Вы вошли как ГостьПриветствую Вас, Гость
Главная » 2015 » Август » 3 » Отбелка древесной массы.
20:08
Отбелка древесной массы.

     Ранее мы достаточно подробно остановились на процессах отбелки целлюлозы и лишь поверхностно упомянули о древесной массе. При этом, широкое использование древесной массы для экономии целлюлозы высокого качества, а так же, проблемы, которые при этом возникают, вызывают необходимость обратить пристальное внимание на особенности отбелки древесной массы различных марок и сортов.
    В отличие от целлюлоз, получаемых химическим удалением лигнина из структуры древесины, древесная масса содержит весь исходный лигнин или большую его часть (рафинерный размол древесины с использованием химических реагентов способствует удалению части лигнина). Кроме того, древесная масса имеет очень сильно развитую поверхность, что приводит к меньшей белизне древесной массы по сравнению с целлюлозами и увеличивает влияние белизны древесной массы на белизну полученной бумаги. Развитая поверхность древесной массы является следствием длительного интенсивного воздействия механических нагрузок при размоле древесины.
    Лигнин представляет собой полимер, изобилующий ароматическими кольцами и связанными с ними заместителями, большая часть заместителей являются хромофорами (в тех или иных сочетаниях). Старение полимерного каркаса лигнина приводит к образованию новых хромофоров, главным образом, желтой области спектра. Поэтому страницы старых книг со временем желтеют.
    Главные преимущества древесной массы связаны с хорошим выходом полуфабриката из древесного сырья и сравнительно невысокой себестоимостью древесной массы по сравнению с целлюлозами. Одним из главных недостатков древесной массы (наравне с низкими прочностными характеристиками полученной бумаги), является малая белизна. На практике, наибольшая достижимая белизна древесной массы без отбелки всего около 60-65 единиц по шкале сульфата бария (белая соль, принята за 100% белизну бумаги). Большое количество лигнина и его высокая химическая активность, приводят к сложностям отбелки древесной массы по сравнению с целлюлозой (в которой до 8-15 раз меньше лигнина). Максимальная, достижимая на практике белизна древесной массы обычно не превышает 76-80 единиц.
    Исходная белизна полученной древесной массы зависит от ряда факторов. Главным фактором является порода древесины. Наилучшие результаты получаются при использовании еловой древесины (до 65 единиц), незначительно хуже при использовании осины (63-65 единиц), почти на том же уровне древесина тополя (62-64 единиц). Древесина сосны дает заметно худшую белизну (порядка 50 единиц). Самая низкая белизна, среди сибирских пород древесины, у древесной массы из березовой древесины, всего лишь около 45% (при термомеханическом размоле). Это связано с содержанием и реакционной способностью подвижной фракции лигнина, а так же, содержанием дубильных веществ, экстрактивных веществ, молекулярно-массовым распределением полимерного каркаса лигнина и др. особенностями. Данная ситуация требует выращивания деревьев каждого вида отдельно, а для выработки волокнистых полуфабрикатов использовать преимущественно еловую древесину. Благо, данное дерево растет быстро, занимает мало места, дает ровный ствол и мало чем болеет. Березовая древесина представляет большой интерес для пиролизной переработки древесины.
    Вне зависимости от соотношения по массе и используемых пород древесины, совместный размол всегда дает меньшую белизну получаемой древесной массы, чем размол по отдельности. Что лишний раз подтверждает рациональность посадок только одной породы древесины на площадях, предназначенных для ЦБК.
    Применение молодой древесины, древесины, выросшей в сырых местах, а так же, при недостатке солнечного света, дает несколько более низкую белизну. Это связано, в первую очередь, с содержанием экстрактивных веществ, выполняющих в дереве защитные, транспортные функции, роль антифризов и др. Каждые дополнительные 0,1% экстрактивных веществ, содержащиеся в воздушно сухой древесине, снижают белизну полученной ДДМ в среднем на 3,5%. Избежать этого негативного явления можно использованием предварительной экстракции органическими растворителями. Это позволит не только повысить белизну получаемых полуфабрикатов, но и выделить ценные соединения ряда терпенов, лупенов, фенолов и многое другое.
    Срок переработки древесины так же играет важную роль. Длительное хранение древесины на бирже (огороженная площадка на ЦБП, предназначенная для хранения запаса стволовой древесины) способствует пересыханию древесины. Пересыхание вызывает сужение капилляров в структуре древесины, а так же, конденсацию экстрактивных веществ с полимерной матрицей и между собой. Каждый месяц хранения древесины под навесом способствует снижению белизны полученной РДМ в среднем на 2% от возможной величины.
    В отличие от лесопилок, где древесину часто длительно просушивают перед распилкой, ЦБК лучше работать на свежесрубленной древесине, что очень удобно в плане производительности, но требует четкого руководства и своевременных поставок всего необходимого сырья. Длительное хранение древесины в сыром виде способствует развитию вредителей, гнилей, бактерий и пр., что еще быстрее снижает белизну и качество получаемых полуфабрикатов.
    Белизна древесной массы сильно зависит от методики получения. Белизна снижается в следующем ряду: ДДМ>РДМ>ТММ, что связано, в первую очередь, с температурой размола. Разница в данном ряду составляет примерно 2-3 единицы между соседними позициями. Чем выше температура, тем легче разделить волокна древесины, но, тем больше протекает побочных химических реакций деструкции и конденсации, что приводит к снижению белизны древесной массы.
    Количество и тип используемых химических реагентов, так же влияют на белизну получаемой древесной массы. Применение сульфитов натрия и калия способствует удалению лигнина, особенно олигомерного, что повышает белизну полуфабриката. Так, добавление на стадии предварительной подготовки щепы (пропитки и пропарке) всего 2% (от массы абсолютно сухой древесины) сульфита натрия при изготовлении еловой ХТММ, белизна полуфабриката повышается на 3 единицы. Дополнительные количества сульфита дают меньший эффект, на практике не рационально использовать более 5% сульфита натрия.
    Применение гидроксидов натрия и калия, напротив, снижает белизну из-за деструкции полимерной фракции лигнина и реакций с функциональными группами всех компонентов лигнина. Особенно этот эффект заметен для древесины лиственных пород, осины и березы.
Также мы рассмотрим различные реагенты для отбелки волокнистых полуфабрикатов и технологию их раздельного и совместного применения.

Категория: Древесина и деревопереработка | Просмотров: 978 | Добавил: Chemadm | Теги: волокнистые полуфабрикаты, древесная масса, отбелка целлюлозы | Рейтинг: 5.0/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]