Структурно-морфологические свойства вторичного волокна из влагопрочного сырья при мягком размоле. Часть 2. Характеристика волокнистой мелочи
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-4-169-179Ключевые слова:
влагопрочная макулатура, роспуск, вторичное волокно, мягкий размол, мелочь, структурно-морфологические свойстваАннотация
Процесс размола волокнистой массы из вторичного волокнистого сырья в зависимости от режима связан со значительным изменением структурно-морфологических характеристик вторичного волокна и возникновением дополнительных количеств волокнистой мелочи. Последняя оказывает существенное влияние на свойства волокнистой массы, технологический процесс изготовления бумаги и показатели качества получаемой продукции. Степень влияния волокнистой мелочи на качество продукции и процесс ее изготовления, в свою очередь, зависит от структурно-морфологических свойств частиц мелочи. Цель работы – исследование структурно-морфологических свойств волокнистой мелочи, содержащейся во вторичном волокне из влагопрочного сырья, образующейся в процессе мягкого размола волокнистой массы. Вторичное волокно получено в результате роспуска влагопрочной тиссью на основе беленой сульфатной целлюлозы по нескольким вариантам: в условиях тепловой обработки массы в присутствии едкого натра (NaOH), в условиях реагентно-щелочной обработки с применением в качестве активаторов роспуска персульфата натрия (NaOH + Na2S2O8) и моноперсульфата калия (NaOH + KHSO5). С использованием оптического анализатора L&W Fiber Tester установлено, что при мягком размоле волокнистой массы, полученной в условиях ускоренного роспуска влагопрочной макулатуры с применением персульфата натрия и моноперсульфата калия, происходит незначительное увеличение доли мелочи – в среднем на 0,20…0,28 % по длине и на 0,9…1,5 % по количеству частиц мелочи. Волокнистая мелочь представляет собой относительно прямые частицы (средневзвешенный по длине фактор формы – 93,5…94,0 %), обладающие малой полидисперсностью (отношение средневзвешенного по длине и среднеарифметического значения длины – 1,08…1,09). Средний коэффициент вытянутости частиц мелочи составляет около 7, в отдельных классах длины – до 8…9. Микрофотографии поверхности бумаги – результаты работы сканирующего электронного микроскопа, – а также значения средних длины частиц волокнистой мелочи (132…134 мкм) и ширины вторичных волокон (29,7…30,0 мкм) показывают, что мелочь способна участвовать в дополнительном межволоконном связеобразовании посредством формирования мостиков между волокнами в зоне их потенциального контакта.
Для цитирования: Пенкин А.А., Казаков Я.В. Структурно-морфологические свойства вторичного волокна из влагопрочного сырья при мягком размоле. Часть 2. Характеристика волокнистой мелочи // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 4. С. 169–179. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-4-169-179
Скачивания
Библиографические ссылки
Казаков Я.В. Характеристика геометрических параметров волокон целлюлозных полуфабрикатов с использованием вероятностных методов // Химия растит. сырья. 2014. № 1. С. 269–275. Kazakov Y.V. The Characteristic of Geometrical Parameters of Cellulose Fibers in Pulp Using Probabilistic Approach. Khimija Rastitel’nogo Syr’ja = Chemistry of Plant Raw Material, 2014, no. 1, pp. 269–275. (In Russ.). https://doi.org/10.14258/jcprm.1401269
Пенкин А.А., Казаков Я.В. Cтруктурно-морфологические свойства вторичного волокна из влагопрочного сырья при мягком размоле. Часть 1. Характеристика волокон // Изв. вузов. Лесн. журн. 2022. № 5. С. 157–172. Penkin A.A., Kazakov Y.V. Changes in the Morphological Characteristics of Secondary Fiber Obtained from Wet-Strength Paper During Gentle Refining of the Recycled Pulp. Part 1: Fiber Characteristics. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2022, no. 5, pp. 157–172. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2022-5-157-172
Смолин А. Вторичные волокна в современной технологии ЦБП // ЛесПромИнформ. 2015. № 4(110). С. 146–148. Smolin A.S. Secondary Fibres in Modern Pulp and Paper Technology. LesPromInform, 2015, no. 4(110), pp. 146–148. (In Russ.).
Area M.C., Popa V.I. Wood Fibres for Papermaking. Shawbury, Smithers Rapra Technology Ltd. Publ., 2014. 106 p.
Debnath M., Salem K.S., Naithani V., Musten E., Hubbe M.A., Pal L. Soft Mechanical Treatments of Recycled Fibers Using a High Shear Homogenizer for Tissue and Hygiene Product. Cellulose, 2021, vol. 28, pp. 7981–7994. https://doi.org/10.1007/s10570-021-04024-0
Ferdous T., Quaiyyum M.A., Bashar S., Jahan M.S. Anatomical, Morphological and Chemical Characteristics of Kaun Straw (Seetaria-ltalika). Nordic Pulp and Paper Research Journal, 2020, vol. 35, no. 2, pp. 288–298. https://doi.org/10.1515/npprj-2019-0057
Fischer W.J., Mayr M., Spirk S., Reishofer D., Jagiello L.A., Schmiedt R., Colson J., Zankel A., Bauer W. Pulp Fines – Characterization, Sheet Formation, and Comparison to Microfibrillated Cellulose. Polymers, 2017, vol. 9, iss. 8, art. no. 366. https://doi.org/10.3390/polym9080366
Gharehkhani S., Sadeghinezhad E., Kazi S.N., Yarmand H., Badarudin A., Safaei M.R., Zubir M.N. Basic Effects of Pulp Refining on Fiber Properties – A Review. Carbohydrate Polymers, 2015, vol. 115, pp. 785–803. https://doi.org/10.1016/j.carbpol.2014.08.047
Karlsson H., Rinnevuo T. Fibre Guide: Fibre Analysis and Process Applications in the Pulp and Paper Industry: A Handbook. Kista, AB Lorentzen & Wettre Publ., 2006. 120 p.
Hubbe M.A., Venditti R.A., Rojas O.J. What Happens to Cellulosic Fibers During Papermaking and Recycling? A Review. BioResources, 2007, vol. 2, no. 4, pp. 739–788. https://doi.org/10.15376/BIORES.2.4.739-788
ISO 16065-1:2014 Pulps – Determination of Fibre Length by Automated Optical Analysis. Part 1: Polarized Light Method. 2014. 10 p.
Johnsen I.A., Stenius P.I., Tammelin T., Österberg M., Johansson L., Laine J. The Influence of Dissolved Substances on Resin Adsorption to TMP Fine Material. Nordic Pulp and Paper Research Journal, 2006, vol. 21, no. 5, pp. 629–637. https://doi.org/10.3183/npprj-2006-21-05-p629-637
Luukko K., Kemppainen-Kajola P., Paulapuro H. Characterization of Mechanical Pulp Fines by Image Analysis. Appita Journal, 1997, vol. 50, pp. 387–392.
Mandlez D., Zangl-Jagiello L., Eckhart R., Bauer W. Softwood Kraft Pulp Fines: Application and Impact on Specific Refining Energy and Strength Properties. Cellulose, 2020, vol. 27, pp. 10359–10367. https://doi.org/10.1007/s10570-020-03467-1
Mayr M., Eckhart R., Thaller A., Bauer W. Characterization of Fines Quality and Their Independent Effect on Sheet Properties. In Advances in Pulp and Paper Research. Proceedings of the 16th Fund. Res. Symp. Oxford, 2017. Ed. by W. Batchelor, D. Söderberg. Manchester, FRC Publ., 2018, pp. 299–322. https://doi.org/10.15376/frc.2017.1.299
Motamedian H.R., Halilović A.E., Kulachenko A. Mechanisms of Strength and Stiffness Improvement of Paper After PFI Refining with a Focus on the Effect of Fines. Cellulose, 2019, vol. 26, pp. 4099–4124. https://doi.org/10.1007/s10570-019-02349-5
Popa V.I. Pulp Production and Processing: From Papermaking to High-Tech Products. Shawbury, Smithers Rapra Technology Ltd. Publ., 2013. 520 p
Pöhler T., Ketoja J.A., Lappalainen T., Luukkainen V., Nurminen I., Lahtinen P., Torvinen K. On the Strength Improvement of Lightweight Fibre Networks by Polymers, Fibrils and Fines. Cellulose, 2020, vol. 27, pp. 6961–6976. https://doi.org/10.1007/s10570-020-03263-x
Winter A., Gindl-Altmutter W., Mandlez D., Bauer W., Eckhart R., Leitner J., Veigel S. Reinforcement Effect of Pulp Fines and Microfibrillated Cellulose in Highly Densified Binderless Paperboards. Journal of Cleaner Production, 2021, vol. 115, art. no. 125258. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.125258
Wistara N.J., Young R.A. Properties and Treatments of Pulps from Recycled Paper. Part I. Physical and Chemical Properties of Pulps. Cellulose, 1999, vol. 6, pp. 291–324. https://doi.org/10.1023/A:1009221125962
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
