Полиоксихлорид алюминия в технологии целлюлозных композиционных материалов

• Автор: Тарасов, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 163 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. Литературный обзор.

1.1. Современные тенденции

использования химических вспомогательных средств в

производстве целлюлозных композиционных материалов.

1.2. Общие представления о химических вспомогательных средствах и их влиянии

на качество целлюлозных композиционных материалов

1.2.1. Гидрофобизирующие вещества.

1.2.2. Вещества для упрочнения

целлюлозных композиционных материалов.

1.2.3. Вещества для повышения удержания.
1.2.4. Деаэраторы.
1.2.5. Коагулянты.
1.3. Возможные механизмы связеобразования
между целлюлозными волокнами и влияние ХВС.
1.4. Сравнение функциональных
свойств химических вспомогательных средств
и рекомендации по их промышленному использованию.
1.5. Выводы, определение цели
диссертации и постановка задач исследований
Глава 2. Методическая часть.
2.1. Характеристика использованных ХВС.
2.1.1. АкваАурат.
2.1.2. Натрий карбоксимети л целлюлоза
2.1.3. Сульфат алюминия.
2.1.4. Лигносульфонаты
2.1.5. Катионный крахмал
2.1.6. Полиакриламид
2.1.7. Жирные кислоты таллового масла.
2.1.8. Канифоль талловая
2.1.9. Канифоль талловая модифицированная.
2.1 Парафин.
2.1 Деаэраторы
2.1 Меламиноформальдегидная смола.
2.1 Димеры алкилкетенов.
2.1 Алкенил сукциновые ангидриды
2.1 Гидрофобизирующие составы на основе канифоли.
2.1 Полиэтиленимин
2.1 Лаурилсульфат натрия
2.1 Кокоамидопропилбетаин.
2.1 Канифоль живичная.
2.1 Поливиниловый спирт.
2.2. Характеристика использованных
волокнистых материалов и наполнителей
2.2.1. Характеристика
использованных волокнистых материалов.
2.2.2. Характеристика использованных наполнителей.
2.3. Приборы, использованные в работе
2.3.1. Ионометр лабораторный
2.3.2. Ультратермостат
2.3.3. Перемешивающее устройство
2.3.4. Роторнопульсационный аппарат
2.3.5. Листоотливной аппарат
2.4. Методики проведения экспериментов.
2.4.1. Методики приготовления и
использования гидрофобизирующего состава
2.4.2. Методика приготовления отливок
целлюлозного композиционного материала
2.4.3. Методы анализа качественных показателей
целлюлозного композиционного материала
2.5. О методах математического планирования экспериментов
2.6. Обработка результатов исследований
Глава 3. Экспериментальная часть
3.1. Научное обоснование использования полиоксихлорида алюминия в
технологии целлюлозных композиционных материалов.
3.2. Исследование поведения
полиоксихлорида алюминия в водных средах.
3.2.1. Исследование влияния полиоксихлорида
алюминия на водноволокнистых суспензий
3.2.2. Исследование влияния полиоксихлорида
алюминия на коагуляцию канифольных дисперсий
3.2.3. Исследование влияния полиоксихлорид
алюминия на коагуляцию дисперсий димеров алкилкетенов.
3.2.4. Исследование взаимодействия полиоксихлорида
алюминия с полимерами анионного характера.
3.3. Исследование влияния полиоксихлорида алюминия
на свойства целлюлозных композиционных материалов
3.3.1. Исследование влияния полиоксихлорида алюминия на свойства целлюлозных
композиционных материалов для тары и упаковки.
3.3.2. Исследование влияния полиоксихлорида алюминия на свойства целлюлозных композиционных
материалов для письма и печати.
3.3.3. Исследование влияния полиоксихлорида алюминия на свойства бумагиосновы для
декоративно облицовочных материалов
3.3.4. Исследование влияния полиоксихлорида алюминия на процесс гидрофобизации целлюлозных композиционных материалов целлюлозореактивными веществами
3.3.5. Исследование влияния полиоксихлорида алюминия
на свойства коробочного картона
Глава 4. Технологическая часть.
Глава 5. Экономическая часть.
5.1. Техникоэкономическое обоснование использования полиоксихлорида алюминия в
технологи целлюлозных композиционных материалов.
5.2. Выводы по экономической части
6. Основные выводы и рекомендации
Список литературы


К достоинствам данных гидрофобизирующих составов относятся: возможность использования для их получения практически любых сортов промышленно выпускаемой канифоли; простота технологии приготовления; невысокая себестоимость; возможность получения составов высокой концентрации (около %); устойчивость к влиянию погодных условий (холода и тепла); биологическая стойкость. Особо следует отметить их эффективность при определенных условиях в среде, близкой к нейтральной, при pH = 6,8. В настоящее время применение полностью омыленной канифоли в технологии бумаги и картона сведено к минимуму из-за следующих недостатков: повышенный расход состава и коагулянта (обычно - сернокислого алюминия) и, как следствие, повышенное содержание химикатов в оборотной воде и сточных водах предприятий, снижение качества продукции; повышенные требования к качеству производственной воды и, в частности, к ее жесткости, из-за возможной реакции резинатов натрия с магниевыми и кальциевыми солями с образованием нерастворимых осадков [, -]. Главным отрицательным фактором при использовании полностью омыленной канифоли является ее относительно невысокая эффективность, которая объясняется специфичностью поведения в технологическом потоке: склонность к гидролизу, приводящая к потерям канифоли с иодсеточной водой; высокая температура плавления гидрофобных осадков (более 0° С), часто недостижимая на некоторых предприятиях при сушке целлюлозных композиционных материалов, и связанное с этим ухудшение кроющей способности; более низкая гидрофобность алюморезинатных комплексов по сравнению, например, с дисперсными частицами свободной канифоли []. Составы на основе частично омыленной канифоли. Главное их отличие от составов на основе полностью омыленной канифоли - содержание в них, помимо резинатов натрия, - %, иногда больше, свободных (неомыленных) смоляных кислот, которые придают им характерную окраску, от которой и идет их название. Свободная смола находится в этих составах в дисперсном виде, а стабилизатором в данном случае являются резинаты натрия, проявляющие некоторую поверхностную активность. Применение дополнительных стабилизаторов не требуется. Гидрофобизирующая эффективность частично омыленной канифоли несколько выше, чем омыленной полностью, за счет присутствия в них дисперсных частиц смоляных кислот. В современной технологии производства целлюлозных композиционных материалов составы на основе частично омыленной канифоли используются редко. Составы на основе свободных смоляных кислот. В настоящее время этот класс канифольных гидрофобизирующих составов широко применяется для производства целлюлозных композиционных материалов самых разных видов. В этих составах большая часть смоляных кислот находится в дисперсионном виде. Для придания этим дисперсиям устойчивости требуется применение специальных стабилизаторов. Из всех канифольных гидрофобизирующих составов дисперсионные являются самыми эффективными, а их использование позволяет производить продукцию высокого качества. Они устойчивы к действию солей жесткости воды (гидрокарбонатов кальция и магния), в то время как резинаты натрия вступают с этими солями в обменные реакции, приводящие к образованию нерастворимых в воде резинатов магния и кальция, не обладающих высокой гидрофобизирующей способностью [, ]. Некоторые виды канифольных дисперсионных гидрофобизирующих составов имеют ряд существенных недостатков. Использование в их композициях природных полимеров в качестве стабилизаторов, в частности, казеина, ведет к биологической порче. Водные дисперсии канифоли агрегативно и седиментационно неустойчивы, то есть склонны к выпадению в осадок с течением времени. Воздействие низких температур и замораживания также может привести к их разрушению. Проблемы, связанные с использованием дисперсионных канифольных составов, в настоящее время находятся на стадии разрешения и частично уже разрешены. Главным техническим решением в данном случае представляется правильный подбор стабилизаторов для канифоли в водной среде, которые бы отвечали предъявляемым требованиям.