ispltaИзвестия Санкт-Петербургской лесотехнической академииIzvestia Sankt-Peterburgskoj lesotehniceskoj akademii2079-43042658-5871СПбГЛТУ10.21266/2079-4304.2024.249.310-320isplta-342Research ArticleХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ. БИОТЕХНОЛОГИЯCHEMICAL TECHNOLOGY OF WOOD. BIO TECHNOLOGYФизико-химическая механика как инструмент для решения проблем целлюлозно-бумажного производстваPhysico-chemical mechanics as a tool for solving problems of pulp and paper productionЕрмолинскийВ. Г.ErmolinskyV. G.

Ермолинский Виктор Григорьевич - доцент СПбГЛТУ им. С.М. Кирова, кандидат химических наук.

194021, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург

Viktor G. Ermolinsky - PhD (Chemistry), Associate Professor of the St. Petersburg State Forest Technical University.

Institute per. 5, St. Petersburg, 194021

lta_cbp@mail.ruКовалеваО. П.KovalevaO. P.

Ковалева Ольга Петровна - доцент СПбГЛТУ им. С.М. Кирова, кандидат технических наук.

194021, Институтский пер., д. 5, Санкт-Петербург

Olga P. Kovaleva - PhD (Technical) Associate Professor of the St. Petersburg State Forest Technical University.

Institute per. 5, St. Petersburg, 194021

lta_cbp@mail.ruСанкт-Петербургский государственный лесотехнический университет имени С.М. КироваРоссияSt. Petersburg State Forest Technical UniversityRussian Federation2024090820240249310320Copyright © Ермолинский В.Г., Ковалева О.П., 20242024Ермолинский В.Г., Ковалева О.П.Ermolinsky V.G., Kovaleva O.P.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/342

В настоящее время основной задачей многих инвестиционных программ развития целлюлозно-бумажных предприятий является как снижение уровня загрязнения окружающей среды, так и повышение качества выпускаемой продукции, в том числе и на предприятиях, внедривших элементы наилучших доступных технологий. Анализ результатов многочисленных исследований показывает, что эффективность технологий целлюлозы для химической переработки и для производства бумаги, а также высокий уровень и стабильность качества искусственных волокон, изделий из бумаги и картона могут быть достигнуты только при условии учёта специфики процессов структурообразования в дисперсных системах, дисперсионной средой в которых является вода. Кажущийся дуализм в поведении воды сформировался под влиянием различных точек зрения на природу связей в структуре целлюлозных волокон и изделий из них. В теоретических основах физико-химии полимеров воде отводится роль пластификатора, а в основах физико-химической механики воду рассматривают как коагулянт в дисперсной системе. В статье рассматриваются состояние и перспективы применения теоретических воззрений научных школ физико-химии полимеров и физико-химической механики дисперсных систем при модернизации целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности.

Currently, the main objective of many investment programs for the development of pulp and paper enterprises is both to reduce the level of environmental pollution and to improve the quality of products, including at enterprises that have introduced elements of the best available technologies. Analysis of the results of numerous studies shows that the effectiveness of cellulose technologies for chemical processing and for paper production, as well as the high level and stability of the quality of artificial fibers, paper and cardboard products can be achieved only if the specifics of the processes of structure formation in dispersed systems in which the dispersion medium is water are taken into account. The apparent dualism in the behavior of water was formed under the influence of different points of view on the nature of the bonds in the structure of cellulose fibers and products made from them. In the theoretical foundations of the physico-chemistry of polymers, water is assigned the role of a plasticizer, and in the fundamentals of physico-chemical mechanics, water is considered as a coagulant in a dispersed system. The article discusses the state and prospects of applying the theoretical views of scientific schools of polymer physics and chemistry and physico-chemical mechanics of dispersed systems in the modernization of the pulp and paper and textile industries.

дисперсные системыцеллюлозафазовое состояниерекристаллизациягидрофобные взаимодействияdispersed systemscellulosephase staterecrystallizationhydrophobic interactionsReferencesАмелина Е.А., Виденский И.В., Иванова Н.И., Парфенова А.М., Пелех В.В., Алтухова Н.В., Щукин Е.В. Взаимодействие индивидуальных волокон при адсорбционном модифицировании их поверхности // Вестник Москов. ун-та. Сер. 2. Химия. 2001. Т. 42. № 1. С. 49-54.Alves L., Medronho B.F., Antunes F.E., Romano A., Miguel M.G., Lindman B. On the role of hydrophobic interactions in cellulose dissolution and regeneration: Colloidal aggregates and molecular solutions. Journal Colloids and Surfaces A: Physico-chemical and Engineering Aspects, 2015, vol. 483, рр. 257-263.Бабурин С.В., Киприанов А.И. Реологические основы процессов целлюлозно-бумажного производства. М.: Лесн. пром-сть, 1983. 192 с.Amelina E.A., Videnskiy I.V., Ivanova N.I., Parfenova A.M., Pelekh V.V., Altukhova N.V., Shchukin E.V. Interaction of individual fibers during adsorption modification of their surface. Bulletin of the Muscovites. un-ta. Ser.2. Chemistry. 2001, vol. 42, no. 1, pp. 49-54. (In Russ.)Гликман С.А. Введение в физическую химию высокополимеров. Саратов: Изд. Саратовского универ. 1959. 379 с.Baburin S.V., Kiprianov A.I. Rheological foundations of pulp and paper production processes. M.: Lesn. prom-st', 1983. 192 p. (In Russ.)Головина С.В., Васильев Е.М., Яхнин Е.Д. Исследования контактного взаимодействия между волокнами // Тезисы VIII Всесоюзной конф. по колл. химии и физ-хим. механике. Ташкент, 1983. Ч. II. С. 29-31.Basic concepts of fibers used in the paper industry. M.: Goslesbumizdat, 1962. 500 p. (In Russ.)Ермолинский В.Г., Ковалева О.П. Мнения и факты в теоретических основах технологий искусственных волокон и целлюлозно-бумажного производства // Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии.. 2018. Вып. 225. С. 213-225. DOI: 10.21266/2079-4304.2018.225.213-225Chalykh A.E. Diffusion in polymer systems. M.: Khimia, 1987. 312 p (In Russ.)Забелин Л.В., Закощиков А.П., Постников В.К. Хлопковая целлюлоза : учеб. пособие. М.: ЦНИИ НТИ, 1976. 279 с.Ermolinsky V.G., Kovaleva O.P. Opinions and facts in the theoretical foundations of artificial fiber technologies and pulp and paper production. Izvestia Sankt- Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii, 2018, iss. 225, pp. 213-225. DOI: 10.21266/2079-4304.2018.225.213-225. (In Russ.)Москвитин Н.И. Физико-химические основы процессов склеивания. М.: Лесн. пром-сть, 1964. 300 с.Flate D.M. Properties of paper. M., 1986. 680 p. (In Russ.)Осипов П.С., Ермолинский В.Г., Шпаков Ф.В. Мицеллярный катализ в целлюлозно-бумажном производстве // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2016. № 9. С. 56-59.Glickman S.A. Introduction to the physical chemistry of high polymers. Saratov: Ed. Saratov University. 1959. 379 p. (In Russ.)Основные представления о волокнах, применяемых в бумажной промышленности. М.: Гослесбумиздат, 1962. 500 с.Golovina S.V., Vasiliev E.M., Yakhnin E.D. Studies of contact interaction between fibers. Theses of the VIII All-Union Conference on Coll. chemistry and Physical Chemistry. mechanics. Tashkent, 1983. Part II, pp. 29-31. (In Russ.)Папков С.П., Файнберг Э.З. Взаимодействие целлюлозы и целлюлозных материалов с водой. М., 1976. 213 с.Hirn U., Schennach R. Comprehensive analysis of individual pulp fiber bonds quantifies the mechanisms of fiber bonding in paper. Scientific Reports 5, 2015. 9 p.Рейзинь Р. О некоторых деформационных свойствах бумаги и бумажной массы // Известия акад. Латв. ССР. 1960. № 6 (155). С. 89-94.Lindman B., Medronho B.F. The Subtleties of Dissolution and Regeneration of Cellulose: Breaking and Making Hydrogen Bonds. Journal BioResources, 2015, vol. 10, рр. 3811-3814.Фляте Д.М. Свойства бумаги. М.,1986. 680 с.Moskvitin N.I. Physico-chemical bases of bonding processes. M.: Lest. prom-st', 1964. 300 p. (In Russ.)Чалых А.Е. Диффузия в полимерных системах. М.: Химия, 1987. 312 с.Osipov P.S., Ermolinsky V.G., Shpakov F.V. Micellar catalysis in pulp and paper production. Cellulose. Paper. Paperboard, 2016, no. 9, pp. 56-59. (In Russ.)Alves L., Medronho B.F., Antunes F.E., Romano A., Miguel M.G., Lindman B. On the role of hydrophobic interactions in cellulose dissolution and regeneration: Colloidal aggregates and molecular solutions // Journal Colloids and Surfaces A: Physico-chemical and Engineering Aspects. 2015. Vol. 483. P. 257-263.Papkov S.P., Feinberg E.Z. Interaction of cellulose and cellulose materials with water. M., 1976. 213 p. (In Russ.)Hirn U., Schennach R. Comprehensive analysis of individual pulp fiber bonds quantifies the mechanisms of fiber bonding in paper // Scientific Reports 5. 2015. 9 p.Reizin R. On some deformation properties of paper and paper pulp. Izvestia akad. Latv. SSR, 1960, no. 6 (155), pp. 89-94. (In Russ.)Lindman B., Medronho B.F. The Subtleties of Dissolution and Regeneration of Cellulose: Breaking and Making Hydrogen Bonds // Journal BioResources. 2015. Vol. 10. P. 3811-3814.Zabelin L.V., Zakoshchikov A.P., Postnikov V.K. Cotton pulp: study. village, M.: TSNII NTI, 1976. 279 p. (In Russ.)

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