О с т а н о в к а б у м а г о д е л а т е л ь н о й м а ш и н ы

Верхние прессовые валы поднимают, чтобы они не соприкасались с сукном. 
То же самое делают и с валами каландров. Их поднимают и разъединяют 
друг от друга при помощи винтов.
С м оляны е затрудн ен и я в бумаж ном производстве
Смола и жиры, содержащиеся в волокнистых материалах, полученных 
из древесины хвойных пород, часто создают затруднения в работе бумагоде­
лательных машин [7, 8]. Смола в виде липких, темноокрашенных образова­
ний отлагается на стенках роллов, образуя сплошные покрытия толщиной 
до 5 -1 0
мм.
Она отлагается в виде комочков на сетке, чулке и прессовых 
сукнах, вызывая обрывы бумажного полотна и создавая в бумаге пятна и 
дыры, чем затрудняет нормальную работу бумагоделательной машины. Н е­
редко смола отлагается на планках и крышках отсасывающих ящиков и на 
верхних прессовых валах, скапливается в больших количествах на шабе­
рах.
Смоляные затруднения больше всего вызывает сульфитная целлюлоза, 
меньше - древесная масса и совсем не вызывает затруднений сульфатная 
целлюлоза.
Содержание смол и жиров, определяемое обычно эфирной вытяжкой 
или экстракцией дихлорэтаном, для сульфитной целлюлозы может коле­
баться в значительных пределах: от 0,3 до 1 % для лиственной и от 1 до 
2,5% для хвойной целлюлозы. Однако общее содержание смолы в целлю­
лозе еще не характеризует ее свойств. Очень часто целлюлоза с большим 
содержанием смолы не вызывает производственных затруднений, а целлю­
лоза с меньшим содержанием смолы создает их. Таким образом, вредные 
свойства смолы зависят не от количества ее в целлюлозе, а от качественно­
го состава смолы.
В состав смолы древесины входят три основных компонента: смоляные 
кислоты, главным образом пимаровые, легко превращающиеся во вторич­
ные продукты (абиетиновую и другие кислоты); жирные кислоты - олеино­
вая, линолевая, стеариновая и пальмитиновая; терпены.
Общее содержание смолы в еловой древесине по эфирной вытяжке со­
ставляет 1 -2 % при соотношении смоляных и жирных кислот 1 : 1 . Терпе­
нов в смоле гораздо меньше. Собственно смола находится в смоляных хо­
дах, а жиры - внутри паренхимных клеток сердцевинных лучей и смоляных 
ходов.
Каждый из этих компонентов в отдельности не обладает липкими свой­
ствами, но в результате технологических процессов варки целлюлозы и ее 
размола происходит выделение этих веществ из волокна и их смешение с 
образованием липких жидких продуктов, обусловливающих смолистость 
Целлюлозы.
Вредная смолистость целлюлозы зависит от консистенции смолы и от
595

прочности удержания смолы волокнами. Консистенция же смолы и ее лип­
кие свойства в свою очередь обусловлены количеством жирных кислот, со­
держащихся в смоле.
По данным Н. Н. Непенина и Н. П. Старостенко [9], максимальная лип­
кость смесей жирных кислот со смоляными кислотами наблюдается при их 
соотношении 1: 1. При содержании в смесях смоляных кислот меньше 25%
или больше 75% , при которых смола имеет небольшую липкость, смоляные 
затруднения в значительной мере уменьшаются.
Для определения вредной смолистости целлюлозы были предложены 
различные методы, однако все они недостаточно надежны. Многие из них 
к тому же требуют много времени для анализа. Лучшие результаты дает 
прямое определение смолы, выделившейся из испытуемой целлюлозы при 
размоле в мельнице Лампена или даже при простом перемешивании массы 
в пропеллерной мешалке. Испытание проводят в стандартных условиях, от­
ложившуюся на стенках аппарата смолу растворяют в бензоле или в другом 
органическом растворителе, который затем отгоняют. Количество выделив­
шейся в условиях опыта смолы служит мерой вредной смолистости целлю­
лозы, так как часть смолы, оставшаяся в волокне, по-видимому, не может 
вызвать смоляных затруднений в производстве.
Для предотвращения коагуляции и отложения смолы необходимо про­
ведение ряда мероприятий по всему производственному потоку, от заготов­
ки древесины до изготовления бумаги на бумагоделательной машине. Эти 
мероприятия имеют целью не только удаление смолы путем сортирования, 
промывки и химического растворения, но и стабилизацию гидрофобных 
коллоидных частиц смолы. Лучший метод борьбы с вредной смолистостью 
целлюлозы - применение выдержанного сухого баланса. Баланс свежей 
заготовки всегда вызывает в той или иной мере смоляные затруднения в 
производстве. При длительном хранении баланса и его просушке из смолы 
удаляется часть летучих компонентов - терпенов, а жидкие жирные кис­
лоты подвергаются окислению кислородом воздуха до оксикислот и их по­
лимеров и переходят в твердое состояние. В результате этих превращений 
смола затвердевает и теряет свои липкие и вредные свойства.
Эти же превращения смолы происходят во много раз быстрее, если хра­
нить древесину не в виде бревен, а в виде щепы. Процесс старения смолы, 
содержащейся в щепе, заканчивается за 3 дня ее хранения. Если при этом 
продувать через щепу воздух, то процесс старения смолы может быть со­
кращен в несколько раз.
Из методов борьбы с вредной смолистостью целлюлозы при ее произ­
водстве отметим следующие:
1) предварительную пропарку щепы в котле с целью удаления терпен­
тинной части смолы;
2) очистку варочной кислоты от цимола, являющегося растворителем 
смол и способствующего повышению липкости смолы;
3) промывку целлюлозы теплой водой и хорошее отделение щелоков, 
содержащих значительное количество смолы в виде суспензии;
596

4) обработку целлюлозы моющими поверхностно-активными вещества­
ми и отделение смолы флотацией;
5) уменьшение использования оборотной воды при производстве цел­
люлозы;
6) отделение мелких паренхимных клеток, содержащих большое коли­
чество смолы, методом сортирования на наклонных ситах;
7) химическое обессмоливание целлюлозы путем щелочной ее экстрак­
ции в процессе многоступенчатой отбелки с последующей промывкой цел­
люлозы и стабилизацией оставшейся смолы добавлением неионных поверх­
ностно-активных веществ и полифосфатов.
Наиболее эффективны из этих методов третий, шестой и седьмой. Од­
нако шестой метод связан с потерей 3 - 4 % мелкого волокна.
Таким образом, при производстве целлюлозы имеются довольно эффек­
тивные меры борьбы с вредной смолистостью целлюлозы. Однако этих мер 
часто бывает недостаточно.
Основные методы борьбы со смоляными затруднениями в бумажном 
производстве основаны на стабилизации смоляной суспензии введением 
в массу подходящего пептизатора или стабилизатора; фиксации смоляных 
частиц на волокне; адсорбции смоляными частицами подходящего суспен- 
зоида для предотвращения их слипания и коагуляции [10].
Наиболее простой метод борьбы со смоляными затруднениями на бу­
магоделательной машине - введение сернокислого глинозема в бумажную 
массу непосредственно перед машиной, как это делают, например, при вы­
работке газетной бумаги.
Глинозем фиксирует смоляные частицы на волокне и мешает их укруп­
нению (слипанию). К сожалению, этот метод не устраняет полностью смо­
ляные затруднения, а лишь ослабляет их.
Более эффективным средством борьбы со смоляными затруднениями 
является введение в массу перед размолом целлюлозы щелочи (NaOH) в 
количестве около 0,2% от веса волокна с доведение pH среды до 7,5 с по­
следующим прибавлением сернокислого глинозема до pH 4 ,5 -4 ,8 . При вве­
дении в массу щелочи образуется смоляное мыло, которое стабилизирует 
смоляную эмульсию, при последующем прибавлении сернокислого глино­
зема в размолотую массу смоляные частицы закрепляются на волокне.
В качестве пептизатора, стабилизирующего эмульсию смоляных ча­
стиц, применяют иногда тринатрийфосфат и гексаметафосфат натрия, а 
при производстве газетной бумаги - керосин, который вводят по каплям 
или тонкой струей из соответствующего дозатора прямо в волокнистую су­
спензию перед ее поступлением на бумагоделательную машину.
Смоляные затруднения на бумагоделательной машине снижает введе­
ние в бумажную массу перед размолом наполнителей - каолина, бентони- 
Та. талька и особенно диатомита. Диатомит, по нашим данным, примерно в
597

2 раза эффективнее талька и в б раз каолина. Добавка в бумажную массу 
диатомита в количестве 2% от веса волокна позволяет полностью устра­
нить или значительно ослабить смоляные затруднения на машине. М елко­
дисперсные частицы наполнителя оседают на поверхность смоляных ча­
стиц, что предотвращает их агломерацию и выпадение на волокне. Однако 
это средство не всегда можно применять по условиям производства.
Большое влияние на смоляные затруднения может оказывать качество 
производственной воды. Так, Лонквист и Суттон, а также Ковалев [11] счи­
тают, что смоляные затруднения часто связаны с бикарбонатной жесткос­
тью воды. В. П. Ковалев утверждает, что вредная смолистость целлюлозы 
проявляется в результате реакций, происходящих между бикарбонатами и 
жирными кислотами. Вследствие этих реакций изменяется как химический 
состав смолы, так и характер смоляной эмульсии. Смола становится лип­
кой, хуже удерживается на волокнах и коагулирует в более крупные части­
цы, которые отделяются от волокон.
Реакция между бикарбонатными солями воды и жирными кислотами 
смолы (линолевой и олеиновой) протекает по схеме
2RCOOH + С а(Н С 03)2 - (RCOO)2Ca + 2Н20 + 2 С 0 2, 
(148)
где R - радикал жирной кислоты.
Кальциевое мыло, образующееся на поверхности смоляной частички, 
делает ее мене устойчивой и способствует отделению от волокна.
Считая главным фактором выделения смолы из целлюлозы жесткость, 
или щелочность, производственной воды, В. П. Ковалев предложил нейтра­
лизовать кислотой щелочность воды на тех этапах технологического про­
цесса, где выделение смолы происходит более интенсивно. Такой операци­
ей является размол. В качестве химиката для нейтрализации воды можно 
применить соляную или серную кислоту, а также квасцы и сернокислый 
глинозем.
Реакция нейтрализации воды идет по схемам:
С а(Н С 0 3)2 + 2НС1 - СаС12 + 2Н20 + 2 С 0 2; 
(149)
С а(Н С 03)2 + H2S 0 4 — C a S 0 4 + 2Н20 + 2 С 0 2; 
(150)
ЗС а(Н С 03)2 + A1(S04)3 - 3 C a S 0 4 + 2А1(0Н)3 + 6 С 0 2; 
(151)
Для нейтрализации 1 

жүктеу/скачать 17,63 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: