Целлюлоза – моя дипломная работа.

Текстрил применяется в электропромышленности для получения электроизоляционных материалов, в химической промышленности для фильтрации химикатов. Из него делают также картографическую бумагу, бумагу для денежных знаков и самопишущих приборов, основу для мелования и др.

Новые сведения об использовании синтетических волокон в производстве бумаги, в частности в производстве электроизоляционных видов бумаги, содержатся в работе. Несмотря на то, что в последнее время некоторые страны (Франция, Япония) при изоляции кабелей, работающих в условиях низких и средних напряжений, полностью (или почти полностью) отказались от бумажной изоляции и перешли к использованию пластмассовой изоляции, тем не менее на длительную перспективу конкурентоспособной будет оставаться бумажная изоляция с содержанием волокон целлюлозы, а для изоляции кабелей — комбинированные или многослойные электроизоляционные материалы, сочетающие свойства целлюлозных и синтетических волокон. Последние должны быть предварительно равномерно разрезаны на оптимальную длину.

Кабельная бумага, состоящая из целлюлозных и синтетических (полипропиленовых) волокон, пригодна к практическому использованию как при низкой (77 К), так и при высокой (373 К) температурах. Подобная бумага способна впитывать жидкие диэлектрики. Она значительно дешевле диэлектрических материалов, изготовляемых исключительно из синтетических высокомолекулярных соединений и минеральных волокон.

При использовании односеточных столовых бумагоделательных машин рекомендуется сеточный стол с наклонной сеткой. При этом вырабатывается двухслойная бумага, нижний слой которой состоит из смеси целлюлозных и полипропиленовых волокон, а второй (получаемый наливом на нижний) — из волокон одной лишь небеленой сульфатной целлюлозы. В такой кабельной бумаге целлюлозный слой является упрочняющим, а слой с содержанием полипропиленовых волокон обеспечивает надлежащие диэлектрические свойства. Комплекс необходимых свойств бумаги достигается пропуском готовой бумаги через горячий каландр.

При введении 15-20% макулатурной массы в композицию газетной бумаги, а также в композицию бумаги для печати среднего качества удавалось получить бумагу с более однородной структурой и улучшенными печатными свойствами. Одновременно наблюдалось уменьшение числа обрывов бумажного полотна на участке между гаучвалом и первым прессом.

Удаление печатной краски с поверхности бумажной макулатуры в основном осуществляют методами промывки или чаще флотации. Практикуют и сочетание этих методов, описанию которых посвящена работа.

В качестве одного из существенных достоинств использования бумажной макулатуры для выработки облицовочного картона Д. В. Бергстром отмечает, что такой картон обладает повышенной пластичностью, а также стабильностью размеров. Последнее особенно важно при нанесении на картон многоцветной печати. У бумаги, изготовленной из макулатуры, отмечается также пониженная способность скручиваться.

Не представляет больших затруднений использование в качестве вторичного сырья макулатуры, поступающей на бумажные фабрики в виде отходов типографий и других потребляющих бумагу предприятий, а также макулатуры архивной и сдаваемой населением на базы утильсырья. Однако применение макулатуры (бумажных отходов различных населенных пунктов) является серьезной и далеко не разрешенной проблемой.

Считается, что самый простой способ утилизации городских отходов — это строительство мусоросжигательных станций, извлекающих энергию в виде пара, который идет на обогрев или приводит в действие электрогенераторы. Однако твердые городские отходы содержат металлы в более концентрированном виде, чем в самых богатых рудах мира; заключенная в мусоре бумага представляет собой тысячи гектаров лесов; мусор содержит нефтепродукты высокой очистки в виде пластиков, а также неисчислимые тонны стекла. Поэтому над проблемой эффективной разработки этих залежей работают многие исследовательские организации Европы и Америки.

По данным исследовательской работы, выполненной в США, сочетание соломенной целлюлозы с сульфатной из древесины хвойных пород дает возможность получить волокнистый материал с более высокими показателями сопротивлений разрыву при растяжении, продавливанию, излому и раздавливанию (гофра), чем у соответствующего материала, изготовленного из одной сульфатной целлюлозы. Поэтому в выводах указанной работы рекомендуется подобное сочетание соломенной и сульфатной видов целлюлозы применять в тех случаях, когда обычно применяется смесь целлюлозы из древесины хвойных пород с целлюлозой из древесины лиственных пород или из опилок. Полученный высокий показатель сопротивления волокнистого материала раздавливанию свидетельствует о целесообразности использования соломенной целлюлозы, возможно, в сочетании с нейтрально-сульфитной полуцеллюлозой из древесины лиственных пород при изготовлении среднего слоя гофрированного картона.

По своему фракционному составу разные виды соломенной целлюлозы неоднородны и могут содержать до 40% неволокнистых частиц и коротких волокон. Исследования Д. Боррузо показали, что неволокнистая фракция оказывает неблагоприятное влияние на способность соломенной целлюлозы к обезвоживанию и на показатели механической прочности изготовляемой бумаги. При этом показатели плотности и светонепроницаемости бумаги не ухудшаются от присутствия неволокнистой фракции.

Как указывается в одной из американских работ, тростниковая целлюлоза сульфатной варки по выходу и показателям механической прочности превосходит сульфатную целлюлозу из рисовой соломы. Отмечается, что при варке тростниковой сечки можно увеличить плотность загрузки котла по сравнению с плотностью при варке соломенной сечки.

Выше были перечислены общие закономерности, наблюдаемые обычно при использовании в композиции бумаги соломенной и тростниковой целлюлозы. Однако необходимо отметить, что в зависимости от режима варки и обработки указанных видов целлюлозы, их соотношения с древесной целлюлозой, выраженного в процентах, практически могут быть и отклонения от указанных закономерностей.

Волокна соломы, образованные прозенхимными клетками междоузлий, имеют длину от 0,5 до 2,0 мм. Эти волокна тонкие (толщиной 0,01-0,02 мм) и имеют заостренные концы. Кроме того, волокна соломы содержат также короткие неволокнистые клетки эпидермиса зубчатой и спиральной формы, клетки паренхимы, коленец. Эти мелкие клетки в значительной части теряются при варке и промывке.

Волокна произрастающего в СССР тростника имеют длину в 1 пределах 1,2-2,0 мм, среднюю толщину 0,013-0,023 мм. Отношение длины волокон к их толщине от 1:84 до 1:130. Количество частиц размером менее 0,1 мм- 10%.

Солому варят сульфатным, натронным, нейтрально-сульфитным и хлорно-щелочным методами. В зависимости от режима варки в целлюлозе содержится, лигнина от 2,4 до 5,1, золы от 3,1 до 5,8, пентозанов 24,5-30,7, в беленой соломенной целлюлозе: лигнина 1,5-4,0, золы 1,8-5,0, пентозанов 23,5-30,6, в целлюлозе из тростника, в зависимости от способа и режима варки, золы 1,5-5,5, пентозанов- 12-25.

Оба вида целлюлозы обладают способностью легко размалываться и быстро при этом повышать степень помола. Таким образом, расход энергии на размол этих видов целлюлозы относительно невелик. Волокна соломенной целлюлозы, даже не будучи еще размолоты, образуют массу, имеющую уже достаточно высокую степень помола: до 30°ШР, а волокна тростниковой целлюлозы — до 25°ШР.

Из-за значительного сопротивления водоотдаче, целлюлозу из соломы и тростника трудно использовать для выработки бумаги на быстроходной бумагоделательной машине, так как это связано со снижением ее скорости. Обычно такую целлюлозу, употребляют в композиции с другими видами волокнистых материалов. Количество вводимой в композицию бумаги соломенной целлюлозы в зависимости от вида бумаги колеблется обычно в пределах от 15 до 60%.

Окоренная древесина от рубок ухода и отходов лесозаготовок может быть использована как в отдельном виде, так и в смеси в любом соотношении с окоренной балансовой древесиной для получения беленой сульфатной целлюлозы, небеленой сульфитной целлюлозы для различных видов бумаги и картона, небеленой сульфатной целлюлозы типа НС-2 и для производства картона марок К-2 и К-3, бисульфитной полуцеллюлозы, предназначенной для массовых видов бумаги и картона, бисульфитной целлюлозы для покровных слоев коробочного картона. Окоренная древесина может быть использована также и при выработке сульфитной беленой целлюлозы марок А-1, А-2, Б-1, Б-2, но при наличии сосновой древесины ограничения могут быть из-за смоляных затруднений. В производстве сульфатной небеленой целлюлозы для мешочной бумаги также можно использовать окоренную древесину от рубок ухода и вершин деревьев отходов лесозаготовок, но только в виде добавок к щепе из балансовой древесины в объеме не более 25%.

Бумагообразующие свойства различных видов древесной массы (белой, бурой, химической) подробно рассмотрены П. X. Ласкеевым. Здесь нужно отметить, что волокна древесной массы, являющиеся продуктом механической обработки древесины, содержат все компоненты, имеющиеся в природной древесине. Это накладывает отпечаток на бумагообразующие свойства волокон древесной массы, которые в отличие от волокон целлюлозы, являются хрупкими и жесткими, они имеют неправильную форму и меньшую длину. При введении в композицию бумаги эти волокна обычно уменьшают ее механическую прочность, гладкость, сомкнутость поверхности и долговечность, пухлость бумаги при этом повышается.

Качество дефибрерной древесной массы (ДДМ) зависит, как известно, от многих факторов, в том числе и от влажности древесины, подвергаемой дефибрированию. Этот фактор оказывает существенное влияние на фракционный состав получаемой древесной массы и, в частности, на содержание в древесной массе наиболее длинноволокнистой фракции. По данным Ф. Вульча, при влажности древесины 20% можно получить в древесной массе не более 20% длинных волокон, при влажности 28% содержание длинноволокнистой фракции достигает уже 23%, а при 40-50% количество длинных волокон в древесной массе увеличивается до 30-34%.