Целлюлоза – моя дипломная работа.


28.02.2011г.

Древесины лиственных пород

Опытами, проведенными в лабораторных условиях, было показано, что древесина лиственных пород может быть успешно использована для получения уксусно-кислой целлюлозы путем варки щепы березы и осины с 75%-ной укусной кислотой при температуре 155°С и гидромодуле 4:1. Разрывная длина и сопротивление раздиранию уксусно-кислой целлюлозы из березовой и осиновой древесины выше, чем соответственно у сульфитной целлюлозы из лиственной древесины. Сопротивление излому у березовой уксусно-кислой целлюлозы выше, а у осиновой ниже, чем у соответствующей сульфитной целлюлозы. Уксусно-кислая целлюлоза из древесины лиственных пород может быть использована для получения подпергамента из 100%-ной лиственной целлюлозы. Опыты показали, что многократное (на протяжении 10 повторных циклов варки) использование варочного щелока с частичным дополнением его 75%-ной уксусной кислотой не оказывает отрицательное влияние на выход и содержание остаточного лигнина, а также прочностные показатели уксуснокислой целлюлозы из древесины лиственных пород.

Однако последующие опыты получения уксусно-кислой . целлюлозы из древесины хвойных пород не дали ожидаемого результата. Несмотря на то, что прочность индивидуальных волокон целлюлозы нормального выхода из хвойных пород древесины была выше, чем соответственно из лиственной древесины, тем не менее из-за малого количества и относительно низкой прочности межволоконных связей не удалось получить прочный бумажный лист из хвойной уксуснокислой целлюлозы. Авторы работы считают, что предстоят исследования по подбору параметров процесса получения уксусно-кислой целлюлозы из хвойных пород древесины. Вместе с тем ранее опубликованные американские данные свидетельствуют о том, что при варке древесины лиственных и хвойных пород с уксусной кислотой могут быть рекомендованы в качестве оптимальных условий варки показатели, приведенные ниже; при этих условиях достигаются наивысший выход и прочностные свойства целлюлозы при самом низком содержании в ней лигнина.


02.02.2011г.

Связь между свойствами полуфабрикатов и свойствами бумаги

Бумагообразующие свойства различных видов целлюлозы

Мировая бумажная промышленность выпускает более 600 видов бумаги и картона [48]. Для их изготовления помимо других полуфабрикатов применяют примерно 20-25 видов сульфитной и сульфатной древесной целлюлозы. Это число, указанное на основании литературных источников, лишь ориентиревочное, так как до сих пор нет строгой классификации выпускаемых в мировой практике видов древесной целлюлозы. Вероятно, речь идет об основных видах целлюлозы, каждый из которых применяется в бумажной промышленности для изготовления соответствующего вида бумаги. Основные виды целлюлозы получаются в результате различия в процессах варки и отбелки и различного сочетания между собой модификаций этих процессов (по данным И. Севеджа).

Для изготовления древесной целлюлозы применяют 9 основных пород древесины, которые часто используются в различных, соотношениях: ель, сосна, пихта, ольха, лиственница, тополь, бук, береза, осина. Наряду с этими породами в меньшем количестве применяется также древесина эвкалипта, кедра, каштана, липы, дуба, клена и некоторых других пород.

По прогнозу развития на столетие целлюлозно-бумажной промышленности в США во все возрастающих количествах будут комплексно использоваться тополь и другие быстрорастущие породы древесины (по данным Д. Б. Спарроу). При этом на лесных участках будут применяться удобрения. К такому же выводу приходит и Мак Говерн, отметивший, что в перспективе намечается выращивание деревьев и на свободных сельскохозяйственных участках.

В районах с тропическим климатом может быть использована специально выращиваемая до возраста 8-10 лет древесина хвойная (сосна карибская) и лиственная (гмелина древовидна, иоджума). Полученные из них целлюлозы обладают аналогичными бумагообразующими свойствами с целлюлозами соответственно из европейской сосны и березы пушистой в возрасте 30 лет.


06.01.2011г.

Виды целлюлозы

При изменении вида целлюлозы для получения бумаги стандартного качества приходится соответственно видоизменять технологический режим производства. Однако это не значит, что для получения того или иного вида бумаги пригодны почти любые волокнистые материалы и требуется лишь нужный технологический режим производства бумаги. Каждый вид бумаги изготовляют из наиболее дешевых волокнистых полуфабрикатов, обеспечивающих высокое качество готовой продукции при наименее сложных технологических процессах их переработки. Поэтому при выборе вида волокнистого материала следует учитывать его бумагообразующие свойства, комплекс которых обеспечивает требуемое качество изготовленной бумаги. При этом обычно имеется в виду как поведение волокнистого материала в технологических процессах изготовления из него бумаги, так и его влияние на свойства получаемой бумажной массы и готовой бумаги. Таким образом, бумагообразующие свойства волокнистого материала нельзя охарактеризовать однозначно каким-либо показателем. Действительно, по отношению к процессу размола бумагообразующие свойства материала характеризуются, например, его склонностью к фибриллированию или укорачиванию, скоростью достижения требуемой степени помола. По отношению к процессу отлива листа важным является, например, показатель скорости обезвоживания, а для обеспечения безобрывной работы бумагоделательной машины существенное значение имеет показатель влагопрочности полотна при его сухости 20%.

Изготовление бумаги в нейтральной или щелочной (рН 8) средах способствует получению б ее прочной и долговечной бумаги, чем в кислой среде (рН 4,5), обычно имеющей место при канифольной проклейке бумаги с участием сульфата алюминия. Г. Дессауер предположительно это объясняет тем, что в щелочной среде атом водорода в гидроксильной группе менее прочно связан и легче образует водородные связи между сопряженными волокнами целлюлозы, которые благодаря набуханию в щелочной среде, обнаруживают увеличение поверхностей взаимных контактов. Ионы сульфата алюминия блокируют реакционноспособные группы на поверхности целлюлозы и этим исключают их из мостиковых связей.