Изменение электрокинетических свойств растительных волокон в процессах массоподготовки

• Автор: Шабиев, Руслан Олегович
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 143 с. : ил.

Список принятых обозначений и сокращений
а.с.в. абсолютно-сухое вещество
(Б)ДДМ (беленая) дефибрерная древесная масса
(Б)ТММ (беленая) термомеханическая масса
(Б)ХТММ (беленая) химико-термомеханическая масса
ВПК-402 промышленный продукт на основе ПДАДМАХ
ДЛФО Дерягин, Ландау, Фервей, Овербек
ДЭС двойной электрический слой
кк катионный крахмал
(К-)ПАА катионный полиакриламид
КП катионная потребность
МТ метиленовый голубой
ММ молекулярная масса
отг ортотолуидиновый голубой
ПДАДМАХ полидиаллилдиметиламмонийхлорид
ПОКА полиоксихлоридалюминия
ПЭ полиэлектролит, полиэлектролиты
ПЭСН полиэтилсульфонатнатрия
СЗ степень замещения
хвв химические вспомогательные вещества
ЦСФАЛБ целлюлоза сульфатная лиственная беленая
ЦСФАХ(Б) целлюлоза сульфатная хвойная (беленая)
ЦСФИ(Б) целлюлоза сульфитная хвойная (беленая)
АРРІТА Australian Pulp and Paper Industry Technical Association
ECF/TCF без элементарного хлора/бесхлорная отбелка целлюлозы
WfP Wochenblatt für Papierfabrikation
WRV water retention value
NPPRJ Nordic Pulp and Paper Research Journal
TAPPI Technical Association of Pulp and Paper Industry
Р плотность целлюлозной мембраны
С электрокинетический или дзета-потенциал
о плотность заряда ПЭ
ХІХ) удельная проводимость

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Морфология, химический состав и структура растительных волокон
1.2 Фибриллярная структура и удельная поверхность
1.3 Электрокинетический потенциал
1.4 Влияние некоторых факторов на электрокинетический потенциал растительных волокон
1.5 Физико-химическая характеристика, содержание карбоксильных
групп и сорбционные свойства волокнистых полуфабрикатов
1.6 Растворы полиэлектролитов
1.7 Основные этапы подготовки бумажной массы
1.8 Анализ электрокинетических параметров в технологии бумаги (Основы химии мокрой части)
1.9 Постановка цели и задач исследования
ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Описание объектов исследования
2.1.1 Волокнистый полуфабрикат
2.1.2 Полиэлектролиты
2.1.3 Качество воды для приготовления гидросуспензий
2.2 Общая схема подготовки и испытания растительных волокон
2.3 Описание методов исследования
2.3.1 Методика дезинтегрирования
2.3.2 Методика размола в ЦРА
2.3.3 Методика размола в лабораторном ролле «Вэли»
2.3.4 Методика размола в мельнице РИ
2.3.5 Методика определения степени помола
2.3.6 Методика фракционирования
2.3.7 Методика определения водоудерживающей способности
2.3.8 Методика определения сухости
2.3.9 Определение средней длины и исследование состояния поверхности волокон
2.3.10 Определение карбоксильных групп
2.3.10.1 Определение карбоксильных групп колориметрическим методом
2.3.10.1.1 Определение карбоксильных групп последовательным разбавлением по Веберу при pH
2.3.10.1.2 Определение карбоксильных групп центрифугированием по Филиппу при pH 8,5
2.3.10.2 Определение карбоксильных групп гидрокарбонатным методом
по Вильсон
2.3.11 Определение альдегидных групп по Саболксу
2.3.12 Окисление целлюлозы
2.3.13 Методика определения альфа-целлюлозы
2.3.14 Методика определения электрокинетического потенциала
2.3.15 Коллоидное титрование
2.3.15.1 Методика оценки адсорбции полиэлектролитов
2.3.15.2 Методики определения показателя катионной потребности
2.3.15.2.1 Методика определения катионной потребности при помощи анализатора зарядачастиц типа ЬСО
2.3.15.2.2 Методика определения показателя катионной потребности индикаторным титрованием
2.3.16 Определение проводимости, pH и температуры фильтратов
2.3.17 Методика приготовление крахмального раствора
2.3.18 Методика анализа катионного крахмала в фильтрате
2.3.19 Методика составления бумажной композиции и ресайклинга
2.4 Статистическая обработка данных эксперимента
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Комплексные исследования электрокинетических свойств гидросуспензий растительных волокон
3.1.1 Изменение электрокинетического потенциала в зависимости от проводимости и плотности мембраны..'

Для оценки содержания интерферирующих веществ в потоке бумажной массы оперируют показателем катионной потребности (КП), оценка уровня которого относится к важному этапу подготовки бумажной массы [115], что в конечном итоге определяет оптимальную дозировку полезных реагентов. Этот показатель появился в технологии бумаги относительно недавно после повсеместного снижения расхода сульфата алюминия и перехода на максимально замкнутый цикл водопользования, но уже стал достаточно важным параметром бумажной массы, особенно при использовании макулатуры и полуфабрикатов высокого выхода [44]. Повышение этого показателя говорит о повышении активности анионных загрязнений в потоке, что при определенной своей величине, приводит к ухудшению процесса удержания и обезвоживания бумажной массы, а также усилению образования отложений на одежде БДМ, а также повышению колебаний влажности бумажного полотна. Возрастает содержание взвешенных веществ в подсеточной воде. Но этот показатель не всегда определяет её мутность [83]. Таким образом, достижение некого критического значения содержания анионных загрязнений приводит к ухудшению потребительских свойств и повышению себестоимости продукции. Показатель КП может иметь размерность концентрации и выражает объем стандартного катионного ПЭ, потребляемого при титровании фильтрата для достижения точки эквивалентности и указывается в мкэкв/л (мкэкв/кг) или в мл. Чем выше плотность ионногенных групп (заряд) или концентрация стандартного титранта, тем меньше его потребуется для нейтрализации пробы. В качестве титрантов можно использовать органические и неорганические ПЭ. Хотя уже существует нормативный документ на определение показателя КП [84], влияние условий проведения испытания на результаты титрования изучено недостаточно [85].
При анализе мокрой части БДМ определяют не только показатель КП или в общем случае - заряда («charge demand»), а непосредственно и сам ^-потенциал волокон («zeta potential»). Обе техники дополняют друг друга и информация, полученная при помощи обоих методов, более ценная для пред-