Web design by Aleksey D. Zolotarenko | Contact Us

a1.png

Н.С. Астратов
руководитель группы

a2.png

И.П. Помыткина
сотрудник

Чтобы пробить стену лбом нужен или большой разбег, или много лбов.

Альберт Эйнштейн

Наука есть достояние общее, а потому справедливость требует не тому отдать наибольшую научную славу, кто первый высказал известную истину, а тому, кто сумел убедить в ней других, показал ее достоверность и сделал ее применимой в науке.

Д. И. Менделеев

Каждый, кто серьёзно занимается наукой, убеждается в том, что в законах природы присутствует некий дух, и этот дух выше человека. По этой причине занятия наукой приводят человека к религии.

Альберт Эйнштейн




Исследования процессов взаимодействия фуллеренов с целюлозой

Несмотря на все более сложные степени защиты как денежных банкнот, так и разнообразных ценных бумаг и документов, число попыток их фальсифицировать почти не уменьшилось. Даже высокий уровень защиты и применение специальных технологий не исключили возможность подделки. Современные фальшивомонетчики научились искусно изготовлять подделки. Поэтому производители бумаг с защитными свойствами постоянно находятся в поиске новых видов защиты.
Различные потребительские свойства бумаги достигаются выбором волокнистых материалов и введением в бумажную массу проклеивающих веществ, наполнителей и функциональных добавок, определяющих назначение бумаги. В настоящее время не существует многофункциональных химических добавок. В каждом конкретном случае в зависимости от назначения бумаги в ее композицию вводят определенные вещества.
Известен способ защиты бумаги от подделки путем введения в ее композицию термочувствительного состава, используемого в качестве средства защиты от подделки деловых и ценных бумаг, и изменяющего окраску в результате влияния на бумагу физических или химических воздействий. По нашему мнению, введение защитных элементов в бумагу следует проводить на стадии подготовки композиции, из которой затем изготовляется бумага-основа.
Фуллереноподобные материалы могут также вводиться в бумагу в виде многофункциональной добавки. Таким образом, в композицию бумаги-основы кроме различных видов целлюлозы, наполнителя и проклеивающих веществ, вводятся фуллереноподобные материалы или смеси фуллеренов в строго заданной пропорции или композиции.
Настоящей исследовательской груп-пой изучаются возможности получения двух типов фуллереносодержащей целлюлозы: 1) экзофуллерированной целлюлозы (Цэкзо); 2)эндофуллерированной целлюлозы (Цэндо).
Первый вариант предусматривает осаждение фуллеритов в нанодисперсном состоянии на поверхность целлюлозных волокон.
Вторым способом рассматривается введение фуллеренов вовнутрь целлюлозных волокон с последующим удалением растворителя и перевод фуллеренов в твердое состояние в объеме волокон.
Кроме этого, используется два способа введения фуллеренов в бумагу как конечный продукт. Первый предусматривает синтез фуллерированной целлюлозы и введе-ние ее в исходную бумажную массу, а второй - непосредственное введение фуллеренов в исходную бумажную массу в ходе технологического процесса.
Если первый способ предусматривает предварительный синтез фуллеренсодержащей целлюлозы с заранее заданными параметрами, то во втором случае необходимо перевести фуллерены в такое состояние, чтобы они могли свободно в составе целлюлозной суспензии проникнуть и закрепиться как в многочисленных порах, так и на поверхности целлюлозного волокна, а после формования бумаги перевести их в исходное состояние.
Общее содержание фуллереноподобного материала в целлюлозной суспензии составляет 0,001-1 масс.%.
Введение в целлюлозную суспензию фyллepeноподобного материала позволяет в одном технологическом процессе, варьируя видом фyллepeноподобного материала и его количеством, получать бумагу различной цветовой гаммы. Также можно получить специальную фильтровальную и сорбционную бумагу для обеспечения весьма высокой степени очистки, которую невозможно достичь при использовании других методов и материалов, а также приготовить бумагу - основу для производства различных видов ценных бумаг с различной степенью защиты.


Волокна целюлозы с осажденным фуллереном

Перед введением в целлюлозную суспензию фуллереноподобному материалу (благодаря применению специальных химических добавок) придаются свойства, обеспечивающие его равномерное закрепление на всей поверхности целлюлозного волокна.
Предварительное осаждение фуллереноподобного материала на целлюлозном волокне с последующим тщательным перемешиванием бумажной массы обеспечивает гомогенное распределение углеродной добавки в бумаге.





Также разработаны и другие способы введения фуллереноподобного материала в бумагу.
Все эти исследования сотрудники лаборатории проводят совместно с учеными кафедры экологии и бумаги НТУУ «КПИ». Исследования по изучению физикохимических свойств целлюлозофуллереновых композитов, особенностей их синтеза, структуры и строения как на микро-, так и наноуровне проводятся в ИПМ, а процессы приготовления бумажной массы и формования бумаги в НТУУ «КПИ».
В настоящее время запатентованы способы введения фуллеренов в состав бумаг различного назначения, способы использования фуллеренов в бумагах в качестве защитной добавки, высоко-эффективного сорбента и красителя, нерастворяющегося как в водных, так и других растворах.


Комплект оборудования с диспергатором, размалывающими мельницами, используемого для получения опытных партий бумаги, защищенных фуллеренами или нанотрубками