Целлюлоза – моя дипломная работа.

В СССР к полиэфирным волокнам относятся лавсан, в США — дакрон, в Канаде и в Великобритании — терилен. Все эти полиэфирные волокна отличаются от других синтетических волокон высокой термостойкостью, светостойкостью, лучшими электроизоляционными свойствами и более высокой растяжимостью (удлинением до разрыва).

К полиакрилонитрильным волокнам в СССР относятся нитрон, в США — орлон, в ФРГ — пан, к поливинилспиртовым волокнам — винол, в Японии — винилон и куралон, а к поли-винилхлоридным волокнам в СССР — хлорин, в ФРГ — волокна ПЦ.

В бумаге из синтетических волокон силы связи между волокнами существенно отличаются от сил связи в обычной бумаге, состоящей из растительных волокон. Синтетические волокна не обладают способностью к образованию водородных связей, которые в основном определяют силы связи между размолотыми волокнами целлюлозы в бумажном листе. Поэтому при использовании синтетических волокон для изготовления бумаги обычно приходится прибегать к особым методам производства.

Связь между волокнами осуществляют использованием соответствующих связующих (синтетических смол, латексов и пр.) и введением в композицию бумаги в качестве добавки к термостойким волокнам некоторого количества более легкоплавких волокон, которые плавятся на сушильной части бумагоделательной машины или при горячем каландрировании, связывая при этом между собой тугоплавкие волокна. Некоторые из синтетических волокон могут фибриллироваться при размоле, что способствует образованию сил связи в готовом листе бумаги. Известно также об отливе бумаги из волокон, находящихся в среде органического растворителя. Последний лишь слегка размягчает поверхность волокон, не растворяя их полностью, что дает возможность при уплотнении листа в прессовой части машины и в процессе его сушки получить прочную связь между волокнами.

Выход сульфатной целлюлозы на 3-4% ниже, чем сульфитной при равной степени делигнификации и на 6-7% ниже, чем бисульфитной. Небеленая сульфатная целлюлоза темнее небеленой сульфатной и труднее отбеливается. Для обеспечения надлежащей проклейки бумаги расход проклеивающих материалов ниже при изготовлении бумаги из сульфатной целлюлозы.

Пенообразование чаще наблюдается в потоках сульфатной целлюлозы, в особенности если целлюлоза плохо промыта и в ней присутствуют остатки варочного щелока. Повреждения щепы при рубке древесины сильнее отражаются, как указывает Г. X. Томлинсон, на качестве сульфитной целлюлозы, чем сульфатной.

При прочих равных условиях бумага из беленой сульфатной хвойной целлюлозы по сравнению с бумагой из беленой сульфитной хвойной целлюлозы не только отличается повышенными показателями механической прочности, особенно по сопротивлению излому, но и вместе с тем она обнаруживает значительно меньшую воздухопроницаемость, более высокую неравномерность просвета, малую величину пластической деформации при сжатии под давлением, перпендикулярным к ее поверхности, и пониженное красковосприятие при печати на ней.

При сульфатном методе производства широко используется сосна, которую при обычной сульфитной варке на кальциевом основании применять нельзя. Дело в том, что в ядре сосновой древесины содержатся некоторые фенолы, которые конденсируются с лигнином в кислой среде. Чем же обусловлены основные различия в свойствах волокон сульфатной и сульфитной видов целлюлозы? Прежде всего они вызваны различием в условиях варки обоих видов целлюлозы. Сульфатная целлюлоза получается в результате варки щепы в щелочной среде при рН варочного раствора до 12, а сульфитная — в кислой среде при рН варочного раствора до 1,2. Кислая среда обусловливает более интенсивное воздействие на структуру растительных волокон, что приводит к образованию на поверхности микротре-шин, снижению механической прочности, долговечности и термостойкости.

Лиственничная бисульфитная полуцеллюлоза с выходом 68-69% пригодна для изготовления бумаги-основы для гофрирования. Лиственничная же сульфатная целлюлоза в небеленом и в беленом виде может быть использована в том или ином количестве в зависимости от вида изготовляемой бумаги в композиции разных видов бумаги, в первую очередь впитывающих, писчих и различной бумаги для печати.

При сравнении бумагообразующих свойств сульфатной и сульфитной видов целлюлозы видно, что волокна сульфатной целлюлозы при всех прочих равных условиях придают бумаге, как правило, более высокие показатели механической прочности по сопротивлениям разрыву, излому, продавливанию и надрыву, повышенное удлинение до разрыва, термостойкость и долговечность, чем волокна сульфитной целлюлозы, особенно полученные в результате варки на кальциевом основании. Поэтому сульфатная целлюлоза используется для изготовления прочных упаковочных видов бумаги, мешочной бумаги, а также бумажной пряжи и шпагата.

Бумага, изготовленная из волокон сульфатной целлюлозы, обладает более высокими показателями диэлектрических свойств, благодаря чему многие виды сульфатной бумаги применяются в качестве электроизоляционных (кабельная, телефонная, конденсаторная и др.).

Волокна сульфатной целлюлозы по сравнению с волокнами сульфитной целлюлозы более гибкие, на их поверхности меньше микротрещин, они труднее размалываются, меньше укорачиваются при размоле, поэтому расход энергии на размол сульфатной целлюлозы больше.

Добавка сульфатной целлюлозы к сульфитной в композиции бумаги уменьшает склонность ее к скручиванию и несколько повышает начальную прочность бумаги во влажном состоянии. Именно в связи с последним обстоятельством, а также для некоторого увеличения растяжимости бумаги применяют небольшую добавку полубеленой сульфатной целлюлозы в композицию газетной бумаги, вырабатываемой на современных быстроходных бумагоделательных машинах.

Значительный интерес представляет модификация свойств целлюлозы под действием ионизирующих излучений. При этом радиационно-химическая деструкция целлюлозы сопровождается образованием свободных радикалов, окислением, повышением растворимости, уменьшением молекулярной массы, потерей прочности. Однако в присутствии мономеров возможна привычная полимеризация, так как возникающие в целлюлозе при облучении нестабильные радикалы могут инициировать реакции полимеризации. Как отмечено в работе, процесс радиационной прививки на бумагу, в зависимости от вида излучения (ускоренные электроны и др.) и решаемой задачи, может быть осуществлен либо в результате постэффекта (предварительного облучения бумаги и последующего контакта с мономером), либо в результате прямого действия, когда производится одновременно облучение бумаги и мономера.

Здесь же указано, что прививка осуществляется при комнатной температуре, что исключает термическую деструкцию бумаги. Подобными методами удалось существенно улучшить свойства некоторых видов конденсаторной бумаги и электроизоляционного картона, повысить термостойкость бумаги до 200°С и выше, сделать бумагу влагопрочной, устойчивой в растворах кислот и щелочей, создать новые виды ионообменной бумаги, повысить огнестойкость и биостойкость бумаги, а также устойчивость к жирам и маслам. Путем прививки стирола и других мономеров получены новые образцы хроматографических и фильтровальных видов бумаги.