Влияние катионных крахмалов на волокно при производстве картонной продукции
Разработана методика модификации крахмального клея на основе кукурузного и картофельного крахмалов. Полученные катионированные крахмальные клеи КТЕА-1, КТМА-1 и КТЕА-2, КТМА-2 использовали при изготовлении образцов картона для плоских слоев гофрокартона. Показано, что применение этих клеев позволяе...
Збережено в:
| Дата: | 2010 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут газу НАН України
2010
|
| Назва видання: | Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/126869 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Влияние катионных крахмалов на волокно при производстве картонной продукции / Л.П. Антоненко, А.Д. Билан, Д.Н. Складанный // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 4. — С. 28-32. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-126869 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1268692017-12-05T03:02:41Z Влияние катионных крахмалов на волокно при производстве картонной продукции Антоненко, Л.П. Билан, А.Д. Складанный, Д.Н. Переработка сырья и ресурсосбережение Разработана методика модификации крахмального клея на основе кукурузного и картофельного крахмалов. Полученные катионированные крахмальные клеи КТЕА-1, КТМА-1 и КТЕА-2, КТМА-2 использовали при изготовлении образцов картона для плоских слоев гофрокартона. Показано, что применение этих клеев позволяет значительно повысить физико-механические показатели картона и при этом уменьшить мутность подсеточных вод, а также увеличить скорость обезвоживания массы на сетке. Розроблено методику модифікації крохмального клею на основі кукурудзяного та картопляного крохмалів. Одержані катіоновані крохмальні клеї КТЕА-1, КТМА-1 та КТЕА-2, КТМА-2 використовували під час виготовлення зразків картону для плоских шарів гофрокартону. Показано, що використання цих клеїв дозволяє значно підвищити фізико-механічні показники картону та одночасно зменшити мутність підсіткової води, а також збільшити швидкість зневоднення маси на сітці. The method of starch glue on the basis of corn and potato starch modification is developed. The obtained cationic starch glues of KTEA-1, KTMA-1 and KTEA-2, KTMA-2 types for cardboard samples preparation for flat layers of corrugated cardboard are applied. It is displayed that obtained glues application allows to increase the physical and mechanical indexes of cardboard and to decrease west waters turbidity. Also obtained glues application allows to increase the pulp on the wire dehumidification process velocity. 2010 Article Влияние катионных крахмалов на волокно при производстве картонной продукции / Л.П. Антоненко, А.Д. Билан, Д.Н. Складанный // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 4. — С. 28-32. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0235-3482 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/126869 676.2.024.74.044:547.458.61 ru Энерготехнологии и ресурсосбережение Інститут газу НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Переработка сырья и ресурсосбережение Переработка сырья и ресурсосбережение |
| spellingShingle |
Переработка сырья и ресурсосбережение Переработка сырья и ресурсосбережение Антоненко, Л.П. Билан, А.Д. Складанный, Д.Н. Влияние катионных крахмалов на волокно при производстве картонной продукции Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| description |
Разработана методика модификации крахмального клея на основе кукурузного и картофельного крахмалов. Полученные катионированные крахмальные клеи КТЕА-1, КТМА-1 и КТЕА-2, КТМА-2 использовали при изготовлении образцов картона для плоских слоев гофрокартона. Показано, что применение этих клеев позволяет значительно повысить физико-механические показатели картона и при этом уменьшить мутность подсеточных вод, а также увеличить скорость обезвоживания массы на сетке. |
| format |
Article |
| author |
Антоненко, Л.П. Билан, А.Д. Складанный, Д.Н. |
| author_facet |
Антоненко, Л.П. Билан, А.Д. Складанный, Д.Н. |
| author_sort |
Антоненко, Л.П. |
| title |
Влияние катионных крахмалов на волокно при производстве картонной продукции |
| title_short |
Влияние катионных крахмалов на волокно при производстве картонной продукции |
| title_full |
Влияние катионных крахмалов на волокно при производстве картонной продукции |
| title_fullStr |
Влияние катионных крахмалов на волокно при производстве картонной продукции |
| title_full_unstemmed |
Влияние катионных крахмалов на волокно при производстве картонной продукции |
| title_sort |
влияние катионных крахмалов на волокно при производстве картонной продукции |
| publisher |
Інститут газу НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Переработка сырья и ресурсосбережение |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/126869 |
| citation_txt |
Влияние катионных крахмалов на волокно при производстве картонной продукции / Л.П. Антоненко, А.Д. Билан, Д.Н. Складанный // Энерготехнологии и ресурсосбережение. — 2010. — № 4. — С. 28-32. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| series |
Энерготехнологии и ресурсосбережение |
| work_keys_str_mv |
AT antonenkolp vliâniekationnyhkrahmalovnavoloknopriproizvodstvekartonnojprodukcii AT bilanad vliâniekationnyhkrahmalovnavoloknopriproizvodstvekartonnojprodukcii AT skladannyjdn vliâniekationnyhkrahmalovnavoloknopriproizvodstvekartonnojprodukcii |
| first_indexed |
2025-07-09T05:52:17Z |
| last_indexed |
2025-07-09T05:52:17Z |
| _version_ |
1837147451070349312 |
| fulltext |
Âñå â áîëüøåé ìåðå öåëëþëîçíî-áóìàæíàÿ
ïðîìûøëåííîñòü (ÖÁÏ) â êà÷åñòâå âîëîêíèñòîãî
ñûðüÿ èñïîëüçóåò ìàêóëàòóðó. Ïðè ýòîì âîçíèêà-
þò ïðîáëåìû, ñâÿçàííûå ñ î÷èñòêîé ñòî÷íûõ âîä,
ïåðåðàáîòêîé è óòèëèçàöèåé òâåðäûõ îòõîäîâ,
îáðàçóþùèõñÿ â âèäå ãèäðîôèëüíûõ îñàäêîâ ñ
âëàæíîñòüþ äî 99 %. Ýòîò ïðîöåññ îáóñëîâëåí
íèçêèì êà÷åñòâîì ìàêóëàòóðû ïî ñðàâíåíèþ ñ
öåëëþëîçîé, à ýòî ïðèâîäèò ê óõóäøåíèþ óäåð-
æàíèÿ âîëîêíà íà ñåòêå êàðòîíîäåëàòåëüíîé ìà-
øèíû, à ñëåäîâàòåëüíî, ê çàãðÿçíåíèþ ñòî÷íûõ
âîä, óâåëè÷åíèþ ïîòåðü ñûðüÿ ñî ñòî÷íûìè âîäà-
ìè. Ïðè ïîâòîðíîì èñïîëüçîâàíèè óäåðæàííîãî
âîëîêíà êà÷åñòâî ãîòîâîé ïðîäóêöèè ñíèæàåòñÿ,
ïîñêîëüêó óâåëè÷èâàåòñÿ êîëè÷åñòâî ìåëêîãî âî-
ëîêíà â êîìïîçèöèè.
Ìèðîâàÿ ïðàêòèêà ïîêàçûâàåò, ÷òî îäíèì
èç îñíîâíûõ âñïîìîãàòåëüíûõ âåùåñòâ â ÖÁÏ
ÿâëÿåòñÿ êðàõìàë. Ýòî ñâÿçàíî ñ åãî óíèêàëü-
íûìè ôóíêöèîíàëüíûìè ñâîéñòâàìè è ñ íèçêîé
öåíîé, âîçîáíîâëÿåìîñòüþ ñûðüåâûõ ðåñóðñîâ è
ýêîëîãè÷åñêîé ÷èñòîòîé. Èñïîëüçîâàíèå êàòèîíè-
ðîâàííûõ êëååâ ïîçâîëÿåò ïîâûñèòü ïðîèçâîäè-
òåëüíîñòü ïðîöåññà ôîðìîâàíèÿ êàðòîíà èç ìàêó-
ëàòóðíîé ìàññû ïî÷òè íà 8 % ïðè îäíîâðåìåííîì
ñíèæåíèè óðîâíÿ çàãðÿçíåííîñòè ñòî÷íûõ âîä.
Êàê óïðî÷íÿþùèå àãåíòû äëÿ áóìàãè è
êàðòîíà êðàõìàëû ÿâëÿþòñÿ áåçóñëîâíûìè ëè-
äåðàìè â ìèðîâîé ïðàêòèêå öåëëþëîçíî-áóìàæ-
íîãî ïðîèçâîäñòâà. Èõ ðîëü îñîáåííî âîçðàñòà-
åò â óñëîâèÿõ äåôèöèòà âûñîêîêà÷åñòâåííîãî
öåëëþëîçíîãî âîëîêíà.
Ýêîëîãè÷åñêèå ïðåèìóùåñòâà èñïîëüçîâà-
íèÿ êðàõìàëà êàê óïðî÷íÿþùåãî ñðåäñòâà ñâÿ-
çàíû ñ åãî åñòåñòâåííûì õàðàêòåðîì. Îäíàêî
êðàõìàëû ìîãóò áûòü è èñòî÷íèêîì äîïîëíè-
òåëüíîãî çàãðÿçíåíèÿ ñòî÷íûõ âîä ïðè íèçêîì
èõ óäåðæàíèè â áóìàãå è êàðòîíå. Ïðè ïåðåðà-
áîòêå ìàêóëàòóðû, êîòîðàÿ óæå ñîäåðæèò â ñâî-
åé êîìïîçèöèè êðàõìàë, ñèòóàöèÿ óõóäøàåòñÿ.
28 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 4
Ïåðåðàáîòêà ñûðüÿ è ðåñóðñîñáåðåæåíèå
ÓÄÊ 676.2.024.74.044:547.458.61
Âëèÿíèå êàòèîííûõ êðàõìàëîâ íà âîëîêíî
ïðè ïðîèçâîäñòâå êàðòîííîé ïðîäóêöè
Àíòîíåíêî Ë.Ï., Áèëàí À.Ä., Ñêëàäàííûé Ä.Í.
Íàöèîíàëüíûé òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò Óêðàèíû «ÊÏÈ», Êèåâ
Ðàçðàáîòàíà ìåòîäèêà ìîäèôèêàöèè êðàõìàëüíîãî êëåÿ íà îñíîâå êóêóðóçíîãî è êàð-
òîôåëüíîãî êðàõìàëîâ. Ïîëó÷åííûå êàòèîíèðîâàííûå êðàõìàëüíûå êëåè ÊÒÅÀ-1,
ÊÒÌÀ-1 è ÊÒÅÀ-2, ÊÒÌÀ-2 èñïîëüçîâàëè ïðè èçãîòîâëåíèè îáðàçöîâ êàðòîíà äëÿ
ïëîñêèõ ñëîåâ ãîôðîêàðòîíà. Ïîêàçàíî, ÷òî ïðèìåíåíèå ýòèõ êëååâ ïîçâîëÿåò çíà÷è-
òåëüíî ïîâûñèòü ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ïîêàçàòåëè êàðòîíà è ïðè ýòîì óìåíüøèòü ìóò-
íîñòü ïîäñåòî÷íûõ âîä, à òàêæå óâåëè÷èòü ñêîðîñòü îáåçâîæèâàíèÿ ìàññû íà ñåòêå.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ìàêóëàòóðà, êàðòîí, êðàõìàë, ìîäèôèêàöèÿ êëååâ.
Ðîçðîáëåíî ìåòîäèêó ìîäèô³êàö³¿ êðîõìàëüíîãî êëåþ íà îñíîâ³ êóêóðóäçÿíîãî òà
êàðòîïëÿíîãî êðîõìàë³â. Îäåðæàí³ êàò³îíîâàí³ êðîõìàëüí³ êëå¿ ÊÒÅÀ-1, ÊÒÌÀ-1 òà
ÊÒÅÀ-2, ÊÒÌÀ-2 âèêîðèñòîâóâàëè ï³ä ÷àñ âèãîòîâëåííÿ çðàçê³â êàðòîíó äëÿ ïëîñêèõ
øàð³â ãîôðîêàðòîíó. Ïîêàçàíî, ùî âèêîðèñòàííÿ öèõ êëå¿â äîçâîëÿº çíà÷íî ï³äâèùèòè
ô³çèêî-ìåõàí³÷í³ ïîêàçíèêè êàðòîíó òà îäíî÷àñíî çìåíøèòè ìóòí³ñòü ï³äñ³òêîâî¿ âîäè,
à òàêîæ çá³ëüøèòè øâèäê³ñòü çíåâîäíåííÿ ìàñè íà ñ³òö³.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: ìàêóëàòóðà, êàðòîí, êðîõìàëü, ìîäèô³êàö³ÿ êëå¿â.
� Àíòîíåíêî Ë.Ï., Áèëàí À.Ä., Ñêëàäàííûé Ä.Í., 2010
Ïðèìåíåíèå ìîäèôèöèðîâàííûõ êðàõìàëîâ
äàåò äîïîëíèòåëüíûé ýôôåêò, ñâÿçàííûé ñ ïîâû-
øåíèåì óäåðæàíèÿ èìè ìåëêîãî âîëîêíà, íàïîë-
íèòåëÿ, îïòè÷åñêèõ îòáåëèâàþùèõ è ïðîêëåèâàþ-
ùèõ âåùåñòâ. Ýòîò ýôôåêò âûðàæàåòñÿ â ñíèæå-
íèè íåðàâíîìåðíîñòè ñâîéñòâ áóìàãè ïî ñòîðîíàì
ëèñòà, ÷òî îñîáåííî âàæíî äëÿ òåõ âèäîâ ïðîäóê-
öèè, ó êîòîðûõ ðàáî÷èìè ÿâëÿþòñÿ îáå ñòîðîíû,
íàïðèìåð, ó áóìàãè äëÿ ïèñüìà è ïå÷àòè [1].
Êàòèîííûå êðàõìàëû èñïîëüçóþòñÿ êàê
âíóòðèìàññíûå ñâÿçóþùèå âåùåñòâà â áóìàæ-
íîé ïðîìûøëåííîñòè. Ïëîõîå óäåðæàíèå ïðè-
ðîäíûõ êðàõìàëîâ áûëî ñëåäñòâèåì çàðÿäîâîé
íåñîâìåñòèìîñòè. Âîëîêíà áóìàæíîé ìàññû è
äðóãèå ÷àñòèöû, ñóñïåíäèðîâàííûå â âîäå, ïîä-
âåðãàþòñÿ âîçäåéñòâèþ ìíîãèõ ñèë, âêëþ÷àÿ
ãèäðîäèíàìè÷åñêèé ñäâèã, áðîóíîâñêîå äâèæå-
íèå è òåìïåðàòóðíóþ êîíâåêöèþ. Ìåõàíèçì,
ïðè êîòîðîì êàòèîííûå êðàõìàëû îáåñïå÷èâà-
þò ñâÿçûâàíèå âîëîêîí ìåæäó ñîáîé, ïîëíî-
ñòüþ íå èçó÷åí, íî áëàãîäàðÿ èñïîëüçîâàíèþ
êàòèîííûõ êðàõìàëîâ âñëåäñòâèå ïðèòÿãèâàíèÿ
èîíîâ íàáëþäàåòñÿ áîëåå òåñíûé êîíòàêò ìåæäó
ïîâåðõíîñòüþ ôèáðèëüíûõ íèòåé è ãèäðîêñè-
ëîì êðàõìàëà, à ýòî ñïîñîáñòâóåò óâåëè÷åíèþ
îáðàçîâàíèÿ âîäîðîäíûõ ñâÿçåé, êîòîðûå ñïî-
ñîáñòâóþò ïîâûøåíèþ ïðî÷íîñòè. Òàêæå ïîëî-
æèòåëüíûìè ìîìåíòàìè ïðè èñïîëüçîâàíèè êà-
òèîííîãî êðàõìàëà ÿâëÿþòñÿ óñêîðåíèå ïðîöåñ-
ñà îáåçâîæèâàíèÿ è óëó÷øåíèå ïðîñâåòà.
Ê ïðåèìóùåñòâàì êàòèîííûõ êðàõìàëîâ
ìîæíî òàêæå îòíåñòè âîçìîæíîñòü èõ èñïîëüçî-
âàíèÿ êàê óäåðæèâàþùèõ àãåíòîâ, êîòîðûå ñíè-
æàþò çàãðÿçíåíèå ïîäñåòî÷íûõ âîä òîíêîäèñïåðñ-
íûìè êîìïîíåíòàìè ìàêóëàòóðíîé ìàññû. Íèçêî-
âÿçêèå è åñòåñòâåííûå êðàõìàëû ïðè ïåðåðàáîòêå
áðàêà è ìàêóëàòóðû ïî÷òè íà 85 % ïåðåõîäÿò â
ñòî÷íûå âîäû [2]. Ñâÿçàííûå ñ ýòèì òåõíîëîãè÷å-
ñêèå îñëîæíåíèÿ ìîãóò áûòü ðåøåíû áëàãîäàðÿ
èñïîëüçîâàíèþ êàòèîííûõ êðàõìàëîâ. Ïðè ïåðå-
ðàáîòêå ìàêóëàòóðû ñ ïðîêëåéêîé êàòèîííûì
êðàõìàëîì ñîäåðæàíèå êàòèîííîãî êðàõìàëà íà
âîëîêíå ìîæåò äîñòèãàòü 80–85 % [3].
Ñ öåëüþ ïîëó÷åíèÿ êàòèîííûõ êðàõìàëü-
íûõ êëååâ èñïîëüçîâàëè àìèíû. Áûëè ïîëó÷å-
íû êàòèîííûå êðàõìàëüíûå êëåè ÊÒÅÀ-1,
ÊÒÌÀ-1 íà îñíîâå êóêóðóçíîãî êðàõìàëà è
ÊÒÅÀ-2, ÊÒÌÀ-2 íà îñíîâå êàðòîôåëüíîãî
êðàõìàëà ñ ñîäåðæàíèåì àçîòà 0,4, 1 è 2 %, êî-
òîðûå èñïîëüçîâàëèñü äëÿ ââåäåíèÿ â âîëîêíè-
ñòóþ ìàññó.
Äëÿ äîçèðîâàíèÿ êðàõìàëüíîãî êëåÿ î÷åíü
âàæíûì ôàêòîðîì ÿâëÿåòñÿ åãî âÿçêîñòü. Â õî-
äå âûïîëíåíèÿ ðàáîòû áûëî óñòàíîâëåíî, ÷òî
âÿçêîñòü ìîäèôèöèðîâàííûõ êëååâ ñíèæàåòñÿ ñ
óâåëè÷åíèåì ñîäåðæàíèÿ â íèõ àçîòà. Âÿçêîñòü
êëååâ îïðåäåëÿëè ïðè êîíöåíòðàöèè 3 %, ïî-
ñêîëüêó ïðè áîëüøåé êîíöåíòðàöèè âÿçêîñòü
èçìåðèòü íåâîçìîæíî âñëåäñòâèå ïëîõîé òåêó-
÷åñòè ïîëó÷åííîãî ðàñòâîðà.
Êàê âèäíî èç òàáë.1, âñå ìîäèôèöèðîâàí-
íûå êðàõìàëüíûå êëåè èìåþò âÿçêîñòü íèæå,
÷åì íåìîäèôèöèðîâàííûå (è êóêóðóçíûå, è
êàðòîôåëüíûå). Íàáëþäàåòñÿ ïîëîæèòåëüíîå
âëèÿíèå íà âÿçêîñòü óâåëè÷åíèÿ ñîäåðæàíèÿ
àçîòà â êóêóðóçíûõ è êàðòîôåëüíûõ êàòèîííûõ
êëåÿõ (åå óìåíüøåíèå). Òî åñòü, ÷åì áîëüøå ñî-
äåðæíèå àçîòà â êðàõìàëüíîì êëåå, òåì íèæå
âÿçêîñòü, êîòîðàÿ ïîëîæèòåëüíî ñêàçûâàåòñÿ íà
äàëüíåéøåì èñïîëüçîâàíèè (äîçèðîâêå) êðàõ-
ìàëüíîãî êëåÿ.
Íàèëó÷øèé ðåçóëüòàò ïîêàçàë êëåé
ÊÒÌÀ-1 ïðè ñîäåðæàíèè àçîòà 1 è 2 %, âÿç-
êîñòü êîòîðîãî íà 36 % íèæå, ÷åì ó íåêàòèîíè-
ðîâàííîãî êàðòîôåëüíîãî êëåÿ, è íà 34 % íè-
æå, ÷åì ó íåêàòèîíèðîâàííîãî êóêóðóçíîãî
êëåÿ. Âÿçêîñòü ýòîãî êëåÿ íàõîäèòñÿ íà óðîâíå
ñ âÿçêîñòüþ èçâåñòíûõ ïðîìûøëåííûõ êëååâ
(ÏÔ-1 è öåðåçàí).
Ïîñêîëüêó ïðîáëåìà çàãðÿçíåíèÿ ñòî÷íûõ
âîä è èõ î÷èñòêè ñòàíîâèòñÿ âñå îñòðåå, â õîäå
èññëåäîâàíèé èçìåðÿëàñü ìóòíîñòü ïîäñåòî÷íûõ
âîä ïîñëå îòëèâà îáðàçöîâ êàðòîíà èç ìàêóëà-
òóðíîé ìàññû áåç èñïîëüçîâàíèÿ êðàõìàëüíûõ
êëååâ è ñ èõ èñïîëüçîâàíèåì. Ìóòíîñòü ïîäñå-
òî÷íûõ âîä õàðàêòåðèçóåò êîíöåíòðàöèþ êîëëî-
èäíûõ è âçâåøåííûõ âåùåñòâ, êîòîðûå îáëàäà-
þò ñïîñîáíîñòüþ ê ñâåòîðàññåÿíèþ. Ýòî ïðåæäå
âñåãî êîëëîèäíûé êðàõìàë, ñòàáèëèçèðîâàííûå
÷àñòèöû ìåëêîãî âîëîêíà è íàïîëíèòåëÿ. Ìóò-
íîñòü ïîäñåòî÷íûõ âîä ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì,
íàñêîëüêî ýôôåêòèâíî ðàáîòàþò óäåðæèâàþ-
ùàÿ ñèñòåìà, ôëîêóëÿíòû, êîàãóëÿíòû.
Íàìè áûëè ïðîâåäåíû èññëåäîâàíèÿ ïî
âëèÿíèþ ñòåïåíè çàìåùåíèÿ êàòèîííîãî êðàõ-
ìàëà íà åãî óäåðæèâàþùóþ ñïîñîáíîñòü. Êàòè-
îííûé êðàõìàë äîáàâëÿëè â ìàêóëàòóðíóþ ìàñ-
ñó (ìàðêà ÌÑ-5Á) â êîëè÷åñòâå 0,5–2,5 % îò
ìàññû à.ñ.â. Äëÿ ñðàâíåíèÿ â ìàêóëàòóðíóþ
ìàññó äîáàâëÿëè ïðîìûøëåííûå îáðàçöû êëååâ
(ÏÔ-1 è öåðåçàí) â òàêîì æå êîëè÷åñòâå. Êàê
âèäíî èç ðåçóëüòàòîâ, ïðåäñòàâëåííûõ íà
ðèñ.1,à, ìóòíîñòü ïîäñåòî÷íûõ âîä ïîñëå îòëè-
âà îáðàçöîâ ñ èñïîëüçîâàíèåì êëååâ íà îñíîâå
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 4 29
Òàáëèöà 1. Âëèÿíèå ñîäåðæàíèÿ àçîòà (0–2 %)
íà âÿçêîñòü êëååâ
Êëåé
Âÿçêîñòü, ñ
0 0,4 % 1 % 2 %
ÊÒÌÀ-1 38 30 25 24
ÊÒÅÀ-1 38 32 26 25
ÊÒÌÀ-2 73 55 48 39
ÊÒÅÀ-2 73 59 53 42
Öåðåçàí 21 – – –
ÏÔ-1 27 – – –
êàðòîôåëüíîãî êðàõìàëà ìåíüøå, ÷åì ñ èñïîëü-
çîâàíèåì êëååâ íà îñíîâå êóêóðóçíîãî. Íàòó-
ðàëüíûå êðàõìàëû ïðè ýòèõ æå óñëîâèÿõ óäåð-
æèâàþòñÿ íà âîëîêíå çíà÷èòåëüíî õóæå
(ðèñ.1,á).
Èñõîäÿ èç ïîëó÷åííûõ äàííûõ, ìîæíî ñäå-
ëàòü âûâîä, ÷òî êàòèîíèðîâàííûå êëåè óìåíü-
øàþò ìóòíîñòü ïîäñåòî÷íûõ âîä, òàêæå ìóò-
íîñòü óìåíüøàåòñÿ ñ ïîâûøåíèåì ñîäåðæàíèÿ
àçîòà â êðàõìàëüíîì êëåå. Íàèìåíüøóþ ìóò-
íîñòü (74 ìã/äì3) èìååò ïîäñåòî÷íàÿ âîäà ïî-
ñëå îòëèâà îáðàçöîâ êàðòîíà ñ èñïîëüçîâàíèåì
êðàõìàëüíîãî êëåÿ êàòèîíèðîâàííîãî ÊÒÅÀ-2
ïðè ñîäåðæàíèè àçîòà 2 %.
Ñ öåëüþ èçó÷åíèÿ âëèÿíèÿ êðàõìàëüíîãî
êëåÿ (åãî ðàñõîäà è ñîäåðæàíèÿ â íåì àçîòà) íà
ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ïîêàçàòåëè îáðàçöîâ êàð-
òîíà äëÿ ïëîñêèõ ñëîåâ ãîôðèðîâàííîãî êàðòîíà
èçãîòîâëÿëèñü îòëèâêè èç ìàêóëàòóðíîé ìàññû
(ìàêóëàòóðà ìàðêè ÌÑ-5Á) ìàññîé 175 ã/ì2 ñ
èñïîëüçîâàíèåì ðàçíûõ êðàõìàëüíûõ êëååâ.
Ïîëó÷åííûå îáðàçöû èñïûòûâàëèñü â ñòàíäàðò-
íûõ óñëîâèÿõ. Îïðåäåëÿëèñü àáñîëþòíîå ñî-
ïðîòèâëåíèå ïðîäàâëèâàíèþ, ðàçðóøàþùåå
óñèëèå ïðè ñæàòèè êîëüöà â ïîïåðå÷íîì íà-
ïðàâëåíèè. Íà ðèñ.2 ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû
ýêñïåðèìåíòà.
Äëÿ ñðàâíåíèÿ ïðèãîäíîñòè ïîëó÷åííûõ
êàòèîííûõ êëååâ ÊÒÌÀ-1, ÊÒÌÀ-2 è ÊÒÅÀ-1,
ÊÒÅÀ-2 áûëè ïðîâåäåíû ýêñïåðèìåíòû ñ èñ-
ïîëüçîâàíèåì êëåÿ öåðåçàí. Îáðàçöû êàðòîíà,
èçãîòîâëåííûå ñ äîáàâëåíèåì êëååâ, êàòèîíèðî-
âàííûõ â ëàáîðàòîðèè êàôåäðû ÝèÒÐÏ, èìåþò
ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ïîêàçàòåëè, êîòîðûå íå
óñòóïàþò îáðàçöàì, èçãîòîâëåííûì ñ èñïîëüçî-
âàíèåì êëåÿ öåðåçàí.
Ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ïîêàçàòåëè îáðàçöîâ,
èçãîòîâëåííûõ èç ìàêóëàòóðíîé ìàññû ñ ïðèìå-
íåíèåì êëååâ ÊÒÌÀ-2 è ÊÒÅÀ-2 âûøå, ÷åì ñ
ïðèìåíåíèåì íåìîäèôèöèðîâàííîãî êðàõìàëü-
íîãî êëåÿ. Îáðàçöû, èçãîòîâëåííûå ñ èñïîëüçî-
âàíèåì íàòèâíûõ êðàõìàëüíûõ êëååâ, èìåþò
ñëåäóþùèå ïîêàçàòåëè: àáñîëþòíîå ñîïðîòèâëå-
íèå ïðîäàâëèâàíèþ — 403 êÏà; ðàçðóøàþùèå
óñèëèå ïðè ñæàòèè êîëüöà â ïîïåðå÷íîì íà-
ïðàâëåíèè — 182 Í. Ïîêàçàòåëè îáðàçöîâ ñ
ïðèìåíåíèåì êëååâ ÊÒÅÀ-2 âûøå, ÷åì ñ ïðèìå-
íåíèåì êëååâ ÊÒÌÀ-2.
Ñ óâåëè÷åíèåì ñîäåðæàíèÿ àçîòà â êàòèîí-
íîì êëåå ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ïîêàçàòåëè îò-
ëèâîê êàðòîíà óâåëè÷èâàþòñÿ (ðèñ.3). Èñïîëü-
çîâàíèå êàòèîííûõ êëååâ ïîçâîëÿåò äîñòè÷ü ïî-
êàçàòåëåé ìåõàíè÷åñêîé ïðî÷íîñòè âûøå àíàëî-
ãè÷íûõ ïîêàçàòåëåé îáðàçöîâ, èçãîòîâëåííûõ ñ
ïðèìåíåíèåì êëåÿ öåðåçàí. Íàèëó÷øèå ðåçóëü-
òàòû ïîëó÷åíû ïðè èñïîëüçîâàíèè êëåÿ ÊÒÅÀ-2
ïðè ðàñõîäå êëåÿ 2,5 % ñ ñîäåðæàíèåì àçîòà
1,0 %: àáñîëþòíîå ñîïðîòèâëåíèå ïðîäàâëèâà-
íèþ — 517 êÏà; ðàçðóøàþùèå óñèëèå ïðè ñæà-
òèè êîëüöà â ïîïåðå÷íîì íàïðàâëåíèè — 212 Í.
30 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 4
Ðèñ.1.Âëèÿíèå ðàñõîäà êðàõìàëüíûõ êàòèîííûõ êëååâ ñ ñî-
äåðæàíèåì àçîòà 2 % (à) è íåêàòèîííûõ (á) íà ìóòíîñòü
ïîäñåòî÷íûõ âîä ïîñëå èçãîòîâëåíèÿ îòëèâîê èç ìàêóëàòó-
ðû: 1 — ÊÒÅÀ-2; 2 — ÊÒÅÀ-1; 3 — ÊÒÌÀ-2; 4 —
ÊÒÌÀ-1; 5 — öåðåçàí; 6 — êóêóðóçíûé êðàõìàë; 7 — êàð-
òîôåëüíûé êðàõìàë; 8 — ÏÔ-1.
Ðèñ.2. Âëèÿíèå ðàñõîäà êàòèîííîãî êëåÿ íà ôèçèêî-ìåõàíè-
÷åñêèå ïîêàçàòåëè îòëèâîê êàðòîíà èç ìàêóëàòóðíîé ìàññû
(ñîäåðæàíèå àçîòà 1 %): 1 — ÊÒÅÀ-2; 2 — ÊÒÌÀ-2; 3 —
ÊÒÅÀ-1; 4 — ÊÒÌÀ-1; 5 — öåðåçàí.
Îáðàçöû êàðòîíà, ïîëó÷åííûå ñ ïðèìåíå-
íèåì ìîäèôèöèðîâàííûõ êëååâ ÊÒÌÀ-2 è
ÊÒÅÀ-2 (ðàñõîä êëåÿ 2 % îò ìàññû àáñ.ñóõ. âî-
ëîêíà), ñîîòâåòñòâóþò òðåáîâàíèÿì ÃÎÑÒ
7420-89 (Êàðòîí äëÿ ïëîñêèõ ñëîåâ ãîôðîêàð-
òîíà ìàðêè Ê-3): àáñîëþòíîå ñîïðîòèâëåíèå
ïðîäàâëèâàíèþ — íå ìåíåå 440 êÏà; ðàçðó-
øàþùåå óñèëèå ïðè ñæàòèè êîëüöà â ïîïåðå÷-
íîì íàïðàâëåíèè — íå ìåíåå 170 Í, ïðî÷íîñòü
íà èçëîì ïðè ìíîãîêðàòíûõ ïåðåãèáàõ — 30
÷.ä.ï. ïîâåðõíîñòíàÿ âïèòûâàåìîñòü âîäû ïî
Êîáá60 — íå áîëåå 35 ã/ì2).
Ïðè ïðîèçâîäñòâå êàðòîííî-áóìàæíîé ïðî-
äóêöèè áîëüøîå çíà÷åíèå èìååò ñêîðîñòü îáåç-
âîæèâàíèÿ âîëîêíèñòîé ìàññû íà ñåòêå ìàøè-
íû. Ïîñêîëüêó â ïîñëåäíèå ãîäû âñå áîëüøå
ïðîäóêöèè âûðàáàòûâàåòñÿ èç ìàêóëàòóðû, êî-
òîðàÿ ñîäåðæèò î÷åíü áîëüøîå êîëè÷åñòâî ìåë-
êèõ ÷àñòèö, âîïðîñ ñêîðîñòè îáåçâîæèâàíèÿ
ìàññû íà ñåòêå ñòàë åùå áîëåå àêòóàëüíûì. Ïî-
ýòîìó â õîäå ðàáîòû îïðåäåëÿëàñü ñêîðîñòü
îáåçâîæèâàíèÿ ìàêóëàòóðíîé ìàññû, ðàçìîëî-
òîé äî 25 �ØÐ, ïðè ðàñõîäå êëåÿ 2,5 %.
Ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé ïîêàçàëè, ÷òî
ñêîðîñòü îáåçâîæèâàíèÿ ìàêóëàòóðíîé ìàññû
èç ìàêóëàòóðû ìàðêè ÌÑ-5Á ïðè èñïîëüçîâà-
íèè êàòèîííûõ êëååâ âûøå, ÷åì ïðè èñïîëüçî-
âàíèè íåêàòèîíèðîâàííûõ êëååâ, ïðèáëèçèòåëü-
íî â 2 ðàçà. Ïðè èñïîëüçîâàíèè êëååâ ÊÒÌÀ-2 è
ÊÒÅÀ-2 íà îñíîâå êàðòîôåëüíîãî êðàõìàëà ñêî-
ðîñòü îáåçâîæèâàíèÿ ìàêóëàòóðíîé ìàññû íå-
ñêîëüêî âûøå, ÷åì ïðè èñïîëüçîâàíèè êëååâ íà
îñíîâå êóêóðóçíîãî êðàõìàëà (ÊÒÌÀ-1 è
ÊÒÅÀ-1). Âñå êàòèîíèðîâàííûå íàìè êëåè ïîêàçà-
ëè ëó÷øèå ðåçóëüòàòû ïî ñðàâíåíèþ ñ êëååì öåðå-
çàí, ïîýòîìó èõ èñïîëüçîâàíèå öåëåñîîáðàçíî è ñ
òî÷êè çðåíèÿ ñêîðîñòè îáåçâîæèâàíèÿ ìàññû.
Ïî ðåçóëüòàòàì èññëåäîâàíèé áûëà ïðîèç-
âåäåíà ìàòåìàòè÷åñêàÿ îáðàáîòêà ðåçóëüòàòîâ
ðàáîòû ñ öåëüþ ïîëó÷åíèÿ ïðîãíîçà ïðîâåäåíèÿ
ýêñïåðèìåíòîâ â äàëüíåéøåì. Îíà ïðîâîäèëàñü
ñ ïîìîùüþ ïîëíîãî ôàêòîðíîãî ýêñïåðèìåíòà.
Ýòîò ìåòîä äàåò âîçìîæíîñòü ïîëó÷èòü ìàòåìà-
òè÷åñêîå îïèñàíèå èññëåäóåìîãî ïðîöåññà â íå-
êîòîðîé îáëàñòè ôàêòîðíîãî ïðîñòðàíñòâà, êî-
òîðîå ëåæèò âîêðóã âûáðàííîé òî÷êè ñ êîîðäè-
íàòàìè (Õ1, Õ2, ..., Õk).
Ñóùíîñòü ôàêòîðíîãî ýêñïåðèìåíòà çàêëþ-
÷àåòñÿ â îäíîâðåìåííîì âàðüèðîâàíèè âñåõ
ôàêòîðîâ ïðè åãî ïðîâåäåíèè ïî îïðåäåëåííîìó
ïëàíó, ïðåäñòàâëåíèè ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè
(ôóíêöèè îòêëèêà) â âèäå ëèíåéíîãî ïîëèíîìà
è èññëåäîâàíèè ïîñëåäíåãî ìåòîäàìè ìàòåìàòè-
÷åñêîé ñòàòèñòèêè.
Ïîëíûé ôàêòîðíûé ýêñïåðèìåíò âêëþ÷àåò
âñå âîçìîæíûå êîìáèíàöèè ôàêòîðîâ äëÿ âû-
áðàííîãî êîëè÷åñòâà óðîâíåé. Ïðè äâóõ óðîâ-
íÿõ êîëè÷åñòâî îïûòîâ áûëî N = 2k (â íàøåì
ñëó÷àå 22) [4]. Óðîâíè è èíòåðâàëû âàðüèðîâà-
íèÿ ïðåäñòàâëåíû â òàáë.2.
Ïîñêîëüêó êà÷åñòâî ïîëó÷åííîãî ïðîäóê-
òà áîëüøå âñåãî çàâèñèò îò ôèçèêî-ìåõàíè÷å-
ñêèõ ïîêàçàòåëåé âîëîêíèñòûõ îáðàçöîâ, íà-
ìè îïðåäåëÿëèñü ñëåäóþùèå ïîêàçàòåëè (äëÿ
îáðàçöîâ ñ èñïîëüçîâàíèåì êëåÿ ÊÒÅÀ-2):
ìóòíîñòü ïîäñåòî÷íûõ âîä (Y1), àáñîëþòíîå
ñîïðîòèâëåíèå ïðîäàâëèâàíèþ (Y2), ðàçðó-
øàþùåå óñèëèå ïðè ñæàòèè êîëüöà â ïîïåðå÷-
íîì íàïðàâëåíèè (Y3).
Ìàòåìàòè÷åñêîå îïèñàíèå èññëåäóåìîãî ïðî-
öåññà áóäåì èñêàòü â âèäå óðàâíåíèÿ ðåãðåññèè:
Y = b0 + b1 õ1 + b2 õ2 + b3 õ3 + …,
ãäå Y — çíà÷åíèå ïàðàìåòðà îïòèìèçàöèè, ïðå-
äóñìîòðåííîå óðàâíåíèåì; b0–b3 — êîýôôèöè-
åíòû óðàâíåíèÿ ðåãðåññèè; õ1–õ3 — êîäèðîâàí-
íûå çíà÷åíèÿ ôàêòîðîâ.
Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 4 31
Òàáëèöà 2. Óñëîâèÿ ðåàëèçàöèè ýêñïåðèìåíòà
äëÿ ìàòðèöû ÏÔÝ 22
Òåõíîëîãè÷åñêèå
ïàðàìåòðû
Ôàêòîðû
Õ³
Óðîâíè âàðüèðîâàíèÿ Èíòåð-
âàë âàðü-
èðîâàíèÿ
�Õ³
íèæíèé
(–1)
íóëåâîé
Õ0
âåðõ-
íèé
(+1)
Ñîäåðæàíèå àçîòà
â êðàõìàëå, %
Õ1 0 0,5 1 0,5
Ðàñõîä êðàõìàëü-
íîãî êëåÿ, %
Õ2 0,1 1,3 2,5 1,2
Ðèñ.3.Âëèÿíèå ñîäåðæàíèÿ àçîòà â êàòèîííîì êëåå íà îñ-
íîâíûå ôèçèêî-ìåõàíè÷åñêèå ïîêàçàòåëè îòëèâîê èç ìàêó-
ëàòóðíîé ìàññû (ðàñõîä êëåÿ 1 %): 1 — ÊÒÅÀ-2; 2 —
ÊÒÌÀ-2; 3 — ÊÒÅÀ-1; 4 — ÊÒÌÀ-1.
 ðåçóëüòàòå ìàòåìàòè÷åñêîé îáðàáîòêè ïî-
ëó÷åíû óðàâíåíèÿ ðåãðåññèè, êîòîðûå àäåêâàò-
íî îïèñûâàþò ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå â çà-
âèñèìîñòè îò îñíîâíûõ ïåðåìåííûõ ôàêòîðîâ
ïðîöåññà äëÿ îáðàçöîâ ñ èñïîëüçîâàíèåì êëåÿ
ÊÒÅÀ-2:
Y1 = 79,602 + 0,53454 x1 – 10,127 x2 –
– 0,10308 x1 x2 + 4,2429 x12 + 7,4372 x22;
Y2 = 450,34 + 24,659 x1 + 22,813 x2 –
– 0,27313 x1 x2 + 1 x12 – 16,047 x22;
Y3 = 192,48 + 8,0185 x1 + 6,9881 x2 +
+ 0,12335 x1 x2 – 0,42857 x12 – 1,9782 x22.
Áûëà òàêæå âûïîëíåíà ìíîãîêðèòåðèàëü-
íàÿ îïòèìèçàöèÿ. Äëÿ åå ïðîâåäåíèÿ èñïîëüçî-
âàëè ìåòîä Ãàóññà—Çåéäåëÿ. ×èñëî èñõîäíûõ
ïåðåìåííûõ — 6; íà÷àëüíûé øàã — 0,1; òî÷-
íîñòü — 0,0001.
Îãðàíè÷åíèå: –1 < x1 < 1; –1 < x2 < 1.
Íà÷àëüíàÿ òî÷êà: x1 = 0; x2 = 0.
Íà îñíîâå ïîëó÷åííûõ äàííûõ ïîñòðîåíà
äèàãðàììà îïòèìàëüíîñòè (ðèñ.4), íà êîòîðîé
ïðåäñòàâëåíà îáëàñòü îïòèìàëüíûõ çíà÷åíèé
(îáîçíà÷åííàÿ øòðèõîâêîé).  ýòîé îáëàñòè ëå-
æèò ðàññ÷èòàííîå ïðîãðàììîé çíà÷åíèå îïòèìó-
ìà Yîïò = 0,79059, à òàêæå ðàññ÷èòàííûå çíà÷å-
íèÿ ôóíêöèè êàæäîãî èç èñõîäíûõ ïàðàìåòðîâ,
êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ íàèëó÷øèìè â òî÷êå îïòèìó-
ìà.  ðåçóëüòàòå ïîëó÷åíà òî÷êà îïòèìóìà:
x1 = 1,49; x2 = 2. Çíà÷åíèÿ îïòèìóìà Yîïò =
0,79059. ×èñëî âû÷èñëåíèé çíà÷åíèé ôóíêöèè
— 108. Çíà÷åíèÿ ôóíêöèé â òî÷êå îïòèìóìà:
Y1 = 73,315; Y2 = 527,81; Y3 = 216,47.
Âûâîäû
Íà îñíîâå êóêóðóçíîãî è êàðòîôåëüíîãî
êðàõìàëîâ ïîëó÷åíû ìîäèôèöèðîâàííûå êëåè
ÊÒÌÀ-1 è ÊÒÌÀ-2, ÊÒÅÀ-1 è ÊÒÅÀ-2 ñ ñîäåð-
æàíèåì àçîòà 0,4, 1 è 2 %. Ïðèìåíåíèå ýòèõ êëå-
åâ äàåò âîçìîæíîñòü çíà÷èòåëüíî ñíèçèòü ìóò-
íîñòü ïîäñåòî÷íûõ âîä. Ñ ïîìîùüþ ïîëó÷åííûõ
êëååâ ìîæíî äîñòè÷ü ïîêàçàòåëåé ìåõàíè÷åñêîé
ïðî÷íîñòè êàðòîíà äëÿ ïëîñêèõ ñëîåâ ãîôðîêàð-
òîíà âûøå, ÷åì ïðè èñïîëüçîâàíèè êëåÿ öåðåçàí.
Èñïîëüçîâàíèå êðàõìàëüíûõ êàòèîííûõ êëååâ
ïîçâîëÿåò óâåëè÷èòü ñêîðîñòü îáåçâîæèâàíèÿ
ìàññû íà ñåòêå áóìàãîäåëàòåëüíîé ìàøèíû.
Ïîëó÷åíû óðàâíåíèÿ ðåãðåññèè äëÿ êàæäî-
ãî èç èñõîäíûõ ïàðàìåòðîâ, êîòîðûå àäåêâàòíî
îïèñûâàþò ïðîöåññ.
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
1. ×àóñåð Ì.Ã., Ñàìñîíîâà Ò.Â., Ëàïèí Â.Â. Èñïîëü-
çîâàíèå êàòèîííîãî ïîëèêîìïëåêñà êðàõìàëà â
ïðîèçâîäñòâå áóìàãè // Áóìàæ. ïðîì-ñòü. —
1990. — ¹ 3. — Ñ. 12–13.
2. Óèñòëåð Ð.Ë., Ïàøàëü Ý.Ô. Õèìèÿ è òåõíîëîãèÿ
êðàõìàëà. — Ì. : Ïèù. ïðîì-ñòü, 1985. — 360 ñ.
3. Ãîðáà÷åâ Å.À., Âàñèëüåâ Â.Ñ. Èññëåäîâàíèÿ íîâûõ
ôëîêóëÿíòîâ äëÿ âîäîïîäãîòîâêè // Èçâ. âóçîâ.
Ñòðîèòåëüñòâî. — 1997. — ¹ 8. — Ñ. 87–89.
4. Áîíäàðü À.Ã., Ñòàòþõà Ã.À., Ïîòÿæåíêî È.À.
Ïëàíèðîâàíèå ýêñïåðèìåíòà ïðè îïòèìèçàöèè
ïðîöåññîâ õèìè÷åñêîé òåõíîëîãèè. Àëãîðèòìû è
ïðèìåðû. — Êèåâ : Âûùà øê., 1980. — 264 ñ.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 20.05.09
32 Ýíåðãîòåõíîëîãèè è ðåñóðñîñáåðåæåíèå. 2010. ¹ 4
Ðèñ.4. Äèàãðàììà îïòèìàëüíîñòè.
The Cationic Starches Influence on Fiber
in Cardboard Products Manufacture
Antonenko L.P., Bilan A.D., Skladannyj D.M.
National Technical University of Ukraine «KPI», Kiev
The method of starch glue on the basis of corn and potato starch modification is devel-
oped. The obtained cationic starch glues of KTEA-1, KTMA-1 and KTEA-2, KTMA-2
types for cardboard samples preparation for flat layers of corrugated cardboard are applied.
It is displayed that obtained glues application allows to increase the physical and mechani-
cal indexes of cardboard and to decrease west waters turbidity. Also obtained glues appli-
cation allows to increase the pulp on the wire dehumidification process velocity.
Key words: recycling paper, cardboard, glues modification.
Received May 20, 2009
|