Зміст
деревинацелюлоза сульфат волокно
Введення
1. Літературний огляд
1.1 Технічні целюлози
1.2 Хімічні перетвореннякомпонентів деревини в умовах сульфатної варіння
1.2.1 Лігнін
1.2.2 Полісахариди
1.2.3 Екстрактивні речовини
1.3 Вибілювання целюлози
1.4 Показники якості технічнихцелюлоза
2. Методична частина
2.1 Оптична мікроскопія
2.1.1 Визначення рівномірностівідбілення целюлози
2.1.2 Визначення способу варінняцелюлози
2.2 Хімічні та фізико-хімічніаналізи
2.2.1 Визначення ступеня набуханняцелюлози
2.2.2 Визначення вологостівисушування
2.2.3 Визначення вмістуальфа-целюлози
2.2.4 Визначення середнього ступеняполімеризації целюлози
2.2.5 Визначення мідного числацелюлози
2.2.6 Визначення карбоксильних груп
3. Експериментальна частина
Висновки
Бібліографічний список
Введення
Одним знайбільш важливих факторів, що визначають розвиток більшості галузейпромисловості, є стійка сировинна база, і зокрема вуглецьмістить сировину. До такого сировині належить деревина, найчастіше її використовуютьв якості палива, однак цінність лісу як природного багатства й широкозастосовуваного сировини визначається виробництвом паперу та картону.
Деревинаявляє собою унікальний постійно поновлюваний полімернийкомпозиційний матеріал, компоненти якого є високомолекулярнимисполуками. Хімічною переробкою деревини отримують більше 20 тисячнайменувань різних матеріалів, продуктів і виробів. Целюлозні матеріализаймають чільне місце у задоволенні потреб людини: природніцелюлозні волокна (колишня всього бавовна, льон та інші луб'яні волокна) тасьогодні є істотною частиною в балансі сировини для текстильноїпромисловості. Деревна і бавовняна целюлоза широко застосовуються длявиготовлення паперу та картону, штучних волокон, деяких пластмас ілаків, емульгаторів та загусників для нафтової, текстильної, харчової,фармацевтичної та інших галузей промисловості. [13]
Однією знайважливіших галузей хімічної переробки деревини є виробництвотехнічної целюлози і інших волокнистих напівфабрикатів. За 2002 рік у світівироблено всіх волокнистих напівфабрикатів 324620000 тон, з нихдеревних 168240000 тонн, а недеревної 19770000 тонн.
Технічноїцелюлозою називають целюлозу, виділену з природного рослинної сировини,деревного і не деревного, видаленням нецеллюлозного компонентів. Таким чином,властивості технічної целюлози змінюються в широких межах залежно відтого, наскільки повно в процесі хімічної обробки були відокремленісупутні речовини. За допомогою хімічних реакцій з технічної целюлозиотримують різні похідні целюлози - штучні полімери, головнимчином, різні складні і прості ефіри целюлози. [1]
Технічніцелюлози можна підрозділити за методами варіння. До групи кислотних способівотримання целюлози з числа застосовуваних у промисловості відноситься сульфітнийцелюлоза. За 2002 рік сульфітної целюлози було вироблено по всьому світу 5,2млн.т. До групи лужних способів отримання целюлози відноситься сульфатнийспосіб варіння. За минулий рік сульфатної целюлози було отримано по всьому світу126 млн. тонн. За представленими вище даними вироблення целюлози з варінняможна зробити висновок, що основні обсяги її отримують саме сульфатним методом.За всіма показниками механічної міцності сульфатна целюлоза перевершуєсульфітна, тій же мірі провару, але в той же час вихід сульфатної целюлозина 3-4% нижче, ніж сульфітної. Хоча перша володіє набагато кращимибумагообразующімі властивостями.
Метою даної роботи булодослідження морфологічної структури, фізико-хімічних і хімічниххарактеристик біленої сульфатної целюлози з деревини хвойної породи.
1. Літературний огляд
1.1 Технічніцелюлози
Природна целюлоза єосновною речовиною, з якого побудовані клітинні стінки рослинних клітинвсіх видів рослин. Процес виробництва зводиться до звільнення целюлози відінших нецеллюлозного компонентів таких як: лігнін, геміцелюлози,екстрактивні речовини. Всі способи одержання целюлози засновані на тому, щолігнін піддається руйнівній дії багатьох хімічних реагентів набагатолегше, ніж целюлоза.
Основним речовиною, відякого звільняють рослинна сировина, є лігнін, тому процесотримання целюлози називають делігніфікації рослинного матеріалу, а продуктделігніфікації називається технічної целюлозою. Процес отримання технічноїцелюлози коротко називають варінням целюлози. Існують основні способи варіння,які класифікуються за видами і властивостями застосовуваних хімічних реагентів.Виходячи з цього можна розділити всі відомі способи отримання целюлози накілька основних груп: кислотні, лужні, нейтральні та ін [4]
До групи кислотних способів,з числа застосовуваних відносяться сульфітний і бісульфітний способи, яківідрізняються складом і рН варильного розчину.
У класичному процесісульфітної варіння на кальцієвому підставі застосовують варильний розчин (варильнукислоту), що містить Са (НSO 3 ) 2 і великий надлишок вільного SO 2 , якийпри варінні весь не витрачається і підтримує рН на рівні 1,2-1,5. Вільний SO 2 , що має сильнокислотноговластивості, проникає в деревну тріску значно швидше, ніж варильний розчин,і тому підйом температури під час розігріву до кінцевої температури варінняповинен бути більш повільним. В іншому випадку рано відбудуться реакціїконденсації лігніну, що призведе до неповної делігніфікації. При отриманніцелюлози для паперу кінцева температура варіння зазвичай лежить в інтервалі125-135 В° С, а при отриманні целюлози для хімічноїпереробки складає близько 145 * С. Весь цикл варіння займає до 12 годин.Сульфітна целюлоза, невибілена і білена, є одним з найголовнішихнапівфабрикатів для вироблення газетних, типографських, писальних паперів, паперу длядруку і цілого ряду інших видів паперу і для одержання штучноговолокна.
При бісульфітной варінні рНстановить 3-5. Застосовується бісульфітний варильний розчин, який не містить SO 2 , на натрієвої основі, хочапридатне і амонієва підстава. У порівнянні з сульфітної варінням максимальнатемпература трохи вище (150-170 В° С), атривалість варіння значно менше (1-3 год). Кінцевої температури варінняможна досягати навіть швидше, так як хімікати проникають в тріску краще, іпочаткова температура варильного розчину вище (90-100 В° С). Таким чином за властивостями бісульфітная целюлоза дуже близька досульфітної, але відрізняється від неї більш високою механічною міцністю і більшлегкої здатністю розділятися на волокна при високому виході.
Реально оцінюючи властивостіварок кислотного типу можна відзначити ряд недоліків і переваг. У сульфітномуметоді недоліком в першу чергу є тривалість самого процесуваріння. До інших недоліків відносяться: освіту накипи, відсутністьрегенерації хімікатів і забруднення навколишнього середовища. В якості сировини не можнавикористовувати високосмолістую деревину, наприклад соснову, а також багато листяніпороди. Тріска не повинна містити значну кількість кори. Все ценеобхідно для уникнення реакцій конденсації лігніну з екстрактивнимиречовинами, а ці реакції будуть перешкоджати сульфування лігніну. Щостосується бісульфітной варіння, основними промисловими методами якій служатьпроцеси з використанням натрієвого і магнієвого підстави, то вона має рядтехнологічних переваг: відсутність виділення діоксиду сірки при видувкимаси з котла; застосування безперервного процесу; відсутність накипу приупарюванні відпрацьованого щелока; легкість регенерації хімікатів; можливістьвикористання різноманітного деревної сировини.
Сульфатний (або крафт) інатронна процеси - це два головних методу лужної варіння целюлози, які,крім того, лягли в основу ряду модифікованих лужних процесів і в томучислі сульфатної варіння з предгідролізом для виробництва целюло...
