Journals →  Черные металлы →  2024 →  #2 →  Back

Литейное производство
ArticleName Повышение прочностных свойств лигносульфонатов поверхностно-активными веществами
DOI 10.17580/chm.2024.02.05
ArticleAuthor А. П. Фирстов, О. И. Шевченко
ArticleAuthorData

Нижнетагильский технологический институт (филиал) Уральского федерального университета имени первого
Президента России Б. Н. Ельцина, Нижний Тагил, Россия

А. П. Фирстов, доцент кафедры металлургических технологий, канд. техн. наук, эл. почта: first55@mail.ru
О. И. Шевченко, заведующий кафедрой металлургических технологий, докт. техн. наук, доцент, эл. почта: oleg.shevchenko@urfu.ru

Abstract

Лигносульфонаты примененяют в литейном производстве. Они являются компонентом литейного клея для получения сложных стержней, входят в состав формовочных и стержневых смесей, служат добавками в водные суспензии глины для активного смачивания песка. Кроме того, лигносульфонаты являются связующими веществами, но по своим свойствам они дают незначительную прочность стержням и по принятой классификации являются слабыми связующими. Для увеличения прочностных свойств изготовляемых стержней лигносульфонаты используют с более сильными связующими. Применение лигносульфонатов в качестве самостоятельного связующего возможно при их модифицировании сульфонолами. В литейном производстве сульфонолы применяют для получения равномерной формовочной смеси при высокой вязкости связующего компонента с целью повышения поверхностной активности. Для улучшения смачиваемости наполнителя (в качестве флотореагента) в состав формовочных и стержневых смесей рекомендуется вводить различные поверхностно-активные вещества (ПАВ). В литейном производстве обычно используют анионные сульфонолы: ДС-РАС, контакт Петрова, контакт черный нейтрализованный рафинированный (КЧНР) и нейтрализованный черный контакт (НЧК). Вещества мало- и среднетоксичны, относятся к 3-му классу опасности (опасность представляет пыль сульфонолов, которая может проникать в органы дыхания и контактировать с незащищенной кожей).

keywords Лигносульфонат, сульфидные группы, молекулярная фракция, нефтяные фракции, сульфонол, производственная безопасность, экология, прочность, вязкость, модифицирование
References

1. Фирстов А. П. Влияние функциональных групп на молекулярную структуру лигносульфонатов // Молодежь и наука : материалы Международной научно-практической конференции старшеклассников, студентов и аспирантов (27 мая 2022 г., г. Нижний Тагил) : в 2 т. Т. 1. — Нижний Тагил : НТИ (филиал) УрФУ, 2022. С. 232–236.
2. Сарканен К. В., Людвиг К. Х. Лигнины: структура, свойства и реакции / пер. с англ. — М. : Лесная промышленность, 1981. — 402 с.
3. Азаров В. И., Буров А. В., Оболенская А. В. Химия древесины и синтетических полимеров. — СПб. : ЛТА, 1999. — 627 с.
4. Хабаров Ю. Г., Вешняков В. А., Кузяков Н. Ю. Получение и применение комплексов лигносульфоновых с катионами железа // Известия вузов. Лесной журнал. 2019. № 5. С. 167–187.
5. Фирстов А. П. Модифицирование лигносульфонатов сульфатом железа (III) // Теория и технология металлургического производства. 2022. № 2 (41). С. 18–21.
6. Афанасьев Н. И., Тельтевская С. Е. и др. Структура и физико-химические свойства лигносульфонатов. — Екатеринбург : УрО РАН, 2005. — 166 с.
7. ТУ 13-7308001-670-84. Лингосвязующее комплексное. Технические условия. — М., 1984. — 13 с.
8. Афанасьев Н. Ф., Целуйко М. К. Добавки в бетоны и растворы. — Киев : Будивэльнык,1989. — 128 с.
9. Рязанов Я. А. Справочник по буровым растворам. — Оренбург : Летопись, 2005. — 664 с.
10. Булатов А. И., Данюшевский В. С. Тампонажные материалы : учеб. пособие для вузов. — М. : Недра, 1987. — 280 с.

11. Багрегов В. Ф., Ненартович Л. П. О составе контакта Петрова. — Дмитровград : НИИАР, 1973. — 11 с.
12. Лебедев Н. Н. Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза : учеб. для вузов. — 4-е изд., перераб. и доп. Стереотипное издание. — М. : Альянс, 2016. — 592 с.
13. Бровко О. С., Паламарчук И. А., Макаревич Н. А., Бойцова Т. А. Полимолекулярные характеристики лигносульфонатов натрия, хитозана и полиэтиленполиамина // Химия растительного сырья. 2009. № 1. С. 29–36.
14. Попова В. Л., Шитова Т. Т., Макарова Г. А. Новые связующие материалы на основе технических лигносульфонатов // Использование древесного сырья: тез. докл. 1-й Всесоюз. конф. — Рига, 1984. С. 64–66.
15. Тернер А. Современная органическая химия. Т. 2. / пер. с англ. — М. : Мир, 1981. — 651 с.
16. Bialski A.M., Bradford H., Lewis N. G., Luthe C. E. Lignosulfonate polymerization - effect of crosslinking agents // J. Appl. Polymer Sci. 1986. Vol. 31. P. 1363–1372.
17. ГОСТ 18995.1–73. Продукты химические органические. Методы определения плотности. — Введ. 01.07.1974.
18. ГОСТ 18995.6–73. Продукты химические органические. Методы определения температуры кипения. — Введ. 01.07.1974.
19. ГОСТ 23409.7–78. Пески формовочные, смеси формовочные и стержневые. Методы определения прочности при сжатии, растяжении, изгибе и срезе. — Введ. 01.01.1980.
20. ГОСТ 12.1.007–76. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности. — Введ. 01.01.1977.
21. ТУ 13-0281036-029-94. Лигносульфонаты технические. Технические условия. — М., 1994. — 29 с.
22. ТУ 2455-064-05711131-03. Лигносульфонаты технические жидкие. Технические условия. — М., 2004. — 9 с.
23. ТУ 2455-028-00279580-2014. Лигносульфонаты технические жидкие и порошкообразные. — М., 2014. — 12 с.
24. Закис Г. Ф. Функциональный анализ лигнинов и их производных. — Рига : Изд-во Зинатне, 1987. — 265 с.
25. Соколов О. М., Бабикова Н. Д., Попова В. Л. Определение молекулярных масс лигносульфонатов методом неустановившегося равновесия на ультрацентрифуге // Химия древесины. 1977. № 5. С. 68–72.
26. Бровко О. С., Паламарчук И. А., Вишнякова А. П. Влияние молекулярной массы лигносульфоната натрия на комплексообразование с полиэтиленполиамином // Химия растительного сырья. 2011. № 1. С. 65–70.
27. Modrzejewska-Sikorska A., Konował E., Cichy A., Nowicki M. et al. The effect of silver salts and lignosulfonates in the synthesis of lignosulfonate stabilized silver nanoparticles // Journal of Molecular Liquids. 2017. Vol. 240. P. 80–86.
28. ГОСТ 1532–81. Вискозиметры для определения условной вязкости. Технические условия. — Введ. 01.01.1982.
29. Боголицын К. Г. и др. Физическая химия лигнина : монография / под ред. К. Г. Боголицына, В. В. Лунина. — М. : Академкнига, 2010. — 492 с.
30. Volchek K., Brown C. E., Velicogna D. Evaluation of sodium lignosulphonate for the remediation of chromium-contaminated soil and water // International Journal of Innovation and Sustainable Development. 2013. Vol. 7, Iss. 3. P. 289–302.
31. Бровко О. С. и др. Металлоуглеродные композиты на основе лигносульфонатов // Известия вузов. Лесной журнал. 2020. № 3. С. 159–169.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back