СУЛЬФАТНАЯ ВАРКА ФАУТНОЙ ХВОЙНОЙ ДРЕВЕСИНЫ

УДК 676.032

  • Роберт Зусьевич Пен Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева Email: robertpen@yandex.ru
  • Роман Александрович Марченко Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева Email: marchenkora@sibsau.ru
  • Ида Львовна Шапиро Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева Email: 2507rz@mail.ru
  • Юлия Алексеевна Амбросович Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева
  • Наталья Викторовна Каретникова Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева Email: karetnikova.tata@yandex.ru
Ключевые слова: целлюлоза, фаутная древесина, сульфатная варка, хвойная древесина

Аннотация

Образцы сухостойной древесины (сосна, ель, пихта, кедр), пораженной в 2017 году сибирским шелкопрядом и хвойным усачом, отобраны в апреле 2022 года на территории Енисейского района Красноярского края с целью делигнификации сульфатным способом, оптимизации варочного процесса, оценки свойств небеленой целлюлозы, определения возможности ее использования в качестве волокнистого полуфабриката целлюлозно-бумажного производства. Сульфатные варки выполнены в лабораторном автоклаве при следующих постоянных услоаиях: гидромодуль 4.8; степень сульфидности варочного раствора 20.8%; температура 170 °С. В ходе эксперимента варьировали расход активной щелочи (15.5–18.5% от массы древесины, ед. Na2O) и продолжительность изотермической варки (4.5–6.5 ч). Зависимости выхода и свойств целлюлозы от этих факторов аппроксимировали уравнениями регрессии второго порядка. Полученная таким путем математическая модель варочного процесса использована для графического представления результатов в виде трехмерных поверхностей отклика и для вычисления оптимальных значений переменных факторов варки: расход активной щелочи 16.2%, продолжительность варки 6.1 ч. Все образцы древесины сварены раздельно по оптимальному режиму. Результаты варок: выход целлюлозы 37.9–41.3%; доля непровара менее 1%; степень делигнификации целлюлозы 23–29 единиц Каппа (массовая доля лигнина 3.38–4.21%); разрывная длина 8130–9250 м; сопротивление продавливанию 400–490 кПа, раздиранию 630–870 мН, излому 380–460 перегибов. Свойства всех образцов целлюлозы отвечают марке НС-3. Отмечено значительное снижение выхода целлюлозы (на 10–12%) в сравнении с целлюлозой аналогичной степени делигнификации из здоровой древесины.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Роберт Зусьевич Пен, Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры машин и аппаратов промышленных технологий, ведущий научный сотрудник лаборатории глубокой переработки растительного сырья

Роман Александрович Марченко, Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева

кандидат технических наук, заведующий кафедрой машин и аппаратов промышленных технологий

Ида Львовна Шапиро, Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева

кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории глубокой переработки растительного сырья

Юлия Алексеевна Амбросович, Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева

кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры машин и аппаратов промышленных технологий

Наталья Викторовна Каретникова, Сибирский государственный университет науки и технологий им. академика М.Ф. Решетнева

кандидат химических наук, доцент, доцент кафедры машин и аппаратов промышленных технологий

Литература

Zherebov L.P., Komarovskiy V.N. Trudy TsNIILKhI, 1933, no. 11, pp. 39–52. (in Russ.).

Komarov F.P. Bumazhnaya promyshlennost', 1934, no. 2, pp. 49–60. (in Russ.).

Dobrovol'skiy D.S. IVUZ. Lesnoy zhurnal, 1959, no. 6, pp. 145–150. (in Russ.).

Morozova O.V., Ivanova R.P., Kozlov V.N. Izv. AN SSSR, 1960, no. 3, pp. 45–49. (in Russ.).

Bjorkman E., Forssblad L., Malm E. Studia forestalia suecica, 1964, no. 20, 40 р.

Ushakov N.I. Tsellyuloza, bumaga, karton, 1971, no. 7, pp. 9–11. (in Russ.).

Conner R.N., Miller O.K., Adkisson C.S. The Wilson Bulletin, 1976, vol. 88(4), pp. 575–581.

Korzhitskaya Z.A., Vasil'yeva N.A. Fiziko-khimicheskiye issledovaniya drevesiny i yeyo kompleksnoye ispol'zovaniye. [Physico-chemical studies of wood and its complex use]. Petrozavodsk, 1978, pp. 38–52. (in Russ.).

Matyushkina A.P., Ageyeva M.I. Fiziko-khimicheskiye issledovaniya drevesiny i yeyo kompleksnoye ispol'zovaniye. [Physico-chemical studies of wood and its complex use]. Petrozavodsk, 1978, pp. 24–38. (in Russ.).

Farris K.L., Hiss M.J., Zack S. The Condor, 2004, vol. 106, pp. 50–59.

Sevast'yanova Yu.V., Fetyukova N.I., Nevzorova I.M. IVUZ. Lesnoy zhurnal, 2014, no. 1, pp. 133–138. (in Russ.).

Korotayev G.Ye., Sevast'yanova Yu.V., Fetyukova N.N. Lesnoy zhurnal, 2013, no. 1, pp. 146–151. (in Russ.).

Varfolomeyev Yu.A. IVUZ. Lesnoy zhurnal, 2005, no. 4, pp. 151–153. (in Russ.).

Voronin V.V. O lesozashchitnom rayonirovanii Arkhangel'skoy oblasti. [On forest protection zoning of the Arkhan-gelsk region]. Arkhangelsk, 2007, pp. 60–65. (in Russ.).

Fedorov I.A. LesPromInform, 2005, no. 8(30), pp. 42–44. (in Russ.).

Belyayev I.N. Aktual'nyye problemy razvitiya lesnogo kompleksa: materialy Mezhdunar. nauchno-tekhn. konf. [Actual problems of development of the forest complex: мaterials of the International scientific and technical conf.]. Vologda, 2008, pp. 6–8. (in Russ.).

Tekhnologiya tsellyulozno-bumazhnogo proizvodstva: spravochnyye materialy. V 3 tomakh. T. 1. Syr'yo i proiz-vodstvo polufabrikatov. Chast' 1. [Technology of pulp and paper production. Reference materials. In 3 volumes. Vol. 1. Raw materials and production of semi-finished products. Part 1]. St. Petersburg, 2002, 425 p. (in Russ.).

Pen R.Z., Pen V.R. Statisticheskiye metody matematicheskogo modelirovaniya, analiza i optimizatsii tekhnolo-gicheskikh protsessov. [Statistical methods of mathematical modeling, analysis and optimization of technological pro-cesses]. St. Petersburg, 2020, 308 p. (in Russ.).

Tekhnologiya tsellyulozno-bumazhnogo proizvodstva: spravochnyye materialy. V 3 tomakh. T. 1. Syr'yo i proiz-vodstvo polufabrikatov. Chast' 2. [Technology of pulp and paper production. Reference materials. In 3 volumes. Vol. 1. Raw materials and production of semi-finished products. Part 2]. St. Petersburg, 2003, 633 p. (in Russ.).

Опубликован
2023-03-13
Как цитировать
1. Пен Р. З., Марченко Р. А., Шапиро И. Л., Амбросович Ю. А., Каретникова Н. В. СУЛЬФАТНАЯ ВАРКА ФАУТНОЙ ХВОЙНОЙ ДРЕВЕСИНЫ // Химия растительного сырья, 2023. № 1. С. 361-366. URL: http://journal.asu.ru/cw/article/view/11644.
Выпуск
Раздел
Технологии