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.

пературы

варки

до

180°С

при

условии промежуточной

стоянки

на

140

уско-

ряет

варку

без

снижения

выхода

и.

без

ухудшения свойств целлюлозы. Суль-

фатная

целлюлоза

из

старого бамбука

при

степени

провара

80—90

перм

ед.

успешно

отбеливается

по

пяти—шестиступенчатым

схемам

отбелки

до

белизны

85% с

расходом

хлора

1,7%

на 1%

остаточного

лигнина.

Варка

водным

предгидролизом

при

160—170°С

позволила полу-

чить

из

старого бамбука сульфатную целлюлозу

выходом 33%, содержащую

96%

альфа-целлюлозы, которая после

многоступенчатой

отбелки

без

дополни-

тельного

облагораживания

дала высокооблагороженную

вискозную

целлюлозу

со

следующими

показателями.

Содержание

альфа-целлюлозы,

96,4

Содержание бета-целлюлозы,

% 3,0

Вязкость,

мПа-с

. .

-!6

СП

910

Содержание

смол

жиров,

0,25—0,3

Содержание

кремния,

0,05

Содержание железа,

0,02

Реакционная

способность,

NaOH 120/12

Результаты, полученные

этой работе

[11],

были положены

основу

при

проектировании

завода сульфатной вискозной целлюлозы

из

бамбука, постро-

енного

в СРВ в г.

Виньфу,

ныне

успешного эксплуатируемого.

8.2.3.

Тутовник,

виноградная

лоза

другие

древовидные

материалы

Тутовник,

на

котором разводят шелковичных червей, является первым

растительным

материалом, использованным

для

получения бумаги

Китае

еще

2000

лет

тому

назад.

Производство

это в

основном сохранилось

Китае

Япо-

нии

до

настоящего времени.

Тутовое,

или

шелковичное, дерево (Morus) достигает значительной высоты;

ежегодно

крону

его

подрезают,

полученные

ветви

листьями

используют

для

кормления

шелковичных червей. Листья поедаются червями,

ветви представ-

ляют собой

отход,

который может найти

себе

применение

как

сырье

для

полу-

чения целлюлозы. Каждое дерево

может

дать

ежегодно

10—15

кг

ветвей

ту-

товника.

среднеазиатских

кавказских районах развитого шелководства

ре-

сурсы этого сырья могут составлять многие сотни тысяч тонн ежегодно.

Длина древесных волокон тутовых ветвей составляет

0,7—0,8

мм, но ши-

рина

их

значительно меньше,

чем у

древесины хвойных пород; благодаря этому

лист

бумаги,

отлитый

из

тутовых волокон, имеет достаточно высокую прочность.

Содержание лигнина

древесине тутовника около 30%, пентозанов 15%. Полу-

заводскими опытами, которые были

свое

время проведены

ЦНИИБе, была

установлена возможность получения целлюлозы

из

тутовника

по

натронному

сульфатному способам.

Аналогичным

сырьем

для

получения целлюлозы является

виноградная-

лоза,

собираемая

при

ежегодной

очистке

виноградников.

Сбор лозы

среднем)

составляет

около

1,5 т с

гектара.

По

данным

В. А.

Грабовского

[3], древесина

лозы содержит

33—38%

целлюлозы,

23%

лигнина,

16—17%

пентозанов,

2,5—3%

'521,

золы,

5—7%

веществ, экстрагируемых спиртом. Недостатком надо считать

на-

личие темной трудноотделяемой коры

омертвевшей темной сердцевины,

что

значительно повышает сорность целлюлозы. Проведенные лабораторные

фаб-

ричные

опыты подтвердили возможность получения целлюлозы

из

виноградной

лозы

при

варке

по

натронному

сульфатному способам,

но

выход небеленой

целлюлозы

не

превышает

30%

°т

массы лозы. Расход

активной

щелочи

состав-

ляет

15—16%

от

массы древесины.

Для

отбелки необходимо применять

многоступенчатую

схему.

Небеленая

целлюлоза

из

виноградной лозы пригодна

для

выработки обертки.

Беленая

целлюлоза

композиции

древесной целлю-

лозой

(30—35%)

может применяться

для

производства культурных видов

бу-

маги

Попытка обработки виноградной лозы

по

сульфитному

моносульфитно-

му

способам дала неудовлетворительные результаты.

Аналогично

тому,

как

китайцы некогда получали бумагу

из

луба

тутовника,

Непале

до сих пор

изготовляют ручным способом

так

называемую

непаль-

скую

бумагу

из

луба кустарника Daphne Bholua.

При

этом древесина

ветвей

этого

кустарника

остается

как

отход.

Шрестха Рошани

под

руководст-

вом

проф.

А. А.

Леоновича [21] исследовала возможность получения натронной

целлюлозы

из

этой

древесины,

содержащей

31%

лигнина,

36%

целлюлозы

(с по-

правкой

на

пентозаны),

23%

пентозанов, 3,2% веществ, экстрагируемых ацето-

ном,

1,2% золы. Натронная варка

при

расходе активной щелочи

18%

от

древесины,

добавкой 0,2% антрахинона,

при

конечной

температуре

180'С

промежуточной стоянкой

на

145°С

общей продолжительностью

3 ч 45 мин

позволила получить целлюлозу

выходом

50% от

древесины,

жесткостью

по

перманганатному числу

21, при

количестве

непровара 0,6%.

Целлюлоза

содер-

жала

79%

альфа-целлюлозы

имела среднюю

СП,

равную 1940.

При

степени

помола

60° ШР

небеленая целлюлоза показала следующие физико-механические

•свойства:

разрывная длина

7850

м,

растяжимость

до

разрыва

5%,

число двой-

ных

перегибов 1700, сопротивление продавливанию

0,4

МПа, раздиранию

5,4 Н.

Все'

эти

результаты можно признать вполне удовлетворительными.

•

Солодковый

корень

представляет собой корневище дикого растения

солодки, распространенного

солончаковых степях юго-восточной части

вашей

страны.

Из

солодкового корня путем экстракции водой добывают лакрицу.

После экстракции остаются расщепленные куски корня размером

5—15

см. По

данным

В. А.

Грабовского [Б], солодковый корень содержит около

50%

цел-

люлозы Кросса, 29,5% лигнина, около

10%

веществ,

извлекаемых

спирто0ензо-

дом,

свыше

золы. Ценной частью древесины корня являются

лубяные

волокна, заключенные

сосудисто-волокнистых пучках. Длина лубяных волокон

равна

1,3 мм,

ширина

0,0125

мм. В

опытном порядке были проведены

ла.бора-

торные

фабричные варки

солодкового

корня. Удовлетворительный

процар

был

достигнут

при

расходе

15% СаО или 5%

NaOH

от

массы древесины;

выход

пошгу

цел л

л о з

составил около 60%;

она

имела разрывную длину

2QQO

м,

растяжимость

до

разрыва

6,5%, число двойных перегибов

16.

Сульфитная

.вар-

ка-солодкового

корня дала неудовлетворительные результаты.

„

522

8.3.

ОЦЕНКА

ПРАКТИЧЕСКИХ

ВОЗМОЖНОСТЕЙ

ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

РАЗЛИЧНЫХ

ВИДОВ

СЫРЬЯ

8.3.1.

Оценка пригодности различного

растительного

сырья

Интересная

работа

по

оценке

пригодности

различных

видов

расти-

тельного сырья

для

производства целлюлозы

была

проведена

лаборатории

проф

Джайме

[28].

Были исследованы свыше

различных растительных

ма-

териалов, определен

их

химический

состав

проведены

ними

опыты сульфат-

ной

варки

мягких условиях

расчетом получения целлюлозы

максимальны-

ми

показателями механической прочности.

По

результатам

варок

для

каждого

растительного материала

был

вычислен

показатель

развариваем

о-

с т и по

эмпирической формуле

(<max

+ S)

тас,

где

/max

—

максимальная температура варки,

°С (от 120 до

170°С);

—

про-

должительность

варки

при

максимальной

температуре,

ч;

—

содержание

лиг-

нина

целлюлозе,

—

содержание

Na в

варочном

щелоке,

Очевидно,

чем

меньше показатель

А, тем

легче проваривается материал.

были

определены

прочностные

свойства

небеленой

целлюлозы:

разрывная

длина,

число двойных перегибов,

сойротивление

раздиранию, определена средняя

длина волокна

подсчитан суммарный

показатель

механической

прочности

по

методу Джайме

при

степени помола

65°ШР.

После умноже-

ния

этого показателя

на

выход,

деленный

на

100,

получали

показатель

пригодности

небеленой

целлюлозы

для

выработки

бумаги.

Путем

деления

последнего

на

показатель провариваемости, уменьшенный

в 100

раз,

получается

общий

показатель

пригодности растений

качестве сырья

для

получения небеленой целлюлозы.

табл.

приведены данные, полученные

для

некоторых

из

испытанных

образцов

однолетних

растений,

порядке увеличения

общего

показателя

при-

годности.

Наиболее высокую

оценку

качестве сырья

для

получения целлюлозы,

предназначенной

для

бумажного производства, получили

стебли

кукуру-

зы

сорго.

Из

других результатов интересно отметить высокую механиче-

скую

прочность целлюлозы

из

корней клещевины,

служащей

источником

пол/

чения

касторового масла. Примечательны

2—3

раза более высокие показатели

пригодности,

которые

получили

ржаная

пшеничная солома,

по'

сравнению

тростником.

На

последних местах

по

общему показателю пригодности вполне

заслуженно

расположились виноградная лоза

картофельная

ботва.

Виноград-

ная

лоза

вместе

со

стеблями подсолнечника показала

наиболее

трудную

про-

вариваемость.

целом можно заключить,

что

система оценки пригодности

рас-

тительного сырья

для

производства целлюлозы, предложенная Джайме, несмотря

на

ее

известную условность, несомненно представляет практический интерес.

В той же

работе

[28]

проведено сравнение свойств беленой

целлюлозы,

полученной

путем трех—пятиступенчатой отбелки

из

образцов небеленой

цел-

623

Т а б л и ц а 61

Вид

растения

Картофельная

ботва

Корневища

рогоза

Вереск

Виноградная

лоза

Стеэли

подсолнечника

(отжатые)

Стебли хмели

Стебли клевера

Рогоз

Овсяная мякина

Корни клещевины

Стебли

подсолнечника

(неотжатые)

Стебли крапивы

Табачные

стебли

Отходы

волокон юкки

Тростник суходольный

(Германия)

Тростник суходольный

(Греция)

Конопля

низкого

качест-

ва

СтеГли

клещевины

Ржаная

солома

Пшеничная

солома

Стеоли

кукурузы

Стебли

сорго

Химический

состав,

Зола

4,47

9,60

1,20

3,10

3,04

4,20

2,15

4,58

4,73

7,81

5,70

3,21

7,26

4,00

4,08

2,89

3,23

8,16

5,50

6,54

3,9J

5,28

Пенто-

заны

16,34

20,98

18,70

18,90

21,27

16,20

19,52

20,45

32,45

19,84

21,27

19,24

21,08

16.5J

20,76

24,31

14,24

22,13

22,22

23,69

25,69

23,31

Лигнин

17,73

27.19

31.80

28,00

20,12

27,70

20,94

19,83

16,90

16,26

20,12

20,45

18,05

35.6J

16,44

20,02

14,07

17,98

16,20

15,70

17,95

15,35

Выход

цел-

люлозы,

53,14

26,24

30,60

26,90

40,00

33,54

43,32

36,33

43,5'J

45,30

50,75

47,00

35.7С

31,70

32,48

42,14

43,33

47,96

48,40

49,16

42,60

49,44

Показатель

прова-

ривае-

мости

1512

2173

2138

3705

3488

2120

154J

1254

816

2897

1900

629

1154

ЫО

947

895

950

1073

621

432

297

153

^меха-

ничес-

кой

прочн.

37,1

14,6

20,8

44,0

70,1

53,1

48.2

4Р,3

31,5

110,2

66,2

28,2

68,4

41,4

68,9

55,9

65,9

87,6

58,6

71,0

18,8

59,8

пригод-

ности

для

бумаги

1,97

3,84

6,30

11,84

28,40

17,81

20,88

17,91

13,70

49,92

33,60

13,25

24.46

13,12

22,38

23,56

28,54

42,01

28,36

34,90

29,31

29,56

Общий

по-

казатель

пригод-

ности

0,13

0,18

0,30

0,32

0,82

0,84

1,36

1,43

1,68

1,72

1,76-

2,11

2,12

2,15

2.36

2,63

3,00

.„

4,57

8,08

9,87

19,45

люлвзы.

При

оценке были приняты

во

внимание такие показатели,

как

степень

белизны,

расход

хлора

на

отбелку, прочность беленой целлюлозы, потери

при

отбелке.

Наиболее

высокую оценку получили беленые целлюлозы

из

стеблей

кукурузы,

табака,

подсолнечника,

ржаной соломы,

стеблей

сорго

стеблей

клещевины.

524

8.3.2.

Технико-экономические

показатели

экологические

факторы

При

решении вопроса

об

использовании видов сырья, которое чаще

всего,

.но

не

вполне правильно называют

нсдревесным

сырьем [14], разумеется, необ-

ходимо

принимать

во

внимание технико-экономические показатели, которые обе-

щает

это

использование,

также экологические обстоятельства, связанные

необходимостью охраны природы.

настоящее время

мире

используется

для

производства

целлюлозы

не

более

общих ресурсов недревесного сырья [17].

Общее

количество целлю-

лозы,

вырабатываемой

из

этого сырья,

учетом

хлопка,

не

превышает

6% от

мирового

производства

целлюлозы,

но к

2000

г. по

прогнозам

эта

доля

должна

возрасти

до

7—8%.

Для

многих республик

областей нашей страны проблема

использования

недревесного сырья актуальна

уже

сейчас,

а к

2000

г. она

может

встать

порядок

дня для

всей целлюлозно-бумажной промышленности.

Поэтому

необходимо этим вопросом заниматься серьезно

ответственно.

Технико-экономическая

целесообразность использования того

и.ш

иного вида

сырья

значительной

мере определяется

распространенностью

этого

сырья

сельском

.хозяйстве

или в

природе

данного района.

При

этом

совер-

шенно

обязательно должны приниматься

во

внимание экологические

по-

следствия

влияния

предполагаемых

заготовок

или

сбора

этого

вида сырья

на

окружающую

природу.

Иными

словами, ежегодные заготовки сырья

не

должны оказывать существенного

ухудшающего

влияния

на

условия обитания

зверей

птиц

регионе,

не

должны создавать

трудностей

для

проживания

на-

селения,

усложнять вопросы

его

занятости

народном хозяйстве

и т. д. и т. п.

особенности

остро могут

возникнуть

экологические

вопросы

при

использова-

нии

зарослей дикорастущих

растений

многолетнего

пользования. Именно

это

обстоятельство, недостаточно

учтенное

при

проектировании, явилось причиной

того,

(о

построенные

1960—70-х

годах четыре предприятия

на

базе

исполь-

зования

естественных

тростниковых

зарослей

дельтах

южных

рек в

первые

же

годы

их

эксплуатации оказались фактически

без

сырья.

Условия

сбора

заготовки,

транспортировки

хранения сырья

также

могут оказаться решающими

при

оценке

технико-экономической

целесо-

образности строительства новых предприятий

по

использованию недревесных

видов сырья

дли

производства

целлюлозы. Если говорить

об

использовании

сельскохозяйственных

отходов

(включая солому),

то

наиболее важным обстоя-

тельством,

которое приходится принимать

расчет, является концентрация

этих отходов

местах заготовки.

свое

время обсуждался вопрос

строи-

тельстве

Целинном крае

соломенно-целлюлозного

завода, работающего

по

хлорно-щелочному

способу,

и с

точки зрения места расположения такого

пред-

приятия

вопрос

был

решен достаточно продуманно. Можно, вероятно, считать

целесообразным

строительство комбината

по

переработке

стеблей

хлоп-

чатника

одной

из

областей Узбекистана,

где

концентрируются

хлопковые

плантации.

Таким образом, ближайшие годы несомненно выдвинут много трудных

во-

просов

—

технологических,

технико-экономических,

экологических, связанных

•с

настоятельной

необходимостью

приступить

практическому решению пробле-

525

мы

использования недревесного сырья

для

производства целлюлозы

нашей

стране.

СПИСОК

ИСПОЛЬЗОВАННОЙ

РЕКОМЕНДУЕМОЙ

ЛИТЕРАТУРЫ

Акшиш

О.

Получение целлюлозы щелочным способом

из

альфы

АНДР

повышенным выходом: Автореф. дис.

...

канд. техн.

наук.—Л.:

ЛТИ

ЦБП

1988.—

21 с.

Гиллер

А. О.

Получение бумаги

из

одубины//Материалы

ЦН1111Б

—

1934—Вып.

3(15)

—С.

72-91

Грабовский

В. А.

Использование виноградной лозы

бумажной

про-

мышленности//Материалы

ЦНИИБ.

—

1933.

—

Вып.

4(12).

—С.

86—98.

Долгов

К-

А.

Использование стеблей

листьев кукурузы

для

получения

бумаги//Материалы

ЦНИИБ

—

1934.

—

Вып.

4(16).

—С.

35—67.

5'.

Зконопниц-Грабовский

В. А.

Солодковый корень

как

материал

для бу-

мажного

производства//Бумажная

промышленность.—

1926.

—

Т.

5.—№

10.—

С.

538—544.

Коржениовский

Г.

А.,

1\аширин

С. М.

Характеристика табачного стебля

как

целлюлозного

сырья//Сборник

по

химии табака

махорки.

•—

Краснодар:

ВНИИ табачной промышленности,

1935.

—

С.

15—28.

Кэсеги

Д.,

Морвай

Использование сорго сахарного

для

получения

целлюлозы//Бумажная

промышленность.

—

1959.

— Т. 34. — № 9. — С.

25—26.

Лысков

М.

И.,

Марков

И. Г.,

Кузьминых

И. Я.

Производство соломен-

ной

целлюлозы

Великобритании.

—

Киев: УкрНТОбумдревпром, 1957.

•—

110

с.

Медведев

И. А.

Сульфатный способ обработки

одубины

для

получения

культурных

сортов

бумаг//Материалы

ЦНИИБ.

—1934.—Вып.

3(15).—

С. •

122—136.

10.

Непенин

Ю.

Н.

Технология целлюлозы.

Т. 2:

Производство

сульфатной

целлюлозы.

—

М.:

Гослесбумиздат,

1963.

— 936 с.

11.

Непенин

Ю.

Н.,

Динь

Ши

Банг.

Получение сульфатной целлюлозы

из

вьетнамского

бамбука//Се11и!озе

Chemistry

and

Technology.

—

1969.

—

Voi

3 —

№

—P.

681—700.

12.

Перекальский

Н. П. К

вопросу применения водорослей

картоното-

левой

промышленности//Бумажная

промышленность.

—

1931.—Т.

10.

—

№ 1 —

С.

'37—41.

13.

Робинов

М.

Я-

Применение бракованной соломы льна-долгунца

и от-

ходов

заводов

первичной обработки льна,

также котонинных

отходов

в бу-

мажной

промышленности//Материалы

ЦНИИБ.

—

1935.

—

Вып.

1(17).—

203—224.

14.

Родин

С. В.

Разработка

Технологии

полуфабрикатов высокого выхода

из

стеблей

хлопчатника

для

тарного картона: Автореф. дис.

...

канд. техн.

наук.—

Л.:

ЛТА им. С. М.

Кирова,

1987.—

23 с.

Рюхин

Н. В.,

Кулев

И. Г.

Справочник технической литературы

по

цел-

люло-мю-бумажному

производству.

—

М.—Л.:

Гослесбумиздат,

1950.—472

с.

16.

Рюхин

Н. В.

Справочник технической литературы

по

целлюлозно-бу-

мажному производству.

—

М.:

Гослесбумиздат, 1962.

— 240 с.

17.

ломко

В. С.

Основные показатели развития целлюлозно-бумажной

промышленности

мире//Целлюлоза,

бумага

картон: Обзорная информация.

Вып

3. — М:

ВНИПИЭИЛеспром,

1986.—

40 с.

18.

Фотеев

С. П.

Получение целлюлозы

из

бамбука//Сборник

трудов

УкрНИИБ.

—

1957.

—

Вып.

2. — С.

86—103.

. 19.

Хинчин

Я-

Г.,

Розенбергер

Н. А. Об

использовании соломы льна-кудря-

ша

бумажной

промышленности//Бумажная

промышленность.

—

1930.

—

Т.

9.—

№

7. — С.

29—38.

20. Хэ А.

Ф.

Изучение влияния некоторых технологических факторов

на

свойства сульфатной целлюлозы

из

рисовой соломы, перерабатываемой

на бу-

иагу-основу

для

гофрирования: Автореф. дис.

...

канд. техн.

наук.—Л.:

ЛТА

им.

С. М.

Кирова,

1975.—

22 с.

526

21.

Шрестха

Рошани

Майя.

Химический

состав

свойства Daphne

Bholua

как

сырья

для

получения

бумаги: Автореф.

дне.

...

канд. хим. наук.

—

Л.:

ТА

им.

С. М.

Кирова,

1987.—

21 с.

22.

Якиманский

В. В.

Получение целлюлозы

из

стеблей

хлопчатника//Ма-

териалы

ЦНИИБ.

—

1932.

—

Вып.

4. — С.

21—40.

23.

Bagassa

pulp

and

paper industry raw-material

(J.

Farkas,

Uajdos,

Fanci,

Oltus//Buletin

vyskurnneho

ustavu papieru

celulozy.

—

Bratislava,

1968.

—Vol.

10.

—№

—S.

38.

•24.

Boyhan

C. E.

Bagasse

for

pulp

and

paper

making//Indian

Pulp

and

Paper.—1961.

—Vol.

16.

—№

5. — P.

321—327.

25.

Houacin

Contribution

1'etude

de la

delignification

1'alfa

(Stipa

tenacissima)

par

precedes

alcalins:Thesis

de la

dissertation pour

degree

docteur

sciences.

—

Grenoble:

Ecole

Fransaise

papeterie,

1983.

26.

Fahmy

J.,

Abraham

Cotton

stalks

as a

fibrous source

for

fine

paper

and

rayon.

Bleached pulp

for

fine

paper//Cellulose Chemistry

and

Technology

—

1976,.

—

Vol.

10.

—№

—P.

723—735.

27.

Jacopian

V.,

Paul

Morfologische

Untersuchungen

Bagasse

und

ihren

Aufschlussprodukten//Faserforschung

und

Textiltechnik.

—

1972.

— Bd.

23.—

40.

—S.

446—447.

28.

Jayme

G.,

Hingenburg

K-,

Hardess-Steinheuser

Die

Bewertung

der

verschiedenen

Cellulose-Rohstoffen//Das

Papier.

—

1948.

— Bd. 2. — H.

3/4.

—

45—56;

5/6.—

95—105.

29.

Moreno

Qestion ambiental

en la

production

papel

partir

bagszo//Pulpa

papel

(Boletin

tecnico).

—

1987.

— №

—P.

25—43.

30.

Raitt

The

digestion

grasses

and

bamboo

for

papermaking.

—

London,

1931.

—85

а в а 9

i=a

—

ПРОИЗВОДСТВО ПОЛУЦЕЛЛЮЛОЗЫ

9.1.

ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЛУЦЕЛЛЮЛОЗЫ

9.1.1.

Химические

физико-механические

свойства

полуцеллюлозы

Появление полуцеллюлозы

как

полуфабриката бумажного

производства относится примерно

1930

г. В

настоящее время

производство полуцеллюлозы достигло особенно широкого разви-

тия в

США.

Советском Союзе начало выпуску полуцеллюлозы

было положено

1961

г. с

вводом

эксплуатацию Астраханского

целлюлозно-картонного

комбината;

последующие годы произ-

водство полуцеллюлозы

нашей стране получило дальнейшее

развитие.

По

выходу

из

исходного

растительного

сырья

и по

своим

хи-

мическим

физическим свойствам полуцеллюлозу можно

характеризовать

как

продукт, стоящий

между

древесной массой

-целлюлозой,

точнее

—

между химической древесной массой,

одной стороны,

целлюлозой высокого выхода,

другой. Можно

также считать полуцеллюлозу полуфабрикатом бумажного

кар-

тонного

производства,

известной мере соединяющим

себе

свой-

ства целлюлозы

древесной массы

и,

таким образом,

уподобляю-

пда*сй

готовой

композиции

для

выработки бумаг

картонов

527

[8, с.

835].

Выход

полуцеллюлозы

небеленом виде

из

исходного

сырья

для

различных видов сырья

различного каче-

ства

полуфабриката может колебаться примерно

пределах

от

60 до 85% [3, с.

5].

Следует

заметить,

что

четкой границы

между

целлюлозой высокого выхода

полуцеллюлозой

между

полу-

целлюлозой

химической древесной массой

не

существует.

Очень

часто продукт, называемый одними авторами полуцеллюлозой,

другими

квалифицируется

как

целлюлоза высокого выхода (это

относится, например,

сульфитной

полуцеллюлозе),

или

полу-

фабрикат,

именуемый одними химической древесной массой, дру-

гими

относится

полуцеллюлозе

(такова,

например, полуцеллю-

лоза, получаемая холодно-натронным способом).

По

виду

ис-

ходного

сырья полуцеллюлозу можно разделить

на

полуцел-

люлозу

из

однолетних растений,

из

древесины лиственных

хвой-

ных

пород. Такое разделение вполне обоснованно,

так как

харак-

тер

исходного сырья накладывает отпечаток

не

только

на

свойства

полуцеллюлозы,

но и на

технологию

ее

получения.

Процесс

производства полуцеллюлозы обязательно

включает последовательную химическую

механическую обработ-

ку.

Химическая обработка,

как

правило,

ведется

при

таких

же вы-

соких

температурах,

как и

варка целлюлозы,

но с

меньшим рас-

ходом химикатов. Однако

некоторых случаях

при

получении

полуцеллюлозы применяется температура варки иная,

чем при

производстве целлюлозы (например,

при

механохимическом спо-

собе

получения соломенной

полуцеллюлозы).

Практически

для

получения

полуцеллюлозы наиболее широко используются суль-

фитный,

бисульфитный, нейтрально-сульфитный,

натронный

суль-

фатный

способы;

принципе возможно применение любого спо-

соба

делигнификации. Назначение химической

обработки

состоит

том, чтобы вызвать частичное растворение лигнина сре-

динной

пластинки,

что

обеспечивает возможность последующего

более

легкого разъединения волокон

при

механическом размоле.

Степень

делигнификации полуцеллюлозы, определяемая содержа-

нием

остаточного лигнина, может колебаться

довольно широких

пределах

зависимости

от

назначения продукта, вида сырья

условий химической обработки. Примерно можно считать,

что

при

химической обработке удаляется

от 25 до 50%

лигнина

и 30—

40%

гемицеллюлоз

от их

содержания

исходном сырье.

Вслед-

ствие

более

легкой делигнификации однолетних растений

дре-

весины

лиственных пород

при

одном

и том же

остаточном

содержании

лигнина

полуцеллюлоза

из

однолетних растений

дре-

весины

лиственных пород содержит относительно больше гемицел-

люлоз

имеет

более

высокий выход,

чем

полуцеллюлоза

из

дре-

весины

хвойных пород. Содержание пентозанов, вследствие боль-

шего

их

содержания

исходном сырье,

полуцеллюлозе

из

дре-

весины

лиственных пород

однолетних растений всегда больше,

чем

полуцеллюлозе

из

древесины хвойных пород.

При

механическом

размоле

последующей промывке

528

происходит дальнейшая частичная потеря лигнина срединной

пластинки,

также мелкого волокна,

благодаря

чему

полуцеллю-

лоза после размола

всегда

имеет несколько меньшее содержание

лигнина

выход

ее на

4—5%

меньше,

чем

непосредственно после

варки

[11].

Поскольку полуцеллюлоза является исключительно

полуфабрикатом

для

бумажного

картонного производства

и не

применяется

для

химической

переработки, высокое содержание

пентозанов

гемицеллюлоз надо считать желательным. Благода-

ря

этому обстоятельству полуцеллюлоза

из

древесины

листвен"

1 а б л и ц а 62

Cno^oj

варки

Сульфатный

Нейтрально-

сульфитный

Бисульфитный

на

натриевом

основании

Бисульфитный

на

магниевом

основании

СУЛЬФИТНЫЙ

Hcl

кальциевом

ос-

новании

Древесина

Сосна

„

Береза

„

Ель

„

Береза

„

Сое

на

„

п,

Осипа

•

о;

а о

i*i

° и

Sag.

ч ч

60,0

68,0

78,0

85,4

75,8

73,5

60,5

65,8

66,5

70,0

78,1

70,0

75,4

60,0

71,9

60,0

68,2

Химические

свойства

пол}-

целлюлозы

Содер-

жание

лигни-

на, %

17,7

24,7

30,0

14,8

9,3

8,7

18,5

22,4

25,7

9,6

11,9

198

11,6

21,5

5,2

8,4

Содер-

жание

пенто-

занов,

—

25,3

23,9

24,7

—

16,6

18,5

7,1

.-_

—

•

Показателе

чсхапическ

прочности

в°

с го

да

2 те

Q-K

(О

О,

е(

350

7210

5760

171

11300

800

6992

7080

6790

8954

СС91

742>

5998

9830

7900

7440

6420

оГ

—

3050

1457

155

192

773

721

2053

1490

910

610

4355

1053

2640

820

1060

220

...

ii?

<•"

ci.

„-

о.

550

О.

—

У.

Г,

Ч)

360

200

—

777

744

422

466

455

488

—

400

690

5?2

388

311

560

4Jo

—

750

70i

96)

800

920

—

740

710

850

580

ных

пород, несмотря

на

меньшую длину волокна,

при

некоторых

способах

обработки оказывается более приемлемым

полуфабрика-

том,

чем

длинноволокнистая полуцеллюлоза

из

древесины

ХЁОЙ-

ных

пород.

По-казатели

механической прочности

полуцеллю-

лозы

целом хуже,

чем

целлюлозы высокого выхода

и тем

более

жесткой целлюлозы нормального

выхода.

Механическая прочность

большой степени зависит

от

свойств исходного сырья

способа

Заказ

S29

обработки.

Особенно

прочная

полуцеллюлоза

получается

из

дре-

весины

лиственных пород

по

нейтрально-сульфитному

способу

из

древесины хвойных пород

— по

сульфатному (при

выходе

•60—65%)

и по

бисульфитному.

Для

характеристики химических

физико-механических

свойств

различных

полуцеллюлоз

табл.62

приведены

данные,

относящиеся

образцам,

полученным

лабо-

раторных условиях.

Одним

из

важных свойств

почти

всех

без

исключения видов

полуцеллюлозы является повышение прочности

при

малой степени

помола

(20—22°

ШР).

Высокая прочность

при

садком

номоле

обес-

печивает легкое обезвоживание

на

сетке

позволяет применять

высокие скорости бумаго-

картоноделательных

машин

при вы-

работке бумаги

картона, содержащих

композиции полуцел-

люлозу.

Качественные

требования

древесине

для

получения

по-

луцеллюлозы,

используемой

для

выработки тарного картона

оберточных бумаг, могут быть снижены вплоть

до

применения

дровяной

древесины вместо балансов. Требования

качеству

ще-

пы,

напротив, повышенные: щепа должна быть мелкой

равно-

мерной,

так как в

противном случае

при

полуцеллюлозной варке

малым расходом химикатов получается очень неоднородный

продукт.

Окорка балансов

при

выработке

полуцеллюлозы

для

тарного картона,

как

правило,

не

производится.

Вследствие

высо-

ких

выходов

полуцеллюлозы

удельный

расход

древесины

на

1 т

продукции получается небольшим

(2,5—3,5

пл.

что

является одним

из

преимуществ полуцеллюлозного производства.

Другим преимуществом надо считать возможность успешного

ис-

пользования

качестве сырья

смешанной

древесины хвойных

лиственных пород

всякого рода древесных отходов

вплоть

до

лесосечных.

9.Г,2.

Область применения полуцеллюлозы

Небеленая

полуцеллюлоза применяется

для

выработки

бу-

маги

для

внутренних

слоев

гофрированного картона, грубой

оберт-

ки,

основы

для

кровельного картона, внутренних слоев многослой-

ного

картона, древесно-волокнистых плит.

Для

внутренних

слоев

гофры, изготовляемых

из

жесткой

упругой бумаги массой

140—

160

г/м

, оказалась особенно пригодной лиственная

нейтраль-

но-сульфитная

полуцеллюлоза

выходом

70—80%

от

дре-

весины.

Для

выработки

ее

используются

как

рыхлые лиственные

породы

низким

содержанием

лигнина

(осина,

тополь,

эвкалипт),

так и

плотные лиственные породы

более

высоким содержанием

лигнина

(береза,

бук и

клен).

обоих

случаях

получается проч-

ная

полуцеллюлоза,

по

цвету

близкая

еловой сульфитной цел-

люлозе

[8, с.

838].

меньших количествах

для

изготовления внут-

ренних

слоев

тарного картона используется сульфатная лист-

венная полуцеллюлоза, имеющая темный оттенок

получаемая

несколько меньшим выходом

из

древесины

(65—75%).

Для той

530