Долговечность и биостойкость бумаги

  Главная      Учебники - Производство бумаги     Технология бумаги (Фляте Д.М.) - 1988 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  .. 

 

 

§ 70.

ОСОБЫЕ СВОЙСТВА БУМАГИ



Долговечность и биостойкость бумаги

 

 С течением времени бумага, изготовленная из растительных волокон, стареет. Этот процесс необратим и сопровождается изменением химического состава бумаги и уменьшением ее механической прочности. При длительном процессе естественного старения бумаги волокна ее становятся ломкими. Старинные образцы бумаги, если они не реставрированы, могут буквально рассыпаться в руках. Некоторые виды бумаги, особенно содержащие в композиции древесную массу, заметно изменяют свой цвет — желтеют. Точно так же может быстро изменить свой цвет при воздействии световых лучей бумага окрашенная или с подцветкой несветостойкими красителями.

Старение бумаги — весьма сложный процесс, природа которого еще недостаточно выяснена, так как на ход этого явления

влияют многочисленные переменные факторы, в первую очередь род и химический состав используемых для изготовления бумаги волокнистых материалов, проклеивающих, наполняющих и окрашивающих веществ, pH среды (водная вытяжка), условия хранения бумаги (относительная влажность и температура окружающего воздуха, характер изменений этих переменных, степень воздействия на бумагу световых лучей), факторы, вызывающие микробиологическое разрушение составных частей бумаги.

Изменения, которые происходят в бумаге под влиянием ее старения, как принято считать, являются результатом совокупности указанных выше воздействий на бумагу и происходящих реакций окисления кислородом окружающего воздуха, а также гидролиза под действием влаги.

Скорость гидролитической деструкции обычно выше, чем окислительной. Как установлено, совместное действие кислорода и воды обнаруживает эффект синергизма, выражающийся в более высокой активности, чем это следовало бы ожидать из суммарного воздействия этих двух факторов. В процессе старения уменьшается степень полимеризации целлюлозы и повышается содержание низкомолекулярных фракций с карбоксильными и карбонильными функциональными группами.

Как это ни парадоксально, но с развитием техники все большее количество выпускаемой в мире бумаги отличается пониженной долговечностью. Объясняется это прежде всего применением дешевых и малодолговечных полуфабрикатов: древесной массы, сульфитной целлюлозы высокого выхода, полуцел-люлозы, химической и термомеханической древесной массы.

Термостойкость — один из основных показателей, характеризующих долговечность материала. Общепринятые методы определения долговечности бумаги и многих других материалов основаны на испытании их свойств при искусственном старении в термостате с повышенной температурой.

Одной из причин разрушения бумаги является поглощение ею сернистого газа, находящегося в воздухе, и накопление в бумаге сульфатов и свободной серной кислоты вследствие каталитического действия некоторых катионов золы волокон, особенно железа, марганца, меди и кобальта.

О старении бумаги судят по показателю сопротивления бумаги излому. Повышенная кислотность водной вытяжки бумаги, выражаемая в единицах pH,— один из основных факторов, вызывающих ускоренное старение бумаги. Именно поэтому для выработки долговечных документных видов бумаги рекомендуется проклеивать бумагу в слабощелочной или в нейтральной среде с использованием в качестве проклеивающих веществ димеров алкилкетена и алюмината натрия. Некоторые наполнители, особенно мел, снижают активную кислотность бумаги и служат в качестве буфера и стабилизатора при ее старении.

Повышенные показатели термостойкости и долговечности обнаруживают образцы бумаги, изготовленные из сульфатной хвойной целлюлозы, хлопковой и льняной массы, а также некоторых видов синтетических волокон (поливинилспиртовых, найлоновых и др.).

Для сохранности бумаги и придания ей некоторых особых свойств служит показатель биостойкости, т. е. стойкости к проявлениям жизнедеятельности микроорганизмов и насекомых. Понятие «биоцидная бумага» является собирательным. Оно объединяет различные виды бумаги, обладающей способностью убивать бактерии (бактерицидная), плесневые грибы (фунгицидная) и насекомых (инсектицидная). Каждый, из биоцидных видов бумаги может обладать одним, двумя или всеми тремя указанными свойствами.

В условиях тропического климата, т. е. при повышенной температуре и относительной влажности окружающего воздуха, на бумаге и картоне наиболее интенсивно развиваются плесневые грибы и бактерии. В этих условиях проявляют также высокую активность тропические насекомые, особенно термиты, вызывающие сильное разрушение бумаги. Поэтому бумажная продукция, предназначенная для длительного хранения в условиях тропического климата, должна обладать биоцидными свойствами.

Все виды бумаги, которые используются в архивах и музеях и служат для многолетнего хранения документов, книг, чертежей, фотографий, должны быть биостойкими.

Одно из основных назначений биоцидных видов бумаги — упаковка различных пищевых продуктов, предназначенных для длительного хранения: масла, маргарина, сыра, мяса, копченой рыбы и выпечных изделий.

В связи с широким распространением за последнее время бумажной тары под молоко предъявляются определенные требования к биостойкости и этой бумаги. В ряде случаев бумажные мешки должны обладать биоцидными свойствами. В таких мешках без опасения их повреждений грызунами, жучками и другими вредителями можно хранить муку, крупу, сахар. Зимнюю одежду можно хранить в молезащитных мешках, изготовленных из инсектицидной бумаги.

Специальной обработкой придают бактерицидные свойства медицинской бумаге, применяемой при ожогах и порезах. Инсектицидными свойствами обладает бумага, используемая для борьбы с мухами.

Биоцидные вещества вносят в бумагу различными методами: введением их в бумажную массу, химической модификацией бумаги путем этерификации, алкилирования целлюлозы или прививки полиакрилонитрила, а также обработкой бумаги в клеильном прессе. Метод введения биоцидных веществ в бумажную массу нельзя признать удовлетворительным из-за значительных потерь этих веществ с промывной водой, опасно-

 

сти спуска в водоемы ядовитых веществ и иногда сильного пенообразования. Более совершенным и экономичным методом является обработка бумаги в клеильном прессе.

Биоцидные вещества, используемые для придания бумаге биостойкости, весьма разнообразны. К числу консервирующих средств относятся кислоты: салициловая, сорбиновая, дегидра-цетовая, а также производные бензойной кислоты. Для придания фунгицидных свойств применяют салициланилид С^НцОгЫ, ортооксихинолин (оксин) C9H7ON и многие другие биоцидные вещества.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  ..