О проекте

Электронная библиотека диссертаций — нашли диссертацию, посмотрели оглавление или любые страницы за 3 рубля за страницу, пополнили баланс и скачали диссертацию.

Я впервые на сайте

Отзывы о нас

Разработка ресурсосберегающего способа получения полуфабриката для тарного картона : диссертация ... кандидата технических наук : 05.21.03

Год: 2013

Номер работы: 8648

Автор:

Стоимость работы: 249 e

Без учета скидки. Вы получаете файл формата pdf

Оглавление и несколько страниц
Бесплатно

Вы получаете первые страницы диссертации в формате txt

Читать онлайн
постранично
Платно

Просмотр 1 страницы = 3 руб



Оглавление диссертации:

Большинство видов продукции целлюлозно-бумажной промышленности в России и в мире изготавливаются преимущественно из лиственных полуфабрикатов. Прежде всего, это относится к наиболее массовым видам бумаги и картона: бумага для печати, офисная, для гофрирования и т.д. Хвойные полуфабрикаты в беленом и небеленом виде составляют основу композиций лишь высокопрочных упаковочных видов продукции (мешочная бумага, крафт-лайнер), а также ограниченного количества специальных видов (основа для строитель

Производство полуцеллюлозы базируется на предварительной химической и последующей механической переработке древесной щепы или однолетних растений. При этом используется направленное прекращение варки на относительно ранней стадии, когда в клеточной стенке волокна остается значительное количество лигнина и гемицеллюлоз. Полуцеллюлозу возможно получать сульфитным, бисульфитным, нейтрально-сульфитным, сульфатным, натронным и щелочным способами производства [42]. При производстве сульфитной полуц

Процессы химической переработки древесины влияют одновременно на изменение химического состава клеточной стенки волокон и на их механические свойства, что обеспечивает хорошие прочностные и деформационные характеристики волокнистых полуфабрикатов и получаемых из них бумаги и картона [120]. Таким образом, на свойства полуфабрикатов, используемых в композиции тарного картона, значительное влияние оказывает способ получения полуфабрикатов, химический состав волокон, а также степень разработки их

В качестве сырья на различных этапах исследования использовали производственную технологическую щепу, химический состав которой представлен в таблице

2.1. Таблица

2.1 - Химический состав древесного сырья Массовая доля, % от абсолютно сухой древесины Порода древесины Лигнин Пентозаны лгп Береза 20,2 23,6 Осина 19,3 22,8 Ель (сухостойная) 21,0 13,9 Содержание лигнина в технологической щепе определяли с 72 %-ной серной кислотой в модификации Комарова, содержание пентозанов - бромид-б

Реагентами для варки полуцеллюлозы являлись зеленый, белый и нейтральносульфитный щелока производственного изготовления. Характеристики щелоков представлены в таблице

2.2. Таблица

2.2 - Характеристики варочных реагентов Активная щелочь, Общая щелочь Варочный реагент (в ед. Na20), г/л (в ед. ЫагО), г/л Зеленый щелок 42...44 120...127 Белый щелок 116. ..118 97...98 Нейтрально65...67 сульфитный щелок Сульфидность, г/л 27...28 27...28 - Анализ состава зеленого и белого щелоков, а так

2.3 Лабораторные варки полу целлюлозы Для проведения варок использовали нормальную фракцию щепы производственного изготовления. Предварительное фракционирование щепы для выделения нормальной фракции (остатки на ситах 13 и 7

мм) проводили по методу SCAN 1:77 на анализаторе щепы JWIIIA. В первых сериях варок использовали щепу из смеси березы и осины в соотношении 50:50. Для последующих серий варок была использована осиновая и березовая щепа, как в отдельности, так и в заданных соотношения

Определение влажности щепы и полуцеллюлозы проводили в соответствии с ГОСТ 16932-93 [163]. Выход полуцеллюлозы (В), %, рассчитывали по формуле: B= MrKL-[0Q М2-К2 ( 2 1 ) где М\, М2 - масса полуцеллюлозы полученной после варки, и щепы, взятой на варку соответственно, г; К\, Кг - коэффициенты сухости полуцеллюлозы, полученной после варки, и щепы, взятой на варку. Определение степени делигнификации полу целлюлозы (числа Каппа) проводили в соответствии с методикой SCAN-C 1:77 [164], ГОСТ 10070

При планировании экспериментов применяли униформ-ротатабельный композиционный план второго порядка (план Бокса-Хантера) [166,167]. Данный план находит широкое применение в практике научных исследований благодаря хорошим статистическим характеристикам и отсутствию необходимости дублирования опытов во всех точках факторного пространства. В качестве ядра плана используют полный факторный эксперимент. Известно, что планы второго порядка позволяют аппроксимировать поверхность отклика полинома. Для

Подготовка образцов полуцеллюлозы к физико-механическим испытаниям проводилась согласно ГОСТ

14363.4-89 [168]. Размол образцов проводился в лабораторной мельнице ЦРА при концентрации массы 6 %. Процесс размола контролировали путем определения степени помола массы. Определение степени помола проводили согласно ГОСТ

14363.4-89, определение концентрации массы по ГОСТ Р 50068-92 [169]. Изготовление лабораторных образцов производилось на листоотливном аппарате типа Рапид-Кетен с автома

Анализатор свойств волокна Fiber Tester (компании Lorentzen & Wettre) позволяет проводить измерение структурно-морфологических характеристик отдельных волокон, формирование массивов данных и их обработку. Прибор состоит из устройства для анализа, совмещенного с персональным компьютером, программное обеспечение которого автоматически управляет тестированием образца, обрабатывает данные и генерирует отчет по показаниям. Внешний вид прибора представлен на рисунке

2.1. 1 - индикатор т

Когезионная способность волокон характеризует способность волокон образовывать межволоконные силы связи. Величину межволоконных сил связи (FCB) принято определять по методу С.Н. Иванова [171] путем измерения внешнего усилия, необходимого для сдвига в плоскости соприкосновения слоев двухслойных отливок с массой 1 м 2 каждого слоя 100 г. В каждой серии испытаний использовали 10 параллельных образцов. Показатель величины межволоконных сил связи по Иванову выражается в МПа.

Показатели качества лабораторных образцов определяли по стандартным методам: толщину образца по ГОСТ 27015-86 [172] на приборе ТМБ-5-А с цифровым бло53 ком регистрации; прочность на разрыв и удлинение при растяжении по ГОСТ

13525.1-79 [173] на приборе Тестсистема 101; сопротивление продавливанию по ГОСТ

13525.8-86 [174] на приборе L&W Bursting Strength Tester-Code 180; разрушающее усилие при сжатии кольца (RCT) по ГОСТ 10711-97 [175], сопротивление плоскостному сжати

2.10 Определение характеристик деформативности образцов полу целлюлозы Способность к деформациям образцов картона определяли на основании зависимости «напряжение-деформация» («а-£»). Кривая зависимости получается путем обработки индикаторной диаграммы «нагрузка-удлинение» при статических испытаниях на растяжение на разрывных машинах, оснащенных устройством для регистрации изменения нагрузки и деформации образца в процессе испытания. Математическая обработка кривой «напряжение-деформация» про

Содержание остаточного лигнина в образце полуцеллюлозы, полученном по оптимальному режиму варки, определяли по стандартной методике согласно ГОСТ 11960-79 [181]. Данный образец был принят в качестве образца сравнения с концентрацией лигнина 14,5 %. Количество остаточного лигнина в остальных образцах полуцеллюлозы находили методом спектроскопии диффузного отражения в ультрафиолетовой области. УФ-спектры отражения записывали на спектрофотометре UV-3600 (компании Shimadzu) с применением интегри

Статистическую обработку результатов наблюдений проводили согласно 57 ГОСТ Р

50779.21-2004 [182]. 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Исследование режимов получения полуцеллюлозы из древесины лиственных пород с использованием в качестве варочного реагента зеленого щелока Тенденции развития технологии тарного картона предусматривают, прежде всего, повышение в композиции картона-лайнера и флютинга доли полуцеллюлозы, как наиболее дешевого первичного полуфабриката. В связи с этим необходимо увеличение производительности существующих заводов полуцеллюлозы или строительство новых однопоточных линий большой производительност

Выявленные при решении первой задачи исследования особенности режимов получения лиственной полуцеллюлозы способом варки с зеленым щелоком, а также потенциальные затруднения с разволокнением полуфабриката и регенерацией отработанных щелоков привели к необходимости расширения первоначально установленных границ эксперимента. В частности, была проанализирована целесообразность модификации способа варки за счет добавки к зеленому щелоку до 30 % белого. Отправной точкой для отработки режимов варки

Отработанная опытным путем техника проведения лабораторных варок смеси лиственных пород древесины на зеленом щелоке, количественная оценка значений выхода полуфабрикатов и уровня их физико-механических характеристик, а также выявленные технологические закономерности регулирования режимов варки позволили на следующей стадии экспериментов перейти к реализации основной задачи работы - получения высококачественной полуцеллюлозы способом варки с зеленым щелоком из 100 % осины. При этом в соответст

В данном подразделе представлены результаты экспериментов, направленных на изучение возможности дополнительного регулирования свойств полуфабриката, получаемого способом варки с зеленым щелоком, основным сырьем для которого остается древесина осины. При этом в лабораторных условиях апробирована возможность упрочнения структуры образцов полуцеллюлозы за счет дозированной добавки на варку древесины березы или некондиционной древесины ели. В отличие от исследований, проведенных ранее, и с учетом

К моменту решения задачи оптимизации условий варки древесины осины с зеленым щелоком сформировалось четкое представление о границах и интервалах варьирования независимых управляемых параметров в факторном пространстве. Очевидно, что 79 цели оптимизации в рамках жесткого ограничения минимально допустимых колебаний значений выхода и проблемных характеристик качества методами традиционного пошагового лабораторного моделирования условий варки практически не достижимы. В связи с этим реализован пл

Задача формирования композиций по волокну, обеспечивающих оптимальное сочетание жесткости и прочности тарного картона, чрезвычайно важна, поскольку предприятия ограничены в выборе полуфабрикатов, их качестве и затратах на производство готовой продукции. Известно, что себестоимость производства лиственной полуцеллюлозы существенно ниже, чем сульфатной хвойной ЦВВ, вследствие более низкой стоимости лиственной древесины и меньших затрат на варку. Проявляющаяся в настоящее время тенденция к повыш

Важным технико-экономическим преимуществом способа варки полуцеллюлозы с зеленым щелоком является более простая технологическая схема регенерации химикатов из отработанных варочных растворов. При использовании данной технологии цикл регенерации замкнут, полностью вписывается в схему регенерации щелоков сульфатного производства и не влияет на химический состав получаемого зеленого щелока. Принципиально процесс регенерации химикатов в случае размещения заводов на одной технологической площадке