автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.03, диссертация на тему:Влияние качества щепы на величину и вариацию характеристик сульфатной целлюлозы

На правах рукописи

ИВАНОВ Константин Александрович

ВЛИЯНИЕ КАЧЕСТВА ЩЕПЫ НА ВЕЛИЧИНУ И ВАРИАЦИЮ ХАРАКТЕРИСТИК СУЛЬФАТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

05.21.03 - Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 о ДЕК 2009

Архангельск 2009

003488046

Работа выполнена на кафедре технологии целлюлозно-бумажного производства Архангельского государственного технического

университета

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор,

заслуженный деятель науки РФ Комаров Валерий Иванович Научный консультант - кандидат технических наук

Севастьянова Юлия Вениаминовна

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Новожилов Евгений Всеволодович кандидат технических наук Шергин Андрей Евгеньевич

Ведущая организация - ЗАО «Гипробум-Пеуру»

(г. Санкт-Петербург)

Защита состоится 17 декабря 2009 года в 13 — часов на заседании диссертационного совета Д 212.008.02 в Архангельском государственном техническом университете по адресу: 163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Архангельского государственного технического университета.

Автореферат разослан_ноября 2009 года.

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент ¿Ъ^еЛ^ Т.Э. Скребец

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время мировая целлюлозно-бумажная промышленность развивается в направлении создания экологически безопасных технологических процессов и улучшения качества выпускаемой продукции. Важнейшую роль при этом играет начальная стадия процесса производства целлюлозы - подготовка древесины. Поступающее на комбинат древесное сырье отличается разнообразием, а древесно-подготовительное производство предназначено для того, чтобы минимизировать существующие вариации и интегрировать материал ь основной процесс.

Проблемы приготовления щепы для производства целлюлозы привлекают большое внимание производственников и исследователей, поскольку качество сырья оказывает основное влияние на режим варки целлюлозы, ее выход, количество отходов сортирования, прочностные свойства полуфабриката и, в конечном итоге, на себестоимость продукции. Доля древесного сырья в себестоимости целлюлозы составляет не менее 50 %, поэтому проведение комплексного исследования влияния качества щепы на свойства полуфабрикатов является весьма актуальным.

На большинстве целлюлозно-бумажных предприятий действующие дре-весно-биржевые производства имеют срок эксплуатации около 40 лет, а отдельные комбинаты вообще не имеют в своем составе полноценного производства щепы, которое бы отвечало требованиям современной технологии. К таким предприятиям относится ОАО «Соломбальский ЦБК», обеспечение сырьем которого полностью складывалось из поставок привозной щепы от лесопильных заводов области. Спад в лесопромышленном комплексе в начале 1990-х гг. привел к сокращению объемов выпуска продукции на предприятии. В данный момент на крупных российских предприятиях разрабатываются и реализуются проекты по строительству новых древесно-биржевых производств.

К настоящему времени предложена новая конструкция рубительных машин типа «ННС2», которая, по данным разработчиков, обеспечивает лучшее качество щепы. Вместе с тем в литературе не представлены в достаточном объеме данные по влиянию качественных характеристик щепы от машин нового поколения, в том числе «НН(3», на варочный процесс, фундаментальные, деформационные и прочностные характеристики целлюлозы.

Все вышеизложенное свидетельствует о необходимости проведения исследований, направленных на оценку качества щепы, получаемой на новых машинах, и сравнения этих качественных характеристик с качеством щепы, получаемой на машинах, которые традиционно используются на российских предприятиях.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей диссертационной работы является комплексное исследование влияния качества щепы, получаемой на различных рубительных машинах, на варочный процесс, фундаментальные свойства волокна, деформационные и прочностные характеристики целлюлозы.

Для достижения данной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Исследование качественных показателей хвойной щепы от базовой для российских предприятий рубительной машины «Норман» и машины нового поколения «НН(3».

2. Исследование влияния фракционного состава щепы от рубительных машин «Норман» и «HHQ» на процесс сульфатной варки и качественные показатели хвойной целлюлозы в зависимости от изменяющихся условий варки.

3. Сравнительный анализ физико-механических характеристик образцов целлюлозы, полученных из щепы от машин старого и нового поколения.

4. Количественная оценка влияния фракционного состава щепы, полученной при использовании методик ГОСТ 15815-83 и SCAN-CM 40:01, на характеристики целлюлозы.

5. Разработка на основе результатов эксперимента рекомендаций и технико-экономического обоснования организации современного древесно-подготовительного производства.

Научная новизна. Установлены закономерности влияния качества щепы от рубительной машины нового поколения «HHQ» на процесс сульфатной варки и качественные характеристики хвойной и лиственной целлюлозы. Показано, что целлюлоза, полученная при варке щепы от машины «HHQ», имеет большую длину волокна и более высокую прочность волокна.

Доказано, что методика определения фракционного состава щепы SCAN-CM 40:01, позволяющая контролировать содержание «толстой» фракции, является предпочтительной для оценки качества щепы и оптимизации режима работы рубительной машины.

Практическая ценность. Усовершенствован режим сульфатной варки с использованием щепы, полученной на рубительной машине «HHQ», позволяющий повысить качественные характеристики целлюлозы и снизить расход активной щелочи на 1...5 %. По результатам исследований разработана проектно-сметная документация по проекту «Строительство древесно-биржевого производства ОАО «Соломбальский ЦБК», годовой экономический эффект от реализации проекта составляет около 160 млн. рублей.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на международных, всероссийских и региональных конференциях в городах: Санкт-Петербург (2007), Стокгольм (2008), Караваево (2009), Архангельск (2009).

Публикации. По результатам проведенных исследований опубликовано 6 научных работ, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, методической части, экспериментальной части, включающей 4 главы, общих выводов, рекомендаций, библиографического списка, четырех приложений. Содержание работы изложено на 141 странице, включая 39 рисунков и 15 таблиц, библиографический список содержит 129 наименований.

Автором выносятся на защиту следующие основные положения диссертационной работы:

1. Сравнительные данные по фракционному составу щепы, полученной на рубительных машинах «Норман» и «HHQ».

2. Закономерности влияния фракционного состава щепы машин «Норман» и «HHQ» и параметров варки на выход и число Каппа сульфатной хвойной целлюлозы.

3. Установленные корреляционные зависимости между фракционным составом щепы машин «Норман» и «HHQ» и фундаментальными, деформационными и прочностями характеристиками хвойной сульфатной небеленой целлюлозы.

4. Предложение по замене методики ГОСТ 15815-83, используемой в настоящее время на российских предприятиях для анализа фракционного состава технологической щепы, на методику SCAN-CM 40:01.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Введение. В этом разделе диссертационной работы обоснована актуальность темы исследования, сформулированы цель работы и задачи, подлежащие решению, указаны положения, выносимые на защиту.

Обзор литературы. Представлены современная схема организации производства технологической щепы на предприятии; технические характеристики исследуемых рубительных машин; факторы, влияющие на качество щепы, обусловленные конструкцией машины; подробно приведены современные литературные данные о влиянии параметров щепы на варочный процесс; представлена существующая схема подготовки древесины на ОАО «Соломбальский ЦБК». Согласно приведенных литературных данных гомогенная щепа с низким содержанием мелочи и/или крупной фракции позволяет получить целлюлозу с оптимальными качественными показателями.

Методическая часть. Основным объектом исследований являлись образцы хвойной и лиственной сульфатной целлюлозы, полученные при различных условиях варки щепы, приготовленной в производственных условиях на рубительных машинах «Норман» и «HHQ». Отбор проб и анализ фракционного состава щепы проводился в соответствии со стандартами ГОСТ 15815-83 и SCAN-CM 40:01. Сульфатные варки проводились в стационарных лабораторных автоклавах объемом 600 мл на глицериновой бане, В процессе исследования применялись как стандартные, так и оригинальные методы испытаний полученных образцов целлюлозы, в том числе методики получения и обработки кривых зависимости «напряжение-деформация» («с-е»). Для оценки стабильности и точности определяемых характеристик были использованы методы статистической обработки результатов исследования и планирования эксперимента.

Экспериментальная часть состоит из четырех разделов.

Общие положения. Экспериментальная часть работы проводилась в 2 этапа в течение 2-х лет. На первом этапе в 2007 г. исследовалось влияние качества хвойной щепы от двух типов рубительных машин и основных факторов варочного процесса на качество получаемой целлюлозы. Результаты представлены в разделах 1, 2, 3. На втором этапе в 2008 г. проводилось сравнение двух методик определения фракционного состава щепы и их влияние на качество хвойной и лиственной целлюлозы. Результаты представлены в разделе 4.

1. Анализ фракционного состава щепы от машин «Норман» и «HHQ»

В данном разделе представлены результаты анализа качества щепы, полученной на машинах «Норман» после сортирования (100 % ель) и «HHQ» до сортирования (80 % ель, 20 % сосна) - см. таблицу 1. На рисунке 1 представлены данные по длине и толщине щепы, полученной на машине «HHQ», в нормальных фракциях.

№ отбора Сито 30 мм Сито 20 мм Сито 10 мм Сито 5 мм Поддон

г | % г | % г | % г | % г | %

Машина «Норман»

1 68,5 2,8 565,5 23,1 1627,0 66,5 179,5 7,3 7,0 0,3

2 52,5 2,2 659,5 27,2 1561,0 64,3 149,5 6,2 3,5 0,1

3 64,0 2,7 642,5 27,5 1477,0 63,1 152,0 6,5 3,5 0,1

4 46,5 2,3 591,5 29,3 1246,0 61,8 132,0 6,5 1,5 0,1

5 30,0 1,3 680,0 28,3 1560,0 65,0 126,5 5,3 2,5 0,1

Среднее 52,3 2,3 627,8 27,1 1494,2 64,1 147,9 6,4 3,6 0,1

Машина «НН<2»

1 116,0 5,8 505,5 25,2 1199,0 59,8 166,3 8,3 18,7 0,90

2 104,0 5,2 568,0 28,3 1199,0 59,8 116,5 5,8 16,5 0,80

3 121,2 5,9 523,6 25,7 1228.6 60,3 149,8 7,4 14,8 0,70

4 271,5 11,1 785,2 32,1 1238,3 50,7 139,0 5,7 9,6 0,40

5 211,0 9.7 749,5 34,4 1091,0 50,1 114,6 5,3 10,5 0,50

Среднее 164,7 7,5 626,4 29,1 1191,2 56,1 137,2 6,5 14,0 0,66

Рисунок 1 - Анализ отдельных фракций щепы от машины «ННС>»

Приведенные данные показывают, что щепа, полученная на машине «НН<3», уже без сортирования содержит 85 % нормальной фракции, что соответствует марке щепы Ц-2. Подробный анализ качества нормальной фракции остатка щепы на сите с отверстиями 10 мм свидетельствует о присутствии в нем «толстой» щепы, что является нежелательным и может быть объяснено отсутствием сортирования.

Выполненный эксперимент показал, что, при соблюдении правильных условий эксплуатации, машина «Норман» обеспечивает получение щепы марки Ц-1 только при наличии сортирования, а машина «НН(2» обеспечивает высокое качество щепы без предварительного сортирования, что в условиях производства приведет к существенному сокращению потерь древесины на стадии сортирования.

2. Влияние основных факторов варки на выход и число Каппа образцов целлюлозы

В данном разделе представлены результаты лабораторных варок производственной щепы от рубительных машин «НН<3» и «Норман». Для варок использовалась щепа различного фракционного состава Р. Изменение фракционного состава производилось следующим образом: к щепе нормальной фракции (остатки на ситах 20 и 10 мм) добавлялась щепа с сита 5 мм, мелкая фракция. Использование добавки мелкой фракции в эксперименте обусловлено тем, что именно эта фракция, по существующему мнению, создает наибольшие затруднения при варке. Интервал изменения содержания мелкой фракции, принятый в эксперименте, позволял провести сравнение влияния добавки мелочи от машин «ННС^» и «Норман» на варочный процесс.

Для получения уравнений регрессии, позволяющих оценить влияние факторов варки, типа рубительной машины и фракционного состава щепы на качество полуфабрикатов был проведен планированный эксперимент на основе четы-рехфакгорного униформ-ротатабельного плана второго порядка Бокса-Хантера. Уровни варьирования факторов приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Уровни варьирования исследуемых факторов

Добавка Температура Расход реа- Продолжитель-

Факторы мелочи стояшси гента ность стоянки

Т,°С #,% 1,шо

№ фактора, обозначение XI Х2 Хз X,

Основной уровень (0) 50 167,5 20 120

Шаг варьирования 25 2,5 4 30

Верхний уровень (+1) 75 170 24 150

Нижний уровень (-1) 25 165 16 90

Звездное плечо (а = 2,000) 50 50 8 60

Максимум (+а) 100 172,5 28,0 180

Минимум (-а) 0 162,5 12,0 60

Оцениваемыми выходными параметрами данного этапа эксперимента являлись основные показатели целлюлозы - общий выход, выход СЦ, число Каппа. Интервал изменения числа Каппа образцов целлюлоз составил 18...50, изменение выхода СЦ - 40...55 %. Результаты реализации эксперимента представлены в таблице 3, на рисунках 2.. .4.

Анализ уравнений регрессии и характера поверхностей отклика показал, что влияние факторов варки на выход и число Каппа в большей степени проявляется при варке щепы от машины «Норман». Установлено, что наиболее заметное влияние в рассмотренном интервале изменения факторов на выход и число Каппа целлюлозы оказывает расход активной щелочи, причем увеличение расхода щелочи не сопровождается снижением избирательности процесса.

Коэффициент Общий выход целлюлозы Выход СЦ Число Каппа

«HHQ» «Норман» «HHQ» «Норман» «HHQ» «Норман»

Ьо 46,55 48,46 45,14 46,97 28,52 32,95

ъ, 0,70 1,19 0.00 0.00 0,00 0,00

h -1,24 -2,32 -0,86 -0,81 -3,05 -4,26

Ъз -3,06 -4,43 -1,27 -1,11 -7,52 -10,49

Ь4 0,00 -2,08 0,00 0,00 -2.33 -5,49

Ъ,2 0,00 -1,40 0,00 0,00 0,00 0,00

Ь,з -0,36 0,00 0,73 0,80 0,00 0,00

Ь]4 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

bis 0,00 0,00 -0,58 -0,87 0,00 2,50

Ь24 0,00 0,00 0.00 0,00 0,00 0,00

Ь}4 0,00 1,17 0,00 -0,95 -1,29 0,00

bn 0,34 0.00 -0,54 -0,62 2,45 0,00

bn -0,33 0,00 -0,45 -0,98 0,00 0,00

b33 0,54 0,86 0,64 0,00 0,00 -0,86

b44 0,00 0,00 -0,83 0,00 0,61 1,85

KMK 0,96 0,90 0,84 0,69 0,92 0,97

FmaÖA 4,06 4/)6 4,06 4,06 4,06 4,06

f 1 PQC4 0,86 4,01 3,38 3,97 2.03 2,09

Увеличение доли мелкой фракции щепы машины «НН<2» не оказывает влияние на варочный процесс, тогда как добавка мелкой фракции щепы машины «Норман» приводит к некоторому замедлению варки в интервале температур 162... 166 °С. Объяснить этот факт можно по данным подробного анализа фракционного состава щепы от машин «НН(}» и «Норман», согласно которому щепа мелкой фракции от машины «ННО» имеет на 10... 15 % большую длину. Соответственно, при одинаковом весовом содержании мелкой фракции, добавленная мелочь от машины «Норман» имеет большую поверхность и в интервале низких температур проявляется способность мелкой щепы сорбировать щелочь.

Рисунок 2 - Влияние фракционного состава и основных факторов варки на число Каппа, машина «НН<3»

Выполненные расчеты по оптимизации режима варки для получения целлюлоз с числом Каппа 30, 40 и 50 при содержании мелкой фракции в композиции щепы 10 % показали, что при варке щепы от машины «ННС>» может быть снижен расход активной щелочи на 1.. .5 % и температура варки, по крайней мере, на 1 °С (рисунок 5).

б)

Рисунок 4 - Влияние фракционного состава и основных факторов варки на выход СЦ, машины «НН(3» (а) и «Норман» (б)

Рисунок 3 - Влияние фракционного состава и основных факторов варки на число Каппа, машина «Норман»

Число Калла

Число

К.М1П.1

26 24 22 20 18 16 14 12 10

30 35 40 45 50 Число Капп)

162

30 35 40 45 50 Число Калпд

Рисунок 5 - Графики изменения расхода щелочи и температуры для образцов щепы от машин «Норман» и «НН<3»: -♦-Норман НН0

3. Исследование качественных характеристик образцов целлюлозы

В данном разделе представлены результаты по оценке влияния фракционного состава щепы и основных факторов варки на фундаментальные, деформационные и прочностные характеристики образцов целлюлозы, полученных из щепы от машин «Норман» и «ННС>» при реализации плана эксперимента. В качестве фундаментальных характеристик определялись: средняя длина волокна (Ь^в), межволоконные силы связи нулевая разрывная длина (¿о); деформационных характеристик - начальный модуль упругости (£Д жесткость при растяжении (5,), жесткость при изгибе ($,), напряжение разрушения (с^), деформация разрушения прочностных характеристик - разрывная длина (I), сопротивление продавливанию (П), сопротивление раздиранию (Л). Полученные коэффициенты регрессии для этих характеристик и их изменение представлены в таблице 4 и на рисунках 6.. .9.

Проведенный эксперимент показал, что характер изменения основных фундаментальных свойств волокна практически одинаков для образцов целлюлозы из щепы обоих типов машин. Основными факторами, которые влияют на фундаментальные свойства волокна, являются фракционный состав щепы и расход активной щелочи. Влияние этих факторов наиболее заметно для образцов целлюлозы, полученных из щепы машины «ННО». Также образцы целлюлозы, полученные из щепы от машины «НН(3», имеют большую длину волокна при более высокой прочности волокна.

Рисунок 6 - Влияние фракционного состава щепы и основных факторов варки на ¿о, машина «НН(}»

Таблица 4 — Значения коэффициентов уравнений регрессии для качественных характеристик целлюлозы

Коэфф-т ^срезе Р 1 п Л и Я, Е, <т„

Машина «Норман»

Ьо 2,93 0,688 10587 505 897 13869 1,95 6391 652 0,19 72,46 2,75

ь, 0,04 -0,007 -131 0 16 219 0,00 -114 -8 0,00 -1,61 0.00

ь, -0,04 0,000 0 -11 0 0 0,00 ПО 12 0,00 0,00 0,00

Ь3 0,00 0,011 -266 -25 9 -366 0,00 __213| 10 0,00 0,00 0,00

ъ, 0,00 0,000 0 -8 -44 0 0,16 106 6 0,00 0,00 0,00

Ь,2 0,00 0,000 0 13 -10 -0,15 0 0 0,00 0,00 -0,04

Ь„ 0,00 0,007 0 0 11 -534 -0,42 199 20 0.00 1,52 0,05

Ьц 0,00 0,000 247 0 0 0 -0,32 189 16 0,01 2,22 0,00

¡>23 -0,11 0,000 -308 -15 0 -901 0,00 -102 -13 0,00 -2,15 0,00

Ьц -0,04 0,000 -480 -9 35 0 0,00 -226 -19 -0,01 -3,60 -0,10

Ьи 0,00 0,000 0 0 -16 0 0,42 93 12 0,01 0,00 0,00

ь„ 0,00 0,000 0 0 - 8 0 0,00 0 0 0,01 1,00 0,00

Ьп 0,08 0,000 0 -1 0 303 0,26 0 0 0,00 0,00 0,00

Ьп 0,04 -0,012 -246 0 0 534 0,00 -264 -12 0,00 -2,94 -0,05

Ьи 0,00 0,004 0 0 0 0 0,00 -90 -15 0,00 0,00 0,00

кмк 0,60 0,73 0,77 0,79 0,93 0,83 0,82 0,58 0,92 0,58 0,77 0,62

Рщавп 3,84 3,87 3,88 3.90 3,92 3,90 3,88 3,87 3,98 3,87 3,90 3.86

р 1,35 1,97 0,62 3,54 0,74 ОАТ 2,47 0,50 0,74 0,50 0,57 1,72

Машина «НН()» ,

Ьо 3,03 0,718 10535 472 822 14651 1,72 6228 584 0,16 74,35 2,73

ь, 0.11 0,000 0 15 0 542 -0,11 0 0 0.00 0,00 0,00

ь2 -0,10 0,019 0 -14 -30 -845 0,00 0 0 0,00 0,00 0,13

Ь, 0,08 0,030 -500 -15 0 -914 -0,24 146 -9 -0,01 -0,22 0,05

ь, 0,00 0,023 0 -11 -30 0 -0,07 96 0 0,00 0,96 0,08

Ь,2 0,00 0,000 0 0 -29 0 -0,09 124 0 0,00 1,32 -0,05

ь, 3 -0,10 0,000 -213 0 0 о1 0,00 -129 -8 0,00 -1,84

Ьц 0,00 0,000 0 0 23 0 0.00 0 0 0,00 1,66 0,00

Ь23 0,09 0,000 -212 -19 0 -857 -0,10 -214 -26 0,00 -1,86 0,09

Ь24 0,00 -0,027 0 0 0 0 0.00 -401 0 0,00 -4,27 0,00

Ьц 0,00 0,000 0 0 0 0 0,00 0 0 0,00 0,00 0,17

Ьц 0,00 -0,013 91 0 0 425 0,23 0 1 0,00 -0,17 0,00

Ьц -0,04 -516 -11 33 309 0,14 -227 -12 0,00 -3,96

Ь31 0,00 -0,028 -243 0 0 602 0,00 -336 -3 0,01 -3,87 -0,05

Ьи -0,04 -0,017 143 8 19 671 0,00 -94 11 0,00 -1,68 0,00

КМК 0,63 0,88 0,81 0,64 0,66 0,66 0,78 0,84 0,62 0,58 0,83 0,73

РтаОл 3,90 3,92 3,90 3,90 3,88 3,92 3,90 3,90 3,90 3,98 3,92

Рсасч 3,16 1,75 0,79 3,57 0,51 1,26 0,76 ¡Ж1 2,90 1,69 0,89 4,57

Рисунок 7 - Влияние фракционного состава щепы и основных факторов варки на Fce, машина «HHQ»

В ходе эксперимента не было отмечено влияния изменения основных факторов варки на стандартные показатели механической прочности образцов целлюлозы (I, П, Я), полученных из щепы от обеих машин. Основным фактором, определяющим значения этих показателей, является расход активной щелочи.

На основные деформационные характеристики образцов сульфатной целлюлозы (£/, 5,, сгр), полученных из щепы машины «Норман», влияют все исследованные факторы, в том числе добавка мелкой фракции. При увеличении доли мелочи данные характеристики снижаются, что в значительной степени может быть связано с увеличением показателя сопротивления раздиранию (К) и снижением плотности образцов целлюлозы (р). Абсолютные значения деформационных характеристик, полученные для всех образцов целлюлозы, согласуются со значениями коэффициентов в уравнениях регрессии для межволоконных сил связи, плотности образцов и средней длины волокна (/%, р, 1ср(т).

Е„ МП,

-4000 ■2000

•8000 -6000

■О

Рисунок 8 - Влияние фракционного состава и основных факторов варки на Б, и Е/, машина «НН(}»

Рисунок 9 - Влияние фракционного состава и основных факторов варки на 51, и £/, машина «Норман»

Для более полной характеристики качества целлюлозы были получены зависимости содержания в волокнах ТГП, ЛГП, Л и ЭВ в интервале изменения значений числа Каппа 18. ..50 (рисунки 10, 11).

Содерж ание в волокне, % 4,0

3,5

3.0

2,5

2,0

1.5

1,0

0,5

0,0

Содержание в волокне,%

Рисунок 10 - Зависимость содержания Рисунок 11 - Зависимости содержания ТГП от числа Каппа ЛГП, Л и ЭВ от числа Каппа

С ростом числа Каппа содержание ТГП уменьшалось на 12,5 %, а содержание ЛГП и Л - увеличивалось на 1,0 и 1,8 %, соответственно. Характеры изменения содержания ТГП и ЛГП были практически постоянными в широком интервале варьирования числа Каппа. Минимальное содержание ЭВ наблюдалось при значениях числа Каппа 28.. .38.

Поскольку между числом Каппа и основными компонентами клеточной стенки волокна существует корреляционная зависимость, то можно говорить о влиянии химического состава целлюлозы на деформационные и прочностные характеристики целлюлозы. Зависимости изменения деформационных и прочностных характеристик (Е), 5„ П и К) от числа Каппа представлены на рисунках 12, 13.

2000

0,4802

34

Число Каппа

42

700 650 600 5 550 500 450 400

R2» 0,5169

34

Чюло Кэппа

Рисунок 12 - Влияние числа Каппа на основные деформационные характеристики £; и 5,, машина «НН<3»

950 -

700

* - ♦

Л -н

* R2- 0,5542

5 500

34

Число Kama

£0

34

Число Каппа

Рисунок 13 - Влияние числа Каппа на прочностные характеристики R и Я, машина «HHQ»

По характеру кривых, описывающих изменение деформационных характеристик, можно говорить о наличии максимумов значений этих показателей в интервале изменения числа Каппа 30...38. Прочностные характеристики целлюлозы в исследованном интервале значений числа Каппа имеют тенденцию к повышению в пределах от 5 до 10 %.

4. Влияние методов оценки качества щепы на процесс варки и качество хвойной и лиственной целлюлозы

В данном разделе работы проведена количественная оценка влияния фракционного состава щепы, полученной при использовании методик ГОСТ 15815-83 и SCAN-CM 40:01, на варочный процесс и характеристики целлюлозы.

При лабораторном фракционировании щепы по методикам ГОСТ 15815-83 и SCAN-CM 40:01 образуются фракции нормальной (остатки щепы на сигах 20 и 10 мм) и согласованной щепы (остатки щепы на ситах 13 и 7 мм), соответственно. Кроме того, при фракционировании по методу SCAN-CM 40:01 происходит отделение фракции «толстой» щепы на верхнем щелевом сите 8 мм.

Для работы использовались образцы производственной хвойной (80 % ель, 20 % сосна) и лиственной щепы (82 % осина, 18 % береза), полученные на машине «HHQ». На варку подавалась смесь остатков щепы с сиг 20 и 10 мм, и 13 и 7 мм в различном соотношении. В ходе эксперимента содержание мелкой фракции (фракция щепы с сита 10 мм анализатора AJITM, фракция щепы с сита 7 мм анализатора

JWIIIA) увеличивали от 0 до 100 %. Данные по длине и толщине щепы, использованной для исследования, представлены в таблице 5, результаты варок - в таблице 6. При варке хвойной щепы поддерживались следующие условия: ГМ 3,7, расход активной щелочи - 16,5 %, температура варки - 167 °С, подъем температуры до конечной температуры варки - 2 часа, стоянка на конечной температуре - 2 часа; при варке лиственной щепы: ГМ 4,0, расход активной щелочи - 23 %, температура варки -155 °С, подъем температуры до конечной температуры варки - 2 часа, стоянка на конечной температуре - 1 час 20 мин.

Таблица 5 - Средняя длина и толщина щепы в отдельных фракциях

Наименование Сита АЛГМ, мм (ГОСТ) Сита JWIIIA, мм (SCAN)

20 1 10 13 1 7

Хвойная щепа

-длина 24 21 26 22

- толщина 4 2 4 2

Лиственная щепа

- длина 26 24 26 25

- толщина 4 2 4 2

Примечание: содержание «толстой» щепы, отобранной с анализатора JWIIIA, составляло ~ 7 %.

Таблица 6 - Основные показатели целлюлозы

Показатель Единицы измерения Содержание мелкой фракции, %

0 | 25 | 50 | 75 | 100

Хвойная щепа

ГОСТ

- общий выход % 49,6 48,4 48,9 48,6 49,8

- выход СЦ % 44,7 31,1 38,9 42,4 43,0

- число Каппа - 41 37 34 38 39

SCAN

- общий выход % 48,5 49,3 49,8 48,1 48,4

- выход СЦ % 38,5 42,2 48,1 47,1 46,0

- число Каппа - 38 I 38 38 39 41

Лиственная щепа

ГОСТ

- общий выход % 51,6 55,5 52,3 54,4 50,3

- выход СЦ % 47,4 45,1 47,8 45,1 49,2

- число Каппа - ■ 22 26 27 29 21

SCAN

- общий выход % 50,1 51,7 54,0 51,0 49,2

- выход СЦ % 47,2 48,0 47,3 45,5 48,0

- число Каппа - 18 21 21 27 20

Как видно из представленных данных, выход хвойной и лиственной СЦ увеличивался с ростом в композиции щепы, подаваемой на варку, доли мелкой фракции с сит с диаметром отверстий 7 и 10 мм.

Удаление «толстой» фракции щепы на анализаторе JWIIIA по методике SCAN-CM 40:01 обеспечивает уменьшение количества непровара, как при варке хвойной, так и лиственной целлюлозы. При варке лиственной целлюлозы удаление «толстой» щепы сопровождается снижением числа Каппа на 1...5. Таким образом, использование анализатора JWIIIA при оценке качества щепы позволяет получить более полное представление о результатах варки и выходе непровара.

Для более полной характеристики полученных образцов хвойной и лиственной целлюлозы были определены фундаментальные, деформационные и прочностные показатели. Результаты определения характеристик целлюлозы представлены на рисунках 14,15.

Как видно из представленных результатов, значения фундаментальных и прочностных характеристик полученных целлюлоз практически одинаковы и не зависят от вида фракций (нормальной или согласованной). Увеличение доли фракций щепы с сит 7 и 10 мм при варке хвойной и лиственной щепы приводит к незначительному изменению фундаментальных характеристик целлюлозы. Можно отметить тенденцию к уменьшению собственной прочности волокна при увеличении добавки щепы с сиг 7 и 10 мм, причем это изменение более заметно при варке хвойной целлюлозы.

Добавка мелкой фракции приводит к заметному увеличению сопротивления раздиранию как дом лиственной, так и для хвойной. Кроме того, добавка мелкой фракции для лиственной целлюлозы приводит к снижению разрывной длины. Явной зависимости изменения деформационных характеристик образцов целлюлозы, полученных из щепы разного фракционного состава, не было выявлено.

S 2

J

1

Среди «»шейная длина волокна

0 25 SO 75 10D

Добавка мелкой фракцш %

С||ЛЫС»Я«|1

0 25 50 75 100

До Sam мелкой фракции, %

Нулевая рирывная длина

ДоЗавка мелкой фракции.\

Рисунок 14 - Влияние добавки щепы мелкой фракции на фундаментальные характеристики волокна Lcv„a, Fce, Lo хвойной и лиственной целлюлозы ♦ГОСТ (хвоя) а ГОСТ (листва) eSCAN(xBoa) X ЗСАЫ(листва)

Сопротивлениепрадавллванию

Сопротивление раииран ню

800 700 600

п

5 500 с

400 300 200

13000

sooo ■

Lj.

-ч > -f "И—1-i.

D 25 50 75 1 00

Добавка мелкой фракции. %

0 25 50 75 100 Довавка мелкой фракции. %

Рафывная длина

Добавка мелкой фракции.

Рисунок 15 - Влияние добавки щепы мелкой фракции на прочностные характеристики Я, Я, Ь хвойной и лиственной целлюлозы ♦ ГОСТ (хвоя) 4 ГОСТ (листва) пЗСАЫ(хвоя) х ЗСАЫ(листва)

Выполненный эксперимент показал, что использование методики SCAN-CM 40:01, позволяющей контролировать содержание «толстой» щепы, дает более полное представление о качестве щепы, позволяет прогнозировать выход СЦ и величину непровара. Использование анализатор JWIIIA в условиях производства позволит более точно провести настройку работы рубительной машины и повысить качество подаваемой на варку щепы.

5. Рекомендации по организации древеспо-подготоеительиого производства OA О «Соломбальский ЦБК»

На основании выполненного эксперимента выданы рекомендации по выбору оборудования для производства щепы ОАО «Соломбальский ЦБК», в частности, по использованию рубительной машины «HHQ», что учтено предприятием при разработке проектно-сметной документации по проекту «Строительство древесно-биржевого производства». Годовой экономический эффект от реализации проекта для предприятия составит до 160 млн. рублей.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Исследовано влияние фракционного состава хвойной щепы, полученной на машинах «HHQ» и «Норман», на варочный процесс и характеристики сульфатной целлюлозы. Получены математические модели, описывающие зависимости между факторами варки, в том числе фракционным составом щепы, и характеристиками целлюлозы.

2. Показано, что увеличение доли мелкой фракции щепы, полученной на машине «HHQ», не влияет на скорость варки, тогда как для щепы машины «Норман» имеет место замедление варочного процесса в интервале температур 162...166 °С, что обусловлено большей суммарной поверхностью мелкой фракции щепы от машины «Норман».

3. Показано, что варка щепы от машины «HHQ» протекает с большей скоростью, что обусловлено более высоким качеством среза щепы. Оптимизация условий варки показала, что при варке щепы от машины «HHQ» могут был. снижены расход активной щелочи на 1.. .5 % и температура варки, по крайней мере, на 1 °С.

4. Установлено, что добавка мелкой фракции щепы от машины «HHQ» оказывает заметное влияние на фундаментальные свойства целлюлозы и приводит к повышению средней длины волокна и собственной прочности волокна. Влияние фракционного состава на деформационные и прочностные характеристики проявляется в меньшей степени. Значения коэффициентов в уравнениях регрессии, которые оценивают влияние фракционного состава на данные характеристики, для машины «HHQ» незначимы.

5. Показана взаимосвязь между числом Каппа, химическим составом целлюлозы (содержание трудно- и легкогидролизуемых полисахаридов, лигнина) и ее деформационными и прочностными характеристиками. Установлено, что при исследовании характеристик целлюлозы в интервале значений числа Каппа 18...50 максимальные значения модуля упругости и жесткости при растяжении имеют целлюлозы с числом Каппа 30. ..38.

6. Установлено, что основным преимуществом машины «HHQ» при оценке ее качества по фракционному составу является возможность получения технологической щепы соответствующей марке Ц-2 согласно ГОСТ 15815-83 без проведения сортирования.

7. Показано, что использование методики SCAN-CM 40:01, позволяющей контролировать содержание «толстой» щепы, дает более полное представление о влиянии качества щепы на результаты варки.

Удаление «толстой» щепы обеспечивает увеличение выхода сортированной целлюлозы при варке хвойной щепы на 3...5 % и снижение числа Каппа при варке лиственной щепы на 2.. .5 единиц.

Для текущего контроля за качеством щепы и оптимизации режима работы рубительной машины рекомендуется использовать методику SCAN-CM 40:01.

8. На основании проведенной работы выданы рекомендации для разработки проекта «Строительство древесно-биржевого производства ОАО «Соломбаль-ский ЦБК». Расчетный годовой экономический эффект от реализации проекта составляет не менее 160 млн. рублей.

Основное содержание диссертации отражено в следующих публикациях:

1. Иванов, К.А. Сравнительный анализ качества образцов производственной щепы [Текст] / К.А. Иванов, Ю.В. Севастьянова, Л.А. Милови-дова, Т.Е. Карманова // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2007. - № 12. - С. 5-9. -ISSN 0869-4923.

2. Иванов, К.А. Пути повышения качества крафт-целлюлозы [Текст] / К.А. Иванов, Ю.В. Севастьянова, Л.А. Миловидова, В.И. Комаров // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2008. - № 10. - С. 50-53. - ISSN 0869-4923.

3. Иванов, К.А. Study of chipper type influence on chip quality and unbleached softwood kraft pulp characteristics [Text] / C.A. Ivanov, Y.V. Sevastya-nova, V.l. Komarov // 10?h European workshop on Lignocellulosics and Pulp. -Proceedings 10th EWLP. - Stockholm. - 2008. - P. 415-418.

4. Иванов, К.А. Оценка качества технологической щепы для производства хвойной сульфатной целлюлозы [Текст] / К.А. Иванов, Ю.В. Севастьянова // Новейшие технологии для целлюлозно-бумажной промышленности. - Сб. 2-я Ме-ждун. техн. конф. - Санкт-Петербург, науч. тр. - 2007. - С. 168-170.

5. Иванов, К.А. Влияние основных факторов варки и параметров технологической щепы на выход и основные показатели небеленой хвойной сульфатной целлюлозы [Текст] / К.А. Иванов, Ю.В. Севастьянова, J1.A. Миловидова, В.И. Комаров // Новейшие технологии в производстве бумаги из макулатурного сырья и переработке гофрокартона. - Сб. 1-ая Междун. техн. конф. - Караваево, науч. тр. - 2009. - С. 73-76.

6. Иванов, К.А. Исследование изменения химического состава волокон небеленой хвойной сульфатной целлюлозы в зависимости от числа Каппа [Текст] / К.А. Иванов, Ю.В. Севастьянова, Л.А. Миловидова // Физикохимия лигнина / Сб. III Междун. техн. конф. - Архангельск, науч. тр. под ред. д-ра хим. наук, проф. К.Г. Боголицына. - 2009. - С. 175-178 с. - ISBN 978-5-26100439-4.

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ГМ - гидромодуль варки

ВСц- выход сортированной целлюлозы, %

J1111, ТГП - содержание легко- и трудногидролизуемых полисахаридов, % Л - содержание остаточного лигнина, % ЭВ - содержание экстрактивных веществ, % F - фракционный состав щепы - содержание мелкой фракции, % Т- конечная температура варки, °С g - расход активной щелочи, %

t - продолжительность стоянки при варке на конечной температуре, мин Lcpe3e - средневзвешенная длина волокна, мм р - плотность образцов, г/см3 ¿а - нулевая разрывная длина, м

Fce - межволоконные силы связи (по Иванову), МПа

L - разрывная длина, м

П - сопротивление продавливанию, кПа

R - сопротивление раздиранию, мН

Ei - начальный модуль упругости, МПа

S, - жесткость при растяжении, кН/м

Sb - жесткость при изгибе, мН-см2

ар - разрушающее напряжение, МПа

£р- деформация, %

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, подписанные и заверен-гербовой печатью, просим направлять по адресу:

163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17, АГТУ, диссертационный г Д 212.008.02.

Подписано в печать 13.11.2009. Формат 70x84/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 227.

Отпечатано в полном соответствии с качеством предоставленного оригинал-макета в типографии ГОУ ВПО «Архангельский государственный технический университет»

163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ Ю

1.1 Общая схема подготовки древесины Ю

1.2 Рубительные машины

1.2.1 Рубительная машина «Норман»

1.2.2 Рубительная машина «HHQ»

1.3 Геометрия рубки щепы

1.4 Сортирование щепы

1.5 Методы определения качества щепы

1.6 Влияние размеров щепы на результаты варки целлюлозы

1.6.1 Толщина щепы

1.6.2 Длина и ширина щепы

1.6.3 Содержание мелкой и крупной фракций в композиции щепы

1.6.4 Влияние качества щепы на прочность целлюлозы

1.7 Схема подготовки древесины ОАО «Соломбальский ЦБК»

1.8 Выводы по обзору литературы и постановка задачи исследования

2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Варка сульфатной целлюлозы

2.2 Анализ варочных растворов

2.3 Анализ целлюлозы

2.3.1 Анализ химического состава целлюлозы

2.3.2 Размол целлюлозы

2.3.3 Изготовление отливок

2.3.4 Определение стандартных характеристик прочности целлюлозы

2.3.5 Определение фундаментальных (по Кларку) свойств волокна

2.3.5.1 Определение размеров волокон и фракционного состава по длине волокна

2.3.5.2 Определение межволоконных сил связи

2.3.5.3 Определение собственной прочности волокна

2.3.6 Определение характеристик жесткости и деформативности

2.3.6.1 Получение и математическая обработка кривой зависимости «напряжение-деформация»

2.3.6.2 Определение жесткости при изгибе 41 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Анализ фракционного состава щепы от машин «Норман» и «HHQ»

3.1.1 Анализ отдельных фракций щепы ОАО «Соломбальский ЛДК», 44 ОАО «Архангельский ЦБК»

3.1.2 Анализ отдельных фракций щепы лесозавода А

3.1.3 Анализ отдельных фракций щепы лесозавода Б

3.1.4 Анализ отдельных фракций щепы лесозавода В

3.1.5 Выводы по разделу 3.

3.2 Влияние основных факторов варки на выход и число Каппа целлюлозы 48 3.2.1 Выводы по разделу 3.

3.3 Исследование фундаментальных и прочностных характеристик полученных образцов целлюлозы

3.3.1 Исследование фундаментальных и прочностных характеристик образцов целлюлозы, полученных из щепы машины «Норман»

3.3.2 Исследование фундаментальных и прочностных характеристик образцов целлюлозы, полученных из щепы машины «HHQ»

3.3.3 Свойства отливок образцов целлюлозы, полученных из щепы машин «Норман» и «HHQ»

3.3.4 Деформационные характеристики образцов целлюлозы, полученных из щепы машин «Норман» и «HHQ»

3.3.5 Выводы по разделу 3.3 81 3.4 Оценка влияния фракционного состава щепы согласно ГОСТ 15815и SCAN-CM 40:01 на характеристики целлюлозы

3.4.1 Выводы по разделу 3.4 93 4. Рекомендации по организации древесно-подготовительного производства ОАО «Соломбальский ЦБК»

В настоящее время мировая целлюлозно-бумажная промышленность развивается в направлении создания экологически безопасных технологических процессов и улучшения качества выпускаемой продукции. Важнейшую роль при этом играет начальная стадия процесса производства целлюлозы - подготовка древесины. Поступающее на комбинат древесное сырье отличается разнообразием, а древесно-подготовительное производство предназначено для того, чтобы минимизировать существующие вариации и интегрировать материал в основной процесс.

Проблемы приготовления щепы для производства целлюлозы, привлекают большое внимание производственников и исследователей, поскольку качество сырья оказывает основное влияние на режим варки целлюлозы, ее выход, количество отходов сортирования, прочностные свойства полуфабриката и, в конечном итоге, на себестоимость продукции. Доля древесного сырья в себестоимости целлюлозы составляет не менее 50 %, поэтому проведение комплексного исследования влияния качества щепы на свойства полуфабрикатов является весьма актуальным.

На большинстве целлюлозно-бумажных предприятий действующие древесно-биржевые производства имеют срок эксплуатации около 40 лет, а отдельные комбинаты вообще не имеют в своем составе полноценного производства щепы, которое бы отвечало требованиям современной технологии. К таким предприятиям относится ОАО «Соломбальский ЦБК», обеспечение сырьем которого полностью складывалось из поставок привозной щепы от лесопильных заводов области. Спад в лесопромышленном комплексе в начале 1990-х гг. привел к сокращению объемов выпуска продукции на предприятии. В данный момент на крупных российских предприятиях разрабатываются и реализуются проекты по строительству новых древесно-биржевых производств.

К настоящему времени предложена новая конструкция рубительных машин типа «HHQ», которая, по данным разработчиков, обеспечивает лучшее качество щепы. Вместе с тем в литературе не представлены в достаточном объеме данные по влиянию качественных характеристик щепы от машин нового поколения, в том числе «HHQ», на варочный процесс, фундаментальные, деформационные и прочностные характеристики целлюлозы.

Все вышеизложенное свидетельствует о необходимости проведения исследований, направленных на оценку качества щепы, получаемой на новых машинах, и сравнения этих качественных характеристик с качеством щепы, получаемой на машинах, которые традиционно используются на российских предприятиях.

Целью настоящей диссертационной работы является комплексное исследование* влияния качества* щепы, получаемой на различных рубительных машинах, на варочный процесс, фундаментальные свойства волокна, деформационные и прочностные характеристики целлюлозы.

Для достижения данной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Исследование качественных показателей хвойной щепы от базовой для российских предприятий рубительной машины «Норман» и машины нового поколения «HHQ».

2. Исследование влияния фракционного состава щепы от рубительных машин «Норман» и «HHQ» на процесс сульфатной варки и качественные показатели хвойной целлюлозы в зависимости от изменяющихся условий варки.

3. Сравнительный анализ физико-механических характеристик образцов целлюлозы, полученных из щепы от машин старого и нового поколения.

4. Количественная оценка влияния фракционного состава щепы, полученной при использовании методик ГОСТ 15815-83 и SCAN-CM 40:01, на характеристики целлюлозы.

5. Разработка на основе результатов эксперимента рекомендаций и технико-экономического обоснования организации современного древесно-подготовительного производства.

Автором выносятся на защиту следующие основные положения диссертационной работы:

1. Сравнительные данные по фракционному составу щепы, полученной на рубительных машинах «Норман» и «HHQ».

2. Закономерности влияния фракционного состава щепы машин «Норман» и «HHQ» и параметров варки на выход и число Каппа сульфатной хвойной целлюлозы.

3. Установленные корреляционные зависимости между фракционным составом щепы машин «Норман» и «HHQ» и фундаментальными, деформационными и прочностями характеристиками хвойной сульфатной небеленой целлюлозы.

4. Предложение по замене методики ГОСТ 15815-83, используемой в настоящее время на российских предприятиях для анализа фракционного состава технологической щепы, на методику SCAN-CM 40:01.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

5 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Исследовано влияние фракционного состава хвойной щепы, полученной на машинах «HHQ» и «Норман», на варочный процесс и характеристики сульфатной целлюлозы. Получены математические модели, описывающие зависимости между факторами варки, в том числе фракционным составом щепы, и характеристиками целлюлозы.

2. Показано, что увеличение доли мелкой фракции щепы, полученной на машине «HHQ», не влияет на скорость варки, тогда как для щепы машины «Норман» имеет место замедление варочного процесса в интервале температур 162.166°С, что обусловлено большей суммарной поверхностью мелкой фракции щепы от машины «Норман».

3. Показано, что варка щепы от машины «HHQ» протекает с большей скоростью, что обусловлено более высоким качеством среза щепы. Оптимизация условий варки показала, что при варке щепы от машины «HHQ» могут быть снижены расход активной щелочи на 1. .5 % и температура варки, по крайней мере, на 1 °С.

4. Установлено, что добавка мелкой фракции щепы от машины «HHQ» оказывает заметное влияние на фундаментальные свойства целлюлозы и приводит к повышению средней длины волокна и собственной прочности волокна. Влияние фракционного состава на деформационные и прочностные характеристики проявляется в меньшей степени. Значения коэффициентов в уравнениях регрессии, которые оценивают влияние фракционного состава на данные характеристики, для машины «HHQ» незначимы.

5. Показана взаимосвязь между числом Каппа, химическим составом целлюлозы (содержание трудно- и легкогидролизуемых полисахаридов, лигнина) и ее деформационными и прочностными характеристиками. Установлено, что при исследовании характеристик целлюлозы в интервале значений числа Каппа 18.50 максимальные значения модуля упругости и жесткости при растяжении имеют целлюлозы с числом Каппа 30. .38.

6. Установлено, что основным преимуществом машины «HHQ» при оценке ее качества по фракционному составу является возможность получения технологической щепы соответствующей марке Ц-2 согласно ГОСТ 15815-83 без проведения сортирования.

7. Показано, что использование методики SCAN-CM 40:01, позволяющей контролировать содержание «толстой» щепы, дает более полное представление о влиянии качества щепы на результаты варки.

Удаление «толстой» щепы обеспечивает увеличение выхода сортированной целлюлозы при варке хвойной щепы на 3.5 % и снижение числа Каппа при варке лиственной щепы на 2. .5 единиц.

Для текущего контроля за качеством щепы и оптимизации режима работы рубительной машины рекомендуется использовать методику SCAN-CM 40:01.

8. На основании проведенной работы выданы рекомендации для разработки проекта «Строительство древесно-биржевого производства ОАО «Соломбальский ЦБК». Расчетный годовой экономический эффект от реализации проекта составляет не менее 160 млн. рублей.

1. Klaavu, A. Modern woodhandling technology Text. / A. Klaavu. Singapore: Asian Paper, 1994. - P. 4-7.

2. Niiranen, M. Study of barking drum process dimensioning Text. / M. Niiranen. -Helsinki: University of Technology, 1985. p. 91.

3. Рекламный материал фирмы «Андритц» Эффективная окорка с RotaBarker, 2005 г.

4. Toland, J. The pride of Estonia Text. / J. Toland. // Pulp and Paper International. 2007. - P. 47-52.

5. Lubiani, T. Chip handling methods and impacts Text. / T. Lubiani // Paperi ja Puu. 2007. - Vol. 89, N 6. - P. 339-342.

6. Fuller, W.S. Chip pile storage a review of practices to avoid deterioration and economic losses Text. / W.S. Fuller // Tappi Journal. - 1985. - Vol. 68, N 5. - P. 123-125.

7. Schmidt, R.L. The effect of wood chip inventory rotation policies on storage costs, chip quality, and chip variability Text. / R.L. Schmidt // Tappi Journal. 1990. -Vol. 76,N4.-P. 54-60.

8. Strucka, A. Chip transportation inside the pulp mill. Pulp and Paper technology series N 5. Chip quality monograph Text. / A. Strucka // Tappi. 1979. - P. 191.

9. Martinez, F. The effect of chip blending on Pinus Radiata kraft pulp Text. / F. Martinez//Tappi Journal. 1988.-Vol. 71, N9.-P. 35-38.

10. Tom, E. New technology for chip thickness screening Text. / E. Tom, P.E. Vala // 1994 Tappi Pulping Conference Proceedings. 1994. - P. 957-960.

11. Tahkanen, H. Modern Scandinavian woodhandling technology a key to the best quality and profitability in pulping Text. / H. . Tahkanen // 1994 Tappi Pulping Conference Proceedings. - 1994. - P. 59-67.

12. Материал фирмы «Andritz» 2005 г. Электр, дан. - Режим доступа: http://spectrum.andritz.com/issl l.pdf. - Загл. с экрана.

13. Рекламный материал фирмы «Энсо-Гутцейт» 1965 г.

14. Рекламный материал фирмы «Энсо-Альстрем» 1992 г.

15. Рекламный материал фирмы «Андритц» 2002 г.

16. Рекламный материал ООО «Андритц» на МК «Пап-Фор-2008».

17. Технологическая карта производства технологической щепы из отходов лесопиления на ОАО «Соломбальский ЛДК», 2002.

18. Технологический регламент ДПЦ-4 ОАО «Архангельский ЦБК», 2007.

19. Технологический регламент 47-6-02 «Производства технологической щепы в ДПЦ-2» ОАО «Архангельский ЦБК», 2002.

20. Koskinen, К. Woodhadling applications. Chapter 4. Book 6. Chemical Pulping Text. / K. Koskinen. Helsinki: Papermaking Science and Technology, 2000. - 120 p.

21. Wang, Z. New chipping technique for kraft pulping Text. / Z. Wang, J. Gullichsen // 2002 Kraft Pulp Yield Anthology. 2002. - P. 23-27.

22. Материалы симпозиума фирмы «КОНЕ Вуд», 1992.

23. Harder, N. Chipper design and operation for optimum quality Text. / N. Hartler // Tappi Journal. 1986. - Vol. 69, N 10. - P. 62-66.

24. Twaddle, A.A. 1990 Survey of Disc Chippers in the Southeastern USA and Their Effects on Chip Quality Text. / A.A. Twaddle, W.F. Watson // 1990 Tappi Pulping Conference Proceedings. 1990. - P. 77-86.

25. Edelman, J.S. The effect of disc speed on sawmill residue wood chip quality Text. / J.S. Edelman, W.B. Stuart // 1992 Tappi Pulping Conference Proceedings. 1992. -P. 375-380.

26. Uhmeier, A. Some fundamental aspects of wood chipping Text. / A. Uhmeier // Tappi Journal. 1995. - Vol. 78, N 10. - P. 79-86.

27. Murto, O. Wood chipping Text. / O. Murto, E. Kivimaa // Paper and Timber. 1947. - Vol. 29, N 21. - P. 383-393.

28. Horng, A.J. Practical aspects of chipping for kraft pulp production Text. / A.J. Horng//Pulp & Paper Canada. 1986. - Vol. 89, N7.-P. 213-216.

29. Hartler, N. Chip Quality Monograph. Chapter 13. Chip specifications for various pulping processes Text. / N. Hartler, J.V. Hatton. Atlanta: CPPA-Tappi, 1979. - 305 p.

30. McLauchlan, T.A. Chip Quality Monograph. Chapter 2. Production of chips by disc chippers Text. / T.A. McLauchlan, J.V. Hatton. Atlanta: CPPA-Tappi, 1979. - 305 p.

31. McGovern, J.N. Chip Quality Monograph. Chapter 5. Raw material variables in chip production Text. / J.N. McGovern, J.V. Hatton. Atlanta: CPPA-Tappi, 1979. - 305 p.

32. Hartler, N. Chipper operation for improved chip quality Text. / N. Hartler, Y. Stade // Svensk Papperstidning. 1977. - Vol. 80, N 14. - P. 477.

33. Wallace, R. The effects of wood temperature on fines and pin chip production Text. / R. Wallace // 1992 Tappi Pulping Conference Proceedings. 1992. - P. 477-480.

34. Hartler, N. Accomplishment and significance of optimal chip quality Text. / N. Hartler // Tappi Journal. 1996. - N 4. - P. 259-264.

35. Hartler, N. How to achieve optimal chip quality Text. / N. Hartler // 1994 Tappi Pulping Conference Proceedings. 1994. - P. 977-986.

36. Материал официального сайга «Jeflrey Rader» 2009 г. Электр, дан. - Режим доступа: www.jeffreyrader.com/screeningprocessing/dynagagebarscreen.cfm. - Загл. с экрана.

37. Sacia, W.K. Fundamental attributes as a basic for selection of a wood chip size classification series Text. / W.K. Sacia // 1994 Tappi Pulping Conference Proceedings.1994.-P. 837-842.

38. Edberg, U. Standard method for screening commercial chips Text. / U. Edberg, L. Engstrom, N. Hartler // Svensk Papperstidning. 1971. - Vol. 74, N 19. - P. 617.

39. Edberg, U. Analysis of pin chips Text. / U. Edberg, S. Eskilsson // Svensk Papperstidning. 1972. - Vol. 75, N 12. - P. 467.

40. Hatton, J.V. Quantative evaluation of pulpwood chip quality Text. / J.V. Hatton // Tappi Journal. 1977. - Vol. 60, N. 4. - P. 97.

41. Hatton, J.V. Is Tappi ready for a new chip-quality standard method? Text. / J.V. Hatton // Tappi 1978 Pulping Conference. 1978. - P. 115.

42. ГОСТ 15815-83. Щепа технологическая. Технические условия. Введен 01.01.1985, взамен ГОСТ 15815-70. -М.: Изд-во стандартов, 1993. 13 с.

43. SCAN-CM 40:01. Wood chips for pulp production. Size distribution. Introduced in 2001. Scandinavian Pulp, Paper and Board Testing Committee.-Stockholm: Sweden, 2001. - 4 p.

44. Bjurulf, A. Effects on chip size distribution when an extra screen is added in SCAN-CM 40:01 Text. / A. Bjurulf// Tappi Journal. 2005. - Vol. 4, N 4. - P. 28-31.

45. Рекламный материал фирмы «Suomen Pulp Technics Оу» Анализатор щепы типа JWIIIA, 2000.

46. Иванов, K.A. Пути повышения качества крафт-целлюлозы Текст. / К.А. Иванов, Ю.В. Севастьянова, JI.A. Миловидова, В.И. Комаров // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2008. - № 10. - С. 50-53,- ISSN 0869-4923.

47. Pettersson, A. On-line measurement of wood chip size Text. / A. Pettersson, L. Olsson, S-O. Lundqvist // Tappi Journal. 1988. - Vol. 71, N 7. - P. 78-81.с

48. Bergmann, T. On-line chip size analysis new technology for an improved pulping process Text. / T. Bergmann // CPPA 83rd Annual meeting, Technical Section. -1997. - P. B301-302.

49. Hedenberg, O. Chip analysis methods in the Nordic countries Text. / 6. Hedenberg // Tappi Pulping Conference Proceedings. 1999. - Vol. 3. - P. 1005-1008.

50. Материал официального сайта «Andritz» 2009 г. Электр, дан. - Режим доступа: http://www.spectrum.andritz.com/iss19.pdf. - Загл. с экрана.

51. Havu, A. Utilization of optical wood chip analyzer in pulping and chipping process Text. / A. Havu // Engineering, Pulping, and Environmental Conference Proceedings. 2006. - P. 356-361.

52. Рекламный материал фирмы «Iggesund Tools» СканЧип 1994 г.

53. Gullichsen, J. On the nonuniformity of the kraft cook Text. / J. Gullichsen, H. Kolehmainen, H. Sundqvist // Paperi ja Puu Paper and Timber. - 1992. - Vol. 74, N 6. -P. 486-490.

54. Jonsson, T. Screening of wood chips for the pulping process Text. / T. Jonsson, J.B. Bielagus, C. Matula // Engineering Conference Proceedings. 1998. - P. 245-254.

55. Akhtaruzzaman, A.F.M. Influence of chip dimensions in kraft pulping. Part I. Mechanism of movement of chemicals into chips Text. / A.F.M. Akhtaruzzaman, N.-E. Virkola//Paperi ja Puu. 1979. - Vol. 9. - P. 578-580.

56. Akhtaruzzaman, A.F.M. Influence of chip dimensions in kraft pulping. Part II. Present state and scope of study Text. / A.F.M. Akhtaruzzaman, N.-E. Virkola // Paperi ja Puu. 1979. - Vol. 10. - P. 629-634.

57. Akhtaruzzaman, A.F.M. Influence of chip dimensions and chip quality on the kinetics of kraft pulping Text. / A.F.M. Akhtaruzzaman, N.-E. Virkola // Paperi ja Puu. -1980.-Vol.3.-P. 135-142.

58. Akhtaruzzaman, A.F.M. Influence of chip dimensions in kraft pulping. Part V. Effect on total yield and screening rejects: predictive mathematical models Text. / A.F.M. Akhtaruzzaman, N.-E. Virkola//Paperi ja Puu. 1980. - Vol. 1. - P. 15-25.

59. Borlow, P.B. Chip thickness: a critical dimension in kraft pulping Text. / P.B. Borlow, R.L. Miller // Tappi Journal. 1970. - Vol. 53, N 11. - P. 2107-2110.

60. MacLeod, M. The top ten factors in kraft pulp yield Text. / M. MacLeod // Paperi ja Puu Paper and Timber. - 2007. - Vol. 89, N 7-8. - P. 416-423.

61. Croy, T. Kraft pulping of individual chip thickness fractions Text. / T. Croy // Pulping Process & Product Quality Conference Proceedings. 2000. - P. 125-127.

62. Smith, D.E. Chipper performance improved through analysis of critical angles Text. / D.E. Smith, S.R. Javid // Pulping Conference Proceedings. 1997. - P. 234-245.

63. Wang, Z. On the potential to improve kraft pulping and pulp strength properties with a new chipping techniques Text. / Z. Wang, J. Gullichsen // Pulping Conference Proceedings. 1997. - P. 546-556.

64. Gullichsen, J. On the non-uniformity of the kraft cook. Part 2 Text. / J. Gullichsen, R Hyvarinen, H. Sundqvist // Paperi ja Puu. 1995. - vol. 77, N 6. - P. 331-337.

65. Обоснование показателей качества щепы в ГОСТ 15815-83 «Щепа технологическая» Текст.: отчет по НИР / рук. Т.Ф. Личутина. Архангельск, 1988. - 60 с.

66. Courchene, С.Е. The tried, the true, and the new getting more pulp from chips - modifications to the kraft process for increased yield Text. / C.E. Courchene. - Atlanta: Tappi Press, 2002. - P. 10-19.

67. Wahlman, M. The importance of chip thickness in alkaline pulping and the chip thickness analysis Text. / M. Wahlman // Paperi ja Puu. 1967. - Vol. 49, N 3. - P. 105-107.

68. Turtureanu, N. Influenta dimensiunil tocaturu a supra randamentului si caracteristicolor celulozei Text. / N. Turtureanu // Celulozy si Hirtie. 1972. -Vol. 21, N 8. -P. 415-422,.

69. Johnston, W. Concurrent meetings discuss new developments in pulping Text. / W. Johnston // Pulp and Paper. 1976. - vol. 12, N 4. - P. 100.

70. Backman, A. Flistjocklekens inverkan pa cellulosautbyte och massakvalitet vid kok av parallellipipedisk flis Text. / A. Backman // Suomen Paperi ja Puu. 1946. -Vol. 28, N 13.-P. 200-208.

71. Tyler, D.B. Chip thickness influence pulp quality Text. / D.B. Tyler, L.L. Edwards // Svensk Pappertid. 1982. - Vol. 85, N 18. - P. 180.

72. Tikka, P. Chip thickness vs. kraft pulping performance. Part I. Experiments by multiple hanging baskets in batch digesters Text. / P. Tikka, H. Tahkanen // Tappi Pulping Conference Proceedings. 1992. - P. 555-560.

73. Гушин, Ю.А. Геометрические размеры щепы и их влияние на сульфатную варку целлюлозы Текст. / Гугнин Ю.А. Сб. трудов ВНИИБа. - 1972. - с. 111-114.

74. Гугнин, Ю.А. Исследование быстрой сульфатной варки целлюлозы Текст.: дисс. . канд. техн. наук / Гугнин Ю.А. Л, 1969. - 280 с.

75. Nolan, W.J. Increase yield through rigid quality control of chips Text. / W.J. Nolan // Tappi Journal. 1963. - Vol. 46, N 18. - P. 458-467.

76. Joraton, F.H. Comparative evaluation of fibre damage due to chipping Text. / F.H. Joraton, N. Liebergott // Pulp and Paper Magazine Canada. 1961.- Vol. 62, N 11. - P. 501-505.

77. Green, H. The effect of chipping on the sustainability of wood for sulphate pulping Text. / H. Green, F. Gaston // Pulp and Paper Magazine of Canada. 1940. -Vol. 41, N 1.-P. 123-126.

78. Stone, G.E. The influence of wood damage on pulp quality Text. / G.E. Stone // Tappi Journal. 1961. - Vol. 44, N 8. - P. 166A-174A.

79. Суровцева, Л.С. Анализ параметров технологической щепы используемой в целлюлозно-бумажной промышленности Текст. / Суровцева Л.С. // Лесн. журн. -2004. № 6. - С. 48-51. (Изв. высш. учебн. заведений).

80. Bjurulf, A. Chip geometry. Doctoral diss. Text. / A. Bjurulf // Acta Universitatis agriculturae Sueciae. 2006. - Vol. 2006:61. - 43 p.

81. Hartler, N. The interdependence of chip thickness, cooking temperature and screenings in kraft cooking of pine Text. / N. Hartler, W. Onisko // Svensk Papperstidning. 1962. - Vol. 65, N 22. - P. 905-910.

82. Becker, E. The effects of chip thickness and kraft cooking conditions on kraft pulp properties Text. / E. Becker // Tappi Pulping Conference. 1992. - P. 561-565.

83. Akhtaruzzaman, A.F.M. Influence of chip dimensions in kraft pulping. Part VII. Effect on strength properties of unbleached pulp; predictive mathematical models Text. / A.F.M. Akhtaruzzaman, N.-E. Virkola // Paperi ja Puu. 1980. - Vol. 4. - P. 297-304.

84. Hoekstra, P. The effects of chip size on mechanical pulp properties and energy consumption Text. / P. Hoekstra, M. Veal, P. Lee // Tappi Journal. 1983. - Vol. 66, N 9. -P. 119-122.

85. Brill, J. Effects of wood and chip quality on TMP properties Text. / J. Brill // International Mechanical Pulping Conference Proceedings. SPCI. Stockholm. - 1985. -P. 153-161.

86. Eriksen, J.T. Consequence of chip quality for process and pulp quality in TMP production Text. / J.T. Eriksen // International Mechanical Pulping Conference Proceedings. PTF. Oslo. - 1981. - P. 19-21.

87. Комаров, В.И. Формирование физико-механических свойств сульфатной небеленой целлюлозы в процессе производства Текст. / В.И. Комаров, Т.Ф. Личутина//Бум. пром-сть. 1985. - № 3. - С. 15-17.

88. Комаров, В.И. Влияние размеров щепы на деформативность и прочность сульфатной небеленой целлюлозы Текст. / В.И. Комаров, Т.Ф. Личутина // Бум. пром-сть. 1988. - № 12 - С. 8-9.

89. Личутина, Т.Ф. Влияние содержания коры и толщины щепы на выход и качество небеленой сульфатной целлюлозы Текст. / Т.Ф. Личутина, М.Н. Никитинская, Т.М. Новоселова // Лесн. журн. 1991. - № 5. - С. 100-105. (Изв. высш. учеб. заведений).

90. Перепелкин, А.С. Соломбалалес региональный лесной холдинг Текст. / А.С. Перепелкин. - Архангельск;,М'арт, 2008. - 24 с.

91. Овсянкин, Е.И. Первый в стране Текст. / Е.И. Овсяикин. Архангельск: М'арт, 2006. - 200 с.

92. Личутин, А.Ф. Комплексное и рациональное использование низкокачественной древесины и древесных отходов в целлюлозно-бумажном производстве на Соломбальском ЦБК Текст. / А.Ф. Личутин // Лесн. журн. 1988. -№ 3. - С. 4-8. (Изв. высш. учеб. заведений).

93. Технологический регламент цеха лесная биржа сырья TP 1-07 ОАО «Соломбальский ЦБК» 2007 г.

94. Материал официального сайта «Morbark, Inc.» 2009 г. Электр, дан. -Режим доступа: http://www.morbark.com/Equipment/SpecSheetsModel%202755.pdf.

95. Watson, W.F. Quality of chips produced with chain flails and in-woods chippers Text. / W.F. Watson // Tappi Pulping Conference Proceedings. 1990. - P. 855-861.

96. Материал официального сайта ОАО «Соломбальский ЦБК» 2008 г. Электр, дан. - Режим доступа: http://www.solombala.com/spprn/invest/dbp/. - Загл. с экрана

97. Gouttenoire, P. Improved MCC kraft pulping using a lower temperature stage Text. / P. Gouttenoire, S. Aziz, H.S. Dugal // Tappi Pulping Conference Proceedings. -1992.-P. 691-697.

98. Jiang, J.E. Extended modified cooking-with polysulfide for simultaneous pulp yield and strength improvements Text. / J.E. Jiang // Tappi Pulping Conference Proceedings. 1992. - P. 683-690.

99. Marcoccia, B.S. Lo-Solids pulping: principles and applications Text. / B.S. Marcoccia, R. Laakso, G. McClain // Tappi Journal. 1996. - Vol. 79, N 6. - P. 179-188.

100. Arenda, FJ. Industrial Lo-Solids pulp digester simulation by the Purdue model Text. / F.J. Arenda, D.L. Melo, E.R. Canales // Tappi Journal. 2009. -No. 4. P. 4-9.

101. Hartler, N. The future of krafl pulping Text. / N. Hartler // PapFor Conference Proceedings. 1992. - P. 211-219.

102. Olm, L. Possibilities to increase the pulp yield in a kraft cook of ITC-type Text. / L. Olm, D. Tormund, E.B. Gidnert // Kraft pulp yield anthology. 2002. - P. 125136.

103. Оболенская, A.B. Лабораторные работы no химии древесины и целлюлозы Текст.: учебное пособие для вузов / А.В. Оболенская, Ельницкая З.П., А.А. Леонович. М.: Экология, 1991. - 320 с. - ISBN 5-7120-0264-7.

104. Правилова, Т.А. Химический контроль производства сульфитной целлюлозы Текст. / Т.А. Правилова. М.: Лесн. пром-ть, 1984. - 256 с.

105. Долгалева, А.А. Методы контроля сульфатцеллюлозного производства Текст. / А.А. Долгалева. М.: Лесн. пром-ть, 1977. - 344 с.

106. ГОСТ 50316-92. Полуфабрикаты волокнистые, бумага, картон. Целлюлоза. Определение содержания сухого вещества. Введен 01.07.1993, взамен ГОСТ 16932-82. -М.: Изд-во стандартов, 1993. 8 с.

107. ГОСТ 16932-93. Целлюлоза. Определение содержания сухого вещества. Введен 01.01.1995, взамен ГОСТ 16932-82'. М.: Изд-во стандартов, 1995. - 6 с.

108. ГОСТ 10070-74. Полуфабрикаты волокнистые и бумага. Целлюлоза и полуцеллюлоза. Метод определения числа Каппа. Взамен ГОСТ 10070-62. Введен 01.01.1975.-М.: Изд-во стандартов, 1975.- 15 с.

109. ГОСТ 11960-79. Полуфабрикаты волокнистые и сырье из однолетних растений для целлюлозно-бумажного производства. Метод определения лигнина. -Взамен ГОСТ 11960-66. Введен 01.01.1981.-М.: Изд-во стандартов, 1981. 9 с.

110. Оболенская, А.В. Практические работы по химии древесины и целлюлозы Текст. / А.В. Оболенская; под ред. В.М. Никитина. М.: Высш. шк., 1965. - 256 с.

111. ГОСТ 14363.4-89 Целлюлоза. Метод подготовки проб к физико-механическим испытаниям. Взамен ГОСТ 14363.4-79. Введен 01.01.1993. - М.: Изд-во стандартов, 1993. - 14 с.

112. ГОСТ 13523-79 Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Метод кондиционирования образцов Взамен ГОСТ 13523-68. Введен с 01.10.78. - М.: Изд-во стандартов, 1979. — 7 с.

113. ГОСТ 13525.3-97 Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Метод, определения сопротивления раздиранию. Взамен ГОСТ 13525.3-78 Введен 01.07.2001. -М.: Изд-во стандартов, 2001. - 8 с.

114. ГОСТ 13525.1-79 Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Методы определения прочности на разрыв и удлинение при растяжении. Взамен ГОСТ 13525.1 - 68. - М.: Изд-во стандартов, 1979. - 22 с.

115. Tappi Т 271 pm-91 Fiber length of pulp and paper by automated optical analyzer. TAPPI. - Atlanta: USA, 1991. - 4 p.

116. Иванов, C.H. Силы сцепления волокон в бумаге Текст. / С.Н. Иванов // Бум. пром-сть. 1948. - № 3. - С. 8-17.

117. Page, D.H. A theory for the tensile strength of paper Text. / D.H. Page // Tappi Journal. 1969. - N 4. - P. 674-681.

118. Комаров, В.И. Анализ механического поведения целлюлозно-бумажных материалов, при приложении растягивающей нагрузки Текст. / В.И. Комаров, Я.В. Казаков // Лесной вестник. Научно-информационный журнал. 2000. - № 3. - С. 52-62.

119. Комаров, В.И. Статистические методы контроля и управления качеством на предприятиях ЦБП Текст.: учебное пособие / В.И. Комаров, Н.А. Ленюк. Л.: Изд-во ЛТА, 1987.-76 с.

120. Сысоева, Н.В. Материаловедение. Технология конструктивных материалов Текст.: учебное пособие / Н.В. Сысоева, В.И. Комаров; под ред. проф. В.И. Комарова. Архангельск: Изд-во Арханг. гос. техн. ун-та, 2006. - 168 с.

121. Богданович, Н.И. Расчеты в планировании эксперимента Текст.: учебное пособие / Н.И. Богданович. Архангельск: Изд-во ЛТА, 1978. - 80 с.

122. McDonough, T.J. Kraft pulp yield basics Text. / T.J. McDonough // Kraft pulp yield Anthology. 2002. - p. 10.