Бумага

Целлюлоза или химические древесные массы


До начала химической обработки древесины с целью извлечения из нее целлюлозы, бревно следует тщательно окорить и затем измельчить в соответствующих механизмах (дробильных машинах - дефибрехах), чтобы получить фрагменты древесины (щепу) толщиной несколько миллиметров и длиной стороны несколько сантиметров, при этом насколько возможно более однородные по размерам.

Химическая обработка щепы обычно выполняется в автоклавах (которые неправильно называют бойлерами), где древесина или растительная масса обрабатывается при высокой температуре (от 130 до 180° С, в зависимости от выбранного процесса) и под давлением (от 4 до 8 атмосфер) с реактивом в виде концентрированного водного раствора щелока.

Схема установки для выделения целлюлозы

Автоклав ведет себя, как огромная кастрюля-скороварка, так как он позволяет достичь высокой температуры таким образом, чтобы жидкость не кипела и не было утечки пара. После "варки " жидкую массу переносят на промывочные фильтры, где волокнистая масса отделяется от обедненного щелока; затем на соответствующих виброситах удаляются сучки, непроваренная щепа и другие примеси.

Истощенный щелок ("черный щелок") и твердые отходы подвергаются различной обработке с целью регенерации; а волокнистая масса (целлюлоза) после длительной очистки проходит операцию отбелки, чтобы удалить ее темный цвет; об этой операции будет рассказано позже.

Наконец, целлюлозу в виде водной суспензии можно без дальнейшей обработки употребить для производства бумаги, если бумагоделательная фабрика примыкает к целлюлозной; в противном случае ( и это бывает чаще всего) проводят дегидратацию, то есть осушение, либо дренирование на ткани ( операцию, сходную с получением бумаги в машине непрерывного действия) и осушение целлюлозного листа, либо в вакууме, с устранением воды путем выпаривания (процесс называется Flash drying - Скоростное осушение)

Теперь подробно изложим два самых часто употребляющихся химических процесса выделения целлюлозы из древесины.

Сульфатный процесс

Это щелочной процесс, где щелок содержит гидроокись натрия (NaOH) и сульфид натрия (Na,S), а также небольшое количество сульфата натрия (Na2S04) и карбоната натрия (Na,C03). К белому щелоку добавляют небольшое количество черного щелока, высвободившегося от предыдущих процессов обжига, который катализирует разрушение инкрустирующих веществ.

Эта обработка несколько ухудшает качество целлюлозы, из которой можно получить более прочные сорта бумаги для различных нужд, в зависимости от того, получена ли она из древесины хвойных пород, лиственных или же однолетних растений. Небеленная целлюлоза хвойных пород используется для получения прочной оберточной бумаги - крафт-бумаги.

Беленная целлюлоза хвойных пород также используется для высокопрочной бумаги, полукартона и т.п.; а в смеси с сульфитной целлюлозой, для получения писчей и печатной бумаги.

Менее прочная сульфатная целлюлоза лиственных пород используется для печатной бумаги, салфеток, промокательной бумаги и т.п.

Процесс с бисульфитом кальция

В этом процессе (обычно называемом "сульфитным процессом") в качестве щелока используется гидросульфит кальция или раствор бисульфита кальция Ga(HSO), и серного ангидрида (S02).

В этом процессе также нужно различать по свойствам и применению сырую, полубеленную и беленную целлюлозу, а по происхождению - целлюлозу хвойных и лиственных пород. Кроме того, условия варки (продолжительность, температура и т.д.) существенно влияют на конечные характеристики целлюлозы.

Ограничиваясь рассмотрением только беленной целлюлозы, следует сказать, что целлюлоза хвойных пород пригодна для печатной бумаги, бумаги для пишущих машин, бумаги для писем, ценных бумаг, веленевой бумаги и т.д.; целлюлоза лиственных пород используется почти всегда вместе с целлюлозой хвойных для придания однородности структуры, «безоблачного» просвета и очень гладкой поверхности.

MaxBooks.Ru 2007-2017