Важную роль при производстве высококачественных видов бумаги и картона играет процесс диспергирования, который протекает на стадии роспуска применяемых видов волокнистого сырья. Отсутствие научно обоснованных технологических режимов процесса диспергирования, обеспечивающих получение однородных волокнистых суспензий, обусловливает необходимость проведения в этом направлении исследования, результаты которого представляют научный и практический интерес. Установлены закономерности влияния основных технологических факторов на стадии роспуска волокнистого сырья в водной среде на степень диспергирования волокон, полученных из широко применяемого волокнистого сырья, к числу которых относятся первичные (целлюлозные), вторичные (макулатурные) и синтетические. Результаты исследования позволили установить, что управляемыми технологическими факторами являются концентрация волокнистой суспензии, частота вращения ротора в диспергирующем оборудовании и продолжительность его механического воздействия на волокнистое сырье в водной среде. Диапазон изменения этих параметров соответствовал техническим характеристикам применяемого производственного оборудования. Основное внимание обращено на концентрацию волокнистых суспензий (изменяли от 1 до 6%) и частоты вращения ротора (увеличивали от 1500 до 4500 мин–1). Установлено, что разработанный технологический режим диспергирования волокнистого сырья является энергосберегающим, о чем свидетельствует сокращение продолжительности стадии роспуска в 2–3 раза

Разработана методика определения степени термоокислительной деструкции смоляных кислот канифоли в зависимости от условий процесса термоокисления. Определена динамика накопления окисленных веществ канифоли в зависимости от природы катиона металла переменной валентности. Установлено, что наибольшая скорость накопления окисленных веществ наблюдается в присутствии катионов Со{2+}, а наименьшая – в присутствии катионов Cr{3+}. Установлено, что процесс термоокисления, протекающий при температуре 220°С в течение 5 ч, усиливается в присутствии катионов металлов переменной валентности, что приводит к ухудшению физико-химических свойств канифоли. Об этом свидетельствуют уменьшение кислотного числа канифоли на 20,7 мг KОН/г, увеличение ее йодного числа на 20,0 г J[2]/100, повышение температуры размягчения на 7,4°С и ухудшение цветности на 7–8 эталонов цветности.

Установлено, что замена в рецептуре меловальных паст «комплекса» природных связующих веществ, в состав которого входят крахмал окисленный (1,0–3,0 мас. ч.), натрийкарбоксиметилцеллюлоза (0,5–1,0 мас. ч.) и казеиновый клей (1,0–3,0 мас. ч.), на одно синтетическое – карбамидиформальдегидный олигомер КФО, впервые синтезированный на кафедре химической переработки древесины БГТУ, позволяет улучшить свойства мелованных видов бумаги и картона на 3–8%. Об этом свидетельствуют улучшение их белизны на 1–4%, повышение гладкости на 4–13 с, увеличение стойкости поверхности к выщипыванию на 0,1–0,2 мм и возрастание прочности (разрывной длины и сопротивления излому на 50–130 м и 1–2 ч. д. п. соответственно). При этом гидрофобность мелованных видов бумаги и картона, характеризуемой впитываемостью при одностороннем смачивании, снижается на 2–3 г/м2. Показано, что количество КФО в рецептуре меловальной пасты не превышает содержания традиционно используемого природного «комплекса» и находится в пререлах 2,5–7,0 мас. ч. Применение КФО дополнительно позволяет исключить антисептик (0,10–0,20 мас. ч.) из рецептуры меловальной пасты, что обусловлено отсутствием в ней природного «комплекса». Меловальные пасты, содержащие КФО, имеют свойства, удовлетворяющие современным требованиям: вязкость по ВЗ-4 – 13–17 с, содержание сухих веществ – 50–54% и рН – 9,0–10,5. Применение синтетических связующих веществ вместо природных позволяет развивать перспективное направление в технологии мелования бумаги и картона, основанное, во-первых, на снижении массоемкости нанесенного покрытия и, во-вторых, на экономии связующих веществ в рецептурах меловальных паст за счет повышения их функциональных свойств.

Окисленные смоляные кислоты канифоли имеют различную степень окисления. Повышение температуры нагрева, наличие в реакционной смеси катионов металлов переменной валентности, присутствие кислорода и следов влаги – все это способствует повышению содержания окисленных веществ и переходу их в высшую стадию продуктов окисления, что отражается на качественном и количественном составе продуктов окисления смоляных кислот канифоли.

В условиях филиала «Добрушская бумажная фабрика «Герой труда» ОАО «Управляющая компания холдинга «Белорусские обои», подведомственного концерну «Беллесбумпром», выпущено 483 т бумажной и картонной продукции с использованием новой отечественной полиамидной смолы, обладающей бифункциональными свойствами (первое – гидрофобизирующее, второе – упрочняющее). Бифункциональные свойства полиамидной смоле придают присутствующие в ее составе смоляные кислоты С19Н29СООН, оказывающие гидрофобизирующее действие на бумагу и картон, и положительно заряженные азотсодержащие группы –NH2 и –NH–, способствующие образованию дополнительных межволоконных связей в бумажных массах, что приводит к упрочнению бумаги и картона. Установлено, что полиамидная смола способна полностью заменить широко используемые упрочняющие вещества (Hi-Cat, Floures 150, Neitrostrenght PA 13 и др.) и сэкономить 8–15% синтетических эмульсий на основе димеров алкилкетенов (Fennosize KD 225 YP, AKD-KV-150 HP и др.), оказывающих на структуру бумаги и картона гидрофобизирующее действие. В производственных условиях подтверждены результаты лабораторных исследований. Показано, что полиамидная смола (товарный продукт «ПроХим DUO») позволяет производить бумагу для гофрирования марки Б-2 и картон для плоских слоев гофрированного картона марки КПСБ с требуемой гидрофобностью и прочностью при пониженных расходах гидрофобизирующего (Fennosize KD 225 YP или AKD-KV-150 HP) и упрочняющего (Hi-Cat) веществ. Эти виды бумажной и картонной продукции используют для изготовления различных видов гофрированного картона, из которых получают высококачественные упаковочные изделия в виде ящиков