ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ ОТ КОМПОЗИЦИИ ПО ВОЛОКНУ ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО МАТЕРИАЛА

УДК 676.252.2

  • Игорь Владимирович Лаврентьев Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна Email: supersmesi@mail.ru
  • Елена Игоревна Симонова Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна Email: Bliznyakova1989@mail.ru
  • Елена Юрьевна Демьянцева Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна Email: demyant-seva@mail.ru
  • Владимир Климентьевич Дубовый Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна Email: dubovy2004@mail.ru
  • Вера Николаевна Булычева Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна
Ключевые слова: целлюлоза, флафф-целлюлоза, хлопок, целлюлоза специальной химической обработки, водопоглощение, водоудержание, композиция по волокну, средневзвешенная длина волокна, целлюлоза распушенная

Аннотация

Проведенные исследования влияния композиционного состава по волокну на водопоглощение подтвердили факт возможного решения задачи повышения качества как целлюлозы-основы, так и получаемой из нее флафф-целлюлозы – сердцевинного слоя одноразовых водопоглощающих санитарно-гигиенических изделий (ОВ СГИ) на основе композиций целлюлозосодержащих материалов. Получены данные об эффективности сочетания в составе целлюлозы хвойных и лиственных пород древесины и целлюлозы специальной химической обработки (ЦСО). По сравнению с целлюлозой в ЦСО главный показатель – «Средневзвешенная длина волокна» для ЦСО оказался в почти в 2 раза ниже. Уменьшилась ширина волокна, в 2 раза уменьшился изгиб волокна, в 3 раза увеличилась скручиваемость волокна и почти в 3 раза увеличилась площадь мелочи. Такие глубокие изменения в целлюлозе ожидаемо сказались на качестве целлюлозы-основы. Исследовались композиции по волокну для отлива образцов целлюлозного материала: целлюлоза – 100%; целлюлоза – 75% + ЦСО – 25%; целлюлоза – 50% + ЦСО – 50%; ЦСО – 100%. Для сравнения проводился опыт с хлопком, из которого получается наилучшая флафф-целлюлоза. По существу, продукт из хлопка принимается за эталон качества. Были исследованы композиции: целлюлоза – 75% + хлопок – 25%; целлюлоза – 50% + хлопок – 50%; хлопок – 100%.

Сочетание целлюлозы и ЦСО в различных долях от 25 до 50% позволило получить образцы целлюлозного материала-основы с высокими свойствами водопоглощения – на 22%, при повышении водоудержания на 3–5%. При сравнении показателей качества целлюлозы-основы и хлопка выявлено, что целлюлозный материал, состоящий из целлюлозы – 50% + ЦСО – 50 % сравним или несколько превышает качество флафф-целлюлозы из хлопка. Исследования в целом показали перспективность разработки флафф-целлюлозы на основе различных целлюлозосодержащих материалов для создания конкурентоспособных материалов и выполнения задачи развития и импортозамещения флафф-целлюлозы в РФ.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Игорь Владимирович Лаврентьев , Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна

аспирант

Елена Игоревна Симонова, Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна

кандидат технических наук, доцент кафедры технологии бумаги и картона

Елена Юрьевна Демьянцева, Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна

кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры физической и коллоидной химии

Владимир Климентьевич Дубовый , Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна

доктор технических наук, профессор

Вера Николаевна Булычева , Санкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайна

аспирант

Литература

Tekhnologiya tsellyulozno-bumazhnogo proizvodstva. Avtomatizatsiya, standartizatsiya, ekonomika i okhrana ok-ruzhayushchey sredy v TsBP. Ch. 3. Nailuchshiye dostupnyye tekhnologii v tsellyulozno-bumazhnoy promyshlennosti. [Pulp and paper production technology. Automation, standardization, economics and environmental protection in pulp and paper industry. Part 3. Best available technologies in the pulp and paper industry]. St. Petersburg, 2012, vol. 3, 294 p. (in Russ.).

Patent 2755984 (RU). 2021. (in Russ.).

Akim E.L., Abramov I.N., Kovalenko M.V., Sazonova N.A. Tsellyuloza. Bumaga. Karton, 2012, no. 6, pp. 38–44. (in Russ.).

Osovskaya I.I., Antonova V.S., Dobosh A.Yu. Khimicheskiye volokna, 2023, no. 1, pp. 17–21. (in Russ.).

Osovskaya I.I., Antonova V.S. Butlerovskiye soobshcheniya, 2023, vol. 76, no. 10, pp. 111–118. DOI: 10.37952/ROI-jbc -01/23-76-10-111. (in Russ.).

Patent 2361557 (RU). 2009. (in Russ.).

Dubovyy V.K. i dr. Laboratornyy praktikum po tekhnologii bumagi i kartona: ucheb. posobiye. [Laboratory workshop on paper and cardboard technology: textbook. allowance]. St. Petersburg, 2006, 230 p. (in Russ.).

Drobosyuk V.M. Tekhnologiya izgotovleniya bumagi aerodinamicheskim sposobom. [Aerodynamic paper manufactur-ing technology]. St. Petersburg, 2011, 56 p. (in Russ.).

Nanko H., Button A., Hillman D. The World of Market Pulp. Appleton, WI, USA: WOMP, LLC, 2005, 258 p.

Lavrent'yev I.V. Materialy V Mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii molodykh uchonykh i spetsialistov TsBP «Sovremennaya tsellyulozno-bumazhnaya promyshlennost'. Aktual'nyye zadachi i perspektivnyye resheniya» (Sankt-Peterburg, 13–14 noyabrya 2023 goda). [Materials of the V International Scientific and Technical Conference of Young Scientists and Pulp and Paper Industry Specialists “Modern Pulp and Paper Industry. Current challenges and promising solutions” (St. Petersburg, November 13–14, 2023)]. St. Petersburg, 2023, pp. 134–142. (in Russ.).

Rynok flaff-tsellyulozy v Rossii [Fluff pulp market in Russia]. URL: http://prcs.ru. (in Russ.).

Papkov S.P., Faynberg E.Z. Vzaimodeystviye tsellyulozy i tsellyuloznykh materialov s vodoy. [Interaction of cellulose and cellulose materials with water]. Moscow, 1976, 231 p. (in Russ.).

Akim G.L. i dr. Tekhnologiya tsellyulozno-bumazhnogo proizvodstva. Spravochnyye materialy. V 3-kh tomakh. T. 1. Syr'ye i proizvodstvo polufabrikatov. Ch. 2. Proizvodstvo polufabrikatov. [Technology of pulp and paper production. Reference materials. In 3 volumes. Vol. 1. Raw materials and production of semi-finished products. Part 2. Production of semi-finished products]. St. Petersburg, 2003, 633 p. (in Russ.).

Osipov P.S. i dr. Tekhnologiya tsellyulozno-bumazhnogo proizvodstva. Spravochnyye materialy. V 3-kh tomakh. T. 1-1. Syr'ye i proizvodstvo polufabrikatov. [Technology of pulp and paper production. Reference materials. In 3 volumes. Vol. 1-1. Raw materials and production of semi-finished products]. St. Petersburg, 2002, 420 p. (in Russ.).

Puzyrev S.S. i dr. Tekhnologiya tsellyulozno-bumazhnogo proizvodstva. Spravochnyye materialy. V 3-kh tomakh. T. 1. Syr'ye i proizvodstvo polufabrikatov. Ch. 3. Proizvodstvo polufabrikatov. [Technology of pulp and paper production. Reference materials. In 3 volumes. Vol. 1. Raw materials and production of semi-finished products. Part 3. Production of semi-finished products]. St. Petersburg, 2004, 316 p. (in Russ.).

Struktura i fiziko-khimicheskiye svoystva tsellyuloz i nanokompozitov na ikh osnove [Structure and physicochemical properties of celluloses and nanocomposites based on them], ed. L.A. Aleshin, V.A. Gurtov, N.V. Melekh. Petroza-vodsk, 2014, 240 p. (in Russ.).

Lavrent'yev I.V., Dubovyy V.K. Problemy mekhaniki tsellyulozno-bumazhnykh materialov: materialy VII Mezhdu-narodnoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii imeni professora V.I. Komarova, 14–16 sentyabrya 2023 g. [Problems of mechanics of pulp and paper materials: materials of the VII International Scientific and Technical Conference named after Professor V.I. Komarova, September 14–16, 2023]. Arkhangel'sk, 2023, pp. 225–227. (in Russ.).

Lavrent'yev I.V. Aktual'nyye voprosy lesnogo khozyaystva: materialy 7 mezhdunarodnoy molodezhnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii. 9–10 noyabrya 2023 g. [Current issues of forestry. Materials of the 7th international youth scientific and practical conference. November 9–10, 2023]. St. Petersburg, 2023, pp. 31–34. (in Russ.).

Chukhchin D.G., Varakin Ye.A., Novozhilov Ye.V., Terent'yev K.Yu., Smirnov Ye.V., Belykh Ye.A. Fizikokhimiya rastitel'nykh polimerov: мaterialy V mezhdunarodnoy konferentsii. [Physicochemistry of plant polymers: Proceedings of the V international conference]. Arkhangel'sk, 2013, pp. 46–50. (in Russ.).

Osovskaya I.I., Antonova V.S. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2020, no. 1, pp. 315–320. DOI: 10.14258/jcprm.2020016269. (in Russ.).

Kletochnaya stenka drevesiny i yeye izmeneniya pri khimicheskikh vozdeystviyakh. [The cell wall of wood and its changes under chemical influences]. Riga, 1972, 511 p. (in Russ.).

Grunin Yu.B., Bakiyeva D.R., Grunin L.Yu. Izvestiya VUZov. Lesnoy zhurnal, 2002, no. 4, pp. 109–114. (in Russ.).

Greg S., Sing K. Adsorbtsiya, udel'naya poverkhnost', poristost'. [Adsorption, specific surface area, porosity]. Mos-cow, 1970, 408 p. (in Russ.).

Astakhanov A.A., Yunusov M.Yu., Sarymsakov A.A., Rashidov S.Sh. Khimiya rastitel'nogo syr'ya, 2012, no. 3, pp. 45–48. (in Russ.).

Prokhorenko P.P., Dezhkunov N.V., Konovalov G.Ye. Ul'trazvukovoy kapillyarnyy effekt. [Ultrasonic capillary effect]. Minsk, 1981, 135 p. (in Russ.).

Entsiklopedicheskiy slovar' Brokgauza i Yefrona: v 86 t. (82 t. i 4 dop.). [Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron: in 86 volumes (82 volumes and 4 additional)]. St. Petersburg, 1890–1907. (in Russ.).

Kheyfets L.I., Neymark A.V. Mnogofaznyye protsessy v poristykh sredakh. [Multiphase processes in porous media]. Moscow, 1982, 320 p. (in Russ.).

Dul'kin D.A., Spiridonov V.A., Komarov V.I., Blinova L.A. Svoystva tsellyuloznykh volokon i ikh vliyaniye na fiziko-mekhanicheskiye kharakteristiki bumagi i kartona. [Properties of cellulose fibers and their influence on the physical and mechanical characteristics of paper and cardboard]. Arkhangel'sk, 2011, 176 p. (in Russ.).

Gorazdova V.V., Dernova Ye.V., Dul'kin D.A., Okulova Ye.O. Izvestiya VUZov. Lesnoy zhurnal, 2018, no. 2, pp. 262–265. (in Russ.).

Опубликован
2024-06-17
Как цитировать
1. Лаврентьев И. В., Симонова Е. И., Демьянцева Е. Ю., Дубовый В. К., Булычева В. Н. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ ОТ КОМПОЗИЦИИ ПО ВОЛОКНУ ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО МАТЕРИАЛА // Химия растительного сырья, 2024. № 2. С. 401-409. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/14980.
Выпуск
Раздел
Технологии