Введение к работе
Актуальность темы. В планах развития Республики Кубы предусматривается увеличить выпуск бумаги и картона за счет внедрения прогрессивной технологии производства целлюлозы из багассы, являющейся основным сырьем для целлюлозно-бумажного производства, и обеспечить исследования ласосырьевых ресурсов. Для Республики Куба второе направление имеет более ваянов экономическое значение. Целлюлоза из багассы из-за короткой длины волокон не может обеспечить высоких показателей механической прочности бумаги, в связи с чем в композицию бумаги необходимо вводить определенное количество хвойной целлюлозы. В настоящее время на Кубе не выпускается целлюлоза из древесины.
Высокие цены на целлюлозу и бумагу на международном рынка заставляют Кубу перейти от импорта целлюлозы к производству еа из отечественного сырья. В сотрудничества с Советским Союзом проектируется строительство целлюлозного завода с использованием карибской, тропической сосны. С целью увеличения выхода технической целлюлозы, ускорения процесса делигнификации и уменьшения загрязнения окружающей среды проводятся работы по поиску новых химических реагентов или новых технологических решений, которые смогли бы стать альтернативой сульфатному способу производства целлюлозы, занимающему в настоящее время главенствующее положение в производства целлюлозы.
Разработка эффективной научно обоснованной технологии
производства целлюлозы из древесины карибской сосны щелочным способом в присутствии соадинаний алюминия будет способствовать решению важных народнохозяйственных задач Республики Кубы.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является исследование анатомического строения, физических свойств и химического состава древесины молодой карибской и тропической сосны о.Куба и разработка научно обоснованного технологического режима щелочной далигнификации этой древесины в при-зутствии соединений алюминия с характеристикой бумагообразую-іцих свойств получаемой целлюлозы. В соответствии с этим в за-
дачи исследования входило:
изучить анатомическое строение, физические свойства и химический состав древесины молодой карибской и тропической сосны о.Куба;
разработать технологический режим натронной и сульфатной варки древесины молодой карибской сосны;
установить особенности делигнификации древесины молодой карибской сосны натронный способом в присутствии алюмината на трия;
изучить бумагообразующие свойства щелочных целлюлоз из древесины молодой карибской сосны;
сравнить свойства щелочных целлюлоз, полученных из древесины карибской и тропической сосны;
выработать бумагу для гофрирования из целлюлозы, полученной из древесины карибской сосны натронной варкой с добавлением алюмината натрия;
провести технико-экономическую оценку натронной варки древесины карибской сосны с добавлением алюмината натрия.
Научная новизна. Выявлены особенности анатомического строения, физических свойств и химического состава древесины молодой карибской (10 лет) и тропической (15 лет) сосны о.Куба, влияющие на делигнификацию згой древесины щелочными способами и бумагообразующие свойства получаемой целлюлозы. Впервые для щелочной делигнификации древесины карибской и тропической сосны использованы добавки оксида алюминия и алюмината натрия. Предложен и в основном экспериментально подтвержден механизм стабилизации углеводных компонентов древесины при натронной варке в присутствии алюмината натрия.
Практическая ценность. Разработан технологический режим натронной варки древесины карибской сосны с добавкой алюмината натрия, обеспечивающий повышение выхода и улучшение механической прочности целлюлозы. Выработанные на бумагоделательной машине ЦНИИБ два вида бумаги для гофрирования из натронной целлюлозы, полученной из древесины молодой карибской сосны в присутствии алюмината натрия, полностью соответствовали требованиям ГОСТ 7377-85 "Бумага для гофрирования марки Б-І неклеёная первого'сорта". Ожидаемый экономический аффект для проектируемого на Кубе завода производительностью 50000 т цел-
люлозы в год составит 291,5 тыс.рублей.
Апробация, работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оцанку на Мзяду-народной научно-технической конференции "Использование вспомогательных химических веществ при производства целлюлозы, бумаги, картона и других древесных волокон" (НЕБ, София, 1990 г.); на Всесоюзном семинаре "Проблемы окислительно-восстановительных преврацаний компонентов древесины" (Архангельск, 1990 г.); на научно-исследовательской конференции по итогам научно-исследовательских работ ЛТА иы.С.М.Кирова (Ленинград, 1989 г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликованы три научные статьи.
Автор выносит на защиту:
результаты иссладования анатомического строения, физических свойств и химического состава древесины молодой Карибской и тропической сосны о.Куба;
научно обоснованный технологический режим натронной варки с введением малых количаств алюмината натрия;
механизм повышения устойчивости углеводных компонентов древесины к щелочной дострукции в присутствии малых количаств алюмината натрия;
результаты исследования бумагообразующих свойств натронной, натронной с добавлением алюмината натрия и сульфатной целлюлозы из древесины молодой карибской и тропической сосны.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, методической части, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 166 страницах машинописного текста, содоряит 25 таблиц, 35 рисунков и библиографию из 94 наименований.