Целлюлоза – моя дипломная работа.

С увеличением в композиции содержания базальтовых волокон сопротивление потоку воздуха непрерывно возрастает. Это объясняется созданием базальтовыми волокнами более мелкопористой (следовательно, более плотной структуры), чем целлюлозными волокнами, в результате чего максимальный диаметр пор в бумаге уменьшается по мере увеличения в ней содержания базальтовых волокон. Оптимальное содержание базальтовых волокон в фильтровальной бумаге составляет 40-50%.

Асбестовые волокна обладают рядом ценных бумагообразующих свойств, обеспечивающих возможности их использования при изготовлении многих специальных технических видов бумаги и картона. Они способны расщепляться на тонкие волоконца и образовывать лист бумаги или картона. Однако бумага, полученная из одних лишь волокон асбеста, обладает низкой механической прочностью, которая может быть существенно повышена путем введения в композицию волокон целлюлозы соответствующих связующих (крахмала, жидкого стекла, латексов и др.).

Асбестовые волокна характеризуются высокими термо- и огнестойкостью, низкой электропроводностью, адсорбционной способностью, стойкостью к агрессивным средам, способностью к набуханию. Их успешно используют для изготовления фильтровальных, электро- и термоизоляционных, а также негорючих декоративных материалов. Хотя добавка целлюлозы к волокнам асбеста повышает механическую прочность изготовляемого материала, но при этом одновременно снижается его термо- и огнестойкость.

Поверхностно-активные свойства асбестовых волокон характеризуются развитой удельной поверхностью и электрокинетическим потенциалом. Природный асбест в водной среде набухает и под влиянием механических воздействий расщепляется на тонкие волоконца с одновременным увеличением удельной поверхности, определяющей адсорбционную способность изготовляемого материала. Адсорбционная способность находится в прямо пропорциональной зависимости от удельной поверхности волокнистого материала. В природных волокнах асбеста содержится значительное количество посторонней породы и пыли, удельная поверхность которых очень мала. Их присутствие ухудшает свойства асбеста, в том числе и адсорбционные.

По данным французских источников, в Японии разработана широкая программа увеличения производства бумаги из синтетических волокон. По некоторым сведениям, предполагается, что к 2000 г. в Японии выпуск бумаги из синтетических материалов составит 40-50% от общего выпуска бумаги в этой стране.

В числе применяемых в Японии способов изготовления бумаги из синтетических материалов необходимо отметить также уже упомянутый выше способ использования для этой цели пленок полимеров с приданием им свойств, характерных для бумаги: непрозрачности, восприимчивости к печатным краскам и др. С этой целью пленку при ее изготовлении подвергают растяжению в двух взаимно перпендикулярных направлениях, после чего ее покрывают суспензией, содержащей белые пигменты. Это покрытие с использованием методов химической обработки осуществляют таким образом, чтобы придать пленке непрозрачность и микрошероховатую поверхность, способствующую хорошему закреплению печатной краски. Одновременно устраняются заряды статического электричества, которые возникают на поверхности пленки в процессе ее изготовления. Изменяя технологию химической обработки, можно придать поверхности синтетического материала различную степень лоска и непрозрачности. Непрозрачность подобного рода особой синтетической бумаги может быть достигнута и другими способами, например введением в массу специальных добавок в процессе производства полимеров (полипропилена или полиэтилена) либо при экструзии пленки.

Изготовленная указанным способом синтетическая бумага обладает наряду с другими ценными свойствами также стабильностью размеров при увлажнении, т. е. практически нулевой линейной деформацией. Благодаря этому она особо рекомендуется для использования при многокрасочной офсетной печати, в особенности односторонней. При этом краска на ней высыхает значительно быстрее, чем на обычной бумаге из растительных волокон.

Выпускаемые в настоящее время синтетические виды бумаги могут быть подразделены на две основные группы: виды бумаги из синтетических волокон и на основе пластической пленки. Вторая группа синтетических видов бумаги используется в основном для замены писчих и применяемых для печати видов бумаги. Бумага этой группы изготовляется не на обычном бумагоделательном оборудовании, а получается либо непосредственно в результате процесса экструзии, либо путем последующей поверхностной обработки пленки.

Надлежащие бумагоподобные свойства придаются пленке различными способами: путем введения в ее композицию пигментов и наполнителей, нанесением микропористого поверхностного слоя с приданием поверхности по желанию глянцевитости или матовости и различной степени прозрачности, обработкой поверхности коронным разрядом, что сообщает ей хорошую способность восприятия печатной краски, и другими способами.

Пленочная бумага изготовляется из полиэтилена полипропилена, полистирола и других синтетических полимеров. Один из видов пленочной синтетической бумаги состоит из полисти-рольной основы, покрытой с обеих сторон полиэтиленом.

Производство подобных видов синтетической бумаги получило наибольшее распространение в Японии. Изготовляются они также в США, Англии, ФРГ и в других странах.

Хорошо себя зарекомендовала синтетическая бумага типа бумажной кальки. Применяется высококачественная мелованная бумага на основе пленки с отличными печатными свойствами. Известно применение синтетической пленочной бумаги и тонкого картона типа пенопласта. Такой материал, отличающийся высокими амортизационными свойствами, хорошо прилегает к поверхности, имеет высокие печатные свойства и при одинаковой массе 1 м2 за счет большей толщины отличается повышенной жесткостью. Синтетические пленочные виды бумаги благодаря своей прочности, влагостойкости, стабильности размеров и другим ценным свойствам используются в регистрирующих приборах и электронно-вычислительных машинах, в качестве писчей, картографической, различных видов бумаги для печати, а также мешочной и оберточной видов бумаги.

Так как применение ряда синтетических полимеров и синтетических волокон способствует упрочнению бумаги и повышению ее долговечности, оказалось целесообразным их использование для изготовления различных видов реставрационной бумаги. В настоящее время благодаря успехам химии высокомолекулярных соединений удалось выбрать некоторые полимерные материалы, применение которых наиболее полно удовлетворяет требованиям, предъявляемым к реставрационной бумаге различного назначения.

Для оценки долговечности бумаги, содержащей в своем составе синтетические и искусственные полимеры, стал не пригодным широко используемый метод теплового искусственного старения обычной бумаги, так как при этом над процессом деструкции материалов преобладает структурирование, часто характеризуемое увеличением показателей механической прочности.

В основу нового метода оценки долговечности подобных материалов положено ускоренное старение бумаги под влиянием механической нагрузки с осуществлением расчета долговечности согласно термофлуктуационной теории прочности С. Н. Журкова. Подробные сведения по этому вопросу читатель найдет в работе.

Из искусственных волокон, которые могут быть использованы для изготовления бумаги, известны вискозные волокна, отличающиеся относительной дешевизной, легко диспергируемые в воде и образующие равномерные суспензии с водными взвесями волокон целлюлозы. Получение бумаги из вискозных волокон или из смеси этих волокон с целлюлозными волокнами возможно на обычных бумагоделательных машинах, а также на оборудовании, предназначенном для изготовления бумаги сухим способом.

Фибриллирование вискозных волокон может быть достигнуто путем регулируемого их предварительного гидролиза с использованием для этой цели 10%-ного раствора серной кислоты. Так, вискозные волокна со степенью полимеризации 370 вообще не фибриллируются. Гидролизованные же вискозные волокна со степенью полимеризации 135-160 легко поддаются фибриллированию. При дальнейшем снижении гидролизом степени полимеризации вискозных волокон последние вновь теряют способность фибриллироваться.

Текстрил применяется в электропромышленности для получения электроизоляционных материалов, в химической промышленности для фильтрации химикатов. Из него делают также картографическую бумагу, бумагу для денежных знаков и самопишущих приборов, основу для мелования и др.

Новые сведения об использовании синтетических волокон в производстве бумаги, в частности в производстве электроизоляционных видов бумаги, содержатся в работе. Несмотря на то, что в последнее время некоторые страны (Франция, Япония) при изоляции кабелей, работающих в условиях низких и средних напряжений, полностью (или почти полностью) отказались от бумажной изоляции и перешли к использованию пластмассовой изоляции, тем не менее на длительную перспективу конкурентоспособной будет оставаться бумажная изоляция с содержанием волокон целлюлозы, а для изоляции кабелей — комбинированные или многослойные электроизоляционные материалы, сочетающие свойства целлюлозных и синтетических волокон. Последние должны быть предварительно равномерно разрезаны на оптимальную длину.

Кабельная бумага, состоящая из целлюлозных и синтетических (полипропиленовых) волокон, пригодна к практическому использованию как при низкой (77 К), так и при высокой (373 К) температурах. Подобная бумага способна впитывать жидкие диэлектрики. Она значительно дешевле диэлектрических материалов, изготовляемых исключительно из синтетических высокомолекулярных соединений и минеральных волокон.

При использовании односеточных столовых бумагоделательных машин рекомендуется сеточный стол с наклонной сеткой. При этом вырабатывается двухслойная бумага, нижний слой которой состоит из смеси целлюлозных и полипропиленовых волокон, а второй (получаемый наливом на нижний) — из волокон одной лишь небеленой сульфатной целлюлозы. В такой кабельной бумаге целлюлозный слой является упрочняющим, а слой с содержанием полипропиленовых волокон обеспечивает надлежащие диэлектрические свойства. Комплекс необходимых свойств бумаги достигается пропуском готовой бумаги через горячий каландр.