Целлюлоза – моя дипломная работа.

К химически обработанным массам относятся: 1) термомеханическая химическая масса (ТМХМ), получаемая путем размола щепы в ступени под давлением с химической обработкой волокон до или после последующих ступеней размола (способ ОПКО); 2) длинноволокнистая химико-механическая масса (ДВХММ), получаемая в результате химической обработки длинноволокнистой фракции, например, отходов сортирования и годной массы от очистителей; 3) химически обработанная длинноволокнистая масса (ХОДВМ) — модификация ДВХММ по способу фирмы Мак Миллан Блодел.

К массам высокой степени сульфонирования относятся: 1) сульфитная целлюлоза высокого выхода (ЦВВ), получаемая в результате относительно непродолжительной варки щепы в кислой среде с раствором сульфитов и с последующим размолом при атмосферном давлении; 2) сульфитная целлюлоза сверхвысокого выхода (ЦСВВ), получаемая аналогично ЦВВ, но с выходом более 80%; 3) бисульфитная целлюлоза очень высокого выхода (БЦВВ), получаемая аналогично ЦВВ, но с использованием растворов бисульфитов и при выходе более 85%; 4) сульфонированная химико-механическая масса (СХММ) — модификация ХММ по способу фирмы Канадиан Интернешенел Пейпер; 5) бисульфитная химико-механическая масса (БХММ), получаемая аналогично БЦВВ. Приведенная классификация дает правильное представление о применяемых обозначениях способов получения волокнистых масс, но из-за многообразия этих способов не может считаться исчерпывающей.

Древесную массу нередко применяют в беленом виде. Это позволяет использовать беленую древесную массу для частичной замены ею беленой целлюлозы в композиции некоторых видов бумаги с целью удешевления бумаги с одно- ; временным улучшением ее печатных свойств.

Применение беленой ДДМ целесообразно в композиции некоторых видов бумаги для письма и печати, этикеточной, полотенечной, картона для упаковки пищевых продуктов. Положи- ; тельные свойства беленой ДДМ в качестве полуфабриката бумажного производства: белизна, достигающая 70-75%, достаточно высокая непрозрачность, хотя и несколько меньшая (в среднем на 1-2% абс), чем у небеленой ДДМ, пухлость и упругие свойства. Так же, как и небеленая ДДМ, беленая, будучи введена в композицию целлюлозных видов бумаги, способствует улучшению равномерности просвета бумаги и печатных свойств. На показатели механической прочности ДДМ отбелка существенного влияния не оказывает. Микроорганизмы в беленой ДДМ развиваются в меньшей степени, чем в небеленой.

Величина длинноволокнистой фракции у ХТММ несколько большая, чем у ХММ, полученной в результате размола в дисковых мельницах при атмосферных условиях. Это объясняется тем, что при изготовлении ХТММ на массу оказывают влияние не только химические, но и термические размягчающие ее воздействия. При изготовлении ХТММ сульфит натрия обычно вводится в щепу перед ее термической обработкой.

Разновидностью этого способа является способ ОПКО, разработанный канадской фирмой Онтарио Пейпер К°. Выход из древесины волокон, полученных по способу ОПКО, составляет около 90%. Сущность способа заключается в обработке сульфитом натрия (7-10% от массы древесины) в течение примерно 1 ч при температуре 130-160°С ТММ с концентрацией более 10% после 1-й или 2-й ступеней размола. В результате подобной обработки получаются, судя по литературным данным, сильно фибриллированные скрученные волокна, обеспечивающие бумажному полотну эластичность, высокую растяжимость и малое число обрывов на бумагоделательной машине. Сообщается, что бумага, полученная по способу ОПКО, отличается большей прочностью во влажном состоянии, чем бумага из ТММ. Поэтому особенно рекомендуется применять указанный полуфабрикат при выработке бумаги на относительно старых машинах, на которых отсутствует вакуум-пересасывающее устройство.

ТММ из лиственных пород древесины уступает по физико-механическим свойствам ДДМ из ели или пихты. Поэтому лиственные породы древесины целесообразнее использовать для получения ХММ или ХТММ в тех случаях, когда хотят получить прочный продукт. При мягкой химической обработке из древесины лиственных пород можно изготовить полуфабрикат с выходом 90-94%, превосходящий по прочности сцепления волокон ТММ из хвойных пород, но уступающий ей по сопротивлению раздиранию, белизне и непрозрачности.

Если применительно к различным видам бумаги для печати недостатками новых полуфабрикатов (ТММ, ХТММ, ХММ) по сравнению с традиционно применяемой целлюлозой являются их относительно невысокая белизна, склонности к пожелтению и пылимости, то преимуществами в первую очередь служат существенное удешевление бумаги с улучшением ее печатных свойств, в том числе снижение сквозной пропечатки.

В работе предположено, что в процессе размола пропитанной щепы происходит механохимическая деструкция лигно-углеводного комплекса древесины, приводящая к образованию новых функциональных групп, резко усиливающих когезионные свойства и обусловливающих целесообразность применения этого полуфабриката для дальнейшей модификации. Сульфони-рование полученной массы резко повышает прочностные свойства ХММ, полученной указанным выше способом.

В последнее время проходит промышленную проверку разработанный в лабораторных условиях и на полузаводской установке новый способ получения ХММ из лиственной древесины и недревесного сырья (кенафа и соломы), в котором соединения серы не используются. В результате получается так называемая бессерная химико-механическая масса (БСХММ) с выходом 80-90%.

Пропитка исходного сырья осуществляется с применением моноэтаноламина и водного раствора гидроокиси аммония. Расход химикатов небольшой даже без регенерации. Впрочем, регенерация химикатов и тепла в этом процессе легко осуществимы.

БСХММ с выходом 90% из древесины осины получается при удельном расходе энергии 250 кВт- ч/т. Масса из смешанных лиственных пород древесины по своим свойствам признана пригодной для изготовления бумаги-основы для гофрирования и плоских слоев гофрированного картона. БСХММ в случае надобности поддается отбелке. Преимущества нового процесса получения ХММ заключаются в отсутствии загрязнений окру- жающей среды серосодержащими выбросами, низком БПК. сто- ков, простоте регенерации химикатом, возможности использования отработанного щелока в качестве топлива и низком удельном расходе энергии на размол химически обработанной щепы.

ХТММ получается в результате сочетания процессов химической и термомеханической обработки щепы. Таким образом, ХТММ является частным случаем ХММ, поскольку ХММ в широком значении термина характеризует массу, полученную в результате размола древесной щепы после химической обработки в дисковых мельницах, работающих как при атмосферных условиях, так и при повышенном давлении.

Затем были составлены 6 композиций газетной бумаги, из которых 1-я и 2-я являются стандартными в США и Канаде, 3-я — в странах Центральной Европы, 4-я — на предприятии г. Брук (Австрия), 5-я — модификация композиции 2 с целью уменьшения удельного расхода электроэнергии при выработке газетной бумаги, 6-я — композиция опытных партий газетной бумаги.

Разумеется, что окончательная оценка эффективности производства газетной бумаги различного композиционного состава должна учитывать показатели качества получаемой бумаги, возможности изготовления ее с пониженной массой 1 м2 и безобрывного изготовления газетной бумаги на современных быстроходных бумагоделательных машинах.

Мероприятия по снижению энергоемкости производства ТММ сводятся обычно к усовершенствованию конструкции и работы я дисковых мельниц за счет выбора надлежащего материала дисков, поиска оптимального рисунка выступов на дисках, а также за счет максимальной регенерации тепла в процессе производства ТММ.

Если щепу, поступающую в дисковую мельницу, не подогревать, т. е. осуществлять процесс получения РДМД, то можно несколько снизить расход энергии с одновременным достижением примерно одинаковых с ТММ показателей механической прочности и непрозрачности изготовляемого продукта. Таким образом, процесс получения РДМД является упрощенной и рациональной модификацией процесса получения ТММ. При этом расход энергии при изготовлении РДМД несколько выше, чем при получении РДМ, но примерно на 10% ниже, чем при выработке ТММ.

Одна из типичных схем получения ТММ состоит в следующем. После промывки щепа подается из бункера в пропарочную трубу, в которой при давлении 206 кИа осуществляется пропарка в течение 1,5 мин. Затем пропаренная щепа поступает на 1-ю ступень размола в двухдисковую мельницу, работающую при повышенном давлении. Далее, после удаления пара и охлаждения холодной водой, масса подается на 2-ю ступень размола в аналогичную дисковую мельницу, но работающую при атмосферном давлении. Затем масса поступает в промежуточный бассейн, подвергается очистке и сгущению. Отходы сортирования измельчаются в дисковой мельнице малого размера и возвращаются в систему.