Cтраница 1
Смоляные затруднения в производстве бумаги выражаются в отложениях смолы на оборудовании размольного отдела, в коммуникациях бумажного производства, на сетке и сукнах бумагоделательной машины. Эти отложения вызывают на поверхности бумаги пятна, а также обрывы бумажного полотна при его изготовлении на машине. Подобные затруднения чаще наблюдаются при использовании сульфитной целлюлозы из хвойных пород древесины, несколько реже при использовании древесной массы и не имеют места, когда применяется сульфатная целлюлоза. [1]
Практикой установлено, что смоляные затруднения существенно снижаются в тех случаях, когда есть возможность по условиям технологического процесса ввести в бумажную массу пе ред ее размолом минеральные наполнители, особенно диатомит или тальк, в количестве около 2 % от массы волокон. Меньшее влияние оказывает добавка каолина. [2]
Цимол способствует усилению проявления действия вредной смолы, бикарбонатная жесткость производственной воды также приводит к усилению смоляных затруднений. Поэтому при наличии повышенной бикарбонатной жесткости производственной воды рекомендуется на стадии размола целлюлозы предварительно нейтрализовать такую жесткость воды добавкой кислот соляной, серной или же раствора сернокислого алюминия. [3]
Трудности, возникающие при варке целлюлозы и в производстве бумаги из-за присутствия липофильных экстрактивных веществ, в целлюлозно-бумажном производстве, как уже указывалось, называют смоляными затруднениями. Липофильные компоненты ( смола) при высоких температурах могут диспергироваться в варочном растворе. Образующаяся эмульсия неустойчива и склонна к коагуляции. Скоагулировавшиеся частицы смолы прилипают к целлюлозным волокнам и оборудованию, что и приводит к смоляным затруднениям при промывке и отбелке целлюлозы, а также при работе бумагоделательного оборудования. [4]
При варке целлюлозы роль экстрактивных веществ может проявиться в снижении выхода целлюлозы, увеличении расхода химикатов, усложнении процесса делигнификации, а также в появлении так называемых смоляных затруднений. Снижение выхода целлюлозы из-за растворения экстрактивных веществ обычно невелико, но есть древесные породы ( лиственница, дуб) с высоким содержанием водорастворимых соединений. Расход химикатов повышается в результате химического взаимодействия экстрактивных веществ с варочными реагентами. В щелочных варках часть гидроксида натрия расходуется на омыление жиров и носков и на взаимодействие со свободными кислотами и фенольными соединениями. С экономической точки зрения это частично компенсируется получением продуктов переработки сульфатного мыла. Дигидрокверцетин, обладающий восстанавливающими свойствами подобно сахарам ( см. 11.11.1), в растворах гидросульфита окисляется до кверцетина. Кверцетин плохо растворяется в воде и осаждается на волокнах, приводя к пожелтению целлюлозы. [5]
Особенность отбелки лиственной целлюлозы - значительные смоляные затруднения, например, после ступени первой отбелки гипохлоритом, когда происходит выпадение смолы в массном трубопроводе перед промывным фильтром и на самом фильтре. Содержание смолы в лиственной древесине меньше, чем в хвойной, однако она имеет несколько иной характер, и это является причиной затруднений. В процессе хлорирования смоляные и жирные кислоты переходят в состояние, когда невозможно их омылить и удалить в щелочной ступени. [6]
При-горячем облагораживании удаляются низкомолекулярные фракции, образовавшиеся в процессе варки и хлорирования целлюлозы, происходит выравнивание фракционного состава и создаются условия для успешного проведения добелки. Размещение горячего облагораживания между ступенями хлорирования для уменьшения смоляных затруднений следует считать неправильным. При вторичном хлорировании в целлюлозе вновь появляется некоторое количество низкомолекулярных фракций, которые при отбелке гипохлоритом замедляют быстрое снижение вязкости в нужных пределах. Процесс добелки приходится растягивать, увеличивается расход химикатовгно и в этом случае фракционный состав целлюлозы остается неравномерным, затрудняя ее дальнейшую обработку. [7]
Использование сухой древесины для варки целлюлозы практически исключает возникновение в дальнейшем смоляных затруднений. Так как щепа быстрее и лучше просыхает, чем бревна древесины, то хранение древесины в виде щепы с ее продуванием воздухом является предпочтительным. При просушивании древесины жирные кислоты окисляются кислородом воздуха до оксикислот и их полимеров с переходом в твердое состояние и с потерей липкости. Кроме того, при сушке частично удаляются летучие компоненты-терпены. [8]
Причиной указанных затруднений являются смола и жиры, содержащиеся в волокнистых материалах, полученных из дре-весины хвойных пород. Нельзя утверждать, что чем больше общее содержание смолы в целлюлозе, тем больше проявятся смоляные затруднения в производстве бумаги. [9]
Трудности, возникающие при варке целлюлозы и в производстве бумаги из-за присутствия липофильных экстрактивных веществ, в целлюлозно-бумажном производстве, как уже указывалось, называют смоляными затруднениями. Липофильные компоненты ( смола) при высоких температурах могут диспергироваться в варочном растворе. Образующаяся эмульсия неустойчива и склонна к коагуляции. Скоагулировавшиеся частицы смолы прилипают к целлюлозным волокнам и оборудованию, что и приводит к смоляным затруднениям при промывке и отбелке целлюлозы, а также при работе бумагоделательного оборудования. [10]
Давно признано, что источником образования смолы является одна или несколько составных частей зфирорастворимой фракции древесной смолы, остающейся в целлюлозе. Преимущество этого метода состоит в том, что для полного анализа требуется небольшое количество материала. Так же был определен состав спирторастворимой фракции, полученной после отделения веществ, растворимых в эфире. Неоднократно было показано, что спирторастворимая фракция не является источником смоляных затруднений на целлюлозных предприятиях. Следовательно, из сравнения анализов этих двух фракций можно сделать следующие выводы [ 561: фракции смоляных и жирных кислот присутствуют в большей степени в спирторастворимой фракции и поэтому, вероятно, не являются источником смоляных затруднений; фракции неомыляемых эфиров присутствуют в эфи-рорастворимой фракции в столь значительном количестве, что они вполне могут оказать вредное влияние. Первый вывод был подтвержден работой Кресса и Рагана [57], которые добавляли избыток канифоли к загрузке ролла и не обнаружили образования вредной смолы. [11]
Давно признано, что источником образования смолы является одна или несколько составных частей зфирорастворимой фракции древесной смолы, остающейся в целлюлозе. Преимущество этого метода состоит в том, что для полного анализа требуется небольшое количество материала. Так же был определен состав спирторастворимой фракции, полученной после отделения веществ, растворимых в эфире. Неоднократно было показано, что спирторастворимая фракция не является источником смоляных затруднений на целлюлозных предприятиях. Следовательно, из сравнения анализов этих двух фракций можно сделать следующие выводы [ 561: фракции смоляных и жирных кислот присутствуют в большей степени в спирторастворимой фракции и поэтому, вероятно, не являются источником смоляных затруднений; фракции неомыляемых эфиров присутствуют в эфи-рорастворимой фракции в столь значительном количестве, что они вполне могут оказать вредное влияние. Первый вывод был подтвержден работой Кресса и Рагана [57], которые добавляли избыток канифоли к загрузке ролла и не обнаружили образования вредной смолы. [12]