автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.03, диссертация на тему:Модификация процесса сульфатной варки целлюлозы из древесины лиственницы маньжурской
Автореферат диссертации по теме "Модификация процесса сульфатной варки целлюлозы из древесины лиственницы маньжурской"
С/ЖГ-1ШГЕРЕ7РТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТШОЛОШЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РАСТШШЗЬО. ПОЛШНРСЭ
lía правах ругюпазя
m цзш> bsil
модаикдцш ПРИЩЗСД СУЛЬФАТНОЙ ваш цшюяозы КЗ ДРЕВКЖЫ ДКТБЕЯВД ЬШЯШСКОЙ
05.21.03 - технология и оборуховсжэ хамяескоа шрораЗогвз г . др0вес2нн{ mm ярепеоша
штшвм
дассортацая на сояскаваа ученой степени кандидата технических наук
Санкт-Петербург - 1394
Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном технологическом университете растительных полимеров.
Научный руководитель. - доктор технических наук, профессор ЕУТКО Ю.Г.
Официальные оппоненты - доктор технических наук, ст. науч. сотр. ЗОРИН И.Ф.
кандидат технических наук, доцект ЕЛЫНЦКАЯ З.П.
Ведущая организация - Л/0 'ПШРОБУМ
Защита состоится "У(>" 1994 г. В ( У часов
на заседании специализированного" совета Д 063.24.01 при Санкт-Петербургстал государственном технологическом университете растительных полимеров по адресу: 198095, Санкт-Петербург, ул. Ивана Черных, дом 4.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного технологического университета растительных полимеров.
Автореферат разослан.
Ученый секретарь ^ „ „
специализированного совета жии^^.л. швецов
ОНЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность теш. В 1380 г. в КНР принята правительственная программа развития целлшозно-бумаккок промышленности, согласно которой производство бумаги к 2000 г. доллно увеличиться вдвое благодаря модернизации оборудования и реконструкции предцриятай. Основные трудности будут омечаться в области обеспечения сырьем, охраны окружающей среды п энергоснабжения.
В связи с недостатком лесных ресурсов в целлшозно-бумаяной промышленности КНР (в большом количестве) применяется недревесное сырье. Страна западает первое место в мире по использований недрэвесного сцрья в производстве целлюлозы, бумаги и картона. Только около 20-30$ всех вырабатываемых волокнистых полуфабрикатов производится из древесного сырья, преимущественно.из древесины сосны. Таким образом, следует расширять сырьевую базу как недревесного, так и древесного сырья, в частности лиственницы, которая в настоящее время' используется в ограниченных количествах. Объясняется это • трудностью химической переработки древесины лиственницы на волокнистые полуфабрикаты и обусловлено рядом особенностей э3 физических свойств и химического состава.
В настоящее время из лиственницы в Китае производят только мешочную бумагу и картон. В связи с этим в Китае В восьмой пятилетке (1990-1995 гг.) принята программа научно-*исследовательских работ, направленных на расширение использования лиственницы в качестве сырья для ЦЕЛ. По этой причине изучение древесины лиственницы маньчжурской (которая довольно близко соответствует аналогичной лиственнице, произрастающей на севере КНР) и получение достоверных данных о показателях ■ качества сульфатной целлюлозы из" нее является весьма актуальным и позволит определить- нормы-расхода древесины и технико-экономические показатели для действующих и проектируемых предприятий 'целлюлозно-бумажной промышленности, а такто наметить пути рационального использования древесины лиственницы ''- для получения полуфабрикатов различного назначения.'
• - Цель е задачи работы. Целью настоящей работы является .сов&пдакствованле сульфатного способа производства, полуфабрикатов древесины лиственницы а разработка его цсдифика-
Щй для увеличения выхода к показателей механической прочности целлшозы с последующей её отбелкой для установления еозмоя-пости производства писчих л печатных видов бумаги. В соответствии с целью исследования в задачи работы входило:
1. Определить химический и углеводна! состав древесины лиственницы маньчжурской.
2. Исследовать влияние основных факторов на процесс сульфатной варки "древесины лиственница и установить оптимальные реззаы варки.
3. Изучить &Г.Ш1 ше добавки антрахинона на процесс делдг-нификацил к показатели получаемой целлшозы.
4. Исследовать процесс кадп^гар'.рованноД сульфатной варки древесины лиственницы.
С. Исследовать белимость лиственничной целлюлозы по различным схемам.
6. Определить углеводный соотаз небеленых к беленых целлюлоз, получекнкх различал: способами.
Научная ноглпнп. Впервые изучен химический я углеводный составы дровокшы листвкяшцн маньчжурской п показателя качества сульфатно:: целлдяозы из этой древесины. Разработан модифицированный способ сульфатной варки древесины лиственницы. Показано, что этим способом могло получить целлюлозу из древесины лиственницы с показателями, сравни,ил/л с традиционной целлюлозой из соски при одинаковой степени делпгнификацик. Изучено влияние антрахинона при традиционной и модифицированной сульаатаос варках древесины лиственницы на процесс делиг-ш:;Т;:кации и показатели получаемой целлшозы. Впервые исследована белимость целлюлозы из древесины лиственницы маньчжурской по современным схемам, полученной различными способами варки. Показано, что модифицированная целлюлоза из др- ■ :с;пш лиственницы отбеливается до высокой степени белизны и показатели беленой целлюлозы остаются на достаточно высоком уровне.
Практическая ценность работн.Пгюведенная работа актуальна как для России, так и для КНР, к позволяет расширить сырьевую базу обеих стран. Разработанные способы получения целлшозы могут быть осуществлены на любом предприятии, применяющем щелочной способ, без существенных изменений технологической схемы. Вследствие повышения выхода целлшозы совещается'расход древесины на её получение. Моднюишрованные
сульфатные способы варки древесины лиственницы позволяют получить высококачественную цоллтозу с пониженный содержанием лигнина; при последующей её отбелке до высокой степени белизны показатели беленой целлюлозы остаются на достаточно высоком уровне. Проведенная работа показала возмо:хность промышленного использования небеленой лиственничной целлюлозы для производства мешочной бумаги всех марок и беленой целлюлозы в композиции для производства писчих и печатных видов бумаги.
Апробация работы. По материалам диссертации сделаны доклады на 44-ой научно-технической конференции ЛГИ ЦЕП,Л. ,1992г.
' Публикации. По результатам-выполненных исследований опубликовано 4 научных труда.
Структура и обътт работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов, заключения, списка литературы. Содержание работы изложено на 142 стр. машинописного текста, включая 22 таблицы, 26 рисунков. Библиография содер-шт 152 наименования.
Основные положения, выносимые на задату:
1. Результаты химического и углеводного состава древесины лиственница маньчжурской.
2. Результаты сравнительного исследования сульфатной варки древесины лиственницы маньчжурской с предварительной экстракцией и без нее.
3. Влияние основных факторов на процесс сульфатной варки ^е-г весины лиственница маньчжурской при применении антрахинрра
.. и без его применения; установленные оптимшиьные релиш варки. - -
4. Результаты модификации сульфатной варки дре$з§иц$ лирт^3{|-ницы маньчжурской.-
5. Современные технологические режимы отбелку раднюзн из лиственницы маньчжурской о учеэдм здодащи дррпвооа и свойств целлюлозы.
КРАТКОЕ СОЖЖрШ. РАБОТЫ
. Во введении обосновываем актуальность исследования ж приведены положения, защшц!Щ}§ ^¡щэд, •
Во второй главе (аналитинвоуий рбз<эр) . проведен анализ современных представлений о древесине адсррекшщ как сырья для производства сульфатной целлюлозы и об особенностях
процесса сульфатной варки этой древесины и её возможных модификациях.
Третья главя (методическая часть) содержит ссылки на общепринятые методики, а тале методику проведения варок на специальной варочной установке и методику определения углеводного состава целлюлозы по Нйгпь'ц.
Экспериментальная часть (четвертая глава). В нервом разделе приведет результаты исследования влияния химического состава древесины лиственницы маньчлурской на сульфатную варку этой древесины с предварительной экстракцией черным щелоком и без экстракгеш.
Состав лиственницы маньчжурской исследован хроматогра-фичеоким методой. На рис Л приведена хроматограмма, показывающая углеводный состав древесины лиственницы. Анализ химического состава исследуемой древесины показал, что содержание водорастворимых веществ в ней составил 7,6?. .
Была поставлена задача - получить целлюлозу жесткостью 30-35 ед. числа Каппа, так как установлено, что для хвойных пород древесины самая высокая прочность для небеленой целлюлозы находится в пределах числа Каппа 28-35.
Сравнительные сульфатные варки древесины лиственницы .маньчжурской с предварительной экстракцией цепы черным щелоком и без её экстракции показали, что при одинаковом времени стоянки на конечной температуре были получены целлюлозы с практически одинаковыми выходом и жесткостью. При этом целлюлоза, полученная обычной сульфатной варкой без экотрак-ции, имела более высокие показатели механической прочности.
Предварительная экстракция способствовала увеличению • промежутка времена от начала варки до собственно варед на 50 мин, что связано с экстракцией водорастворимых веществ. Единственным преимуществом сульфатной варки с экотракцией в данном случае является сокращение расхода химикатов (на 1,5$). Зто преимущество не является существенным, с учетом' более высоких прочностных показателей при Еарке без экстракции, поэтому предварительную экстракцию при сульфатной варке древесины лиственницы маньчжурской проводить нецелесообразно.
, Второй, третий и четверти разделы экспериментальной части.посвящены исследованию влияния основных факторов на
Хроматограмма' углеводного состава древесины лиственницы маньчжурской
f
1 '
<1, 1
V к 'S lj Jl|i {.
/ V x:
Plto.l
процесс сульфатной варки древсзсвды лиственницы при примено-нm антрахинона и без его применения,
Изучение влияния судьфяднооти варочного раствора (от О до 30$) показало, что цри УВЗДЯВДШЙ степени сульфидности на 10% повышается выход цеддюлозц на 0,7-2,0% и совещается продолжительность цредород варки на 15-50 мин. С примененной АХ в количестве C,J$ « массе або.сух, древесины выход цаллэ-лозы увеличивается на 3,0-3,555, а время выдержки на конечной температуре уменьшается в 2-3 раза. При этом добавка АХ щя натронной варкэ значительно эффективнее, чем при сульфатной варке, - •
- При увеличении степени сульфидности щелока до 20$
происходят повышение показателя разрывной длины, который в дальнейшем снижается. Оптимальной величиной для показателей сопротивления раздиранию, продавливают и излому является степень сульфкдности 30$.
Изучение влияния конечной температуры варки показало, что при повышении температуры варки от 160°С до Г?5°С выход . целлюлозы незначительно уменьшается, особенно при варке с антрахиноном, но ускоряется процесо делигнлфикации. Так, применение АХ при температуре 170 и 175°С приводит к увеличению выхода целлюлозы на 2,2-2,5? при сокращении времени варки более чем в 2 раза, по сравнению с традиционным способом варка. Добавка АХ при поккоши конечной температуры варк: приводит к меньшему аспекту.
Повышение температуры до 170°С сопровождается некоторым ростом показателей сопротивления раздиранию, продавливанию -и излому, а дальнейшее повышение температуры приводит к.снижению этих показателей; показатель разрывной длины возрастает в исследованном интервале температур 160-175°С.
Изучение влияния расхода активной щелочи (с 15,0 до 22,5$) показало, что при увеличении расхода активной щелочи на. 2,5$ время варкч уменьшается на 5-25 мин, но таюхе уменьшается и выход целлшозн на 1,0-1,2$. С применением АХ в количестве 0,1$ от массы абс.сух. древесины время варки уменьшается в 2-3 раза, а выход целлюлозы увеличивается на 1,5-2,5$. При расходе активной щелочи 17,5$ показатели с о против-« лендя продавливали», раздиранию и излому тлеют максимальное значение, а величина показателя разрывной длины изменяется незначительно. При дальнейшем увеличении расхода активной щелочи механические показатели целлюлозы уменьшаются. Поэтому принят оптимальный расход активной щелочи 17,5$ от массы абс.сух. древесины. ■ .
С целью разработки технологического рехима варки сульфатной целлюлозы из лиственницы процесс варки изучался пето- ■ дом факторного планирования эксперимента. Полученные данные . практически совпали с результатами, полученными в экспериментальных варках на различных варочных установках. Б результате проведенной работы установлен оптимальный режим сульфатной варки древесины лиственницы маньчжурской: оульфадность 25$; конечная температура варки - 172°С; расход активной
щелочи - 17,5^.
В пятом разделе приведены результаты изучения модифицированной сульфатной варка" древесины лиственницы маньчжурской.
.Предложенный вше традиционный способ варки позволяет получить целлюлозу с относительно низким выходом и показателями механической прочности, по сравнения с целлюлозой других хвойных пород; при "углублении" степей: провара выход и показатели механической прочности целлшозы резко снизались. Применение добавок АХ способствует увеличению выхода к прочностных показателей целлюлозы, но к в ртом случае целлюлоза из лиственницы имеет более низкие показатели, чем целлюлоза других хвойных пород.
Большое значение для-повышения селективности делпггафи-кацки при модифицированной "углубленной" варке имеет обеспечение равномерности и содержания активной щелочи в варочном щелоке в процессе варки, которое достигается путем снижения концентрации эффективной щелочи на начальном этшз' пропитки и снижения концентрации лигнина в конце варки.
Добавку черного щелока целесообразно использовать только на определенном этапе варки, когда существует необходимость в хорошей пропитке целлшозы щелочью, и уменьшении количества свободных радикалов в клеточной стенке.. Затем в конце варки его следует удалить и использовать целок с низкой концентрацией растворенного лигнина, но с достаточно высоким содержанием щелочи, что позволит избеиать переосавдения фе-чольных компонентов лигшка на волокна целлшозы в заключительной стадии Барки. Результаты опытов приведены в табл.1.'
Показано, что при модифицированной сульфатной варка и одинаковых условиях получена более мягкая целлюлоза щи повышении выхода целлшозы на 1,45?, увеличения показателей разрывной длины и сопротивления излому, по сравнению с традиционной сульфатной варкой*
Добавка АХ цри модифицированной сульфатной.варке дана при значительном понижении жесткости целлюлозы позволяет повысить показатели сопротивления раздиранию, продавливанив и излому; при" этом уменьшается лишь- показатель разрывной длины, который все ке остается на достаточно высоком уровне. Выход делдАяозн такясе несколько повышается. -
Таблица I
Результаты традиционных и модифицированных сульфатных варок древесины лиственницы с добавкой АХ и без его добавки
Показателя целлюлозы
Без АХ
АХ
традицион- модифици- традицион-* модифици-ный способ рованный нш способ рованный способ способ
Жесткость, ед.Каппа 32 29 35 29
Выход, % 43,2 . 44,6. 46.0 46,7
Разсывная длина,м 8710 8830 10880 9000 Сопротивление:
раздиранию, мН 1480 1470 1280 1440
продавливали», кПа 460 460 465 475 ■.
излому, ч.д.п. . 1985 2155 1575 1840
В шестом разделе показаны результаты сравнительного исследования традиционных и модифицированных сульфатных варок древесины лиственницы и сосны.
Для сравнения в табл.2 приведены результаты исследований свойств целлюлозы, полученной традиционным н модифицированным способами из древесина лиственницы при идентичных условиях и режимах, как и для целлюлозы из древесины сосны.
Таблица 2
Результаты сульфатных варок древесины сосны и лиственниц^
Показатели ' целлюлозы
Традиционная варка .__
Модифицированная __варка__
сосны лиственницы сосны лиственницы
Стоянка на конечной-температуре, мин. ' Жесткость, ед.Каппа Выход, %
Разрывная длина, м Показатели соцро-. . тивления: раздиранию, мН нродавливаншо, кПа излому, ч.д.п.
Приведенные данные свидетельствуй о том, что сульфатная варка лиственницы в известной степени'подобна варке сосны (при содержании водорастворимых веществ.ниже 15$). Однако особенности химического qooтaвa и анатомического • странна.'дредесины лиственницы приводят.к сшиению выхода
50 45 50 45
28 32 21 29
45,8 11000 ' 43,2 8710 45,2 11300 44,6 88&)
■' 1100 1360 1095 1330
730 460 ■720 469
.2300 1985 2700 2155
целлюлозы и обусловливают несколько более низ га о показатели механической прочности сульфатной, лиственничной целлюлозы, по сравнении с сосновой целлюлозой, за исключением показателя сопротивления раздирающ, которое у лиственничной целлюлозы значительно выше. Из сравнения показателей лиственничное целлюлозы, полученной модифицированным способом, с сосновой целлюлозой, полученной традиционным способом, мояно ошетить,что при почти одинаковой жесткости показатели' выхода целлюлозы из древесины лиственницы и сопротивления излому приблизились к соответствующим показателям сосновой целлюлозы. ■
Модифицированный способ при одинаковых условиях позволяет провести "углубленную" делигакфикадию и получить целлюлозу с низким содержанием остаточного липаяа и сохранением выхода и прочности как сосковой, так и лиственничной целлю- . лозы.
■ Седьмой раздел посвящен отбелке сульфатной лиственничной целлюлозы, полученной различными способами варки.
Показано, что модифицированным сульфатным способом варки , моано получить высококачественную лиственничную белимую целлюлозу.
Для получения сульфатной целлюлозы с высокой степенью белизны, предназначенной для печатных и писчих видов бумаги, применяет многоступенчатые комбинированные схемы отбелки. Наиболее распространено сочетание хлорирования, щелочной обработки и отбелки гипохлоритом с целью возможно более полного удаления остаточного лигнина в целлюлозе с последующей добелкой двуокисью хлора (в одну или две ступени), или перекисью водорода (вместо второй ступени отбелки двуокисью хлора).
Полученная таким образом беленая целлюлоза обладает достаточно высокими показателями прочности, однако очистка сточных вод, в особенности от ступени хлорирования, весьма сложна и затруднительна. Поэтому частичная ила полная замена хлора кислородсодержащими отбеливающими реагентами в схеме ' многоступенчатой отбелки "позволяет, сохраняя показатели качества целлюлозы на высоком уровне, снизить токсичность и цветность стоков. Небеленые сульфатные целлюлозы -из древесины листвйнеяцы, полученные различными способами варки, били-подвергнуты отбелке по классической схеме ДД-Щ/О-Г-Д-Щ-Д-К .
И по схемам КЦО-03-Лд-Д-П-К, КК10-03-ПД-03-П-К.
В табл.3 приведены результаты отбелки целлюлозы по схеме ДДЧЦ/О-Г-Д-Щ-Д-К.
Таблица 3
Результаты отбелки целлюлозы, полученной различными способа;,'л варки
Без АХ
С АХ
Показатели
трздицион- ыодифщи- традицион- модийици-.. ннй рованный. ный ' рованный
, способ способ способ способ
Жесткость,ед.Каппа Общий расход активного хлора, кг/т Расход хлора при ■ хлорировании,кг/т. Показатели целлюлозы после отбелки: белизна. $ выход, %
разрывная длина,м сопротивление: раздиранию, мН продавливаиию, кПа
излому, ч.д.п. Сброс хлороргшшче-ских соединений ДОС), кг/т
■ 32124,5 59,8
86,5 91,0 7300
750
330 900
29, 111,6 58,2
85,0 92.0 8500
780
320 1100
4,96 4,67
35. 129,5 62,2
86,2 92*0 8ХбО
800 ■
Э70 1000
5,13
29 103,9 53,2
86,5 93.0 8800
780
340 1100
4,34
При получении после отбелки равной степени белизны цел-лэдозы, полуфабрикаты, полученные модифицированными сульфат-•ными способа!.® варок с применением АХ и без него, требуют на отбелку соответственно на 16,5$ и на 10,4$ меньшего расхода активного" хлора, чем на отбелку обычной сульфатной целлюлозы при прочих равных условиях. Это соответствующим образом сказывается на концентрации загрязнений в отбельных стоках. ■Сброс хлор'органических соединений (ХОС) при варках модифицированными способами с 'применением АХ и без него снижается на 12,5 и 5,8$, в то ке время в процессе отбелки показатели механической" прочности целлюлозы модифицированных варок снижаются незначительно - з среднем на 3-4$ (против 8-12$ для сульфатной сосновой целлюлозы), выход целлюлозы после отбелки на 2,0 и 1,^0$ вниз. ',"■'.
' Приведенные данные показывате, что'добавление АХ при
модифицированной варке древесины лиственницы способствует ускорению делигнификации и повышению белизны целлюлозы з процессе отбелки, в то врояк'как добазлеже ЛХ при обнчкой варке, кроме поадпюпкя показателей прочности цсллиюзн, не оказало такого эффекта на прсцссс отбелил и потребовалось несколько большее количество активного хлора.
Результаты отбелки целлюлозы по схеме КИ,0-03-П„-Д-П-К
приведены в табл.4. А
Таблица 4
Результаты отбелки цэллюлозц, полученной различными способами ватки
показатели
5эз АХ с АХ
градационны; способ ксдпйяцк-1 рованный способ традиционный способ модифицированный способ
32 29 35 2Э
25,3 25,3 31,6 26,3
83,8 87,0 5500 83,0 90,0 6000 83,6 89,0 6200 85,7 91,0 7000
ОСЛО ООО 300 230 150 500 230 200 500 240 300
• 0,37 0,37 0,44 0,37
Жесткость,ед. .числа Кгшпа
Расход активного хлора, кг/т Показатели целлюлозы после отбели;: белизна, % выход, % Разрывная длина, м Показатели сопоставления: ваздптсанлю, мН гоодавлкваншэ, кПа излому, ч.д.п. Сброс хлорорганических соединении (ХОС),кг/т О,
Видно, что по этой схеме расход активного хлора на отбелку снизился в 4-5 раз и получена целлюлоза с относительно высокой степенью белизны, Однако выход н показатели механической прочности целлюлозы; особенно сопротивление излому, значительно снизились. Показана хорошая белимость целлюлозы модифицированной варки с применением АХ при более высоких показателях -выхода п механической прочности.
В табл.5 приведены результаты отбелки целлюлозы по схеме Щ}-03-Пд-03 -П-К. -
В процессе отбелки по этой схеме полностью исключен хлор. После отбелки,:при равной степени белизны всех образцов' целлюлозы, -показатели механической прочности целлюлозы, полу-' ченной модифицированной сульфатной варкой с применением АХ,
Таблица 5
Результаты отбелки целлюлозы, полученной различными опособами варки
Показатели
Без АХ С АХ
тради- ыодифкда-ционный рованный способ способ тради- " даонный способ моди&щи-° рованный способ
32 29 35 . 29
86,2 88,0 6500 85,5 91*0 67б0 85,8 эо'о '70б0 86,2 92.0 8100
. 5 СЮ 230 500 500 230 - 600 600 250 600 600 310 700
2есткость, ед.Каппа Показатели целлюлозы после отбелки: белизна. % • выход, % Разрывная длина-, м Сопротивление: . раздиранию, мН продавливанш, кПа . излому, Ч.Д.П. ;
ч ,
кроме соцроштдекия'излому и раздиранию, уменьшаются незначительно и остаются на достаточно высоком уровне при более высоких степени белизны и выходе. Выход и прочностные показатели целлюлозы обычной сульфатной варки резко снижались.
Сравнение экспериментальных данных свидетельствует о том, что лучшие результаты цри отбелке получены для целлюлозы, выработанной модифицированным сульфатным способом варки с применением АХ,, по всем исследованным схемам отбелки. Беленая целлюлоза модифицированной варю: о применением АХ имеет более высокую степень белизны и более высокие показатели выхода и механической прочности при более низких расходах отбеливающих;реагентов и меньшем сбросе ХОС.
Бее. небеленые и беленые целлюлозы из древесины лиственницы машдаурской исследованы на их углеводный состав хроматоцрафическим методом. Показано, что за счет большей сохранности гемицеллюлоз выход целлюлозы и её прочностные свойства при модифицированных варках повышаются.
; ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ .
I. Исследован химический состав древесины лиственницы маньчжурской: целлшоза - 44,5$, лигнин - 27,8$, пентозаны - 11,3$, смолы и -жкры'.^ 3',5/5, водорастворимые вещества -7/$,' зола.,-- <3 , 355?. .' ' • ' *
2. Изучено влияние основных факторов на процесс сульфатной варки древесины лиственницы и её результаты. В итоге проведенных исследований установлен оптимальный ре;шм "сульфатной варю: древесины лиственницы маньчжурской: расход активной щелочи - 17,5/3 от массы абс.сух. древесины; суль- ' фидность - 25/5; коночная температура варки - 172°С; зромя подъёма температуры до 172°С - 130 млн;.продолжительность стоянки для варки с добавкой АХ -'20 мин; без АХ - 45 мин. при получета! целлюлозы жесткостью 30-35 ед.числа Каппа.
3. Изучено влияние АХ на процесс сульфатной варки древесины лиственницы и её результаты; при этом установлено, что добавка АХ в количестве 0,1/! от массы абс.сух. древесины сокращает длительность вьщернгс; при конечной температуре
в 2-2,5 раза и расход активной щелочп на 5,0-10;,С^ относительных; повышает выход целлюлозы на 2-3/3 и 'её прочностные показатели. '
4. Проведено сравнительное исследование сульфатной варки древесины лиственница с предварительной ез экстракцией чср!шг.1 щелоком и без экстракции. Результаты экспериментов показали, что при содержании" в лиственнице водорастворимых веществ 7,б£, нецелесообразно цроведегае предварительной экстракции,
5. Сравнительное исследование сульфатной варки древесины лиственницы и сосны показало, что процесс варки лиственницы несколько затруднен по сравнению с варкой сосны и получаемая целлюлоза тлеет относительно более низкие показатели механической' прочности и выхода, чем целлюлоза из сосны цри равных их жесткоетлх. .•
6.- Разработаны модифицированные способы сульфатной варки древесины лиственницы маньчжурской, позволяющие получить целлюлозу с пониженным содержанием лигнина при повышении её выхода и показателей механической прочности, по сравнению с традиционной сульфатной варкой. .
7. Исследована белимрсть лиственничной'целлюлозы при различных режимах варки.- Показано, что при отбелке целлюлозы, полученной модифицированными способами, до равной степени бе-лизёы сокращается расход отбеливающих реагентов и', особенно, хлора цри незначительном понижении показателей механической прочности, по сравнению о традиционной целлюлозой. Это позво-
ляет значительно уменьшить количество загрязнений в отбельных стоках. Осуществлена отбелка целлюлозы,.полученной модифицированными способами, по экологически чистой'схеме без применения хлорсодернадкх соединений до высокой степени белизны при сохранении её мзханичесгой прочности. Добапка АХ при варке способствует улучшению белимосги и прочности беленой целлюлозы.
о. Повышение выхода целлюлозы и её прочностных свойств . при модифицированных варках объясняется, как показали хрома-тографлческиб анализы целлюлозы, большей сохранностью геми-целлгадоз. Беленые целлюлозы в композиции могут быть использо-вшш для различных видов пкечей и печатной бумаги.
9. По предварите, ь.чому расчету себестоимости лиственничных целлшоз, полученных традиционным и кодифицированным способами варки, можно ожидать годового экономического эффекта 2I33C0 тис.рублей, при выработке 150 тыс.т целлюлозы в год (в цепах мая I9S3 г.).
Себестоимость модифицированной целлюлозы, отбеленной по классической и экологически чистой схемам, кисе соответственно на 6,7 и 8,0$, по сравнению с беленой традиционной целлюлозой. Ожидаемый ориентировочный годовой эффект составит' соответственно 385350 тыс.руб. и 473550 тыс.руб.,при выработке 150 тыс.т целлюлозы в год (в ценах мая 1993 г.).
Основное содержание диссертации изложено в работах: I.. Пу Цзюнь Векь, Бутко Ю.Г> Исследование сульфатной варки лиственницы маньчжурской с добавками антрахинона.// Изв. вузов. Лесной журнал. - 1993. - Ja I. - с.96-99.
2. Пу Цзюнь Вонь, Бутко Ю.Г. Влияние антрахинона на расход активной щелочи при сульфатной варке древесины лиственницы маньчжурской.// Изв.вузов. Лесной журнал. - 1993. - & 4.
- е.72-75.
3. Пу Цзюнь Венъ, Бутко; Ю.Г. Модификация сульфатной варки древесины лиственницы маньчжурской.// Деп; в ВИНИТИ цел-, люлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности России. К.07.93, К 20I7-B93. - ■
•4. Пу Цзшньа Вень, Еутко Ю.Г. Отбелка сульфатной целлюлозы из древесины лиственницы'мап>ЧАурс:юй.// Деп. в ВИНИТИ целлю-. лрзно-бумажвой к деревообрабаипаицбй промы тленности Тополи*'I3.D9.93, J6. 'i4I2-?9S. ■"......
-
Похожие работы
- Отбелка и облагораживание предгидролизной целлюлозы из лиственных пород древесины
- Модифицированная сульфатная варка древесины лиственницы с получением целлюлозы улучшенного качества и кверцетина
- Влияние экстрактивных веществ на биостойкость древесины лиственницы сибирской
- Получение и свойства пероксидной целлюлозы для химической переработки
- Щелочная делигнификация древесины карибской сосны в присутствии соединений алюминия