И так в прошлой статье мы говорили о бумаге, но мы только начали свое знакомство с ней. Я буду напротяжении 3-5 статьей писать подробнее о бумаге о ее характеристиках ну и тд. И так приступим!
Втором шагом хочу расказать о древесной целюлозе.
Целлюлозу получаютхимической обработкой древесины,из которой при этом выводятся инкрустирующие вещества, главным образом лигнин. Удаление лигнина основано на его способности образовывать с некоторыми химическими веществамирастворимые в воде соединения, которые затем при промывке отделяются, В настоящее время широко применяют два способа получения целлюлозы: сульфитный (кислотный)и сульфатный (разновидность щелочного). Подготовка древесины перед получением из нее целлюлозы сводится к следующему: бревна древесины распиливают на балансы и тщательно очищают от коры; балансы рубят на щепу длиной ~ 20x20 мм и толщиной 3—5 мм, затем сортируют, так как от однородности щепы зависит равномерность ее пропитки химическими реагентами, степень очистки от лигнина и качество получаемой целлюлозы.
При сульфитном способе целлюлозу получают из хвойных пород деревьев с небольшим содержаниемсмолы, например ели, пихты. Щепу загружают в железные герметически закрытые котлы, покрытые изнутри кислотоупорным слоем, и заливают варочной кислотой, т. е. раствором бисульфита кальция Са(Н50з)2* который в водной среде распадается на сернистую кислоту H2SO3и сульфит кальция СаБОз. Варка ведется при t 140—150° С и при давлении 5066—6079 гПа (5—6 атм)в течение 8—12 ч. В процессе варки лигнин взаимодействует с сернистой кислотой, и образуютсяочень активные лигнинсульфоновые кислоты,которые могут разрушить волокна целлюлозы. Однако присутствующий в варочной кислоте сульфит кальция нейтрализует лигнинсульфоно-вые кислоты, переводя их в растворимые соли кальция лигнин-сульфоновых кислот, которые при промывке целлюлозы удаляются. Затем целлюлозу сортируют, так как после промывки могут остаться непроваренные пучки волокон, щепа и др. Лучшей целлюлозой является та, из которой в процессе варки удалено возможно большее количество лигнина без разрушения целлюлозных волокон. Так как лигнинсульфоновые кислоты, образующиеся в процессе варки, могут частично разрушить целлюлозу и тем самым уменьшить прочность волокна, то процесс варки ведут не до полного удаления лигнина. В зависимости от продолжительности варки получают целлюлозу с различным содержаниемлигнина: в мягкой целлюлозе — 1—2%, в средней — 3—4%, в жесткой — 5—6%. Выход целлюлозыпри сульфитном способесоставляет ч45—50%, инкрустирующиевещества при этомпереходят в раствор.
Волокна сульфитной целлюлозы достаточно прочны, эластичны, легко отбеливаются. Они идут на изготовление всех видов печатной бумаги.
Целлюлоза, полученная в процессе варки древесины, отличается низкой белизной, поэтому не пригодна для изготовления высококачественной белой бумаги. Для повышения белизны целлюлоза подвергается отбелке. Лучшие виды печатной бумаги изготовляют на основе беленой, а более дешевые, например газетную, № 3 и др. — из небеленой сульфитной целлюлозы.
В последние годы стал широко применяться сульфатный способ получения целлюлозы. Основным реагентом здесь является щелочь NaOH и сернистый натрий Na2S. Щепу варят при более высокой, чем при сульфитном способе, температуре (165—175° С), и большем давлении (7092—8106 гПа, или 7—8 атм), в результате продолжительность варки сокращается до 1,5—2 ч. Щелочь разрушает лигнин без заметного разрушения целлюлозы и переводит в растворимое состояние смолы, содержащиеся в древесине. При сульфатном способе в качестве сырья могут быть исполь- / зованы смолистые породы деревьев, например сосна в виде отходов строительных материалов (горбыли, рейки).
Важную роль в процессе варки играет сернистый натрий: в водных растворах он распадается на едкий натр и сульфогидрат натрия
Na2S + Н20 £± NaSH + NaOH.
Таким образом, сернистый натрий повышает содержание щелочи в растворе, а сульфогидрат натрия, что самое важное, образует с лигнином продукт — тиолигнин, легко растворимый в щелочах.
Сульфатная целлюлоза обладает высокой прочностью, но имеет коричневый цвет — волокна окрашиваются растворенными смолами. Поэтому небеленую сульфатную целлюлозу используют только для изготовления высокопрочной упаковочной и оберточной бумаги.
Процесс отбелки сульфатной целлюлозы очень сложен и дорог. Но благодаря высокой прочности беленую сульфатную целлюлозу применяют для изготовления высококачественной бумаги для документов, денежных знаков, тонкой словарной и др.
Сульфатный способ производства целлюлозы в последние годы находит все более широкое применение и является более перспективным по сравнению с сульфитным, так как позволяет перерабатывать отходы деревообрабатывающей промышленности из хвойных и лиственных пород древесины. Кроме того, при этом способе удается практически полностью регенерировать образующиеся в процессе варки щелока.
Так же можете найти много статей на моей личной станичке