Файл: Сушкова Н.Д. Бумажные мешки. Производство, свойства и применение мешочной бумаги и мешков.pdf

В процессе созревания начинается поликонденсация смолы с образованием эфирных и метиленовых связей, частицы смолы

Поликонденсация ускоряется с понижением pH среды и повы­ шением температуры.

Перед употреблением раствор смолы разбавляют водой при­ мерно в 2 раза во избежание образования геля.

При получении меламино-формальдегидных смол высокой эф­ фективности, содержащих до 8 молей формальдегида на 1 моль меламина, можно добавлять формальдегид даже в процессе со­ зревания смолы [118]. Растворы такой смолы (например, марки «Мадурит») отличаются малым временем созревания (в пределах, 1 ч) и высокой устойчивостью при хранении. Они менее чувстви­ тельны к электролитам, особенно сульфатам, и при меньшем рас­ ходе придают бумаге влагопрочность более 30%, образуя между

плохая растворимость, высокая стоимость и выделение формаль­ дегида в процессе поликонденсации.

При изготовлении мешочной бумаги раствор меламино-фор­ мальдегидной смолы, например марки 76, вводят в размолотую массу после канифольного клея, который затем осаждается гли­ ноземом или квасцами при pH 5,5—6,0. Расход смолы в количе­ стве 1,5—3% к абс. сухому волокну обеспечивает получение вла­ гопрочности бумаги на уровне 30—35%. Дальнейшее увеличение расхода смолы практически нецелесообразно.

Удержание меламино-формальдегидной смолы колеблется в пределах 65—85%. Обладая положительным зарядом, мелами­ но-формальдегидная смола хорошо адсорбируется волокном и без применения сернокислого глинозема. Крупные частицы смолы рас­ пределяются более или менее равномерно на поверхности воло­ кон, не проникая дальше люмена. Некоторые исследователи

полагают, что между меламино-формальдегидной смолой и целлю­ лозой или гемицеллюлозами образуются химические связи через группы СООН [І15, 118].

Меламино-формальдегидная смола повышает гидрофобность, жесткость и прочность бумаги, за исключением сопротивлений раз­ диранию и излому. Максимальная влагопрочность развивается со временем (через 2—3 недели) в зависимости от температуры сушки и условий хранения бумаги.

Меламино-формальдегидная смола имеет по сравнению с мо­ чевино-формальдегидными более разветвленную структуру, пере­ ходящую при отверждении в трехмерную с большим количеством поперечных связей. Поэтому она придает бумаге более высокую влагопрочность и повышенную химическую устойчивость по срав­ нению с мочевино-формальдегидными смолами.

Латексы. Латексы — водные дисперсии сферических частиц синтетического каучука, окруженных мицеллами эмульгатора, сни­ жающего поверхностное натяжение системы. Кроме того, латексы содержат небольшое количество водорастворимых инициаторов

Основные звенья наиболее распространенных латексов схемати­ чески изображены ниже [119, с. 472; 120, с. 107]. Бутадиенстирольные (или дивинилстирольные) латексы СКС-50 и СКС-65 содержат в полимере соответственно 50 и 65% стирола. Нитрильный латекс СКН-30 состоит из 30% нитрила акриловой кислоты (—СНг—СН—).

С es N

и дивинила (—СНг—СН = СН—СНг—). В процессе полимери­ зации молекулы мономеров преимущественно связываются в по­ ложении 1,4, и лишь небольшое количество звеньев образуют раз­ ветвленные цепи в положении 1,2 или 3,4:

£,АС-50:-[с н г С Н = С Н -С Н г СНг С Н -С Н 2 -С Н -С Н -С Н ^ -

о

о

СКН-30: - £ c H j- C H ~ = C H - С Н ^ С Н ^ С Н — CH r C H = C H - C H j] -

C$N

по/шхлоропрен

(М-Ч

100

Ниже приведена характеристика отечественных каучуковых латексов, используемых в целлюлозно-бумажной промышленности:

Как правило, частицы полимера несут отрицательный заряд и почти всегда латексы получают с применением анионных эмуль­ гаторов. Положительным зарядом глобул обладают карбоксилат­ ные латексы, в составе сополимеров которых имеется метакрило­ вая кислота.

Типичными анионными эмульгаторами являются мыла или соли сульфокислот (некали), соли синтетических жирных кислот (СЖК, царафинат аммония), мыла смоляных кислот (калиевое мыло диспропорционированной канифоли, или дрезинат калия). К катио­ ноактивным эмульгаторам относятся соли аминов или аммонийные комплексы типа (NH4)C1.

Размеры частиц каучука колеблются в пределах 500—5000 А с различным распределением в зависимости от химического со­ става полимера и эмульгатора, а также от условий получения ла­ текса [119, с. 466]. Степень насыщения поверхности частиц каучука эмульгатором в большинстве случаев не превышает 50%.

Различают гомокоагуляцию, гетерокоагуляцию (или гетероадагуляцию) латексов. При гомокоагуляции частицы латекса соеди­

дит со сточной водой, а смоляные и жирные кислоты остаются в частицах каучука, причем канифоль повышает, а парафинат ам­ мония или калия понижает физико-механические свойства кау­ чука. Латексы с катионоактивным эмульгатором имеют pH ниже 7. В щелочной среде катионоактивные эмульгаторы разрушаются и латексы коагулируют, но значительно медленнее анионоактивных.

101

Существует несколько способов применения латексов для по­ вышения влагопрочности и гидрофобное™ волокнистых материа­ лов, отличающихся видами использованных полимеров и добавок к ним, а также порядком введения химикатов в массу [6, с. 477—

480; 115, С.108— 114].

Катионоактивные латексы вводят в массу непосредственно пе­ ред выпуском на бумагоделательную машину. Однако вследствие вероятной неполноты осаждения на волокнах латексов этого типа возможно забивание сетки и сукон частицами научука. Поэтому катионоактивные латексы, как неустойчивые, применяются редко,

зирующей добавки для хлоропренового латекса следующий (части по массе):

Вулканизаторы и антиоксиданты вводят либо в смеси с латек­ сом, либо в массу до латекса из расчета 5—10% к сухому остатку латекса. Совместная коагуляция канифольного клея и латекса Способствует более полному осаждению и удержанию проклеиваю­ щих веществ. Удержание каучука в бумаге достигает 50—80% и с повышением расхода латекса понижается.

Латексы синтетического каучука улучшают водоотдачу массы, особенно при низкой степени помола (рис. 30) и уменьшаютудель-

102

ную внешнюю поверхность целлюлозы (рис. 31), определенную ме­ тодом серебрения по Дж. А. Кларку. Чем выше содержание диви­ нила (бутадиена) в латексах типа СКС и СКН, тем заметнее

Рис. 31. Изменение удельной внешней поверхности волокна в зависимости от вида и количества введенного латекса:

1 — СКС-65ГП; 2 — СКН-30; 3 — Л-4; 4 — СКС; 5 — СКН

уменьшается удельная внешняя поверхность волокна [122]. С по­

раздиранию снижается. На сопротивление излому очень сильно влияет химический состав латекса. При использовании хлоропре­ нового латекса Л-4 число двойных перегибов увеличивается, при введении латексов с высоким содержанием стирола снижается

(рис. 33, 34).

Воздухопроницаемость бумаги увеличивается с ростом размера частиц латекса. По данным Бобалек и Мендозы [124], повышение

103