Целлюлоза
Целлюлоза
OH
O
O
C
O
C
O
C
C
C
CH
O
C
CH
CH
R2
CH2
R2
R1
R1
Целлюлозно-димералкилкетеновый
сложный эфир (-кетоэфир)
Гидрофобизирующие составы на основе ДАК представляют собой водные дисперсии, стабилизированные полимерами. Рядом ведущих зарубежных фирм, таких, как “Hercules”, “BASF”, “Kemira” и др., выпускается широкий ассортимент гидрофобизирующих составов на основе ДАК, предназначенных для гидрофобизации разных сортов целлюлозных композиционных материалов. Разные марки этих составов отличаются, в частности, зарядом дисперсных частиц, который может варьироваться от нейтрального до сильно положительного, а также концентрацией сухого вещества, обычно находящейся в пределах 17–22 %.
В настоящее время разработаны и выпускаются ДАК отечественного производства, по своим характеристикам не уступающие зарубежным аналогам. Производитель этих материалов – ОАО «Химпром», г. Волгоград. Широкое внедрение гидрофобизирующих составов на основе этих ДАК в российскую бумажную промышленность представляется делом недалекого будущего.
Несмотря на многие положительные факторы нейтральной гидрофобизации с помощью ДАК, при ее использовании может возникать ряд трудностей. Концентрация ДАК в выпускаемых промышленно гидрофобизирующих составах, как правило, не превышает 19 %, что является существенным недостатком их как товарных форм. Кроме того, следует отметить их высокую стоимость и повышенные требования к условиям хранения. Требуемый уровень гидрофобности при использовании ДАК достигается не сразу после изготовления целлюлозного композиционного материала, а нарастает постепенно с течением времени, достигая максимально возможного значения примерно за 2 недели. В связи с этим на старых предприятиях, где нет возможности максимально увеличить температуру сушки целлюлозного композиционного материала или производить его кондиционирование сразу после изготовления, при использовании гидрофобизирующих составов на основе ДАК могут возникать определенные проблемы. Следует также обратить внимание на повышенный износ оборудования при использовании в качестве наполнителя карбоната кальция (мела) из-за абразивного действия его частиц.
Алкенил сукциновые ангидриды (алкенил ангидриды янтарных кислот). Эти вещества получают обработкой полиолефинов нефти малеиновым ангидридом. Подобно ДАК, АСА способны вступать в химическую реакцию с целлюлозой с образованием ковалентной связи. Они достаточно легко эмульгируются в воде, однако отличаются повышенной реакционной способностью и легко гидролизуются, особенно при повышении температуры, из-за чего на их основе до сих пор не удалось получить состав длительного хранения. Дисперсии АСА в воде для гидрофобизации целлюлозных композиционных материалов готовятся непосредственно на предприятиях незадолго до их подачи в производство. В основе их приготовления лежит метод интенсивного механического диспергирования АСА в воде с применением полимеров в качестве стабилизаторов. Невозможность получить составы сколько-нибудь длительного хранения является главным недостатком этих гидрофобизирующих материалов. Среди преимуществ следует назвать те же условия для нейтральной или слабощелочной гидрофобизации, что и для ДАК, однако реакция АСА с целлюлозой протекает быстрее, поэтому при их использовании можно получить высокий уровень гидрофобности уже сразу после изготовления целлюлозного композиционного материала. Также возможно использование дисперсий АСА для поверхностной обработки целлюлозных композиционных материалов в клеильных прессах, при этом возможно значительное снижение их расхода.
Остальные гидрофобизирующие материалы в промышленности применяются крайне редко и поэтому здесь не рассматриваются. Материалы для поверхностной обработки, по сути – связующие, основное назначение которых – создание сомкнутой поверхности листа целлюлозного композиционного материала с одновременным ее упрочнением, рассматриваются в разделе 1.2.2, посвященном упрочняющим веществам.