Получение лиственной целлюлозы высокого выхода бисульфитным способом

  • Т. А. Королева Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова; Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лавёрова РАН https://orcid.org/0000-0002-9477-5864
  • Л. А. Миловидова Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова https://orcid.org/0000-0001-8035-5300
  • А. А. Дряхлицын Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова https://orcid.org/0000-0001-8218-8569
Ключевые слова: лиственная древесина, бисульфитная целлюлоза, технологический процесс, свойства целлюлозы, нейтрально-сульфитная целлюлоза, тарный картон, флютинг

Аннотация

Представлены результаты разработки технологического режима получения бисульфитной лиственной целлюлозы высокого выхода на магниевом основании для производства различных видов тарного картона. Надежная и эффективная технология регенерации химикатов и тепла, реализуемая при бисульфитном способе варки, дает возможность применять его в условиях самостоятельного сульфитного производства. Исследовано влияние продолжительности стоянки на конечной температуре на выход целлюлозы и число каппа: стоянка на конечной температуре 160 °С более 40 мин приводит к нарушению избирательности варочного процесса; стоянка до 70 мин сопровождается снижением выхода целлюлозы на 6 % при постоянном значении числа каппа полуфабриката. В процессе варки использован гидромодуль 5, расход SO2 – 15,0 %, рН варочного раствора – 4,3…4,5, продолжительность пропитки при 120 °С – 35 мин, варки при температуре 160 °С – 40 мин. Режим позволяет получить полуфабрикат высокого выхода 60…65 % c числом каппа 58…60 ед. без стадии горячего размола. В соответствии со стандартами Российской Федерации оценены характеристики механической прочности образцов, полученных в ходе эксперимента. Сопротивления продавливанию и плоскостному сжатию, разрывная длина и разрушающее усилие сопоставимы с показателями промышленного образца лиственной нейтрально-сульфитной
полуцеллюлозы при выходе полуфабриката 75…78 %. Показано, что присутствие коры в технологической щепе в количестве 7,5 % сопровождается снижением выхода бисульфитной лиственной полуцеллюлозы на 4,5 % и механической прочности – на 7,8 %.
Для цитирования: Королева Т.А., Миловидова Л.А., Дряхлицын А .A. Получение лиственной целлюлозы высокого выхода бисульфитным способом // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 3. С. 161–169. DOI: 10.37482/0536-1036-2021-3-161-169
Финансирование: Работа выполнена в Инновационно-технологическом центре «Современные технологии переработки биоресурсов Севера» Северного (Арктического) федерального университета им. М.В. Ломоносова, г. Архангельск

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Т. А. Королева, Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова; Федеральный исследовательский центр комплексного изучения Арктики им. академика Н.П. Лавёрова РАН

канд. техн. наук, доц.; ResearcherID: ABB-5651-2020

Л. А. Миловидова, Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова

канд. техн. наук, вед. инж. отдела планирования и сопровождения научных исследований; ResearcherID: AAH-5551-2021

А. А. Дряхлицын, Северный (Арктический) федеральный университет им. М.В. Ломоносова

инж. отдела планирования и сопровождения научных исследований; ResearcherID: AAH-5772-2021

Литература

Бобров А.И., Мутовина М.Г., Бондарева Т.А., Малышкина В.К. Производство волокнистых полуфабрикатов из лиственной древесины. М.: Лесн. пром-сть, 1984. 245 с. [Bobrov A.I., Mutovina M.G., Bondareva T.A., Malyshkina V.K. Production of Fibrous Semi-Finished Products from Hardwood. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1984. 245 p.]

Галеева Н.А. Производство полуцеллюлозы и целлюлозы высокого выхода. М.: Лесн. пром-сть, 1970. 317 с. [Galeyeva N.A. Semi-Chemical Pulp and High Yield Pulp Production. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1970. 317 p.]

ГОСТ 10070–74. Целлюлоза и полуцеллюлоза. Метод определения числа Каппа. Дата введения 1975-01-01. М.: Изд-во стандартов, 1999. 6 с. [State Standard. GOST 10070–74. Pulp and Semi-Pulp. Method for Determinating Kappa Number. Moscow, Izdatel’stvo standartov, 1999. 6 p.]

ГОСТ 20682–75. Бумага для гофрирования. Метод определения сопротивления плоскостному сжатию гофрированного образца (СМТ). Дата введения 1976–01–01. М.: Изд-во стандартов, 1989. 6 с. [State Standard. GOST 20682–75. Paper for Corrugation. Method for Determining the Resistance of Corrugated Paper to Flat Compression (Concoro Medium Test). Moscow, Izdatel’stvo standartov, 1989. 6 p.]

ГОСТ 13525.1–79. Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Методы определения прочности на разрыв и удлинения при растяжении. Дата введения 1980– 07–01. М.: Стандартинформ, 2007. 5 с. [State Standard. GOST 13525.1–79. Fibre Semimanufactures, Paper and Board. Tensile Strength and Elongation Tests. Moscow, Standartinform Publ., 2007. 5 p.]

ГОСТ 15815–83. Щепа технологическая. Технические условия.Дата введения 1985–01–01. М.: Изд-во стандартов, 1992. 14 с. [State Standard. GOST 15815–83. Technological Chips. Specifications. Moscow, Izdatel’stvo standartov, 1992. 14 p.]

ГОСТ 13525.8–86. Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Метод определения сопротивления продавливанию. Дата введения 1988–01–01. М.: Изд-во стандартов, 2007. 6 с. [State Standard. GOST 13525.8–86. Fibre Intermediate Products, Paper and Board. Method for Determination of Resistance to Bursting. Moscow, Standartinform Publ., 2007. 6 p.]

ГОСТ 10711–97. Бумага и картон. Метод определения разрушающего усилия при сжатии кольца (RCT). Дата введения 2003–01–01. М.: Изд-во стандартов, 2003. 6 с. [State Standard. GOST 10711 – 97. Paper and Board. Method for Determination of Breaking Force by Ring Compression (RCT). Moscow, Izdatel’stvo standartov, 2003. 6 p.]

Дьякова Е.В. Влияние характеристик волокон и их относительного содержания в бумажной массе на деформационные и прочностные свойства тарного картона: авто-реф. дис. ... канд. техн. наук. Архангельск, 2004. 19 с. [D’yakova E.V. Influence of Characteristics of Fibers and Their Relative Content in the Paper Pulp on the Deformation and Strength Properties of Containerboard: Cand. Eng. Sci. Diss. Abs. Arkhangelsk, 2004. 19 p.]

Лавров И.В. Совершенствование технологии бумаги для гофрирования на основе композиции первичных и вторичных волокон: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Архангельск, 2012. 20 с. [Lavrov I.V. Improving the Technology of Paper for Corrugation Based on the Composition of Primary and Secondary Fibers: Cand. Eng. Sci. Diss. Abs. Arkhangelsk, 2012. 20 p.]

Непенин Н.Н. Технология целлюлозы: в 3 т. / под ред. Ю.Н. Непенина. Т. 1: Производство сульфитной целлюлозы. М.: Лесн. пром-сть, 1976. 624 с. [Nepinin N.N. Technology of Pulp: in 3 Vol. Ed. by N.N. Nepinin. Vol. 1: Production of Sulfite Pulp. Moscow, Lesnaya promyshlennost’ Publ., 1976. 624 p.]

Непенин Ю.Н., Жалина В.А., Курятников А.Б. Сравнительная оценка различных способов производства полуцеллюлозы из лиственной древесины // Изв. вузов. Лесн. журн. 1987. № 1. С. 75–78. [Nepenin Yu.N., Zhalina V.A., Kuryatnikov A.B. Comparative Evaluation of Different Methods of Hardwood Semichemical Pulp Production. Lesnoy Zhurnal [Russian Forestry Journal], 1987, no. 1, pp. 75–78. URL: http://lesnoizhurnal.ru/apxiv/1987/№1-1987.pdf]

Непенин Ю.Н., Жалина В.А., Кенин В.Г., Курятников А.Б. Современные способы производства полуцеллюлозы. М.: ВНИПИЭИ леспром, 1985. 36 с. (Целлюлоза, бумага и картон: обзор. информ.; вып. 3). [Nepinin Yu.N., Zhalina V.A., Kenin V.G., Kuryatnikov A.B. Modern Methods of Semichemical Pulp Production. Moscow, VNIPIEIlesprom Publ., 1985. 36 p.]

Annergren G., Germgård U. Sulfite Pulping: Process Aspects for Sulfite Pulping. Appita, 2014, no. 67, pp. 270–276.

Atalla R.H., Ranua J., Malcolm E. Raman Spectroscopic Studies of the Structure of Cellulose: A Comparison of Kraft and Sulfite Pulps. Tappi Journal, 1984, vol. 67, no. 2, pp. 96–99.

Dorland R.M., Leask R.A., Mckinney J.W. Pulp Production with Sodium Bisulfite: The Cooking of Spruce. Pulp and Paper Journal, 1958, no. 10, pp. 236–237.

FAOSTAT. Materials of the Official Site of the Food and Agriculture Organization of the United Nations. Available at: http://www.fao.org/faostat/en/#home (accessed 03.03.20).

Lundberg U. The European Containerboard Market. Paper 360°, 2020. Available at: https://paper360.tappi.org/2018/09/25/the-european-containerboard-market/ (accessed 03.03.20).

Santos R.B., Hart P.W. Effect of Eucalyptus Bark Contamination during Pulping of Mixed Southern Hardwoods. Tappi Journal, 2016, vol. 15, no. 11, pp. 707–715. DOI: https://doi.org/10.32964/TJ15.11.707

Tripathi S.K., Alam I., Bhardwaj N.K. Effect of Bark Content in Mixed Hardwood Chips on Pulp and Papermaking Properties. Nordic Pulp & Paper Research, 2020, vol. 35, iss. 3, pp. 235–331. DOI: https://doi.org/10.1515/npprj-2020-0017

Yorston F.N. Studies on Sulfite Pulping. Dominion Forest Service Bulletin, 1942, no. 97, pp. 20–29.

Опубликован
2021-06-02
Как цитировать
Королева, Т., Л. Миловидова, и А. Дряхлицын. Получение лиственной целлюлозы высокого выхода бисульфитным способом. Лесной журнал, вып. 3, June 2021, сс. 161-9, doi:10.37482/0536-1036-2021-3-161-169.
Раздел
ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)