Вплив наноцелюлози із різної рослинної сировини на показники якості електроізоляційного паперу
DOI:
https://doi.org/10.20535/2617-9741.2.2024.307366Ключові слова:
наноцелюлоза, електроізоляційний папір, показники якості, механічна і електрична міцність, екологічність, ресурсоефективністьАнотація
Стаття присвячена дослідженням впливу наноцелюлози (НЦ) із різної рослинної сировини – волокон конопель (ВК) і хвойної деревини (ХД) на показники якості електроізоляційного паперу. Встановлено, що витрата НЦ від 1 % до 5 % від маси паперу позитивно впливають на показники його якості, що сприяє вирішенню технологічних питань щодо досягнення вимог стандартів. Доведено зростання механічної і електричної міцності паперу та збереження їх значень після проведення термічного старіння. Показано, що введення НЦ у композицію маси призводить до незначного зростання тангенсу кута діелектричних втрат електроізоляційного паперу та його зростання в процесі термічного старіння паперу. Встановлено, що вплив НЦ із ВК на показники якості електроізоляційного паперу не поступається дії на них НЦ із ХД. Підтверджено суттєве збільшення значень діелектричної проникності та незначне зростання рН і зниження електропровідності водної витяжки паперу з додаванням НЦ у волокнисту масу. Показано, що введення НЦ у композицію паперу практично не знижує його ступінь полімеризації, що має практичне значення для підтримання високої надійності та довгої тривалості роботи паперової ізоляції.
Посилання
Sree L. Rubanenko O, Rubanenko O., Labzun M. Dielectric properties analysis of paper capacitor //AIP Conference Proceedings 2269(1) : 30020. October 2020.
Looking At The Transformer Kraft Paper. // Electrical India, June 5, 2016.
Brodin F.W., Gregersen Q.W., Syverud K. Cellulose nanofibrils: Challenges and possibilities as a paper additive or coating material – A review. // Nordic Pulp & Paper Research Journal. 2014. 29(1). Р. 156 – 166.
Hubbe M.A., Ferrer A., Tyagi P., Yin Y. Nanocellulose in thin films, coatings, and plies for packaging applications: review. // BioResources. 2017. 12(1). Р. 2143 – 2233.
Yu S., Sun J., Shi Y., Wang Q., Wu J., Liu J. Nanocellulose from various biomass wastes: Its preparation and potential usages towards the high value-added products. // Environmental Science and Ecotechnology. 2021. 5. Р. 100077. DOI:10.1016/j.ese.2020.100077.
Ao L., Dezhong X., Lu L., Yalan Z., Wen Y. at al. Overview of nanocellulose as additives in paper processing and paper products. // Nanotechnology Reviews. 2021. 10. Р. 264 – 281. DOI:10.1515/ntrev-2021-0023.
Huang J, Zhou Y, Dong L, Zhou Z, Liu R. Enhancement of mechanical and electrical performances of insulating presspaper by introduction of nanocellulose. // Compos Sci Technol. 2017. 138. Р. 40–8.
Jianwen H., Yuanxiang Z., Longyu D., Zhongliu Z., Xiangjun Z. Enhancing Insulating Performances of Presspaper by Introduction of Nanofibrillated Cellulose. // Energies. 2017. 10(5), P. 681. https://www.mdpi.com/1996-1073/10/5/681.
Bárta J., Hájková K., Sikora A., Jurczyková T., Popelková D. at al. Effect of a Nanocellulose Addition on the Mechanical Properties of Paper. // Polymers. 2024. 16. P. 73. DOI:10.3390/polym16010073.
Worku L.A., Bachheti A., Bachheti R.K., Rodrigues C.E., Chandel A.K. Agricultural Residues as Raw Materials for Pulp and Paper Production: Overview and Applications on Membrane Fabrication // Membranes (Basel). 2023. 13(2). P. 228. DOI:10.3390/membranes13020228.
Barbash V.A., Yashchenko O.V. Preparation, Properties and Use of Nanocellulose from Non-Wood Plant Materials. In: Novel Nanomaterials, Editor Krishnamoorthy K. – London: IntechOpen, 2021. P. 61-83. DOI:10.5772/intechopen.942721.
Барбаш В. А. Технології перероблення недеревної рослинної сировини у целюлозовмісну продукцію. Монографія - Київ: Каравела, 2022. – 360 с.
Барбаш В.А., Якименко О.С., Ященко О.В. Вплив конопляної наноцелюлози на показники якості паперу для пакування харчових продуктів. // Voprosy khimii i khimicheskoi tekhnologii, 2023. 6. P. 5 – 12.
Barbash V.A., Yashchenko O.V., Yakymenko O.S., Zakharko R.M. Extraction of organosolv pulp and production nanocellulose from hemp fibres. // KPI Science News. 2021. 3. P. 83-90.
Barbash V.A., Yashchenko O.V. Preparation and application of nanocellulose from non-wood plants to improve the quality of paper and cardboard // Appl. Nanosci. 2020. 10. P. 2705-2716.
ГОСТ 1931-80. Бумага электроизоляционная намоточная. Технические условия.
Барбаш В. А., Якименко О. С., Березовський Г. Г., Ященко О. В. Вплив очеретяної наноцелюлози на показники якості паперу-основи для шпалер. // Bulletin of National Technical University of Ukraine «Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute» Series «Chemical Engineering, Ecology and Resource Saving». 2024. 1(23). DOI: 10.20535/2617-9741.1.2024.300984
Yuanxin Y, Meng H., Jie M., Yanxiao S., Sheng S., Chunhe W. Effects of Hot Pressing Temperature and Pressure on Dielectric Properties of Aramid Insulating Paper. // Energies. 2022. 15(21). 8314.
Poirier N. A., Pikulik I. The effect of drying temperature on the quality of paper. // Drying Technology. 1997. 15 (6-8). P. 1869-1879.
ГОСТ 27710-88. Общие требования к методу испытания на нагревостойкость. https://dnaop.com/html/46900/doc-ГОСТ_27710-88
Stuhrke R. A. The development of permanent paper // Preservation of paper and textiles of historic and artificial value / ed. J. G. Williams ; Am. chem. soc. Washington, 1977. P. 24–36. (Adv. in chem ser.; no. 164).
Whitehead J. B. The dielectric losses in impregnated paper. // Electrical Engineering. 1933. 52(1) P. 51 – 52. DOI: 10.1109/EE.1933.6430594.
Силовые электрические конденсаторы – промышленные типы конденсаторной бумаги. https://leg.co.ua/arhiv/podstancii/silovye-elektricheskie-kondensatory-8.html
ГОСТ 23436-83. Бумага кабельная для изоляции силовых кабелей на напряжение до 35 кВ включительно. Технические условия. https://dnaop.com/html/75596/doc-ГОСТ_23436-83.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Ольга Сергіївна Якименко, Валерій Анатолійович Барбаш, Ольга Василівна Ященко
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
