Беление бумаги хлором кратко

Обновлено: 04.07.2024

Основной целью процесса отбелки является повышение белизны целлюлозы за счет удаления остаточного лигнина и придания целлюлозе определенных физико-химических свойств. Белизна целлюлозы определяется ее способностью отражать монохроматический свет по сравнению с известным стандартом, в качестве которого используют покрытые сульфатом бария пластины. Повышение этой способности достигается либо путем обесцвечивания окрашивающих веществ, либо путем их удаления. Окрашивающие вещества представляют собой остаточный лигнин, содержащий различные хромофорные группы, свойства которых зависят от способа варки целлюлозы, вида древесины. Так при сульфатной варке в результате отщепления метоксильных групп образуется деметилированный лигнин, который на воздухе превращается в темноокрашенный хинон..

При отбелке целлюлозы, предназначенной для изготовления бумаги, стремятся достичь высокую белизну при сохранении показателей механической прочности. При отбелке целлюлозы для химической переработки, кроме достижения высокой белизны, удаляют гемицеллюлозы для получения полуфабриката с высоким содержанием α-целлюлозы и пониженной вязкостью.

Все существующие способы отбелки в зависимости от используемых реагентов подразделяются на три группы:

с использованием хлора и его соединений;

без использования молекулярного хлора (ECF);

без использования хлора и его соединений (TCF).

Современные схемы отбелки – это многоступенчатые схемы, в которых используется сочетание последовательных обработок различными реагентами. Как правило, первые ступени отбелки – это делигнифицирующие ступени, на которых удаляется основная масса остаточного лигнина. В качестве делигнифицирующего реагента в прошлом веке использовался молекулярный хлор, в современных схемах отбелки используются кислородно-щелочная делигнификация, обработка озоном, пероксидом водорода, диоксидом хлора. Для добелки целлюлозы используются диоксид хлора и пероксид водорода.

60. Обработка озоном.Озон – является сильным окислителем и очень токсичным газом.. Химизм. О₃-сил. эл.фильн. ок-ль, кот. снач. разруш-т 2-ую св. в пропан. цепи с обр-ем СО гр и пироксильных с-й. Разруш-е бензол. кольца идет медленнее с обр-ем промеж. прод-в, кот. далее расщип-ся до альдегидов, кетонов, карб. к-т и слож. эфиров. Слож. эф. на послед. щел. обраб-ке гидр-ся и т.о. обесп-ся доп. дестр-я Л. Легко расщип-ся стр-ры, сод-ие в -пол. к кольцу СО и ОН гр. Трудно разруш-ся бифенильн. стр-ры и стр-ры типа фенилкумарана. О₃ не явл. селектив. реаг-ом и при обраб-ке им обр-ся перекисные R (НОО, НО), разруш-ие угл-ды. В усл. обраб-ки О₃ обр-ся гидроперекисные R Л, кот. выз-т дестр-ю Ц. При выс. сод-и Л он с одной стор. выст-т как протектор, перехват-ий гидроперекис. R, с др. стор.-поставщик гидроперекис. R.

Ф-ры. 1) Вид и сп-б получ-я Ц. Устойчивы к дейс. О₃ лист. СФАЦ и СФИЦ. Их м. пол-ть с увел-ой Б. Проис-т глуб. [O] ЭВ. 2) Конц. массы. Max поглащ-е обесп-ся при конц. ~30% при исп-и техн-и НС, эта техн-я треб-т слож. обор-я. 3) рН. Max Б и min знач. Каппа обесп-ся при рН до 2. При этом более выс. Б обесп-ся при исп-и конц. 30%. При рН=1,5-2 min потери . 4) Расход О₃. Отбелку ведут при малых расходах, т.к. выс. ст-ть О₃ и умен-ся . 5) t. Обраб-ку пров-т при низ. t, увел-е t прив-т к умен-ю  и Б. 6) Послед-ть. Д/уд-я прод-в со ступ. О₃-ой отбелки пров-т ступ. щел-я (Z-Щ)/без промывки. Налич-е промывки не вл-т на кон. рез-ты, а просто сокращ-т расход щел. Щел-е позв-т умен-ть Каппа и сокр-ть расход хим-в на добелку. 7) Вл-е катионов Ме переменной валент-ти. О₃ чувст-ен к присут-ю Fe, Mn, Cu. Перед ступ. О₃-ой обраб-ки пров-ся ступ. хелатир-я: КЩО-Z-Щ-Д-Щ-Д, КЩО-Z-ЩОП-Д.

Химизм и факторы КЩО

Химизм. Из-за присут-я сил.окис. эл.филов в усл. КЩО окис. дестр-и подверг-ся Л и угл-ды. [O] и дестр-я Л прот-т по радикально-цепному мех-му: RO - +O₂=RO+O₂ -

В общ. виде: RO+O₂ - =ROO

Кроме окис. р-й, привод-их к дестр-и мол., в рез. рекомбин-и R проис-т сшивка феноксильных R с обр-ем св. 5-5. Л, остав-ся в Ц после КЩО им-т меньшее сод-е своб. фен. ОН и более выс. сод-е бифенильных стр-р. Предпол-ся, что в усл. КЩО возм. обр-е лигно-углеводных св. по сх., кот. затруд-т пр-с отбелки. Дестр-я угл-в под дейс. R-ов НОО, НО, О₂ - прот-т по мех-му статистич. дестр-и и по типу пилинга. При статист. дестр-и разрыв-ся гликоз. св. 1-4, обр-ся редуцир. и нередуцир-ие концевые зв. Доп. св. 1-4 ослаб-ся СО гр-ми, сод-ся в пироноз. кольце. Обр-е редуцир-го зв. инициирует дестр-ю угл-в по типу пилинга. В пироноз. кольце с нередуц. зв. возм. разрыв пироноз. кольца м/д 2 и 3 С-ат. и обр-е СООН гр. В этом случ. дестр-я прекращ-ся.

Др. вариант пр-са, прекращ-го дестр-ю, явл. обр-е циклич. стр-ры

Делигн-я на ступ. КЩО прот-т в 2 этапа: 1-быстрый (уд-ся наиб. НМ и щел.раств-ый Л, прот-т пр-сы дестр-и и [O] остат. ВМ Л); 2-медлен. раств-е остат. Л.

Ф-ры. 1) Расход щел. Д. обесп-ть вел. кон-горН ~10, если такой уровень рН обесп-ся при данном расходе, то дальн. увел-е расхода щел. мало вл-т на кон. Каппа. 2) Расход О₂. Т.к. в р-циях учав-т только раств-ый О₂, то ф-ром, опред-им расход О₂, явл. Р в реакторе. Расход О₂ опр-т по ур-ю Мендел-Клайперона: PV=(G/MM)RT, V=(P32)/(GRTQ). Кол-во раств-го О₂ м. опр-ть по з-ну Генри: X=P/. 3) t. Явл. ускор-им ф-ром. Увел-е t от 100 до 115 о С обесп-т умен-е Каппа на 2 ед. 4) Конц. массы. ~30%. Все пр-сы, прот-ие с вол., явл. диффуз-ми и треб-т быстрой доставки хим-в к пов. вол., т.е. интенс. перемеш-я (опт. конц. 10-12%).

Cl2 + H2O = HCl + HClO
HClO -> HCl + O
Вот этот самый "О" - атомарный кислород - окисляет "всё, что под руку попадётся", разрушая тем самым атомные группы, придающие окраску веществам-красителям и не только.

Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.

Чай

Моющие средства и ферменты. Перед применением моющих средств проверяют стойкость бумаги и изображения по отношению к водным обработкам. При необходимости изображения закрепляют растворами природных, искусственных или синтетических полимеров, иногда парафином. Реставрируемые объекты погружают в ванну с теплой водой и осторожно промывают с использованием мыла. Если бумага хрупкая, то в ванну добавляют 3—5 % глицерина. При такой обработке удаляются загрязнения и частично водорастворимая проклейка. Бумагу промывают в проточной воде, а затем сушат между листами фильтровальной бумаги. Синтетические ПАВ пока не получили широкого применения для снятия загрязнений.

Наводим чистоту
Кофе и ковер
Спасаем документы
Маленькие хитрости
Видео Как отбелить бумагу

Наводим чистоту

В принципе вывести кофейные пятна можно практически с любой поверхности вне зависимости от материала. Чаще всего от любимого эспрессо или капучино страдает одежда и мебель. При избавлении от кофейных разводов важна скорость. То есть, чем раньше приступить к удалению коричневатой и достаточно горячей жидкости, тем больше шансов, что платье еще можно будет одеть и не раз, а диван или кресло не придется застилать покрывалом. Чем дольше пятно остается на поверхности, тем глубже в ткань или кожу проникает жидкость и соответственно, тем больше времени и сил понадобится, чтобы ее вывести на 100 %.

Отбеливание бумаги окислителями является наиболее радикальным средством очистки ее от загрязнений различного происхождения. Однако при этом окисляются волокна целлюлозы, в результате чего прочность и долговечность бумаги существенно уменьшается; чем выше достигается белизна при отбелке, тем больше потеря прочности бумаги. Поэтому очистку бумаги окислителями проводят только в тех случаях, когда это крайне необходимо, когда другие методы очистки менее опасные, не дают желаемых результатов, и, когда состояние бумаги позволяет производить отбеливание. Желательно отбеливание бумаги сочетать с ее укреплением.

При повторной реставрации для удаления с бумаги следов пшеничного крахмала применяют обработку растворами ферментов. Происходит гидролиз клейковины и желатины, и клеевая пленка легко удаляется с писчей бумаги. Трудно удаляются клеи с мелованной бумаги, а также когда они находятся под конденсаторной бумагой, взятой в качестве дублировочной. Из ферментов наиболее эффективными являются амилосубтилин ГЗХ и Г10Х-1 и α-амилаза.

Не подлежат отбелке окрашенные и мелованные бумаги с цветными иллюстрациями, так как многие красители и пигменты от действия окислителей обесцвечиваются или резко изменяют свой цвет.

Выбор реактивов и способов отбелки определяется задачами реставрации. В одних случаях лист погружают в раствор окислителя, наблюдают и регулируют процесс отбеливания, изменяя концентрацию окислителя и температуру раствора. В других случаях отбеливающий раствор наносят только на пятно, которое следует удалить.

Отбеливатели и регуляторы рН. Одну из стадий реставрации бумаги представляет собой полное или локальное отбеливание. Перед отбеливанием необходимо определить стойкость произведения по отношению к воде. Если бумагу невозможно смачивать, изображение или текст предварительно укрепляют — придают ему водостойкость.

Из большого количества окислителей для отбеливания бумаги в реставрации наибольшее распространение получили хлорамины, перекись водорода, перманганат калия и гипохлорит натрия.

Отбеливание хлораминами. Хлорамин Т и хлорамин Б относятся к мягким окислителям. Они мало повреждают волокна бумаги при условии, что бумагу после отбелки промывают в проточной воде 30-40 минут, так как оставшийся в бумаге хлорамин продолжает отбеливать бумагу в сухом состоянии, а выделяющаяся при этом соляная кислота разрушает бумагу.

Используемые для отбеливания окислители необходимо выбирать таким образом, чтобы не снизить долговечность бумаги, а условия применения окислителей не должны значительно уменьшать степень полимеризации целлюлозы. Для тряпичной бумаги, ее смесей с целлюлозной бумагой и для целлюлозной бумаги рекомендуют разные окислители. Так, например, поскольку хлорсодержащие окислители образуют с лигнином целлюлозной бумаги окрашенные соединения, для нее лучше использовать пероксид водорода.

В зависимости от степени загрязнения бумаги применяют 2-5%-ные растворы хлорамина, но чаще всего используют 2%-ный раствор.

Лист погружают в раствор хлорамина, выдерживают до требуемой степени отбеливания, промывают 1%-ным раствором гипосульфита натрия, а затем в проточной воде 30-40 минут. Другой способ: раствор хлорамина наносят на бумагу мягкой волосяной кистью, и помещают ее между листами фильтровальной бумаги в пресс. Через час отбеливаемый лист достают из пресса и проверяют степень отбелки. Если отбелка недостаточна, раствор наносят повторно и после отбелки лист промывают в проточной воде.

Отбеливают чернильные пятна, штемпельную краску, иногда удаляют общее пожелтение произведения.

Наиболее традиционным является обесцвечивание пятен при действии 0,5 %-го раствора перманганата калия. Обработку проводят смесью 0,5%-го раствора перманганата калия и 0,4%-й фосфорной кислоты в течение 5—20 мин. После просушивания с помощью фильтровальной бумаги следует обработка 5 %-м раствором гидросульфита натрия. В результате происходит полное обесцвечивание. Если бумага содержит много древесной массы, то в процессе обработки могут появиться желтые пятна. Их удаляют нанесением на пятно 1 %-го раствора перманганата калия на 1—2 мин. Затем экспонат промывают водой до нейтральной реакции, обрабатывают 5%-м раствором гидросульфита натрия, еще раз промывают водой, разбавленным водным раствором аммиака и окончательно водой.

Кофе и ковер

Если жидкость пролилась на роскошный ковер, не стоит паниковать. Существует множество рецептов, позволяющих привести в порядок дорогостоящее напольное покрытие и вывести с него потеки и разводы:

Кофейные сюрпризы в виде потеков и разводов с любых тканей можно устранять так же перекисью водорода и легким раствором аммиака.

Спасаем документы

Отдельные пятна удаляют 5-10%-ным раствором хлорамина методом тампонирования. Бумагу перед тампонированием сильно увлажняют, по окончании отбеливания промывают 2%-ным раствором гипосульфита натрия, а затем водой.

Кроме фосфорной кислоты в сочетании с перманганатом калия применяют щавелевую, лимонную или уксусную кислоту.

Ниже приводятся отбеливающие составы — окислители, которые при тщательном соблюдении условий их применения не оказывают существенного влияния на прочностные свойства бумаги (произведения графики).

1. Водный раствор гипохлорита натрия NaClO. Лучшие результаты дает отбеливание в растворе, который содержит 2% активного хлора, [рН среды 4, погружение на 30 мин. Удаляет устойчивые пятна плесени, мало снижает долговечность бумаги.

2. Раствор диоксида хлора С1О₂ в дистиллированной воде или пары диоксида хлора. Содержание активного хлора в отбеливающем растворе 4-6 г/л, в парах 12 г/л. Процесс проводят при погружении произведения

Для того, чтобы удалить кофейные следы с поверхности бумаги понадобится следующий арсенал:

широкая посудина или емкость;
отбеливатель и уксус;
утюг и мягкая щетка зубная;
глина в порошке (белая);
салфетки или полотенца (бумажные);
бумага вощенная.

в раствор или помещении его в пары диоксида хлора на 2 ч. Отбеливание весьма эффективное, но применение диоксида хлора требует максимальной осторожности, поскольку при этом могут обесцветиться некоторые краски. Отбеливатель рекомендуют для удаления пятен плесени только с гравюр, отпечатанных черной угольной краской, или рисунков, выполненных карандашом, углем, сангиной на нетонированной бумаге.

Если после таких манипуляций разводы на важных документах остались, можно применить тяжелую артиллерию в виде раствора из отбеливателя и воды. Соотношение хлорного отбеливателя и воды должно быть 1:3. Опускать загрязненный лист в эту смесь не нужно, для этого используют зубную щетку, которой обрабатывают конкретно испорченный напитком участок. Механическая нагрузка (то есть сила трения) должна быть минимальной, чтобы не повредить волокна бумаги и текстуру. Избыточная влага, которая образовалась по ходу, удаляется с помощью салфеток или бумажных полотенец.

По достижении нужной степени очистки, осторожно сливают отбеливающий состав и промывают бумагу водой для удаления из нее щелочи. Промывку производят 3-4 раза, каждый раз выдерживая бумагу в воде по 10-15 минут (контроль с помощью кислотно-основного индикатора). Если необходимо, бумагу укрепляют, погружая ее на 10 минут в 0,5%-ный раствор желатины. После отбеливания и укрепления ее раствором желатины прочность бумаги значительно больше прочности исходной бумаги.

3. Раствор хлорамина Б C₆H₅SO₂NClNa•3H₂O в дистиллированной воде при разных концентрациях и температуре. Выдержка бумаги или тампонирование загрязненных мест в 10%-м растворе хлорамина Б (25—23 г/л активною хлора) при рН ≈ 9 не приводит к деградации бумаги. С помощью этого реагента отбеливают различные произведения графики, бумагу с акварельными и литографскими красками.

После всех процедур, сухой лист следует положить посредине между двумя вощеными бумажными листами и прогладить утюгом. При этом температурный режим должен быть или легким или средним. В противном случае, под воздействием высокой температуры могут пострадать чернила.

Ветхие бумаги отбеливают таким же способом, но перкарбонат натрия растворяют в смеси воды с этиловым спиртом или ацетоном в соотношении 1:1 (по объемам). Отбеливание ветхих бумаг производят полистно, постоянно наблюдая за процессом отбелки. Отбеливание бумаги в водно-спиртовой или водно-ацетоновой среде идет значительно медленнее, чем в водной и может продолжаться 2-4 часа.

В некоторых случаях в зависимости от прочности бумаги концентрация активного хлора в перечисленных выше растворах и продолжительность процесса отбеливания могут быть снижены.

В отличие от хлорсодержащих окислителей пероксид водорода не дает с составной частью целлюлозной бумаги — лигнином окрашенных соединений. Поэтому для произведений графики, содержащих древесную массу, предложено использовать 3%-й раствор пероксида водорода в 48 %-м этиловом спирте с добавкой аммиака при рН ≈ 10.

Маленькие хитрости

Существуют особенности выведения кофейных следов с бумажных носителей, среди которых особо хочется выделить такие:

уксусные и хлористые растворы подходят ТОЛЬКО для обработки напечатанного текста. Если на листе текст написан вручную пастой или чернилами, такой способ категорически не годится, так как химические компоненты просто уничтожат и чернила, и документ;
глина сухая в виде порошка должна быть чистой, то есть, без ароматизаторов, красителей и прочих примесей. Оптимально подходящую глину можно купить в аптеке.

Кофе пролитый на технику это самое страшное, что может случится в офисе – клавиатуру придется разбирать и мыть, ну а ноутбук можно и вовсе не спасти. Недаром в большинстве офисов западных компаний пить кофе за рабочим столом, впрочем как и чай, запрещено.

Вернутся к содержанию

Волокна бумаги меньше набухают, меньше теряют прочность, чем в воде и опасность повреждения бумаги значительно меньше, чем при отбелке в водной среде.

После окончания отбеливания в любом из названных растворов экспонаты промывают в проточной воде не менее 30 мин, а затем в дистиллированной воде. При использовании хлорсодержащих окислителей удаление хлора контролируют по иод-крахмальной бумаге — отсутствие синего окрашивания.

После этого экспонаты помещают под пресс на силикатное или органическое стекло между листами фильтровальной бумаги, которую периодически меняют. Значения рН водной вытяжки из бумаги для поддержания ее долговечности должно быть около 6.

Специфические реактивы для удаления с бумаги различных пятен. Бумажные материалы, на которых находятся пятна животных жиров, растительных и минеральных масел, воска, парафина, смол, ржавчины, плесени не могут быть очищены с помощью водных промывок, ПАВ, а иногда и отбеливания. Для удаления пятен рекомендуют: 1) разбавленный (1—2%-й) раствор едкого кали; 2) разбавленный раствор щавелевой (

Бумага после отбеливания промывается водно-спиртовым или вод-но-ацетоновым раствором и укрепляется раствором желатины.

Известен также способ отбелки бумаги перекисью водорода в смеси этилового спирта и воды в соотношении 1:1. Щелочную среду отбеливающего раствора создают добавлением аммиака.

Отбелка бумаги перманганатом калия. Перманганат калия относится к сильным окислителям. Он способен окислять в нейтральной и особенно активен в кислой среде. Реактив может применяться как для отбеливания бумаги, так и для удаления чернильных пятен, которые не удаляются хлорамином и перекисью водорода.

2%-й) или лимонной (

5%-й) кислоты; 3) органические растворители.

Лист погружают в раствор перманганата калия; концентрация раствора в зависимости от степени загрязнения от 0,5 до 6%. Лист вынимают из раствора и погружают во вторую ванну с водой на 30-60 секунд, чтобы удалить из бумаги непрореагиривавший перманганат калия. Бумага после этой операции приобретает коричневый оттенок за счет образования на бумаге окрашенных окислов марганца. Их удаляют из бумаги, погружая ее в 10% раствор гидросульфита натрия. После чего бумагу промывают в проточной воде. Коричневую окраску с бумаги можно удалить также кислотами — щавелевой или лимонной, однако кислоты уменьшают прочность бумаги.

Пятна ржавчины удаляют нанесением на них тампонами раствора щавелевой или лимонной кислоты. Под реставрируемый лист подкладывает фильтровальную бумагу, которую несколько раз меняют. После обесцвечивания пятна экспонат тщательно промывают и сушат между листами фильтровальной бумаги.

Пятна от плесени удаляют с помощью раствора пероксида водорода по методике, используемой при отбеливании, а также 0,5 %-м раствором перманганата калия, а затем 5 %-м раствором щавелевой кислоты с последующей водной промывкой.

Наиболее широко для удаления пятен масел, воска, жиров, смол применяют органические растворители. Основное требование к растворителям — удаление их с бумаги без появления затеков. Используют предельные углеводороды (в том числе бензин), хлорированные углеводороды (тетрахлорэтилен, тетрахлорметан, хлороформ), а также следующие смеси (1:1) растворителей: этилацетат — бутилацетат, хлороформ — тетрахлорметан, тетрахлорметан — диэтиловый эфир, бензол — диэтиловьш эфир, тетрахлорэтилен — изопропиловый спирт. При работе с растворителями необходимо строго соблюдать правила техники безопасности.

Если после обработки гидросульфитом и промывки бумага отбелена недостаточно, лист снова погружают в ванну с перманганатом калия, повторяют отбеливание.

Отбеливание бумаги гипохлоритом натрия. Отбеливание бумаги гипохлоритом натрия известно с XIX-ого в. и используется до настоящего времени, хотя не так часто, как раньше.

Гипохлорит натрия, ГОСТ 11086-79, представляет собой жидкость, содержащую 42 г/л активного хлора и 15 г/л щелочи. Реактив применяют в тех случаях, когда загрязнение не удается удалить хлорамином или перекисью водорода, а бумага плотная, прочная, изготовленная из тряпичного сырья.

Отбеливание производят раствором гипохлорита натрия, разбавленным в соотношении 1:4 или 1:8 в зависимости от степени загрязнения. Бумагу выдерживают в растворе до нужной степени очистки (20-60 минут), после чего бумагу промывают 2% раствором гипосульфита натрия, а затем в проточной воде.

Пятно смачивают растворителем, на смоченную поверхность накладывают тампон из фильтровальной бумаги. После испарения растворителя тампон снимают. Если пятно не удаляется, его покрывают пастой, которую получают смешением растворителей с белой глиной, жженой магнезией или крахмалом. После испарения растворителя порошок с пятна сметают мягкой кистью. Большинство пятен при такой обработке удаляется, а бумага сохраняет первоначальную прочность.

Отбеливание можно производить методом тампонирования, после чего тщательно отмыть реактив водой, а затем 0,25%-ным раствором аммиака также методом тампонирования, периодически меняя фильтровальную бумагу под реставрируемой бумагой.

Неудобство отбеливания гипохлоритом натрия в том, что он выпускается только в виде раствора, а раствор не хранится длительное время. Вместо гипохлорита натрия можно применять гипохлорит кальция, который может храниться длительное время.

Отбеливание гидросульфитом натрия. Отбеливание гидросульфитом натрия основано на восстановительном разрушении и обесцвечивании загрязнений.

Иногда для удаления жировых пятен применяют аминоспирты.

Для ослабления застарелых масляных пятен их обрабатывают 10%-м раствором мочевины. Это облегчает удаление пятен традиционными методами.

Гидрооульфит натрия, не разрушая волокна целлюлозы, удаляет с бумаги некоторые загрязнения (пятна фруктов, вина, ржавчины, некоторых пигментов и красителей), уменьшает количество лигнина в бумаге, повышает ее белизну. Гидросульфит натрия разрушает не все красители, поэтому может быть применен в некоторых случаях для удаления загрязнений с окрашенных бумаг, красители которых разрушаются перманганатом натрия.

Отбеливание производят в растворе следующего состава:

Натрия гидросульфит — 50 г

Тринатрийфосфат — 10 г

Вода дистиллированная — 1 л

Время отбеливания зависит от природы загрязняющих веществ и степени загрязнения, обычно 30-50 минут. Очень ветхие бумаги отбеливают раствором такого же состава с той разницей, что вместо воды используют смесь воды и этилового спирта или ацетона в соотношении 1:1. Очистку окрашенной бумаги производят после проверки устойчивости красителей к гидросульфиту натрия.

Целлюло́за - это белое твердое вещество. Она нерастворима в воде, молекула имеет линейное (полимерное) строение.

Структурная единица целлюлозы - остаток β-глюкозы. Из целлюлозы получают в дальнейшем бумагу и картон.

Из целлюлозы получают в дальнейшем бумагу и картон.

Получение целлюлозы и ее дальнейшая обработка

Один из главных этапов изготовления бумаги и картона - получение волокон целлюлозы и ее дальнейшая обработка. От данного этапа зависит, какого качества и какой стоимости будут получаемые изделия.

Всего существует два способа получения целлюлозы:

Процесс получения целлюлозы

Целлюлозу получают из чистой древесины и макулатуры.

Волокна целлюлозы получают из так называемой древесной волокнистой массы. Целлюлозные волокна в древесине связаны между собой жестким трехмерным полимером - лигнином, занимающим до 30% древесной массы.

Поэтому для получения целлюлозы древесину специально обрабатывают - чтобы размягчить лигнин и снизить его содержание.

Обычно для этих целей применяются два вида методов:

Механическиё метод

При механическом получении древесной массы древесину, как правило, истирают или размалывают в водной среде. Под действием воды, тепла и специальных реагентов лигнин размягчается, и древесина распадается на отдельные волокна.

После очистки древесная масса готова для дальнейшей обработки. Поскольку, несмотря на обработку, лигнин не удаляется полностью, выход древесной массы получается высоким.

Наличие лигнина на поверхности и внутри волокон увеличивает их твердость и жесткость, а также придает им сравнительно стабильный размер.

Наша компания занимается производством гофрокартона и упаковки из него. Также мы реализуем коробки из гофрокартона, микрогофрокартон и упаковочные материалы.

Химический метод

В случае если древесная щепа до получения древесной массы нагревается, получаемый продукт именуют ТММ - термохимической древесной массой (или ТМР, Termomechanical Pulp).

Если для удаления лигнина применяется химическая обработка, то продукт получает название химико - термомеханической массы (ХТММ).

Древесная масса, приготовленная механическим способом, сохраняет исходный цвет древесины, химико-термомеханическая масса немного светлее. Если масса дополнительно была еще и отбелена, то ее называют беленой химико-термомеханической массой (БХТММ).

Другая не менее известная технология - сульфитная варка целлюлозы. В обоих случаях нецеллюлозные компоненты, извлеченные из древесины, используются на целлюлозно-бумажных комбинатах как источник энергии или для других целей.

Однако в этом есть и свои плюсы - бумагообразующие свойства волокон тем самым улучшаются.

Средняя длина волокна при химических способах получения полуфабрикатов из одной и той же древесины получается больше, чем при механических.

Волокна также становятся гибче. Все это обеспечивает получение более прочного и гибкого листа.

Отбелка целлюлозы

Поскольку после варки древесины целлюлоза приобретает коричневый цвет, ее необходимо отбеливать.

Целлюлоза обычно отбеливается путем удаления остаточного лигнина и других компонентов древесины. Чистые целлюлозные волокна обычно бесцветны и прозрачны, а сама беленая целлюлоза имеет красивый белый оттенок.

Учитывая, что для многих пищевых продуктов - чая, масла, шоколада, табака, - необходима чистая, не содержащая посторонних запахов и примесей целлюлоза, это очень важное свойство.

В прежние времена, еще до 1980-х годов, целлюлоза отбеливалась исключительно хлором или его соединениями. Это вызывало немало нареканий со стороны экологов, поскольку молекулярный хлор, взаимодействуя с лигнином, образовывал токсичные хлора - содержащие соединения. Они не редко попадали в сточные воды и отравляли окружающую среду. В современных процессах отбелки молекулярный хлор не применяется - его заменяет кислород, перекись водорода и диоксид хлора.

Побочные продукты такой отбелки безвредны.

Беленая целлюлоза обладает высокой стойкостью к воздействию света. Под его действием она лишь слегка желтеет.

Отходы сортируют и превращают в макулатурную массу путем механической обработки в воде. После гидро - разбивателя, где бумажная масса распускается, сырье очищается и отправляется в картоноделательную машину.

В зависимости от природы исходного сырья, степени его обработки и переработки вторичное волокно может обладать различными свойствами.

Следует помнить, что всякий раз при переработке бумаги средняя длина волокна и способность к образованию межволоконных связей уменьшается. Кроме того, некоторые виды картона и бумаги изначально не подлежат вторичной переработке. Все это делает необходимым поступление на рынок волокна, полученного непосредственно из древесины. Иначе качество бумажного продукта будет снижаться.

В зависимости от вида и источника макулатуры существует много сортов макулатурного сырья. Они отличаются качеством и степенью пригодности для повторного использования.

самое дорогое сырье - это белая бумага, не содержащая древесной массы.

газетно-журнальная бумага обладает средней стоимостью и качеством.

самая дешевая - смешанная макулатура, содержащая бумагу и картон.

Всего же, к примеру, в европейском отраслевом перечне описывается 57 видов макулатурного сырья. Подобные же перечни имеются в США, Японии и других развитых странах.

Исходя из назначения и требований к продукции, некоторые виды картона изготавливаются целиком из макулатурной массы - либо ее содержание в изделиях высоко. Другие же изделия изготавливают только из высококачественного первичного волокна - целлюлозы либо ее смеси с древесной массой.

Иные виды сырья в изотовлении картона

Содержание волокнистых (целлюлозных) полуфабрикатов достигает в изготовлении бумаги и картона 88%. Остальные 12% приходятся на неволокнистые добавки. Это могут быть:

минеральные пигменты для мелования;
наполнители и вещества для проклейки в бумажной массе;
добавки для придания прочности;
вещества для поверхностной проклейки;
химикаты, облегчающие процесс приготовления бумаги.

Все эти вещества служат улучшению внешнего вида материалов, их функциональных качеств, а так же повышают эффективность изготовления.

Мелование

Мелование - это нанесение на одну или обе стороны бумаги специальной меловальной суспензии (в один или несколько слоев). Особое покрытие придает бумаге или картону необходимые свойства - хорошую впитываемость печатной краски, белизну, непрозрачность, гладкость, лоск.

В состав меловальной суспензии входят:

пигменты - в их качестве используются каолин, мел, диоксид титана и пр.;
связующие для полимеров, обеспечивающие соединение частиц пигментов с поверхностью бумаги или между собой;
технологические добавки - оптические отбеливатели, красители, сшивающие агенты.

Чтобы улучшить впитываемость печатной краски, усилить непрозрачность бумаги и ее гладкость, применяются также и специальные наполнители.

Вместе с минеральными пигментами, применяемыми для мелования, наполнители составляют до 9% сырья, используемого бумажной промышленностью.

Проклейка

Для придания бумаге определенной степени гидрофобности используется проклейка в бумажной массе. Благодаря ей изделие приобретает ограниченные впитывающие свойства по отношению к чернилам, воде и другим жидкостям.

Обычно проклейка производится канифольным клеем - он, как правило, получается путем растворения живицы сосны в щелочи.

Во время приготовления бумажной массы в нее добавляют канифольный клей и сульфат алюминия. В результате их взаимодействия образуется резинат алюминия, покрывающий поверхность волокон.

В последнее время используют не только канифоль, но и способные к реакции синтетические проклеивающие материалы (например, клеи алкилкетендимер - АКД или алкенаниляторный ангидрид - АСА).

Для того чтобы придать бумаге прочность в условиях повышенной влажности в бумажную массу вводят мочевино- и меламиноформальдегидные смолы. Это может быть нужным, к примеру, для транспортной тары или многослойных бумажных мешков, которые могут оказаться под дождем.

Также для улучшения свойств бумаги могут использоваться воск, акриловые смолы и фторуглероды.

Советуем прочитать:

Потребительская упаковка

Цветной гофрокартон

Где купить цветной гофрокартон

Гофрокоробки как POS материал

Какой упаковкой привлечь покупателя

Добавки

Что касается добавок, облегчающих технологический процесс, то тут применяются самые разные химические вещества.

К примеру, пеногасители и коагулянты улучшают обезвоживание при формовании листа.

Антисептики подавляют микробиологическую активность в изготовлении.

Также используются многообразные добавки, препятствующие оседанию смоляных загрязнений на бумагоделательной машине. Нарастая, а затем, отделяясь, они могут вызвать обрывы полотна и немалые проблемы при печати.

Таким образом, изготовление и дальнейшая обработка целлюлозы - сложный многоступенчатый процесс, требующий соблюдения всех технологических требований.

Читайте также: