ илей-пзсты. Клей-паста ОКП-ТМ анализируется на содержание свободной смолы и другие регламентируемые показатели в соответствии с ТУ 13-0281078-141-90.5, Сроки выполнения программы: 18-25 июля 1999 г.

167. Начальник цеха С.Ю.Бачурихин

168. Руководитель темы ^//^^^"^И.Н.Ковернинский

169. Проф. АГТУ (^Z^^AaL „ & С.И.Третьяков1. ПРИЛОЯШИЕ 2одству ш ЦБК"1. Драчев 1999 г.

170. Технологический регламент выработки промышленной партии опытной клей пасты на основе талловой модифицированной канифоли1. ОКП -ТМ)

171. Планируемая выработка клей-пасты 8 тонн. Период выработки 19.07-20.07.99 Расходные нормы на 1 т. клея-пасты:

172. Канифоль талловая модифицированная 610 кг;

173. Дистиллированное талловое масло 90 кг;

174. NaOH (в пересчете на сухое в-во) 60 кг;

175. Вода (на охлаждение) 6 куб. м;5. Пар 0,1 ГДж (0,024 Гкал);6. Электроэнергия 25 кВт-ч.

176. Выработка опытной партии клей-пасты производится из талловой канифоли, полученной на установке ректификации таллового масла -из таллового масла собственного выпуска.

177. Материальный баланс на 1 тонну клея-пасты1. Приход кг Расход л кг

178. Канифоль ТМ 610 Клей-паста 1000дтм 90

179. NaOH- 42%-ный в т.ч. абс. NaOH 143 60

180. Вода на разбавление 175 Потери 181. ИТОГО 1018 ИТОГО 1018

181. Лабораторный контроль Клей-паста по перечню показателей "Клей канифольный модифиро-ванный (паста)" по ТУ 13-0281078-141-90 с изменениями:п. 3 Массовая доля свободных смоляных кислот (в пересчете на сухое вещество), в % не менее 40.

182. Остальные показатели без изменений, согласно ТУ. Приготовленная по настоящему регламенту будет пригодна для проклейки в интервале рН 5,5.?,5 Нач. ЛХЦ1. Руководитель темы ^ ^yj

183. С.Ю.Бачурихин И .Н .Ковернинский

184. Г, U, Ja^S&^^if Д. 4 teoczL/^y-s1. УТВЕРЖДАЮ:1. АКТпромышленной выработки опытной клей-пасты на основе талловой модифицированной канифоли Соломбальского ЦБК

185. Настоящий акт составлен в том, что в период 19. .23.07.1999 г. в лесохимическом цехе на действующем оборудовании по производству клей-пасты проведена промышленная выработка опытной клей-пасты на основе талловой модифицированной канифоли ОКП-ТМ.

186. Для модификации использовалась талловая модифицированная канифоль выработанная 19.07.1999 г. из таллового масла Соломбальского ЦБК со следующими показателями:

187. Массовая доля смоляных кислот, %.76 ;

188. Кислотное число, мг КОН/г.156.

189. Дистиллированное талловое масло имело следующие показатели: Массовая доля смоляных кислот, %.12-14;

190. Клей-паста вырабатывалась по утвержденному технологическому регламенту на опытную партию (прилагается).1. Кислотное число, мг КОН/г179.189.

191. Расход материалов и химикатов:на 1 т на весь объем1. Канифоль талловаямодифицированная, кг .5965125

192. Дистиллированное талловое масло, кг.847203. Едкий натрпо сухому веществу), кг676004. Вода на разбавление, кг27023401. Выработано ОКП-ТМ

193. ОКП-ТМ имеет следующие показатели:

194. Внешний вид.однородная пастообразная массасветлокоричневого цвета

195. Массовая доля сухих веществ, %.72,73.Массовая доля свободныхсмоляных кислот, %.10,9показатель получен при дополнительном омылении)

196. Массовая доля фумаропимаровойкислоты, %. 14,2

197. Оптическая плотность раствора клея.0,1

198. Растворимость в воде.полная

199. Заключение ОТК: клей-паста соответствует ТУ 13-0281078-141-90.

200. Примечание: ОКП-ТМ отличается от серийно выпускаемой клей-пасты тем,что в качестве активного компонента дополнительно содержит омыленноедистиллированное талловое масло;1. Выводы :

201. Полученная ОКП-ТМ имеет значительно более светлый цвет, а ее получение на действующем оборудовании протекает без затруднений.

202. ОКП-ТМ соответствует ТУ 13-0281078-141-90 и может быть рекомендована для использования при проклейке бумаги и картона в массе в интервале рН 5,5.6,5.1. Рекомендации:1. Соломбальскому ЦБК:

203. ОКП-ТМ в количестве 3 т отгрузить в ОАО "Караваево" для испытания ее проклеивающей эффективности.

204. Провести испытания ОКП-ТМ в ОАО "Караваево".

205. С учетом проведенных работ по п.1 и результатов испытаний по п.2,предложить новый вариант достижения цели

206. Провести очередную опытно-промышленную выработку клей-пасты по новому варианту в сроки 20.10 10.11.1999 г.

207. Начальнйкресохимического цеха Ури^п / С.Ю.Бачурихин1. Г.И.Ларионов1. В.Д.Кошкин

208. Руководитель работ по Договору1. АЮ: родству й ЦБК»1. Драчев 1999 г.

209. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РЕГЛАМЕНТ выработки промышленной партии оберточной бумаги марок «Б» и «Ж» с использованием для проклейки опытной клей-пасты на основе талловой модифицированной канифоли ОКП ТМ

210. Цель выработки: определение проклеивающей эффективности клей-пасты ОКП-ТМ.

211. Объем выработки: 20 т бумаги. Бумага должна удовлетворять требованиям ГОСТ 8273 75, изм. № 1,2,3.1. Технологический процесс.

212. Выработка промышленной партии оберточной бумаги осуществляется по утвержденному ОАО «Соломбальский ЦБК» технологическому регламенту и на действующем оборудовании.

213. Для определения проклеивающей эффективности клей-пасты ОКП-ТМ предусматривается изменение расходных норм клея-пасты и глинозема в бумажную массу по следующим вариантам:

214. Вариант 1. По существующему технологическому регламенту с корректировкой рН бумажной массы в напорном ящике расходом глинозема до установленной нормы-рН = 5,5.6,5.

215. Расход клея-пасты ОКП-ТМ 15 кг/т бумаги;

216. Расход глинозема 35 кг/т бумаги.

217. Объем выработки 6 тамбуров.

218. Вариант 2. По существующему технологическому регламенту, при рН бумажной массы 6,5, со снижением расхода клей-пасты на 1 кг/т через каждый час работы бумагоделательной машины до достижения расхода, за которым снижается степень проклейки бумаги 1,4 мм.

219. Объем выработки 6 тамбуров бумаги, на нижнем пределе проклейки - 1,4 мм.

220. Вариант 3. По существующему технологическому регламенту, при расходе клея-пасты достигнутому по варианту 2 (степень проклейки 1,4 мм), со снижением расхода глинозема с рН 6,5 до рН 7,5.

221. При получении бумаги удовлетворяющей ГОСТ 8273 75, изм. № 1,2,3, объем выработки выполнить на всю партию клея-пасты ОКП-ТМ.

222. Цель выработки: определение проклеивающей эффективности клей-пасты ОКП-ТМ.

223. Бумага должна удовлетворять требованиям ГОСТ 8273 75, изм. № 1,2,3.1. Технологический процесс.

224. Выработка промышленной партии оберточной бумаги осуществлялась по технологическому регламенту утвержденному ОАО «Соломбальский ЦБК» и на действующем оборудовании.

225. Данные по основным расходным и качественным параметрам технологии представлены в табл. 1 и 2. Таблица 1.

226. Г и н о з е м Клей-паста Поступающая масса Проклейка, мм

227. Плотность, кг/м3 Расход, кг/ч Концентрация, г/л Расход, кг/т рН с,% Помол, °ШР1,025 t= 15 °С 45 г/л в пересчете на 15% АЬОз 40,5 59 9,7 5,85 0,45 26 1,426,0 6,34 0,40 23 1,421,5 5,90 0,39 26 1,419,1 6,5 0,39 25 1,418,5 6Д 0 М 25 1,4