Целлюлоза – моя дипломная работа.

Выпускаемые в настоящее время синтетические виды бумаги могут быть подразделены на две основные группы: виды бумаги из синтетических волокон и на основе пластической пленки. Вторая группа синтетических видов бумаги используется в основном для замены писчих и применяемых для печати видов бумаги. Бумага этой группы изготовляется не на обычном бумагоделательном оборудовании, а получается либо непосредственно в результате процесса экструзии, либо путем последующей поверхностной обработки пленки.

Надлежащие бумагоподобные свойства придаются пленке различными способами: путем введения в ее композицию пигментов и наполнителей, нанесением микропористого поверхностного слоя с приданием поверхности по желанию глянцевитости или матовости и различной степени прозрачности, обработкой поверхности коронным разрядом, что сообщает ей хорошую способность восприятия печатной краски, и другими способами.

Пленочная бумага изготовляется из полиэтилена полипропилена, полистирола и других синтетических полимеров. Один из видов пленочной синтетической бумаги состоит из полисти-рольной основы, покрытой с обеих сторон полиэтиленом.

Производство подобных видов синтетической бумаги получило наибольшее распространение в Японии. Изготовляются они также в США, Англии, ФРГ и в других странах.

Хорошо себя зарекомендовала синтетическая бумага типа бумажной кальки. Применяется высококачественная мелованная бумага на основе пленки с отличными печатными свойствами. Известно применение синтетической пленочной бумаги и тонкого картона типа пенопласта. Такой материал, отличающийся высокими амортизационными свойствами, хорошо прилегает к поверхности, имеет высокие печатные свойства и при одинаковой массе 1 м2 за счет большей толщины отличается повышенной жесткостью. Синтетические пленочные виды бумаги благодаря своей прочности, влагостойкости, стабильности размеров и другим ценным свойствам используются в регистрирующих приборах и электронно-вычислительных машинах, в качестве писчей, картографической, различных видов бумаги для печати, а также мешочной и оберточной видов бумаги.

Обычно соломенная и тростниковая целлюлозы имеют после отбелки высокую степень белизны. Поэтому введение этих полуфабрикатов в композицию различных видов бумаги способствует повышению белизны бумаги.

Однако, по данным Р. Ветштейна, стабильность белизны соломенной целлюлозы меньше, чем древесной, поэтому продолжительность хранения ее ограничена. При использовании соломенной целлюлозы в композиции бумаги повышается равномерность массы 1 м2 вырабатываемой бумаги, уменьшается пылимость бумаги, повышается сопротивление бумаги выщипыванию и истиранию, а также гладкость бумаги.

Влияние наличия рассматриваемых полуфабрикатов н светопроницаемость бумаги сказывается в двух направлениях: с одной стороны, благодаря гладкой поверхности бумаги и сомкнутой структуре листа из этих видов целлюлозы повышается светопроницаемость, с другой — вследствие того, что лист бумаги изготовлен из коротких волокон и обладает большим числом плоскостей отражения световых лучей, светопроницаемость снижается. Поэтому в зависимости от композиции бумаги, качества используемой целлюлозы и технологического процесса изготовления бумаги может преобладать влияние какого-либо фактора, т. е. может быть эффект либо некоторого повышения светопроницаемости бумаги, либо снижения его. В тех случаях, когда введение соломенной целлюлозы приводит к снижению светопроницаемости бумаги, на бумаге более отчетливо выделяется водяной знак.

Благодаря особенностям морфологического строения соломенной целлюлозы (короткие разнородные волокна) обеспечивается ровный просвет изготовляемой бумаги. Этот полуфабрикат используется при выработке писчих видов бумаги, матричного картона и различных видов бумаги для печати. Особо пригодна соломенная целлюлоза для изготовления звонкой бумаги, например бумаги для почтовых открыток. По данным Ф. Вульча и К- Шуберта, при использовании в количестве 20 22% соломенной целлюлозы, изготовленной по нейтрально-сульфитному методу, в композиции бумаги, предназначенной для печати (масса 50-80 г/м2), не только не наблюдалась звон- кость бумаги, но и отмечалось даже повышение ее мягкости. Авторы отмечают при этом целесообразность раздельного размола соломенной и древесной видов целлюлозы.

На бумажной фабрике Ф. Ф. Соуси (Канада) вырабатывается газетная бумага из 100%-ной РДМ на бумагоделательной машине шириной 4 м при скорости 420 м/мин. Однако добавка в композицию 2% полубеленой сульфатной целлюлозы позволяет значительно повысить скорость бумагоделательной машины. Из-за высоких показателей качества РДМ размолотая масса в дисковых мельницах ранее получила название древесной супермассы.

Испытания в США 500 т газетной бумаги, изготовленной из 100%-ной РДМ, показали, что по количеству обрывов бумажного полотна при печати новый вид газетной бумаги не уступает стандартной, обеспечивая одновременно лучшее качество печати на сеточной стороне бумажного полотна, такое же — на верхней стороне бумаги, снижение пробиваемости печатной краски на противоположную сторону листа и нежелательного явления отмарывания печатной краски.

РДМ, несмотря на более высокую стоимость, успешно конкурирует со стандартной ДДМ вследствие преимуществ, достигаемых в однородности массы и бумаги, эксплуатации бумагоделательных машин и более полной утилизации древесины. РДМ выпускается в США, Канады, Японии, Швеции и других стран.

При производстве древесной массы, получаемой в дисковых мельницах или на дефибрерах, для уменьшения грубой фракции и повышения прочности древесной массы рекомендуется дополнительный пропуск массы через быстроходную рафинирующую мельницу. Такая обработка повышает качество древесной массы без существенного изменения ее помола и заметного увеличения содержания мелочи. Подобную древесную массу можно успешно использовать не только для изготовления газетной бумаги, но также в производстве некоторых видов бумаги для офсетной и глубокой печати.

Из зарубежной практики известно о возможностях применения древесной массы из опилок, которую получают путем размола опилок в дисковых мельницах. При этом сопротивление раздиранию отливок из подобной древесной массы оказывается таким же или даже несколько более высоким, чем у отливок из дефибрированной древесной массы. Сопротивление продавливанию оказывается немного ниже, снижается также светонепроницаемость, хотя пухлость возрастает примерно на 10%.

ДДМД из хвойных пород древесины имеет более высокие показатели механической прочности, чем обычная ДДМ: сопротивление раздиранию на 40%, продавливанию на, 30%, прочность во влажном состоянии на 50%, прочность на растяжение во влажном состоянии на 20%. В ДДМД сохраняется больше длинных волокон, чем в обычной ДДМ, они лучше фибриллируются, что обеспечивает более высокие показатели прочности поверхности бумаги на выщипывание. Одновременно уменьшается пылимость бумаги, увеличивается ее непрозрачность, гладкость и лоск, уменьшается пористость бумаги и пробивание отпечатка на обратную сторону листа.

В Финляндии выпускают газетную бумагу с содержанием 92% ДДМД и 8% сульфитной целлюлозы. Используется ДДМД также при выработке разных видов бумаги для печати и бумаги-основы для мелования. Опытные выработки ДДМД из древесины осины показали, что полученная масса имела прочность межволоконных связей на 15-20% большую, чем в аналогичных условиях обычная ДДМ. После отбелки пероксидом водорода ДДМД из осины имела белизну такую же, как и из древесины ели.

Помимо методов истирания балансовой древесины разработана технология изготовления тепы в дисковых мельницах с получением так называемой рафинерной древесной массы (РДМ) и рафинерной древесной массы, полученной под давлением (РДМД).

РДМ из щепы хвойных пород древесины отличается от обычной ДДМ повышенным содержанием первых двух крупных фракций, пониженным содержанием мелких фракций, высокими сопротивлениями раздиранию и продавливанию, а также значительной прочностью листа во влажном состоянии. Применяя соответствующие режимы размола и сортирования, можно получить массу с минимальным содержанием костры.

Наблюдения сотрудников ЦНИИБа (Т. А. Бондаревой, В. А. Захарченко, М. Г. Мутовиной) совместно с инженерно-техническими сотрудниками Котласского целлюлозно-бумажного комбината (Н. В. Балакшиной, А. А. Дыбциным, А. Т. Олей-ник, В. Н. Стрекаловой) показали, что переработка неокоренной древесины наряду с положительными сторонами (исключение труда и энергоемкой операции — окорки древесины, уменьшение потерь древесины и получение дополнительного количества волокна) имеет ряд отрицательных (повышение расхода химикатов на варку, уменьшение производительности оборудования целлюлозного завода и ухудшение качества полуфабрикатов).

Повышенное (5-17%) содержание коры в щепе при раздельной сульфатной варке древесины березы и осины снижает выход, повышает сорность и содержание экстрактивных веществ в целлюлозе. При совместной варке древесины березы и осины с повышенным содержанием коры в большей степени повышается сорность и смолистость целлюлозы, чем при раздельной варке. Практика работы Котласского целлюлозно-бумажного комбината показала, что увеличение содержания березовой коры свыше 5% в технологической щепе вызывает значительные затруднения в технологических процессах варки, промывки и отбелки целлюлозы.

Когда в композиции бумаги используется как целлюлоза из хвойных пород древесины, так и из лиственных пород, в особенности при сколько-нибудь значительном содержании последней, лучше всего размол этих видов целлюлозы вести раздельно по режиму, оптимальному для каждого вида целлюлозы. Следует иметь в виду, что при совместном размоле сульфитной целлюлозы из хвойных пород древесины и сульфатной целлюлозы из лиственной древесины первая из этих видов целлюлозы легче поддается размолу. Степень помола такой композиции в основном повышается за счет размола сульфитной целлюлозы, волокна же сульфатной целлюлозы из лиственных пород древесины практически остаются неразработанными и служат своего рода волокнистым наполнителем.