Введение к работе
*) С /ґ Ю Сэ
^ Э ^ Актуальность работы.
В последние годы в России происходит непрерывный рост производства целлюлозно-бумажной продукции Кроме того, непрерывно увеличивается объем экспорта целлюлозы, бумаги и картона. В то же время Россия увеличила объем импорта дорогостоящей бумажной продукции. Торговый баланс в стоимостном вьтражении продолжает ухудшаться, поскольку Россия импортирует дорогостоящие виды продукции, такие как высококачественные тароупаковочные материалы, высококачественные обои, мелованную бумагу и бумагу санитарно-гигиенического назначения, а экспортирует более дешевые товары массового спроса, такие как газетная бумага, крафт-лайнер. В связи с этим одной из актуальнейших задач для российской целлюлозно-бумажной промышленности является задача импортозамещения при одновременном увеличении глубины переработки исходного сырья. Поэтому использование сульфитной целлюлозы, на долю которой в России приходится около одной трети от общего объема производства волокнистых полуфабрикатов, для производства таких наукоемких видов продукции, как многослойные целлюлозные композиционные материалы (ЦКМ), является весьма актуальной задачей.
К бумаге-основе, используемой при производстве многослойных ЦКМ (например, вспененных виниловых обоев, тароупаковочных видов бумаги), предъявляются высокие требования по физико-механическим и деформационным свойствам, т.к. она должна выдержать напряжения, возникающие при нанесении покрытия и печати. В связи с этим перспективным является использование двухслойной бумаги-основы.
На ряде предприятий России, выпускающих двухслойную бумагу-основу, в качестве волокнистых полуфабрикатов используется беленая и небеленая сульфитная целлюлоза. Эффективное использование данных полуфабрикатов актуально для отечественной ЦБП, поскольку доля производства сульфитной целлюлозы в России составляет значительную часть от общего объема производства волокнистых полуфабрикатов.
В мировой ЦБП на протяжении последних лет прослеживается тенденция увеличения объемов изготовления бумаги и картона, проклеенных в нейтральной и слабощелочной средах. Это обусловлено рядом преимуществ такой проклейки. В частности, проклейка в нейтральной или слабощелочной средах способствует повышению физико-механических и прочностных показателей, термостойкости, долговечности бумаги, возможности использования карбоната кальция, обеспечивающего высокие оптические свойства.
Традиционно бумага из сульфитной целлюлозы проклеивается канифолью в кислой среде. И только на нескольких предприятиях России бумага из сульфитной целлюлозы проклеивается в нейтральной среде при помощи димеров алкилкетена (АКД). При этом, однако, достаточно часто возникают затруднения. Это объясняется тем, что наличие в целлюлозе (в первую очередь небеленой сульфитной целлюлозе) остаточных лигносульфонатов, наличие в бумажной массе растворенных веществ (анионных загрязнений) может полностью исключить образование проклеивающего эффекта при нейтральной проклейке.
Процесс проклейки сульфитной целлюлозы в нейтральной среде сложный, нестабильный, требует введения высококатионных веществ, большой культуры производства. В связи с этим исследование возможности проклейки бумаги из сульфитной целлюлозы в нейтральной среде является весьма актуальным.
Целью данной работы является исследование возможности и особенностей проклейки бумаги из сульфитной целлюлозы в нейтральной и щелочной среде при использовании наполнителей, обеспечивающих высокую белизну, непрозрачность и термостойкость, с целью получения бумаги-основы для производства многослойных ЦКМ.
Для достижения поставленной цели представлялось необходимым:
1.Исследовать процессы псевдонейтральной и нейтральной проклейки небеленой сульфитной целлюлозы.
2. Определить влияние вида проклейки на физико-механические показатели бумаги из сульфитной целлюлозы.
3.Провести сравнительный анализ npoKfleEiOLQ[3b^HTHOu_H сульфатной целлюлозы.
РОС. НАЦИОНАЛЕН' БИБЛИОТЕКА
4. Исследовать влияние различных наполнителей на непрозрачность, белизну и термостабильность бумаги-основы, полученной в условиях псевдонейтралыюй и нейтральной проклейки.
5.Выбрать оптимальную систему удержания и обезвоживания.
Научная новизна работы. Предложены пути повышения эффективности проклейки бумаги из сульфитной целлюлозы в нейтральной и щелочной среде. Предложен механизм проклейки бумаги из сульфитной целлюлозы в нейтральной среде при помощи ASA, обусловленный «внутренним катализом» за счет остаточных сульфогрупп.
Практическая значимость работы. На основании теоретического анализа и экспериментальных данных разработана технология производства бумаги-основы из сульфитной целлюлозы, обеспечивающая необходимую термостойкость и непрозрачность материала, и его соответствие требованиям, предъявляемым к бумаге-основе для производства многослойных целлюлозных композиционных материалов с покрытиями из синтетических полимеров.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация включает в себя: введение; литературный обзор; теоретический анализ выбора направления работы и постановку задачи исследования; экспериментальную часть; экономическую оценку результатов исследования; заключение; общие выводы; приложения. Содержание работы изложено на 154 страницах, включая 37 рисунков и 30 таблиц, библиография содержит 111 наименований.
