Модификация бумаги в целях повышения ее эксплуатационных свойств

УДК

DOI:

Аннотация

Сведения об авторах

А.А. Перепелкина, М.Ф. Галиханов, Л.Р. Мусина

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Перепелкина Аэлита Александровна окончила в 2013 г. Казанский национальный исследовательский технологический университет, аспирант кафедры технологии переработки полимеров и композиционных материалов КНИТУ. Имеет 13 работ в области получения и исследования свойств тароупаковочных материалов на основе целлюлозно-бумажных материалов и полимерных композиций.

E-mail: aelita.p@mail.ru

Галиханов Мансур Флоридович родился в 1972 г., окончил в 1995 г. Казанский государственный технологический университет, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры технологии переработки полимеров и композиционных материалов Казанского национального исследовательского технологического университета. Имеет около 370 научных и более 10 методических работ в области получения, исследования структуры и свойств электретов на основе полимерных композиций, технологии тароупаковочных активных материалов.

E-mail: mgalikhanov@yandex.ru

Мусина Ляйсан Рафаиловна окончила в 2009 г. Казанский государственный технологический университет, ассистент кафедры химической технологии древесины Казанского национального исследовательского технологического университета. Имеет более 15 опубликованных работ в области получения и исследования свойств тароупаковочных материалов на основе целлюлозно-бумажных и полимерных композиций.

E-mail: L.musina@yandex.ru

Ключевые слова

Литература

1. Евсеев М.М., Кожевников С.Ю. Исследование влияния минеральных пигментов на качество бумаги // Химия растительного сырья. 2012. № 4. С. 205–208.
2. Кейси Д.П., Стейли А.Е. Свойства бумаги и ее переработка / Под ред. А.И. Бродоцкой. М.: Гослесбумиздат, 1960. 586 с.
3. Лущейкин Г.А. Полимерные электреты. М.: Химия, 1984. 184 с.
4. Мусина Л.Р., Галиханов М.Ф. Условия достижения высоких показателей механической прочности целлюлозно-бумажных материалов // Вестник Казанского технол. ун-та. 2011. № 5. С. 44–46.
5. Перепелкина А.А., Мусина Л.Р., Галиханов М.Ф. Влияние термической обработки и электрофизического воздействия на сопротивление продавливанию целлюлозно-бумажного материала // Вестник Казанского технол. ун-та. 2013. Т. 16, № 7. С. 113–114.
6. Повышение качества бумаги из макулатуры химическими функциональными веществами / А.А. Остапенко [и др.] // Химия растительного сырья. 2012. № 1. С. 187–190.
7. Роль x-потенциала в межволоконном взаимодействии / И.Н. Ковернинский, Д.А. Дулькин, В.К. Дубовый, С.Ю. Кожевников // Физикохимия растительных полимеров: материалы IV Междунар. конф. Архангельск, 2011. С. 133–134.
8. Свойства полимерных электретных материалов, сформированных в контакте с разнородными металлами / И.М. Вертячих, Ю.И. Воронежцев, В.А. Гольдаде, Л.С. Пинчук // Пласт. массы. 1986. № 3. С. 30–32.
9. Смолин А.С. О развитии технологии бумаги и картона // Лесн. журн. 2013. № 2. С. 163–171. (Изв. высш. учеб. заведений).
10. Смолин А.С., Шабиев Р.О., Яккола П. Исследование дзета-потенциала и катионной потребности волокнистых полуфабрикатов // Химия растительного сырья. 2009. № 1. С. 177–184.
11. Фляте Д.М. Технология бумаги. М.: Лесн. пром-сть, 1988. 440 с.
12. Чемезов А.С. О производстве и использовании тары и упаковки из картона и бумаги // Аграрный вестник Урала. 2006. № 1. С. 18–19.
13. Юрьев В.И. О поверхностном (термодинамическом) потенциале целлюлозных волокон: межвуз. сб. науч. тр. 1980. № 6. С. 50–53.
14. Yovcheva T. Corona charging of synthetic polymer films. New York: Nova
    Science Publishers Inc, 2010. 60 с.

Ссылка на английскую версию:

A.A. Perepelkina, M.F. Galikhanov, L.R. Musina

Kazan National Research Technological University

Modification of Paper to Improve its Performance Properties

The paper dwells on the improvement of the quality of paper materials by physical actions. The research aimed to investigate the effect of lamination with plastic films and in the electric field treatment on the performance properties of paper. Our objects of research were M -70 and M -78 wrapping paper and high-density polyethylene films. Indicators of paper quality were: tear resistance, tensile breaking strength, bursting strength, surface absorbency at one-sided moistening, and full-immersion absorbency.

Polyethylene film surface treatment tends to improve the strength and barrier properties of paper. This is due to the polymer melt flowing into the space between the fibers on the surface of the material, which reduces the degree of freedom of fibrils and fibers, increases paper stiffness and prevents water from entering into the fibrous structure of the paper from one of the sides.

The effect of a unipolar corona discharge on laminated paper enhances the electrostatic bonding forces between the fibers and other structural elements in the paper, as well as to formation of oriented condition of macromolecule segments in fibers and sizing agents. In addition, exposure to this kind of discharge makes pulp and paper material stronger. Under the influence of corona discharge, surface absorbency and full-immersion absorbency of paper is reduced by 10–15 %, which can be explained as follows: movement of liquid molecules on the surface of a solid body is hindered by the electrostatic interaction in the electret field, thus increasing the work that a drop of water must do against the surface tension at the solid-liquid boundary as a result of electric potential jump at this boundary.
A conclusion is made that lamination and corona discharge treatment of pulp and paper materials can make a great contribution to expansion of their areas of use.

Keywords: Pulp and paper material, paper, polymer coating, polyethylene, unipolar corona discharge.