Показатель влагопрочности является важным для таких видов бумаги санитарно-­бытового назначения, как основа для хозяйственных полотенец, специальных салфеток медицинского и бытового назначения и т. п. О влагопрочности бумаги судят по степени сохранения ею во влажном состоянии той прочности, которую она имела в воздушно-сухом состоянии.

The wet strength index is very important for such papers of sanitary-domestic use as a base for in-house towels, special napkins for medical and domestic use, etc. The level of wet strength index is counted according to the stability of the paper in wet condition comparing to which it has it air-dry being.

Влагопрочность выражается в процентном отношении разрушающего усилия при растяжении бумаги во влажном состоянии к разрушающему усилию при растяжении этой бумаги в воздушно-сухом состоянии или в абсолютном значении величины разрушающего усилия при растяжении влажного образца бумаги (ГОСТ 13525.7–68).

Низкая влагопрочность обычной бумаги (без влагопрочных добавок) объясняется, прежде всего, быстрым разруше­нием межволоконных связей при набухании бумаги в воде и последующем растаскивании волокон после приложениея механической нагрузки. При погружении в воду и намокании обычная бумага теряет до 97–98% первоначальной прочности.

Методы придания бумаге влагопрочности можно разделить на две основные группы. К первой относятся способы, связанные с введением в бумагу различных химических вспомогательных веществ. Используемые химические добавки подразделяются на четыре подгруппы:

1) термоотверждающиеся смолы, например меламино- и мочевиноформальдегидные смолы;
2) нерастворимые в воде связующие, представленные различными видами латексов и термопластов;
3) водорастворимые адгезивы, которые переводятся в нерастворимую форму в результате химической обработки, например мананогалактановая смола, переходящая в нерастворимое состояние при обработке боратами;
4) неорганические гидроокиси, которые претерпевают необратимое обезвоживание (титановые и кремневые кислоты).

Ко второй группе относятся методы придания влагопрочности, основанные на химической или механической (термомеханической) обработке волокна или волокнистой поверхности бумаги:

1) использование формальдегида для сшивки целлюлозных волокон с образованием метиленового мостика;
2) кратковременное нагревание листа бумаги до температуры 1900С;
3) обработка целлюлозных волокон окислителями, в частности, периодатами и бихроматами.

СаНПиН 42-123-4240-86 «Допустимые количества миграции (ДКМ) химических веществ, выделяющихся из полимерных и других материалов, контактирующих с пищевыми продуктами и методы их определения» нормирует количество формальдегида в продукции (ДКМ не более 0,1 мг/дм³), поэтому в настоящее время основным средством, используемым для придания влагопрочности тиссью, являются полиамидные смолы, модифицированные эпихлоргидрином.

Бумагу и канцтовары дешевле и проще покупать через интернет. Достаточно вбить в поиск запрос интернет магазин канцтовары и выбрать подходящий вариант.

Применение полиамидных смол

При разработке данного вида химиката особое внимание уделялось снижению содержания хлорорганических примесей в соответствии с современными требованиями к охране здоровья и окружающей среды.

Дозируют смолу после размола, причем перед введением в бумажную массу ее рекомендуется разбавить водой. Продукт можно использовать при показателях рН бумажной массы 4–10, но наилучшие результаты достигаются при рН 6,0–8,0.

При изготовлении санитарно­гигиенической бумаги введение смолы позволяет получить дополнительные эффекты:

повышение прочности в сухом состоянии на 10–30%;
заметное улучшение обезвоживания и удержания мелочи на бумагоделательной машине;
регулирование прилипаемости бумажного полотна к янки­цилиндру путем образования однородного покрытия на цилиндре.

Расход, необходимый для получения бумаги с соответствующей прочностью во влажном состоянии, определяется искомой прочностью и технологическим режимом на бумагоделательном производстве.

Эффект влагопрочности достигается в ходе последующей конденсации смолы на волокнистом полуфабрикате в процессе сушки и хранения бумаги. Конечное значение влагопрочности при обычных условиях производства устанавливается через 10–12 дней после поступления продукции на склад.

Роспуск брака должен производиться как можно быстрее после выработки бумаги на машине. Для роспуска рекомендуется повышенная температура (60–800С) и рН >10.

Применение данного продукта не вызывает повышения количества адсорбируемых галоидорганических соединений (АОХ) в сточных водах бумажных фабрик.

Сравнительные характеристики полиамидных смол различных производителей приведены в таблице.

Методы испытаний

Исходным моментом для прогнозируемой конечной влагопрочности является испытание бумаги после искусственного ее старения в сушильном шкафу при 1050С в течение 5–20 мин. в зависимости от применяемой смолы.

Основным стандартом, по которому испытывают бумагу на влагопрочность в странах СНГ, является ГОСТ 13525.7-68.

Существующий стандарт ИСО 3781-83 «Бумага и картон». Определение «сопротивления разрыву при растяжении после погружения в воду» — более емкий, он описывает и другие методики определения влагопрочности.

Основные термины, применяющиеся при оценке влагопрочности бумаги:

• Сопротивление влажной бумаги разрыву при растяжении — максимальное усилие, которому противостоит испытуемый образец бумаги после намокания в воде, до разрыва при определенных условиях.
• Показатель прочности влажной бумаги — отношение величины сопротивления разрыву влажной бумаги или картона к величине сопротивления разрыву сухой бумаги или картона, определенное при заданных условиях.

Для испытания рекомендуется пользоваться любой из предлагаемых методик.

1. Метод «петля – распрямление – растяжение»

Испытуемый образец складывают, образуя петлю, так чтобы ее центральная часть была обращена к низу, затем погружают в воду. Испытуемую полоску намачивают равномерно по всей ширине. Внутренняя поверхность петли должна быть покрыта водой. Длина увлажненной части полоски с учетом капиллярной впитываемости должна быть не менее 25 мм, но не более 50 мм.

При окончании намачивания петлю извлекают, удаляют избыток воды, слегка промокая внутреннюю часть петлеобразного образца впитывающей бумагой.

Осторожно распрямляют петлю, избегая чрезмерного усилия, а затем помещают образец в динамометр так, чтобы увлажненная часть была равно удалена от зажимов. К каждому из намоченных образцов прилагают растягивающее усилие в течение 20±1 с и заканчивают испытание, как установлено в ДСТУ 2334-93 (ГОСТ ИСО 1924/1-96.

2. Метод Финча

Применение приспособления для намачивания дает возможность погрузить испытуемый образец в воду, в то время как он закреплен в динамометре.

Приспособление Финча представляет собой перевернутую жесткую металлическую скобу шириной 38 мм и длиной 76 мм, между верхними концами которой закреплен горизонтальный стержень длиной 28 мм и диаметром 5±1 мм. Между боковыми сторонами, образующими раму скобы, устанавливают небольшую легко снимаемую ванночку с водой.

Приспособление фиксируют в нижнем зажиме динамометра. Воздушно­сухой образец длиной 150 мм складывают петлей, пропустив его под сухим горизонтальным стержнем приспособления, и закрепляют оба конца образца в верхнем зажиме так, чтобы он был слабо и равномерно натянут. Ванночку с водой поднимают вверх, чтобы петлеобразная часть образца погрузилась в воду на глубину не менее чем 19 мм. Через 20±2 с ванночку опускают, после чего сразу же начинают испытания на прочность.

Полотенца

Рынок тиссью продолжает свой рост. Причем, несмотря на жалобы производителей на дефицит целлюлозы, количество чистоцеллюлозной продукции увеличивается значительно быстрее, чем макулатурной. Об этом свидетельствует более чем двухкратный рост потребления столово­полотенечной группы, причем большей частью — за счет импорта.

Опрос, сделанный в Германии в 2005 году, показал, что 54% респондентов предпочитают пользоваться бумажными полотенцами, 11% — текстильными, и 24% — используют установки с горячим воздухом.

Хозяйственные полотенца изготавливаются одно- и двухслойными из влагопрочной крепированной бумаги в виде рулонов с перфорацией или отдельных листов, упакованных в пакет (листовые полотенца).

И в заключение, в таблице приведены сравнительные характеристики показателей бумаги–основы, из которой изготавливаются полотенца, как однослойные так и двухслойные. Фактические испытания проводились в ЦПЛ Киевского КБК и сравнивались с требованиями технических условий, разработанных на комбинате.