1. Розкрити технологію одержання целюлози для виготовлення нових матеріалів у паперовій промисловості.

Природна целюлоза, як клітковина, є природним високомолекулярним полісахаридом, що складається з ланцюговидних макромолекул, в основі яких лежать елементарні ланки ангідроглюкопіранози, сполучені між собою В, - глюкозидном зв'язком. Число елементарних ланок в макромолекулі, або середня міра полімеризації, природної целюлози, по віскозиметричному аналізу, складає у бавовни 6000-6500, у льону 8000, у найбільш поширених деревних порід - 4000 до 5500.

Усі відомі способи отримання целюлози можна розділити на шість наступних груп:

1. Кислотні

2. Лужні

3. Нейтральні

4. Окислювальні

5. Ступінчасті

6. Комбіновані.

До групи кислотних способів з числа вживаних в промисловості відноситься сульфатний, бісульфітний і азото-кислотний. А з числа досліджених в лабораторії - способи, в яких в якості реагенту використовується органічні кислоти, - тіоглеколева, мурашина, сульфанілова, масляна, тіогидракріловая, оцтова, монохлороцтова і деякі інші, а також органічні реагенти у присутності мінеральних кислот (переважно НС1), як те: етилгліколь, метиленгликоль, фенол, амілові і бутилові спирти та ін.

Групу лужних способів отримання целюлози утворює натронний, сульфатний і лужно-сульфітний способи, а також вапняно-молочний, вживаний тільки для обробки соломи і ряду маловживаних способів, розроблених в лабораторних умовах, в яких використовуються деякі органічні підстави (тетраетіламонний, моноетаноламін та ін.) або спирти (етилові, бутилові, гліцерин) у присутності лугу /1,5,12/.

Загальна схема виробництва целюлози по натронному або сульфатному способам складається з наступних виробничих операцій:

1. підготовка сировини, методи ті ж, що і вживані в сульфатцелюлозному виробництві

2. варіння сировини з білим щелоком, що містить в якості активного реагенту їдкий натр (натронний спосіб) або суміш натру і сульфіду натрію (сульфатний спосіб) в періодично або безперервно діючих котлах під тиском 0,8- 1,5 МПа і при температурі 170-180 оС;

3. відділення від звареної целюлози відпрацьованого чорного щелока, або інакше кажучи, промивання целюлози;

4. очищення, обезводнення і сушки целюлози, методами, які нічим не відрізняються від вживаних в сульфітцелюлозному виробництві;

5. вибілювання і облагороджування целюлоза, яка має невеликі відмінності.

Крім того, невід'ємною складовою частиною натронного чи сульфатного заводу являється відділ регенерації лугу, який складається з трьох операцій:

1. випарки чорного щелока до концентрації 45-60% сухої речовини;

2. спалювання згущеного щелока з отриманням мінірального залишку у вигляді плава (з утилізацією тепла в парових котлах);

3. каустизации розчину плава (зеленого щелока) вапном з метою перекладу карбонату натрію в їдкий натр.

До групи нейтральних способів отримання целюлози відноситься моносульфітний і гідротропний способи, а також деякі лабораторні методи делігніфікації, в яких для видалення лігніну використовуються нейтральні органічні розчинники - диметилсульфоксид, діоксан, бутилові спирти, гліцерин, етиленхлоргідрин і тому подібне

У групу ступінчастих способів слід віднести такі способи, в яких застосовується не одна, а як правило, дві послідовні обробки сировини різними, але близькими за своєю природою реагентами. Сюди, передусім, відносяться ступінчасті модифікації різних сульфітних способів : бісульфітносульфітний, моносульфітосульфітний і сульфітносульфітний способи. Найбільш промислове значення мають з них перші два.

У цю ж групу ступінчастих способів будуть відноситься ступінчасті модифікації сульфатного способу. Сульфітно-сульфатний, сірководносульфатний, Сульфатносульфітний і деякі інші. При сірководносульфатному способі, що пройшов напівзаводську перевірку, тріска спочатку обробляється слаболужним розчином сірководня, а потім піддається сульфатному варінню. Цей спосіб дає більш високий вихід целюлози, чим звичайний сульфатний.

До групи комбінованих способів отримання целюлози слід віднести двох- і трьох- ступінчасті способи із застосуванням різнохарактерних реагентів на різних східцях обробки. До цієї групи входять: сульфітносодовий, бісульфітносодовий, бісульфітносульфітносодовий, передгідролізносульфатний, сульфітносульфатнонатронний, натронносульфітний, хлорнолужний і ряд інших модифікацій. Найбільше промислове значення з цих способів мають сульфітносодовий, передгідролізносульфатний і хлорнолужний.

З усіх промислових способів отримання целюлози найбільше поширення отримали сульфітний і сульфатний.

Загальна схема виробництва сульфітної целюлози складається з наступних окремих стадій:

1. підготовки сировини, що складається з операцій по вирізці і зберіганню його, очищенню від смітних домішок;

2. приготування варильної кислоти у вигляді розчину бісульфіту кальцію, магнію, натрію або амонія з надміром розчиненого двоокису сірки (сюди входять операції по спалюванню сірки або колчедану, очищенню і охолодженню сірчистого газу і поглинанню його з утворенням кислоти;

3. варіння сировини з сульфітною кислотою в котлах під тиском 0,5-1 МПа при температурі 130-150 °З, включаючи операції по регенерації двоокису сірки і промивання звареної целюлозної маси;

4. очищення целюлозної маси від непроварення костриці і мінеральних забруднень;

5. вибілювання і облагороджування целюлози з метою підвищення її білизни і поліпшення фізико-хімічних властивостей;

6. обезводнення і сушки целюлози.

2. Дати характеристику процесу шароформування.

Для формирования слоя стеблей тресты и загрузки транспортера однопроцессной трепальной машины также используют слоеформирующие машины.

Слоеформирующие машины служат для формирования тон­кого слоя из тресты льна и конопли и подачи этого слоя в мяльную машину. Основными рабочими органами слоеформирующих машин являются зубчатые диски, расположенные по одной ли­нии или попарно один за другим. Слой тресты утоняется за счет разности скоростей (возрастания) взаимодействующих зубча­тых дисков.

Основной серийной машиной, что применялась до недавнего времени на льнозаводах для питания мяльной машины непрерыв­ным тонким слоем тресты, была слоеформирующая машина СМ-3. Эта машина имеет нижнее расположение дисков относи­тельно плоскости стола, по которому перемещается треста. Уто­нение слоя осуществляется по одной линии одиночными зубча­тыми дисками с широким зубом. Машина имеет высокую вы­тяжку — 13,6.

С 1978 г. начат выпуск новой слоеформирующей машины для льнотресты СМК, которая является модернизацией машины СМ-3. В машине СМК применено консольное крепление зубча­тых дисков, привод зубчатых дисков расположен в масляной ванне, изменены некоторые технологические параметры. Это позволило увеличить производительность машины, улучшить ка­чество сформированного слоя, повысить эксплуатационную на­дежность.

На льнозаводах довольно широко применяют слоеформирующие машины СМКР с верхним расположением зубчатых дисков. Слой тресты в этой машине утоняется по двум линиям, т. е. па­рами зубчатых дисков.

Для питания мяльной машины непрерывным тонким слоем тресты конопли на пенькозаводах применяют слоеформирующую машину СМП-3, технологическая схема и конструкция которой имеют много общего с технологической схемой и конструкцией машины СМ-3. Общая вытяжка на машине составляет 7,2. Слоеформирующие машины для стеблей конопли имеют обычно бо­лее низкую вытяжку.

От работы слоеформирующих машин в значительной степени зависит пропускная способность, а следовательно, и производи­тельность мяльно-трепального оборудования. Для увеличения выхода длинного волокна и улучшения его качества необходимо, чтобы слоеформирующая машина обеспечивала формирование из исходного потока сырья тонкого слоя, равномерного по тол­щине и однородного по составу и структуре. Только при этом условии процесс механической обработки слоя тресты на мяльно-трепальном агрегате протекает эффективно.

В результате применения слоеформирующих машин можно:

1. повысить пропускную способность, а следовательно, и производительность оборудования;

2. сократить ручной труд на процессы формирования слоя, подачу его в мяльную машину и передачу слоя сырца из мяльной машины в трепальную;

3) улучшить режим работы мяльно-трепального агрегата. Существуют два пути конвейеризации процессов первичной обработки лубяных волокон, а также разработки конвейерных машин: а) создание потока с перекосом стеблей в процессе транспортировки их к мяльной машине; б) создание потока с изломом стеблей в сред­ней части (образование потока в виде «елочки»).

В слоеформирующих машинах, предназначенных для форми­рования слоя из стеблей кенафа, утонение слоя осуществляется путем расположения стеблей в слое перпендикулярно направлению движения транспортера трепальной машины.

Наибольшее признание получили механизмы, формирующие косой слой. Принцип формирования слоя в виде «елочки», широко распространенный ранее, был заменен более совершенным принципом формирования косого слоя.

3. Розкрити технологію переробки вороха та очищення насіння.

Гинзбург, Ольшанская. Лен и его комплексное использование

4. Навести переваги і недоліки різних способів оцінки сировини та готової продукції заводів ПОЛВ.

Цінність лубоволокнистої сировини може бути визначена двома шляхами: по-перше, безпосередньо за кількістю та якістю одержуваного з сировини продукту і, по-друге, на основі визначення властивостей самої сировини, для яких встановлений зв'язок з кількістю та якістю одержуваного продукту.

Оцінку сировини за кількістю та якістю готового продукту називають технологічною. Оцінка за комплексом властивостей оцінюваного матеріалу може бути або інструментальною, або органолептичною (залежно від способу її здійснення). У всіх випадках матеріал оцінюють за відібраною середньою пробою, яка повинна бути характерною для відповідної партії цього матеріалу.

Технологічну оцінку здійснюють шляхом переробки сировини на виробничому устаткуванні. Оскільки для оцінки звичайно використовують порівняно невелику партію сировини, дану операцію називають контрольною розробкою.

Сутність інструментальної оцінки визначається стандартами і полягає в тому, що під час спеціальних досліджень встановлюють залежність між окремими, достатньо легко визначуваними властивостями сировини (довжиною, міцністю, кольором та ін.) і кількістю та якістю одержуваного з неї продукту. Цю залежність виражають або емпіричними формулами, або таблицями. Під час оцінки будь-якої партії сировини значення величин, що входять у формулу, визначають за допомогою спеціальних інструментів або приладів.

Інструментальна оцінка простіша, ніж технологічна. Визначувані значення окремих властивостей сировини можуть бути використані для вибору раціональних режимів її переробки. Проте точність інструментальної оцінки не завжди є достатньо високою, оскільки під час досліджень залежність між різними ознаками сировини і її якістю не є незмінною для всього різноманіття сировини.

Органолептична оцінка якості продукту (оцінка за зовнішніми ознаками) потребує якнайменших витрат часу та праці. Точність органолептичної оцінки не може бути достатньо високою, оскільки залежить від знань і досвіду особи, що здійснює оцінку.

Кожний з розглянутих способів оцінки має і переваги, і недоліки, які обумовлюють сфери їх застосування. Простота і швидкість органолептичної оцінки роблять її практично незамінною у виробничих умовах, де необхідно оцінювати багато партій сировини й готової продукції. Для підвищення точності такої оцінки використовуються еталони-зразки оцінюваного матеріалу всіх сортів. Сорт сировини визначають, зіставляючи відібрану пробу з еталонами.

Інструментальну оцінку використовують переважно для періодичного контролю якості органолептичної оцінки.

Технологічну оцінку використовують для уточнення діючих і розробки нових стандартів, а також під час оцінки нестандартної сировини.

Результатом оцінки якості будь-якого виду сировини є визначення сорту матеріалу. Для луб’яних волокон і стеблових матеріалів зараз замість сортової оцінки широко використовують номерну, сутність якої полягає в наступному.

Донедавна тонину волокон оцінювали метричним номером. При цьому волокна з високим метричним номером, тобто тонкі, звичайно мають високу якість, кращі технологічні властивості. Дану закономірність використали для оцінки луб’яних волокон: чим вища була якість волокна, тим більш високим номером його позначали. Наприклад, тіпаний льон № 12 вище за якістю, ніж льон № 10. У даному випадку номер волокна — величина умовна, не пов'язана безпосередньо з його тониною. Номерна оцінка має певний технологічний сенс: з волокна, оцінюваного високими номерами, можна виготовити більш тонку пряжу.

Цей же принцип використаний для оцінки деяких видів стеблової лубоволокнистої сировини: льоносоломи, лляної та конопляної трести. При цьому льонотреста № 1,25, наприклад, має більш високу якість, ніж треста № 1, оскільки з першої можна одержати більше довгого волокна і більш високої якості, ніж з трести № 1.

Інакше оцінюють стебла конопель і кенафу та луб кенафу. Стандарти на ці види сировини передбачають розподіл її на сорти, яким дають певні назви. Сировину відносять до того або іншого сорту залежно від поєднання певних ознак, зазначених у спеціальній сортомірній таблиці.