Научная статья на тему 'ВИКОРИСТАННЯ НАТРОННО-СОДОВИХ НАПіВФАБРИКАТіВ іЗ РіПАКУ В КОМПОЗИЦії КАРТОНУ'

ВИКОРИСТАННЯ НАТРОННО-СОДОВИХ НАПіВФАБРИКАТіВ іЗ РіПАКУ В КОМПОЗИЦії КАРТОНУ Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

CC BY
29
1
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РіПАК / СОДОВОНАТРОННИЙ СПОСіБ / АКТИВНИЙ ЛУГ / АНТРАХіНОН / НАПіВЦЕЛЮЛОЗА / КАРТОН ТАРНИЙ / РАПС / СОДОВО-НАТРОННЫЙ СПОСОБ / АКТИВНАЯ ЩЁЛОЧЬ / АНТРАХИНОН / ПОЛУЦЕЛЛЮЛОЗА / КАРТОН ТАРНЫЙ / RAPE / SODA-SODA METHOD / ACTIVE ALKALI / ANTHRAQUINONE / DELIGNIFICATION / SEMI-CHEMICAL PULP / CONTAINER CARDBOARD

Аннотация научной статьи по прочим сельскохозяйственным наукам, автор научной работы — Черьопкіна Р. І., Паньковець С. М.

Исследовано использование экологически чистого содово-натронного способа делигнификации сечки рапса. Показано влияние основных технологических параметров: расхода активной щелочи, добавление NaOH до содового раствора, продолжительности варки, пропитки и использование катализатора АХ на показатели качества полученных волокнистых полуфабрикатов и картона тарного. Установлена пригодность рапсовых полуфабрикатов для производства картона тарного марки КТ-25, КТ-50.

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

Usage of soda-soda semi-finished products from rape in cardboard composition

This article deals with obtaining and using fibrous semifinished products from annual plants and some results of our research in this area are given. The main aim of the study is the use of clean soda-soda process for broken rape delignification for obtaining fiber semi-finished products to using them in the cardboard manufacture. An influence of the main technological parameters is shown in the article: active alkali charge, addition of NaOH to soda solution, cooking duration, infiltration and presence of anthraquinone catalyst on quality parameters obtained fiber semi-finished products and container cardboard. The proposed technological parameters of soda-soda cooking of broken rape allow to delignificate them to obtain semi-chemical pulp and high yield pulp. It is established the feasibility of using rape fiber semi-finished products for KT-25 and KT-50 container cardboard brands. The research results can be considered as an alternative to waste paper for the cardboard production.

Текст научной работы на тему «ВИКОРИСТАННЯ НАТРОННО-СОДОВИХ НАПіВФАБРИКАТіВ іЗ РіПАКУ В КОМПОЗИЦії КАРТОНУ»

2013. — № 6/2(14). — С. 45-55. — Режим доступа: \www/ URL: http://journals.uran.ua/tarp/article/view/19497 9. Казимиренко, Ю. А. Особенности спекания полых стеклянных микросфер при различных условиях [Текст] / Ю. А. Казимиренко // Збiрник наукових праць УДМТУ. — 2001. — № 6(378). — С. 109-119.

10. Техишкова, Н. Е. Исследование модификации сополимеров этилена алюмосиланами методом ИК-спектроскопии НПВО [Текст] / Н. Е. Техишкова, С. Н. Русанова, Ю. С. Та-феева, О. В. Стоянов // Вестник Казанского технологического университета. — 2011. — № 19. — С. 112-124.

11. Зимин, Д. Е. Изменение прочности силикатных волокон в процессе изготовления композиционных материалов [Текст] / Д. Е. Зимин, О. С. Татаринцева // Ползуновский вестник. — 2008. — № 3. — С. 217-219.

12. Установка для виготовлення порошкових виробiв [Електро-ний ресурс]: Патент Украши № 99331 / Казимиренко Ю. О. — № 201414197; заявл. 30.12.2014; опубл. 25.05.2015; Бюл. № 10. — Режим доступу: \www/ULR: http://uapatents.com/6-99331-ustanovka-dlya-vigotovlennya-poroshkovikh-virobiv.html

13. Гребенщиков, Р. Г. Диаграммы состояния систем тугоплавких оксидов [Текст]: справочник / под ред. Р. Г. Гребенщикова // Системы керамических высокотемпературных сверхпроводников. — СПб: Наука, 1997. — Вып. 6. — 336 с.

14. Казимиренко, Ю. А. Формирование ультрадисперсной структуры в композиционных электродуговых покрытиях, наполненных полыми стеклянными микросферами [Электронный ресурс] / Ю. А. Казимиренко, А. А. Карпеченко, А. А. Жданов, К. О. Тумаков // Вюник Национального ушверситету кораблебудування. — 2012. — № 3. — Режим доступа: \www/ URL: http://evn.nuos.edu.ua/article/view/23001

15. Куприянов, И. Л. Электродуговая металлизация — перспективный метод нанесения электродуговых покрытий [Текст] / И. Л. Куприянов, В. С. Ивашко, Г. И. Лытко, В. П. Михальчен-ков, Я. З. Тиханович. — Мн.: Бел. НИИНТИ, 1988. — 170 с.

вплив СТРУКТУРНО! нЕоднорщност порожшх скляних МЖРОСФЕР НА ФiЗИКО-XiMiЧНi ПРОЦЕСИ Ф0РМУВАННЯ MAТЕРiAЛШ i ПОКРИТТШ

Розглянуто фiзико-хiмiчнi процеси формування нових метало-скляних композицш, наповнених порожшми скляними мшро-сферами, методами гарячого пресування та електродугового напилення. В основу механiзмiв структуроутворення покладено результати дослщжень структурно! та хiмiчноi неоднорщност мшросфер натршсилшатного складу, яга тд час виготовлення шддаються поверхневш обробщ силановими апретами.

Ключовi слова: порожш скляш мiкросфери, металоскляш матер1али i покриття, структурна неоднорiднiсть, процеси.

Казимиренко Юлия Алексеевна, кандидат технических наук, доцент, кафедра материаловедения и технологии металлов, Национальный университет кораблестроения им. адм. Макарова, Николаев, Украина, e-mail: [email protected]; [email protected].

Казимиренко Юлiя ОлексПвна, кандидат техтчних наук, доцент, кафедра матерiалознавства i технологи металiв, На-щональний утверситет кораблебудування ж. адм. Макарова, Миколагв, Украта.

Kazymyrenko Yuliia, Admiral Makarov National University of Shipbuilding, Mykolaiv, Ukraine, e-mail: [email protected]; [email protected]

УДК G7G.1G8.274 БШ: 10.15587/2312-8372.2015.55481

ВИКОРИСТАННЯ НАТРОННО-СОДОВИХ НАП1ВФАБРИКАТ1В 13 Р1ПАКУ В КОМПО3ИЦН КАРТОНУ

Дослгджено використання екологгчно чистого содово-натронного способу для дел1гн1ф1кацп сгчки р'таку. Показано вплив основних технологгчних параметргв: витрат активного лугу, дода-вання ШОН до содового розчину, тривалостг варгння, просочування та наявнгсть каталгзатора антрахтона на показники якостг одержаних волокнистих натвфабрикатгв та картону тарного. Встановлено придаттсть ртакових натвфабрикатгв для виробництва картону тарного марки КТ-25, КТ-50.

Ключов1 слова: ртак, содово-натронний спосгб, активний луг, антрахтон, натвцелюлоза, картон тарний.

Черьопк1на P. I., Паньковець С. М.

1. Вступ

Альтернативш джерела целюлозомштких видiв рос-линно! сировини, до яких вщносять вщходи сшьського господарства, е щорiчно ввдновлювальними. З токи зору сировинно! бази для целюлозно-паперового виробництва !х необхвдно розглядати як достатньо стабшьш та конкурентноздатш по вщношенню до деревини та макулатури [1].

Дефщит деревини i макулатури з одше! сторони, великий надлишок стебел ршаку, як не мають практичного використання, але за сво!м хiмiчним складом

та морфолопчною будовою придатнi для делiгнiфiкацii з шшого боку, е досить актуальним напрямком отри-мання первинних волокнистих натвфабрикапв для картонно-паперового виробництва.

2. Анал1з л1тературних даних та постановка проблеми

Свггове виробництво целюлози на рiк складае бшя 185 млн. тонн, в тому чист iз альтернативних джерел близько 17 млн. тонн [2]. В таких крашах як Китай, 1вддя недеревна сировина (НДРС) е значимим джерелом

TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 6/7(26], 2015, © Черьопына Р. I., Паньковець С. М.

ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

ISSN 222Б-3780

недеревних волокон, в той же час, використання таких джерел у захвдних крашах ще незначне [2].

Донедавна вважалося, що отримання целюлози iз НДРС властиво пльки для краш, якi мають обмежеш запаси деревини, або деревини придатно! для вироб-ництва целюлози [3], однак, ниш краши Схiдноi та Захщно'! бвропи, а також Швшчна Америка прояв-ляють все бшьший iнтерес [4]. Основними причинами вважають високi об'еми виробництва зернових та сшьськогосподарських культур, вiдходи яких е доброю сировиною для перероблення на целюлозу та дефiцит коротковолокнистого деревного волокна, яке, в основному, iмпортуеться. Наприклад, е вiдомостi, що виробники саштарно-гтешчних видiв продукцп поступово готовi замiнити до 50 % деревно! целюлози на альтернативнi джерела волокна [4, 5].

Дослвджено, що мщний папiр тiльки iз волокон целюлози, отриманих iз альтернативних однорiчних рослин, отримати складно, оскiльки довжина таких волокон складае лише 30-40 % довжини волокон хвой-но!, а неволокнистих клггин в них мктиться в 20 раз бшьше [6]. Целюлознi волокна недеревно! сировини характеризуються високою гладкiстю, мщшстю на роз-рив, здатнiстю до формування листа та його високою щшьшстю, поганою водовщдачею.

Слiд зазначити, що волокна, отримаш iз рiзних си-ровинних матерiалiв суттево вiдрiзняються мiж собою за морфологiчними та хiмiчними характеристиками, що робить придатними для отримання кiнцевоi продукцп рiзноi сортностi [7].

До найбшьш поширених способiв перероблення не-деревно! сировини вiдносять напiвхiмiчний та хiмiчний методи. Напiвхiмiчнi методи базуються на використант соди, чому передуе попередня обробка сировини пдрокси-дом натрш за кiмнатноi температури. Сода може вико-ристовуватися окремо, або разом з пдроксидом натрiю [7].

1з всiх хiмiчних способiв, якi застосовуються для таких матерiалiв, е содовий, содово-натронний, содово-антра-хiнонний процеси, далi сульфатний та моносульфiтний, якi передбачають видалення та розчинення лiгнiну за рахунок хiмiчних реагентiв. Для делкшфжацп сировини пропонуються варильнi котли тд тиском, шаровi, сфе-ричнi ротацшт або барабаннi цилiндричнi перiодичноi дп та апарати типу Пандiя безперервно! д11 [7-9].

Содовий та содово-натронний способи вщносяться до екологiчно чистих способiв, оскiльки в цих способах використовують лужш варильнi розчини, дiя яких схожа до сульфатного способу, але без арки. Хiмiзм содового способу спрощуеться iз-зa вщсутносп в процесi сiрки, яка утворюе не бажаш побiчнi сiрчистi сполуки, а пдроксид нaтрiю може бути регенерований шляхом каустизацп вапном розплавленого карбонату натрш. Використання антрахшону в якост кaтaлiзaторa де-лiгнiфiкaцii дозволяе тдвищити вихiд натвфабрика-ту, скоротити витрати реагенпв. Содово-aнтрaхiнонне вaрiння передбачае використання пдроксиду нaтрiю окремо, або разом з карбонатом натрш в присутност кaтaлiзaторa aнтрaхiнону (АХ) [7-9].

3. 06'ект, мета та задач1 дослщження

Об'ектом дослгдження е процеси отримання волок-нистих нaпiвфaбрикaтiв iз однорiчних рослин содово-натронним способом.

Проведенi дослщження ставили за мету застосуван-ня еколопчно чистого содово-натронного способу для делкшфжацп сiчки рiпaку з отриманням волокнистих натвфабрикапв для використання у виробництвi картону.

Для досягнення поставлено! мети виршувалися на-ступнi задачк

— визначити вплив складу варильного розчину на стутнь делiгнiфiкaцii сировини;

— дослщити кaтaлiтичну дiю антрахшону на вихщ нaпiвфaбрикaтiв та показники мiцностi;

— провести обгрунтування застосування отриманих волокнистих нaпiвфaбрикaтiв для виготовлення картону тарного.

4. Матер1али та методи дослщження содово-натронного способу отримання волокнистих натвфабрикапв та картону

Дослщження процесу делiгнiфiкaцii сiчки рiпaку проводили содово-натронним способом з викорис-танням варильного розчину, до складу якого входять сода та пдроксид натрш у рiзних стввщношеннях: Na2COз : NaOH — 50 : 50, №2С03 : №ОН — 60 : 40, №2С03 : NaOH — 70 : 30.

Технолопчними параметрами процесу дел^шфжацп сiчки обрано: витрати активного лугу 10 та 16 % в од. №20 вщ маси абс. сух. сировини, ГМ 1 : 5, температура — 175 °С, тривалкть — 60 та 150 хв., з використанням АХ та просочуванням. Просочування ички проводили за тих же умов наступним чином: заповнеш автоклави опускали у глщеринову баню нагриу до 120 °С i плавно протягом 30 хв. тдтмали температуру на кшцеву.

Стебла рiпaку подрiбнювaли до 2-3 см, заванта-жували в кислототривк стaлевi автоклави мiсткiстю 0,5 дм3, заливали варильним розчином та занурювали у попередньо нагриу до кiнцевоi температури глще-ринову баню.

Пiсля зaкiнчення процесу варшня автоклави виймали iз глiцериновоi баш та охолоджували, вщокремлювали твердий залишок вiд вiдпрaцьовaного щолоку. Твердий залишок переносили на сито iз сикою № 40, промива-ли водою вщ вiдпрaцьовaного щолоку. Промиту масу вщжимали, зважували, подрiбнювaли i вщбирали пробу для визначення Ксух, дaлi сушили до пов.-сух. стану i визначали нaступнi показники якостi: вихiд целюлози вiд маси абсолютно сухо! сировини; вмшт залишкового лiгнiну; фiзико-мехaнiчнi показники.

Волокнистi нaпiвфaбрикaти розмелювали у вщцент-ровому центробiжному aпaрaтi до 60 ± 3°ШР та виго-товляли лaборaторнi зразки масою 75 г/м2 на ЛА-2. Випробування зразюв в зaлежностi вiд витрат активного лугу, тривалост вaрiння, наявност кaтaлiзaторa проводили вiдповiдно до стандарпв [10].

Лaборaторнi зразки картону виготовляли двошаро-вими масою 175 г/м2, де обидва шари мiстили ршакову масу, отриману за рiзного складу варильних розчишв в присутностi кaтaлiзaторa, або без нього. Волокнистi натвфабрикати розмелювали до 50 ± 3°ШР ЦРА. Випробування зрaзкiв картону в залежност вiд витрат активного лугу, тривалост вaрiння, наявност кaтaлiзaторa проводили згiдно стaндaртiв [10], i на основi отриманих даних побудовано залежносп, якi зображено на рис. 1.

J

Рис. 1. Залежшсть показнитв якосп картону вщ нагавфабрикапв за рiзних режим1в варшня: □ — витрати активного лугу 16 % в од. NajO, тривалштю 150 хв; ■ — витрати активного лугу 10 % в од. Na2O, тривалштю 150 хв; Ш — витрати активного лугу 10 % в од. Na2O, тривалштю 60 хв; розчин № 1 (NaOH : Na2CO3 = 50 : 50 %): 1 — без антрахшона; 2 — з антрахшоном; розчин № 2 (NaOH : Na2CO3 = 40 : 60 %): 3 — без антрахшона; 4 — з антрахшоном; розчин № 3 (NaOH : Na2CO3 = 30 : 70 %): 5 — без антрахшона; 6 — з антрахшоном; 7 — розчин № 1 з просочуванням; 8 — розчин № 3 з просочуванням

5. Результата дослджень якос-л волокнистих натвфабрикапв

Отримаш волокнистi напiвфабрикати можна кла-сифiкувати як целюлоза високого виходу або натв-целюлоза, табл. 1.

За тривалост варiння 60 хв. використання розчи-шв рiзного складу мало помггно на виходi ВНФ та ïx показниках мiцностi. Збшьшення тривалостi варiння до 150 хв. призводить до закономiрного зниження виходу за рахунок поглиблено! делiгнiфiкацiï ачки. Це пщ-тверджуеться пiдвищенням фiзико-меxанiчниx показни-кiв ВНФ. За однакових шших умов виxiд знижуеться приблизно на 2,5-4,5 % з одночасним пщвищенням розривноï довжини до 6 %, опору роздиранню до 8 %, отр продавлюванню до 10 %.

Як видно iз даних табл. 1, використання варильного розчину з вмштом 50 % NaOH та в присутност ката-лiзатора дозволяе краще делiгнiфiкувати сировину, за збереження максимального виходу i тим самим, посилити показники мщносп ВНФ. Це можна пояснити взаем-ним впливом лужного середовища на делiгнiфiкацiю та стабтзащю вуглеводноï частини в присутностi АХ.

Використання АХ, за рiв-них шших умов натронно-содового процесу, сприяе тд-вищенню показникiв мщносп до 4 % за нетривалого варш-ня. Збiльшуючи тривалiсть ва-рiння до 150 хв., показники мщносп ВНФ покращуються приблизно на 12 %, що пояс-нюеться достатньою делкшфь кацiею та збереженням гемь целюлоз сировини, якi добре фiбрилюються.

Слiд зауважити, що прове-дення процесу попереднього просочення ачки варильним розчином за низь^ тривало-стi варiння 60 хв. практично не впливае на посилення де-л^шфжацп сировини та тд-вищення показникiв якостi ВНФ. Але попри не значний вплив просочування на яюсть ВНФ, це дозволяе економити витрати пари на на^вання до кiнцевоï температури. Збшь-шення тривалостi варiння до 150 хв. за однакових витрат активного лугу попередне про-сочування мае позитивний вплив як на дел^шфжащю, так i на показники мщносп в порiвняннi iз ВНФ, отри-маними без АХ та без про-сочування. Це досягаеться за рахунок максимального просочення ачки варильним розчином, ïï набуханням та розривом слабких зв'язюв в молекулах лкншу i л^нш-вуглеводного комплексу. Шд-вищення температури iз 120 до 175 °С сприяе лужному гiдролiзу та розчиненню основноï маси л^ншу, який мiститься в основному в мiжклiтинному просторi.

Позитивний вплив на стутнь провару сiчки мае тд-вищення вмiсту активного лугу до 16 % в од. Na2O вщ маси абс. сух. сировини та тривалост 150 хв., табл. 2.

Зниження виходу ВНФ до 51-53 %, тобто на 1114 %, в порiвняннi iз ВНФ, отриманими за витрат активного лугу 10 % в од. Na2O вщ маси абс. сух. сировини характеризуеться тривалим гщролиичним впливом на лкнш i, особливо, на вуглеводну частину. В результат отримано волокнист ВНФ у виглядi жорст-коï целюлози. Спiввiдношення у варильному розчиш Na2CO3 до NaOH, що обумовлюе лужнiсть середовища, за даних технолопчних умов, в бшьшш мiрi впливае на показники мщносп ВНФ. Максимальних своïx значень вони досягають за спiввiдношення Na2CO3 : NaOH — 50 : 50, за однаковоï тривалост варiння i вищих витрат активного лугу показники розривноï довжини та опору роздиранню пщвищуються приблизно на 10 %. Однак, суттевого пщвищення досягнуто для показника опору продавлюванню — приблизно на 30 %. Отримаш даш

TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 6/7(26], 2015

27-J

ТЕХНОЛОГИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ISSN 2226-3780

тдтверджуються глибшою делiгнiфiкацiею ачки рiпаку та рiвномiрним розподiлом залишкового лiгнiну i вуг-леводiв у товшд клiтинноi стiнки, яке характерно для натвфабрикапв, отриманих лужними способами [9].

Таблиця 1

Паказники якасп ВНФ, отриманих садава-натранним варiнням за витрат активнага лугу 10 % в од. Na2O, тривал□стi варшня 60 та 150 хв

Варильний разчин (NaOH : Na2CO3) Вихщ, % 60 хв/150 хв Фiзик□-м9хaнiчнi паказники зразкш ВНФ

Разривна давжина, м □тр прадав-люван-ню, кПа Отр раз-диранню, мН

Разчин № 1 (50 : 50 %) — 67,1/64,5 4125/4350 133/141 310/336

АХ 66,9/62,3 4205/4410 141/149 322/352

Разчин № 2 (40 : 60 %) — 68,8/68,1 4065/4225 131/136 301/312

АХ 67,1/64,9 4115/4365 137/140 310/344

Разчин № 3 (30 : 70 %) — 69,3/69,1 4015/4195 127/128 295/296

АХ 67,8/65,4 4095/4235 130/135 303/336

Разчин № 1 (з прасачу-ванням) — 67,7/63,6 4030/4370 131/144 307/344

Разчин № 2 (з прасачу-ванням) — 68,1/65,9 4015/4275 128/138 300/325

Разчин № 3 (з прасачу-ванням) — 69,9/66,5 4005/4210 125/130 307/316

Таблиця 2

Паказники як□стi ВНФ, атриманих с□д□в□-натр□нним варiнням за витрат активнага лугу 16 % в ад. Na2O, тривaл□стi варiння 150 хв.

Варильний разчин (NaOH : Na2CO3) Вихщ, % Фiзик□-м9хaнiчнi паказники зразтв ВНФ

Разривна давжина, м Отр пра-давлюван-ню, кПа Отр раз-диранню, мН

Разчин № 1 (50 : 50 %) — 52,7 4755 206 373

АХ 51,4 4835 230 390

Разчин № 2 (40 : 60 %) — 53,3 4635 176 272

АХ 51,5 4750 225 360

Разчин № 3 (30 : 70 %) — 53,5 4605 167 320

АХ 52,2 4655 206 332

Разчин № 1 (з прасачу-ванням) — 52,5 4770 210 380

Разчин № 2 (з прасачу-ванням) — 52,9 4665 195 350

Разчин № 3 (з прасачу-ванням) — 53,1 4625 186 335

6. Результати дослщжень якост картону тарного

Волокнист напiвфабрикати, отриманi iз сiчки рiпаку содово-натронним способом, за рiзних витрат активно-

го лугу використовували для отримання двошарового картону тарного (рис. 1).

Отримаш данi порiвнювали iз даними технiчних умов виробництва картону тарного з макулатури.

Як видно iз наведених дiаграм на рис. 1, основш показники мiцностi картону залежать ввд умов отри-мання ВНФ. Так, зразки картону з використанням рь паково! маси, отримано! за витрат активного лугу 10 % вщ маси а. с. волокна i тривалостi обробки 60 хв. та з попередшм просочуванням ачки характеризуються низьким показником опору продавлюванню. Використан-ня ВНФ з додаванням АХ, навiть за низьких витрат активного лугу та термшу обробки, дозволяють досяг-нути показниюв, що забезпечують значення для марки картону КТ-25. ВНФ делiгнiфiкованi за низьких витрат активного лугу, але за тривало! обробки в композицп картону досягають показникiв марки КТ-25 та КТ-50.

Як видно iз даних рис. 1, опiр продавлюванню для всiх зразкiв картону, отриманих за витрат активного лугу 16 % в од. №20, тривалктю 150 хв. практично знаходиться на одному рiвнi в межах 200-210 кПа та не залежать вщ стввщношення №ОН : Na2CO3 у ва-рильному розчинi. За цим показником значення картону досягають показниюв марки КТ-25 та КТ-50.

Збшьшення тривалосп делптафшаци сiчки за тих же витрат активного лугу мае бшьший вплив на тдвищення показникiв опору продавлюванню i руйнiвного зусилля пщ час стиснення кiльця для картону, в порiвняннi iз витра-тами активного лугу. Така закономiрнiсть частково може пояснена поглибленим ступенем проварювання ачки. По-казник поверхнево! вбирносп води не суттево залежить вщ запропонованих параметрiв обробки, хоч для натвфабри-катiв, отриманих за найменшо! тривалостi вiн дещо вищий.

Вплив каталiзатора делiгнiфiкацii антрахiнона законо-мiрно пiдсилюе мiцнiснi показники, що можна пояснити не стшьки делiгнiфiкацiею ачки, як певною стабiлiзацiею вуглеводно! частини, особливо гемщелюлоз.

7. Висновки

1. Проведеними дослщженнями показано доцшь-шсть використання екологiчно чистого содово-натронного способу для делкшфжацп сiчки ршаку.

2. Встановлено вплив складу варильного розчину, витрат активного лугу, просочування, тривалост ва-рiння та наявнiсть каталiзатора на якiсть волокнистих напiвфабрикатiв та !х показники мiцностi.

3. Показано, що за витрат активного лугу 16 % в од. №20 та тривалост делктфжацп сiчки 150 хв; в присутност АХ отримано ВНФ у виглядi жорстко! целюлози. Позитивний вплив просочування спостерь гаеться за тривалого варшня. Зростання концентрацп №ОН у варильному розчинi на 20 % мае позитивну тенденщю для виходу та показниюв мщносп ВНФ.

4. Використання ршаково! маси у композицп картону виршуе проблему забезпечення тдприемств пер-винними ВНФ, заметь дефiцитноi макулатури, а також утилiзацiею сiльськогосподарських вiдходiв, що тдви-щуе рентабельнiсть вирощування ще! культури.

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

Л1тература

1. Юдицкая, М. Берегите лес. Однолетние растения в производстве бумаги и картона [Текст] / М. Юдицкая // Бумага и жизнь. — 2005. — № 5(59). — С. 42-44.

2. Paavilainen, L. European Prospects for Using Nonwood Fibre [Text] / L. Paavilainen // Pulp and Paper International. — 1998. — Vol. 40, № 6. — P. 402-419.

3. Second International Nonwood Fibre Pulping and Papermaking Conference, April 6-9, 1992, Shanghai, P. R. China [Text]: Proceedings. — Science Press, 1992. — Vol. 1. — 582 p.

4. Li, M. Preparation and characterization of cellulose nanofibers from de-pectinated sugar beet pulp [Text] / M. Li, L. Wang, D. Li, Y.-L. Cheng, B. Adhikari // Carbohydrate Polymers. — 2014. — Vol. 102. — P. 136-143. doi:10.1016/j.carbpol.2013.11.02

5. Mazhari Mousavi, S. M. Papermaking potential of rapeseed straw, a new agricultural-based fiber source [Text] / S. M. Mazhari Mousavi, S. Z. Hosseini, H. Resalati, S. Mahdavi, E. Rasooly Garmaroody // Journal of Cleaner Production. — 2013. — Vol. 52. — P. 420-424. doi:10.1016/j.jclepro.2013.02.016

6. Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы [Текст]. — СПб.: Политехника, 2003. — Т. 1, Ч. 2. — 633 с.

7. Doherty, B. Bagasse Fractionation by the Soda Process [Text] / B. Doherty, T. Rainey; D. Hogarth (Ed.) // Proceedings of the Australian Society of Sugar Cane Technologists 2006, 2-5 May 2006, Australia, Queensland, Mackay. — Australian Society of Sugar Cane Technologists, 2006. — 105 р.

8. Вураско, А. В. К вопросу о механизме действия антра-хинона в условиях щелочной делигнификации [Текст] / А. В. Вураско // Химия растительного сырья. — 2007. — № 4.— С. 5-9.

9. Черьопкша, Р. I. Нейтрально-сульф^на дел^шфжащя со-ломи ршаку [Текст] / Р. I. Черьопкша, О. В. Кушмггько, А. М. Черняк // Вюник Нащонального техшчного ушвер-ситету Украши «Ктвський пол^ехшчний шститут». Се-рiя «Хiмiчна iнженерiя, еколопя та ресурсозбереження». — 2012. — № 1(9). — С. 94-97.

10. Лабораторный практикум по целлюлозно-бумажному производству [Текст]. — М.: Экология, 1980. — 168 с.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НАТР0НН0-С0Д0ВЫХ П0ЛУФА6РИКАТ0В ИЗ РАПСА В КОМПОЗИЦИИ КАРТОНА

Исследовано использование экологически чистого содово-натронного способа делигнификации сечки рапса. Показано влияние основных технологических параметров: расхода активной щелочи, добавление №ОН до содового раствора, продолжительности варки, пропитки и использование катализатора АХ на показатели качества полученных волокнистых полуфабрикатов и картона тарного. Установлена пригодность рапсовых полуфабрикатов для производства картона тарного марки КТ-25, КТ-50.

Ключевые слова: рапс, содово-натронный способ, активная щёлочь, антрахинон, полуцеллюлоза, картон тарный.

Черьопкта Роматя 1ватвна, кандидат технчних наук, доцент, кафедра екологп та технологи рослинних полiмерiв, На-щональний техшчний утверситет Украти «Ктвський полтех-тчний iнститут», Украта, e-mail: [email protected]. Паньковець Сергт Миколайович, кафедра екологп та технологи рослинних полiмерiв, Нащональний техтчний утверситет Украти «Ктвський полтехнчний iнститут», Украта.

Черёпкина Романия Ивановна, кандидат технических наук, доцент, кафедра экологии и технологии растительных полимеров, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Украина.

Паньковец Сергей Николаевич, кафедра экологии и технологии растительных полимеров, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Украина.

Cheropkina Romania, National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute», Ukraine, e-mail: [email protected]. Pankovets Sergey, National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute», Ukraine

УДК 662.749.3 001: 10.15587/2312-8372.2015.55483

РАЗРАбОТКА СОСТАВА АНОДНОЙ СМЕСИ ИЗ ПРОДУКТОВ ПЕРЕРАБОТКИ УГЛЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ УГЛЕРОДНЫХ НАНОСТРУКТУР ПЛАЗМЕННО-ДУГОВЫМ МЕТОДОМ

Разработан состав анодной смеси из продуктов переработки угля, позволяющий получать морфологически однородные углеродные наноструктуры плазменно-дуговым методом. Используя предложенные компоненты, входящие в состав анодной смеси, пековый кокс, каменноугольная смола, а также каменноугольный среднетемпературный пек, было получено углеродные наночас-тицы, углеродные нитевидные структуры и углеродные волокна.

Ключевые слова: пековый кокс, среднетемпературный пек, каменноугольная смола, углеродные наночастицы, плазменно-дуговой метод.

Старовойт А. Г., Кеуш Л. Г., Шмалько В. М.

1. Введение

Продукты переработки угля являются доступным и недорогим сырьем, которое может быть использовано в составе анодной смеси для получения углеродных нано-размерных частиц. Содержание углерода в пековом коксе, а также в виде ароматических соединений в каменноуголь-

ном среднетемпературном и высокотемпературном пеке являет огромный потенциал для получения углеродных наноструктур. Решение задачи использования продуктов переработки угля в составе анодной смеси с целью получения морфологически однородных углеродных наноструктур является актуальным, а также расширит сырьевые возможности коксохимических предприятий Украины.

TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 6/7(26], 2015, © Старовойт А. Г, Кеуш Л. Г., Шмалько В. М.

29

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.