ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОДУКТОВ НА ОСНОВЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ХИТОЗАНА ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ГИДРОФОБНОСТИ КРАФТ-БУМАГИ
УДК 676.017.66
Аннотация
Данная работа посвящена рассмотрению возможности и обоснованию использования продуктов на основе технического хитозана как полисахарида животного происхождения в качестве добавки при изготовлении лабораторных образцов упаковочной крафт-бумаги с повышенной гидрофобностью.
Цель работы – оптимизация условий получения упаковочной крафт-бумаги с использованием метода математического планирования эксперимента в соответствии с трехфакторным униформ-ротатабельным планом второго порядка Бокса-Хантера.
Показана возможность эффективной гидрофобизации достаточно тонкого целлюлозного волокнистого материала, имеющего массу 1 м2 70 г. В исследованном факторном пространстве установлены математические зависимости, адекватно описывающие влияние основных технологических параметров – расхода хитозана (0.5–1.5%), степени помола бумажной массы (25–35 °ШР) и содержания в композиции хвойной целлюлозы (80–100%) на гидрофобность (повышение влагостойкости) бумаги и ее физико-механические характеристики.
Показано, что в присутствии в композиции хитозана гидрофобность крафт-бумаги по показателю поверхностная впитываемость воды при одностороннем смачивании (метод Кобба) многократно усиливается и при максимальном расходе продукта (1.5%) достигает 24–25 г/м2. При этом значения степени помола массы и содержание хвойной целлюлозы в композиции могут варьироваться в достаточно широком технологическом диапазоне в соответствии с исследованным факторным пространствам.
Увеличение расхода хитозана, степени помола волокон и содержания хвойной целлюлозы в композиции одновременно обеспечивает прирост значений практически всех физико-механических характеристик лабораторных образцов упаковочной крафт-бумаги.
Скачивания
Metrics
Литература
Khitozan. [Chitosan], ed. K.G. Skryabin, S.N. Mikhaylov, V.P. Varlamov. Moscow, 2013, 593 p. (in Russ.).
Khitin i khitozan: polucheniye, svoystva i primeneniye. [Chitin and chitosan: obtaining, properties and application], ed. K.G. Skryabin, G.A. Vikhoreva, V.P. Varlamov. Moscow, 2002, 368 p. (in Russ.).
Nemtsev S.V. Kompleksnaya tekhnologiya khitina i khitozana iz pantsirya rakoobraznykh. [Integrated technology of chitin and chitosan from crustacean shell]. Moscow, 2006, 134 p. (in Russ.).
Bykova V.M., Nemtsev S.V. Khimiya i tekhnologiya polimerov. [Chemistry and technology of polymers]. Moscow, 2002, vol. 1, pp. 6–22. (in Russ.).
Fedoseyeva Ye.N., Alekseyeva M.F., Smirnova L.A. Vestnik Nizhegorodskogo universiteta im. N.I. Lobachevskogo, 2008, no. 5, pp. 58–62. (in Russ.).
Brovko O.S., Kazakov Ya.V., Boytsova T.A., Palamarchuk I.A. Problemy mekha-niki tsellyulozno-bumazhnykh mate-rialov: materialy I Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii, posvyashchennoy pamyati professora V.I. Komarova. [Problems of the mechanics of pulp and paper materials: materials of the I International Scientific and Technical Conference dedicated to the memory of Professor V.I. Komarova]. Arkhangelsk, 2011, pp. 251–256. (in Russ.).
Brovko O.S., Kazakov Ya.V., Boytsova T.A., Palamarchuk I.A., Tormosina D.A., Bogolitsin K.G. Problemy mekha-niki tsellyulozno-bumazhnykh materialov: materialy II Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii, posvyashchennoy pamyati professora V.I. Komarova. [Problems of the mechanics of pulp and paper materials: materi-als of the II International Scientific and Technical Conference dedicated to the memory of Professor V.I. Komarova]. Arkhangelsk, 2013, pp. 176–181. (in Russ.).
Ageyev Ye.P., Vikhoreva G.A., Matushkina N.N. et al. Vysokomolekulyarnyye soyedineniya A, 2000, vol. 42, no. 2, pp. 333–339. (in Russ.).
Chernyshova Ye.B. Modifikatsiya plenochnykh materialov na osnove khitozana nizkomolekulyarnymi i polimernymi al'degidami: dis. … kand. khim. nauk. [Modification of film materials based on chitosan with low molecular weight and polymeric aldehydes: diss. … cand. chem. Sciences]. Volgograd, 2018, 116 p. (in Russ.).
Patent 2293751 (RU). 2007. (in Russ.).
Patent 2667450 (RU). 2018. (in Russ.).
Patent 112647357 (CN). 2021.
Patent 112609509 (CN). 2021.
Patent 108797195 (CN). 2018.
Patent 106801362 (CN). 2017.
Patent 2003166197 (JP). 2013.
Patent H08218294 (JP). 1996.
Patent 2025890 (NL). 2021.
GOST 14363.4-89. Tsellyuloza. Metod podgotovki prob k fiziko-mekhanicheskim ispytaniyam. [GOST 14363.4-89. Cellulose. Method for preparing samples for physical and mechanical tests]. Moscow, 1989, 14 p. (in Russ.).
GOST 13523-78. Polufabrikaty voloknistyye, bumaga i karton. Metod konditsionirovaniya obraztsov (s Izmeneniyami N 1, 2, 3). [GOST 13523-78. Semi-finished fibrous products, paper and cardboard. Sample Conditioning Method (with Amendments no. 1, 2, 3)]. Moscow, 1999, 4 p. (in Russ.).
GOST 27015-86. Bumaga i karton. Metody opredeleniya tolshchiny, plotnosti i udel'nogo ob"yema. [GOST 27015-86. Paper and cardboard. Methods for determining thickness, density and specific volume]. Moscow, 2002, 4 p. (in Russ.).
GOST 13525.1-79. Polufabrikaty voloknistyye, bumaga i karton. Metody opredeleniya prochnosti na razryv i udlineni-ya pri rastyazhenii (s Izmeneniyami N 1, 2). [GOST 13525.1-79. Semi-finished fibrous products, paper and cardboard. Methods for determining tensile strength and tensile elongation (with Amendments no. 1, 2)]. Moscow, 2007, 5 p. (in Russ.).
GOST 12605-97 (ISO 535-91). Bumaga i karton. Metod opredeleniya poverkhnostnoy vpityvayemosti vody pri odnos-toronnem smachivanii (metod Kobba). [GOST 12605-97 (ISO 535-91). Paper and cardboard. Method for determining the surface water absorption with one-sided wetting (Cobb method)]. Minsk, 2001, 8 p. (in Russ.).
GOST 13525.8-86. Polufabrikaty voloknistyye, bumaga i karton. Bumaga i karton. Metod opredeleniya soprotivleniya prodavlivaniyu. [GOST 13525.8-86. Semi-finished fibrous products, paper and cardboard. Paper and cardboard. Method for determining bursting resistance]. Moscow, 2007, 6 p. (in Russ.).
Bogdanovich N.I., Kuznetsova L.N., Tret'yakov S.I., Zhabin V.I. Raschety v planirovanii eksperimenta: uchebnoye posobiye. [Calculations in experiment planning: a tutorial]. Arkhangelsk, 2008, 124 p. (in Russ.).
Pen R.Z. Planirovaniye eksperimenta v Statgraphics. [Planning an experiment in Statgraphics]. Krasnoyarsk, 2003, 246 p. (in Russ.).
Copyright (c) 2023 Химия растительного сырья
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторы, которые публикуются в данном журнале, соглашаются со следующими условиями:
1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и передают журналу право первой публикации вместе с работой, одновременно лицензируя ее на условиях Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным указанием авторства данной работы и ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
2. Авторы сохраняют право заключать отдельные, дополнительные контрактные соглашения на неэксклюзивное распространение версии работы, опубликованной этим журналом (например, разместить ее в университетском хранилище или опубликовать ее в книге), со ссылкой на оригинальную публикацию в этом журнале.
3. Авторам разрешается размещать их работу в сети Интернет (например, в университетском хранилище или на их персональном веб-сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению, а также к большему количеству ссылок на данную опубликованную работу.
