Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2013 » Октябрь » 3 » Облагораживание целлюлозы
17:02
Облагораживание целлюлозы

Техническая целлюлоза после варки содержит макромолекулы различной длинны, то есть, имеет широкое молекулярно-массовое распределение. Это негативно сказывается на физико-механических свойствах полученных из таких целлюлоз материалов. Так как, ММ небольшой длины приводят к ломкости и низкой эластичности материала.

Для выравнивания средней длинны ММ в целлюлозе используют специальную очистку от коротких ММ. Очистка основана на промывке целлюлозы горячим раствором концентрированной щелочи. Чем короче ММ целлюлозы, тем легче она сольватируется в растворе щелочи, и тем быстрее растворяется в ней. ММ с длинной менее 250 звеньев сравнительно легко растворяются в щелочах концентрацией 17-18% при температуре, несколько выше комнатной.

В технической целлюлозе после варки содержится около 86-88% массовых фракций с длинной ММ значительно выше 250 звеньев, это, так называемая, α-целлюлоза. Она имеет хорошие физико-механические параметры и подходит для изготовления высококачественных волокнистых материалов и бумаги. Длинна ММ 200-250 звеньев характерна для β-целлюлозы, она имеет более низкие характеристики. Целлюлоза с длинной ММ значительно нижа 200 элементарных звеньев (остатков β-глюкозы) имеет низкие характеристики и пригодна лишь для некоторых видов химической и биохимической переработки.

Для производства бумаги и картона большинства сортов вполне подходит белена целлюлоза с содержанием α-целлюлозы более 85%. Для производства высококачественных сортов бумаги используется целлюлоза из хлопкового волокна (ветошь), ее используют для изготовления денежной и других сортов специальных бумаг. Для химической переработки в эфиры целлюлозы, которые должны сохранять свои физико-механические свойства в широком интервале температур и концентраций пластифицирующих добавок, используют целлюлозу с содержанием α-фракции не менее 92%.

Для технических волокон, используемых в машиностроении (корд автомобильных покрышек, армирование ремней передач, полиэфирное волокно для высокопрочных тканей и пр.) используется целлюлоза с содержанием α-фракции не менее 96%.

Для удовлетворения этих потребностей, а также, для удаления остаточных примесей, используется процедура облагораживания целлюлозы. Фактически, это промывка целлюлозы в щелочном растворе при достаточно жестких условиях. В ходе этого процесса, из волокна удаляется до 3-6% гемицеллюлоз, 0,5-1,3% лигнина, 0,5-1,0% смол и восков. После облагораживания химическая чистота целлюлозы достигает 99,0-99,8%, что благоприятно сказывается на ее химической переработке (в основном, получение эфиров).

В зависимости от технологических особенностей производства, требуемой удельной производительности и желательного уровня прочностных свойств продукта, использует два метода облагораживания: холодный и горячий. Холодный метод более быстрый (30-50 минут), но, он ведется в более крепкой щелочи (9-12% раствор, при 18-20оС). Концентрация целлюлозной массы в растворе около 15%. Это вызывает некоторое повреждение ММ целлюлозы и приводит к большому количеству щелочных стоков. Горячий метод проводится при температуре 95-130оС и концентрации щелочи 0,5-2,0% едкого натра. Длительность процесса составляет 2-3 часа, концентрация целлюлозы 8-10%. Этот метод способствует более равномерному удалению примесей и низкомолекулярных фракций целлюлозы. Стоки после облагораживания могут быть использованы для приготовления варочных растворов для варки целлюлозы из технической щепы и других материалов.

Наибольшее применение нашел горячий метод, его совмещают с отбелкой целлюлозы, проводя облагораживание вместо одной из стадий щелочения целлюлозы. Это благоприятно сказывается на равномерности и избирательности удаления примесей из волокна. Стадия облагораживания целлюлозы является наиболее затратной стадией в плане сырья, так как, при облагораживании теряется до 80% всех потерь целлюлозы в процессе производства целлюлозного волокна. Это составляет до 22-25% потерь от всей массы перерабатываемой целлюлозы. Общие потери целлюлозы на всех других стадиях составляют около 5-8% от массы исходной целлюлозы. С технологическими тонкостями процессов отбелки и облагораживания целлюлозы мы познакомимся в следующий раз.

Категория: Древесина и деревопереработка | Просмотров: 1460 | Добавил: Chemadm | Теги: эфиры целлюлозы, качество целлюлозы, очистка целлюлозы | Рейтинг: 4.8/23
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]