Черьопкіна Р. І

Сортировать по умолчанию названию
  • НАПІВФАБРИКАТИ ІЗ СОЛОМИ РІПАКУ

    На сьогоднішній день ми маємо актуальну проблему використання відходів сільського господарства, зокрема соломи злакових, запаси якої в Україні достатні, щоб збільшити виробництво паперу і картону приблизно у 2 – 2,5 рази. Відомо, що із недеревної рослинної сировини у світі виробляють вже близько 10% целюлози. Наприклад є відомості, що із соломи ріпаку можна виготовляти целюлозу, папір, картон та ін. У таких країнах як Великобританія, Угорщина, Іспанія, Португалія успішно застосовуються технології, за допомогою яких з 1 га ріпакового поля можна виготовити до 2 т паперу [1]. Для аналізу було взято саме цей вид сировини не тільки через його розповсюдженість, але й через практичне застосування в Україні. Метою даного дослідження було отримання напівфабрикатів із соломи ріпаку бісульфітним способом. Виходячи із літературних даних [2], за вмістом целюлози (близько 37%) дана сировина придатна для отримання напівфабрикатів для ЦПП. Варіння проводять розчином певного хімічного складу, в залежності від способу, а також технологічних умов. Для проведення варіння було приготовлено варильний розчин з концентрацією всього SO2 57 г/дм 3 за pH розчину 4,5. Далі у попередньо прогріту до кінцевої температури 160о С гліцеринову баню опускали заповнені січкою ріпаку і варильним розчином стальні автоклави і процес варіння продовжували відповідно 60; 90; 120 хвилин. В результаті аналізу волокнистого напівфабрикату було встановлено, що вихід зменшується із збільшенням тривалості варіння і становить відповідно від 56,6 до 37,7%, відповідно знижується вміст залишкового лігніну від 18,2 до 13,8%. Потрібно відзначити, що запропонованим способом було отримано, як напівцелюлозу, так і целюлозу із наступними показниками міцності: розривна довжина - 2400 – 4400 м; опір роздиранню - 250 – 300 мН; міцність на злам під час багаторазових перегинів до10 ч.п.п. На основі отриманих вище даних можна стверджувати, що було отримано жорстку целюлозу, яку можна застосовувати для виготовлення підпергаменту. Варіння за тривалості 120 хвилин проводити недоцільно, оскільки вже починається процес гідролізу, що призводить до так званого «чорного варіння».

    Переглянути
  • НАПІВФАБРИКАТИ ІЗ СТЕБЛА СОНЯШНИКУ

    Соняшник вирощують на тереторії Україні у великих масштабах. Відходами даної однорічної рослинної сировини є лузга та стебло. Як відомо, лузга соняшника – сировина для виробництва етилового спирту, кормових дріжджів, пластмаси, штучного волокна, а стебло використовують для отримання калійних добрив, як паливо[1] . Виходячи з хімічного складу[1], можна вважати, що ця сировина буде перероблятися на волокнистий напівфабрикат. Тому, метою даної роботи було отримання волокнистих напівфабрикатів нейтрально-сульфітним способом, активними реагентами якого є сульфіт та карбонат натрію. Для проведення варіння було приготовлено варильний розчин з концентрацією всього SO2 25 г/дм 3 , рН розчину 10,2. У попередньо прогріту до кінцевої температури 175о С гліцеринову баню опускали заповнені січкою соняшника і варильним розчином стальні автоклави і процес варіння продовжували відповідно 30; 60; 90; 120 хвилин. В результаті аналізу твердого залишку було встановлено, що вихід зменшується із збільшенням тривалості варіння і становить 67,1 - 55,0 %. Вміст залишкового лігніну, що був визначений згідно стандарту [2], – 26,7 - 20,1 %. Фізико-механічні показники отриманої напівцелюлози знаходяться в таких межах: розривна довжина – 4850 – 7700 м; опір роздиранню – 175 – 225 мН; міцність на злам під час багаторазових перегинів біля 100 ч.п.п. У результаті аналізу відпрацьованих щолоків було встановлено, що на основні реакції витрачено від 40 до 50% SO2 в залежності від тривалості варіння, що дозволяє зробити висновок про повторне використання таких щолоків, після їх відповідного укріплення. Показано, що з підвищенням тривалості варіння від 30 до 120 хв. закономірно знижується вихід напівфабрикату, а також вміст залишкового лігніну у ньому. Але на основі невисокої делігніфікації січки можна сказати про отримання напівфабрикату у вигляді напівцелюлози. Дещо знижений вихід пояснюється втратою під час варіння дрібного волокна у вигляді паренхімних клітин, залишків сітчастих, спіральних, кільцевих судин, луски епідерми.

    Переглянути
  • БІСУЛЬФІТНИЙ СПОСІБ ВАРІННЯ СТЕБЕЛ СОНЯШНИКУ

    Нині на території України засівні площі соняшнику становлять близько 4,4 млн га. І згідно Державної цільової програми розвитку українського села на період до 2015 року, об’єми виробництва насіння соняшнику прогнозується збільшувати, а відповідно збільшиться вихід відходів у вигляді стебел соняшнику [1]. Відходи даної однорічної недеревної рослинної сировини у вигляді стебла в основному використовують як паливо. Але хімічний склад стебла соняшнику, який наведено у таблиці, також дозволяє використання його у целюлозно-паперовій промисловості для хімічної переробки [2]. Задачею даної роботи є хімічне перероблення стебел соняшнику бісульфітним способом з метою отримання волокнистих напівфабрикатів. Варіння проводили у попередньо прогрітій до кінцевої температури 155о С гліцериновій бані, куди опускали заповнені січкою соняшника і варильним розчином стальні автоклави. Процес варіння продовжували відповідно 30; 60; 120 і 130 хвилин. В результаті порівняння отриманих даних встановлено, що вихід зменшується із збільшенням тривалості варіння і становить відповідно від 40,5% до 37,7%, також закономірно знижується вміст залишкового лігніну від 18,85% до 15,4%. Слід зазначити, що запропонованим нами бісульфітним способом до 30 хв. було отримано напівцелюлозу, а варіння від 60 до 130 хв. дозволяє отримувати целюлозу з наступними показниками міцності: розривна довжина - 4700 – 6300м; опір роздиранню – 175 – 200 мН; міцність на злам під час багаторазових перегинів до 10 ч.п.п. З підвищенням тривалості варіння від 30 до 130 хв. закономірно знижується вихід напівфабрикату, а також вміст залишкового лігніну у ньому. У випадку варіння протягом 30 хв. була отримана напівцелюлоза, в усіх інших випадках був отриманий напівфабрикат у вигляді целюлози.

    Переглянути
  • АКТУАЛЬНІСТЬ ХІМІЧНОГО ПЕРЕРОБЛЕННЯ СОЛОМИ РІПАКУ

    За хімічним складом ріпакова солома подібна до пшеничної чи житньої, але має певні особливості. Стебла ріпаку відрізняються від соломи різних злаків більшою товщиною і жорсткістю, тому мають обмежене застосування для традиційних сільськогосподарських потреб. Осьовий канал стебел ріпаку заповнений пористою білою паренхімною тканиною на відмінну від пустотілих стебел соломи злаків. Форма її комірок на поперечних розрізах близька до гексагональної, а поперечні розміри комірок дуже близькі до поздовжніх. Комірчаста структура паренхімної тканини за формою та розмірами комірок відрізняється від стінки стебла, що дає змогу легко визначити межі між цими компонентами. У стінці стебла ріпаку капіляри вужчі ніж у соломі, їх діаметр складає біля 20 мкм [1]. У ріпаку, залежно від ділянки стебла прикореневої, центральної, верхівки об’єм осьового каналу становить 38,0–54,0% від загального об’єму стебла, а щільність паренхімної тканини, яка заповнює осьовий канал досить низька. Стебла ріпаку за загальними показниками пористості лиш незначно поступаються соломі. Метою роботи є дослідження процесу делігніфікації стебел ріпаку содово-натронним способом в присутності каталізатора. Результати досліджень та обговорення. В результаті делігніфікації стебел ріпаку за Т 175оС, тривалості 90 хв. та витрат активного лугу 10% від маси а.с.с. в од. Na2O в присутності 0,1%від маси а.с.с. антрахінону (АХ), отримано волокнисті напівфабрикати (ВНФ) в широкому діапазоні виходу. Спостерігається переважаючий вплив складу варильного розчину, як на делігніфікацію, так і на вихід напівфабрикатів із стебел ріпаку, особливо за використання АХ в ході натронного-содового варіння. За вмісту у варильному розчині соди до лугу 50:50, вихід ВНФ з додаванням АХ збільшується майже на 2,2%, в той час, як для відношення 60:40 - на 2,6 %,для 70:30 –до 2,9%, а для 100% на 7,5 %. Отримані результати можна пояснити підвищенням реакційної здатності АХ в лужному середовищі, яке створюється додаванням гідроксиду натрію. Це призводить до стабілізації вуглеводної частини, тому за 100% отримано ВНФ у вигляді напівцелюлози з виходом 71%[2,3]. Варіння січки ріпаку лише із 100% і з попереднім просочуванням протягом 60 хвилин в присутності АХ дозволило отримати ЦВВ (58,5%,), це приблизно на 2,7% менше, ніж без просочування. За тих же умов, але без АХ – отримано напівфабрикат у вигляді напівцелюлози з виходом 66%. Підвищення концентрації NaOHу варильному розчині позитивно впливає на всі показники міцності, підвищуючи їх на 4 – 14%. Додавання АХ у варильний розчин покращує показники міцності приблизно на 3,5%, попереднє просочування –на 1,5% у порівнянні з ВНФ, отриманими без АХ та з одночасним просочуванням і АХ показники підвищуються на 12%. Показано, що зростання концентрації гідроксиду натрію у варильному содово-натронному розчині на 20% має позитивну тенденцію для виходу та фізико-механічних показників, отриманих волокнистих напівфабрикатів.

    Переглянути
  • СОДОВО-НАТРОННЕ ВАРІННЯ СОЛОМИ СОЇ ТА РІПАКУ

    За останні десятиріччя в Україні зростає інтерес до культивування сої,ріпаку та ін. бобових в усіх кліматичних зонах. Їх виробництво з 2002року зросло більше, ніж у 10 раз, а урожайність виросла приблизно в 1,5 рази [1]. На 1 тонну зібраного насіння сої та ріпаку припадає до 3 т соломи. За середньої урожайності сої 17,1 ц/га вихід соломи становить 51,3 ц/га, за урожайності ріпаку 22 ц/га соломи буде 66,0 ц/га. Реалізація соєвої та ріпакової соломи, наприклад, для перероблення на ВНФ,дозволить отримувати додатковий прибуток [2,3]. За хімічним складом солома ріпаку та сої з успіхом може використовуватися для перероблення на волокнисті напівфабрикати [4,5]. Мета роботи полягає у дослідженні впливу лужності середовища на якість ВНФ, отриманих із соломи ріпаку та сої, використанні каталізатора. Результати досліджень та обговорення. Соєву та ріпакову солому піддавали делігніфікації содово-натронним способом з різним відношення Na2CO3 до NaOH за Т 175оС, витрат активного лугу 10% від маси абс. с.с., тривалістю 90 хв, з використанням каталізатора антрахінона (АХ). Результати досліджень наведено в табл. З аналізу, наведених в табл. даних можна зробити вис- новок, що солома сої делігніфікується повільніше, за одних і тих же умов варіння. Це підтверджується більшим виходом на 1,5-8%, в порівнянні із ріпаковою соломою та нижчим значенням розривної довжини. Опір роздиранню, навпаки, дещо вищий за рахунок збільшення об’ємної маси, що можна пояснити більшою кількістю дрібного волокна у ВНФ, отриманих із соломи сої. Позитивний вплив додавання АХ на вихід і механічні показники ВНФ в обох випадках пояснюється стабілізацією вуглеводної частини, легшим фібрилюванням волокон. Підвищення лужності варильного розчину покращує показники міцності ВНФ, що узгоджується з теоретичними даними, а саме більш рівномірним розподілом лігніну у товщі клітинної стінки [6]. За однакових умов варіння показники якості ВНФ із соломи ріпаку вищі, що підтверджується глибшою їх делігніфікацією та більшими розмірами волокон [4].

    Переглянути
  • ДО ПИТАННЯ НАТРОННОЇ ДЕЛІГНІФІКАЦІЇ СОЛОМИ РІПАКУ

    Використання відходів недеревної рослинної сировини з метою отримання волокнистих напівфабрикатів для виробництва паперу і картону на сьогоднішній день є досить актуальним. Відомо, що перероблення залежить, насамперед, від попиту, але з кожним роком виробництво зростає і вже становить близько 10% від загального випуску напівфабрикатів. В Україні є проблема у недостатньому забезпеченні підприємств галузі власними ресурсами для виробництва паперу і картону. Тому науковці пропонують розробити базу напівфабрикатів із доступної і дешевої сировини - соломи ріпаку. Доведено, що однієї тисячі гектарів ріпакового поля можна отримати близько двох тисяч тонн паперу [1]. Метою дослідження було отримання напівфабрикатів із соломи ріпаку натронним способом з використанням каталізатора антрахінону та без нього. Для проведення варіння використовували варильний розчин з витратами активного лугу 12% в од. Na2O від маси а. с. січки за рН розчину 12. Для дослідження впливу каталізатора АХ на делігніфікацію варіння проводили за однакової тривалості як з АХ в кількості 0,1% від маси а. с. січки, так і без нього за кінцевої температури 170°С. Як видно із даних табл. в результаті натронного варіння ріпаку залишковий вміст лігніну досить високий, що характеризує отриманий напівфабрикат як напівцелюлозу. Закономірно, із підвищенням тривалості варіння вихід знижується за рахунок покращення делігніфікації, що позитивно впливає на показники міцності, які знаходяться на рівні показників для нейтрально-сульфітної целюлози з ріпаку. Використання АХ помітно впливає не тільки на делігніфікацію, але і на механічні показники, які підвищуються в порівнянні із зразками, отриманими без АХ [2]. Делігніфікація стручків за даних параметрів дозволяє отримувати целюлозу, але з низьким виходом, тому для встановлення оптимального режиму варіння необхідно провести додаткові дослідження.

    Переглянути
  • ДЕЛІГНІФІКАЦІЯ СТЕБЕЛ СОНЯШНИКУ

    У світовій целюлозно-паперовій галузі через дефіцит деревної сировини зростає потреба у використанні альтернативної недеревної рослинної сировини. Особливо актуальним це питання є в країнах з обмеженими лісовими запасами, до яких належить і Україна. За даними вчених Україна має достатньо ресурсів, щоб збільшити виробництво паперу за рахунок використання волокнистих напівфабрикатів, отриманих з однорічних рослин [1]. Так, наприклад, наша держава займає одне з провідних місць по вирощуванню та експорту соняшнику в світі. Після збирання вражаю насіння соняшнику відходи у вигляді стебел агрогосподарствами не використовуються, а тільки подрібнюються і заорюються, що потребує додаткових матеріальних затрат. Дослідженнями проведеними на кафедрі Е та ТРП, НТУУ «КПІ» було показано, що за вмістом основних компонентів та фракційним складом стебла соняшнику є конкурентоздатною сировиною для перероблення на волокнисті напівфабрикати [2]. Стебло являє собою здерев’янілу трубку з високим вмістом целюлози і геміцелюлоз та довжиною волокон в середньому біля 1,5 мм, яка використовується для варіння та серцевину із низьким вмістом вуглеводної частини, високою зольністю і невеликою довжиною волокон. В даній роботі розглянуто використання стебел соняшника без серцевини як сировини для отримання напівфабрикатів за нейтрально-сульфітного та натронного варіння. Ці способи делігніфікації вибрано з врахуванням особливостей переробки недеревної сировини, особливо розчинення мінеральної частини, яка для неї складає біля 8%. Метою дослідження також є вплив каталізатора антрахінону на якість отриманих напівфабрикатів в слабко лужному та лужному середовищах. Для цього визначали вихід твердого залишку, вміст у ньому залишкового лігніну, фізико-механічні показники, обробка та алаліз отриманих даних. Для проведення варіння стебел соняшнику використовували натронний розчин з витратами активного лугу 12% в од. Na2O від маси а.с. сировини та нейтрально-сульфітний з концентрацією загального SO2 30 г/л, за pH 9,5 та температури 1700С. Вплив каталізатора в кількості 0,1% від маси а.с. волокна на делігніфікацію сировини досліджували за різної тривалості варіння. Результати досліджень наведено в табл.. Із аналізу отриманих даних можна зробити висновок, що в результаті делігніфікації нейтрально-сульфітним способом отримано целюлозу високого виходу, а натронним – напівцелюлозу, які після варіння зберігали форму січки і тому їх піддавали механічному розділенню на окремі волокна. Кращу делігніфікацію в слабко лужному середовищі частково можна пояснити більш м’якими умовами проведення варіння та вищою концентрацією розчину. У випадку використання каталізатора антрахінону спостерігається підвищення виходу до 2%, зниження лігніну від 1,5 до 4% та підвищення механічних показників. Напівцелюлоза, отримана натронним способом має дещо нижчі показники міцності, що пояснюється високим вмістом лігніну і, відповідно, низькою гнучкістю волокон. Нейтрально-сульфітний спосіб забезпечує отримання напівфабрикату, який легко розмелюється та більш світлого за кольором, ніж натронний. В результаті аналізу відпрацьованих щолоків нейтрально-сульфітного варіння показано, що на основні реакції витрачено третина загального SO2, тобто після доукріплення такий щолок можна використовувати повторно. Перевагами натронного чорного щолоку є те, що з нього легко регенерувати хімікати і, відповідно, знижувати забруднення навколишнього середовища. Таким чином, напівфабрикати із стебел соняшнику можна розглядати в якості альтернативної волокнистої сировини для виробництва таропакувальних видів продукції.

    Переглянути
  • ДЕЛІГНІФІКАЦІЯ СТЕБЕЛ СОНЯШНИКУ

    На сьогодні стан целюлозно-паперової промисловості України не відповідає потребам її економіки, культури, освіти. Головною причиною такого стану є слабка база волокнистої сировини. Оскільки виробництво первинного волокна відсутнє, а макулатура в останні роки також є дефіцитною, тому часткове забезпечення вітчизняних потужностей напівфабрикатами, які отримані з відходів сільського господарства – соломи ріпаку, стебел соняшнику та злакової соломи, дозволить суттєво підвищити їх конкурентоздатність. В Україні, як аграрній країні, однорічні рослини вирощують на масштаб- них площах і тому розробка ресурсозберігаючих технологій одержання целю- лози та товарів широкого вжитку є важливою науково-технічною задачею[1]. На основі встановленого раніше хімічного складу стебел соняшнику, показано, що вони є повноцінною сировиною для хімічного перероблення[2]. Метою даної роботи є дослідження впливу концентрації активного лугу та каталізатора антрахінону на делігніфікацію стебел соняшнику. Показано, що із підвищенням концентрації активного лугу від 10 до 16 % в од. Na2O за однакових умов делігніфікація покращується на 2 – 3 %. Підвищення тривалості варіння від 1,5 до 2,5 год. та збільшення концентрації активного лугу, дозволяє отримувати целюлозу нормального виходу біля 52 % та вмістом залишкового лігніну до 12 %. З підвищенням концентрації закономірно зростають механічні показники: розривна довжина від 2800 до 4600 м; опір роздиранню від 320 до 580 мН; міцність на злом від 100 до 400 чпп; опір продавлюванню від 80 до 250кПа. Високі показники міцності напівфабрикатів, частково можна пояснити достатньою делігніфікацією та меншим вкорочуванням волокон в процесі розмелювання. Отримані значення міцності зразків можна порівнювати із значеннями для соломи злакових. Слід відмітити, що додавання антрахінону покращує делігніфікацію в межах однієї тривалості, приблизно на третину та підвищує вихід за рахунок стабілізації вуглеводної частини. Дослідженнями показано, що за невисоких концентрацій активного лугу та антрахінону, делігніфікація стебел соняшнику є достатньо ефективною.

    Переглянути
  • ВИЗНАЧЕННЯ ЗОЛЬНОСТІ НЕДЕРЕВНОЇ СИРОВИНИ

    Постановка проблеми Виробництву напівфабрикатів із недеревної рослинної сировини приділяється сьогодні велика увага не тільки тому, що існує великий дефіцит деревної сировини, але ще і в силу особливостей її морфологічного та хімічного складу. Відомо отримання напівцелюлози та целюлози з однорічних рослин різними способами варіння, але відмінністю варіння такої сировини є, крім розчинення лігніну, видалення максимальної кількості кремнієвої кислоти. Сполуки кремнію завдають великої шкоди технологічному процесу і якості целюлози. Метою дослідження є розроблення нових та вдосконалення існуючих методик визначення масової частки золи у недеревній рослинній сировині та у напівфабрикатах, отриманих з неї. Результати досліджень та їхнє обговорення З метою зниження тривалості процесу делігніфікації та економії хімічних реагентів, що використовуються для натронного варіння запропоновано варіння соломи ріпаку та стебел соняшнику з попереднім видаленням у вихідній сировині вмісту мінеральної частини шляхом оброблення її 1 н розчином гідроксиду натрію за температури 90 0С протягом 60 хв. Вміст золи у твердому залишку у напівфабрикаті визначається гравіметричним методом [1]. Відомо, що в лужному середовищі кремнієва кислота у вигляді силікату натрію швидко розчиняється в основному на початку варіння. Далі в процесі поглиблення варіння більша кількість лугу витрачається на побічні реакції геміцелюлоз. В результаті досягнення певного критичного значення залишкового лугу вже не вистачає на утримання кремнієвої кислоти у розчині, вона переходить у колоїдний стан, а далі може переосаждуватися на волокнах. Звідси слідує, що зольність сировини, або вміст кремнієвої кислоти визначається ступінню її розчиненню в залежності від тривалості варіння, виходом напівфабрикату та поглинанням лугу[2]. В результаті дослідження в лабораторних умовах з соломою ріпаку та стінками соняшнику було отримано наступні показники: вихідна зольність соломи ріпаку та стінок соняшнику становить 3,94 % та 5,7% відповідно, а після обробки розчином 1н лугу зольність напівфабрикату знизилася до 12% та 5,2%, визначення проводили за ГОСТ 18461-93. Як видно з отриманих результатів показники зольності в результаті обробки сировини лугом не суттєво змінилися, що свідчить про недоречність використання методики визначення зольності соломи ріпаку та стебел соняшнику гравіметричним методом. Частково таку закономірність можна пояснити тим, що ця методика не є чутливою до однієї якісної характеристики: в процесі промивання твердого залишку частина дрібних волокон втрачається або має місце переосадження мінеральної частини на волокнах, як результат тривалої дії лугу.

    Переглянути
  • ДЕЛІГНІФІКАЦІЯ ОДНОРІЧНИХ РОСЛИН

    Постановка проблеми: до альтернативних джерел рослинної сировини та відходів виробництва нині прискіплива увага особливо зі сторони целюлозно-паперового виробництва. Саме зростання попиту на різні види целюлозної продукції, а також дефіцит деревної сировини, призводить до розширення сировинної бази ЦПВ за рахунок використання відходів сільськогосподарських культур у вигляді стебел ріпаку та соняшнику для отримання волокнистих напівфабрикатів [1]. Метою дослідження є вплив каталізатора антрахінону на делігніфікацію стебел соняшнику та ріпаку за різних витрат активного лугу. Для отримання волокнистих напівфабрикатів з однорічних рослин проводили варіння натронним способом протягом 150 хв., за температури 180°С та витрат активного лугу 14, 16 та 18% в од. Na2O від маси абсолютно сухої сировини, з додаванням антрахінону в кількості 0,1% від маси а.с. сировини. рН варильного розчину становив 11…12 [2]. Результати досліджень наведено в табл.. яно із делігніфікацією стебел соняшнику. В обох випадках отримано напівфабрикати у вигляді целюлози підвищеного виходу та нормального виходу. Очевидно, що на ступінь делігніфікації, вихід напівфабрикатів мають більший вплив мають витрати активного лугу, а на фізико-механічні показники ще й довжина елементарного волокна. Слід зазначити, що отримані напівфабрикати легко розмелювалися до необхідного ступеня млива – 600ШР, що частково пояснюється навністю у них великої кількості пентозанів, які легко набухають та фібрилюються. Показники механічної міцності для целюлози суттєво залежать від ступеня делігніфікаціїі та знаходяться в межах: розривна довжина від 5283 до 9575 м, міцність на злом під час багаторазових перегинів від 28 до 1000 к.п.п., опір роздиранню для стебел соняшнику та соломи ріпаку збільшується зі збільшенням концентрації варильного розчину. Досить високі показники міцності целюлози пояснюються як натронним способом варіння, за якого залишковий лігнін рівномірно розподіляється за товщею стінки клітин, так і дость глибоою делігніфікацією. За показником розривної довжини отримані дані співставні із целюлозою листяною, отриманою лужним способом [2,3]. Однорічні рослини у вигляді стебел соняшнику та соломи ріпаку натронним способом в присутності каталізатора АХ добре делігніфікуються до целюлози нормального виходу і можуть успішно замінювати дефіцитне первинне деревне волокно.

    Переглянути
  • НАПІВФАБРИКАТИ ІЗ СОЛОМИ РІПАКУ

    На сьогоднішній день ми маємо актуальну проблему використання відходів сільського господарства, зокрема соломи злакових, запаси якої в Україні достатні, щоб збільшити виробництво паперу і картону приблизно у 2 – 2,5 рази. Відомо, що із недеревної рослинної сировини у світі виробляють вже близько 10% целюлози. Наприклад є відомості, що із соломи ріпаку можна виготовляти целюлозу, папір, картон та ін. У таких країнах як Великобританія, Угорщина, Іспанія, Португалія успішно застосовуються технології, за допомогою яких з 1 га ріпакового поля можна виготовити до 2 т паперу [1]. Для аналізу було взято саме цей вид сировини не тільки через його розповсюдженість, але й через практичне застосування в Україні. Метою даного дослідження було отримання напівфабрикатів із соломи ріпаку бісульфітним способом. Виходячи із літературних даних [2], за вмістом целюлози (близько 37%) дана сировина придатна для отримання напівфабрикатів для ЦПП. Варіння проводять розчином певного хімічного складу, в залежності від способу, а також технологічних умов. Для проведення варіння було приготовлено варильний розчин з концентрацією всього SO2 57 г/дм 3 за pH розчину 4,5. Далі у попередньо прогріту до кінцевої температури 160о С гліцеринову баню опускали заповнені січкою ріпаку і варильним розчином стальні автоклави і процес варіння продовжували відповідно 60; 90; 120 хвилин. В результаті аналізу волокнистого напівфабрикату було встановлено, що вихід зменшується із збільшенням тривалості варіння і становить відповідно від 56,6 до 37,7%, відповідно знижується вміст залишкового лігніну від 18,2 до 13,8%. Потрібно відзначити, що запропонованим способом було отримано, як напівцелюлозу, так і целюлозу із наступними показниками міцності: розривна довжина - 2400 – 4400 м; опір роздиранню - 250 – 300 мН; міцність на злам під час багаторазових перегинів до10 ч.п.п. На основі отриманих вище даних можна стверджувати, що було отримано жорстку целюлозу, яку можна застосовувати для виготовлення підпергаменту. Варіння за тривалості 120 хвилин проводити недоцільно, оскільки вже починається процес гідролізу, що призводить до так званого «чорного варіння».

    Переглянути
  • НАПІВФАБРИКАТИ ІЗ СТЕБЛА СОНЯШНИКУ

    Соняшник вирощують на тереторії Україні у великих масштабах. Відходами даної однорічної рослинної сировини є лузга та стебло. Як відомо, лузга соняшника – сировина для виробництва етилового спирту, кормових дріжджів, пластмаси, штучного волокна, а стебло використовують для отримання калійних добрив, як паливо[1] . Виходячи з хімічного складу[1], можна вважати, що ця сировина буде перероблятися на волокнистий напівфабрикат. Тому, метою даної роботи було отримання волокнистих напівфабрикатів нейтрально-сульфітним способом, активними реагентами якого є сульфіт та карбонат натрію. Для проведення варіння було приготовлено варильний розчин з концентрацією всього SO2 25 г/дм 3 , рН розчину 10,2. У попередньо прогріту до кінцевої температури 175о С гліцеринову баню опускали заповнені січкою соняшника і варильним розчином стальні автоклави і процес варіння продовжували відповідно 30; 60; 90; 120 хвилин. В результаті аналізу твердого залишку було встановлено, що вихід зменшується із збільшенням тривалості варіння і становить 67,1 - 55,0 %. Вміст залишкового лігніну, що був визначений згідно стандарту [2], – 26,7 - 20,1 %. Фізико-механічні показники отриманої напівцелюлози знаходяться в таких межах: розривна довжина – 4850 – 7700 м; опір роздиранню – 175 – 225 мН; міцність на злам під час багаторазових перегинів біля 100 ч.п.п. У результаті аналізу відпрацьованих щолоків було встановлено, що на основні реакції витрачено від 40 до 50% SO2 в залежності від тривалості варіння, що дозволяє зробити висновок про повторне використання таких щолоків, після їх відповідного укріплення. Показано, що з підвищенням тривалості варіння від 30 до 120 хв. закономірно знижується вихід напівфабрикату, а також вміст залишкового лігніну у ньому. Але на основі невисокої делігніфікації січки можна сказати про отримання напівфабрикату у вигляді напівцелюлози. Дещо знижений вихід пояснюється втратою під час варіння дрібного волокна у вигляді паренхімних клітин, залишків сітчастих, спіральних, кільцевих судин, луски епідерми.

    Переглянути
  • БІСУЛЬФІТНИЙ СПОСІБ ВАРІННЯ СТЕБЕЛ СОНЯШНИКУ

    Нині на території України засівні площі соняшнику становлять близько 4,4 млн га. І згідно Державної цільової програми розвитку українського села на період до 2015 року, об’єми виробництва насіння соняшнику прогнозується збільшувати, а відповідно збільшиться вихід відходів у вигляді стебел соняшнику [1]. Відходи даної однорічної недеревної рослинної сировини у вигляді стебла в основному використовують як паливо. Але хімічний склад стебла соняшнику, який наведено у таблиці, також дозволяє використання його у целюлозно-паперовій промисловості для хімічної переробки [2]. Таблиця – Хімічний склад стебла соняшнику Складова частина Целюлоза,% Лігнін,% СЖВ,% Пентозани,% Зольність,% стебло 40,6 20,1 - 21,3 3 Задачею даної роботи є хімічне перероблення стебел соняшнику бісульфітним способом з метою отримання волокнистих напівфабрикатів. Варіння проводили у попередньо прогрітій до кінцевої температури 155о С гліцериновій бані, куди опускали заповнені січкою соняшника і варильним розчином стальні автоклави. Процес варіння продовжували відповідно 30; 60; 120 і 130 хвилин. В результаті порівняння отриманих даних встановлено, що вихід зменшується із збільшенням тривалості варіння і становить відповідно від 40,5% до 37,7%, також закономірно знижується вміст залишкового лігніну від 18,85% до 15,4%. Слід зазначити, що запропонованим нами бісульфітним способом до 30 хв. було отримано напівцелюлозу, а варіння від 60 до 130 хв. дозволяє отримувати целюлозу з наступними показниками міцності: розривна довжина - 4700 – 6300м; опір роздиранню – 175 – 200 мН; міцність на злам під час багаторазових перегинів до 10 ч.п.п. З підвищенням тривалості варіння від 30 до 130 хв. закономірно знижується вихід напівфабрикату, а також вміст залишкового лігніну у ньому. У випадку варіння протягом 30 хв. була отримана напівцелюлоза, в усіх інших випадках був отриманий напівфабрикат у вигляді целюлози.

    Переглянути
  • Ресурсозбереження в одержанні паперу для гофрування

    Проведено низку варінь з одержанням напівцелюлози зі стебел соняшнику, соломи ріпаку й солом’яної целюлози нейтрально-сульфітним способом. Показано вплив морфологічного складу волокон напівфабрикатів на показники міцності. Досліджено стічні води після виготовлення паперу для гофрування.

    Переглянути
  • Нейтрально-сульфітна делігніфікація соломи ріпаку

    Визначено вплив різних буферів на зольність та антрахінону як каталізатора на міцність волокнистих напівфабрикатів, одержаних нейтрально-сульфітним способом із соломи ріпаку. Проаналізовано морфологічний склад і довжину волокон.

    Переглянути