Комплексная химическая переработка древесины - Ковернинский И.Н.
ISBN 5-261-00054-3
Скачать (прямая ссылка):
б- V(I-1,03 см3/г; 2-1,46 см3/г; 3 - 1,89 см3/г; 4 -2,32 см3/г; 5 - 2,75 см3/г) при L = 2,04 мм; S = 0,65 МПа; Z « 6,4 км;
6-5(1-0,17 МПа; 2 - 0,66 МПа; 3-1,15 МПа; 4-1,63 МПа; 5-2,12 МПа) при L = 2,04 мм; V= 1,58 см3/г; Z= 9,4 км;
г- Z(I - 7,3 км; 2-8,3 км; 3 -6,3 км; 4-10,3 км; 5- П,3 км)при L - 2,04 мм; S = 0,65 МПа; 1,58см3/г
Щелочные целлюлозы. Сульфатная целлюлоза обладает повышенными механическими свойствами, что делает ее незаменимой при производстве бумаги и картона, которые должны обладать высокими характеристиками деформативности и прочности (например, мешочная и оберточная бумага, картоны для наружных слоев гофрированного картона). Однако щелочные целлюлозы имеют темный цвет и в небеленом виде не пригодны для получения печатных видов бумаги.
8*
141
Установлено, что на 90 % цвет сульфатной целлюлозы обусловлен хромофорными группами, образованными лигнином в процессе варки, ~10 % - углеводами и менее чем на 1 % - экстрактивными веществами. Несмотря на то. что относительное содержание лигнина в процессе варки в технической целлюлозе снижается, остаточный лигнин сильно окрашен, поэтому полуфабрикат имеет интенсивный цвет. Повторное отложение лигнина к концу варочного процесса способствует получению более темной целлюлозы.
Параметры варки являются важным фактором, определяющим прочность технической целлюлозы. Наблюдается общая тенденция - прочность целлюлозы снижается с увеличением выхода, т.е. при увеличении содержания в технической целлюлозе остаточного лигнина. При выходе целлюлозы более 50 % должно использоваться для разделения волокон механическое рафинирование, которое существенно влияет на характеристики прочности. Отрицательное влияние на механическую прочность будет максимально снижено, если целлюлоза рафинируется при высокой концентрации и повышенной температуре. В этих условиях происходит минимальное укорачивание волокон. Необходимо подчеркнуть, что максимальная прочность сульфатной хвойной целлюлозы достигается при содержании лигнина 9 %, дальнейшее его снижение также приводит к уменьшению прочности". Таким образом, при варке в щелочной среде волокна целлюлозы повреждаются в меньшей степени по сравнению, например, с кислотными. Отсюда щелочная целлюлоза обладает повышенной долговечностью, прочностью, требует больше энергии на размол. Волокна сульфатной целлюлозы при увлажнении и сушке меньше деформируются. Бумага, изготовленная с использованием этих волокон, обладает повышенной влагопрочностью, имеет большую деформацию разрушения и меньшую склонность к скручиванию. Различные свойства данного вида целлюлозы представлены в табл. 2.17-2.19.
Таблица 2.17 Характеристика сульфатной небеленой целлюлозы из балансовой древесины хвойных пород Сибири
Показатель
Ель Пихта Сосна сибирская Сосна обыкновенная ПО 115 99 104 9200 8900 8700 8800 520 600 500 510 5900 6000 5500 5200 1160 1000 860 1000 Лиственница
Продолжительность размола до 60 0IIIP, мин Разрывная длина, м Сопротивление:
продавливанию, кПа
излому (число двойных перегибов)
раздиранию, мН
91
7780
450 3800 1400
142
Таблица 2.18
Характеристика сульфатной целлюлозы из сосны разного возраста
Показатель Возраст, лет
10 20 30 100 Плотность, г/ CMZ - 0,618 0,520 0,514 Нулевая разрывная длина, м 6760 8800 8720 9920 Межволоконные силы связи, кПа - 680 610 460 Разрывная длина, м 9730 10980 10640 8810 Растяжимость, % 5,0 5,2 4,8 4,7 Сопротивление: излому (число двойных перегибов) 5460 2280 6970 6340 продавливанию, кПа 580 630 550 490 раздиранию, мН 660 770 1030 1200 Таблица 2.19
Характеристика сульфатной целлюлозы из древесины лиственницы, произрастающей в разных регионах
Показатель Свердловская обл. Ивановская обл. Архангельская обл. Европейская Сибирская Масса 1 м волокон, мг - 0,53 - 0,44 0,74 Степень делигнифика- 33,0 31,0 36,3 41,2 40,8 ции (ед. Каппа) Продолжительность 75 75 85 80 87 размола ,мин Плотность, кг/ м2 678 678 660 720 660 Разрывная длина, м 8200 8600 7400 8400 7400 Сопротивление: продавливанию, кПа 440 470 400 470 370 раздиранию, мН 1180 1150 1500 1120 1500 излому (число двой- 3500 3500 3000 4000 2700 ных перегибов) Важным фактором, определяющим механические свойства щелочных целлюлоз, является различие в свойствах сырья - длинноволокнистых хвойных пород древесины и коротковолокнистых лиственных пород. Лиственная целлюлоза отличается от хвойной по химическому составу в основном гемицеллюлозной частью, которой в технической целлюлозе остается больше.
Значительно меньшая средняя длина волокна, меньшая прочность волокон, образованное при размоле значительное количество мелочи оказывают как положительное, так и отрицательное влияние на свойства бумаги. Бумага, изготовленная из лиственной целлюлозы, имеет более равномерную структуру и цвет и более гладкую поверхность. Введение в композицию бумаги лиственной целлюлозы улучшает удержание наполни
143
телей и улучшает лоск поверхности после каландрирования. Кроме того, уменьшается различие в гладкости поверхности с внешней и сеточной стороны бумаги. Улучшение структуры позволяет проводить процесс суперкаландрирования при более низком давлении, что улучшает печатные свойства бумаги.
