Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2014 » Ноябрь » 24 » Химическая обработка щепы перед размолом
20:26
Химическая обработка щепы перед размолом

   Предварительная обработка щепы химическими соединениями направлена на повышение эластичности лигниновой матрицы древесного волокна и упрощение набухания древесины в воде. Данный эффект достигается введением гидрофильных группировок в состав полимерных ММ лигнина, а так же, разрушение ММ лигнина на более короткие фрагменты. Так же, происходит удаление некоторой части лигнина из древесины (по механизмам, аналогичным химизму процесса варки древесины при получении целлюлозы).

   Предварительная химическая обработка щепы является отличительной чертой процессов получения ХТММ и ХММ. Из возможных реагентов используют только сульфит (Na2SO3) и бисульфит натрия (NaHSO3), так как, они сочетают приемлемый уровень экологической безопасности, невысокую себестоимость и высокую эффективность.

   Различают два вида химической обработки технологической щепы перед размолом: неглубокая химическая обработка и варка с растворами реагентов. Эти два вида обработки отличаются продолжительностью процесса, что определяет глубину обработки. В первом случае происходит лишь набухание древесины с проникновением варочного раствора в капилляры древесины, что сопровождается процессами сульфирования и деструкции лигнина между волокнами и с поверхности клеточной стенки некоторых фибрилл. Во втором случае варочный раствор проникает глубже, способствуя распаду волокон на фибриллы и микрофибриллы, что ускоряет последующее механическое разделение древесины на волокна.

   Выбор химических реагентов так же определяется их пассивностью по отношению к целлюлозе и восстановительной активностью к хромофорным группировкам компонентов лигнина. Восстановление хромофорных группировок необходимо для повышения белизны целлюлозы, химизм и технология этих процессов были кратко рассмотрены ранее.

   Отбеливающий эффект сульфита и гидросульфита натрия обеспечивают компенсацию снижения белизны волокнистого полуфабриката в результате негативных эффектов деструкции, конденсации, гидролиза и пр. процессов, сопровождающих нагревание древесины с щелочными реагентами. Это объясняет, почему белизна ХТММ и даже ХММ, как правило, не ниже, а иногда и выше, чем у других видов РДМ.

   Хвойные породы древесины содержат больше терпенов, которые относительно инертны к действию данных реагентов, и меньше полимерного лигнина, богатого ароматическими фенольными системами, чем лиственные породы древесины. Это обуславливает меньший расход реагентов и большую скорость протекания процессов в случае использования хвойной древесины.

   Более поверхностная неглубокая химическая обработка технологической щепы, включает лишь несколько минутное воздействие варочного раствора при температурах 60-120*С. В случае использования хвойных пород древесины (обычно сосна или ель), расход сульфита натрия составляет порядка 10-15 кг на тонну щепы, температура процесса 120-125*С. Потеря массы древесины при этом достигает 4 – 9%, главным образом, это обусловлено переходом фрагментов лигнина в растворимые в воде соединения, и их вымывание рабочим раствором.

   При обработке лиственных пород древесины расход сульфита натрия несколько меньше, всего около 4-5 кг на тонну щепы. При этом есть дополнительный расход щелочных реагентов (едкий натр (NaOH) или карбонат натрия (Na2CO3)) в количестве 10-15 кг на тонну щепы. Что обусловлено необходимостью омыления полимерных молекул лигнина до более мелких фрагментов. Температура процесса неглубокой химической обработки щепы лиственных пород древесины составляет 60 – 120*С, время обработки достигает 5 минут. Потеря массы технологической щепы лиственных пород древесины при химической обработке находится в пределах 5-12%. Данный параметр важен для оценки общего выхода продукции по исходному сырью и составлении материального баланса производства.

   Более глубокий и продолжительный процесс подготовки технологической щепы с использованием химических реагентов – варка щепы, занимает по времени до 10-70 минут для хвойных и лиственных пород древесины. При этом температура в обоих случаях составляет порядка 140-170*С (для лиственных пород нижний предел 130*С, что обусловлено более щелочной средой варочного раствора). Главное отличие процесса обработки хвойных пород древесины от лиственных пород, состоит в наличие дополнительных щелочных компонентов в случае лиственных пород.

   Варочный раствор для хвойных пород включает 120-180 кг сульфита натрия на тонну щепы. Раствор для щепы лиственных пород содержит 10-20 кг сульфита натрия и дополнительно 30-40 кг едкого натра на тонну технологической щепы. Потери древесины в процессе данного вида подготовки щепы, могут составлять 11±2% для хвойных пород древесины и 13±2% для лиственных пород.

   На этом мы закончили рассмотрение подготовки технологической щепы к рафинерной переработке. В следующий раз перейдем собственно к технологическим особенностям процесса получения древесной массы, и рассмотрению конструкций рафинеров.

Категория: Древесина и деревопереработка | Просмотров: 777 | Добавил: Chemadm | Теги: технологическая щепа, древесная масса, рафинерная масса, химия древесины | Рейтинг: 5.0/4
Всего комментариев: 1
0
1  
Ценный сведения по химии, они очень помогут разобраться в технологии производства!

Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]