Поверхностные свойства модифицированного картона

  • С. И. Басырова Казанский национальный исследовательский технологический университет https://orcid.org/0000-0001-5409-6704
  • М. Ф. Галиханов Казанский национальный исследовательский технологический университет https://orcid.org/0000-0001-5647-1854
  • Л. Р. Галеева Казанский национальный исследовательский технологический университет https://orcid.org/0000-0001-9004-4549
Ключевые слова: картон, биодеградируемые полимеры, композиционные материалы, коронный разряд, смачивание, поверхностная энергия

Аннотация

Исследовано влияние модификации картона на комплекс его поверхностных свойств. Поверхностные свойства картона рассчитывали исходя из значений краевого угла смачивания 5 различных жидкостей. Впитываемость образцов определяли методом полного погружения и капельным способом. Оценено влияние обработки картона полилактидным и крахмальным покрытиями на его смачиваемость и впитываемость. Было установлено, что при нанесении биоразлагаемых полимеров на картон происходит изменение свободной поверхностной энергии: обработка полилактидным покрытием уменьшает эту характеристику примерно на 37 %, крахмальным – незначительно увеличивает (около 3 %). При нанесении полилактидного покрытия впитываемость картона при полном погружении снижается в 1,7 раз, при нанесении крахмального покрытия эта характеристика незначительно возрастает (на 6 %). Подобные зависимости отмечены при изучении капельной впитываемости картона: полилактидное покрытие предотвращало впитываемость капли воды, время впитываемости картона при
обработке крахмальным покрытием уменьшается. Показана возможность изменения свойств целлюлозно-бумажных материалов с помощью униполярного коронного разряда. Придание электретного состояния целлюлозно-бумажным материалам оценивали по значениям потенциала поверхности, напряженности электростатического поля и эффективной поверхностной плотности электрических зарядов. При обработке постоянным коронным разрядом исходных образцов картона и картона, модифицированного крахмалом или полилактидом, происходит уменьшение поверхностной энергии в среднем на 20...25 %. Это приводит к тому, что впитываемость модифицированного картона при полном погружении становится меньше, чем у исходного картона, а время впитываемости капли воды увеличивается примерно в 1,3 раза.
Для цитирования: Басырова С.И., Галиханов М.Ф., Галеева Л.Р. Поверхностные свойства модифицированного картона // Лесн. журн. 2019. № 6. С. 233–240. (Изв. высш. учеб. заведений). DOI: 10.17238/issn0536-1036.2019.6.233
*Статья подготовлена по материалам V Международной научно-технической конференции «Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов» (11–14 сентября 2019 г., г. Архангельск).

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

С. И. Басырова, Казанский национальный исследовательский технологический университет

асп.

М. Ф. Галиханов, Казанский национальный исследовательский технологический университет

д-р техн. наук, проф.

Л. Р. Галеева, Казанский национальный исследовательский технологический университет

канд. техн. наук, доц.

Литература

Васильева Н.Г. Биоразлагаемые полимеры // Вестн. Казан. технол. ун-та. 2013. № 22. С. 156–157. [Vasil’yeva N.G. Biodegradable Polymers. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta [Herald of Kazan Technological University], 2013, no. 22, pp. 156–157].

Губанов Л.Н., Зверева А.Ю., Зверева В.И. Переработка и утилизация отходов упаковочных материалов. Н. Новгород: ННГАСУ, 2015. 121 с. [Gubanov L.N., Zvereva A.Yu., Zvereva V.I. Waste Recycling and Disposal of Packaging Materials. Nizhny Novgorod, NNGASU Publ., 2015. 121 p.].

Карпунин И.И., Кузьмич В.В., Балабанова Т.Ф. Классификация биологически разлагаемых полимеров // Наука и техника. 2015. № 5. С. 53–59. [Karpunin I.I., Kuz’mich V.V., Balabanova T.F. Classification of Biodegradable Polymers. Nauka i tekhnika [Science & Technique], 2015, no. 5, pp. 53–59].

Мусина Л.Р., Галиханов М.Ф. Влияние электретирования на сорбционные и фильтрующие свойства фильтровальной бумаги // Химия растительного сырья. 2017. № 2. С. 155–161. [Musina L.R., Galikhanov M.F. The Effect of Corona Charging on Sorption and Filtering Properties of the Filter Paper. Khi iya Rastitel’nogo Syr’ya [Chemistry of plant raw material], 2017, no. 2, pp. 155–161]. DOI: 10.14258/jcprm.2017021782

Муслимова А.А., Виранева А.П., Йовчева Т.А., Галиханов М.Ф. Изучение электретных свойств короноэлектретов на основе полилактида // Вестн. Казан. технол. ун-та. 2012. № 10. С. 128–130. [Muslimova A.A., Viraneva A.P., Yovcheva T.A., Galikhanov M.F. Study of Electret Properties of Coronaelectrets Based on Polylactide. Vestnik Kazanskogo tekhnologicheskogo universiteta [Herald of Kazan Technological University], 2012, no. 10(15), pp. 128–130].

Ольхов А.А., Иорданский А.Л., Заиков Г.Е. Биопластики на основе термопластов // Вестн. Волгогр. гос. ун-та. Сер. 10: Инновационная деятельность. 2014. № 3(12). С. 84–92. [Olkhov A.A., Iordanskiy A.L., Zaikov G.E. Bioplastics Based on Thermoplastics. Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya 10. Innovatsionnaya deyatel’nost’ [Science Journal of Volgograd State University. Technology and innovations], 2014, no. 3(10), pp. 84–92]. DOI: 10.15688/jvolsu10.2014.3.10

Старостина И.А., Стоянов О.В. Кислотно-основные взаимодействия и адгезия в металл-полимерных системах. Казань: Изд-во Казан. гос. технол. ун-та, 2010. 200 с. [Starostina I.A., Stoyanov O.V. Acid-Base Interactions and Adhesion in MetalPolymer Systems. Kazan, KSTU Publ., 2010. 200 p.].

Фляте Д.М. Свойства бумаги. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Лесн. пром-сть, 1986. 680 с. [Flyate D.M. Paper Properties. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1986. 680 p.].

Frostling H., Hoff A., Jacobsson S., Pfäffli P., Vainiotalo S., Zitting A. Analytical, Occupational and Toxicologic Aspects of the Degradation Products of Polypropylene Plastics. Scandinavian Journal of Work, Environment and Health, 1984, vol. 10(3), pp. 163–169. DOI: 10.5271/sjweh.2347

Gencheva E.A., Yovcheva T.A., Marudova M.G., Viraneva A.P., Bodurov I.P., Mekishev G.A., Sainov S.H. Formation and Investigation of Corona Charged Films from Polylactic Acid. AIP Conference Proceedings, 2010, vol. 1203, iss. 1, pp. 495–500. DOI: 10.1063/1.3322494

Gilmutdinova A.M., Galikhanov M.F., Nazarov N.G., Guzhova A.A., Khayrullin R.Z., Huziakhmetov R.H., Yovcheva T.A., Viraneva A.P. Increase of Value and Stability of Electret Characteristics of Polylactide by Magnesium Oxide Modification. AIP Conference Proceedings, 2017, vol. 1886, iss. 1, art. 020092. DOI: 10.1063/1.5002989

Guzhova A.A., Galikhanov M.F., Gorokhovatsky Yu.A., Temnov D.E., Fomicheva E.E., Karulina E.A., Yovcheva T.A. Improvement of Polylactic Acid Electret Properties by Addition of Fine Barium Titanate. Journal of Electrostatics, 2016, vol. 79, pp. 1–6. DOI: 10.1016/j.elstat.2015.11.002

Guzhova A., Yovcheva T., Viraneva A. Study of Polylactic Acid Corona Electrets. Bulgarian Chemical Communications, 2015, vol. 47, special iss. B, pp. 115–120.

Kanie O., Ishikawa H., Ohta S., Kitaoka T., Tanaka H. Study on Characteristics of Paper Laminated with Biodegradable Plastics, (1): Burial Test in Soil. Journal of the Faculty Agriculture, Kyushu University, 2002, vol. 47, no. 1, pp. 89–96.

Kanie O., Tanaka H., Mayumi A., Kitaoka T., Wariishi H. Composite Sheets with Biodegradable Polymers and Paper, the Effect of Paper Strengthening Agents on Strength Enhancement, and an Evaluation of Biodegradability. Journal of Applied Polymer Science, 2005, vol. 96, iss. 3, pp. 861–866. DOI: 10.1002/app.21523

Kestelman V.N., Pinchuk L.S., Goldade V.A. Electrets in Engineering: Fundamentals and Applications. Norwell, Kluwer Academic Publishers, 2000. 281 p. DOI: 10.1007/978-1-4615-4455-5

Mayumi A., Kanie O., Wariishi H., Kitaoka T., Tanaka H. Study on Characteristics of Paper Laminated with Biodegradable Plastics, (2): Analytical Characterization on Chemical and Biological Degradation. Journal of the Faculty Agriculture, Kyushu University, 2003, vol. 48, no. 1-2, pp. 85–95.

Mayumi A., Kanie O., Wariishi H., Kitaoka T., Tanaka H. Study on Characteristics of Paper Laminated with Biodegradable Plastics, (3): Elemental and Morphological Analyses of Polylactide Deterioration. Journal of the Faculty Agriculture, Kyushu University, 2003, vol. 48, no. 1-2, pp. 87–106.

Perepelkina A.A., Galikhanov M.F., Musina L.R. Effect of Unipolar Corona Discharges on Properties of Pulp-and-Paper Materials. Surface Engineering and Applied Electrochemistry, 2015, vol. 51, iss. 2, pp. 138–142. DOI: 10.3103/S1068375515020118

Sessler G.H., Gerhard-Multhaupt R., Broadhurst M.G., Bauer S. Electrets. In 2 vol. Morgan Hill, CA, Laplacian Press, 1998/1999. 472/360 p.

Viraneva A., Yovcheva T., Mekishev G. Pressure Effect on the Polymer Electret Films. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 2013, vol. 20, iss. 5, pp. 1882–1886. DOI: 10.1109/TDEI.2013.6633720

Vlaeva I., Yovcheva T., Viraneva A., Kitova S., Exner G., Guzhova A., Galikhanov M. Contact Angle Analysis of Corona Treated Polypropylene Films. Journal of Physics: Conference Series, 2012, vol. 398, art. 012054. DOI: 10.1088/1742-6596/398/1/012054

Yovcheva T. Corona Charging of Synthetic Polymers. New York, Nova Science Publishers, 2010. 60 p.

Опубликован
2019-12-11
Как цитировать
Басырова, С., М. Галиханов, и Л. Галеева. Поверхностные свойства модифицированного картона. Лесной журнал, вып. 6, Dec. 2019, с. 233, doi:10.17238/issn0536-1036.2019.6.233.
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ