БИЛЕТ № 9

1.Хим-кая (Х), ТММ, ХТММ ДМ. При получ. ХДМ сп-бом дефибрирования следует применять для предварительной обр-ки нейтральные или слабощелочные р-ры. Как кислые, так и сильнощелочные р-ры разруш. цементные камни в проц-е дефибрирования пропитанного баланса. Кроме того, труднее достигается пропитка баланса (равномерная) по длине в-вами, сильно адсорбируемыми древесиной. Напр., NaOH быстро и хорошо впитывается щепой, то в длинном балансе распред-ие едкого Na происходит неравномерно из-за сильной адсорбции его древесиной. Произ-во ХДМ из предварит. пропит-ой древ-ны не явл. перспектив., т.к. ограничены ресурсы балансовой др-ны, неравномерность пропитки хим-ми длинного баланса, колебание качества получ. массы, сложность и громоздкость прим-го обор-ния, высокий расход хим-тов, трудность механизации и автом-ции. Исследов.показывает, что ХДМ по сравнению с обычной ДМ обладает высокой динамич.прчн-тью. Это объясн-ся разными св-вами вол-той части фракции той и др. массы. Это св-во приближает ХДМ к ценным мат-лам. Однако ее прочность ↓при СП>45-50⁰ШР, что объясняется быстрым ↓ ср. длины волокна по мере размола.

ТММ -получ. с предварит. пропарив-ой щепы, получ. путем размола при увелич. Р и Т. Р=1-3МПа, t=100-135⁰С. размол проводят в 2 ступени; повыш. параметры на 1 ступени. Размол на 2 ступени ведется при Ратм. В этой массе обеспеч-ся сохранность отдельных волокон др-ны. Эту массу (ТММ) исп. для получ. ДВП. Чем ↑t, тем лучше кач-во массы, но тем она темнее. Поэтому в самых соврем. вар. ап-тах для ↑белизны на спрыски дефибреров дают р-р Н₂О₂.Если в процессе пропаривания доб-ют хим-ты, то такая масса наз. ХТММ. В наст.вр. ХТММ-самый лучший вид ДМ. Св-ва ее м. очень хорошо варьировать, изменяя t, время, кол-во и способ введения химикатов, кол-во ступеней и режим размола. Если в кач-ве реагента исп. моносфи или бисфи Na и расход их велик, то этот вид ДМ м.б. отнесен к группе ХММ.

Подгот.др-ны →пропитка хим. → пропаривание→ размол в 1 или 2 ст.

Для ускор.процессов проникнов.хим. в глубь древес.,для повыш пухлости исп. для хв.др-ны 1-5%Na₂SO_3, 2-5мин,t=120-135⁰С.для листв 0-3%Na₂SO₃+1-7%NaOH, 1-5мин, t=100-120⁰С;Na₂SO₃ обладает способностью повыш. белизну массы, а так же не снижать прочность отдел. волокон. Для ускорения проц-ов проникнов. хим-ов в глубь древес., для повыш. пухлости дозируют Na₂SO₃ и щелочь. Хв. и листв. ХТММ отлич. по св-вам. Первая более длинновол-тая и более прочная, вторая-коротковол., менее прочная, дает больше непрозрачн. и пухлость бумаге. Чем >моносфи, тем>гидрофильность, выше выход. Для хв. выход ХТММ 91-96%, для листв.88-90%. В листв. выход <из-за содержания ГЦ, к-рые легче деструктируют, если в состав реагента входит щелочь. Вводят еще ПАВы 0,4%. Они усиливают проник-ние хим-тов внутрь др-ны и делают массу более однородн. Это самая светлая масса и ее легче отбеливать. Часто готов. массу обезвоженную сбрызгивают Н₂О₂ → прцесс отбелки идет самопроизвольно. На кач-во м. влиять порода др-ны, хим. состав, морфологич. стр-ра, сод. коры и гнили. В посл. время пропарив. и обработку хим-том проводят в одном аппарате, к-рый наз. импрегнатор. В нем созд-ся процесс так наз. скоростной варки-термогидролитической обработке; осн. узлами явл. загрузочная камера снабженная в видимой части винтовым питателем, к-рый подхватывает поступающую с верху щепу и поддает ее в вертик.объемную колонну, где происходит основ. процесс пропитки хим-ми и обработка паром. Под действием Р шнека и пара масса проталкивается в колонне вверх к выпускному отверстию так же снабженного шнеком. Здесь шнек выполняет две ф-ции передает перераб. щепу и дополнит. перемешивает содержимое. В нижней части под винтовым питателем установлена сетка, ч/з к-рую удал. содержащееся в исх. щепе влага и воздух.

2. Теоретические основы отбелки ДМ

Потребительские св-ва ДМ в большей степени зависят от ее внешнего вида, к-рое опред. белизной. ДМ в прир. состоянии светлая, т.е. она не поглощает свет в видимой области спектра, чем жестче условия возд-вия на ДМ тем темнее она становится. На бел-ну влияет t обработки (чем >t, тем<бел.), вид химиката (при испол-нии NaOH сниж. бел., при использовании моносульфита Na-увел. бел.). Влияет так же технология очистки и размола: соприкосновение с Ме умен. бел.; с воздухом умен. бел.; размол с др. фабрикатами умен. белизну. Темный цвет придают хромофорные группировки дополн-но образ-еся в Л под действием термогидролитич.и окислит. процессов. При отбелке ДМ окраш. в-ва обесцвечивают, т.е. хим-ки возд-вуют на хромофорные группировки и переводят их в сост., когда они не поглощают цвет в видимой и ультрафиолетовой области. Основные хромоформы:чередование двойных и простых связей, фенольные гидроксилы, карбонильные группировки на концах макромолекул ГЦ. Отбелка ДМ принципиально отличается от отбелки Ц.При отбелке Ц удал.т.н. инкрусты(Л,ГЦ).При отбелке ДМ проводят хим. обработку, уничтожающ. хромоформные группировки,однако, не все они восст-ся или ок-ся. П.э. очень белый цвет не получ. Некоторые хр. гр.после отбелки восстанавливающими агентами способны вновь окисляться кислородом воздуха, восст-ая свою окраску. Поэтому для кач. отбелки необх.использ.комбинир.сп-б и вводить стабилизаторы. Виды отбелки: восст-ми реагентами, ок-ми, кобинированная. Дитианитная отбелка. (восст) Нед-к: низкая стабильность отбеливающих р-ров в присутствии О₂, т.к. они на воздухе разлагаются и их хранят под слоем масла. Способы получения:Zn+2SO₂=ZnS₂O₄; Zn+2H₂SO₃=ZnS₂O₄+2H₂O. Принцип действия дитианитов заключается в том, что в их состав входит S(+4), кот.легко отдает 2е-, переходя в 6 вал.состояние в водной среде. При этом выделяется атомарный Н, к-рый являетсяь сильным восстановителем.

S₂O₄+4H₂O=2HSO₄+6H⁺ S₂O₄+3H₂O=HSO₃+HSO₄+4H⁺; S₂O₄+2H₂O=S₂O₆+4H Технология отбелки: необх-мо соблюдать ряд условий, к-рые предотвращают разложение дитианитов и обеспечивает требуемый эффект. При этом необх-мо быстро смешивать реаг. с массой, исключить контакт с воздухом отбеливателя при сравнительно низкой конц-ии. Поддерживать рН в условии кислой среды(5-6). Боргидридная отбелка. Это самый сильный восст-ль. Бор способен терять до 8е- и переходить в В⁺³. им можно отбеливать при сравнительно низких t и при сравнительно малом расходе. NaBH₄+8NaHSO₃=4Na₂S₂O₄+NaBO₂+6H₂O.

Это св-во испол-ся в 2 ст.отбелки, обрабатывают массу сначало боргидридом, а потом дитианитом. Отбелка пероксидом Н₂О₂; Nа₂О₂. Nа₂О₂ оказывает такое же действие, что и пероксид Н, но он устойчивей. Nа₂О₂+ H₂O= Н₂О₂+2NаОН. Факторы пероксидной отбелки: 1.конц. массы(чем>конц., тем выше белизна); 2.t (чем>t, тем<продолжит.); 3.кол-во Nа₂О₂ (испол. мин. достаточное); 4.кач-во Н₂О (на отбелку рекоменд. брать мягкую); 5.порода древесины и ее кач-во (хв. легче, чем листв.) Отбелка надуксусной к-той. Этот способ считается самым эффективным. Отбелка проводится легко при сред. конц. массы, без увел.t и в нейтральной среде. Надуксусная к-та облад. уник. св-вом, она очень легко возд-ет на Л, причем затрагивает его боковые цепи, переводит Л в р-р за счет увелич. гидрофильности.

Отбелку чаще всего проводят в отд. стоящ.цехе, снабжён.отд.башнями, пред.собой пустотелую ёмкость непр.дей-я, куда непр.потоком поступ.масса,предварит.смешан.с отбеливающ реаг. За время перемешивания и происх.необх.реакции.Масса может подаваться в ниж.часть башни,тогда выгруж.с верх.части под действием своего напора, кот. усилив. мешальн. приспособлением. М/т поступ. с верх. части, тогда выгруж. снизу под действием силы тяжести. Все башни футерованы, все коммуникации выполн. из нержавеющ стали,вся сис-ма герметизирована, а при отбелке восст. реаг. есть доп операция- удаление из массы воздуха, кислород которого явл. окислителем и снижает действие восст-ля.

3. Теория проклейки Б. Для придания Б некоторых специф-ких св-в при­м-ют прокл-щие в-ва. К числу прокл-щих в-в относят такие, которые сообщают Б водостойкость, а также и такие, которые связывают вол-на м/ду собой в бу­м-ом листе и тем самым способствуют повышению сомкнуто­сти и механической прочности Б. Первые будем называть гидрофобизирующими, а вторые — связующими прокл-щими в-вами. До сего времени проклейка Б канифольным клеем яв­л-ся основной при выработке ее широкого ассортимента. Именно п.э. теория каниф-ой (смоляной) проклейки Б требует особого рассмотрения. По ст.прокл.все виды Б.можно разделить на три группы: сильноклееные, при расходе канифоли 2-4% от а.с.в.(писчая, тетрадная, чертежная и др.); слабоклееные, при 0,5-1% (типографская, мешочная, обойная и др.); и неклееные(электроизоляционные, впитывающие, фильтрующие и др.). Клеевая эмульсия м.иметь разл.состав в зав-ти от кол-ва щелочи, взятой на омыление. Сущ.3 вида каниф.эмульсии: бурый или нейтр.клей, белый и в/с клей. Виды таких клеев отлич.содержанием своб.неомыл.смолы. в нейтр.клее смола полностью омылена: в белом-до 40% своб.смолы, в высокосмоляной с-80%.Канифоль омыляют щелочью и полученный клей разводят в воде. Получ.клеев.эмульсию вводят в бум.массу в проц-е размола и после перемешивания осажд.на волокне сернокисл.глиноземом. Смол.частицы фиксир.на волокне и при отливе и сушке сообщ.Б,гидрофобные св-ва. При варке канифоли со щелочью происходит обр.резината Na.

C₁₉H₂₉COOH+NaOH=C₁₉H₂₉COONa+H₂O;2C₁₉H₂₉COOH+Na₂CO₃=2C₁₉H₂₉COONa+H₂O+CO₂.

Первоначально предполагали, что каниф-ый клей осаж­дается на вол-нах бум-ой массы и в проц-е сушки Б плавится, растекается по пов-ти вол-н, образуя сплошную пленку, ч/з кот-ую вода или чернила не могут пройти. Эта теория пленки оказалась ошибочной. Расчет показывает, что кол-во канифоли, испол-мой для про­клейки Б, недост-но для покрытия вол-н сплошным слоем пленки даже мономолек-ной толщины. Более того, разл-ми м-ми оптических исследований, включая ис­пол-ние электронного микроскопа, установлено, что пленка каниф-го клея на волокнах отсутствует, а клеевые ча­стицы в виде точечных включений нах-ся на пов-ти вол-н и м/ду ними.

Для объяснения мех-зма осаждения частиц каниф-го клея на вол-нах Ц получила распр-ние так назыв-ая электростатическая теория про­клейки, согласно кот-ой отриц-но заряженные частицы каниф-го клея м. в опред-ных условиях осадить на отриц-но заряженных в воде вол-нах, Ц в ре­з-те перезарядки клеевого осадка действием полож-но заряженных ионов AI из сульфата AI. Иначе говоря, полная перезарядка клеевого осадка не обязательна, так как дост-но лишь неск-ко снизить отриц-ые за­ряды частиц клеевого осадка и Ц, чтобы силы их взаимного притяжения (силы ван дер Ваальса) преобладали над электр-ми силами отталкивания. Электростат-кая теория проклейки не встречает возражений и в настоящее время. Однако только с позиции этой теории нельзя объяснить все многообразие явлений, происходящих при проклейке Б.

Наиб-е полно освещает процесс проклейки Б совре­менная коллоидно-хим-кая теория проклейки. Согласно этой теории процесс осаждения частиц каниф-го клея на вол-нах Ц рассм-ся как процесс коа­гуляции клеевых частиц под влиянием электролита. При этом не безразличен вид испол-го электролита. Из коллоид­ной химии известно, что коагуляция может протекать либо по мех-зму гомокоагуляции, сопровождаемому образ-ем агрегатов из частиц твердой фазы с выпадением их в осадок, либо по мех-зму гетерокоагуляции, когда коагулируемые ча­стицы не выпадают в осадок, а в нашем случае адсорбируются на вол-нах Ц. Если бы для коагуляции была испол-на кислота (напр., серная или соляная), то наблюда­лась бы гомокоагуляция частиц каниф-го клея. При испол-нии же в качестве электролита сернокислого AI, учитывая специфическое действие полож-но заря­женных ионов AI, происходит желательный нам про­цесс гетерокоагуляции.

Это представление о видах возможной коагуляции частиц каниф-го клея дает дополн-ную информацию о про­цессе проклейки Б. Напр., общеизвестные факты ухудшения степени проклейки Б, изготовленной летом при наличии теплой произв-ной воды и повышении при этом расхода клея, объясн-ся гомокоагуляцией частиц каниф-го клея под влиянием повыш-ой темп-ры произв-ной воды. Агломерация частиц ведь м. происходить не только под действием электролита, но и под влиянием по­выш-ия темп-ры коллоидной сис-мы.

Выше было указано, что белый клей явл-ся дисперсией, в кот-ой частицы свободной смолы находятся во взвешенном состоянии, а смолянокислый Na — в р-ре. С точки зре­ния коллоидно-хим-кой теории проклейки причиной ста­бильности дисперсии белого клея явл-ся наличие сольватной оболочки вокруг частиц свободной смолы из адсорбированных мол-л смолянокислого Na, способных к диссоциации. Эти мол-лы ориентируются своим смоляным остатком (анио­ном) к частице свободной смолы, а ионом Na (катионом) к воде. В рез-те этого частицы свободной смолы приобре­тают отриц-ный заряд, отталкиваются др. от др. и не слипаются м/ду собой при тепловом движении. Гетерокоагуляция частиц каниф-го клея во многом опред-ся адсорбционной спос-тью вол-н Ц. С повышением в технической Ц содержания гемиЦ адсорбционная спос-ть Ц возрастает. Именно поэтому виды Ц, содержащие повышенное ко­л-во гемиЦ, прокл-ся при прочих равных условиях лучше и при меньшем расходе каниф-го клея.

Л, содержащийся в сфи Ц (лигносульфонат), ухудшает проклейку Б, тогда как щелочной Л, содержащийся в сфа Ц, благоприят­ствует проклейке. Поэтому делигнификация сфа Ц приводит к ухудшению проклейки Б, а сфи Ц — к ее улучшению. Именно этим объясн-ся общеизвестный факт, что беленая сфи Ц про­клеивается лучше, чем небеленая, а беленая сфа Ц хуже, чем небеленая.

С учетом вышеизложенного становится понятным порядок вол-тых мат-лов по степени ухудшения их способности проклеиваться: сфа небеленая Ц — сфа беленая Ц — ДМ — сфи беленая Ц— облагороженная Ц — сфи небеле­ная Ц — тряпичная полумасса. Последняя, практиче­ски лишенная гемиЦ и обладающая слабой адсорбцион­ной спос-тью, наиб-е трудно прокл-ся каниф-ным клеем.

К сказанному следует добавить, что гемиЦ спос-ют пластификации вол-н и их фибриллированию при размоле и, след-но, получению более сомкнутого листа Б с меньшей пористостью и п.э. лучшим удержанием частиц каниф-го клея. Вследствие этого с повышением степени помола бум-ой массы степень проклейки Б возрастает.

Поиск по сайту: