Модифицирование смоляных кислот канифоли для улучшения их гидрофобизирующего действия на бумагу и картон

Модифицирование смоляных кислот канифоли, обеспечивающее улучшение гидрофобизирующего действия на бумагу и картон, основано на осуществлении 6 стадий. Управление химическими процессами на каждой стадии осуществляется путем контроля и регулирования температурных и расходных параметров, обусловливающих достижение требуемых физико-химических свойств и состава полупродуктов и конечного вещества. Один из основных показателей – кислотное число, которое для конечного вещества должно составлять 60–70 мг KOH/г, что соответствует содержанию свободных смоляных кислот в функциональном веществе 40–45 %. Выполнение указанных температурных и расходных параметров модифицирования смоляных кислот канифоли и достижение необходимых физико-химических свойств полупродуктов на каждой стадии обеспечивают получение функционального вещества, обладающего улучшенным гидрофобизирующим действием на бумагу и картон. По сравнению с традиционно используемым клеем-пастой ТМ, разработанное функциональное вещество при получении бумаги с впитываемостью при одностороннем смачивании не более 21 г/м² обеспечивает снижение содержания частиц дисперсной фазы канифольной эмульсии в 1,4–2,0 раза, что свидетельствует об ее улучшенных гидрофобизирующих свойствах, и максимальное сохранение первоначальной прочности бумаги за счет уменьшения расстояния между волокнами благодаря снижению в 3,3–3,8 раза (от 4200–5000 до 1100–1480 нм) размера проклеивающих комплексов.

1. Hagiopol, C. Chemistry of modern papermaking / C. Hagiopol, J. W. Johnston. – Boca Raton: CRC Press, 2012. – 431 р. https://doi.org/10.1201/b11011

2. Nitzman, A. F. Sizing variations of dispersed rosin sizes with fortification, hardness, pH, and temperature / A. F. Nitzman, A. T. Royappa // Tappi J. – 2003. – Vol. 2, № 4. – P. 8–11.

3. Bildik, A. E. Alkyl Ketene Dimer (AKD) sizing of paper under simplified treatment conditions / A. E. Bildik, M. A. Hubbe, K. B. Gurboy // Tappi J. – 2016. – Vol. 15, № 8. – P. 545–552. https://doi.org/10.32964//tj15.8.545

4. Hundhausen, U. Use of Alkyl Ketene Dimer (AKD) for surface modification / U. Hundhausen, H. Militz, C. Mai // European Journal of Wood and Wood Products. – 2009. – Vol. 67, № 1. – P. 37–45. https://doi.org/10.1007/s00107-008-0275-z

5. Флейшер, В. Л. Особенности применения эмульсий димеров алкилкетенов и модифицированных смоляных кислот в целлюлозных и макулатурных суспензиях для получения высококачественных видов бумаги и картона / В. Л. Флейшер, Н. В. Черная, Ж. С. Шашок // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. хім. навук. – 2022. – Т. 58, № 2. – С. 237–250. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2022-58-2-237-250

6. Флейшер, В. Л. Модифицированная канифоль: получение, свойства, применение / В. Л. Флейшер, Н. В. Черная. – Минск: БГТУ, 2019. – 232 с.

7. Флейшер, В. Л. Изучение динамики накопления индивидуальных компонентов при взаимодействии смоляных кислот талловой канифоли с моноэтаноламином / В. Л. Флейшер, А. И. Ламоткин, С. А. Ламоткин // Тр. Белорус. гос. технол. ун-та. Сер. 4, Химия и технология органич. веществ. – 2006. – Вып. 14. – С. 173–175.

8. Holik, H. Handbook of Paper and Board / H. Holik. – Wiley-VCH, 2013. – 528 р.

9. Флейшер, В. Л. Влияние амидов смоляных кислот канифоли на прочность межволоконных связей в бумаге в z-направлении / В. Л. Флейшер // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. хім. навук. – 2022. – Т. 58, № 4. – С. 407–417. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2022-58-4-407-417