УДК 676.26 Зависимость свойств коробочного картона от условий его нолучения Студент 4 группы 5 курса Шапель О.Е. Научный руководитель - Бондаренко Ж.В. Белорусский государственный технологический университет г. Минск Целью данной работы являлось изучение свойств коробочного картона в зависимости от вида и расхода гидрофобизирующего компонента, а также температуры сушки. Коробочный картон используется для тароупаковочных целей и имеет важное значение в народном хозяйстве развитых стран. На долю тароупаковочного картона приходится более 70% производимого в мире картона, поэтому улучшение качества данного вида продукции и совершенствование технологии его производства является актуальным вопросом. В Республике Беларусь картон для изготовления коробок изготавливается по ТУ РБ 00280146.031­ 98. В соответствии с данными техническими условиями в зависимости от назначения и показателей качества картон может изготавливаться марок КТ (для изготовления тары с печатью и без), КВС (для изготовления внутренних слоев спичечных коробок) и МК (мелованный картон для упаковочной тары). Для производства коробочного картона в качестве волокнистого полуфабриката используется преимущественно макулатура. Свойства картона во многом определяются его композиционным составом и параметрами технологического процесса. Важное значение при этом имеет процесс проклейки картона, который может осуществляться с использованием различных гидрофобизирующих компонентов в кислой или нейтральной средах. Поэтому в работе было изучение влияние вида и расхода гидрофобизирующего компонента на свойства коробочного картона. В лабораторных условиях были получены образцы картона массой одного метра квадратного 200 г. В качестве волокнистого полуфабриката использовали макулатуру со степенью помола 45 °ШР. Для гидрофобизации образцов использовали клеи канифольные модифицированные марки ТМ и ТМВС-2Н, которые вводили в размолотую макулатурную массу в виде гидродисперсий в количестве 0 ,0 - 2 ,5% от абсолютно сухого волокна (а.с.в.). Для осаждения клея на волокне применяли коагулянт - раствор сульфат алюминия, его дозирование осуществляли до pH массы 4,5-5,0 для клея ТМ и до pH 7,0-7,5 для клея ТМВС- 2Н. Образцы картона изготавливали на листоотливном аппарате и после их сушки и кондиционирования по стандартным методикам определяли разрушающее усилие в сухом и влажном состояниях, удлинение до разрыва в сухом состоянии, впитьшаемость при одностороннем смачивании картона. Полученные результаты представлены в таблице. Таблица - Влияние вида и расхода клея на свойства картона Наименование показателей Расход клея, % от а.с.в. 0 , 0 0,5 1 , 0 1,5 2 , 0 2,5 Клей ТМ Разрушающее усилие, Н: - в сухом состоянии 2 2 24 27 33 35 28 - во влажном состоянии 2,4 2,5 2,7 3,2 4,5 4,1 Удлинение до разрыва в сухом состоянии, мм 3,3 2,9 2 , 6 2 , 2 2 , 0 1,5 Впитываемость при одностороннем смачивании, г/м^ 2 2 0 131 118 109 1 0 0 75 Клей ТМВС-2Н Разрушающее усилие, Н: - в сухом состоянии 2 2 32 45 58 56 43 - во влажном состоянии 2,4 3,5 3,6 4,1 4,3 4,5 Удлинение до разрыва в сухом состоянии, мм 3,3 2 , 6 2,4 2 , 2 1,9 2,4 Впитываемость при одностороннем смачивании, г/м^ 2 2 0 148 1 2 2 106 98 80 Как видно из представленных данных, при увеличении расхода гидрофобизирующих компонентов увеличивается прочность картона. Максимальное разрушающее усилие образцов картона достигается при расходе клея ТМ в количестве 2,0% от а.с.в. и клея ТМВС-2Н в количестве 1,5% от а.с.в. При увеличении расхода гидрофобизирующего компонента свыше указанных пределов прочность образцов картона имеет тенденцию к снижению. Это может быть объяснено, вероятно, преобладанием отрицательного влияния клеевых частиц на образование межволоконных сил связей в картонном полотне над положительным их влиянием - установлением связи ме5вду волокнами целлюлозы через координационную связь с ионами алюминия. Увеличение расхода клея в композиции картона приводит к снижению его удлинения до разрыва в сухом состоянии. Данный показатель снижается более чем на 40% при использовании исследуемых клеев. 225 Вероятно, это связано с тем, что гидрофобизирующий компонент влияет на гибкость волокон и снижает силы связи между волокнами, что и приводит к снижению показателя удлинения. Введение в композицию коробочного картона клеев ТМ или ТМВС-2Н приводит к повьппению гидрофобные свойств. Об этом свидетельствует показатель впитываемости при одностороннем смачивании, который снижается от 220 до 75 г/м при использовании клея ТМ и от 220 до 80 г/м при использовании клея ТМВС-2Н. Объяснить повышение гидрофобности образцов коробочного картона с введением в композицию клея можно увеличением количества гидрофобных преград, создаваемых клеевыми частицами на поверхности волокон при их осаждении. В работе было изучено также влияние температуры сушки на основные показатели качества картона; температуру сушки образцов картона изменяли от ПО до 140°С. Полученные результаты показали, что в изученном интервале температура сушки не оказывает значительного влияния на прочностные и гидрофобные свойства картона. Разрушающее усилие картона в сухом состоянии возрастает на 7-10 Н, впитываемость при одностороннем смачивании снижается не более чем на 5%. Однако при этом удлинение образцов в сухом состоянии снижается в 2 раза. Таким образом, проведенные исследования показали, что для проклейки коробочного картона могут использоваться в качестве гидрофобизирующих компонентов клеи ТМВС-2Н и ТМ с расходом не более 2% от а.с.в. При использовании данных клеев картон имеет сопоставимые показатели гидрофобности, но в случае использования клея ТМВС-2Н обладает большей прочностью в сухом состоянии. При этом проклейка массы осуществляется в нейтральной среде (pH массы 7,0-7,5), что имеет положительный экологический аспект. Температура сушки картона в интервале 110-140°С не оказьшает значительного влияния на его свойства независимо от используемого клея, но приводит к дополнительным энергетическим затратам, что экономически нецелесообразно. Поэтому, с нашей точки зрения, для производства коробочного картона целесообразнее применять клей ТМВС-2Н. 226