ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Сушка целлюлозных материалов и придание им водоустойчивости из "Взаимодействие целлюлозы и целлюлозных материалов с водой" Таким образом, для большинства бумаг большую роль играет свойство, капиллярного проникновения жидкостей и, в первую очередь, воды и водных систем. При этом следует отметить, что высота капиллярного поднятия, зависящая от диаметра пор, достигает большого значения. Распределение пор по диаметру достаточно широкое. У обычных бумаг эффективный диаметр пор лежит в пределах 1—10 мкм, а у пергамина он смещен в область десятых долей мкм. [c.202] Эффективный диаметр определяется обычно по высоте капиллярного поднятия. [c.202] Скорость впитывания воды в бумагу задается преимущественно скоростью смачивания поверхности волокон. Фильтровальные бумаги впитывают воду до полного насыщения (около 50—60 мае. %) за время, меньшее 1 с. Эти бумаги не содержат проклеивающих веществ. Большинство же других типов бумаг или содержит тоикодиспергированные водоотталкивающие вещества (главным образом канифольная проклейка), или имеет полимерные пленкообразующие покрытия и пропитки. Что касается второго типа проклейки, то ее действие сводится к замедлению диффузии воды внутрь бумажного листа. Действие же канифольной (смоляной) проклейки основано на том, что из-за гидрофобности частиц смолы проникновение воды замедляется. Смачивание участка целлюлозного волокна, на поверхности которого удерживается смола, достигается только тогда, когда вследствие набухания волокна происходит нарушение связи волокно —смола. Процесс набухания волокна протекает относительно медленно, и поэтому скорость проникновения воды (или водных растворов) оказывается на 3—4 десятичных порядка меньше, чем у неклееных бумаг. [c.202] Качество канифольной проклейки зависит от прочности связи частиц смолы с целлюлозными волокнами, и поэтому требуется строгое регулирование состава смолы и температурного режима сушки бумаги. Смола, нейтрализованная щелочью, вводится в бумажную массу в виде дисперсии. Затем туда добавляют серпокис-лый алюминий (глинозем), причем образуется резинат алюминия и происходит флокуляция смолы, оседающей на волокнах. В зависимости от степени замещения- карбоксильных групп алюминием изменяется температура плавления смолы, что в сочетании с температурным режимом сушки бумажного полотна позволяет достичь оптимальных условий закрепления гидрофобных частиц на поверхности волокна. [c.203] что действие проклейки (замедление проникновения воды) связано с прочностью связи смола — волокно, следует из факта потери эффекта проклейки после смачивания и высушивания проклеенной бумаги. [c.203] Количество равновесно поглощаемой воды мало изменяется от наличия проклейки в бумаге, что непосредственно вытекает из описанного выше механизма действия проклейки. Но кинетика проникновения становится такой, что гонкий штрих воды раньше успевает испариться, чем проникает внутрь листа. На этом и основано письмо чернилами на бумаге. На неклееной бумаге чернила расплываются , т. е. водный, раствор красителя успевает глубоко проникнуть в поры бумаги, прежде чем испарится вода. Скорость проникновения внупрь листа приблизительно такая же, как и в плоскости листа, и поэтому нанесенный штрих чернил оказывается утолщенным, с нерезкими очертаниями. В проклеенных бумагах скорость проникновения жидкости в поры настолько мала, что заметного увеличения ширины штриха не наблюдается из-за более быстрого протекания процесса испарения воды штрих чернил сохраняет резкие границы. Вообще же проклейку писчих бумаг избирают такой, чтобы чернила высыхали не только в результате испарения воды с поверхности, но и за счет частичного впитывания в бумагу. На очень сильно проклеенных бумагах чернила долго не высыхают. [c.203] Бумаги типа пергамина, полученные не обработкой серной кислотой, как в случае растительного пергамента, а из очень тщательно размолотой бумажной массы, где начинает сказываться образование частично растворимых, сильно деструктированных продуктов целлюло-5 зы, дающих монолитные пленки, перекрывающие поры, имеют достаточно высокую устойчивость к прониинове-Н ию воды, сопоставимую с устойчивостью средне проклеенных бумаг. Такие бумаги приближаются по капиллярным свойствам к бумагам, обработанным пленкообразующими полимерами. [c.204] Выше указывалось, что равновесные количества впи-тьиваемой воды мало различаются для бумаг проклеенных и непроклеенных, поскольку эти величины определяются преимущественно влагопоглощением самой целлюлозы и пористостью структуры. Сильно пористые бумаги поглощают до 50% водЫ от собственной массы, а плотные бумаги — 35—40%. Как известно из преды- дущих глав, равновесное содержание воды в целлюлозных волокнах составляет приблизительно 30%. Избыток влаги над этим количеством определяется объемом тех пор, которые способны удержийать воду за счет капиллярных сил. При оценке избытка воды, поглощаемого капиллярами, необходимо учесть, чтр при набухании волокон свободный объем пор существенно изменяется. Вообще следовало бы ожидать, что, например, фильтровальная бумага должна удерживать очень большое количество воды (если учесть ее плотность). Но из-за набухания волокон и вследствие того, что поры в этой бумаге велики по эффективному диаметру, а следовательно, легко отдают воду даже под небольшим давлением, истинное содержание воды в замоченной фильтровальной бумаге не превышает 50%. [c.204] Вернуться к основной статье