ispltaИзвестия Санкт-Петербургской лесотехнической академииIzvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii2079-43042658-5871СПбГЛТУ10.21266/2079-4304.2024.248.329-338isplta-316Research ArticleХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ. БИОТЕХНОЛОГИЯCHEMICAL TECHNOLOGY OF WOOD. BIO TECHNOLOGYВлияние процессов гофропроизводства на прочность картона из нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы при циклическом использованииInfluence of corrugated production processes on the strength of cardboard from neutral sulfite semichemical during its cyclic usehttps://orcid.org/0000-0002-2008-311XКейзерП. М.KeizerP. M.

Кейзер Павел Матвеевич – доцент кафедры технологии бумаги и картона Высшей школы технологии и энергетики, кандидат технических наук,

198095, ул. Ивана Черных, д. 4, Санкт-Петербург

Keizer Pavel M. – PhD (Technical), Associate Professor of the Department of Paper and Cardboard Technology of the Higher School of Technology and Energy,

198095. Ivan Chernykh str. 4. St. Petersburg

kpm022@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3657-030XСимоноваЕ. И.SimonovaE. I.

Симонова Елена Игоревна – доцент кафедры технологии бумаги и картона Высшей школы технологии и энергетики, кандидат технических наук,

198095, ул. Ивана Черных, д. 4, Санкт-Петербург

Simonova Elena I. – Associate Professor of the Department of Paper and Cardboard Technology of the Higher School of Technology and Energy, Candidate of Technical Sciences,

198095. Ivan Chernykh str. 4. St. Petersburg

bliznyakova1989@mail.ruБыстроваА. А.BystrovaA. A.

Быстрова Алена Андреевна – заместитель директора института «КРОНА», аспирант кафедры технологии бумаги и картона Высшей школы технологии и энергетики,

198095, ул. Ивана Черных, д. 4, Санкт-Петербург

Bystrova Alena A. – Deputy Director of the KRONA Institute, postgraduate student of the Department of Paper and Cardboard Technology of the Higher School of Technology and Energy,

198095. Ivan Chernykh str. 4. St. Petersburg

krona@gturp.spb.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8482-0684СмирноваЕ. Г.SmirnovaE. G.

Смирнова Екатерина Григорьевна – заведующий кафедрой технологии бумаги и картона Высшей школы технологии и энергетики, доцент, доктор технических наук,

198095, ул. Ивана Черных, д. 4, Санкт-Петербург

Smirnova Ekaterina G. – DSc (Technical), Head of the Department of Paper and Cardboard Technology of the Higher School of Technology and Energy, Associate Professor,

198095. Ivan Chernykh str. 4. St. Petersburg

smirnovalta@gmail.comСанкт-Петербургский государственный университет промышленных технологий и дизайнаРоссияSt. Petersburg State University of Industrial Technologies and DesignRussian Federation2024220620240248329338Copyright © Кейзер П.М., Симонова Е.И., Быстрова А.А., Смирнова Е.Г., 20242024Кейзер П.М., Симонова Е.И., Быстрова А.А., Смирнова Е.Г.Keizer P.M., Simonova E.I., Bystrova A.A., Smirnova E.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://izvestiya-lta.spbftu.ru/jour/article/view/316

Широко используемым полуфабрикатом для получения бумаги для гофрирования и картона для плоского слоя гофрокартона является нейтральносульфитная полуцеллюлоза, получаемая из древесины лиственных пород. В работе исследовано влияние высокой температуры на прочностные свойства картона из нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы и морфологические характеристики волокон в картоне при его цикличном использовании в процессе гофропроизводства. Показано, что в результате термического воздействия на картон с 3-го цикла переработки доминирующей становится фракция с более короткими волокнами 0,4–0,8 мм (ее увеличение составило 13%), взамен фракции с волокнами 0,8–1,2 мм (снижение которой составило 7,6%). Установлено, что в результате шести циклов переработки с применением высоких температур, имитирующих процессы гофрообразования у картона из НСПЦ в меньшей степени снижаются прочностные показатели, чем у картона из сульфатной небеленой хвойной целлюлозы. Это позволяет предположить, что лигноуглеводный комплекс нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы препятствует интенсивному термическому разложению целлюлозы. Поэтому термопластические свойства лигнина можно использовать без опасности сильной деструкции целлюлозных волокон и снижения прочностных показателей картона, что приведет к увеличению количества циклов переработки картона. В целом нейтрально-сульфитная полуцеллюлоза обладает более высоким потенциалом для вторичной переработки в гофропроизводстве, чем сульфатная небеленая хвойная целлюлоза нормального выхода.

A widely used first stuff for fluting and linerboard is neutral-sulfite semichemical obtained from hardwood. The paper studies the effect of high temperature on the strength properties of neutral sulfite semichemical board, and the morphological characteristics of the fibers in the board during its multicycle use in the process of corrugated production. It is shown that as a result of thermal influence on cardboard after 3 cycles of processing the fraction with shorter fibers (0,4–0,8 mm) becomes dominant, its increase was 13%, instead of fraction with fibers 0,8–1,2 mm, decrease of which was 7,6%. It was found that as a result of six cycles of processing at high temperatures simulating the corrugation process, the strength properties of paperboard made of neutral-sulfite semichemical decreased to a lesser extent than those of paperboard made of unbleached softwood sulfate pulp. This suggests that the lignin-carbohydrate complex of neutral sulfite semi-cellulose prevents intensive thermal destruction of cellulose. Therefore, the thermoplastic properties of lignin can be used without the danger of severe degradation of cellulose fibers and reduction of strength properties of cardboard, which will increase the number of cardboard processing cycles. In general, neutral sulfite semichemical pulp has a higher potential for recycling in corrugated production than unbleached sulfate softwood pulp of normal yield.

вторичное волокносопротивление разрывутермическое воздействиенейтрально-сульфитная полуцеллюлозадлина волокнаrecycled fiberstensile strengththermal effectneutral sulfite semichemicalfiber length.ReferencesСмолин А.С. Современные тенденции развития технологии гофрокартона / Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов: матер. V Междунар. науч.-технич. конференции, посвящ. памяти профессора В.И. Комарова, Архангельск, 11–14 сентября 2019 года. Архангельск: Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, 2019. С. 39–46. ISBN 978-5- 6042336-6-5. EDN HEJVXB.Smolin A.S. Modern trends in the development of corrugated cardboard technology. Problems of mechanics of cellulose and paper materials: Proceedings of the V International Scientific and Technical Conference in memory of Professor V.I. Komarov, Arkhangelsk, September 11–14, 2019. Arkhangelsk: Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, 2019, pp. 39–46. ISBN 978-5- 6042336-6-5. EDN HEJVXB. (In Russ.)Кейзер П.М., Быстрова А.А., Смирнова Е.Г. Влияние процессов гофропроизводства на прочность картона и морфологические характеристики волокон при циклическом использовании // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии. 2022. Вып. 241. С. 268–279.Keizer P.M., Bystrova A.A., Smirnova E.G. Influence of corrugated production processes on the strength of cardboard and morphological characteristics of fibers under cyclic use. Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii, 2022, iss. 241, pp. 268–279. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.