Непенин Н.Н., Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы. В 3-х т. Том 3. Очистка, сушка и отбелка целлюлозы. Прочие способы получения целлюлозы

Подождите немного. Документ загружается.

1,5—2,5%

пересчете

па

сухую

массу

багасса

содержит

от 1,5 до 6%

золы,

столько

же

экстрактивных

веществ,

от

17 до 26%

лигнина,

27—32%

пентоза-

нов,

55—60%

целлюлозы Кросса

Бивена,

40—43%

альфа-целлюлозы.

лигни-

не

багассы

содержится

16—18%

метоксилов

[29],

Неприятным свойством

ба-

гассы

является

наличие

значительных количеств (около

25%)

так

называемой

мездры

—

сердцевинной

паренхимной

ткани,

от

которой

сечка

должна

быть

очищена

перед

варкой.

Рис.

225

иллюстрирует благоприятное влияние удаления

мездры

на

выход,

белимость

механические

свойства

целлюлозы

[24].

Методы

отделения

мездры

можно разделить

на

сухие, влаж-

ные,

мокрые

[29].

При

сухом методе, наиболее распространенном, тюки

багас-

сы,

предварительно подсушенной

на

складе

или в

сушилках

до

влажности

10—20%,

разрываются

разрывателе

багасса подвергается отпыловке

и су-

хой

очистке

комбинированной

машине,

отделяющей

50—70%

мездры.

Более

успешные

резулыаты

дает

отделение мездры

на

сахарном

заводе,

когда

ба-

гасса

находится

еще во

влажном состоянии (влажность около

50%).

При

этом

отделяется

до 70%

мездры,

которую

используют

как

топливо

без

предваритель-

ной

сушки.

Отделение остатков мездры производят

по

мокрому методу

на

целлюлозном

заводе

—

гидроразбивателях

при

значительном разбавлении

во-

дой,

за

которыми устанавливают комбинированную машину типа

«горкель».

Машина

состоит

из

барабанного

сита,

разделенного

на

несколько

секций,

внутри которого вращается

вал с

билами молоткового

типа,

разбивающими

-сечку;

мездра

осорчировывается

сквозь сито

виде мелкого волокна.

Общая

схема мокрого способа отделения мездры

показана

на

рис. 226.

Мокрый

способ

обеспечивает

удаление

80—85%

мездры

[29].

большинстве

заводов

багасс\

перерабатывают

но

натронному

суль-

фатному способам,

а на

отдельных предприятиях также

и по

хлорно-щелочно-

му.

Показана возможность

успешного

получения целлюлозы

из

багассы

по

гидротропному

способу.

Для

обработки багассы

применяют

непрерывные

варочные установки типа

Пандия

[24].

При

варке

по

сульфатному

методу

расходом активной щелочи

12%

Na^O

от

массы сечки

при

температуре

180°С

достаточно

мин,

чтобы получить

белимую

целлюлозу (число Каппа

7,5)

выходом

52%.

Натронная

сульфатная целлюлоза

из

багассы

богата

пен-

тозанами, легко

гидратируется

при

размоле,

получаемая

из нее

бумага

от-

личается

повышенной

сомкнутостью

прозрачностью

листа.

Что

касается

показателей

механической

прочности,

целлюлоза

из

багассы показывает

от-

носительно высокую

разрывн>ю

длину,

но

сопротивление

излому

продавли-

ванию

у нее

довольно низкое

[23].

Относительно лучшую

механическую

проч-

ность

целлюлоза

из

багассы

имеет

пределах выхода

от 50 до

60%.

Избира-

тельность

сульфатной варки

для

багассы

значительно

выше,

чем у

древесины

лиственных

и в

особенности хвойных пород:

как

можно видеть

из

рис. 227,

при

общем выходе

60% в

целлюлозе остается всего

лмгнина

примерно

62%

углеводов

от

их

содержания

исходной багассе,

а при

пыходе

50%

цел-

люлоза

содержит

около

1 %

лигнина

почти

50%

углеводен

от

наличия

их

багассе

[23].

На

К\

бе

имеются несколько целлюлозных заводов средней

мощности,

перерабатывающих

багассу.

Один

из них

вырабатывает сульфатную целлюлозу

вычодом

36—37%

nvrevi

варки

водным

предшролизом,

которая

полубе-

леном

виде

используется

100%-ной

композиции

или с

небольшой

добавкой

511

Рис. 227. Лигнин-углеводная диа-

грамма Шмида

для

сульфатной

варки:

—

багассы;

2 —

березовой

древеси-

ны; 3 —

сосновой

древесины

I I

.ПО

вО

70 SO 50

Выход

це/!/>м/1озы,

%•

Лл

древесной целлюлозы

для

полу-

чения

газетной бумаги.

Якопян

Пауль

[27] установили,

что

при

предгид

релизе

батассы

0,5%-ной

НС1

происходит рас-

слоение

вторичной

стенки

волокон

за

счет удаления большей части

пснтозанов.

Последующая натрон-

ная

варка

5%-ным

NaOH

при

160°С

привела

разрушению вто-

ричной

стенки

частичной

утра-

те

волокнистой структуры,

-ко,

конечно, должно

сильной степени

ухудшать

бумагообразующие

свойства,

особенности

растяжимость,

сопротивление

разрыву

раздиранию

при

полу-

чении

бумаги

из

предгидролизной

целлюлозы.

Но для

химической переработки

предгиролнзная

целлюлоза

из

багассы вполне пригодна

[24]:

отбеливаемость

такой

целлюлозы

удовлетворительна,

содержание альфа-целлюлозы после

от-

белки

может достигать 96%.

Очень близко

багассе

по

своим свойствам

сорго

сахарное,

выра-

щиваемое

Италии,

США и

некоторых других

странах

используемое,

как

сахарный

тростник,

для

получения сахара. Стебли сорго высотой

до

5—7

содержат

12—18%

сахара

виде сока, после отжима которого

они

могут

быть

использованы

как

сырье

для

получения целлюлозы. Опыты, проведенные

Венг-

рии

[7],

показали,

что из

стеблей

сорго

получается

целлюлоза,

по

своим свой-

ствам близкая

целлюлозе

из

пшеничной

соломы

значительно превосходя-

щая

целлюлозу

из

рисовой соломы,

частности

по

содержанию

альфа-целлю-

лозы. Длина волокон целлюлозы

из

сорго

колеблется

от 0,5 до 4,5 мм,

ширина

волокон

составляет

0,01—0,03

мм.

8.1.3.

Рисовая

маисовая

солома

Рисовая

солома

используется

качестве сырья

для

получения цел-

люлозы

Китае,

Корее,

Японии, Индии

некоторых других странах,

в том

чис-

ле в

Венгрии.

По

своему

химическому

составу

рисовая солома отличается

от

соломы

других

хлебных

злаков

особенно высоким содержанием

золы,

которое

дости-

гает

14—18%.

При

этом

золе

содержится

до 80%

оксида кремния.

В то же

время

содержание

лигнина

рисовой соломе несколько

ниже,

чем в

ржаной

пшеничной.

Вследствие

более

рыхлой

структуры

клеточной стенки

меньшего

содержании лигнина натронную

сульфатную варку рисовой соломы можно

вести

при

пониженной конечной температуре

(140—

150°С),

а при

получении

-512

жестких

целлюлоз

не

исключается возможность проведения варки

при

темпера-

туре

95—100°С

без

повышения давления.

Для

примера

табл.

приведены результаты нескольких

сульфатных

ва-

рок

рисовой соломы, проведенных

по

следующему

графику:

продолжительность

заварки

до

150°С—1

ч,

варки

при

150°С—1

ч;

указаны

также

свойства

не-

беленой

беленой целлюлозы после одноступенчатой

гипохлоритной

отбелки

расходом

активного хлора

при рН

8,5—9,5

[10,

с.

822].

Таблица

Показатель

Варка

Количество

активной

ще-

лочи.

NaOH

от

аэсолют-

но

сухой

сечки

Сульфидность

щелока,

% 20

Выход,

% от

аэсолютно

сухой сечки:

отсортированной

целлю-

лозы

непровара

общий

выхо

oJ,2

Показатели

механической

прочности

небелено

целлюлозы:

разрывная

липа,

м . .

5506

сопротивление

продавли-

ваиию,

кг/см'-'

2,37

число

двойных

переги-

бов

203

сопротивление

раздира-

нию,

г 49

Выхо

(

белено

целлюло-

зы, % от а

колютно

сухои

сечки

. .

46,0

Бели.ша,

% 65

Показатели

механическом

прочности

б е л е н о ц

цел-

люлозы:

разрывная длина,

м . .

6007

сопротммление

продавли-

ванию,

кг/см-

2,28

число двойных переги-

бов

269

сопротивление

раздира-

нию,

г 53

38,1

0,8

38,9

8773

•U

30,0

9105

4,36

1685

27,1

0,3

27,4

8028

3,76

727

33.5

0,6

34,1

9907

4,69

1155

заказ

513

А. Ф. Хэ

[20] исследовал

основные

факторы

с\льфагнои

варки рисовой

соломы. Повышение

конечном

температуры

от 140 до

150°С

сокращает

продол-

жительность варки вдвое

области выходов целлюлозы

58—68%

от-

массы

сечки.

Повышение

концешрации

активной

щелочи

с 10 до 20 г

Ыа^О'дм

со-

кращает

продолжительность варки

до

одного

того

же

выхода

в 6 раз •

(что

является

существенным отличием

от

сульфатной

варки

древесины).

Повышение

сульфидности щелока

начиная

с 15% на

каждые

увеличивает

выход

при

одинаковом

времени варки

на 1% за

счет

некоторою

}л>

чтения

избирательно-

сти

делигнификации.

Силикатная

зола

рисовой соломы

при

лк

ичной

варке растворяется

не

полнос!ью

остаточный

лигнин

целлюлозе,

определяе-

мый

аналитически, содержит

значительные

количества золы.

При

снижь-шн

вы-

хода

до 50% и

ниже

замечается

деструкция

целлюлозы,

во

избежание

этого

рекомендуется варку рисовой соломы

заканчивать

при

выходе

целлюлозы

53—

54%.

Целлюлоза

из

рисовой соломы содержит очень большое

количество

мелкого

волокна

—

от 30 до

45%, состоящего

из

паренхимных

эпидермальных

клеток. Увеличение содержания мелочи

до

известною

предела

способствует

улучшению физико-механических

показателей

изготовлямой бумаги [20]

При

сульфатной варке

без

давления

при

температуре

95—100°С

достаточно

3—3,5

ч при

расходе

активной щелочи

9—10%

Na2O, чтобы

получить

из

рисовой

соломы целлюлозу

содержанием остаточного

лигнина

4—4,5%,

имеющую раз-

рывную длину

7—7,5

км,

растяжимость

4—4,5%

число двойных

перегибов

250-300.

Венгрии применяется щелочной

монос^льфитный

способ вар-

ки

рисовой

срломы

при

соотношении

щелоке, равном 0,4.

Расход

Na2O составляет

13% от

массы соломы. Варку ведут

шаровых котлах вмес-

тимостью

30 м

оборотам

7 ч,

включая промывку.

котел

загружают

около

5 т

абсолютно сухой соломы,

целлюлозы получают около

1,5 т, т. е

выход

целллозы

составляет

30%.'

Беленая целлюлоза

из

рисовой

соломы используется

композиции писчей,

типографской,

рисовальной бумаги

многослойного

кар-

тона.

При

регенерации отработанных щелоков

их

полезно обескремнивать перед

выпаркой.

Маисовая

солома

по

своему характеру сходна

багассой

и',

в ча-

стности,

содержит

большое

количество

мездры

(сердцевины),

присутствие

ко-

торой

сечке

нежелательно,

так

как!

приводит

получению чрезмерно жир-

ной,

легко

пергаментирующейся

массы. Поэтому отделение мездры

при

под-

готовке

сечк$

из

маисовбй

соломы

следует

считать

обязательным.

Маисовая

солома

пока

не

нашла широкого

применения

для

производства целлюлозы из-за

трудности организации

ее

сбора

хранения.

8.1.4.

Стебли

хлопчатника,

кукурузы,

подсолнечника

табака

;

Стебли!

хлопчатника

(гуз

а-пая)

могут

явиться

мощным источ-

ником сырья

для

производства^

целлюлозы

южных районах нашей

страны.

республиках Средней

Дзии

ежегодно

возобновляемые запасы этого расти-

тельного

сырЬя

составляю^

млн,

поперенном

разрезу

стебля

хлопчатника

легко

можно различить

сердце-

вину,

древесину,

луб и

кору. Средняя

'длина

лубяных волокон составляет

2,5—

3 мм,

древесных

— 1 мм,

ширина

тех и

других около 0,02

мм. По

анализам

В В

Якиманского

[22],

стеблях

хлопчатника

среднем содержится

около

40%

целлюлозы

Кюршнера,

19%

пентозанов,

веществ, экстрагируемых

спиртоэфирной

смесью, 1,4% золы.

коре

содержание

золы

экстрактивных

веществ

значительно больше.

В. В

Якиманский провел лабораторные,

затем,

фабричные

натронные

сульфатные

варки

во

вращающихся

ша-

ровых котлах, которые показали,

что

целлюлоза

из

стеблей

хлопчатника полу-

чается

невысоким выходом

(30—35%

от

массы сечки).

Расход

активной

ще-

лочи

при

этих варках составлял

16—18%

от

массы сечки. Было сделано

заключение,

что

беленая целлюлоза

из

хлопчатника

по

своим свойствам

внеш-

нему

виду мало отличается

от

соломенной

и в

композиции

с 25%

древесной

сульфитной

целлюлозы

дает

писчую

печатную бумагу

удовлетворительными

показателями механической прочности.

Египетские исследователи Фахми

Абрахам [26]

пришли

выводу,

что

для

получения белимой

целлюлозы

из

гуза-паи наиболее целесообраз-

но

использовать сульфатный

полисульфидный способы варки Такая

целлю-

лоза

.хорошо

отбеливается

имеет высокие показатели

механической

прочно-

сти. Содержание силикатной золы

целлюлозе

несколько

раз

меньше,

чем

целлюлозе

из

соломы

тростника. Американские исследования подтвердили,

что

физико-механические показатели сульфатной целлюлозы

из

стеблей хлоп-

чатника

не

хуже,

чем

целлюлозы

из

пшеничной соломы.

С.

В.

Родин [14] установил оптимальные условия варки сульфатной

полуцеллюлозы

из

стеблей хлопчатника

выходом

65% от

массы сечки:

расход

активной

щелочи

12%

от

массы сечки, температура

160°С,

продол-

жительность

мин. Полуцеллюлозу

успехом можно применять

для

выработки

бумаги

для

гофрирования марки

Б-1.

Добавка

антрахинона

позволяет

повысить

выход

полуцсллюлозы

на 2% и

сократить

расход

щелочи

на

20—25%.

Кроме

сульфатного,

для

получения полуцеллюлозы

из

стеблей хлотчатника мож-

но

использовать содово-натронный способ варки. Содово-натронная

полуцеллюлоза

выходом

72—74%

имеет такие

же

показатели механической

прочности,

как

сульфатная

выходом 65%. Опытно-промышленные выработки

на

установке типа Пандия подтвердили результаты лабораторных исследований.

Бумага

для

гофрирования

марки

Б-1

была получена

при

использовании

ком-

позтиции

70—80%

полуцеллюлозы

из

стеблей хлопчатника,

10—20%

ЦВВ из

древесины

лиственных пород

и 10%

макулатуры.

''Кукурузная

солома,

состоящая

из

стеблей

листьев,

также

может

служить сырьем

для

получения целлюлозы.

На

долю

листьев

кукурузной

со-

ломе

приходится

от 25 до 50% ее

массы. Стебель,

как и у

хлопчатника,

не-

однороден

содержит сердцевину

По

анализам

К. А.

Долгова

[4],

кук\пуз-

ной

соломе

среднем содержится

37—40%

целлюлозы,

14—15%

лигнина,

_с

—

30%

пентозанов,

5—7%

золы

7-^8%

веществ, экстрагируемых спиртом.

Ку-

курузная

солома довольно легко проваривается

по

натронному

сульфатному

споЬобам

при

невысоких температурах варки

(140—150°С).

Выход

сульфатной

целлюлозы

из

кукурузной соломы

среднем составляет

35—37%

от

массы

сеч1<'й

Получаемая целлюлоза отличается чрезвычайно высокой жирностью:

без

ьзкбй-либо

механической обработки степень помола

ее

достигает

40—50°LIIPj

Легкая*

размалываемость

делает

кукурузную целлюлозу особенно

пригодной

дли

выработки жиронепроницаемых видов бумаги. Отбеливается

кукурузная

516'

целлюлоза

заметно

труднее соломенной.

Отделение

мездры

значительной

степени

улучшает свойства кукурузной целлюлозы

аналогично

тому,

как это

лмеет

место

при

производстве целлюлозы

из

багассы.

Подсолнечник является одной

из

распространенных

масличных

куль-

тур. Стебли подсолнечника

по

своим размерам

характеру очень близки

стеблям кукурузы

после щелочной варки

дают

подобного

же

качества

цел-

люлозу, очень

жирную,

но

поддающуюся отбелке

пригодную

для

бумажного

производства.

Тем не

менее

ни в

нашей стране,

ни за

рубежом

стебли

под-

солнечника

пока

не

нашли практического использования

целлюлозном

провз-

во

детве.

Подсолнечная лузга

от

семечек подсолнуха представляет

собой

отход маслобойных

заводов.

Содержание лигнина

в ней

составляет

около

28%,

пентозанов

—

25%, целлюлозы

Кюршнера—

около 42%. После

иатровиой

или

сульфатной варки можно получить

из

подсолнечной лузги

короткошлоквистую

целлюлозу,

удовлетворительно поддающуюся отбелке.

Однако

ближайшее

вре-

мя

вопрос

получении целлюлозы

из

подсолнечной

лузги,

так же как и из

^стеблей

подсолнечника, вряд

ли

найдет

положительное

решение,

так как

лузга

используется

сельском хозяйстве

как

силос,

качестве

топлива

в для

ироиз-

.водства поташа.

Табачные

стебли

предполагали

применять

для

получения!

целлюлозы;

Болгарии, располагающей обширными плантациями

табака.

Стебли

болгар-

ского

табака,

по

данным

проф.

И.

Иванова (Германия),

содержат

около

43%

целлюлозы Кюршнера, около

20%

лигнина,

свыше

20%

пеитоаанов

и 7%,

золы.

Лабораторные

сульфатные варки

расходом

активной

щелочи

25%

NaOH

при

жидкостном

модуле

10:

позволили получить целлюлозу

выходом,

32—38%,

содержащую

77—80%

альфа-целлюлозы

6—9%

золы.

Естественная,

жирность

небеленой

целлюлозы

соответствовала

степени помола

36°ШР.

После

размола

до

50°ШР

разрывная длина составляла

6500—7200

м,

число двойных перегибов

1700—1800.

Отбелка целлюлозы,

полученной

из

табачных стеблей, происходит

удовлетворительно,

но с

несколько повышенным расходом

хлора

по

сравнению

отбелкой соломенной целлюлозы. Неприятным свойством

табачных

стеблей

как

сырья является довольно легкая

их

загниваемость

при

хранении

[6].

В США в

небольшом количестве

для

производства средних

слоев

тарного

картона

используются

промышленном масштабе

стебли

сои.

Условия

щелочной

варки стеблей

сои

примерно

такие

же, как для

щепы

из

древесины

лиственных пород,

но

выход

целлюлозы заметно ниже

качество

ее

хуже.

Ос-

тается

не

решенным вопрос сбора

хранения этого вида сырья,

также уда-

ления

мездры

из

стеблей сои.

8.1.5.

Другие

виды

культурных

диких

однолетних

растений

Лен-долгунец

потребляется текстильной промышленностью

поатому

для

целлюлозного производства может быть использована лишь бракованная

-солома

льна-долгунца.

Лен-кудряш

сеют

почти исключительно

на

семя,

его

более

короткая солома может быть целиком использована

для

получения

целлюлозы. Средняя урожайность соломы льна-долгунца составляет около

2,5 т

с 1

га,

льна-кудряша

—

около

1,5 т. В

льняном

стебле

имеются

лубяные

пучки,

516

состоящие

из

длинных

мало одревесневших (10% лигнина) волокон,

древе-

сина,

или

костра, содержащая

28%

лигнина.

М. Я.

Робинов [13] провел фабричные опыты сульфатной варки соломы

льна-долгунца;

выход

целлюлозы

составил

42—44%

при

расходе

активной

ще-

лочи

16—21%

NaOH

от

массы сечки,

расход

хлора

на

гипохлоритную отбелку

был

равен

3—4%

от

целлюлозы. Полученная целлюлоза

успехом

была

пере-

работана

на

писчую

бумагу

высшего

сорта.

Я.

Г.

Хинчин

и Н. А.

Розенбергер [19], проводившие опытные

фабричные

варки

соломы льна-кудряша

по

сульфатному методу, пришли

выводу,

что-

при

расходе

активной щелочи

15—25%

NaOH

от

массы сырья

может

быть

по-

лучена целлюлоза

выходом

43—53%,

которая после отбелки

по

комбинирован-

ной

схеме

дает

беленую целлюлозу, пригодную

для

выработки писчих

печат-

ных

бумаг. Нейтрально-сульфитная варка

также

дала

удовлетворительные

ре-

зультаты.

В США и

Канаде перерабатывают некоторое количество соломы льна-

кудряша

на

целлюлозх

для

производства

филигранной

других

тонких

видов

бумаги,

от

которых требуется большая прочность, например бумаги

для

воз-

душной

почты,

документной

и для

денежных знаков.

Льняная

костра,

выход

которой

при

обработке

льна

составляет

око-

ло

55% от

массы соломы,

при

сульфатной варке

дает

целлюлозу

выходом

на

2—3%

меньшим,

чем солома;

варка

продолжается дольше, расход щелочи

на

ГО—15%

больше

небеленом

виде целлюлоза

из

костры может

быть

ис-

пользована

для

выработки альбомных, обложечных, обойных,

упаковочных

ви-

дов

бумаги,

также

литых

изделий

из

бумажной массы.

Картофельная

ботва

некотором количестве

использовалась

для

получения

целлюлозы

во

время второй мировой

войны

Германии.

По

пока-

зателям

механической

прочности

целлюлоза получается неудовлетворительного

качества

может

применяться

лишь

производстве низкосортных картонов

композиции

другими волокнистыми материалами. Недостатком картофельной

ботвы

как

сырья является легкая загниваемость

при

хранении.

Рогоз

(или

чакан)

—

дикое болотное растение, широко распростра-

ненное

наряду

тростником

дельтах южных рек. Общая площадь зарослей

погоза

нашей

стране достигает нескольких тысяч гектаров.

Для

производства

целлюлозы

может быть использован

стебель

рогоза. Кроме

того,

качестве

целлюлозного сырья

уже

нашли

себе

применение волоски плодов рогоза,

со-

стоящие,

как у

хлопка,

из

чистой целлюлозы.

Это

природное целлюлозное

во-

локно

используется

для

получения различных

эфиров

целлюлозы, служащих

для

изготовления

кинопленки,

пластических масс

других продуктов.

Ч и

представляет собой дикорастущее растение,

изобилии встречающееся

Средней

Азии.

Чий

по

своим свойствам близок

африканским травам

альфа

эспарто. Натронная

сульфатная

целлюлоза,

выработанная

из

этого

расте-

ния, может

беленом виде применяться

для

производства высокосортной

бумаги.

Уже

давно высказывались предложения использовать

целлюлозно-бумаж-

ном

производстве

качестве сырья озерные

морские

водоросли.

В си-

бирских озерах встречаются водоросли Cladofora fracta, состав которых

был

исследован

Н. П.

Перекальским

[12]. Оказалось,

что в

пересчете

на

абсолютно

сухую массу

эти

водоросли содержат

13%

целлюлозы

Кюршнера,

3,5% пенто-

51?

занов,

4,5%

лигнина,

веществ,

экстрагируемых

спирюэфирной

смесью,

63%

минеральных веществ. Столь высокая зольность

не

позволяет использо-

вать

эти

водоросли

для

получения

целлюлозы,

но они

могут

найти

применение,

например,

производстве

толевого

картона.

Крапива

осока

принадлежат

числу широко

распространенных

диких

трав.

Осока

после

щелочной варки

дает

непрочное целлюлозное

волокно,

масса

из нее

содержит

много

мелких паренхимных клеток. Более перспектив-

ным

представляется использование

целлюлозном производстве

крапивы,

'кото-

рая,

как

известно, служит

сырьем

для

выработки текстильного волокна

низших

сортов

канатов, веревок, мешковины.

Помимо

упомянутых дикорастущих

культурно возделываемых однолетних

растений,

для

получения целлюлозы

принципиально

пригодны

еще

очень мно-

гие

другие:

кенаф, кендырь, рами,

джут,

пенька

конопля, льняные

отходы

(пакля,

кудель), отходы хлопкоочистительных заводов (делинт, линтер,

шелу-

ха), чина, юкка, кок-сагыз, канатник, сахарный

цирок,

сида, кунжут

и ряд

дру-

гих

[15,

с. 25; 16, с.

32].

. ,

8.2. ОСОБЫЕ ВИДЫ ДРЕВЕСНОГО

ДРЕВОВИДНОГО СЫРЬЯ

8.2.1.

Одубина

у б и н а

представляет собой экстрагированную дубовую щепу

—

отход

дубильно-экстрактовых

предприятий, которая обычно

сжигается

как

топливо.

Еще в

1930

г. в

ЦНИИБе проводились работы

по

выяснению возможностей

использования

одубины

для

получения целлюлозы. Оказалось,

что

сульфитная

варка одубины приводит

получению сорной целлюлозы темного цвета, тре-

бующей

большого расхода хлора

на

отбелку

обладающей

низкими

показа-

телями

механической прочности [2]. Выход беленой сульфитной целлюлозы

со-

ставляет всего

28—30%

от

массы одубины. Напротив,

сульфатная

варка

одубины

дает

вполне удовлетворительные

результаты

[9].

Из

неокоренной оду-

бины

получается прочная сульфатная целлюлоза

для

упаковочных видов бумаги

картона

выходом около

37% от

массы щепы. Окоренная одубина после

сульфатной

варки дает целлюлозу, которую

беленом виде (расход хлора

5—6%

от

волокна) можно применять

композиции бумаги

для

письма

печати.

Этот вывод

был

подтвержден фабричными опытами. Была показана возможность

успешного получения целлюлозы

из

одубины

по

нейтрально-сульфитному спо-

собу

1960-х годах

был

построен Майкопский

ЦКК

на

базе

переработки

мест-

ной

одубины

по

натронному

способу

целлюлозу

высокого

выхода

для

про-

изводства

средних слоев тарного картона. Основное оборудование целлюлозного

завода

состоит

из

непрерывной шеститрубной варочной установки типа

Пандия

производительностью

т/сут, прессов

вакуум-фильтров

для

промывки

дис-

ковых

мельниц

для

размола ЦВВ. Выход целлюлозы

из

абсолютно сухой оду-

бины

составляет около 55%, расход активной щелочи

на

варку—11,5%

от

массы

одубины. Целлюлоза

из

одубины используется

композиции

м'аку-

латурой

из

крафт-мешков

для

выработки тарного картона марок Б,-2

Б-3.

518

8.2.2.

Бамбук

относится

числу многолетних быстрорастущих растений, про-

израстающих

во

влажном тропическом

субтропическом климате.

Зарослями

бамбука-

изобилуют

леса

Индии, Индокитая,

Центральной

Африки.

Китае

ежегодно

перерабатывается

на

целлюлозу более

500

тыс.

бамбука,

Индии

—

•свыще

300

тыс.

т.

Бамбук представляет собой высокоствольный древовидный

злак, развивающийся очень быстро:

на

хорошей почве

условиях тропического

климата

трубообразный

стебель бамбука может достичь

первый

же год вы-

соты

30—40

м при

диаметре

нижнем

отрубе

250—300

мм. По

легкости

куль-

тивирования,

быстроте роста

скорости возобновления бамбук

не

имеет

себе

равных

растительном мире [18].

Древесина

бамбука отличается очень высокой плотностью

малой порис-

тость

Плотность

ее

составляет

0,8—1

F/CM

пористость

абсолютно сухом

•состоянии

не

превышает

35—45%.

Стенки трубки

ствола

не

имеют сердцевин-

ных

лучей

и с

наружной

внутренней поверхности

покрыты

слоем

ладкого

эпиде|).м4!са.

По

высоте полый ствол бамбука разделен сплошными перегород-

ками

образующими

толстые узлы.

Либриформные

волокна бамбука несколько

короле,,

тоньше,

чем у

древесины; отношение длины

диаметру составляет

для

^их

180—200

более.

процессе

роста

одревеснение

стенок

трубообраз-

ного

|ствола

развивается постепенно: древесина трехмесячного бамбука содер-

жит

всею

лигнина,

18-месячного—15%

[30].

свежей древесине бам-

бука

содержится

много крахмала,

Сахаров

белковых веществ, благодаря

чему!

она

легко загнивает. Поэтому после заготовки бамбук вымачивают

воде

или

'известковом

молоке.

Китае

бамбук

разделывают

на

месте

заготовки:

распиливают

на

отрезки длиной

1,5—2,5

м,

расщепляют

на

дранку

шириной

20—2_5

мм,

связывают

пучки

и в

таком виде вымачивают. Древесина много-

летн4гО

бамбука содержит

45—57%

целлюлозы Кюршнера,

25—28%

лигнина,

22—25%

пентозанов. Содержание веществ, экстрагируемых

1%-ным

NaOH,

достигает

15—20%,

экстрагируемых горячей водой

3—4%,

спиртобензольной

смесью'

2—3%.

Зольность древесины бамбука заметно меньше,

чем у

соломы

(2—3%);

составе

золы много силикатов,

сосредоточена

она

главным обра-

зом

перегородках-узлах

и в

клетках эпидермиса.

Для

варки целлюлозы

из

бамбука применяют щелочные способы

—

нат-

ронный,

главным

образом,

сульфат

н^ы

и.

Расход

активной щелочи

со-

ставляет

20—22%

NaOH

от

массы древесины бамбука. Максимальная темпе-

ратура

варки обычно поддерживается

на

уровне

162—170°С,

общая

продолжи-

телфность

варки

достигает

5—6

ч.

Выход небеленой целлюлозы

при

таких усло-

виях

'сбставляет

41—43%

от

массы бамбука.

Райтт

[30] предложил способ

двухступенчатой натронной варки,

при

котором бамбуковая щепа сначала

ва-

рится

черным щелоком

течение

2—2,5

ч при

температуре

115—120°С,

после

чего

следует

вторая ступень варки

5%-ным

раствором NaOH

при

140—160°С

течение

2 ч.

Однако

на

практике этот способ

не

привился из-за усложнения

процесса.

бамбуковая

натронная

или

сульфатная

целлюлоза,

полученная после

варки

дранки,

прошедшей

предварительное вымачивание, отбеливается

так же

легко,

кщ

-д^евесная

сульфитная целлюлоза.

Целлюлоза,

полученная

из

сырого бам-

Делится

труднее

требует многоступенчатой отбелки.

519

Динь

Ши

Банг

лаборатории кафедры целлюлозно-бумажного

производства

ЛТА

провел обширное исследование

по

получению беленой целлюлозы

для бу-

мажного

производства

и для

химической переработки

из

пятилетнего

(.«старо-

го)

вьетнамского

бамбука

вида

Neohuzan

dulloa

[11].

Образец

бам-

бука

имел

химический состав: целлюлозы

Кюршнера

46,2%,

лигни-

на

23,2%,

пентозанов

24,4%,

растворимость

спиртобензоле

2,38%,

золы

в уз-

лах

3,22%,

междоузлиях

2,5%.

Бамбук варили

виде

раздавленной

вальцах

Продолжительность

варки.

мин

Рис.

228.

Изменение основных

показателей

ходе

сульфатной варки

бамбука:

/—смола

целлюлозе;

2—зола

целлюлозе;

3 —

пентозавы

целлюлозе;

—

температу-

ра;

—

остаточная щелочность

черного

щелока;

—

лигнин

целлюлозе;

—

выход

цел-

люлозы

щепы длиной

20—25

мм. На

рис.

228

показано

изменение

температуры

и ос-

новных

химических показателей

во

время сульфатной варки

расходом

активной

щелочи

16%

от

массы щепы,

при

сульфидности

18% и

гидромодуле

После

5 ч 20 мин

варки

была

получена целлюлоза

выходом

40,3%,

содер-

жащая

около

остаточного лигнина

от

его

содержания

бамбуке.

тече-

ние

последнего часа варки

на

конечной температуре

165°С

замечалось

ухудше-

ние

избирательности процесса.

Было

установлено,

что

повышение конечной

тем-

520