Почтовый адрес: САФУ, Редакция «Лесной журнал», наб. Северной Двины, 17, г. Архангельск, Россия, 163002, ауд. 1425

Тел.: 8(8182) 21-61-18
Сайт: http://lesnoizhurnal.ru/ 
e-mail: forest@narfu.ru

RussianEnglish



архив

Особенности производства беленой лиственной сульфатной целлюлозы при использовании в качестве древесного сырья березы и осины в соотношении 70:30

 Версия для печати

Л.А. Миловидова, Т.А. Королева, М.Е. Романов, О. Окулова

Рубрика: Химическая переработка древесины

Скачать статью (pdf, 0.2MB )

УДК

676.017

DOI:

10.17238/issn0536-1036.2015.5.174

Аннотация

Основными породами лиственного древесного сырья для предприятий целлюлозно-бумажной промышленности России остаются береза и осина, которые имеют суще-ственные различия в плотности и морфологии волокна, что оказывает существенное влияние как на технологию производства целлюлозы, так и на ее свойства. Результа-ты ранее выполненного исследования свидетельствуют, что экономически целесооб-разно увеличивать содержание древесины березы в составе лиственного сырья только до 70 %. Дальнейшее повышение приводит к неоправданному росту затрат на произ-водство беленой целлюлозы из-за увеличения расхода белящих реагентов. Однако расход реагентов на отбелку связан не только с породным составом древесины, но и с реакционной способностью компонентов, входящих в состав технической целлюлозы, в первую очередь – лигнина, реакционная способность которого в значительной сте-пени зависит от условий варки. Проведено исследование влияния параметров варки лиственной древесины при содержании в древесном сырье 70 % березы на белимость (способность целлюлозы к отбелке). Ее обычно оценивают по расходу диоксида хло-ра на 1 ед. Каппа. В лабораторных условиях были проведены варки древесины и по-лучены образцы целлюлозы с числом Каппа 17…18. Установлено, что положительное влияние на белимость целлюлозы из такого сырья оказывает повышение концентра-ции активной щелочи до 60 г/л, что соответствует расходу активной щелочи 18,0 % в ед. Na2O, и сокращение продолжительности стоянки на конечной температуре до 40 мин (температура варки 156 ºС). Последующее проведение двухступенчатой кис-лородно-щелочной обработки позволяет дополнительно повысить белимость лист-венной сульфатной целлюлозы.

Сведения об авторах

© Л.А. Миловидова1, канд. техн. наук, вед. науч. сотр.
Т.А. Королева1, канд. техн. наук, доц.
М.Е. Романов2, инж.-технолог
Е.О. Окулова1, асп.
1Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова, наб. Северной Двины, д. 17, г. Архангельск, Россия, 163002; e-mail: lmilovidova@mail.ru
2ООО БКТ «Сервис», ул. Можайская, д.18, литера А, пом. 6Н, г. С.-Петербург, Россия, 190013; e-mail: maxim.romanov@bktservice.ru

Ключевые слова

лиственная целлюлоза, древесина березы и осины, условия варки целлюлозы, белимость целлюлозы, кислородно-щелочная обработка

Литература

1. Бобров А.И., Мутовина М.Г., Бондарева Т.А., Малышкина В.К. Производство волокнистых полуфабрикатов из лиственной древесины. М.: Лесн. пром-сть, 1984. C. 248.
2. Ершов А.В., Малышева Л.В., Гаврилова В.Е. К вопросу о формировании пе-чатных видов бумаги с повышенным содержанием лиственной сульфатной цел-люлозы: сб. тр. ЦНИИБ. М.: Лесн. пром-сть, 1978. С. 17–24.
3. Карманова Т.Е., Комаров В.И., Миловидова Л.А. Взаимосвязь вязкости с прочностными и деформационными свойствами лиственной и хвойной целлюлозы // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2010. № 6. C. 46–49.
4. Леса, лесные ресурсы и лесоуправление в Российской Федерации. Справоч-ный документ. Режим доступа: http://www.profor.info/sites/profor.info/files/Background-ForestGovernance-Russia-Russian.pdf
5. Миловидова Л.А., Комарова Г.В., Севастьянова Ю.В. Влияние условий вар-ки на белимость лиственной сульфатной целлюлозы // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2004. № 9. C.64–65.
6. Никандров А.Б., Lachenal P., Mortha G., Robert P., Зарубин М.Я. Уксусно-кислотный метод выделения лигнина из древесины и целлюлозы // Целлюлоза. Бума-га. Картон. 2001. № 7–8. C. 26–30.
7. Новые технологические разработки по использованию лиственной древеси-ны на Котласском ЦБК. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1981. С. 24.
8. Романов М.Е., Опарина А.А., Миловидова Л.А. Возможности увеличения вы-работки лиственной целлюлозы на существующем варочном оборудова-нии // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2012. № 4. C. 42–44.
9. Технология целлюлозно-бумажного производства. Справочные материалы. Т. I, часть 1. СПб.: ЛТА, 2002. С. 419.
10. Ala-Kaila Kari, Jiebing Li, Olena Sevastyanova, Goran Gellerstedt. Apparent and actual delignification response in industrial oxygen-alkali delignification of birch kraft pulp // TAPPI. 2003. N1. P. 23–27.
11. Argyropoulos D.S. Salient reactions in Lignin During Pulping and Oxygen Bleaching // Pulp and Paper Science. 2003. Vol. 29, N 9. P. 308–313.
12. Johansson G., Samuelsson O. Alkaline Destruction of Birch Xylan in the Light of Recent Investigations of Its Structure // Svensk Papperstidn. 1977. Vol. 80. N 16. P. 519–524.
Поступила 30.01.2015
UDC 676.017

Features of the Bleached Sulfate Hardwood Pulp Production When Using the Birch and Aspen Wood Resources in the Ratio of Seventy-to-Thirty

L.A. Milovidova1, Candidate of Engineering, Senior Research Scientist
T.A. Koroleva1, Candidate of Engineering, Associate Professor
M.E. Romanov2, Technical Engineer
E.O. Okulova1, Postgraduate Student
1Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 17, Arkhangelsk, 163002, Russia; е-mail: lmilovidova@mail.ru
2BKT Service LLC, Mozhayskaya st., 18, bl.A, office 6H, Saint Petersburg, 190013, Russia; е-mail: maxim.romanov@bktservice.ru

Birch and aspen are the main species of deciduous wood raw materials for the pulp and pa-per mills of Russia. These wood species have differences in density and in the fiber mor-phology. These facts have a significant impact on the technology of pulp production and its properties. The previous studies have shown an economic effect in the increasing of the birchwood content in the composition of hardwood raw material only up to 70 %. Further increase leads to an unjustified increase of production costs of bleached pulp because of the increased bleaching requirement. However, the consumption of bleaching reagents depends not only on the species of wood, but also on the reactivity of the pulp components, primarily of lignin as the lignin reactivity is largely dependent on the pulping conditions. This paper presents the research results of the effect of the hardwood cooking conditions on the pulp bleachability. The content of birchwood in the raw material was 70 %. The pulp ability to be bleached (bleachability) is usually assessed by the chlorine dioxide consumption per 1 kap-pa unit. Under laboratory conditions the wood cooking was conducted. The kappa number of the obtained pulp samples was of 17...18 units. It has been established that a positive in-fluence on the pulp bleachability, obtained from the raw material of that kind, has increased the concentration of active alkali up to 60 g/l, which corresponds to an active alkali con-sumption of 18 % per a Na2O unit, and the reduction of duration at the final temperature up to 40 min at 156 ºC cooking temperature. The two-stage oxygen-alkaline treatment can fur-ther improve the bleachability of sulfate hardwood pulp.
Keywords: hardwood pulp, birchwood and aspenwood, pulping conditions, pulp bleachabil-ity, oxygen-alkaline pulp treatment.

REFERENCES
1. Bobrov A.I., Mutovina M.G., Bondareva T.A., Malyshkina V.K. Proizvodstvo vo-loknistykh polufabrikatov iz listvennoy drevesiny [Production of Fibrous Semi-Finished Hardwood]. Moscow, 1984. 248 p.
2. Ershov A.V., Malysheva L.V., Gavrilova V.E. K voprosu o formirovanii pechatnykh vidov bumagi s povyshennym soderzhaniem listvennoy sul'fatnoy tsellyulozy. Sbornik trudov [On the Formation of Printed Paper Types with a High Content of Hardwood Kraft Pulp: Collected Papers]. Moscow, 1978, no. 15, pp. 17–24.
3. Karmanova T.E., Komarov V.I., Milovidova L.A. Vzaimosvyaz' vyazkosti s prochnostnymi i deformatsionnymi svoystvami listvennoy i khvoynoy tsellyulozy [Viscosity Relationship With the Strength and Deformation Properties of Hardwood and Softwood Pulp]. Cellulose. Paper. Board, 2010, no. 6, pp. 46–49.
4. Lesa, lesnye resursy i lesoupravlenie v Rossiyskoy federatsii [Forests, Forest Re-sources and Forest Management in the Russian Federation]. Available at: http:// www.profor.info/sites/profor.info/files/Background-ForestGovernance-Russia-Russian.pdf.
5. Milovidova L.A., Komarova G.V., Sevast'yanova Yu.V. Vliyanie usloviy varki na belimost' listvennoy sul'fatnoy tsellyulozy [Effect of Cooking Conditions on the Hardwood Kraft Pulp Bleachability]. Cellulose. Paper. Board, 2004, no. 9, рp. 64–65.
6. Nikandrov A.B., Lachenal P., Mortha G., Robert P., Zarubin М.Ya. Uksusno-kislotnyy metod vydeleniya lignina iz drevesiny i tsellyulozy [The Method of Acetic-Acid Extraction of Lignin From Wood Pulp]. Cellulose. Paper. Board, 2001, no. 7–8, pp. 26–30.
7. Novye tekhnologicheskie razrabotki po ispol'zovaniyu listvennoy drevesiny na Kotlasskom TsBK [The New Technological Developments on the Use of Hardwood in the Kotlas Pulp ana Paper Mill]. Moscow, 1981, p. 24.
8. Romanov M.E., Oparina A.A., Milovidova L.A. Vozmozhnosti uvelicheniya vyrabotki listvennoy tsellyulozy na sushchestvuyushchem varochnom oborudovanii [Possi-bility of Increasing the Production of Hardwood Pulp in the Existing Cooking Equip-ment]. Pulp. Paper. Board, 2012, no. 4, рp. 42–44.
9. Tekhnologiya tsellyulozno-bumazhnogo proizvodstva. Spravochnye materialy [Technology of Pulp and Paper Production. Reference Materials]. Saint Petersburg, 2002, vol. I, рart 1. 419 p. 
10. Ala-Kaila K., Li J., Sevastyanova O., Gellerstedt G. Apparent and Actual Delig-nification Response in Industrial Oxygen-Alkali Delignification of Birch Kraft Pulp. Tappi J., 2003, vol. 2, no. 10, pp. 23–27.
11. Argyropoulos D.S. Salient Reactions in Lignin During Pulping and Oxygen Bleaching. Pulp and Paper Science, 2003, vol. 29, no. 9, pp. 308–313.
12. Johansson G., Samuelsson O. Alkaline Destruction of Birch Xylan in the Light of Recent Investigations of Its Structure. Svensk Papperstidn, 1977, vol. 80, no. 16, pp. 519–524.
Received on January 30, 2015