Целлюлоза – моя дипломная работа.

Беленая ХММ со степенью помола от 45 до 74°ШР может быть использована в композиции различных видов бумаги для печати (как с содержанием древесной массы, так и без нее), заменяя до 40% хвойной или лиственной беленой сульфатной целлюлозы. При этом возрастает прочность бумажного полотна во влажном состоянии, показатель безобрывной работы бумагоделательной машины, улучшаются качество формования полотна, его гладкость и печатные свойства.

При изготовлении товарной продукции в беленом виде ТММ и ХММ для лучшего сохранения во времени показателей их физико-механических свойств существенное значение имеет способ и режим сушки этих полуфабрикатов. Установлено, что при контактном мягком режиме сушки прочностные свойства обоих видов массы изменяются незначительно, при воздушном же режиме сушки интенсивность снижения прочностных свойств с ростом температуры увеличивается.

Было отмечено, что при хранении физико-механические показатели ХММ снижаются в меньшей степени, чем соответствующие показатели ТММ. При этом ТММ из древесины хвойных пород наиболее целесообразно высушивать контактным способом в мягких режимах, а ХММ из древесины лиственных пород поставлять с влажностью 50% без высушивания.

Можно предположить, что поставку товарной ХММ без высушивания с влажностью 50% авторы рекомендуют не для зимнего периода времени, в течение которого может иметь место отрицательное влияние смерзания этого полуфабриката при длительном его пребывании при низких температурах. Нужно иметь в виду, что и при положительных температурах окружающего воздуха одновременная перевозка с целлюлозой значительного количества воды вряд ли экономически окажется оправданной. Поэтому вопрос о наиболее рациональном режиме сушки товарной ХММ из лиственной древесины требует дальнейшей разработки.

Исследованиями, проведенными в Финляндии, установлено, что отбелку механической массы (ДДМ, ТММ) пероксидом водорода целесообразно осуществлять при высокой концентрации (20-30%) с добавкой отбеливающего раствора в одну стадию с прессованием массы, что дает экономию пероксида водорода и снижает расход энергии на процесс. При снижении давления спрессованная масса, на поверхности которой находится отбеливающий раствор, ведет себя подобно губке, и внутрикапиллярные силы в массе способствуют равномерному распределению раствора в толще массы. Этим методом можно получить белизну массы свыше 75% /БО.

Судя по данным ТАРР (1986, № 10, р. 19) со ссылкой на наблюдения Научно-исследовательского центра бумажной промышленности Франции, высокая степень белизны ДДМ (82- 85%) может быть достигнута с использованием при одноступенчатой отбелке повышенного расхода пероксида водорода (5-10%). При двухступенчатой отбелке, регенерации непрореагировавшего раствора Н2О2 после второй ступени отбелки и расходе пероксида водорода 3,9-4,1% степень белизны достигает 83%.

Из литературных данных известно, что беленую ХММ можно успешно использовать для замены ею беленой сульфатной целлюлозы при выработке ряда видов бумаги. Преимуществами в этих случаях являются более низкие капитальные затраты и эксплуатационные расходы, более высокий выход волокнистого материала из древесины, простота в эксплуатации соответствующего оборудования, снижение вредного воздействия на окружающую среду и быстрая окупаемость установки.

Беленая ХММ со степенью помола 15 -20°ШР применяется в производстве пушонки, предназначенной для изготовления детских пеленок, заменяя при этом от 40 до 80% беленой сульфатной целлюлозы. При степени помола 22-36°ШР беленая ХММ способна заменить от 25 до 40% беленой сульфатной целлюлозы в композиции туалетной и полотенечной бумаги, обеспечивая при этом более высокие показатели пухлости и мягкости! В композиции различных видов картона ХММ со степенью помола 36-45°ШР может заменить до 50% хвойной сульфатной целлюлозы с одновременным увеличением показателей жесткости и прочности картона на сжатие.

Для отбелки ДДМ могут быть использованы различные отбеливающие вещества: боргидрид, гидросульфит цинка, надуксусная кислота, пероксид водорода и др. Считается, что наиболее целесообразно применение для отбелки ДДМ пероксида водорода. Серьезный недостаток беленой ДДМ — ее склонность к пожелтению при хранении. При использовании для отбелки ДДМ пероксида водорода этот недостаток сказывается в меньшей степени, чем при применении других отбеливающих веществ. Было исследовано также влияние на свойства ДДМ ее отбелки озоном при высокой концентрации. При этом было установлено, что обработка озоном повышает белизну ДДМ, но после промывки масса заметно желтеет. Избежать пожелтения ДДМ удалось введением в нее пероксида водорода в количестве 0,2- 0,6% к массе абс. сухих волокон непосредственно перед обработкой ее озоном (1% к массе волокон). Подобный метод обработки, известный под названием процесс папризо н, обеспечивает устойчивое повышение белизны ДДМ при наличии высоких показателей ее сопротивлений разрыву и продавливанию. Эффект повышения белизны в данном случае, как указывает Н. Либергот, не связан со значительным удалением лигнина, о чем свидетельствует лишь небольшое (менее 1%) снижение выхода массы в результате указанного метода отбелки ДДМ.

Для получения ТММ с повышенной белизной ее отбелку рекомендуется осуществлять перекисью водорода в количестве 2,5% при концентрации массы 20%.

По данным, опубликованным в шведском журнале, беленую ДДМ в значительном количестве можно использовать в композиции бумаги-основы для мелования в тех случаях, когда некоторое пожелтение бумаги вследствие ее старения не является определяющим свойством. При этом состав покровного слоя должен обеспечивать максимальное сохранение белизны мелованной бумаги.

Использование беленой ДДМ в композиции высококачественной бумаги для печати, не имеющей покровного слоя, ограничено несколько пониженной степенью белизны бумаги. Для ограничения дефекта пылимости необходима в данном случае поверхностная проклейка подобной бумаги.

Работу по систематизации сокращенных обозначений многочисленных разновидностей механической массы провел специальный Комитет, результаты деятельности которого в этой области обобщены в статье У. Купера и Дж. Курдина (ТАППИ, 1987.- № 12. — Р. 231-232). Согласно предложенной классификации все механические разновидности массы подразделяются на чисто механические (выход 93-96%) и химико-механические (выход 85-93%).

К чисто механическим разновидностям массы относятся: 1) дефибрерная древесная масса (ДДМ); 2) дефибрерная древесная масса под давлением (ДДМД); 3) рафинерная древесная масса (РДМ), получаемая в результате подачи щепы в дисковый рафинер иод атмосферным давлением без предварительной обработки; 4) терморафинерная механическая масса (ТРММ), при получении которой щепа предварительно пропаривается при температуре свыше 100°С и затем размалывается в рафинере при атмосферном давлении; 5) термомеханическая масса (ТММ), при получении которой щепа предварительно пропаривается и подвергается размолу в рафинере ступени при повышенной температуре с последующим размолом в рафинере ступени при атмосферном давлении; 6) термомеханическая масса под давлением (ТММД), получаемая в результате пропуска предварительно пропаренной щепы через две ступени рафинеров, размалывающих под давлением; 7) рафинерная древесная масса под давлением (РДМД), при получении которой щепа предварительно не пропаривается и пропускается через две ступени рафинеров, размалывающих под давлением.

Химик о механические разновидности массы подразделяются: на массы низкой степени сульфонирования, химически обработанные массы и массы высокой степени сульфонирования (с выходом 90% и менее).

К массам низкой степени сульфонирования относятся: 1) рафинерная химико-механическая масса (РХММ), изготовляемая в рафинерах при размоле под давлением предварительно химически обработанной щепы при.низких температурах; 2) химико-термомеханическая масса (ХТММ) с выходом более 90%, получаемая при добавке химикатов перед или в процессе предварительной пропарки щепы и с осуществлением ступени размола при температуре свыше 100°С и ступени при атмосферном давлении; 3) термохимико-механическая масса (ТХММ) — модификация ХТММ по способу, разработанному фирмой Абитиби-Прейс.

Содержание длинноволокнистой фракции в ХТММ выше, а мелочи меньше, чем у ТММ и ДДМ, что в значительной степени определяет более высокие прочностные свойства этого полуфабриката по сравнению с соответствующими свойствами механических видов древесной массы. Вместе с тем мелочи у ХТММ несколько больше, чем у целлюлозы из той же породы древесины. По содержанию фракций волокон различной длины ХТММ является промежуточным продуктом между целлюлозой и древесной массой, но эта масса ближе к целлюлозе, чем к древесной массе. Даже при размоле товарной ХТММ из древесины осины наблюдается такой же характер процесса, как и при размоле целлюлозы из лиственных пород древесины.

При получении смешанной композиции с добавкой ХТММ к целлюлозе происходит увеличение пухлости изготовляемой бумаги и связанное с этим увеличение ее жесткости. При выработке разных видов картона, бумаги санитарно-бытового назначения и пухлых видов бумаги для печати считается наиболее целесообразной добавка к целлюлозе ХТММ из древесины ели.

Несмотря на то, что в современных системах многоступенчатой отбелки удается достигнуть у ХТММ из древесины ели белизны 80%, а из древесины осины — 83%, тем не менее использование беленой ХТММ в производстве высококачественных видов бумаги для печати практически почти не осуществляется не только из-за недостаточной белизны этого полуфабриката, но главным образом из-за его пожелтения под воздействием дневного света. Однако проводятся попытки устранения этого недостатка либо путем осуществления покрытий бумаги, содержащей беленую ХТММ, с использованием при этом карбоната кальция и двуокиси титана либо формованием бумаги многослойным отливом, с применением ХТММ во внутреннем слое бумаги. Во втором случае обеспечивается придание бумаге пухлости и жесткости, а степень белизны ХТММ и ее склонность к пожелтению не имеют уже значения.