Стабилизация проклейки макулатурного тарного картона в процессе хранения. С. 195-205

УДК

676.017

DOI:

10.37482/0536-1036-2024-6-195-205

Аннотация

Данная статья посвящена исследованию механизма проклейки тарного картона. Как показывает практика, клей АКД (дисперсия алкилкетендимера) на бумагоделательной машине созревает не полностью и окончательная проклейка в бумаге и картоне на накате не достигается. Скорость взаимодействия клея АКД с гидроксильными группами целлюлозы и воды невысока: в зависимости от температуры хранения бумаги процесс может занимать от нескольких часов до нескольких суток. Как правило, через 2 недели производитель имеет окончательный результат проклейки в материале, но чаще готовая продукция не задерживается на складах длительное время, а отправляется к потребителю сразу после изготовления. Для того чтобы прогнозировать ожидаемый уровень гидрофобных свойств тарного картона после полного созревания клея АКД, был использован экспресс-метод определения впитываемости при одностороннем смачивании по Коббу. Данный метод предполагает термическую обработку при температуре 105±2 °С, после чего реакция взаимодействия воска АКД с компонентами бумаги завершается и впитываемость бумаги больше не снижается. Однако в реальных условиях хранения бумаги и картона результаты, полученные экспресс-методом, не всегда соответствуют фактической впитываемости. Это связано с тем, что в реальности бумага и картон созревают иначе, чем при термической обработке. При этом на практике иногда встречаются следующие проблемы с впитываемостью у конечного потребителя: недозревание и перезревание клея АКД, а также реверсия проклейки. Поэтому производителю важно оценить, каким образом происходит созревание клея АКД и как можно оптимизировать и стабилизировать этот процесс при хранении. Проведенное научное исследование направлено на прогнозирование и регулирование совокупности рассматриваемых свойств тарного картона и самой тары, которых они достигнут после отгрузки потребителю вследствие длительного процесса созревания клея, применяемого для проклейки, зависящего от выбора химических вспомогательных веществ и вариантов их дозирования. Обоснована возможность использования экспресс-метода определения поверхностной односторонней впитываемости для прогноза ряда нормируемых физико-механических показателей будущей тары.

Сведения об авторах

В.В. Гораздова*, канд. техн. наук; ResearcherID: GWC-4729-2022, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4732-7791
Е.В. Дернова, канд. техн. наук; ResearcherID: HKE-0047-2023, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7869-9646
Д.А. Дулькин, д-р техн. наук; ResearcherID: HKD-9977-2023, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6517-2979
ООО «Управляющая компания “Объединенные бумажные фабрики”», Киевское шоссе, 22-й км, пос. Московский, д. 4, стр. 1, блок Б, Москва, Россия, 108811; vgorazdova@ukobf.com*, edernova@ukobf.com, ddulkin@ukobf.com

Ключевые слова

макулатура, тарный картон, проклейка, клей АКД, химические вспомогательные вещества

Для цитирования

Гораздова В.В., Дернова Е.В., Дулькин Д.А. Стабилизация проклейки макулатурного тарного картона в процессе хранения // Изв. вузов. Лесн. журн. 2024. № 6. С. 195–205. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-6-195-205

Литература

1. Акулов Б.В., Ермаков С.Г. Производство бумаги и картона. Пермь: Перм. гос. техн. ун-т, 2010. 432 с.
   
2. Артемьева А.О., Гораздова В.В., Дернова Е.В., Дулькин Д.А. Стабилизация проклейки тарного картона // Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов: материалы VII Междунар. науч.-техн. конф. им. проф. В.И. Комарова. Архангельск: САФУ, 2023. С. 83–89.
   
3. Блинушова О.И., Дулькин Д.А., Ковернинский И.Н. Развитие теории механизма проклейки тест-лайнера димерами алкилкетена // Химия растит. сырья. 2008. No 1. С. 131–138.
   
4. Дернова Е.В., Гораздова В.В., Гурьев А.В., Дулькин Д.А., Дернов А.И., Окулова Е.О. Практикум по технологии бумаги и картона. Ч. I. Анализ полуфабрикатов, химикатов и бумажной массы. Архангельск: САФУ, 2022. 88 с.
   
5. Дулькин Д.А., Спиридонов В.А., Комаров В.И. Современное состояние и перспективы использования вторичного волокна из макулатуры в мировой и отечественной индустрии бумаги. Архангельск: Арханг. гос. техн. ун-т, 2007. 1118 с.
   
6. Кейзер П.М., Симонова Е.И. Технология бумаги и картона. СПб.: ВШТЭ СПбГУПТД, 2023. 92 с.
   
7. Хованский В.В., Дубовый В.К., Кейзер П.М. Применение химических вспомогательных веществ в производстве бумаги и картона. СПб.: СПбГТУРП, 2013. Ч. 2. 70 с.
   
8. Черная Н.В., Флейшер В.Л., Шишаков Е.П., Андрюхова М.В., Мисюров О.А. Изучение стабильности гидрофобности и прочности опытно-промышленных партий бумаги и картона // Химия и химическая технология переработки растительного сырья: материалы докл. Междунар. науч.-техн. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения В.М. Резникова. Минск: Белорус. гос. технол. ун-т. 2018. С. 160–166.
   
9. Al-Sabagh A.M., Nasser N.M., El-Hamid T.M.A. Investigation of Kinetic and Rheological Properties for the Demulsification Process. Egyptian Journal of Petroleum, 2013, vol. 22, iss. 1, pp. 117–127. https://doi.org/10.1016/j.ejpe.2012.11.013
10. Brungardt C.L., Cast J.C. Alkenil-Substituted Sizing Agents for Precision Converting Grades of Fine Paper. TAPPI Papermakers Conference Proceedings. USA, Philadelphia PA, 1996, pp. 297–308.
11. Chen Q., Ni Y., He Z. Substitution of High-Yield-Pulp for Hardwood Bleached Kraft Pulp in Paper Production and Its Effect on Alkenyl Succinic Anhydride Sizing. BioResources, 2012, vol. 7, iss. 2, pp. 1462–1473. https://doi.org/10.15376/biores.7.2.1462-1473
12. Crouse B., Wimer D. Alkaline Sizing: an Overview. TAPPI Neutral / Alkaline Short Course, 1990, pp. 5–39.
13. Derkach S.R. Rheology of Emulsions. Advances in Colloid and Interface Science, 2009, vol. 151, iss. 1–2, pp. 1–23. https://doi.org/10.1016/j.cis.2009.07.001
14. Eklund E., Lindstrom T. Water Penetration and Internal Sizing. Paper Chemistry: An Introduction. Finland, Grankulla, DT Paper Science Publications, 1991, chapt. 7, pp. 192–222.
15. Esser A., Blum R., Kuhn J., Leduc M. Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Störstofibekämpfung mit Polyvinylaminen. Wochenblatt für Papierfabrikation, 2004, no. 10, pp. 535–539. (In Germ.).
16. Feng G.L., Liu Y.Z., Jiao W.Z., Na-Na Y.U., Wang D.Z. Preparation and Property of Paraffin Wax Emulsion. China Surfactant Detergent & Cosmetics, 2011, iss. 06, pp. 31–34. https://doi.org/10.13218/j.cnki.csdc.2011.06.011
17. Hensema E.R., Welch M.J., Broekhuisen G.J., Bates R. Sizing and Ink Jet Printing of European Multi Purpose Office Paper. TAPPI Papermakers Conference Proceedings, 1997.
18. Huang L., Chen C., Gao S., Cui L., Wang S., Song X., Chen F., Liu J., Yu S. Preparation and Characterization of a High Performance Emulsion Using a Polymeric Emulsifier and AKD. BioResources, 2018, vol. 13, iss. 2, pp. 4046–4057. https://doi.org/10.15376/biores.13.2.4046-4057
19. Mattson R., Sterte J., Ödberg L. Colloidal Stability of Alkyl Ketene Dimer (AKD) Dispersions. Influence of Shear, Electrolyte Concentration, Poly-electrolytes and Surfactants. The Science of Papermaking: Transactions of the XIIth Fundamental Research Symposium. Oxford, 2001, pp. 393–413. https://doi.org/10.15376/frc.2001.1.393
20. Meixner M. New Internal Sizing Technology for Precision Converted Alkaline Finer Paper. World Pulp&Paper Technology, 1996/97.
21. Yu L., Garnier G. Mechanism of Internal Sizing with Alkyl Ketene Dimers: the Role of Vapour Deposition. The Fundamentals of Papermaking Materials: Transactions of the XIth Fundamental Research Symposium. Cambridge, 1997, pp. 1021–1046. https://doi.org/10.15376/frc.1997.2.1021