Застосування базальтових композицій при одержанні біоцидного паперу
 One of the main problems today is the storage of funds, provision of storage conditions, the absence of mold, microbiological dispersions in the air, processing of documents, detoxification of previously processed materials. In this work, samples of papers (condenser, writing, carton f...
Gespeichert in:
| Datum: | 2019 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2019
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/690 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Surface |
| Завантажити файл: |  |
Institution
Surface| _version_ | 1869291849204629504 |
|---|---|
| author | Шевченко, В. М. Гуц, Н. А. Шпак , А. Є. |
| author_facet | Шевченко, В. М. Гуц, Н. А. Шпак , А. Є. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "В. М. Шевченко",
"institution": "Національний технічний університет України «КПІ імені Ігоря Сікорського»"
},
{
"author": "Н. А. Гуц",
"institution": "Національний технічний університет України «КПІ імені Ігоря Сікорського»"
},
{
"author": "А. Є. Шпак ",
"institution": "Національний технічний університет України «КПІ імені Ігоря Сікорського»"
}
] |
| author_sort | Шевченко, В. М. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2020-01-28T14:32:15Z |
| description |  One of the main problems today is the storage of funds, provision of storage conditions, the absence of mold, microbiological dispersions in the air, processing of documents, detoxification of previously processed materials.
In this work, samples of papers (condenser, writing, carton for lamination) and usage of biocidal materials (Polydez, Gembar and Metatin) were investigated. The technology of processing samples is not very simple. Biocidal effects were carried out on test cultures of microscopic fungi taken from damaged documents.
In addition, samples of papers processed with composite mixtures containing basalt and cellulose fibers, montmorillonite clay and sodium resin salts (SSRA) or sodium humate (SH) were studied in parallel. Aging of samples was monitored by indicators such as the material's whiteness and breakthrough strength (n.d.f.) - the properties that are sensitive to the aging process.
It has been proved that samples containing basalt and cellulose fibers, montmorillonite and sodium salts of resin acids (or sodium humate) are more likely to suppress the spread of fungi and microorganisms than official state biocidal materials.
Therefore, in this work it is proposed the material and composition mixture, which guarantees certain physical and mechanical properties of the finished product and has a much simpler and cheaper technology to obtain the disinfecting material. |
| doi_str_mv | 10.15407/Surface.2019.11.521 |
| first_indexed | 2025-07-22T19:35:04Z |
| format | Article |
| fulltext |
Поверхность. 2019. Вып. 11(26). С. 521–530 521
UDC 676.224 doi: 10.15407/Surface.2019.11.521
APPLICATION OF BASALTIC COMPOSITIONS FOR THE
PRODUCTION OF BIOCIDAL PAPER
V.M. Shevchenko, N.A. Guts, A.Ye. Shpak
National Technical University of Ukraine “KPI named Igor Sikorsky”,
03056, Kyiv, Peremogy av., 37, (+38044)236-97-74, e-mail: gutsanelya@ukr.net
One of the main problems today is the storage of funds, provision of storage conditions, the
absence of mold, microbiological dispersions in the air, processing of documents, detoxification of
previously processed materials.
In this work, samples of papers (condenser, writing, carton for lamination) and usage of
biocidal materials (Polydez, Gembar and Metatin) were investigated. The technology of processing
samples is not very simple. Biocidal effects were carried out on test cultures of microscopic fungi
taken from damaged documents.
In addition, samples of papers processed with composite mixtures containing basalt and
cellulose fibers, montmorillonite clay and sodium resin salts (SSRA) or sodium humate (SH) were
studied in parallel. Aging of samples was monitored by indicators such as the material's whiteness
and breakthrough strength (n.d.f.) - the properties that are sensitive to the aging process.
It has been proved that samples containing basalt and cellulose fibers, montmorillonite and
sodium salts of resin acids (or sodium humate) are more likely to suppress the spread of fungi and
microorganisms than official state biocidal materials.
Therefore, in this work it is proposed the material and composition mixture, which guarantees
certain physical and mechanical properties of the finished product and has a much simpler and
cheaper technology to obtain the disinfecting material.
Keywords: biostable material, cellulose, basalt fibers, clay minerals.
Introduction
Despite of the development of computer (paperless) technologies, paper carrier of information
is still the most widespread, widely used, continuously needed [1]. These are textbooks, notebooks,
newspapers, geographic maps, wallpapers, breads, money, documents, drawings, etc. One can
conclude that paper is a priceless spiritual bread of mankind. How to save it?
It is known that the paper made of vegetable fibers, aging with time, and this process is
irreversible (the chemical composition of the paper changes, mechanical strength changes,
brittleness appears, yellowish appears [2]), although it is known that from fiber of the tubular
structure and tape structure it is possible to get a durable paper with a closed surface; and a little
grinded fibers give the opportunity to get the most durable paper, and so on.
However, the problem of keeping funds is one of the main in this direction. It means
ensuring storage conditions, the absence of mold and microbiological dispersions in the air,
processing documents and detoxifying previously treated materials. In addition, in parallel, there is a
problem of fighting the smell of mold, appearing of fragility of pages and "black" mold.
One of the ways to combat this phenomenon is to use biocidal materials and treat them with
investigated samples of paper to obtain biocidal paper.
522
In general, the concept of "biocidal" paper includes different types of paper. So, a paper that
has the ability to kill (destroy) a bacterium - a bactericidal paper, a paper that has the ability to
destroy moldy fungi - fungicidal, and destroy insects, beetles, etc. - insecticidal. Each of the biocidal
types of paper may have the ability to destroy one or two or even three of the specified types.
One of the main purposes of this type of paper is the packaging of various types of foods
intended for extended shelf life (butter, cheese, meat, fish, fruits, vegetables, etc.).
Interesting is the manufacturing of paper bags with biocidal properties. In such bags you can
store flour, cereals, sugar, etc. without damaging them with rodents, beetles and other pests.
Biocidal compounds used to create bioprotective paper are very different. Recently, different
types of biocides are used [1]. A prerequisite for biocidal use is not a very complicated technology
which provides safety for the health of storage personnel and users [3].
In work [4] found "tastes" (pests) of books. All three types of scarabs (blanket, anthrenus and
ham) very like cotton and sulphate paper products.
There are good results of the disinfection of books when they were treated with vacuum in
autoclaves with formaldehyde at t = 30-40 degrees Celsius and / or in the electric high-frequency
field [5, 6], ozone processing [7].
It is known about the use of formalin, ammonia, furatsilina, tiomula, DDT, and many others,
but none of them solved the problem completely.
Experimental part
For fungicidal and per-page paper treatments, biocidal preparations Methatein GT and
derivatives of polyhexamethylene guanadine (PGMG): Gembar and Polyhedes were used. All of
them belong to low hazard substances (Grade 4 hazard).
The study of biocidal activity was carried out on 11 test cultures of microscopic fungi taken
from damaged library documents: Alternaria alternata; Aspergillus niger, Aspergillus repens,
Aspergillus ustus, Aspergillus versicolor, Chaetomium globosum, Cladosporium sphaerospermum,
Paecilomyces variotii, Penicillium aurantiogriseum, Penicillum tardum, Trichoderma viride. All
these types of fungi are destructors of various materials.
All work related to the preparation and usage of biocidal solutions was carried out with the
observance of personal security measures that protect the respiratory system, skin, eyes, etc.
The processing of documents with biocidal solutions was carried out very carefully
(processed documents were re-lay by biocidal papers, put in stacks to prevent deformation, dried by
hair dryer). The worker was wearing special clothing, hygienic masks, rubber gloves and so on.
All surface of the room was carefully cleaned and treated with biocide solution, room was
closed for a day and then well ventilated.
2% of aqueous solutions of Gembar, Polyester and Methatein GT were studied. Samples of
paper were wet on both sides per page with drugs for 4-5 seconds. After drying, the samples of the
paper were infected with spore suspensions of fungi test cultures in a solution of mineral salts and
sugar (Chapek-Doxa medium) simulating the conditions of mineral and organic contamination of
the material. The prepared samples were then spread on a Chapek-Doxa (Petri dish) and kept for 14
days at a temperature of about 29 degrees Celsius, with a relative humidity of 90%.
The evaluation of the fungicidal properties of the test paper samples was carried out in 14, 21
and 28 days.
Aging of paper after treating them with biocides was studied according to such parameters as
paper whiteness (10) and breakage strength. Samples of condenser paper, writing paper and carton
for lamination were investigated. The humidity measurements were measured as described in [10]
by the carl Zeiss leukometer. Breakthrough strength is one of the main indicators of the strength of
523
papers, which depend on the length of the fibers from which paper is produced, their strength,
durability, elasticity of the forces of communication between the fibers. This method is sensitive to
the aging process of paper [2]. Breakthrough strength was measured according to DSTU 3476 [11].
It is simpler and most certainly cheaper to use the inorganic fibers in the compositions for the
processing of any papers, such as basalt. These are highly thermostable fibers with low chemical
activity, attracting attention because they do not promote the spread of different types of fungi and
microorganisms, are not subject to mold, bacteria, various types of pests, insects, beetles, etc. These
chemically little active fibers can be used in the composite mixture for materials of this direction.
There are known carton-like materials based on basalt fibers (scales, felt, slabs, etc.), for which it is
not necessary to use binding agents because they have evenly interwoven fibers of the basalt fiber
itself. In such material the linkage between the fibers is purely mechanical.
Binding substances are used to obtain a thin, durable and flexible paper-like material, most
often it is cellulose fibers (if the future usage does not require a temperature above 120-130 Celsius
degrees).
Previous studies have proved [8] that basaltic and cellulose fibers in the solution have the same
negative by sign and different electrokinetic potential that occurs at the interface of the phases (fiber
- solution). By recharging the surface of one of the contacting fibers (for example, basalt fibers with
help of aluminum sulfate), we obtain a fiber with an oppositely charged potential (positive).
Now the oppositely charged surfaces of two fibers (basalt and cellulose) will not push out
from each other, but be attracted, which positively affects the strength of the finished product and its
biostability.
Earlier studies have shown that clay minerals can be used to obtain a solid, thin, elastic, and
even heat-resistant material that greatly slows the growth and cultivation of microorganisms [9].
In the work sulphite cellulose of grade A-11, basalt fiber with a diameter of 1.4 microns, clay
mineral montmorillonite of Pyzhiv field were used.
It was found that the effect of the studied biocides on fungal cultures can be described as
fungicidal. The data is given in Table 1, from which it may be seen that the papers breakthrough
strength (the number of double folds, n.d.f.) and the whiteness decreases, losing their initial values.
Samples of papers a) and b) (condenser and writing) acquired fungicidal properties, c) (carton
for lamination) did not acquire a fungicidal effect, probably because this material (carton) in
comparison to other papers has a higher density and thickness, which does not allow used agents to
soak it properly.
In addition, samples of the same papers (condenser, writing and carton for lamination),
processed by composition, which included basaltic and cellulose fiber, montmorillonite clay
mineral, and sodium salts of resin acids (or sodium humate) were investigated in parallel.
Compositional mixture of these samples is given below:
A) 30% basalt fiber (Bas) + 70% cellulose fiber (Cel) + 15 % (to the weight of the fibers)
montmorillonite clay (МОТ) + 10% (to the weight of the fibers) sodium humate (SH);
B) 50% basalt fiber (Bas) + 50% cellulose fiber (Cel) + 15 % (to the weight of the fibers)
montmorillonite (МОТ) + 10% (to the composition of the fibers) sodium humate (SH);
Some compositions had a slightly different mixture:
C) 30% basalt fiber (Bas) + 70% cellulose fiber (Cel) + 15 % (to the weight of the fibers)
montmorillonite (МОТ) + 10% (to the composition of the fibers) sodium salts of resin acids
(SSRA);
524
D) 50% basalt fiber (Bas) + 50% cellulose fiber (Cel) + 15 % (to the weight of the fibers)
montmorillonite (МОТ) + 10% (to the composition of the fibers) sodium salts of resin acids
(SSRA).
Table 1. Properties of papers before and after processing them by biocides.
After processing by 20%
solutions Index Before processing
M G P
Condenser paper. а)
Whiteness, % 62,4 60,4 60,6 61,3
Breakthrough strength (n.d.f.) 79,9 658 722 575
Writing paper. в)
Whiteness, % 74,8 68,6 72,4 74,3
Breakthrough strength (n.d.f.) 10,6 10,3 10,7 10,4
Carton for lamination. с)
Whiteness, % 64,6 52,4 51,8 51,7
Breakthrough strength (n.d.f.) 1324 1368 1380 1394
M - Metatin, G - Gembar, P - Polydez.
Table 2 summarizes the data of the physical and mechanical properties of the condenser paper,
the writing paper, and the carton for lamination, which were processed by the above-mentioned
compositional media.
Table 3 summarizes the physical and mechanical properties of condenser paper, writing paper
and carton for lamination, which were processed by a mixture of compositions containing basalt and
cellulose fibers, montmorillonite clay and sodium salts of resin acids (options c) and d)).
525
Table 2.Physical-mechanical properties of papers
Compositive mixture Whiteness % Breakthrough strength (n.d.f.)
a) 30% (Bas) + 70% (Cel) + 15%
(МОТ) + 10% (SH);
Condenser paper
64,3 74,8
a) 30% (Bas) + 70% (Cel) + 15 %
(МОТ) + 10% (SH)
Writing paper
68,4 78,6
a)30% (Bas) + 70% (Cel) + 15 %
(МОТ) + 10% (SH)
Carton
52,8
1578,2
b) 50% (Bas) + 50% (Cel) + 15 %
(МОТ) + 10% (SH)
Condenser paper
62,4
72,2
b) 50% (Bas) + 50% (Cel) + 15 %
(МОТ) + 10% (SH)
Writing paper
66,6 76,4
b) 50% (Bas) + 50% (Cel) + 15 %
(МОТ) + 10% (SH)
Carton
52,2 1572,4
It was interesting to investigate whether the homo-ion form of montmorillonite, which is part
of compositions based on basalt and cellulose fibers, is influenced by biocidal characteristics of
materials. It is known [12] that bentonite clay is hydrophilic, has a relatively high specific surface, a
considerable volume capacity, can influence and regulate the strong properties of coagulation
structures.
The montmorillonite clay from the Pyzhiv field was used in various homo-ion forms of
exchangeable metal cations. The means for obtaining a certain homo-ion for montmorillonite is
described in [13]. It has been proved that the maximum strengthening of coagulation systems occurs
when adding 10% sodium ions supplements to 15% clay suspension.
Somewhat worse results are obtained with the use of calcium salts and even worse with the use
of aluminum salts.
526
Table 3. Physical-mechanical properties of papers
Compositive mixture
Whiteness %
Breakthrough strength
(n.d.f.)
c) 30% (Bas) + 70% (Cel) +
15 % (МОТ) + 10% (SSRA)
Condenser paper
68,4 75,2
c) 30% (Bas) + 70% (Cel) +
15 % (МОТ) + 10% (SSRA)
Writing paper
69,2 78,4
c) 30% (Bas) + 70% (Cel) +
15 % (МОТ) + 10% (SSRA)
Carton
53,3 1582,2
d) 50% (Bas) + 50% (Cel) +
15% (МОТ) + 10% (SSRA)
Condenser paper
64,4 74,2
d) 50% (Bas) + 50% (Cel) +
15% (МОТ) + 10% (SSRA)
Writing paper
75,2 76,8
d) 50% (Bas) + 50% (Cel) +
15% (МОТ) + 10% (SSRA)
Carton
52,8 1584,4
For comparison, the same compositional materials were taken, replacing the original
montmorillonite with treated by sodium salts. The data given in Table 4 shows that the transition of
natural montmorillonite into sodium form (treated by sodium salts) has a positive effect on the clay
mineral, i.e. the use of Na-montmorillonite stimulated the formation of compositions stronger than
the previous ones.
Table 4 summarizes the physical and mechanical properties of condenser paper, writing paper,
and laminated carton treated by compositions comprising 30% (50%) of basalt fiber (Bas) + 70%
(50%) of cellulose fiber (Cel) + 15% Na - montmorillonite (MOT) + 10% (to the weight of fibers) of
sodium salt of resin acids (SSRA).
527
Table 4. Physical-mechanical properties of papers
Compositive mixture Whiteness %
Breakthrough
strength (n.d.f.)
30% (Bas) + 70% (Cel) + 15 % Na - (МОТ) + 10% н
(SSRA); Condenser paper
70,2 78,5
30% (Bas) + 70% (Cel) + 15 % Na - (МОТ) + 10% н
(SSRA); Writing paper
70,0 79,8
30% (Bas) + 70% (Cel) + 15 % Na - (МОТ) + 10% н
(SSRA); Carton
58,3 1678,4
50% (Bas) + 50% (Cel) + 15% Na - (МОТ) + 10%
(SSRA); Condenser paper
68,8 77,6
50% (Bas) + 50% (Cel) + 15% Na - (МОТ) + 10%
(SSRA); Writing paper
78,4 79,4
50% (Bas) + 50% (Cel) + 15% Na - (МОТ) + 10%
(SSRA); Carton
54,6 1662,4
Specimens that had in the composition sodium humates instead of sodium salts of resin acids
have similar patterns according to the values of whiteness and strength, therefore they are not
mentioned in this report.
Conclusions:
1. Virtually all experimental materials were, to varying degrees, been damaged by various
microorganisms and partly by fungi.
2. These studies provide an opportunity to offer material and composition, which effectively inhibit
the growth of fungi, mold, reduces the amount of agglomerate spores, increases resistivity.
3. Materials containing in the composition of more cellulosic fibers, are more affected by fungi and
faster. The mildew appeared on day 15, and by the end of the test (on day 28), the mold covered the
material by about 40%.
4. Biodegradability of materials increases with increasing influence of basalt fiber in composition.
5. The best physico-mechanical properties and biodegradability indices are compositional bases
containing basalt and cellulosic fibers, Na- montmorillonite clay and sodium salts of resin acids (or
sodium humate) that have been used as biocidal material. Physics - the mechanical characteristics of
materials when applied with the use of such biocidal means is much better than in other cases, and
the technology of paper processing is simpler, easier and cheaper.
528
References
1. Nagi Terry A. Insight from vision 21-st the printing industry redefined for the 21-st century.
Solut!. People Process Paper .2002. 10(85): 33.
2. Flyate D. M. Properties of Paper Edition 3. (Moscow, Forestry, 1986).
3. Strassburg Richard. Further Information on the Use of ethylene oxide as a Library and
Archival Fumigant. (SAA Leaflet, 1983)
4. Kazumina O.V., Baryshnikova Z.P. Collection "Paper Aging" (Publishing house "Science",
1995)
5. Donskoy A.V. Disinfection and Restoration of Library Materials (Leningrad, Publishing
House of the State Public Library, 1989)
6. Zagulyayeva Z.A. Problems of conservation and restoration of paper and parchment.
(Publishing house of the Academy of Sciences of the USSR,1982).
7. John H. Halnes, Stuart A. Kohler. An evaluation of ortho-phenol as a fungicidal fumigant for
archives and libraries. Y. Amer. Inst. Conserv. 1996. 25(1):49.
8. Shevchenko V.M., Alekseev O.L.Principles of recharging and its influence on the properties
of paper-like materials. Abstracts of the conference "Nano-sized systems. 2004. 12:170.
9. Shevchenko V.M., Guts N.A., Pidgornyi A.V. Bentonite clays in compositions with basalt
fibers. Collection of scientific works SWorld. 2016. Book 10. 1(42): 80.
10. DSTU 3364-96 Cellulose. Method of determining the whiteness
11. DSTU 3476-96 Paper. Definition of whiteness on fracture during multiple folds
12. Kruglitskyi N.N. Physics-chemical bases of regulating properties of the disperse of clay
minerals. (Kyiv: Naukova dumka, 1994).
13. Shevchenko V.M., Guts N.A. Influence of temperature and homeostasity of dispersed
minerals on characteristics of composite materials of basalt. Collection of scientific works
SWold. 2014. 30: 27.
ЗАСТОСУВАННЯ БАЗАЛЬТОВИХ КОМПОЗИЦІЙ ПРИ
ОДЕРЖАННІ БІОЦИДНОГО ПАПЕРУ
В.М. Шевченко, Н.А. Гуц, А.Є. Шпак
Національний технічний університет України «КПІ імені Ігоря Сікорського»,
03056,Київ, пр-т Перемоги, 37,
(+38044)236-97-74, e-mail: gutsanelya@ukr.net
Одна з основних проблем зберігання паперової продукції сьогодні – це зберігання фондів,
забезпечення умов зберігання, відсутність плісняви, мікробіологічних дисперсій у повітрі,
обробка документів, детоксикація оброблених раніше матеріалів.
В роботі досліджували зразки паперів (конденсаторного, писального, картону для
ламінування) та застосування біоцидних матеріалів (Полідезу, Гембару та Метатіну).
529
Технологія обробки зразків не дуже проста. Дію біоцидних проводили на тест – культурах
мікроскопічних грибів, що були ізольовані з пошкоджених документів.
Крім того, паралельно досліджувались зразки паперів, що оброблялись композиційним
складом, що містить базальтове та целюлозне волокна, монтморилонітова глина та
натрієві солі смоляних кислот (SSRA) або Натрію гумат (SH). Старіння зразків
спостерігали за такими показниками, як білість матеріалів та міцність на злам, (ч.п.п.) –
властивості, що чутливі до процесу старіння.
В роботі доведено, що зразки, що мають у композиційному складі базальтове та
целюлозне волокна, монтморилоніт та натрієві солі смоляних кислот (або Натрію гумат) у
більшій ступені пригнічують розповсюдження грибів та мікроорганізмів, ніж офіційні
державні біоцидні матеріали.
Тому в роботі пропонується матеріал та композиційний склад, що гарантує певні
фізико-механічні властивості готового продукту та має значно простішу та дешевшу
технологію одержання матеріалу, що дезинфікує.
Ключові слова: біоцидні матеріали, целюлоза, базальтові волокна, глинисті мінерали.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БАЗАЛЬТОВЫХ КОМПОЗИЦИЙ
ПРИ ПОЛУЧЕНИИ БИОЦИДНОЙ БУМАГИ
В.М. Шевченко, Н.А. Гуц, А.Е. Шпак
Национальный технический университет Украины « Киевский политехнический
институт имени Игоря Сикорского», 03056, Киев, пр.Победы, 37,
(+38044)236-97-74, e-mail: gutsanelya@ukr.net
Использование электронных технологий несколько оттеснило бумагу, но не на
столько, чтобы её забыли. Практически в любой отрасли народного хозяйства бумага всё
ещё осталась наиболее используемой, постоянно необходимой, как в рабочих ситуациях, так
и в домашнем быту. Проблема сохранения бумажных фондов – одна из насущных задач и
сегодня. Известно, что старение бумаги – сложный процесс, на который влияют очень
многие факторы (от вида и химического состава волокнистого материала веществ для
проклеивания и окрашивания, рН среды и т.п.).Условия сохранения бумаги (относительная
влажность, температура воздушной среды, влияние лучей света и т.д.) – всё, что влияет на
микробиологическое разрушение составляющих бумаги.
Также особенное влияние химических веществ, которые применяются как носитель
информации и реставрации документов, и, которые не могут не влиять на бумажную
основу.
В работе исследовались образцы бумаги (конденсаторной, картонной для
ламинирования, писчей) и применение к ним биоцидных материалов (Полидеза, Метатина,
530
Гембара). Действие биоцидов проводили на тест-культурах микроскопических грибов,
которые были изолированы из повреждённых документов.
Кроме того, параллельно исследовались образцы бумаги, которые образованы
композиционным составом, содержащим базальтовое и целлюлозные волокна,
монтмориллонитовую глину и гумат натрия (SH). Деформацию образцов наблюдали по
таким показателям: белизна материалов и прочность на излом ( число двойных перегибов,
ч.д.п.) - это свойство, на котором отражаются процессы старения бумаг.
В работе было показано, что образцы которые содержат в композиционном составе
базальтовые и целлюлозные волокна, монтмориллонитовую глину и натриевые соли
смоляных кислот (или гуматов натрия) в значительно большей степени угнетают
распространение грибов и микроорганизмов, чем официально используемые государственные
биоцидные материалы.
Поэтому в работе предлагают материал и композиционный состав, который
гарантирует определённые физико-механические свойства готового продукта и имеет
значительно простую дешёвую технологию получения дезинфицирующего биоцидного
материала.
Ключевые слова: биоцидные материалы, целлюлоза, базальтовые волокна, глинистые
минералы.
|
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-690 |
| institution | Surface |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2026-03-12T17:17:28Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | surfacezbircomua/c7/e69b58c8b38abd17adc3e54e36d677c7.pdf |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-6902020-01-28T14:32:15Z Application of basaltic compositions for the production of biocidal paper Использование базальтовых композиций при получении биоцидной бумаги Застосування базальтових композицій при одержанні біоцидного паперу Шевченко, В. М. Гуц, Н. А. Шпак , А. Є. biostable material cellulose basalt fibers clay minerals биоцидные материалы целлюлоза базальтовые волокна глинистые минералы біоцидні матеріали целюлоза базальтові волокна глинисті мінерали  One of the main problems today is the storage of funds, provision of storage conditions, the absence of mold, microbiological dispersions in the air, processing of documents, detoxification of previously processed materials. In this work, samples of papers (condenser, writing, carton for lamination) and usage of biocidal materials (Polydez, Gembar and Metatin) were investigated. The technology of processing samples is not very simple. Biocidal effects were carried out on test cultures of microscopic fungi taken from damaged documents. In addition, samples of papers processed with composite mixtures containing basalt and cellulose fibers, montmorillonite clay and sodium resin salts (SSRA) or sodium humate (SH) were studied in parallel. Aging of samples was monitored by indicators such as the material's whiteness and breakthrough strength (n.d.f.) - the properties that are sensitive to the aging process. It has been proved that samples containing basalt and cellulose fibers, montmorillonite and sodium salts of resin acids (or sodium humate) are more likely to suppress the spread of fungi and microorganisms than official state biocidal materials. Therefore, in this work it is proposed the material and composition mixture, which guarantees certain physical and mechanical properties of the finished product and has a much simpler and cheaper technology to obtain the disinfecting material. Использование электронных технологий несколько оттеснило бумагу, но не на столько, чтобы её забыли. Практически в любой отрасли народного хозяйства бумага всё ещё осталась наиболее используемой, постоянно необходимой, как в рабочих ситуациях, так и в домашнем быту. Проблема сохранения бумажных фондов – одна из насущных задач и сегодня. Известно, что старение бумаги – сложный процесс, на который влияют очень многие факторы (от вида и химического состава волокнистого материала веществ для проклеивания и окрашивания, рН среды и т.п.).Условия сохранения бумаги (относительная влажность, температура воздушной среды, влияние лучей света и т.д.) – всё, что влияет на микробиологическое разрушение составляющих бумаги. Также особенное влияние химических веществ, которые применяются как носитель информации и реставрации документов, и, которые не могут не влиять на бумажную основу. В работе исследовались образцы бумаги (конденсаторной, картонной для ламинирования, писчей) и применение к ним биоцидных материалов (Полидеза, Метатина, Гембара). Действие биоцидов проводили на тест-культурах микроскопических грибов, которые были изолированы из повреждённых документов. Кроме того, параллельно исследовались образцы бумаги, которые образованы композиционным составом, содержащим базальтовое и целлюлозные волокна, монтмориллонитовую глину и гумат натрия (SH). Деформацию образцов наблюдали по таким показателям: белизна материалов и прочность на излом ( число двойных перегибов, ч.д.п.) -  это свойство, на котором отражаются процессы старения бумаг. В работе было показано, что образцы которые содержат в композиционном составе базальтовые и целлюлозные волокна, монтмориллонитовую глину и натриевые соли смоляных кислот (или гуматов натрия) в значительно большей степени угнетают распространение грибов и микроорганизмов, чем официально используемые государственные биоцидные материалы. Поэтому в работе предлагают материал и композиционный состав, который гарантирует определённые физико-механические свойства готового продукта и имеет значительно простую дешёвую технологию получения дезинфицирующего биоцидного материала. Одна з основних проблем зберігання паперової продукції сьогодні – це зберігання фондів, забезпечення умов зберігання, відсутність плісняви, мікробіологічних дисперсій у повітрі, обробка документів, детоксикація оброблених раніше матеріалів. В роботі досліджували зразки паперів (конденсаторного, писального, картону для ламінування) та застосування біоцидних матеріалів (Полідезу, Гембару та Метатіну). Технологія обробки зразків не дуже проста. Дію біоцидних проводили на тест – культурах мікроскопічних грибів, що були ізольовані з пошкоджених документів. Крім того, паралельно досліджувались зразки паперів, що оброблялись композиційним складом, що містить базальтове та целюлозне волокна, монтморилонітова глина та натрієві солі смоляних кислот (SSRA) або Натрію гумат (SH). Старіння зразків спостерігали за такими показниками, як білість матеріалів та міцність на злам, (ч.п.п.) – властивості, що чутливі до процесу старіння. В роботі доведено, що зразки, що мають у композиційному складі базальтове та целюлозне волокна, монтморилоніт та натрієві солі смоляних кислот (або Натрію гумат) у більшій ступені пригнічують розповсюдження грибів та мікроорганізмів, ніж офіційні державні біоцидні матеріали. Тому в роботі пропонується матеріал та композиційний склад, що гарантує певні фізико-механічні властивості готового продукту та має значно простішу та дешевшу технологію одержання матеріалу, що дезинфікує. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2019-10-30 Article Article application/pdf https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/690 10.15407/Surface.2019.11.521 Surface; No. 11(26) (2019): Surface; 521-530 Поверхность; № 11(26) (2019): Поверхность; 521-530 Поверхня; № 11(26) (2019): Поверхня; 521-530 3154-8091 3154-8083 10.15407/Surface.2019.11 en https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/690/690 Авторське право (c) 2019 В.М.Шевченко, Н.А.Гуц, А.Є.Шпак |
| spellingShingle | біоцидні матеріали целюлоза базальтові волокна глинисті мінерали Шевченко, В. М. Гуц, Н. А. Шпак , А. Є. Застосування базальтових композицій при одержанні біоцидного паперу |
| title | Застосування базальтових композицій при одержанні біоцидного паперу |
| title_alt | Application of basaltic compositions for the production of biocidal paper Использование базальтовых композиций при получении биоцидной бумаги |
| title_full | Застосування базальтових композицій при одержанні біоцидного паперу |
| title_fullStr | Застосування базальтових композицій при одержанні біоцидного паперу |
| title_full_unstemmed | Застосування базальтових композицій при одержанні біоцидного паперу |
| title_short | Застосування базальтових композицій при одержанні біоцидного паперу |
| title_sort | застосування базальтових композицій при одержанні біоцидного паперу |
| topic | біоцидні матеріали целюлоза базальтові волокна глинисті мінерали |
| topic_facet | biostable material cellulose basalt fibers clay minerals биоцидные материалы целлюлоза базальтовые волокна глинистые минералы біоцидні матеріали целюлоза базальтові волокна глинисті мінерали |
| url | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/690 |
| work_keys_str_mv | AT ševčenkovm applicationofbasalticcompositionsfortheproductionofbiocidalpaper AT gucna applicationofbasalticcompositionsfortheproductionofbiocidalpaper AT špakaê applicationofbasalticcompositionsfortheproductionofbiocidalpaper AT ševčenkovm ispolʹzovaniebazalʹtovyhkompozicijpripolučeniibiocidnojbumagi AT gucna ispolʹzovaniebazalʹtovyhkompozicijpripolučeniibiocidnojbumagi AT špakaê ispolʹzovaniebazalʹtovyhkompozicijpripolučeniibiocidnojbumagi AT ševčenkovm zastosuvannâbazalʹtovihkompozicíjprioderžanníbíocidnogopaperu AT gucna zastosuvannâbazalʹtovihkompozicíjprioderžanníbíocidnogopaperu AT špakaê zastosuvannâbazalʹtovihkompozicíjprioderžanníbíocidnogopaperu |