Научная статья на тему 'Целлюлоза высокого выхода. Способы получения. Свойства (обзор)'

Целлюлоза высокого выхода. Способы получения. Свойства (обзор) Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
1945
242
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Химия растительного сырья
Scopus
ВАК
AGRIS
CAS
RSCI

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Холмова М. А., Комаров В. И., Гурьев А. В.

Представлен обзор существующих в настоящее время способов производства ЦВВ. Показана важность и необходимость исследования свойств сульфатной хвойной ЦВВ, применяемой в композиции тарного картона. Предложены технологические режимы для производства сульфатной хвойной ЦВВ с высокими бумагообразующими и физикомеханическими свойствами.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Холмова М. А., Комаров В. И., Гурьев А. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Целлюлоза высокого выхода. Способы получения. Свойства (обзор)»

УДК 676.16

ЦЕЛЛЮЛОЗА ВЫСОКОГО ВЫХОДА. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ. СВОЙСТВА (ОБЗОР)

© М.А. Холмова , В.И. Комаров, А.В. Гурьев

Архангельский государственный технический университет, Набережная Северной Двины, 17, Архангельск, (Россия) E-mail: [email protected]

Представлен обзор существующих в настоящее время способов производства ЦВВ. Показана важность и необходимость исследования свойств сульфатной хвойной ЦВВ, применяемой в композиции тарного картона. Предложены технологические режимы для производства сульфатной хвойной ЦВВ с высокими бумагообразующими и физикомеханическими свойствами.

Увеличение спроса на картонную тару привело к получению полуфабриката с повышенным выходом и высоким уровнем физико-механических свойств, на производство которого требуется меньший расход химикатов. Таким полуфабрикатом является небеленая целлюлоза высокого выхода (ЦВВ). Первые исследования в области получения и свойств ЦВВ были начаты в 1934 г. [1].

Целлюлозой высокого выхода является волокнистый полуфабрикат с выходом от 55 (52% - для сульфатной) до 65%, который по сравнению с технической целлюлозой содержит повышенное количество лигнина и гемицеллюлоз [2].

Процесс производства ЦВВ - двухстадийный: в первой стадии - обработка или варка щепы с химикатами при различной температуре; во второй - механическое разделение размягченной или полупроваренной щепы на волокна с помощью горячего размола. При варке под действием химикатов происходит размягчение и частичное растворение срединной пластинки и лигнина, находящегося в стенках волокна. Повышенная температура способствует пластификации лигнина срединной пластинки, облегчает разделение полупроваренной щепы на волокна и снижает расход энергии на разволокнение [3].

Было предложено несколько способов получения ЦВВ (табл.).

По кислому бисульфитному способу варка проходит в кислой среде с варочными кислотами, содержащими кальциевое, магниевое, натриевое или аммониевое основания.

По бисульфитному способу варка производится в слабокислой среде с растворами бисульфитов магния, аммония или натрия. Наибольшее распространение получил бисульфитный способ варки на магниевом основании, так как для этого способа разработан простой и эффективный метод регенерации двуокиси серы и окиси магния [4] .

При варке в нейтральной или слабощелочной среде (так называемый нейтрально-сульфитный способ варки) применяется моносульфит натрия или аммония в чистом виде либо с добавками бикарбоната, карбоната или едкого натра. На практике, как правило, проводят варку с моносульфитом натрия при добавке бикарбоната или карбоната натрия.

При двухступенчатой варке обеспечивается избирательное воздействие варочных реагентов на отдельные компоненты древесины. Эти способы обычно именуются по фамилиям авторов или названиям фирм, предложившим их, например, Стура, Биллеруд и др. В этом случае сохраняется большее количество гемицеллюлоз по сравнению с обычной варкой [6].

* Автор, с которым следует вести переписку.

Основные способы производства ЦВВ

Способ производства Применяемая древесина Варочный раствор рН варочного раствора Конечная температура варки, °С Цвет полуфабриката

Сульфитный (кислый бисульфитный) Хвойная (ель, пихта) лиственная (осина, береза, тополь и др.) Бисульфит кальция, магния, натрия или аммония и сернистая кислота 1,5-2 125-135 Светлый

Бисульфитный Любая Бисульфит магния, натрия или аммония 3,5-4,5 155-165 Светлый

Нейтрально- сульфитный Лиственная Сульфит натрия или аммония бикарбонат или карбонат натрия 7,0-9,0 170-180 Светлый

Многоступенчатый (двух-ступенчатый) Любая 1 ступень - сульфит или бисульфит натрия и др. 2 ступень - сернистая кислота или бисульфит и др. 1 ступень 6-9 2 ступень 3-7 1 ступень 120-150 2 ступень 130-160 Светлый

Горячий натронный Любая Гидрооксид натрия 10-12 170-180 Темный

Сульфатный Любая Гидрооксид и сульфид натрия 10-12 170-180 Темный

Многоступенчатые варки можно разделить на два типа:

1) варки при высоком рН варочного щелока на первой ступени и более низком рН на второй ступени. К этой группе относятся способы: Стура 4, 6 и 8 (цифра указывает рН варочного раствора на первой ступени); заводов Крамфос; Стура-Биллеруд; FB-Mg и др;

2) варка при низком рН варочного раствора на первой ступени (кислая среда) и при высоком рН на второй ступени (щелочная среда). К этой группе относятся способы Сивола, Биллеруд, НО-Mg И 8ЛЛР [5].

При натронной или сульфатной варке щепа обрабатывается щелочными варочными растворами. Натронный варочный щелок содержит активную щелочь в виде гидрооксида натрия, а сульфатный - гидрооксида и сульфида натрия [2].

Эти способы, отличающиеся условиями химического воздействия на древесину, позволяют получить полуфабрикаты с различным выходом и различными свойствами.

В настоящее время ЦВВ получают в основном сульфатным способом. Анализ литературы, проведенный авторами данного обзора, показал, что производству сульфатной ЦВВ и свойствам этого полуфабриката посвящено неоправданно малое количество публикаций.

Главное преимущество сульфатного способа производства ЦВВ состоит в простой технологии регенерации отработанных химикатов, обеспечивающей высокую экономичность получения полуфабриката и минимальное загрязнение сточных вод. При этом методе примерно 85% химикатов, используемых на варку, регенерируется и возвращается в систему для получения варочного раствора [5, 6]. В силу характера химических реакций при этом способе варки растворяется относительно небольшое количество гемицеллюлоз. Варке по сульфатному методу могут быть подвергнуты все виды древесины и растительного сырья с получением полуфабриката высокой прочности [7].

Применение хвойных пород древесины для производства сульфатной ЦВВ для тарного картона обеспечивает получение более высококачественного волокнистого сырья по сравнению с лиственными породами, благодаря высокому содержанию трахеид, длина которых больше длины волокон либриформа лиственной древесины [8]. Наличие коротких и широких сосудов и мелких паренхимных клеток снижает прочность полуфабриката из лиственной древесины и увеличивает потери целлюлозы в процессе ее отлива. Несмотря на меньшее содержание лигнина в древесине лиственных пород, для разделения ее на волокна требуется более глубокая степень провара, а высокая плотность и расположение лигнина преимущественно в срединной пластинке ограничивает применение лиственных пород древесины [9].

Сульфатную ЦВВ можно получать как непрерывным, так и периодическим способом. Периодическая варка применяется на более старых заводах малой производительности.

В настоящее время для варки используются следующие разновидности установок непрерывного действия: с горячей диффузионной промывкой массы в котле; с горячей выдувкой массы из котла; с частичным

отбором (диффузионной экстракцией) щелока из котла и холодной выдувкой массы; с выносным наклонным сепаратором; с отдельными пропиточными резервуарами.

Установки с горячей выдувкой массы из котла устарели и повсеместно заменены на установки с холодной выдувкой массы. Недостатком установок с горячей выдувкой являются пониженные физикомеханические свойства получаемого полуфабриката [6].

Наибольшее применение получили установки с отдельными пропиточными резервуарами. Условия пропитки в них соответствуют тем, которые создаются в обычных установках в верхней части варочного котла. Проведение предварительной пропитки щепы в отдельном резервуаре позволяет уменьшить объем верхней пропиточной зоны котла и сократить его общую высоту. По приблизительным подсчетам, установка пропиточного резервуара в добавление к варочному котлу с диффузионным отбором щелока позволяет увеличить его производительность на 15-20%. После пропитки температуру и давление можно повышать довольно быстро, для того чтобы сократить варочный цикл [7].

Авторами данного обзора было установлено, что проведение сульфатной варки с предварительной пропиткой щепы по сравнению с варкой без пропитки позволяет снизить температуру варки на 6-10 °С и расход активной щелочи - на 5 г/л в ед. №2О для получения ЦВВ с одинаковым числом Каппа. При одинаковом числе Каппа образцы ЦВВ, полученные при варке с предварительной пропиткой щепы варочным щелоком, характеризуются меньшей средневзвешенной длиной волокна, большими силами связи между волокнами и количеством волокон мелкой фракции (массовая доля волокон длиной менее 1,2 мм), повышенными прочностными и деформационными характеристиками, за исключением разрушающего усилия при сжатии кольца (рис. 1-3) [10].

При сульфатной варке ЦВВ (с выходом 52-57%) оптимальными условиями являются: температура варки до 190 °С, расход активной щелочи 14-16% и сульфидность белого щелока 25-30% [2], желательно применение щепы длиной 12-15 мм и толщиной 3 мм. Содержание этой фракции должно составлять порядка 97% [1].

11000

10000

9000

8000

7000

6000

600

500

И

£ 400 Й

300

200

у = 1,7541х + 241,45

у = -2,2323х + 585,31

число Каппа, ед

число Каппа, ед

85 95

число Каппа, ед

2

75

а б в

Рис. 1. Влияние числа Каппа сульфатной хвойной ЦВВ на ее прочностные характеристики: а - сопротивление продавливанию, б - разрывная длина, в - разрушающее усилие при сжатии кольца. 1 - варка с предварительной пропиткой щепы варочным щелоком; 2 - варка без пропитки щепы

8

8 7

, 6 —I

и

п

5

4

у = -0,0064х + 6,6942

у = -0,0258х + 8,2174

75

85 95

число Каппа, ед

1100

1000 900 и 800 700 600

105

75

у = -2,275х + 1093,3

у = -0,2234х + 790,67

85 95

число Каппа, ед

105

число Каппа, ед

2

2

а б в

Рис. 2. Влияние числа Каппа сульфатной хвойной ЦВВ на ее деформационные характеристики: а - сопротивление сжатию короткого участка образца, б - жесткость при растяжении, в - жесткость при изгибе. 1 - варка с предварительной пропиткой щепы варочным щелоком; 2 - варка без пропитки щепы

3.5 -

3.0 -

2.5 -

2.0 -

1.5

у = 0,0025х + 2,4983

А

у = 0,0033х + 2,071

85 95

число Каппа, ед

число Каппа, ед

3.0

2.5

2.0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1.5 1,0

у = 0,0008х + 2,1562

у = -0,0135х + 2,9966

85 95

число Каппа, ед

2

2

75

105

75

а б в

Рис. 3. Влияние числа Каппа на бумагообразующие свойства сульфатной хвойной ЦВВ:

А - средневзвешенная длина волокна, Б - количество мелкой фракции, В - межволоконные силы связи.

1 - варка с предварительной пропиткой щепы варочным щелоком; 2 - варка без пропитки щепы

Механическое разделение волокон может быть осуществлено на различных ступенях размола, в соответствии с чем получается несколько технологических вариантов повышения выхода целлюлозы [3, 9]. Наиболее эффективным является так называемый горячий полумассный размол, когда ЦВВ размалывается после варки вместе с отработанным щелоком при температуре варки или несколько меньшей. Во избежание понижения механической прочности волокна оптимальной температурой при размоле ЦВВ считается 8595 °С. При более низкой температуре пластичность веществ, входящих в состав срединной пластинки, быстро уменьшается [7]. При горячем размоле, по сравнению с размолом в обычных условиях, расход энергии меньше на 30-35%. При варке межклеточное вещество частично растворяется, а оставшаяся часть набухает, размягчается и становится пластичной. Благодаря этому при размоле волокна могут скользить друг по другу и таким путем разделяться. При размоле также происходит некоторое разрушение клеток древесины и измельчение остатка нерастворившегося межклеточного вещества срединной пластинки; последнее при промывке удаляется, и выход полуфабриката снижается на 3-4%.

После размола горячей массы ЦВВ обычно подается на сортирование. Отсортированная масса направляется на промывку, а отходы сортирования вновь поступают в выдувной резервуар и циркулируют в системе до тех пор, пока не будут пропущены через сортировку [1]. Имеются предприятия, на которых отходы сортирования подвергаются размолу в отдельных дисковых мельницах.

При высоких выходах ЦВВ одноступенчатого размола горячей массы недостаточно для снижения количества отходов до приемлемого уровня. В таких случаях оправдывает себя применение второй ступени размола при более высоких концентрациях. Потребление энергии на размалывающих установках высокой концентрации зависит как от степени разделения массы на волокна перед промывкой, так и от ее выхода. Это обеспечивает значительное снижение количества отходов на сортировках. Интересно, что при применении размола второй ступени степень помола увеличивается незначительно, а достигается разделение на волокна без их фибриллирования и укорочения.

Размол целлюлозы высокого выхода можно провести непосредственно на линии выдувки. Сваренная щепа выдувается из котла через выдувной трубопровод в дисковую мельницу, за которой установлен выдувной резервуар. К сожалению, из вертикальных варочных котлов непрерывного действия невозможно выгрузить массу высокой концентрации. Для этого требуется ее предварительное разбавление. Кроме того, во избежание повреждения волокон сваренную ЦВВ подвергают охлаждению, прежде чем она выдувается из котла. В процессе охлаждения температуру снижают примерно до 75-80 °С за счет разбавления массы фильтратом от промывки. Вследствие этого теряется одно из важнейших условий для обеспечения оптимального режима размола непосредственно на линии выдувки, а именно размола массы при высоких концентрациях и высоких температурах.

Для достижения оптимального режима разделения массы на волокна дисковая мельница должна быть оснащена дисками большего диаметра, с высокими окружными скоростями вращения. При низких концентрациях массы корпус дисковой мельницы находится под гидравлическим давлением и работает аналогично центробежному насосу, но с меньшей производительностью. Размалывающие диски большего диаметра требуют значительного расхода энергии, который увеличивается пропорционально кубу числа оборотов. Поэтому уменьшают диаметр дисков и число оборотов, тем самым теряют одну из предпосылок для применения метода размола в линии выдувки - высокую окружную скорость. Расход энергии все же оказывается

большим, чем при размоле горячей массы. Следует отметить также, что размол на линии выдувки весьма чувствителен к наличию посторонних частиц (камней или металла), которые обычно имеются в щепе.

Таким образом, метод размола при выдувке хотя и может заменить метод размола горячей массы, но во всех случаях связан с увеличением капиталовложений и производственных затрат [3].

При исследовании влияния основных факторов размола - удельной нагрузки на мельницы и концентрации массы на свойства полуфабриката при размоле по схеме, представленной на рисунке 4, было установлено, что высокий уровень физико-механических характеристик ЦВВ при вторичном размоле и сортировании достигается при удельной нагрузке на мельницы около 15 кВт/т при концентрации массы 4,23%. При этом снижается количество отходов, отбираемых на первой ступени сортирования. При таком режиме размола повышается однородность массы и гибкость отдельных волокон, что приводит к росту межволоконных сил связи [12].

Развитие сульфатной варки ЦВВ развивалось в направлении поиска способов варки, позволяющих увеличить выход целлюлозы. При сульфатной варке древесины растворимость лигнина незначительно отличается от растворимости гемицеллюлоз. Для повышения выхода необходимо снизить соотношение между количеством гемицеллюлоз и лигнина, растворенных в процессе варки. Добиться этого можно двумя путями:

1) увеличением скорости и интенсивности растворения лигнина и поддержанием неизменного уровня растворения гемицеллюлоз;

2) снижением растворимости гемицеллюлоз, т.е. повышением их стойкости при варке (стабилизацией гемицеллюлоз).

Частичная стабилизация гемицеллюлоз может быть достигнута различными путями, например, при помощи селективного восстановления гидридами металлов, селективного окисления полисульфидами; этери-фикации (например, метилирования) и др.

Добавка в варочный щелок небольших количеств боргидрида натрия, как восстановителя, приводит к восстановлению альдегидных концевых и кетонных групп углеводов до первичных спиртовых групп, менее растворимых в щелочной среде. Предпринимались попытки применять и более дешевые восстановители, например, производные гидроксиламина (хлорид и сульфат) или гидразина, но их необходимо добавлять в большом количестве.

Использование полисульфидов увеличивает выход целлюлозы на 4-10 благодаря окислению концевых карбонильных (альдегидных и кетонных) групп полисахаридов до карбоксильных, которые при щелочной варке растворяются в меньшей степени.

Стабилизация гемицеллюлоз начинается при температуре 90 °С. Реакция растворения начинается на первой стадии варки при температуре ниже 99 °С, поэтому важно, чтобы полисульфидные ионы проникали в щепу до начала этих реакций. Преимуществом использования полисульфидов является то, что они оказывают защитное действие на углеводы в большем диапазоне температур, чем боргидрид. Полисульфидная варка характеризуется более низкой температурой и большим расходом щелочи. При такой варке необходимо поднимать температуру медленнее. Эффективность полисульфидов увеличивается при варке более мелкой щепы и при пропитке щепы перед варкой под давлением. Полуфабрикат, полученный при варке с добавками полисульфидов или боргидрида натрия, характеризуется лучшей способностью к размолу, но показатели его прочности несколько ниже при более низкой степени помола. Главное препятствие к более широкому использованию полисульфидов - невозможность регенерации их в обычных регенерационных системах суль-фатцеллюлозного производства и их корродирующее действие [6, 13].

Рис. 4. Схема размола сульфатной хвойной ЦВВ

Повысить выход ЦВВ можно при сульфатной варке с обратной сорбцией волокном части гемицеллюлоз. Сорбирующая способность волокна увеличивается с ростом концентрации гемицеллюлоз в варочном щелоке и при снижении (в определенных пределах) рН варочного щелока. При слишком большом снижении рН (ниже 11-11,5), кроме гемицеллюлоз, могут также сорбироваться волокном растворенный лигнин или лигниноподобные соединения [13, 14].

Предпринимались попытки использования отработанных щелоков от производства полуцеллюлозы для пропитки щепы, что позволило увеличить выход сульфатной ЦВВ на 2,5-3%, а механическую прочность на 20% [15, 16].

Введение поверхностно-активных веществ снижает поверхностное натяжение, поэтому облегчается проникновение варочного щелока в щепу, ускоряется делигнификация и повышается выход целлюлозы.

Свойства и применение ЦВВ зависят главным образом от выхода, породы древесины и способа производства [2]. Исследования показали, что физико-механические свойства ЦВВ тем лучше, чем меньше ее выход. ЦВВ обладают оптимальными свойствами при выходе 50-56% [7]. Дальнейшее увеличение выхода ЦВВ приводит к снижению ее физико-механических свойств, так как высокое содержание лигнина придает волокнам жесткость и замедляет их набухание.

Сульфитная ЦВВ в отличие от сульфатной содержит в основном не нативный, а сульфированный лигнин. Вследствие диссоциации этот лигнин обладает хорошими гидрофильными свойствами и способствует лучшему набуханию волокна. Кроме того, поверхность волокон сульфитной ЦВВ покрыта сильно набухшим аморфным веществом, состоящим из солей лигносульфоновых кислот и гемицеллюлоз, оставшихся при разделении ЦВВ по срединной пластинке, которые участвуют в образовании межволоконных сил связи [17]. Сульфатная ЦВВ более садкая, чем сульфитная, поверхность ее волокон менее способна к образованию межволоконных связей.

Из особенностей свойств сульфатной ЦВВ, по сравнению с сульфитной, прежде всего надо отметить ее пониженный на 3-4% выход из древесины, при одной и той же степени провара. Иными словами, сульфатная варка обладает меньшей избирательностью, чем сульфитная. В основном разница в выходе приходится на долю легкогидролизуемых гемицеллюлоз, содержание которых в сульфатной целлюлозе всегда меньше, чем в сульфитной. Наряду с этим сульфатная целлюлоза отличается высоким содержанием устойчивых пен-тозанов, не поддающихся удалению при горячей щелочной обработке. Увеличение содержания лигнина приводит к снижению скорости размола сульфатной ЦВВ [4].

Сульфатная ЦВВ из хвойной древесины в зависимости от степени делигнификации имеет различную прочность. Жесткая ЦВВ (содержание лигнина 8,0-4,5%) имеет разрывную длину 11000 м, сопротивление раздиранию - 900...1000 мН, среднежесткая (содержание лигнина 4,5-2,0%) - 8200...8900 м и 780...830 мН соответственно, мягкая (содержание лигнина 0,5-2,0%) - 7800 м и 590 мН [18]. Максимальная прочность сульфатной хвойной ЦВВ достигается при содержании лигнина около 9%, далее при уменьшении его остаточного содержания прочность целлюлозы несколько снижается [5]. Авторами данного обзора было обнаружено, что увеличение числа Каппа сульфатной хвойной ЦВВ с 75 до 100 единиц приводит к снижению примерно на 5% прочностных и деформационных характеристик при степени помола 20±2 °ШР. Для улучшения физикомеханических характеристик сульфатной ЦВВ было предложено повысить степень помола ЦВВ [19].

От степени делигнификации зависит и форма волокон ЦВВ. Среднежесткая целлюлоза из хвойной древесины состоит из целых прямых волокон (трахеид), а жесткая ЦВВ наряду с целыми волокнами содержит пучки волокон с остатками сердцевинных лучей. Волокна такой ЦВВ хрупкие и при их разделении образуется много мелочи, что ухудшает процессы обезвоживания и сушки [1].

Установлено, что сопротивление раздиранию пропорционально числу волокон [2], поэтому сопротивление раздиранию ЦВВ ниже, чем у целлюлозы; при одинаковом числе волокон разница в сопротивлении раздиранию будет незначительной. Прочность сульфатной ЦВВ при одинаковом выходе выше, чем прочность бисульфитной целлюлозы. Исследования показали, что целлюлоза высокого выхода приобретает прочность при более высокой садкости гораздо быстрее, чем целлюлоза нормального выхода. Это является характерной чертой целлюлозы высокого выхода [1].

В настоящее время производство полуфабрикатов высокого выхода по сульфатному способу развивается главным образом в направлении получения ЦВВ, которая применяется для оберточных и мешочных видов бумаги, в производстве флютинга, а также в композиции основного (нижнего) слоя крафт-лайнера и других картонов.

Авторами этого обзора было установлено, что сульфатная ЦВВ, используемая в композиции тарного картона, представляет собой смесь двух видов волокон, которые обусловливают ее физико-механические свойства. Во-первых, это свободноотделяемое волокно (СОВ), которое образуется в основном в результате гидродинамического воздействия на полученную после варки массу при ее выдувке. Во-вторых, принудительно разделяемое волокно (ПРВ), получаемое при дополнительном внешнем механическом воздействии в ходе горячего размола. При изучении свойств этих двух видов волокон было установлено, что волокна ПРВ имеют большую средневзвешенную длину волокна, более высокое число Каппа, но обладают меньшими межволоконными силами связи. Физико-механические свойства волокон СОВ по сравнению с волокнами ПРВ оказались выше в среднем на 7%. Образцы СОВ характеризуются также наибольшей способностью к деформированию при растяжении [20].

При получении ЦВВ для тарных картонов в производственных условиях наблюдается вариация характеристик целлюлозного полуфабриката, обусловленная нестабильностью качества щепы. Вследствие этого щепа проваривается неравномерно и число Каппа волокон СОВ и ПРВ, определяющих свойства полуфабриката, изменяется в широких пределах. Так, авторами этого обзора было проведено лабораторное исследование влияния степени помола и числа Каппа волокон СОВ и ПРВ сульфатной хвойной целлюлозы высокого выхода и относительного содержания ПРВ в композиции полуфабриката, используемого для производства тарного картона с использованием методов математического планирования. Было установлено, что волокна с различным числом Каппа требуют различных режимов их обработки, а именно волокна с меньшим содержанием лигнина должны применяться в композиции тарного картона с меньшей степенью помола.

В результате проведенного анализа литературы и выполненных лабораторных исследований можно сделать следующие выводы:

1) основной способ получения ЦВВ для тарного картона - сульфатный способ в установках непрерывного действия с предварительной пропиткой щепы варочным щелоком. Сырьем для получения сульфатной ЦВВ является хвойная древесина;

2) одна из особенностей схем подготовки массы для тарного картона - ее двухступенчатый горячий размол, а также замкнутая система сортирования волокна и переработки отходов с последующим возвратом их в основной поток;

3) развитие сульфатной варки ЦВВ направляется в сторону поиска способов варки, позволяющих увеличить выход целлюлозы;

4) для получения максимально возможной прочности, жесткости или упругости (в зависимости от вида вырабатываемого картона) необходимо использование фракционирования массы с последующей избирательной обработкой фракций волокон сульфатной хвойной ЦВВ.

Список литературы

1. Макговорн Дж.Н. Варка целлюлозы высокого выхода (для газетной бумаги) // ТАППИ. 1972. Т. 55. №10. С. 1440-1449.

2. Галеева Н.А. Производство полуцеллюлозы и целлюлозы высокого выхода. М., 1970. 320 с.

3. Увеличение выхода сульфатной целлюлозы высокого выхода с помощью новых методов размола // Бумажная промышленность. 1974. №3. С. 30-31.

4. Бобров А.И., Мутовина М.Г. Производство бисульфитной целлюлозы. М., 1979. 192 с.

5. Технология целлюлозы: В 3 т. Т. 2: Производство сульфатной целлюлозы / Ю.Н. Непенин. М., 1990. 600 с.

6. Технология целлюлозно-бумажного производства: В 3 т. Т. 1: Сырье и производство полуфабрикатов. Ч. 2. Производство полуфабрикатов. СПб., 2003. 633 с.

7. Опреску, Апостол, Финкель и Захареску. Сульфатная ЦВВ из хвойной древесины и производство ее в настоящее время в Румынии // Се1и1о7а 81 Ыйге. 1958. №9. С. 364-366.

8. Леман Г. Основы технологии переработки бумаги и картона. М., 1968. 240 с.

9. Гурьянов В.Е. Использование лиственных пород древесины в производстве полуфабрикатов, бумаги и картона

// Обзор. информ. М., 1988. С. 1-36.

10. Лузина Л.И. Зависимость выхода сульфатной целлюлозы из сосны и ели от условий варки и полумассного размола // Бумажная промышленность. 1989. №4. С. 7.

11. Холмова М.А., Комаров В.И., Гурьев А.В., Миловидова Л.А. Влияние предварительной пропитки щепы на физико-механические и бумагообразующие свойства сульфатной хвойной небеленой ЦВВ // Наука - северному региону: Сб. науч. тр. Архангельск, 2006. Вып. 62. С. 169-172.

12. Гурьев А.В., Комаров В.И., Холмова М.А., Сысоева Н.В. Совершенствование технологического режима горячего размола и сортирования сульфатной хвойной небеленой целлюлозы высокого выхода // Современная нау-

ка и образование в решении проблем экономики европейского севера: Мат. междунар. науч.-техн. конф., по-свящ. 75-летию АЛТИ-АГТУ. Архангельск, 2004. Т. I. С. 204-206.

13. Borlew P.B. // South. Pulp and Paper Manufact. 1964. №12; Э-И. 1965. №19. Р. 129.

14. Aurell Ronnie // Svensk Papperstidn. 1963. №11; Э-И. 1963. №34. Р. 240.

15. Иозеф Р.С., Лузина Л.И. Варка сульфатной ЦВВ с отработанными щелоками от производства полуцеллюлозы // ЦБК. №10. С. 24-25.

16. Иозеф Р.С., Лузина Л.И. Получение сульфатной целлюлозы высокого выхода с использованием отработанных щелоков от производства полуцеллюлозы // Международная научно-техническая конференция. Информационное сообщение. СПб., 1992. С. 8-9.

17. Gierttz Hans W. Some consequences of high yield on paper properties // Svensk pappers tidn. 1963. V. 66. №48. С. 691-695.

18. Потапов В.С., Шамко В.Е., Черепанов В.Н. Пособие целлюлознику. М., 1969. 240 с.

19. Холмова М.А., Комаров В.И., Миловидова Л.А., Гурьев А.В. Взаимосвязь числа Каппа и физико-механических свойств сульфатной ЦВВ // ЦБК. 2005. №10. С. 56-59.

20. Холмова М.А., Комаров В.И., Гурьев А.В. Влияние соотношения свободно отделяемого и принудительно разделяемого волокон при разволокнении после варки сульфатной хвойной ЦВВ на свойства полуфабриката // ИВУЗ. Лесной журнал. 2007. №3. (в печати)

Поступило в редакцию 19 апреля 2007 г.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.