Связующие вещества

Как уже было сказано, связующие вещества применяются с целью увеличения сил связи между волокнами и повышения прочности бумаги. Склеивая волокна между собой, эти вещества повышают внутреннюю прочность бумаги, устраняют пыление и выщипывание отдельных волокон и даже целых слоев бумаги с поверхности листа при печатании липкими красками, увеличивают сомкнутость бумаги, улучшают отделку поверхности бумаги на суперкаландре. Кроме того, связующие вещества способствуют улучшению проклейки бумаги канифольным клеем, делая ее более надежной и стабильной: бумага не расклеивается при хранении.

Связующие материалы могут быть введены в массу или нанесены на поверхность бумаги. Проклейка массы гораздо проще и не требует дополнительной сушки бумаги, однако расход проклеивающего вещества несколько больше, так как часть его теряется со сточными водами. Поверхностная проклейка бумаги на клеильном прессе или на отдельном станке более экономична, так как здесь фактически отсутствуют потери проклеивающего вещества и, кроме того, бумага приобретает новые положительные свойства по сравнению с бумагой, проклеенной в массе, - она становится более однородной по сторонам листа, более стабильной при изменении относительной влажности воздуха, меньше скручивается. Однако при поверхностной проклейке бумаги требуется установка дополнительного оборудования для ее сушки после проклейки. Тем не менее поверхностная проклейка бумаги все шире применяется для улучшения свойств бумаги, а клеильный пресс становится неотъемлемой частью многих современных бумагоделательных машин.

В настоящее время находят применение следующие связующие материалы: крахмал как натуральный, так и модифицированный (окисленный, конвертированный энзимами, декстрин); производные крахмала - катионный крахмал, диальдегидкрахмал и др.; манногалактаны, получаемые из растительной камеди семян некоторых бобовых растений; протеины, животный клей, казеин, соевый протеин; производные целлюлозы - карбокси-метилцеллюлоза, метилцеллюлоза, этилцеллюлоза, диоксиэтилцеллюлоза и др.; синтетические полимеры - поливиниловый спирт, поливинилхлорид, полиакриламид, альгинаты и др.; влагопрочные смолы, мочевино- и меламиноформальдегидные; латексы, жидкое стекло и др. Число связующих материалов, применяемых в бумажном производстве, быстро растет, появляются новые, весьма эффективные синтетические материалы, обладающие высокой связующей способностью и придающие бумаге прочность не только в сухом, но и во влажном состоянии.[2]

Наполнители

Многие виды бумаги вырабатывают с минеральными наполнителями, которые сообщают бумаге определенные свойства. Вводят наполнители в бумажную массу до или после ее размола. В качестве наполнителей применяют каолин, гипс, мел, тальк, асбестин, бланфикс, сульфид цинка, двуокись титана и некоторые другие минеральные вещества, обладающие белым цветом. Процесс введения минеральных наполнителей в бумагу называется ее наполнением или отяжелением.

Основная цель введения наполнителей в бумагу заключается в том, чтобы сообщить ей такие свойства, как белизну, непрозрачность, мягкость, гладкость, впитывающую способность и др. Эти свойства особенно необходимы для писчей бумаги и бумаги для печати. Минеральные наполнители улучшают печатные свойства бумаги. Бумага лучше воспринимает краску из печатной формы. Полученное изображение отличается большей сочностью, не просвечивает на другую сторону листа и не затрудняет чтения. Последнее свойство важно также и для писчей бумаги.

Применение минеральных наполнителей имеет также и экономическое значение, так как позволяет заменить часть волокна более дешевым минеральным материалом. Несмотря на значительные потери (50-60%) наполнителей в производстве, применение их экономически выгодно. Однако наполнители придают бумаге и отрицательные свойства: понижают механическую прочность и степень проклейки бумаги. Понижение этих показателей качества бумаги ограничивает количество вводимых в нее наполнителей.

О количестве наполнителей в бумаге судят по ее зольности. Зная естественную зольность волокна и потерю при прокаливании минерального наполнителя в процессе озоления бумаги, нетрудно подсчитать количество наполнителя, содержащегося в бумаге. Для большинства наполнителей, кроме мела, истинное их содержание в бумаге мало отличается от значения ее зольности.

По содержанию наполнителей все виды бумаги условно можно разбить на четыре группы: бумага с естественной зольностью волокна (т. е. без наполнителей), малозольная, с содержанием золы до 5%, средней зольности (до 12-15% золы) и высокозольная бумага, с содержанием золы выше 15%.

Минеральные наполнители оказывают влияние на многие свойства бумаги: толщину, объемный вес, впитывающую способность, воздухопроницаемость, деформацию, гладкость и лоск, белизну, непрозрачность, механическую прочность, степень проклейки и пр. Степень влияния на эти показатели зависит от вида и количества вводимых наполнителей.[2]

Дата добавления: 2015-11-04