Никитин Н.И., Солечник Н.Я., Комаров Ф.П. Химическая технология дерева

Подождите немного. Документ загружается.

— 142 —

Состав различных цлавов виден из следующей таблицы:

ТАБЛИЦА

Авторы

М.

Мюллер

В. Шахт.

Клазон

и 3 е-

герфельд

23,7

11,0

[20—22

8—10

о с т а в

плава

Ч.

а-

56,60!

71,40]

62,07

80,26

61,73

0,40

0,50

2,20

1,04

3.50

22,60

11,60'

17,75

7,15

21,50

с?

2,80

1,40

7,33

12,70

9,80

8,04

5,36

2,78

1,89

3,65

1,90

Обычно черный отработанный щелок, перед поступлением

печь Эндерлейна для регенерации, подвергается предва-

рительному упариванию в многокорпусных вакуум-аппаратах.

Вьшариванпе щелоков в многокорпусных вакуум-аппаратах

основано на использовании так называемого «вторичного пара»,

образующегося при нагревании щелока.

Обычно применяются системы из 3—4 и более аппаратов.

Черный

щелок поступает из подогревателя F в цилиндри-

ческий резервуар A

(схема 3-корпусного выпарного аппарата

рпс.

78) и заполняет его примерно до половины. В пижней

части резервуара находится закрытое пространство 7?, (коробка),

обогреваемое изнутри острым паром, который там же и конден-

сируется. Через это обогреваемое пространство проходит ряд

трубок, через которые щелок циркулирует из нижней части

аппарата в верхнюю и при этом нагревается до кипения паром,

находящимся в замкнутом пространстве

между

трубок. Обра-

зующийся при нагревании щелока пар «вторичный пар»—отво-

— 143 —

дится трубой D, из верхней части резервуара в аппарат 2,

точно такой же конструкции, как и описанный, где он играет

ту же роль, что и острый пар в аппарате 1, поступая в зам-

кнутую

нагревательную коробку, где

отдает

тепло и конденси-

руется. Щелок, по мере испарения из него воды, переводится

из

аппарата 1 во 2 по

трубе

L., с частично открытым вен-

тилем, затем по

трубе

i., в 3. Выпаривание в одном или

Рис.

78. 3-корпусный вакуум-аппарат.

обоих последних аппаратах облегчается применением

вакуума.

путем

действия вакуум-насосов, т. е. откачки. На рис. 78

вакуум

достигается при помощи конденсатора К для сгущения пара.

Характеристика температур и давлений одного 4-корпусного

выпарного аппарата такой же конструкции, как описанный, при-

меняемого в сахарной промышленности, видна из следующей

таблицы:

144 —

ТАБЛИЦА

100

0,72

0,46

0,24

Давл. пара

в атм. . .

Температура

С . .

Переспуск

щелоков пз первого корпуса во второй и из второЛ)

третий производится самотеком через

трубы

L., н Z

, вслед-

ствие разницы в давлениях йнутри аппаратов. Для поддержания

разницы

давлений вентили на L

и L

должны быть отрегули-

рованы

соответствующим образом. Для стока конденсата из паро-

вых нагревательных коробок В имеются отводящие

трубы

(7,,

и Су снабженные вентилями. Упаренный до желаемой плот-

ности

черный щелок поступает из последнего корпуса по

трубе

направляется на регенерацию в печь ЭнДерлейна.

Применением

4-корпусного аппарата достигается экономия

расхода

пара на испарение воды до

75°/

(от количества пара,

потребляемого при одном корпусе). Применяемые аппараты раз-

личаются по расположению обогревающих трубок (вертикальное

пли

горизонтальное), а также по

объему,

занимаемому щелоком,

разделяются на аппараты с большим объемом жидкости (аппа-

раты Р и л ь о, В е л л ь п е р - II е л и н с к и 3 а р е м б а—с гори-

зонтальными

трубками и Роберта и

Адерса—с

вертикаль-

ными

трубками) и аппараты с малым объемом жидкости (аппарат

Я рьян а—с горизонтальными и Кестнер а—с вертикальными

трубками). При малой объеме жидкости в аппарате

легче

полу-

чить более концентрированный щелок.

Изображенный

на рис. 79 аппарат Заремба имеет боль-

шое распространение в американской промышленности. При

:-!-корпусных аппаратах" Заремба рабочая температура в кор-

пусах

обычно составляет:

1= 107

, во Н = 80° и в 111 = 52°.

— 145 —

Пропускная

способность 4-корпусного аппарата подобной

конструкции—1350 м

щелоков в сутки.

Экономичное

использование пара при вакуумной системе полу-

чается при применении для выпаривания отработанного пара

от паровой машины или паровой турбины.

Рис.

79.

Аппарат Заремба. Свежий

пар

поетуцает

трубки

через

конденсируется

трубках. Конденсат выходит через

О.

Щелок поступает

на

выпарку через

трубу

М и,

сгущенный, вытекает черев

С—труба

дм

очистки

аппарата. .4.—трубопровод

для

«вторнчного> пара.

Я"—наблюда-

тельное стекло.

Растворение и каустификация плава.

Из

плавильных печей плав подается в растворители. Послед-

ние

представляют собой в сульфатно-целлюлозной производстве

«елезные цилиндрические баки (рис. 80) с крышкой.

В баке, на вертикальной калу вращается со скоростью

10 оборотов в минуту мешалка из литого железа. Раствор при-

готовляется крепостью около 22° Боме.

Никитин.

Технология дерева. 10

—

146 —

При

чисто натронном способе производства целлюлозы,

рас-

творение производится

-в

ящиках

ложным дном

по

методу

вы-

щелачивания.

Полученный посл« растворения «зеленый» суль-

фатный

щелок имеет, например, следующий состав:

ТАБЛИЦА

Химический состав

щелока

NaOH

Граммы

ва литр

138,36

16,80

71,76

16,11

Граммы

на литр

163,17

12,40

71,76

14,41

Рис.

80. Растворитель для плава.

Как

видно

из

таблицы

27,

главной составной частью этого

щелока является сода.

таком виде щелок

для

варки непри-

годен,

так как

сода обладает слабой способностью переводить

инкрустирующие вещества древесины

раствор,

отличие

от

того,

что

имеет место

при

употреблении едкого натра.

—

147 —

Поэтому,

полученный

«зеленом» щелоке углекислый натрий

путем «каустификацииг переводится

едкий натр.

Каустификация

содового раствора заключается

обработке

его раствором извести

[Са(ОН)

при чем

образующийся

в ре-

зультате

реакции

мел,

вследствие малой растворимости, выпадает

s виде осадка,

а в

растворе остается едкий натр:

Са(ОН),

-Зг

2КаОН

СаСО

Рио.

81. Кауотиватор.

Реакция

обратима.

При

слабой концентрации соды

(2°/

)—

каустифицируется

до 99,5°/

всего количества

ее в

растворе.

При

крепких растворах (20»/

)—только

!)0°/,

соды переходит

едкий натр.

Это

зависит

от

того,

что при

повышении

кон-

центрации

раствора соды

образующегося едкого натра умень-

шается растворимость извести

Са(ОН)

а в

реакции принимает

участие только растворенная часть извести. Возможность работы

разбавленными растворами

для

более полной каустификации

ю*

— 148 —

соды ограничена известным пределом, так как слишком слабые

щелока перед употреблением на варку пришлось бы вновь выпа-

ривать для получения нужной крепости. Последнее обстоятель-

ство связано с расходом топлива. Поэтому работают обычно

10—12°/

растворами соды при t

—100'С (повышенная тем-

пература ускоряет процесс каустификации).

Эта каустификация производится в периодически или в не-

прерывно действующих аппаратах.

Периодически действующий каустизатор (или

микс),

рис. 81,

представляет собой железный бак (большей частью цилиндриче-

ской

формы), снабженный мешалкой А, которая должна тщательно

перемешивать смесь зеленого щелока с известью в течение про-

цесса каустификации. Перед прибавкой извести анализом опреде-

ляется количество соды в растворе и• по

расчету

прибавляется

отвешенное количество извести, необходимое для полной каусти-

фикации.

На

внутренней поверхности микса устраивают планки В из

углового

железа. Их присутствие способствует

лучшему

переме-

шиванию жидкости. Каустификатор имеет трубопроводы для

зеленого щелока, пара и воды (не показаны на рисунке), а также

спускную

трубу

О для вымывания осадка.

•Загрузка извести производится в клетку Е, сделанную из

полос железа. В ней остаются поме растворения извести камни

куски "необожженной извести.

По

окончании каустификацип, раствору

дают

отстояться и

сливают через опускную

трубу

Р готовый раствор едкого

натра. По мере понижения уровня жидкости, при сливании

раствора открытый конец

трубы

Р ') опускается. Таким

путем

раствор отделяется без взмучивания жидкости. После удаления

раствора, осадок промывается водой для извлечения оставше-

гося в нем некоторого количества щелочи, при чем первые про-

мывные воды после отстаивания смешиваются с крепким щело-

Труба

имеет шарнир J, благодаря которому она может опускатьоя

одним концом. Поплавок Р

удерживает

открытый конец

трубы

у самого

уровня жидкости.

149 —

ком.

Дальнейшие промывные воды

идут

или на растворение

плава (в растворители для плава) или на промывку осадков

углекислого кальция в следующие миксы.

Для более полного из-

влечения щелочи из осад-

ков

применяют фильтр-

прессы, например, системы

Рис.

82. Фильтрпресс системы К е л л и (по X е г л у н д у).

ел л и (рис.82), имеющие здесь

особую

конструкцию, отличную

от обычного устройства фильтрпрессов. На фильтрпрессы осадок

перекачивается после спуска крепкой щелочи и первой промывки

из

особых чанов,

куда

он смывается из миксов. На фильтрпрессе

—

150 —

ведется промывка осадка горячей водой,

до

полной отмывки

от

щелочи.

Фильтрпресс представляет собой горизонтальную желез-

ную цилиндрическую камеру

В. К

крышке камеры

примы-

кают :осОбые вертикальные фильтровальные пластинки

С, при чем

каждая имеет свой особый сток

для

отфильтрованной жидкости.

Пластинки

сделаны

из

изогнутой проволочной сетки,

которой

на-

тянуты фильтры

из

специального фильтровального сукна. Благо-

Рис.

83. Врагцающийся^фюгьтр (по X е г л у н д у).

даря особому рычажному приспособлению

-v,

пластинки

могут

выниматься

из

цилиндра.

верхней части

рис. 82

дано

изо-

бражение поперечного разреза цилиндра

отдельной пластинки.

М обозначает проволочную сетку

примыкающим

к ней

сукном.

В нижней части пластинки виден просвет канала

для

стока

жидкости. Осадок, собирающийся

по

мере фильтрации

между

пластинками,

легко смывается

удаляется.

Наибольшею производительностью

из

установок, служащих

для отделения щелока

от

осадка после каустяфикации,

обладают

вращающиеся фильтры (типа фильтра Оливера)

(рис. 83).

151

—

Фильтр состоит

из

резервуара

С,

наполненного каустифици-

рованным

щелоком.

резервуаре вращается барабан

в, на

поло-

вину погруженный

щелок, разделенный

на

секции (внутри).

Каждая

секция соединена трубой

е с

ящиком, разделенным

на

сегменты.

большей части сегментов поддерживается

вакуум,

некоторых

из них

избыток давления.

Благодаря разрежению

воздуха

(вакууму)

внутри большин-

ства секций

а,

жидкость фильтруется через натянутое

на

поверх-

ности

барабана фильтрующее сукно

удаляется,

осадок

скопляется

на

поверхности барабана. Удалению осадка способ-

ствует

наличие

части секции вместо вакуума—давления,

также

присутствие скребка

очищающего осадок. Фильтра подобной

конструкции

достаточно

для

обслуживания завода годовой

про-

изводительности

в 10 000 m

целлюлозы. Осадок, остающийся

после каустификации, имеет

по

Мюллеру следующий состав:

ТАБЛИЦА

Химический

состав осадка

ICaCOj

Ca(OH)

CaSO

СаЗ

Вода

Процент

70,1

I 3.3

;

2,0

I СледьгОетальное

Этот осадок может быть использован

для

получения извести,

путем

обжига

его в

печах.

Схема регенерации натронных

сульфатных щелоков имеет

вид (рис. 84).

Крафтцеллюлоза.

Как

материал

для

получения особо проч-

ной

оберточной бумаги, широкое распространение получила

так

называемая

крафтцеллюлоза. Выше нами

уже

приводились

кри-

вые варки этой целлюлозы, изготовляемой

по

сульфатному

спо-

собу.

Для

варки применяется обычно смесь,свежего

«черного»

щелока,

варка производится таким образом,

что

масса полу-

чается

не

вполне сварившейся. Коричневый цвет получаемо!

таким

путем

целлюлозы

не

играет роли

виду

специального

на-

значения

ее для

обер,тки. Полученная

«полумасса»

дальней-

152 —

юем подвергается механической обработке на

«бегунах»,

с целью

разделения ва волокна. Перед обработкой на

бегунах

масса

предварительно обезвоживается (об обезвоживании см. выше,

сульфитной целлюлозе).

Роствооит]

лявя

Рис.

S4. Схема регенерации щелочи.

Бегуны состоят из 3 жерновов, из которых один сделан

нз

гранита, закреплен на вертикальной оси неподвижно и яв-

ляется дном открытого железного резервуара, а два

другие

жер-

нова насажены на общую горизонтальную ось. Последняя, в свою

очередь, соединена с вращающимся вертикальным валом. Во время

работы верхняя пара жерновов вращается вокруг своей общей

горизонтальной оси (катится по неподвижному 3-му камню)

одновременно вращается вокруг вертикальной оси. Кроме

— 153 —

того, к

валу

прикреплен особый скребок, служащий для пере-

мешивания

массы.

Не

вполне сварившиеся щеночка, нопадая

между

жерновами,

раздавливаются и разделяются на отдельные волокна.

Непо-

1*нг. 85. Бегуны.

движный камень имеет диам. 2100 л* и 400 лш высоты,, дки-

гающиеся-диам. 1800 мм и 500 мм высоты. Вращение проис-

ходит

со скоростью^ 10 оборотов в минуту. Расход силы

составляет 15 PS, производительность для целлюлозы 10 т

«утки.

— 154 —

Химические свойства древесной целлюлозы.

Химический'состав целлюлозы, наряду с ее физическими свой-

ствами, является показателем пригодности целлюлозы для даль-

нейшей

переработки,

Техническая древесная целлюлоза, выпускаемая заводами,

как

уже было нами указано выше, пе является химически чи-

•стым, однородным продуктом. В процессе варки из древесины

уделяется большая часть инкрустирующих веществ (лигнина

пентозанов), однако, некоторое количество их

всегда

остается

готовой целлюлозе.

В технике бумажного производства различают целлюлозу не

степени

ее

«жесткости»

(мягкие белящиеся целлюлозы, средние

целлюлозы и жесткие—небелящиеся целлюлозы). Жесткость зави-

сит от количества оставшегося в целлюлозе после варкн лигнина

характеризуется, например, так называемыми «числами Зи-

•6

ер а». По этой классификации, за целлюлозу с числом Зибера

100 принимают такую, которая в течение часовой отбелки при

температуре 20° С шестью процентами

хлора

(от веса целлю-

лозы),

потребляет весь

хлор

без остатка

). За целлюлозу с числом

Зибера

0 принимают такую, которая при отбелке в тех же

условиях не связывает

хлора

вовсе. Шкала, таким образом,

разделена на 100 равных частей. Числа Зибера от 0 до 30

заключают мягкие, белящиеся целлюлозы, от 30 до 40—средние,

свыпге 40—жесткие. Шкала одновременно показывает и ко-

личество необходимого для отбелки целлюлозы

хлора.

Жесткость,

таким

образом, является характерной константой для небе-

е н ы х ц е л л ю л о з.

Что касается пентозанов, также

всегда

частично остающихся

технической целлюлозе, то присутствие их при переработке

целлюлозы на

бумагу

не создает никаких затруднений, а потому

количество пентозанов, содержащихся в целлюлозе, в бумажном

производстве обычно не принимается во внимание. Количеств*

пентозанов

в отбеленных сульфитных целлюлозах обычно со-

ставляет

5—7°/

') Отбелка ведется раствором хлорной изввств.

— 155 —

Для вискозного производства присутствие большого коли-

чества пентозанов в целлюлозе нежелательно, так как вследствие

растворимости пентозанов в холодиой крепкой щелочи умень-

шается

выход

алкалицеллюлозы при мерсеризации').

Кроме

указанных веществ, в целлюлозе остается после варки

часть содержавшихся в древесине смол и жиров, о значении

которых нами

будет

сказано в

главе

«Химический контроль

производства».

Примеси,

значение которых нами изложено выше, являются

остатками инкрустов древесины. Кроме этих примесей, в про-

цессе производства целлюлозы, вследствие побочных реакций—

гидролиза при варке

) и окисления целлюлозы при отбелке'*),

целлюлоза приобретает новые примеси — гидро- и оксицеллю-

лозы.

В бумажном производстве присутствие этих веществ

ведет

понижению механических качеств бумаги, а в вискозном

производстве выражается в повышенной растворимости целлю-

лозы в 18°/

NaOH и в уменьшении вязкости вискозы.

Коли-

чество присутствующих в целлюлозе гидро- и оксицеллюлозы

характеризуется так называемыми «медными числами». Медным

числом называется количество граммов меди, выделяемой 100 /

целлюлозы из раствора Фелинга при кипячении в течение

15 .'минут (или при нагревании на водяной бане в течение

мин.).

Раствор Фелинга приготовляется из смеси равных

частей раствора CuSO

(137?г

CuSO

• 5 Н

О в 2л воды) и ще-

лочного раствора сегнетовой соли

) (692 г сегнетовой соли

200 г jSTaOH в 2 л воды). Медь выпадает из раствора в вид*

закиси

—

Си

О,

благодаря редуцирующей (восстановительной)

способности

гидро- и оксицеллюлозы, которые сами при этом

окисляются.

Медные числа нормальных целлюлоз не должны

превышать 3.

') См.

главу

YI.

) См. выше

главу

сВарка сульфитной целлюлозы».

) При неосторожной ведении процесса отбелви, например, при примв-

менении

избытка

хлора

целлюлоза частично окисляется, образуя так называе-

мую оксицеллюлозу. Последняя содержит альдегидные продукты, обладающи.

восстановительной способностью по отношению к раствору Фелимга.

) Виннокислого калия-натрия.

156 —

Нижеследующая таблица показывает, как изменяются при

отбелке медные числа, а также, как меняется количество дру-

гих примесей в целлюлозе').

ТАБЛИЦА

Сорта целлюлозы

Лигнин

Медное число.

целлюлоза

Небеленая

осиновая целлю-

лоза

Беленая

осиновая целлюлоза

1,55%

следы

2,44

2,73

86,03

84,19

Уменьшение а - целлюлозы ?) при отбелке в данном

случае

согласуется ,с увеличением медного числа.так как последнее ука-

зывает на образование оксицеллюлозы, растворимой в 18°/о

NaOH.

Химический состав натронной и сульфитной целлюлозы из

•дной и той же древесной породы—неодинаков. Натронная цел-

люлоза характеризуется: меньшим содержанием смол и жиров

(вследствие образования при действии КаОН переходящего в рас-

твор мыла, например, абиетиновокислого натрия C

COONa),

повышенным содержанием пентозанов и меньшими медными

числами по сравнению с сульфитной целлюлозой. Древесины

различных пород дерева при варке в одинаковых условиях

дают

целлюлозы разного химического состава. Приведем, напри-

мер,

состав сульфитных целлюлоз ели и осины, полученных

нами

в совершенно аналогичных условиях варки (табл. 30).

Осиновая целлюлоза, как видно из таблицы 30, получается

с большим выходом, чем еловая, и

требует

болео слабого ре-

жима варки: ель не успела свариться в тех же условиях,

судя

жо недовару, а осина

дала

вполне доброкачественную целлюлозу.

') Данные, полученные нами.

)

Под

именем альфа-целлюллозы

технике понимают наиболее стойкую,

««измененную часть целлюлозы, нераствор яющуюся

в 17,5%

едком натре-

Бета-

гамма-целлюлоза

этом едком натре растворимы,

при чем

бета-цел-

лолоза может быть высажена обратно

из

щелочного раствора путем нейтра-

лизации

уксусной кислотой. Г&ммацеллюлоза

при

этом

не

осаждается.

— 157 —

ТАБЛИЦА 30

Сорт сульфитных

целлюлоз

Еловая

целлюлоза

. . .

Осиновая

целлюлоза

. .

paS

51,66

53,

о,

я*

едов!

187.

3,90

0,47

енто!

5,69

8,10

8 «

90,94

86,56

•1

a-i

2,09

3,04

Осиновая целлюлоза содержит при одинаковых условиях варки

меньше лигнина и больше пентозанов, чем еловая. Благодаря

тому,

что оеина

легче

подвергается гидролизу, чем ель (более

высокое медное число), а также благодаря повышенному содер-

жанию пентозанов, осиновая целлюлоза содержит меньше а-це!-

люлозы, чем еловая, сваренная в тех же условиях.

Количество инкрустирующих веществ, остающихся после

варки в целлюлозе, а также редуцирующая способность ее

могут

сильно колебаться, в зависимости от режима варки (темпера-

туры, давления, состава варочной кислоты и времени варки).

ТАБЛИЦА

Сорта целлюлозы.

Условия сульфитной

варки

о.

<х>

3 к

О.

-5.S

1. Целлюлоза

из

осины

. . . .

2. Целлюлоза

из

осины

(древе-

сина

та

же, что

в 1-м

случае)

П'/а'-

77s'-

1,68%,

.46"/,

145°Сб,5атн.

48,13!

0.451

135° С

атм,

57,09

1.55

4,76

!1,99

— 158 —

В таблице 31 приводятся некоторые данные о

выходах

и со-

ст аве целлюлоз из осины, полученных авторами этой книги в раз-

личных условиях сульфитных варок.

Из

таблицы видно, что более сильная варка 1, проведенная

более крепкою кислотою,

дала

целлюлозу с меньшим выходом,

более

чистую

от лигнина и пентозанов, однако, содержащую

больше продуктов гидролиза (повышенное медное число), чем

варка II, где условия были мягче. Кроме того,

следует

отметить

изменение коллоидно-химических свойств целлюлозы — умень-

шение

ее вязкости (см. гл. VI), при усилении режима варки,

вследствие дезаггрегации ее частиц.

Химический

контроль производства.

В задачи химического контроля целлюлозного производства

входит

исследование

всех

сырых материалов, поступающих ,яа

завод, контроль производственных процессов и, наконец, ха-

рактеристика продукта, выпускаемого заводом.

А.

Сульфитно-целлюлозное

производство.

Из

сырых материалов, применяющихся в сульфитно-целлю-

лозном

производстве, подвергаются исследованию: колчедан, сера

известняк. В колчедане определяются: влажность, количество

серы и селен (о составе колчеданов см. выше: «Кислотный

отдел»)').

В сере определяют влажность, золу и в некоторых

случаях—

селен.

Полученный °/

серы в колчедане (в огарках также опре-

деляется °/

остаточной серы) ^кладется в основу при составле-

нии

баланса, характеризующего

работу

кислотного отделения.

Известняк

исследуется Гна содержание СаО и MgO; большое

количество последнего при башенном способе|получения кислоты—

За

недостатком места

мы не

приводим методики контроля. Интере-

сующихся отсылаем

общим

специалышм'руководствам Schwaloe

und

Sie^ber «Die chem. Betriebskontrolle

in der

Zellst.

nnd.

Pap.-lnd.», Herz-

berg

cPapierpruftmg>,

Ши л ов

сОбъемныйанализ», Тредвэлл сКоличе-

ственный

анализ», Меншуткин «Аналитическая химия>

и мн.

другие.

— 159 —

недопустимо, в

виду

различной скорости растворения СаСО., и

MgCO

в сернистой кислоте. Кроме того, в известняке опреде-

ляется железо, присутствие которого нежелательно, а также

удельный вес и пористость. В кислотном

отделе

испытывается

газ, выходящий из печей—на содержание SO

, для суждения

правильности работы печей, также определяется количество SO

газах,

оставляющих турмы. Промывные воды анализи-

руются на содержание SO

и SO, для выяснения потери в них

серы.

Кислота, получаемая в

турмах,

а также поступающая на

варку, исследуется на содержание SO

и СаО (или MgO). Варка

ведется по определенной кривой температуры, в каковую вно-

сятся

изменения в процессе

хода

варки, в зависимости от па-

дения

в кислоте. Последняя анализируется на SO

и СаО

течение всего процесса варки. В древесной щепе, идущей на

варку, определяется влажность. По отбельному

отделу

опреде-

ляется количество активного' С1 в белильной извести'), в бе-

лящих растворах, а также в отбельных роллах по

ходу

процесса.

Степень

отбелки (белизна) определяется по стандартному образцу.

Б.

Сульфатная

натронная

целлюлоза.

Сода (Na

) и известь [Ca(OH)J испытываются. на

чистоту.

В сульфате (Na

), кроме того, определяется количество сво-

бодной кислоты. Свежий и каустпфицпрованный щелока анали-

зируются на содержание

!N"aOH,

Ха,СО„ Na

S и

Xa,,SO

Варка

также ведется по стандартной кривой, меняющейся в зависи-

мости от сорта целлюлозы и породы дерева. Но

ходу

варки,

варочном щелоке определяются: активная щелочь и Xa,S.

Плав

из содовых печей анализируется на содержание: Ха

СО

Na.SiO,,

NaOH,

Na,S, Na

и нерастворимых при-

месей.

Осадок (шламм), остающийся после каустифпкации, нспы-

тывается на содержание натронной щелочи.

Испытание

целлюлозы.

Требования, предъявляемые к целлю-

лозе,

зависят от целей, для которых она предназначается. В бу-

мажном производстве важны следующие свойства целлюлозы:

') Браковка материалов производится

на

основании особых норм,

уста-

новленных

для

каждого материала

утвержденных ВСНХ.

— 160 —

смолистость, которая причиняет затруднения, залепляя сетки

сукна рабочих машин; сорность и цвет целлюлозы, от которых

зависит внешность изготовленной из нее бумаги; влажность цел-

люлозы, от которой зависит количество

сухого

вещества в цел-

люлозе. Жесткость целлюлозы (содержание в ней лигнина)

характеризует пригодность ее для отбелки, а также указывает

на

необходимое для этой цели количество хлора. Кроме этих

свойств, в последнее время за границей вошло в употребление

испытание механических свойств целлюлозы, от которых зависит

крепость изготовленной из нее бумаги.

целлюлозе, изготовляемой для искусственного шелка, кроме

перечисленных требований, предъявляются еще следующие: ма-

лая зольность, высокое содержание а-целлюлозы (стойкой части

целлюлозы, нерастворимой в 18°/

NaOH) и определенная и более

или

менее постоянная вязкость ее растворов (о вязкости целлю-

лозы см. подробнее в главе YI), зависящая от однородности

древесины, условий производства и характера последующей обра-

ботки целлюлозы.

Хлорный

другие, менее употребительные способы получения

цел-

люлозы.

Кроме

изложенных выше способов получения целлюлозы,

имеющих наибольшее распространение, остановимся на

неко-

торых

других

методах, имеющих более ограниченное применение

технике, или представляющих некоторый практический или

теоретический интерес. Наиболее важными из них являются:

хлорный метод получения целлюлозы, получение целлюлозы ме-

тодом Кибра и, наконец, получение целлюлозы обработкой

древесины азотной кислотой.

Хлорный

метод

получения

целлюлозы.

Применение

хлорного метода основано на легкой окисляемости

лигнина

древесины при действии окислителей '). В результате

') Си. выше: сОтбелка целлюлозы», где изложены реакции, протекающие

при действии

хлора

на целлюлозу. Кроме реакции окисления лигнина, при

действии

хлора

имеет место и реакция замещения, в

результате

которой, по

Кроссу, получается

следующее

соединение С„.Н

С1

161 —

хлорирования получаются продукты, растворимые в щелочах,

которые удаляются при промывке. Так как хлор не обладает

способностью пропитывать древесину на достаточную глубину,

то для получения равномерного продукта необходимо соответ-

ствующее измельчение дерева, а также предварительная обра-

ботка его щелочами. Кроме того, применяется также предвари-

тельное разрежение воздушного пространства в котлах, где

находится щепа, благодаря чему пропитка идет быстрее. Сосна

ель, по данным В е и ц л я, вообще трудно поддаются обработке

нри

однократном хлорировании, и указанный автор считает,

что хлорный способ больше применим для

других

видов расти-

тельного сырья. Из многочисленных патентов по применению

хлорного метода наибольшего внимания заслуживают способ de

Vains

(обработка в водных астворах) и способ Cataldi —

Pomilio — обработка газообразным хлором.

Способ d e V a i n s, получивший уже некоторое, пока, правда,

небольшое промышленное применение, заключается в следующем.

Тщательно измельченная и отсортированная древесина подвер-

гается 4-ч'асовой варке в котлах под давлением, при невысокой

температур, с раствором едкого натра слабой концентрации..

Затем масса выдувается в бетонный резервуар, где подвергается

промывке от щелочи и растворимых продуктов варки. После

дальнейшего измельчения щепы на сепараторе и отмывки ее от-

щелочи, масса подвергается сортировке, очистке и сгущению.

Сгущенная масса подвергается обработке растворами хлорно-

ватистой кислоты, получаемой растворением электролитиче-

ского ') хлора в воде. После нейтрализации щелочью

), масса

подвергается вновь обработке щелочью, промывке и .отбелке,

если в этом есть необходимость. Промытая от остатков хлора

целлюлоза, является готовым продуктом. Такая повторная обра-

ботка хлором и щелочью, необходимая для получения волокна

высокого качества, является недостатком, так как она связана

) Т. е.

хлора,

полученного из NaCl

путем

электролиза.

) Раствор после хлорирования имеет кислую реакцию, вследствие обра-

зования НС1 (см. выше

главу

сОтбелка»).

Никитин.

Технология

дерева.