Сырье для целлюлозно-бумажных товаров

Целлюлозно-бумажная промышленность вырабатывает целлюлозу для изготовления бумаги, картона и целого ряда целлюлозных материалов (производных целлюлозы), а также древесноволокнистых плит. К наиболее важным деревообрабатывающим отраслям промышленности относится производство целлюлозы и бумаги.

Большая часть заготовленного леса выводится в промышленно развитые страны в виде бревен на деревообрабатывающие комбинаты. Обычно деревья валят при помощи мощных циркулярных пил; затем стволы освобождают от веток и свозят на места обработки для дальнейшей транспортировки. Бревно очищается от коры, а затем механическими пилами разрезается на заготовки нужных размеров. В деревообрабатывающей промышленности мало отходов, практически все компоненты находят свое применение.

В состав основных компонентов древесных волокон входит целлюлоза, гемицеллюлоза, лигнин и экстрактивные вещества.

Основным компонентом растительного волокна является целлюлоза, из которой главным образом состоят стенки волокон. Целлюлоза представляет собой высокомолекулярное органическое вещество. Содержание целлюлозы в волокнистом сырье различно. Например, в волокнах хлопка содержится 85–95 % целлюлозы, в волокнах льна и пеньки 80–85 %, в древесине различных пород 40–60 %, в волокнах соломы, тростника 40–54 %. Химически чистая целлюлоза содержит 44,4 % углерода, 6,2 % водорода и 49,4 % кислорода. Формула молекулы целлюлозы (С₆Н₁₀О₅)_n, где n – число элементарных частиц, называемых глюкозными остатками. Чистая целлюлоза характеризуется ограниченной способностью к набуханию и созданию межволоконных связей. Она не термопластична. В целлюлозе должно содержаться определенное количество гемицеллюлозы и небольшое количество остаточного лигнина для придания бумаге оптимальных бумагообразующих свойств.

Гемицеллюлоза – это вещества, близкие к целлюлозе. Они представляют собой органические вещества, которые подразделяются на пентозаны и гексозаны. Характеризуется повышенной способностью к набуханию. Благодаря этому в процессе формования бумаги происходит заполнение пустот, а при последующей сушке, в результате усадки, образуются межволоконные связи. При варке целлюлозы большая часть гемицеллюлозы переходит в раствор.

Лигнин выполняет роль связующего между волокнами, находится преимущественно в межклеточном веществе, соединяющем клеточные стенки волокон. Содержанием лигнина определяется склонность бумаги к пожелтению, ее звонкость, твердость и жесткость. Лигнин термопластичен под действием высокой температуры, и после охлаждения вновь твердеет, придает бумаге жесткость, пластичность при нагреве и теплостойкость. В древесине хвойных пород содержится до 30% лигнина, в древесине лиственных пород – до 20%. Волокна хлопка, льна, пеньки лигнина не содержат. Лигнин может быть удален из растительных клеток путем химической обработки древесины. В процессе варки древесиной щепы с кислотой или со щелочами большая часть лигнина растворяется.

Под смолой подразумевается совокупность ряда экстрактивных веществ, которые вследствие присущих им коллоидных химических свойств, служат причиной производственных затруднений. Смола забивает сетки бумагоделательных машин, образует пятна в бумажном полотне и вызывает его обрывы.

Основное сырье современной целлюлозно-бумажной промышленности древесина различных пород (ель, бук, тополь, осина и др.), однолетние растения: тростник, камыш, а также хлопковый линт (хлопковые очесы). Из хвойных древесных пород в производстве целлюлозы наибольшее применение имеют ель, сосна, пихта; из лиственных – тополь разных видов, осина, береза, бук и некоторые другие. Из недревесного сырья используется солома культурных злаков – ржи, пшеницы, ячменя, риса, кукурузы и т.п. К недревесному сырью относятся также хлопок, лен, конопля, джут, используемые преимущественно в виде текстильных отходов.

Решающее значение при выборе сырья имеют: содержание в сырье клетчатки; структурные особенности составляющих сырье волокон; возможность применения к сырью промышленных способов переработки; качество волокнистого продукта, получаемого в результате обработки, зависящее от места произрастания, климатических и биологических условий района; распространенность растительного сырья; удобство и стоимость сбора сырья, доставки, хранения и др.

Дата добавления: 2015-08-27