Изучение влияния процесса размола на электрокинетические свойства волокон и волокнистых суспензий

УДК

DOI:

Аннотация

Установлено, что увеличение степени помола образцов различных видов целлюлозы приводит к снижению абсолютного значения ζ-потенциала, увеличению катионной потребности и поверхностного заряда волокон у всех образцов.

Сведения об авторах

Лаппеенранский технологический университет (Финляндия)

Николаев Егор Сергеевич родился в 1984 г., окончил в 2006 г. С.-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров, аспирант Лаппеенрантского технологического университета. Имеет 3 печатные работы в области электрокинетических свойств бумажной массы, флокуляции, формовочных свойств бумаги.

E-mail: egor.n@mail.ru

Иско Каянто родился в 1960 г., окончил в 1985 г. Хельсинкский технологический университет, доктор технических наук Хельсинкского технологического университета, профессор, менеджер по развитию технологии UPM-Kymmene OY. Имеет более 15 печатных работ в области исследования физики бумаги, картона, технологического контроля и анализа.

E-mail: isko.kajanto@lut.fi

Мещеряков Евгений Владимирович родился в 1984 г., окончил в 2009 г. С.-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров, заканчивает двойную магистратуру в СПбГТУРП и Лаппеенрантском технологическом университете. Область научных исследований — заряд целлюлозного волокна и методы его исследований.

E-mail: evgeny.meshcheryakov@gmail.com

С.-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров

Казымов Дмитрий Сергеевич родился в 1987 г., окончил в 2009 г. С.-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров, младший научный сотрудник СПбГТУ РП, магистр Лаппеенрантского технологического университета.

E-mail: kazymov_d@mail.ru

Ключевые слова

Литература

1. Иванов С.Н. Технология бумаги. Изд. 3-е. М.: Школа бумаги, 2006. С. 36–39, 382–384.

2. Смолин А.С. Межволоконные связи и макроструктура бумаги и картона: Авреф. дис. ... д-ра техн. наук. 1999. 23 с.

3. Смолин А.С., Шабиев Р.О., Яккола П. Исследование дзетапотенциала и катионной потребности волокнистых полуфабрикатов // Химия растительного сырья. 2009. № 1. С. 177–184.

4. A Critical Review of Current Theories for the Refining of Chemical Pulps: Members of the Institute of Paper Chemistry. Report Three. The Institute of Paper Chemistry, Appleton, Wisconsin, 1981. Р. 9. (Аvailable on the internet: https://smartech.gatech.edu/bitstream/1853/2607/ 1/tps-146.pdf).

5. Carrasco F., Mutje P., Pelach M.A. Refining of Bleached Cellulosic Pulps: Characterization by Application of the Colloidal Titration Technique // Wood Science and Technology. 1996. 30. Р. 227–236.

6. Davison R.W. Electrokinetic Effects in Papermaking Processes // Tappi Journal. 1974. Vol. 57, N 12. Р. 85–89.

7. Geirtz H.W. The Influence of Beating on Individual Fibres and тhe Causal Effects on Paper Properties // Fundamental Concepts of Refining: International Symposium, Appleton, Wisconsin, September 16–18, 1980. Р. 87–92.

8. Gonzales-Fernandez C.F., Espinosa-Jimenez M., Gonzalez-Caballero F. The Effect of Packing Density of Cellulose Plugs on Streaming Potential Phenomena // Colloid and Polymer Science. 1983. 261. Р. 688–693.

9. Herrington T.M., Petzold J.C. An Investigastion into the Nature of Charge on the Surface of Papermaking Woodpulps // Charge/pH Isotherms, Colloids and Surfaces. 1992. 64. Р. 97–108.

10. Hietanen S., Ebeling K. Fundamental Aspects of The Refining Process // Paperi ja Puu — Paper and Timber. 1990. Vol. 72, N 2. Р. 161–162.

11. Horvath A., Lindstrom T. Indirect Polyelectrolyte Titration of Cellulosic Fibres — Surface and Bulk Charges of Cellulosic Fibres // Nordic Pulp and Paper Research Journal. 2007. Vol. 22, N 1. Р. 87–92.

12. Hubbe M.A. Sensing the Electrokinetic Potential of Cellulosic Fiber Surfaces // BioResources. 2006. Vol. 1, N 1. Р. 116–149.

13. Laine J., Stenius P. Effect of Charge on the Fibre and Paper Properties of Bleached Industrial Kraft Pulps // Paper and Timbers. 1997. Vol. 79, N 4. Р. 257–266.

14. Moses P., Thirumalachary P., Swaminathan R., K., Gopalswamy V.R. Charge Measurements and its Importance in Wet End Chemistry — A Review and Experience in Bagasse Paper Making // IPPTA J. 2004. Vol. 16, N 1. Р. 67–75.

15. Nishi K. Bhardwaj, Sanjay Kumar, Pramod K. Bajpai. Effects of Processing on Zeta Potential and Cationic Demand of Kraft Pulps: Colloids and Surfaces A // Physiocochem. Eng. Aspects. 2004. 246. Р. 121–125.

16. Nishi K. Bhardwaj, Viet Hoang, Kien L. Nguyen. Effect of Refining on Pulp Surface Charge Accessible to Polydadmac and FTIR Characteristic Bands of High Yield Kraft Fibres // Bioresource Technology. 2007. 98. Р. 962–966.

17. Sleng-Li Chen, Shuangfei Wang, Lucian A. Lucia. New Insights into the Fundamental Nature of Lignocellulosic Fibre Surface Charge // Journal of Colloid and Interface Science. 2004. 275. Р. 392–397.

18. Sjostrom E. The Origin of Charge on Cellulosic Fibres // Nordic Pulp and Paper Research Journal. 1989. N 2. Р. 90–93.

19. Wagberg L., Odberg L., Glad-Nordmark G. Charge Determination of Porous Substrates by Polyelectrolyte Adsorption // Nordic Pulp and Paper Research Journal. 1989. Vol. 4, N 2. Р. 71–76.

20. Wang F., Hubbe M.A. Charge Properties of Fibers in тhe Mill Environment. 1. Effect of Electrical Conductivity // Journal Pulp and Paper Science. 2002. Vol. 29, N 10. Р. 347–353.

Ссылка на английскую версию:

E.S. Nikolaev1, I. Kayanto1, A.S. Smolin2, D.S. Kazymov2, E.V. Meshcherykov1

1Lappeenranta University of Technology, Finland

2Saint-Petersburg State Technological University of Plant Polymers

Study of Refining Effect on Electrokinetic Properties of Fibrous Slurry and Fibers

It is established that the increase of beating level of different pulp samples results in the decrease of the absolute value of zeta potential and increase of the cationic demand and surface charges of all samples.

Keywords: zeta potential, conductivity, fiber charge, electrokinetic properties, refining, common charge, cationic demand.