автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.03, диссертация на тему:Повышение эффективности нейтральной проклейки при получении писче-печатных видов бумаги

На правах рукописи

Мяндре Александр Юрьевич

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ НЕЙТРАЛЬНОЙ ПРОКЛЕЙКИ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ПИСЧЕ-ПЕЧАТНЫХ ВИДОВ БУМАГИ

05.21.03. - технология и оборудование химической переработки биомассы дерева;

химия древесины

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Санкт-Петербург - 2004

Работа выполнена на кафедре технологии целлюлозы и композиционных материалов Санкт-Петербургского государственного технологического университета растительных полимеров

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Аким Э.Л.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Пазухина Г.А.

кандидат технических наук, доцент Парамонова Л.Л.

Ведущая организация:

АО «Гипробум»

Защита диссертации состоится 2004 г. в часов на заседании

диссертационного совета D 212.231.01. в СЬнкт-Петербургском государственном технологическом университете растительных полимеров (198095, г. Санкт-Петербург, ул. И. Черных, 4).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного технологического университета растительных полимеров.

Автореферат разослан г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В последнее время проклейка бумаги в нейтральной среде получила большое распространение во всем мире благодаря ряду преимуществ. В качестве проклеивающих агентов, работающих в нейтральной и щелочной среде, используются алкилкетен димеры и алкенилянтарный ангидрид, имеющие кроме преимуществ и очень существенный недостаток, в частности побочные реакции гидролиза, которые приводят к браку на БДМ. Поэтому перспективным направлением с данной точки зрения является повышение эффективности нейтральной проклейки при получении писче-печатных видов бумаги.

Целью данной работы является повышение эффективности проклейки в нейтральной среде при получении писче-печатных видов бумаги.

Для достижения поставленной цели представлялось необходимым:

1. провести анализ основных и побочных процессов, происходящих при проклейке бумаги в нейтральной среде;

2. осуществить системный анализ факторов, влияющих на каждый из основных и побочных процессов;

3. экспериментально исследовать процесс проклейки бумаги писче-печатных сортов в нейтральной среде;

4. экспериментально исследовать удержание компонентов бумажной массы;

5. предложить пути направленного изменения соотношения скоростей указанных процессов

Научная новизна работы. Процесс удержания впервые рассмотрен с точки зрения направленного снижения коагулирующих примесей в подсеточной воде.

Практическая значимость работы. На основании анализа факторов, влияющих на соотношение скоростей протекания основных и побочных процессов, предложены пути стабилизации технологического процесса, позволяющие улучшить качество продукции и устранить одну из причин возникновения брака - образование внутрирулонных дефектов в виде прозрачных пятен.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация включает в себя: введение; литературный обзор; методическую часть, экспериментальную часть, состоящую из 3 разделов; заключение; общие выводы; приложения. Содержание работы изложено на 116 страницах, включая 68 рисунков и 16 таблиц, библиография содержит 118 наименований.

На защиту выносятся:

1. Анализ основных и побочных процессов, происходящих при проклейке бумаги в нейтральной и щелочной среде;

2. Системный анализ факторов, влияющих на каждый из основных и побочных процессов;

3. Экспериментальные данные по изучению процесса проклейки бумаги в нейтральной и щелочной среде;

4. Экспериментальные данные по изучению процесса удержания компонентов бумажной массы;

5. Пути направленного изменения соотношения скоростей указанных процессов.

Введение. Во введении обоснована актуальность данной работы, определены цели и сформулированы научная новизна и практическая ценность.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

I РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ

| вИБЛИОТЕКА <

Обзор литературы. В данном разделе представлены общие литературные данные о проклейке бумаги в нейтральной среде, о механизме проклейки, а также об удержании компонентов бумажной массы, о механизмах и системах удержания.

Переход к производству бумаги в нейтральной и щелочной среде вызван рядом преимуществ по сравнению с производством бумаги в кислой среде. Одним из главных преимуществ нейтрального способа производства бумаги является возможность замены части волокна более дешевым наполнителем (мелом, повышающим показатели белизны, непрозрачности и светостойкости, гладкости, улучшающим печатные свойства бумаги). Кроме этого при использовании нейтрального способа производства бумаги существенно снижаются энергозатраты на размол волокна и сушку бумаги, улучшается формование и обезвоживание бумажного полотна, снижается коррозия оборудования, уменьшается пенообразование, а также улучшаются долговечность бумаги, ее прочностные и печатные свойства.

Основными видами клея, используемыми при производстве бумаги в нейтральной и щелочной среде, являются алкилкетен димер (АКД) и алкенилянтарный ангидрид (ASA). Оба эти вида клея являются целлюлозореактивными, т.е. они, в отличие от канифольных клеев, прямо реагируют с целлюлозой, образуя химические связи.

Удержание компонентов бумажной массы, особенно мелкого волокна и наполнителя, имеет большое значение при производстве бумаги в нейтральной среде.

Известно несколько основных механизмов удержания (флокуляции): нейтрализация заряда, мозаичная или заплаточная модель, мостиковая модель, комплексная модель. Нейтрализация заряда наблюдается тогда, когда электростатическое отталкивание между частицами волокон, наполнителей и мелочи снижается с помощью адсорбции электролитов или полиэлектролитов противоположного заряда. Таким образом, частицы могут приблизиться настолько, что доминируют силы притяжения, порождающие флокуляцию. Механизм мозаичной флокуляции заключается в неравномерном распределении заряда на поверхности волокон из-за адсорбции макромолекул с высокой плотностью заряда в виде «заплат». Движущей силой флокуляции в этом случае является притяжение между адсорбированными «заплатами» и теми площадками поверхности других частиц, где нет адсорбированных макромолекул полимера. Мостиковая модель реализуется тогда, когда адсорбируемый полимер с высокой молекулярной массой соединяет несколько частиц за счет образования физических и водородных связей. За счет образования мостичных связей образуются более прочные, чем при мозаичном механизме флокулы, способствующие в первую очередь хорошему удержанию.

Эти механизмы могут реализоваться при использовании различных систем удержания. Примерами химикатов, обеспечивающих механизм нейтрализации заряда, могут служить сульфат алюминия, алюмо-калиевые квасцы, полихлорид алюминия, а также низкомолекулярные органические катионные полимеры, химикатов, обеспечивающих заплаточный механизм -полиамины, полиамидамины, полиэтиленимины, поли-DADMAC (хлорид диаллил-диметил-аммония). Мостиковый механизм в основном реализуется при использовании полиакриламида (ПАА) и катионного крахмала большой молекулярной • массы. Чаще всего эти полимеры используются в двойных полимерных системах. Также могут использоваться системы на основе анионных неорганических коллоидных частиц в сочетании с катионными полимерами. Наиболее широко используются системы Compozil, включающая катионный крахмал и/или катионный ПАА и анионный коллоидный силиказоль, или Hydrocol - катионный полиакриламид и натриевый бентонит. Механизм флокуляции, реализующийся при использовании системы с микрочастицами заключается в том, что введение катионных полимеров (крахмала и/или ПАА) в бумажную массу вызывает образование крупных флокул, которые под действием сдвиговых напряжений разрушаются на мелкие с положительно заряженной поверхностью микрофлокулы. Анионные микрочастицы, введенные непосредственно перед напуском массы, взаимодействуют с катионными полимерами, находящимися на поверхности микрофлокул, вызывая вторичную коагуляцию, т.е. образование полимерной сетки, состоящей из мелких прочных флокул.

Методическая часть. В данном разделе представлены характеристики использованных в работе сырья и материалов, а также приведены методики, с помощью которых проводились исследования.

При проведении работы использовалась хвойная сульфатная и лиственная сульфатная целлюлоза, отбеленная по технологии ECF, а также химикаты, применяемые при изготовлении писче-печатных видов бумаги.

В работе использовались стандартные методики, а также метод определения скорости динамического обезвоживания и удержания компонентов бумажной массы на приборе Dynamic Drainage Jar (Britt Jar) и метод Hercules-Test для определения степени проклейки бумаги.

Прибор «Britt Jar», имеющий в качестве дна стандартизированную сетку, позволяет имитировать в лабораторных условиях процесс обезвоживания и определять первичное удержание и удержание мелочи.

Прибор Hercules-Test предназначен для определения степени проклейки бумаги. Он фиксирует момент проникновения чернил на обратную сторону бумаги. Принцип работы этого прибора заключается в измерении объемной скорости проникновения адсорбируемой жидкости сквозь бумагу. В отличие от впитываемости по методу сухого индикатора, где также измеряется скорость проникновения жидкости через бумагу, этот метод значительно точнее, кроме того, здесь вместо воды используются специальные чернила, имеющие коллоидный характер. Цанный метод, в отличие от метода &>бббо, позволяет оценивать проклейку по всей толщине бумажного листа.

Экспериментальная часть состоит из 3 разделов.

В 1-м разделе были рассмотрены факторы, которые влияют на основные и побочные реакции, происходящие при проклейке бумаги в нейтральной и щелочной среде с помощью AK^ ^к известно, целью проклейки бумаги является придание ей заданной впитывающей способности, которая является результатом протекания сложных коллоидно-химических реакций между волокнистыми, гидрофобизирующими, наполняющими и коагулирующими материалами в технологическом потоке изготовления бумаги. Соответственно, основным процессом при проклейке бумаги с применением AKД является гетерокоагуляция частиц клея на фибриллах целлюлозы и волокнах с последующим образованием химических связей между функциональными группами AKД и гидроксильными группами целлюлозы на стадии сушки и отлежки бумаги. Одним из основных побочных процессов при проклейке с помощью AKД является гидролиз AK^ При анализе основных и побочных процессов, происходящих при проклейке бумаги с применением AK^ были определены оптимальные расходы AKД различных марок по показателям степени удержания компонентов бумажной массы и степени проклейки бумаги.

Исследование влияния расхода AKД различных марок на степень удержания показало, что зависимость проходит через максимальное значение, которое наблюдается при расходе от 0,9 до 1,2 кг/т (по активному веществу). Очевидно, что такой характер влияния AKД на удержание компонентов бумажной массы можно объяснить тем, что при оптимальном расходе AKД дисперсные частицы клея равномерно адсорбируются на целлюлозном волокне и мелочи (причем известно, что на мелочи AKД адсорбируется в 12 раз больше, чем на волокне). Наблюдается так называемая гетерокоагуляция, которая обеспечивает хорошее удержание клея, способствующее увеличению значения удержания. При большем расходе AKД наблюдается так называемая гомокоагуляция частиц клея, образуются крупные агломераты, которые «утягивают» за собой мелочь и наполнитель, снижая тем самым значение удержания.

Исследование влияния расхода AKД на степень проклейки бумаги показало, что с увеличением AK^ независимо от марки, степень проклейки бумаги увеличивается и проходит также через максимум. Причем необходимая степень проклейки, которая составляет для офисной бумаги 20-25 г/м2, достигается при том же расходе (0,9 до 1,2 кг/т), при котором обеспечивается максимальная степень удержания.

Aнализируя данные, представленные на рис. 1, можно сделать вывод о том, что удержание для всех марок AKД довольно высокое, однако максимальное удержание наблюдается для AKД Keydime C222 и для AKД Keydime 28HF. Вероятно, это связано с тем, что в случае использования Keydime 28HF в качестве стабилизирующей оболочки используется большое количество катионного полимера, a Keydime C222 модифицирован солями алюминия, которые способствуют процессу удержания.

Рис. 1. Зависимость удержания (первичного, мелочи, наполнителя) от марки АКД: а-расход АКД 0,9 кг акт. в-ва/т, бентонита 1,5 кг/т; б-расход АКД 1,2 кг акт. в-ва/т, бентонита 1,5 кг/т;

1-первичное удержание, %;

2-удержание мелочи, %;

3-удержание наполнителя, %. Измерение степени проклейки по методу Кобб^о в основном характеризует проклейку

поверхности бумажного листа. Метод Hercules позволяет оценить степень проклейки по всей толщине бумажного листа и более точно оценить эффективность работы различных марок АКД.

На рис. 2 представлены зависимости степени проклейки по методу Hercules от марки АКД. Анализ данных показывает, что наибольшую степень проклейки обеспечивает АКД Keydime С222 и Keydime HF28, что, вероятно, связано с их хорошим удержанием. Наименьшею степень проклейки обеспечивает Aquapel J215.

Для объяснения этих различий целесообразно обратиться к анализу соотношений температуры плавления АКД с температурой на разных стадиях технологического процесса (включая стадию приготовления дисперсии АКД) (рис. 3).

Для получения устойчивой дисперсии АКД с заданным унимодальным распределением частиц АКД по размерам и с высокой степенью дисперсности необходимо осуществлять диспергирование жидкого АКД, т.е. вести процесс диспергирования при температуре существенно выше температуры плавления АКД. Таким образом, на этой стадии осуществляется получение эмульсии АКД, т.е. системы «жидкость - жидкость». Последующее охлаждение системы ниже температуры плавления АКД переводит систему в состояние «твердое - жидкость». Для достижения эффективной проклейки и во избежание технологических затруднений, по-видимому, целесообразно, чтобы в таком состоянии система сохранялась как в напорном ящике, так и на сеточной части машины. Вероятно, это можно объяснить тем, что при высокой, температуре в напорном ящике (45 - 55°С) у марок АКД, имеющих низкую температуру плавления, защитный

коллоид может быть разрушен, что приведет к коагуляции частиц клея. Это вызовет гомофлокуляцию, плохое распределение и удержание клея. В результате этого качество проклейки ухудшается.

В то же время в сушильной части БДМ температура бумаги должна быть выше температуры плавления АКД. В этом случае создаются благоприятные условия как для растекания частиц жидкого АКД на поверхности целлюлозных фибрилл и волокон, так и для химического взаимодействия АКД с гидроксильными группами расстеклованных аморфных областей целлюлозы или крахмала. Поэтому марки АКД с высокой температурой плавления предназначены для избежания коагуляции в напорном ящике при 45 - 55°С, эти марки эффективны лишь при достаточно высокой температуре в напорном ящике и на сеточной части БДМ.

Марки АКД с высокой температурой плавления в лабораторных условиях требуют также других температурных режимов отлива и сушки. Но так как при проведении лабораторных исследований температура бумажной массы была порядка 40°С, реакционная способность высокоплавких марок АКД реализовалась не в полной мере (см. рис. 3).

Г

"т7 •

1 I г I 3 I 4 I 5 I Стадии

Рис. 3. Взаимосвязь температуры плавления АКД и температуры на различных стадиях процесса с эффективностью использования АКД при производстве бумаги: 1-диспергирование; 2-транспортировка и хранение; 3-приготовление бумажной массы (и напорный ящик); 4-отлив и прессование; 5-сушка бумаги. Т) и Т2 - температуры плавления АКД.

Во 2-м разделе были рассмотрены факторы, оказывающие влияние на удержание наполнителя и мелкого волокна.

Поскольку известно, что на мелком волокне и частицах наполнителя адсорбируется в 12 раз больше АКД, чем на длинном волокне, то для лучшего удержания АКД и, соответственно, снижения вероятности коагуляции его частиц и продуктов гидролиза на наполнителе и мелком волокне оборотной воды, представлялось целесообразным повысить удержание мелкого волокна и частиц наполнителя на сетке БДМ. Для решения данной задачи был проведен выбор оптимальной системы удержания, определение оптимальных расходов компонентов системы и определение точек подачи этих компонентов.

Определение оптимальных расходов компонентов системы удержания и выбор точек подачи их осуществлялось по показателям скорости обезвоживания и удержания компонентов бумажной массы.

Исследование зависимости скорости обезвоживания и первичного удержания от расхода катионного крахмала различных марок, отличающихся друг от друга степенью замещения, показало, что по мере увеличения расхода крахмала эти показатели возрастают и проходят через максимум, который наблюдается при расходе 7-8 кг/т. Дальнейшее повышение расхода крахмала замедляет скорость обезвоживания и снижает удержание.

Анализ данных (рис. 4) показал, что с увеличением степени замещения катионного крахмала скорость обезвоживания снижается, а удержание незначительно увеличивается.

Однако результаты эксперимента показали, что при использовании только катионного крахмала невозможно значительно увеличить скорость обезвоживания при одновременном увеличении удержания для данной бумажной массе.

Для обеспечения оптимального соотношения между обезвоживанием и удержанием была исследована возможность использования двойной полимерной системы: катионный крахмал со степенью замещения 0,035 + полиакриламид (ПАА).

Исследование зависимости скорости обезвоживания и первичного удержания от расхода полиакриламида различных марок, отличающихся молекулярной массой (средней 5105, высокой 106 и очень высокой >106) показало, что оптимальное количество составляет 150 - 200 г/т.

Наилучшее удержание при высокой скорости обезвоживания (рис. 5) обеспечивается при использовании полиакриламида со средней молекулярной массой.

Таким образом, использование двойной полимерной системы удержания (крахмал со степенью замещения 0,035 + полиакриламид со средней молекулярной массой) приводит к увеличению скорости обезвоживания и удержания компонентов бумажной массы.

При использовании двойной полимерной системы достигаются довольно высокие показатели скорости обезвоживания и удержания, но при этом показатель формования бумаги при использовании такой системы составляет порядка 55 %. Для писче-печатных видов бумаги, имеющих показатель формования 80 - 85 %, такое качество просвета является недостаточным.

Одной из систем удержания, одновременно со скоростью обезвоживания и степенью удержания компонентов бумажной массы улучшающих и качество формования, является система, состоящая из катионного крахмала, полиакриламида и анионных коллоидных частиц бентонита или силиказоля.

Исследование зависимости скорости обезвоживания и удержания показало, что по мере увеличения количества анионного коллоидного силиказоля различных марок от 0 до 6 кг/т эти показатели возрастают и достигают максимальной величины при расходе 5 кг/т. Из рис. 6 видно, что использование системы удержания, содержащей анионные частицы, обеспечивает довольно высокие показатели скорости динамического обезвоживания и удержания компонентов бумажной массы.

Однако даже использование системы удержания, содержащей анионные коллоидные частицы, не обеспечивает необходимого уровня просвета. С целью повышения показателя формования без снижения скорости обезвоживания и удержания компонентов бумажной массы были проведены исследования с использованием раздельной подачи крахмала и предварительной обработки наполнителя катионным полиакриламидом.

Анализ данных по показателям скорости динамического обезвоживания и удержания компонентов бумажной массы (рис. 7) показал, что разделеление подачи крахмала на две точки привело к увеличению этих показателей.

Исследование влияния модификации наполнителя катионным полиакриламидом показало, что подача ПАА в суспензию наполнителя незначительно повлияла на процесс обезвоживания, но привела к увеличению удержания компонентов бумажной массы.

Таким образом, все проведенные исследования позволили выявить системы химикатов для флокуляции бумажной массы, обеспечивающие одновременно высокую скорость обезвоживания, высокое удержание компонентов бумажной массы, а также высокие значения показателя формования.

В 3-м разделе были рассмотрены факторы, влияющие на основные и побочные процессы, происходящие при использовании в качестве проклеивающего агента алкенилянтарного ангидрида.

- В качестве проклеивающего агента при производстве бумаги в нейтральной и щелочной среде наиболее часто используется АКД. Его альтернативой является алкенилянтарный ангидрид (ASA), который имеет одно существенное преимущество перед АКД, а именно, он начинает реагировать сразу после добавления его в бумажную массу, что обеспечивает получение необходимой степени проклейки до клеильного пресса.

При анализе факторов, влияющих на основные и побочные процессы, происходящие при проклейке бумаги с использованием ASA, был определен оптимальный расход ASA по величине поверхностной впитываемости воды при одностороннем смачивании (метод Кобббо)-

Анализ данных, представленных на рис. 8, показал, что по мере увеличения расхода ASA от О до 1.3 кг/т поверхностная впитываемость понижается и достигает заданной величины (20-25 г/м2) при расходе 1,0 до 1,3 кг/т.

Следствием быстрой реакции ASA с водой является огромная важность достижения очень высокого уровня удержания на сетке. Как и все целлюлозореактивные клеи, материал притягивается к частицам с высокой плотностью заряда, которыми, конечно, является мелкое волокно. Высокое удержание мелочи и, следовательно, ASA в полотне предотвращает основные проблемы. Если позволить ASA накапливаться в линии короткой циркуляции, он быстро превратится в продукт гидролиза.

По этой причине представлялось необходимым проанализировать факторы, влияющие на удержание компонентов бумажной массы при использовании в качестве проклеивающего агента ASA. Для этого были выбраны оптимальные расходы компонентов системы удержания, включающей катионный крахмал, полиакриламид и бентонит. Выбор оптимальных расходов осуществлялся по показателям скорости динамического обезвоживания и удержания.

Рис. 8. Зависимость поверхностной впитываемости вода при одностороннем смачивании по методу Кобббо от расхода ASA «Lazar».

Из рис. 9 видно, что при оптимальных расходах компонентов системы удержания, составляющих 7-10 кг/т катионного крахмала, 0,2 - 0,3 кг/т полиакриламида и 1,5 - 2 кг/т бентонита, обеспечиваются довольно высокие показатели скорости динамического удержания и удержания компонентов бумажной массы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Стабильность работы БДМ в значительной степени определяется химией мокрой части. Недостаточная стабильность технологического процесса отлива бумаги приводит к существенным колебаниям как удержания наполнителя, так и содержания взвешенных веществ (ВВ) в подсеточной воде (рис. 10). Как видно из представленных данных, степень удержания наполнителя меняется от 57 до 77%. Если вместо величины удержания использовать величину «провала», то есть количества прошедшего под сетку наполнителя, то разница оказывается еще больше - от 43 до 23%. Таким образом, количество наполнителя в подсеточной воде меняется практически в 2 раза. Поэтому для направленного управления технологическим процессом необходимо воздействие на факторы, влияющие на удержание проклеивающих веществ, наполнителя и мелкого волокна.

При отливе бумажного полотна на сетке БДМ часть проклеивающих веществ, наполнителя, мелкого волокна всегда проходит сквозь сетку и попадает в оборотную воду.

При отливе бумаги на сетке по фильтрационному механизму лучше удерживаются крупные частицы. Использование систем удержания позволяет реализовывать различные механизмы удержания (эффективные и для мелких частиц, однако они удерживаются не все). Приведенные выше данные по степени удержания наполнителя и, соответственно, величинам провала показывают, что из-за недостаточной стабильности технологических процессов содержание взвешенных веществ в подсеточной воде варьируется в несколько раз.

Для выяснения причин таких самопроизвольных изменений и были проведены специальные модельные лабораторные эксперименты по изучению влияния ряда факторов на первичное удержание, удержание мелочи и удержание наполнителя.

И проблема стабильности технологических параметров и проблемы качества продукции оказываются взаимосвязаны с вопросами содержания наполнителя в избыточной оборотной воде. Оно, в свою очередь, влияет на протекание основных и побочных процессов, происходящих при внутримассной проклейке бумаги, ее наполнении, отливе бумаги с использованием современных систем удержания.

Современные системы удержания и современные системы автоматизированного управления процессом удержания частично решают данные задачи.

Анализ данных, полученных в результате проведения данной работы, позволяет вернуться к рассмотрению основных и побочных процессов, происходящих при проклейке бумаги в нейтральной среде.

В результате протекания побочных процессов в оборотной воде происходит накопление веществ, способных к коагуляции (АКД и др.).

На базе анализа основных и побочных процессов, происходящих при проклейке бумаги АКД, можно перейти к следующему этапу системного анализа причин смоляных затруднений и к анализу технологических причин их образования.

Анализ технологических факторов может быть осуществлен на диаграмме состояний системы, характеризующей взаимосвязь концентрации "смоляных компонентов" и концентрации коагулянтов (рис. 11).

На этой диаграмме могут быть выделены несколько зон - зона коллоидной устойчивости (безопасная зона), зона эпизодических "смоляных затруднений" и зона коагуляции -самопроизвольной или заданной.

Учитывая, что эффективная проклейка возможна лишь при условии достаточно полной гетерокоагуляции частиц АКД на целлюлозных фибриллах и волокнах, процесс должен проводиться в зоне контроля с последующим направленным переводом системы в зону заданной коагуляции.

Таким образом, проведение лабораторных тестов по удержанию частиц клея и компонентов бумажной массы, особенно мелочи и наполнителя, может быть рекомендовано в качестве одного из инструментов для настройки химии мокрой части БДМ, что поможет устранить некоторые причины возникновения брака- образование внутрирулонных дефектов в виде прозрачных пятен.

X 2000

— СУ при производстве офисной бумаги, % г—СУ при производстве офсетной бумаги, %

► - Содержание ВВ в оборотной воде при производстве офисной бумаги, мг/л

► - Содержание ВВ в оборотной воде при производстве офсетной бумаги, мг/л

Рис. 10. Изменение степени удержания наполнителя и содержания взвешенных частиц в оборотной воде при производстве офсетной и офисной бумаги.

выводы

1.. На основании анализа основных и побочных процессов, происходящих при проклейке бумаги в нейтральной среде предложены пути направленного регулирования механизма проклейки, позволяющие стабилизировать процессы проклейки и существенно снизить вероятность образования внутрирулонных дефектов в виде прозрачных пятен.

2. В качестве основных процессов при проклейке бумаги с использованием АКД рассмотрены гетерофлокуляция частиц АКД на фибриллах целлюлозы и волокне с последующим образованием на стадиях сушки и отлежки химических связей между функциональными группами АКД и гидроксильными группами целлюлозы. В качестве побочных процессов, происходящих при проклейке бумаги с использованием АКД были рассмотрены:

- гидролиз АКД;

- гомокоагуляция частиц АКД и продуктов гидролиза АКД, с образованием микроскопических агломератов, с последующим образованием макроскопических агломератов;

- совместная коагуляция (гетерокоагуляция) частиц АКД и продуктов гидролиза АКД, с образованием . микроскопических агломератов, с последующим образованием макроскопических агломератов;

- коагуляция частиц АКД и продуктов гидролиза АКД на частицах наполнителя и мелком волокне оборотной воды;

- образование агломератов в технологической воде, с последующим образованием макроскопических агломератов;

- образование отложений на поверхности труб и оборудования;

- отложение на волокнах целлюлозы образовавшихся микроскопических и макроскопических агломератов, а также продуктов отрыва от отложений на поверхности труб и оборудования.

3. С целью оценки вероятности коагуляции частиц АКД и продуктов его гидролиза на частицах наполнителя и мелком волокне в оборотной воде изучены факторы, влияющие на удержание мелочи и наполнителя. Показано, что используя различные системы удержания и оптимальные точки подачи химикатов для флокуляции бумажной массы можно улучшить удержание компонентов бумажной массы и при этом получить бумагу с заданным комплексом свойств. Для данной бумажной массы использование тройной системы, включающей катионный крахмал, полиакриламид и анионные коллоидные частицы, в сочетании с подачей крахмала в две точки и с

предварительной обработкой суспензии наполнителя катионным полиакриламидом обеспечивает высокую скорость обезвоживания и высокое удержание.

4. Исследованы процессы удержания АКД при отливе бумаги в нейтральной среде и определены оптимальные расходы АКД различных марок по величине удержания и степени проклейки. Показано, что наиболее эффективным по величине удержания и степени проклейки является модифицированный АКД. Эффективность АКД, имеющего высокую температуру плавления, проявляется лишь в условиях достаточно высокой температуры в напорном ящике и при сушке бумаги.

5. Проведено сопоставление процессов, происходящих при проклейке бумаги в нейтральной среде с использованием АКД и ASA.

6. На основании анализа основных и побочных процессов при проклейке бумаги в нейтральной среде рекомендовано для снижения вероятности образования внутрирулонных дефектов в виде прозрачных пятен осуществлять подачу АКД до подачи наполнителя, осуществлять отлив бумаги в условиях, обеспечивающих максимальное удержание наполнителя и применять системы локальной очистки на БДМ для вывода из оборотной воды наполнителя и мелкого волокна.

1. Махотина Л.Г., Мандре Т.В., Мандре А.Ю., Логинов О.А., Тесленко В.В., Аким Э.Л. Исследование влияния химикатов для флокуляции бумажной массы на процесс формования бумаги для печати // Целлюлоза Бумага Картон. - 2002. - № 5 - 6. - с. 20 - 27.

2. Махотина Л.Г., Мандре А.Ю., Мандре Т.В., Аким Э.Л. Исследование влияния проклеивающих композиций на структурно-механические, печатные и оптические свойства бумаги для офисной техники // Тезисы выставки Pap-For 2002. - с. 42 - 44.

3. Мандре А.Ю., Махотина Л.Г., Аким Э.Л. Влияние АКД различных марок на степень проклейки бумаги для офисной техники // Материалы международной научно-практической конференции «Проблемы устойчивого развития лесного комплекса северо-запада России на период до 2015 года». - Санкт-Петербург: СПб ГТУ РП. 2002. - с. 98 - 101.

4. Мандре А.Ю., Махотина Л.Г., Аким Э.Л. Влияние алкенилянтарного ангидрида ASA на качественные показатели бумаги для офисной техники // Материалы международной научно-практической конференции «Устойчивое развитие лесопромышленного комплекса северо-запада России и расширение взаимодействия со странами Европейского союза в сфере охраны окружающей среды». - Санкт-Петербург: СПб ГТУ РП. 2003. - с. 159 -164.

5. Мандре А.Ю., Махотина Л.Г., Аким Э.Л. Исследование влияния различных марок АКД на степень проклейки бумаги для офисной техники // Целлюлоза Бумага Картон. - 2003. - № 11 - 12. - с. 26 -

6. Аким Э.Л., Мандре А.Ю., Смирнов A.M., Стебунова Т.А. Взаимосвязь химии мокрой части БДМ и флотационной очистки подсеточной воды // Целлюлоза Бумага Картон. - 2004. - № 8. - с. 66 - 70.

7. Аким Э.Л., Мандре А.Ю., Смирнов A.M., Стебунова Т.А. Анализ роли флотационной очистки оборотной воды для устранения технологических причин смоляных затруднений (в том числе образования прозрачных пятен) // Целлюлоза Бумага Картон. - 2004. - № 9. - с. 72 - 76.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах с заверенными гербовой печатью подписями просим направлять по адресу:

198095, г. Санкт-Петербург, ул. И. Черных, 4, СПбГТУ РП, диссертационный совет Э 212.231.01.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

30.

Подписано в печать 11.11.2004 г. Заказ № 91415. Тираж 100 экз. Отпечатано в ООО «КОПИ-Р» 198095, пр. Стачек, д. 8 «А». Тел./факс: (812) 186-09-05,186-58-20 E-mail: stach@mail.wplus.net

"22 079

РНБ Русский фонд

2005-4 19266

Введение т Л

1. Литературный обзор

1.1. Бумага для офисном техники

1.2. Проклейка бумаги в массе в нейтральной среде

1.2.1. Причины для производства бумаги в нейтральной или щелочной среде

1.2.2. Проклейка с использованием алкилкетен димеров (АКД)

1.2.2.1. Синтез и эмульгирование АКД

1.2.2.2. Реакционная способность АКД

1.2.2.3. Механизм взаимодействия

1.2.2.4. Некоторые факторы, влияющие па проклейку с АКД 1 п i /

1.2.3. Проклейка с использованием алкенилянтарного ангидрида (ASA)

1.2.3.1. Эмульгирование

1.2.3.2. Химия и применение ASA

1.2.4. Сравнение АКД и ASA

1.3. Удержание и обезвоживание

1.3.1. Понятие обезвоживания

1.3.2. Понятие удержания

1.3.3. Агенты удержания и обезвоживания

1.3.3.1. Химическая природа средств удержания и обезвоживания

1.3.4. Основные механизмы удержания

1.3.4.1. Нейтрализация заряда

1.3.4.2. Заплаточная модель

1.3.4.3. Образование мостиков (мостиковый механизм)

1.3.4.4. Комплексная флокуляция

2. Методическая часть

2.1. Характеристика использованных материалов и химикатов

2.2. Описание методик проведения работы

3. Экспериментальная часть

3.1. • Постановка задач исследования

3.2. Описание эксперимента и его результатов

В последнее время проклейка бумаги в нейтральной среде получила большое распространение во всем мире благодаря ряду преимуществ. В качестве проклеивающих агентов, работающих в нейтральной или щелочной среде, используются алкилкетен димеры и алкенилянтарньш ангидрид, имеющие кроме преимуществ и очень существенный недостаток, в частности побочные реакции гидролиза, которые приводят к образованию брака на БДМ.

Поэтому перспективным направлением с данной точки зрения может быть повышение эффективности нейтральной проклейки при получении писче-печатных видов бумаги.

Как известно, для достижения достаточного уровня проклейки и во избежание проблем, связанных с гидролизом проклеивающих агентов, необходим высокий уровень удержания компонентов бумажной массы, главным образом мелких частиц (мелкого волокна и наполнителя), на которых удерживается большая часть клеевых частиц.

За последние десятилетия достигнут существенный прогресс в области, которую принято называть «химией мокрой части». На современных быстроходных высокопроизводительных БДМ существуют, как правило, системы управления химией мокрой части, работающие в реальном времени. На БДМ средней и малой производительности (а таких в ЦБП России большинство) систем управления химией мокрой части практически нет. В результате от интуиции и мастерства персонала зависит качество продукции, производительность машины и, в конечном итоге, конкурентоспособность выпускаемой продукции.

Использование современных систем удержания и обезвоживания базируется на направленном осуществлении сложных физико-химических и коллоидно-химических процессов. Образующаяся при отливе бумаги подсеточная вода, являющаяся многокомпонентной коллоидной системой, может быть разделена, в частности методом флотации, на флотошлам и осветленную воду, которые могут быть возвращены в разные точки технологической линии. Таким образом, появляется возможность направленного регулирования процессов подготовки бумажной массы и отлива бумаги.

Современная бумагоделательная машина (БДМ) представляет собой не только сложнейший высокоавтоматизированный агрегат, производящий в сутки свыше 1000 тонн высококачественной продукции с заданным комплексом эксплуатационных свойств. БДМ является частью многоуровневой технологической схемы, в которой реализуется комплекс физико-химических процессов.

В связи с этим целью данной работы являлось повышение эффективности проклейки в нейтральной среде при получении писче-йечатных видов бумаги. Для достижения поставленной цели представлялось необходимым:

1. Провести анализ основных и побочных процессов, происходящих при проклейке бумаги в нейтральной среде;

2. Осуществить системный анализ факторов, влияющих на каждый из основных и побочных процессов;

3. Экспериментально исследовать процесс проклейки бумаги писче-печатных видов в нейтральной среде;

4. Экспериментально исследовать удержание компонентов бумажной массы;

5. Предложить пути направленного изменения соотношения скоростей указанных процессов.

Научной новизной данной работы является то, что в ней на базе анализа основных и побочных процессов, происходящих при проклейке бумаги r нейтрал i.iioii среде, предложены пути повышения эффективности проклейки и нейтральной среде.

Практическая значимость работы заключается в том, .что на основании анализа факторов, влияющих на соотношение основных и побочных процессов, предложены пути стабилизации технологического процесса, позволяющие увеличить качество продукции и устранить одну из причин возникновения брака - образование внутрирулоиных дефектов в виде прозрачных пятен.

I. Литературный обзор

1.1. Бумага для офисной техники

Стремительное насыщение российского рынка импортной копировально-множительной техникой и, в частности, копировальными аппаратами типа «Хегох», «Сапоп» и т.д., резко повысило спрос на бумагу для копирования. Многие предприятия ЦБП России мгновенно отреагировали на это, организовав у себя производство и переработку бумаги на потребительские форматы A3 и А4.

Для большинства изготовителей бумаги основными показателями качества остается масса 1м2 бумаги, равная 80 г, и максимально возможная белизна.

Начиная с 80-х годов производство бумаги для офисной техники формата A3 и А4 (именуемых на западе «cut size») стало самым быстрорастущим направлением. В табл. 1.1 и 1.2 представлены емкость рынка и потребление бумаги для офисной техники [1].

Таблица 1.1

Общая емкость рынка бумаги для офисной техники

Страна Потребление, т/год

1998 2000

1 Россия 150 тыс. 300 тыс.

2 Западная Европа 3,3 млн. 4,0 млн.

Таблица 1.2

Потребление бумаги для офисной техники на душу населения

Страна Потребление, кг

1996

1 Скандинавские страны 10

2 Северная Европа 8-9

3 Южная Европа 4-5

4 Восточная Европа 2

5 США 14

В последние 2-3 года спрос на различные виды бумаги изменился (табл. 1.З.), что связано с изменением спроса на различные виды печати, с переходом к более простым и современным способам печати (офсетная и флексографическая) и использованием офисной техники, с многочисленными разработками в области технологии и печати, офисной техники и расширением областей применения цифровой печати.

Таблица 1.3

Спрос на бумагу для копировально-множительной техники

Сорт бумаги 1994 1998 2005

1 А - для цветных струйных, лазерных принтеров — 11 46

2 В - для монолазерных и струйных принтеров 8 48 15

-1 j С - для копировальных аппаратов 60 4! 39

4 D - для матричных принтеров 32 -

Бумага.для копирования с использованием электрографических копировальных аппаратов типа «Хегох», «Сапоп» называется «обычной» (или «нормальной») потому, что она участвует в процессе копирования только косвенно, так как на нее переносится уже готовое сформированное изображение.

Это, однако, не означает, что к данному виду бумаги не существует никаких специальных требований, отличных, например, от требований, предъявляемых к бумаге писчей или для офсетного способа печати. Имеющиеся в эксплуатации высококачественные копировальные аппараты (особенно высокоскоростные) «требуют» такие виды бумаги, которые специально ориентированы на особенности этих копировальных аппаратов (например, наличие устройств для автоматической подборки комплектов копий) и поэтому должны быть изготовлены по конкретным спецификациям.

Такие виды бумаги подлежат строгому тщательному контролю качества как в отношении основных физических свойств, вида и качества отделки и переработки, так и непосредственной проверке их поведения при копировании.

Процесс копирования в конечном итоге определяется показателями бесперебойной работы непосредственно копировального аппарата, качества получаемых копий и воздействием бумаги для копирования на сохранность основных узлов копировального аппарата (главным образом промежуточного носителя изображения). Из приведенных физических свойств бумаги в каждом конкретном случае к числу определяющих можно отнести бесперебойную работу копировального аппарата и печатные свойства.

Под первым подразумевается беспрепятственный ввод и прохождение бумаги через копировальный аппарат, а также хорошая укладка бумаги (копий) в стопу в приемном устройстве.

К числу важнейших свойств бумаги относятся следующие:

Жесткость бумаги, ограниченную нижним и верхним пределами, так как слишком высокая и слишком низкая жесткость вызывают проблемы с подачей бумаги и ее прохождением через копировальный аппарат;

Содержание влаги - сама по себе влага не оказывает влияния на работу аппарата, однако, находясь в бумаге, она сказывается на ее других физических свойствах: массе бумаги, толщине, жесткости, поверхностном (и объемном) электрическом сопротивлении, гладкости и т.д.;

Поверхностное электрическое сопротивление - его повышение у бумаги может привести к образованию на поверхности бумаги статического электричества при резке ее на листы, а также в процессе переноса и закрепления изображения. Это может резко ухудшить подачу листов бумаги в аппарат (подача сдвоенных листов), сбивку бумаги в стопу и т.д.;

Гладкость поверхности - очень важно минимальное различие поверхностных свойств с лицевой и сеточной сторон, положение сторон и однообразие чередования сторон (вверх - сетка - верх - сетка - и т.д.) листов бумаги в пачке. Правильное чередование сторон определяет как качество подачи бумаги в аппарат, так и качество изображения;

Воздухопроницаемость - этот показатель важен больше в случаях, когда подача листов бумаги в аппарат производится вакуумными устройствами;

Скручинасмость бумаги ока;ывае'1 существенное влияние па ее подачу в аппарат, процесс работы аппарата п. шнчда. даже на качество копни. Поэтому различия в свойствах бумаги по сторонам должны быть минимально возможными. Поскольку же полностью различия в свойствах не избежать, изготовитель бумаги должен на упаковке пачки указать направление преимущественной скручиваемости, чтобы потребитель знал и мог, имея эту изначальную информацию, нейтрализовать ее обратным действием бумаги;

Под печатными свойствами подразумевается полная передача (перенос) изображения с промежуточного носителя на бумагу, равномерная и высокая оптическая плотность изображения, минимальная плотность фона, хорошее закрепление изображения. Здесь наиболее важна гладкость поверхности, оказывающая влияние на плотность фона, т.е. количество частиц тонера, зафиксированных на пробельных элементах копии (чем меньше гладкость, тем выше плотность фона);

Поверхностное электрическое сопротивление - высокое электрическое сопротивление у бумаги положительно сказывается на переносе изображения с промежуточного носителя и, соответственно, на его оптической плотности, поэтому задача изготовителя бумаги обеспечить оптимум электропроводности за счет правильного подбора электропроводящей добавки в бумагу;

Оптические свойства - из оптических свойств бумаги на качество изображения оказывают влияние белизна, определяющая его контрастность, и непрозрачность, влияющая на просвечивание; последнее особенно важно при копировании на обе стороны листа (при копировании с лица и оборота).

Дополнительно к физическим . свойствам, которые должны тщательно контролироваться, имеется еще около 20 параметров, касающихся резки, сортировки и упаковки бумаги. И только соблюдение всех этих требований гарантирует переработку бумаги на копировальных аппаратах с наименьшими помехами.

Ниже приведены некоторые из типичных предписаний по резке и упаковке бумаги.

Колебания размеров: по длине ± 0,75 мм; по ширине ± 0,75 мм.

Максимальная разность размеров двух следующих один за другим листов в пачке

0,3 мм.

Разность длины диагонали одного листа не более 0,75 мм.

Качество резки: в зависимости от способа резки регламентируются гран резки, шероховатость кромки листа после резания, наличие свободных волоконец и пыли от резки, наличие слипшихся листов.

Направление преимущественной ориентации волокна в бумаге: она должна быть порезана таким образом, чтобы длинная сторона листа совпадала с направлением отлива бумажного полотна или направлением преимущественной ориентации волокна в бумаге.

Сортировка - сортировка от поврежденных и загрязненных листов обязательна; бумага в пачке должна обладать хорошей плоскостностью и не иметь волнистой кромки; количество листов в пачке равно 500.

Упаковка пачек - бумага должна быть упакована таким образом, чтобы сеточная сторона лис гон лежала на стороне затвора пачки, упаковочная бумага должна обладать достаточной механической прочностью, а также паро- и влагонепрош-щаемостыо, затвор пакета должен быть сплошным, чтобы обеспечивать максимальную защиту бумаги от воздействия окружающей среды.

Каждая пачка должна быть замаркирована кодом предприятия-изготовителя. На этикетки на пачке наряду с информацией о массе и формате бумаги необходимо наносить указательную стрелку для правильной закладки бумаги в соответствующие копировальные аппараты.

Дополнительно на предприятиях-изготовителях бумаги должен быть организован специальный контроль, предусматривающий близкие к практическим условиям испытания бумаги по копированию на различных моделях копировальной техники.

Свойства бумаги для офисной техники зависят от технологических факторов следующим образом:

1 .Структурно-механические свойства: масса 1 м2 бумаги - количественная основа всех потребительских свойств продукции, определяющая вид и марку копировально-множительной техники; определяется маркой и технологией получения бумаги; использование бумаги данной массы в несоответствующей ей офисной технике может привести к замятию, обрывам, появлению символов с тенью и повторяющимися дефектами; толщина бумаги - равномерность толщины определяет вид и марку копировально-множительной техники; определяется способностью волокон к уплотнению во влажном состоянии, каландрированием, наличием минеральных наполнителей; плотность бумаги - определяется прочностью межволоконных контактов (процессами делигнификации и отбелки, подготовкой массы к отливу, составом по волокну, содержанием минеральных наполнителей); сопротивление бумаги разрыву и раздиранию - определяет безобрывное прохождение полотна при резке на формат и при печати; определяется прочностью межволоконных связей, плотностью, массовой долей золы; жесткость бумаги при статическом изгибе - определяет плоскостность бумаги при выводе информации на печать (перемещение листа между валиками принтера); определяется прочностью межволоконных связей, толщиной бумаги; воздухопроницаемость бумаги - влияет на деформацию бумаги под действием нагрева (200°С); определяется плотностью бумаги, видом и количеством наполнителя, поверхностной проклейкой; массовая доля золы - определяет белизну, непрозрачность, долговечность, печатные свойства бумаги; на содержание золы влияет природа и количество наполнителя; влажность - это важнейшая характеристика продукции; определяется процессом сушки бумаги и ее композицией.

2. Оптические свойства: белизна бумаги - влияет на контрастность при печати; определяется белизной исходного сырья (волокнистые полуфабрикаты, наполнители), оптическими отбеливателями; непрозрачность бумаги - определяет возможность двусторонней печати; зависит от вида используемых волокнистых полуфабрикатов и наполнителей;

3. Печатные свойства: гладкость и шероховатость бумаги - определяют возможность использования бумаги при высокоскоростной печати в копировальных и множительных аппаратах, в цветных струйных и лазерных принтерах; определяются процессами изготовления бумаги;

- линейная деформация бумаги при увлажнении - оказывает влияние на возможность применения ее при плоском способе печати; зависит от состава по волокну, режима подготовки массы к отливу, наполнения бумажной массы; поверхностная впитываемость воды при одностороннем смачивании - влияет на восприимчивость чернил бумагой и на скорость их высыхания при печати на струйных принтерах; определяется наличием и составом внутримассной и поверхностной проклейки; коэффициент статического и динамического трения - определяет возможность использования бумаги при высокоскоростной печати в копировальных аппаратах, в струйных и лазерных принтерах; зависит от состояния поверхности бумажного листа (гладкость, шероховатость); оптическая плотность изображения - определяет возможность использования бумаги на струйных принтерах; зависит от распределения чернил по толщине листа, композиции поверхностной проклейки. Чернила должны оставаться на поверхности, не проникая на обратную сторону;

- расплывание чернил в виде острых зазубрин (wicking или feathering) - определяет возможность использования бумаги на струйных принтерах; расплывание чернил может быть вызвано чрезмерным смачиванием поверхности бумаги и течением чернил по бумажным волокнам; определяется это композицией поверхностной проклейки; смешение чернил разного цвета (bleeding) - определяет возможность использования бумаги на струйных принтерах; смешение чернил разного цвета может быть вызвано чрезмерной смачиваемостью и медленным испарением жидкой фазы чернил; определяется это композицией поверхностной проклейки [1].

Бумага для печати с поверхностной проклейкой

Поверхностная проклейка - это обработка на клеильном прессе бумаги-основы с целью создания оптимальной впитывающей способности к различным жидкостям: воды, чернилам, печатной краски, тонера, маслам, жирам. Кроме того, поверхностная проклейка улучшает структурно-механические, печатные и оптические свойства.

Традиционно при производстве бумаги для печати исиользукл проклеивающие композиции па основе водорас i воримы.х полимеров - чаще всего окисленного. катионного крахмала или карбоксиметплцеллюлозы. При использовании в проклеивающей композиции водорастворимых полимеров оптимизируются следующие свойства: структурно-механические (удельное сопротивление разрыву, сопротивление раздиранию, жесткость при статическом изгибе); печатные (прочность поверхности к выщипыванию, пылимость, шероховатость); степень проклейки (поверхностная впитываемость воды при одностороннем смачивании по Кобббо, расплывание чернил, проникновение чернил на обратную сторону листа).

Бумага, проклеенная композицией только на основе водорастворимых полимеров, предназначена для офсетной печати и работе на черно-белых (монохромных) струйных, лазерных принтерах и низкоскоростных копировальных аппаратах; при этих методах печати бумага обеспечивает формирование качественного изображения. Однако при печати цветного изображения на современной высокоскоростной копировально-множительной технике и при цифровой полиграфической печати у такой бумаги наблюдаются повышенная пылимость, расплывание чернил, смешение чернил различных цветов, проникновение чернил на обратную сторону листа, плохая адгезия тонера.

Современными тенденциями при разработке композиционных составов для поверхностной проклейки бумаги для современной офисной техники является использование системы на основе смеси гидрофильных и гидрофобных полимеров. В качестве гидрофильного полимера чаще всего используют различные модификации крахмала. В качестве гидрофобного полимера - латексы - сополимеры стирола с акрилатом, бутадиена со стиролом и т. д. в виде дисперсий [7].

Мелованная бумага

Мелованная бумага - это целлюлозный композиционный материал с покровным слоем с одной или с двух сторон, состоящим в основном из пигментов и связующих веществ.

Покрытие придает бумаге гладкость, непрозрачность, белизну, требуемый лоск, делает ее поверхность сомкнутой, хорошо впитывающей печатные краски. Покрытие сообщает продукции устойчивость к истиранию и изгибу, а также определенную стойкость в отношении воды и жира.

Свойства мелованной бумаги зависят от свойств основы, вида и количества пигмента и связующего, а также от способа мелования.

Качество бумаги-основы во многом определяет структурно-механические, оптические свойства - белизну, непрозрачность,-. а также печатные свойства -шероховатость поверхности, сопротивление выщипыванию, сжимаемость, стабильность размеров при смачивании.

В качестве бумаги-основы для мелования используют широкий ассортимент бумаг с различными свойствами и массой квадратного метра. Различные свойства бумаги-основы обеспечиваются за счет подбора полуфабрикатов, наполнителей и добавок, т. е. композицией, а также технологическим режимом ее производства.

Основными полуфабрикатами для производства бумаги-основы для мелования являются беленая сульфитная, беленая сульфатная целлюлоза из хвойных и лиственных пород древесины, древесная масса, макулатура.

Выбор вида целлюлозы обуславливается требованиями, предъявляемыми к конечному продукту. При всех равных условиях сульфатная целлюлоза придает бумаге более высокие показатели механической прочности по сопротивлениям разрыву, излому, продавлпванпю и надрыву, повышенное удлиненно до разрыва, долговечность п меньшую прозрачность, чем сульфитная. Целлюлоза лпс| венных пород древесины имеет более короткие волокна, которые заполняют промежутки между длинными хвойными волокнами, улучшая просвет и однородность свойств. Наряду с этим такая целлюлоза снижает механическую прочность и влагопрочность бумаги. В композицию вводят до 50 % и более целлюлозы лиственных пород древесины. При производстве тонкой мелованной бумаги и обоев используют бумагу-основу, содержащую древесную массу. Волокна древесной массы в отличие от целлюлозы более жесткие и хрупкие, имеют меньшую длину и неправильную форму. При введении в композицию бумаги древесной массы уменьшается механическая прочность и гладкость. Положительными свойствами древесной массы являются ее экономичность и придание бумаге повышенной непрозрачности и пониженных линейной деформации и коробления. В композиции бумаги-основы для производства мелованной бумаги для печати, к которой предъявляются повышенные требования по белизне и сорности, используется беленая древесная масса. В основном используют бумагу массой 35-200 т/и2.

В композицию меловальных суспензий входят: пигменты, полимеры-связующие и технологические добавки.

Пигменты являются наиболее важными компонентами и составляют 70-90 % массы покрытия. Они придают покрытию гладкость, белизну или определенный цвет, непрозрачность, лоск или матовость. В композицию входит несколько пигментов. Основным, чаще всего, является каолин; для повышения белизны и впитывающей способности покрытия добавляют мел и бланфикс, для повышения непрозрачности -диоксид титана и цинковые пигменты, тальк - для повышения лоска и регулирования впитываемости печатной краски.

Связующие применяются для прочного соединения частиц пигментов между собой и с бумагой-основой. Основным связующим является латекс. Для стабилизации латекса, улучшения водоудержания и реологических свойств меловальных композиций вводят второе связующее - водорастворимые полимеры - модифицированные крахмалы, простые эфиры целлюлозы, казеин, поливиниловый спирт.

Технологические добавки выполняют в покрытии многочисленные функции. К ним относятся: диспергаторы, пеногасители, пластификаторы, регуляторы вязкости, антисептики и т. д. Выбор технологических добавок обуславливается рецептурой, способом нанесения и требованиями к свойствам меловального покрытия [8].

5. Выводы

На основании анализа основных и побочных процессов, происходящих при проклейке бумаги в нейтральной среде предложены пути направленного регулирования механизма проклейки, позволяющие стабилизировать процессы проклейки и существенно снизить вероятность образования внутрирулонных дефектов в виде прозрачных пятен. В качестве основных процессов при проклейке бумаги с использованием АКД рассмотрены гетерокоагуляция частиц АКД на фибриллах целлюлозы и волокне с последующим образованием на стадиях сушки и отлежки химических связей между функциональными группами АКД и гидроксильными группами целлюлозы. В качестве побочных процессов, происходящих при проклейке бумаги с использованием АКД были рассмотрены: гидролиз АКД; гомокоагуляция частиц АКД и продуктов гидролиза АКД, с образованием микроскопических агломератов, с последующим образованием макроскопических агломератов; совместная коагуляция (гетерокоагуляция) частиц АКД и продуктов гидролиза АКД, с образованием микроскопических агломератов, с последующим образованием макроскопических агломератов; коагуляция частиц АКД и продуктов гидролиза АКД на частицах наполнителя и мелком волокне оборотной воды; образование агломератов в технологической воде, с последующим образованием макроскопических агломератов; образование отложений на поверхности труб и оборудования; отложение на волокнах целлюлозы образовавшихся микроскопических и макроскопических агломератов, а также продуктов отрыва от отложений на поверхности труб и оборудования. С целью оценки вероятности коагуляции частиц АКД и продуктов его гидролиза на частицах наполнителя и мелом волокне в оборотной воде изучены факторы, влияющие на удержание мелочи и наполнителя. Показано, что используя различные системы удержания и оптимальные точки подачи химикатов для флокуляции бумажной массы можно улучшить удержание компонентов бумажной массы и при этом получить бумагу с заданным комплексом свойств. Для данной бумажной массы использование тройной системы, включающей катионный крахмал, полиакриламид и анионные коллоидные частицы, в сочетании с подачей крахмала в две точки и с предварительной обработкой суспензии наполнителя катионным полиакриламидом обеспечивает высокую скорость обезвоживания и высокое удержание.

Исследованы процессы удержания АКД при отливе бумаги в нейтральной среде и определены оптимальные расходы АКД различных марок по величине удержания и степени проклейки. Показано, что наиболее эффективным по величине удержания и степени проклейки является модифицированный АКД. Эффективность АКД, имеющего высокую температуру плавления, проявляется лишь в условиях достаточно высокой температуры в напорном ящике и при сушке бумаги.

Проведено сопоставление процессов, происходящих при проклейке бумаги в нейтральной среде с использованием АКД и ASA.

На основании анализа основных и побочных процессов при проклейке бумаги в нейтральной среде рекомендовано для снижения вероятности образования внутрирулонных дефектов в виде прозрачных пятен осуществлять подачу АКД до подачи наполнителя, осуществлять отлив бумаги в условиях, обеспечивающих максимальное удержание наполнителя и применять системы локальной очистки па БДМ для вывода из оборотной воды наполнителя п мелкого волокна.

4. Заключение

Стабильность работы БДМ в значительной степени определяется химией мокрой части. Недостаточная стабильность технологического процесса отлива бумаги приводит к существенным колебаниям как удержания наполнителя, так и содержания взвешенных веществ (ВВ) в подсеточной воде (рис. 4.1). Как видно из представленных данных, степень удержания наполнителя меняется от 57 до 77%. Если вместо величины удержания использовать величину «провала», то есть количества прошедшего под сетку наполнителя, то разница оказывается еще больше - от 43 до 23%. Таким образом, количество наполнителя в подсеточной воде меняется практически в 2 раза. Поэтому для направленного управления технологическим процессом необходимо воздействие на факторы, влияющие на удержание проклеивающих веществ, наполнителя и мелкого волокна.

При отливе бумажного полотна на сетке БДМ часть проклеивающих веществ, наполнителя, мелкого волокна всегда проходит сквозь сетку и попадает в оборотную воду.

При отливе бумаги, на сетке по фильтрационному механизму лучше удерживаются крупные частицы. Использование систем удержания позволяет реализовывать различные механизмы удержания (эффективные и для мелких частиц, однако они удерживаются не все). Приведенные выше данные по степени удержания наполнителя и, соответственно, величинам провала показывают, что из-за недостаточной стабильности технологических процессов содержание взвешенных веществ в подсеточной воде варьируется в несколько раз.

Для выяснения причин таких самопроизвольных изменений и были проведены специальные модельные лабораторные эксперименты по изучению влияния ряда факторов на первичное удержание, удержание мелочи и удержание наполнителя.

И проблема стабильности технологических параметров и проблемы качества продукции оказываются взаимосвязаны с вопросами содержания наполнителя в избыточной оборотной воде. Оно, в свою очередь, влияет на протекание основных и побочных процессов, происходящих при внутримассной проклейке бумаги, ее наполнении, отливе бумаги с использованием современных систем удержания.

Современные системы удержания и современные системы автоматизированного управления процессом удержания частично решают данные задачи.

Анализ данных, полученных в результате проведения данной работы, позволяет вернуться к рассмотрению основных и побочных процессов, происходящих при проклейке бумаги в нейтральной среде, которые представлены на рис. 3.1.

В результате протекания побочных процессов в оборотной воде происходит накопление веществ, способных к коагуляции (АКД и др.).

На базе анализа основных и побочных процессов, происходящих при проклейке бумаги АКД, можно перейти к следующему этапу системного анализа причин смоляных затруднений и к анализу технологических причин их образования.

Анализ технологических факторов может быть осуществлен на диаграмме состояний системы, характеризующей взаимосвязь концентрации "смоляных компонентов" и концентрации коагулянтов (рис. 4.2).

На этой диаграмме могут быть выделены несколько зон - зона коллоидной устойчивости (безопасная зона), зона эпизодических "смоляных затруднений" и зона коагуляции - самопроизвольной или заданной.

Учитывая, что эффективная проклейка возможна лишь при условии достаточно полной гетерокоагуляции частиц АКД на целлюлозных фибриллах и волокнах, процесс должен проводиться в зоне контроля с последующим направленным переводом системы в зону заданной коагуляции.

Таким образом, проведение лабораторных тестов по удержанию частиц клея .и компонентов бумажной массы, особенно мелочи и наполнителя, может быть рекомендовано в качестве одного из инструментов для настройки химии мокрой части БДМ, что поможет устранить некоторые причины возникновения брака - образование внутрирулонных дефектов в виде прозрачных пятен.

If 30 т

-г 2000 с со

1800 со 0)

СУ при производстве офисной бумаги, %

- СУ при производстве офсетной бумаги, %

- • - Содержание ВВ в оборотной воде при производстве офисной бумаги, мг/л

- • - Содержание ВВ в оборотной воде при производстве офсетной бумаги, мг/л к к 5, =1 0 а >■

Н О

1 т О а

I о

О 2. о

0;

О L с: \ I \

V, \ го.\ ч\ "Ч i>>

Зона кося ^ляции с с М О Г1Р о и з в о л ь н с 3 одоннои или

Безопасная зона зона коллоидной Эстонии воетй

Зона j11 и з о д и u е о к и х смоля )ых зп трлднении

Концентрация коагулянтов

Рис. 4.2. Диаграмма состояний коллоидной системы, характеризующая взаимосвязь концентрации коллоидных компонентов и концентрации коагулянтов.

1. Смирнов В.А. Бумага для копирования. Целлюлоза, бумага, картон. 1994.-№ 5-6 -с. 40-43.

2. Фляте Д.М. Свойства бумаги. Изд. 4-е, испр. и доп. Санкт-Петербург, 1999. - 384 с.

3. Шкарин С.А. Технология производства бумаги для печати: «Лесная пром-ть», Москва, 1966.-254 с.

4. Крылатов Ю.А., Ковернинский И.Н. Проклейка бумаги: «Лесная пром-ть»: Москва, 1987.-288 с.

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

6. Мерс Э. Нейтральное производство бумаги с использованием в проклейке «Аквапел». Целлюлоза, бумага, картон. 1996. - № 11-12 - с. 40 - 42.

7. Шел Н., Рейбелинг Ю. Новые химикаты для поверхностной проклейки. Мир целлюлозы и бумаги. 1995. - № 6 - с. 139 - 142.

8. Осмоловская Л.П., Бондарев А.И. Производство и применение мелованной бумаги и картона. Москва, 1977. 158 с.

9. Иванов С.Н. Технология бумаги: Изд. 2-е, переработ. -М.: «Лесная пром-ть», 1970. -696 с.

10. Neimo L., Papermaking Chemistry. Jyvaskyla, 1999. 316 p.

11. Davis J.W., Robertson W.H. and Weisgerber C.A. A new sizing agent for paper alkyl keten dimmers. Tappi, 1956, V. 39, № 1. p. 161 - 176.

12. Goncalves C. and De Clercq A. Practical aspects of alkaline sizing. Wochenbl. Papierfabr., 1994, V. 122, №15. p. 610-615.

13. Gill R.A., "Precipitated calcium carbonate fillers and the sizing of alkaline papers", TAPPI 1992 Sizing Short Course Notes, TAPPI PRESS, Atlanta, p. 75.

14. Roberts J.C., "Neutral and alkaline sizing", in Paper Chemistry (J.C. Roberts, Ed.) 2nd edn., Chapman and Hall, London, 1996, p. 140.

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

16. Marton J. On kinetics of AKD reaction: hydrolysis of AKD. Tappi J. 1990, V. 73, № 11. p. 139- 143.

17. Lindstrom T. and Sodeberg G. Evidence for (3-ketoester formation during the sizing of paper with AKD. Nordic Pulp Paper Res. J. 1986, V. 1, № 2, p. 39 42.

18. Bottorf K.J. and Sullivan M.J. New insights into the alkylketene dimmer sizing mechanism. Nordic Pulp Paper Res. J. 1993, V. 8, № 1, p. 86 95.

19. Lindstrom T. and Sodeberg G. On the mechanism of sizing with AKD. Part 1: Studies on the amount of AKD required for sizing different pulps. Nordic Pulp Paper Res. J. 1986, V. 1, № 1, p. 28-33.

20. Lindstrom T. and O'Brian H. On the mechanism of sizing with AKD. Part 2: The kinetics of reaction between alkylketene dimmers and cellulose. Nordic Pidp Paper Res. J. 1986, V. 1, № l,p. 34-42.

21. Lindstrom T. and 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, V. 1, № 2, p. 31- 38.

22. Kamutzki W. and Krause T. Neutral sizing with alkyldiketens. Papier. 1982, V. 36, № 7, p. 311 317. .

23. Roberts J.C. and Garner D.N. The mechanism of alkylketene dimmer sizing of paper, Part 1. Tappi J. 1985. V. 68, № 4, p. 118 121.

24. Dumas D.H. and Evans D.B., AKD-celluIose reactivity in p.ipcrmaking systems. TAPPl1986 Papermakers Conference Proceedings, TAPPI PRESS, Atlanta, p. .31 35.

25. Nahm S.H. Direct evidence for covalent bonding between ketene dimmer sizing agent and cellulose. Wood. Chem. Tech. 1986, V. 6, № I, p. 89 112.

26. Cates R.E., Dumas D.H., Evans D.B., "Alkyl ketene dimer sizes", in The Sizing of Paper (W.F. Reynolds, Ed.) TAPPI PRESS, Atlanta, 1989, p. 33.

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

28. Roberts J.C. and Garner J.N. The reaction of ketene dimmer sizes with cellulose model substrates. Cell. Chem. Tech. 1984, V. 18, № 3, p. 275 282.

29. Bottorf K. New insights into the AKD sizing mechanism. Tappi J. 1994, V. 77, № 4, p. 105- 109.

30. Pisa L. and Murlcova E. Study of the cellulose sizing materials by FMIR IR spectroscopy. 1. Dimer of hexadecylketen as sizing agent. Papir Celuloza 1981, V. 36, № 2, p. 15 18.

31. Rohringer P., Bemheim M., Werthemann D.P. Are so-called reactive sizes really cellulose reactive? Tappi J. 1985, V. 68, № 1, p. 83 86.

32. Merz J., Rohringer P., Bernheim M. Cellulose reactivity with alkylketenes. Papier 1985, V. 39, №5, p. 214-220.'

33. Isogui A., Taniguchi R., Onabe F., Usuda M. Sizing mechanism of alkylketene dimers. Part 2. Deterioration of AKD emulsion. Nordic Pulp Paper Res. J. 1992, V. 7, № 4,p. 193-211.

34. Patton P.A. Paper sizing with anionic, hydrophobic sizes and cationic retention agents. TAPPI 1991 Papermakers Conference Proceedings, TAPPI PRESS, Atlanta, p. 415 417.

35. Gill R.A., "Precipitated calcium carbonate fillers and the sizing of alkaline papers", TAPPI 1992 Sizing Short Course Notes, TAPPI PRESS, Atlanta, p. 75.

36. Bartz J.W., Darroch E. and Kurrle F.L. AKD Sizing efficiency and reversion in calcium carbonate filled papers. Tappi J. 1994, V. 11, № 12, p. 139 148.

37. Neimo L. Neutral Sizing. Internal report, The Finnish Pulp and paper Research Institute (KCL). 1990.

38. Colasurdo A. and Thorn I. The interactions of alkylketene dimmer with other wet-end additives. Tappi J. 1992, V. 75, № 10, p. 143 149.

39. Novak R.W. and Rende D.S. Competitive adsorption of alkyl ketene dimer on pulp fibers and CaC03 fillers. TAPPI 1993 Papermakers Conference Proceedings, TAPPI PRESS, Atlanta, p. 437-442.

40. Neimo L. Neutral Sizing. Personal communication.

41. Ozment J.L. The reactivity of alkenyl succinic anhydride TAPPI 1994 Papermakers Conference Proceedings, TAPPI PRESS, Atlanta, p. 169 172.

42. Farley C.E. and Wasser R.B., "Sizing with alkenyl succinic anhydride", in The Sizing of Paper (W.F. Reynolds, Ed.) TAPPI PRESS, Atlanta, 1989, p. 51 56.

43. Roberts J.C., Neutral and alkaline sizing, in Paper Chemistry (J.C. Roberts, Ed.) 2nd edn., Chapman and Hall, London, 1996, p. 140 164.

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

45. Martin A. Hubbe, Sizing Of Paper with ASA. Report in North Carolina State University, 2001, p. 28-33.

46. Strazdins E. Theoretical and practical aspects of alum use in papermaking. Nordic Pulp Paper Res. J. 1989, V. 4, № 2, p. 128 134.

47. Farley C.E. Sizing of paper with alkenyl succinic anhydride. TAPPI 1991 Papermakers Conference Proceedings, TAPPI PRESS, Atlanta, p. 433-437.

48. Ullman В., Precipitated calcium carbonate fillers and the sizing of alkaline papers. Wochenbl. Papierfabr. 1999, V. 127, № 3, p. 149- 155.

49. Webb L. Some like it hot. Pulp & Paper International, 2004. August, p. 19-21.

50. Wasser R.B. The reactivity of alkenyl succinic anhydride. TAPPJ 1985 Alkaline Papermaking Seminar Notes, TAPPI PRESS, Atlanta, p. 17 19.

51. Walkden S.A. Ketene dimer sizing Practical effects of retention and reactivity. TAPPI 1987 Advanced Topics in Wet End Chemistry Seminar Notes, TAPPI PRESS, Atlanta, p. 71 - 75.

52. Lindstrom, T. Some fundamental chemical aspects on paper forming. 1989 Transactions 9th Fundamental Research Symposium (Baker and Pyton, Eds) Mechanical Engineering Publications, London, p. 311 316.

53. Persson, M., Pal, A. and Wickstrom, O. High cationic starch and microparticles for furnish systems with high levels of disturbing substances. Paper presented at SPCI, Stockholm, 1996, p. 18-24.

54. Andersson, K. and Lindgren, E. Retention aids. Nordic Pulp Paper Res. J. 1996, V. 11, № 1, p. 15-18.

55. Hoffman, J. Chemicals for retention. Wochenbl. Papierfabr. 1994, V. 122, № 20, p.785 791.

56. Wackerberg, E., Johansson, K., Wallin, S. Microparticle technology in clay filled groundwood specialty printing grades produced under neutral or alkaline condition. Pulp Paper Can. 1994, V. 95, № 7, p. 44 48.

57. Au, C.O. and Johansson, K.A. The use of cationic starche and anionic colloidal silica in waste. Pulp Paper Can. 1993, V. 94, № 6, p. 173 177.

58. Honig, D.S., Harris, E.W., Pawlowska, L.M., O'Toole, M.P., Jackson, L.A. Formation improvements with water-soluble micro-polymer systems. TappiJ. 1993, V. 76, № 9, p. 135-138.

59. Vaughan, C.W. Microparticle retention systems. TappiJ. 1996, V. 79, № 7, p. 103 107.

60. Vaughan, C.W. A new approach to wet end drainage/retention/formation technology. TAPPI 1996 Papermakers Conference Proceedings, TAPPI PRESS, Atlanta, p. 439-450.

61. Stack, K.R., Dunn, L.A., Roberts, N.K. Retention of pulp using PEO and phenol-formaldehyde resin. Appita 1990, V. 43, № 2, p. 125 128.

62. Xiao, H., Pelton, R., Hamielec, A. Retention of fines solids during paper manufacture. Tappi J. 1996. V. 79, № 4, p. 129 134.

63. Eklund, D. and Lindstrom, T. Paper Chemistry: An Introduction, DT Paper Science Publications, Grankulla, Finland, 1991, p. 4 6.

64. Odberg, L., Swerin, A., Tanaka, H. Some kinetic aspects of wet end chemistry. TAPPI 1995 Papermakers Conference Proceedings, TAPPI PRESS, Atlanta, p. 65 68.

65. Alince, B. Adsorption and flocculation in suspensions by two cationic polymers. Tappi J. 1996, V, 79, №3, p. 291 -295.

66. Unbehend, J.E. Wet end chemistry of retention, drainage and formation aids. Pulp and Paper Manufacture, Vol. 6 (R.V. Hagemeyer, Ed) 3rd edn., TAPPI PRESS, Atlanta, 1992, 137 p.

67. Dickinson, E. and Eriksson, L. Particle flocculation by adsorbing polymers. Adv. Coll. Int. Sci. 1991, V. 34, № 1, p. 1-6.

68. Unbehend, J.E. Mechanisms of "soft" and "hard" floe formation in dynamic retention measurement. Tappi J. 1976, V. 59, № 10, p. 74 78.

69. Bjorklund, M. and Wagberg, L. Colloidal substances. Phvsicochem. Eng. Aspects. 1995, V. 105, №2-3, p. 199-205.

70. Bleier A. And Goddard E.D. Flocculation of aqueous silica suspensions using cationic polyelectrolytes. Colloids and Surfaces. 1980, V. 1, № 3-4, p. 407-410.

71. Kasper D.R. Theoretical and experimental investigations of the flocculation of charged particles in aqueous solutions by polyelectrolytes of opposite charge. Ph.D. thesis, California Institute of Technology, Pasadena, 1971, p. 34 38.

72. Gregory J. Rates of flocculation of latex particles by cationic polymers. J. Coll. Int. Sci. 1973, V. 42, №2, p. 448-456.

73. Gregory J. The effect of cationic polymers on colloidal stability of latex particles. J. Coll. Int. Sci. 1976, V. 55, №1, p. 35 -47.

74. Lundquist G.M. and Stratton R.A. The role of polyelectrolyte charge density and molecular weight on the adsorption and flocculation of colloidal silica with polyethyleneimine. J. Coll. Int. Sci. 1976, V. 55, № 1, p. 45 59.

75. Parazac D., Burkhardt C.W., McCarthy K.J., Stehlin M. Hydrophobic flocculation. J. Coll. Int. Sci. 1988, V. 123, № 1, p. 59 72.

76. Gill R.I.S. and Herrington T.M. Polyelectrolyte retention aids. Colloids and Surfaces 1987, V. 28, №1, p. 41-50. .

77. Cohen Stuart M.A., Waajen F.H.W.H., Cosgrove Т., Vinsebt B. Polyelectrolytes for papermaking. Macromolecules 1984, V. 17, № 9, p. 1852 1856.

78. Swerin, A. and Odberg, L. Some aspects of retention aids. 1997 Transactions of the 11th Fundamental Research Symposium, Vol. 1, Cambridge, p. 265 273.

79. La Mer V.K. and Healy T.W. Water-soluble polymers. Rev. Pure Appl. Chem. 1963, V. 13, №9, p. 112-117.

80. Healy T.W. and La Mer V.K. Retention aid polymers. J. Phys. Chem. 1962, V. 66, № 10, p. 1835-1846.

81. Fleer G.J. and Scheutjens J.M.H.M. Modeling polymer adsorption, steric stabilization and flocculation. Surfactant Sci. Ser. 47(209) (1993), (Coagulation and Floculation).

82. Wang Т.К. and Audebert R. Retention by polyelectrolytes. J. Coll. Int. Sci. 1988, V. 121, № l,p. 32-43.

83. Tanaka H., Swerin A., Odberg L. Retention mechanisms. Tappi J. 1993, V. 76, № 5, p. 157-166.

84. Odberg L., Tanaka H., Glad-Nordmark G., Swerin A. Adsorption and flocculation in suspensions by two cationic polymers simultaneous and sequential addition. Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng.Aspects 86:201, 1994, p. 56 - 63.

85. Kahl T. High cationic starch and microparticles for furnish. Wochenbl. Papierfabr. 1997, V. 125, № 1, p. 8-16.

86. Batelson P.G., Johansson H.E., Larsson H.M., Sunden O., Svending P.J. Papermaking. EP no 41056, 1981.

87. Swerin A., Sjodin U., Odberg L. Flocculation of cellulosic fiber suspensions by microparticle retention aid systems. Nordic Pulp Pap. Res. J. 1993, V. 8, № 4, p. 389 395.

88. Lindstrom Т., Hallgren H., HedborgF. Flocculation by microparticle systems. Nordic Pulp Pap. Res. J. 1989, V. 4, № 2, p. 99 106.

89. Wagberg L. and Lindstrom T. Adsorbtion of polyacrylamide, partially hydrolyzed polyacrylamide and polyacrylic acid on ferric oxide and silica. Nordic Pulp Pap. Res. J. 1987, V. 2, №2. p. 49-57.

90. Swerin A. and Odberg L. Adsoiption and flocculation in suspensions by two cationic polymers simultaneous and sequential addition. Nordic Pidp Pap. Res. J. 1996, V. 11, № l,p. 22-30.

91. Swerin A., Risinger G., Odberg L. Retention systems. Nordic Pulp Pap. Res. J. 1996, V. 11, № 1, p. 30-38.

92. Bernier J-F. and Begin B. Effect of high molecular mass anionic polymers on paper sheet formation. Tappi J. 1994, V. 77, № 1 Г. p. 2 17 226.

93. Sw erin A. and Mahler A. The influence of stock, preparation on forming efficiency. Nordic Pulp Pap. Res. J. 1996, V. 1 I, № 1, p. 36 45.

94. Lindstrom Т., Hallgren H., HedborgF. Aluminun based microparticulate retention aid systems. Nordic Pulp Pap. Res. J. 1989, V. 4, № 2, p. 99 105.

95. Koethe J.L. and Scott W.E. Polyelectrolyte adsorption kinetics. TappiJ. 1993, V. 76, № 12, p. 123-131.

96. Strazdins E. Surface chemical aspects of polymer retention. Tappi J. 1974, V. 57, № 12, p. 76-84.

97. Scallan A.M. and Grignon J. Charge control in papermaking. SvenskPapperstid. 1979, V. 82, № 2, p. 40 46.

98. Gess J.M. Retention of fines and fillers during papermaking, Atlanta, 1998, 357 p.

99. Britt K.W. The Dynamic Drainage Analyzer. Tappi 1973, V. 56, № Ю, p. 46 48.105. "The Original Britt Jar", operating manual, Paper Research Materials Co., Syracuse, New York, 1983.

100. TAPPI T 441 om-90 "Water Absorptiveness of Sized (Non-bibulous) Paper and Paperboard (Cobb Test)", TAPPI PRESS, 1996.

101. Cobb R.M. and Lowe D.V. Sizing test Tech. Assoc. Papers 1934, V. 12, № 1, p. 213 214.

102. Price D., Osborn R.H. and Davis J.W. Paper sizing measurement Tappi 1953, V. 36, № 1, p. 42-44.

103. TAPPI T 530 pm-89 "Size Test for Paper by Ink Resistance (Hercules method)", TAPPI PRESS, 1996.

104. Isogai A. Mechanism of paper sizing by alkylketene dimmers. Journal of pulp and paper science. 1999, № 25, p. 33 37.

105. Ramamurthy P., Vanerek A., van de VenT.M.G. Efficiency of AKD Sizing in mixed hardwood-softwood furnishes. Journal of pulp and paper science. 2000, № 26, p. 42-48.

106. Cooper C., Dart P., Nicholass J., Thorn I. The role of polymers in AKD sizing, Paper technology, 1995, № 36, p. 21 -28.

107. Шмига В. Изготовление бумаги в нейтральных и щелочных средах. МСНТИХ и XT. Выпуск 11: М., 1988, с. 45-48.

108. Scientific and technical advances in the internal and surface sizing of paper and board. 3rd Major International Sizing Conference. 2001.

109. Isogai A. AKD sizing, its retention and sizing mechanisms. Proceedings of the scientific and technical advances in the internal sizing of paper and board, London, UK, 1997.

110. Brungardt C.L. Studies indicate wet-end additive effects on AKD retention, reaction efficiency. Pulp and paper, 2001.

111. Marton J. Sizing mechanisms and the effect of fillers. Proceedings of the "Papermaking raw materials", Trans. Eighth Fundam. Res. Symp.

112. Современные направления использования химикатов в производстве бумаги и картона. Семинар фирмы ЕКА Chemicals. Лимассол, Кипр, 2002.

113. Отгрузочные реквизиты Ст. Светогорск, Окт.ж.д., код 021806

114. Код предприятия 5321 Р/счет 4070281096000000115 К/сч. 30101810400000000703 ФБ ОАО «ПСБ» ТОСНЕНСКИЙ г. Тосно Лесогорский филиал ИНН 4704012472 ОКОНХ 15310 ОКПО 00253497 БИК 0447067031. Справка

115. Об использовании результатов диссертационной работы А.Ю. Мандре.

116. Менеджер проекта развития бизнес-анализа

117. ОАО «Светогорск» подпись Томаш Бербекапечать