Пульпа (паста) древесная: производство, свойства, применение

Пульпа древесная, также известная как древесная паста или целлюлозная паста, является основным сырьем для производства бумаги, картона и других целлюлозных продуктов. Этот материал получается путем разрушения древесных волокон с целью извлечения целлюлозы, основного компонента древесной клетки. Пульпа древесная имеет важное значение для бумажной промышленности и играет ключевую роль в создании разнообразных бумажных изделий.

Процесс получения пульпы древесной может осуществляться различными методами, включая химический, механический и полумеханический способы. В химическом методе древесная целлюлоза извлекается с использованием химических реакций, а затем подвергается обработке для улучшения её качества. Механический метод включает механическое разрушение древесных волокон для извлечения целлюлозы. Полумеханический метод комбинирует химическую и механическую обработку для получения пульпы.

Пульпа древесная является многоцелевым материалом, который может быть использован для создания различных видов бумаги и картона. От качества и состава пульпы зависят свойства и характеристики конечных продуктов, таких как прочность, текстура, плотность и способность к печати. Благодаря разнообразию методов получения и обработки, пульпа древесная может быть адаптирована под различные требования производства, что делает её неотъемлемым компонентом в мировой бумажной и упаковочной индустрии.

Определение древесной пульпы (пасты)

Древесная пульпа, также известная как древесная паста, представляет собой основной сырьевой материал, используемый в производстве бумаги и целлюлозы. Она получается из древесины деревьев путем процессов механической и химической обработки.

Процесс производства древесной пульпы включает в себя следующие шаги:

• Механическая обработка: Древесина подвергается механическому разрушению, чтобы разорвать клеточные стенки и освободить целлюлозные волокна. Это может быть выполнено с помощью молотковых мельниц, дисковых дробилок и другого оборудования.
• Химическая обработка: Для дальнейшей разделки и отделения целлюлозных волокон от других компонентов древесины применяются химические процессы. Один из наиболее распространенных методов — каменноугольное отбеливание, которое включает использование химических реагентов для выделения целлюлозы и удаления лигнина и других нецеллюлозных веществ.
• Отделяющая и очищающая обработка: Полученная целлюлоза подвергается дополнительной очистке и отделке, чтобы удалить остатки химических реагентов, механические примеси и другие загрязнения.
• Обезвоживание: Целлюлоза обезвоживается, чтобы уменьшить ее влажность до определенного уровня, который подходит для процесса дальнейшего производства бумаги или других целлюлозных продуктов.
• Формирование листа: Обезвоженная целлюлоза распределяется и формируется в листы, которые затем могут быть подвергнуты прессованию и сушке.

Итак, древесная пульпа или древесная паста — это результат обработки древесины с целью извлечения целлюлозных волокон, которые затем используются для производства бумаги, картона, целлюлозных материалов и других продуктов.

Составляющие и характеристики древесной пульпы

Эти компоненты в разных сочетаниях и количествах определяют характеристики древесной пульпы и ее пригодность для производства бумаги и других целей.

Процесс получения древесной пульпы

Процесс получения древесной пульпы является важным этапом в производстве целлюлозы и бумаги.

Дробление древесины

Начальный этап включает дробление древесины на мелкие частицы с целью увеличения её поверхности и облегчения последующего обработки.

Отделение коры и примесей

Дробленая древесина подвергается механической обработке, чтобы удалить кору и другие нежелательные примеси.

Химическая обработка

Древесная дробина проходит через процесс химической обработки, где она подвергается воздействию химических веществ, таких как луг или сульфат натрия. Это разлагает структуру древесины и освобождает целлюлозные волокна.

Отделение целлюлозных волокон

После химической обработки древесная дробина проходит через процесс отделения целлюлозных волокон от оставшихся веществ. Это может включать механическое действие и сепарацию.

Очистка и отбеливание

Целлюлозные волокна подвергаются очистке и отбеливанию, чтобы удалить остатки химических веществ и придать им желаемый цвет и чистоту.

Обработка и формирование пульпы

Полученная целлюлозная масса обрабатывается, чтобы придать ей определенные характеристики. Она может быть обработана механически или химически, чтобы получить пульпу нужного вида и качества.

Сушка

Пульпа сушится, чтобы убрать избыточную влагу и придать ей необходимую влажность для последующей обработки и использования.

Использование пульпы

Полученная древесная пульпа может быть использована для производства целлюлозы и бумаги, а также для других продуктов, требующих целлюлозный материал.

Процесс получения древесной пульпы включает ряд этапов, начиная от дробления древесины до получения готовой пульпы, которая может быть использована для производства различных продуктов, включая бумагу, упаковку и другие изделия.

Основные типы древесной пульпы

Существует несколько основных типов древесной пульпы, которые используются в производстве целлюлозы и бумаги.

Механическая пульпа

Механическая пульпа получается путем механического дробления древесины, что приводит к разрушению клеточных стенок и выделению волокон. Она часто используется для производства газетной бумаги и картона.

Сульфатная (каменноугольная) пульпа

Сульфатная пульпа получается путем химической обработки древесины раствором сульфата натрия или сульфата калия. Этот процесс разлагает древесные компоненты и позволяет извлечь целлюлозные волокна. Сульфатная пульпа обладает хорошими светоотбеливающими свойствами и используется для производства высококачественной бумаги.

Сульфитная пульпа

Сульфитная пульпа получается путем химической обработки древесины растворами сульфитов. Этот процесс также разлагает древесные компоненты и извлекает целлюлозные волокна. Сульфитная пульпа имеет хорошую прочность и используется в производстве упаковочной бумаги и картона.

Бисульфитная пульпа

Бисульфитная пульпа получается путем химической обработки древесины растворами бисульфитов. Этот процесс также разлагает клеточные стенки и извлекает целлюлозу. Бисульфитная пульпа обладает высокой яркостью и используется для производства высококачественной бумаги и печатных материалов.

Пульпа массы

Пульпа массы получается путем механического обработки древесины в водной среде. Этот процесс разрушает древесные структуры и создает пульпу. Пульпа массы используется для производства гофрированной упаковки и картона.

Пульпа отходов

Пульпа отходов получается из переработки отходов деревопереработки и бумажных изделий. Этот вид пульпы способствует утилизации отходов и снижению негативного воздействия на окружающую среду.

Комбинированная пульпа

Комбинированная пульпа получается путем комбинирования разных видов пульпы с целью получения определенных свойств и качеств.

Основные типы древесной пульпы включают механическую, сульфатную, сульфитную, бисульфитную, пульпу массы, пульпу отходов и комбинированную пульпу.

Химические методы обработки древесной пульпы

Химические методы обработки древесной пульпы играют ключевую роль в производстве целлюлозы и бумаги. Они позволяют разлагать древесные компоненты, извлекать целлюлозные волокна и улучшать характеристики конечной продукции.

Сульфатная обработка

Сульфатная обработка, также известная как каменноугольная обработка, включает использование раствора сульфата натрия или сульфата калия для разложения древесных компонентов. Этот процесс разлагает линигоцеллюлозу и хемицеллюлозу, оставляя целлюлозные волокна. Результатом является сульфатная пульпа, которая используется для производства высококачественной бумаги.

Сульфитная обработка

Сульфитная обработка основана на использовании растворов сульфитов, таких как сульфит натрия. Она также разлагает древесные компоненты, но менее интенсивно, чем сульфатная обработка. Сульфитная пульпа имеет хорошие светоотбеливающие свойства и используется для производства упаковочной бумаги.

Бисульфитная обработка

Бисульфитная обработка использует растворы бисульфитов для разложения древесины. Этот метод более мягкий, чем сульфитная или сульфатная обработка, и обычно применяется для получения более ярких и цветных целлюлозных волокон.

Окисление

Окисление включает обработку древесины кислородом или пероксидами, что может изменить её химический состав и повысить степень отбеливания. Этот метод позволяет получить более белую целлюлозу для производства белой бумаги.

Химические методы обработки древесной пульпы являются важным этапом в производстве целлюлозы и бумаги. Они позволяют разлагать древесные компоненты, извлекать целлюлозные волокна и улучшать характеристики конечной продукции. Каждый из методов имеет свои особенности и применение в зависимости от требований к качеству и характеристикам производимой пульпы.

Механические методы обработки древесной пульпы

Механические методы обработки древесной пульпы включают физическое воздействие на древесные волокна с целью разрушения клеточных стенок и получения отдельных волокон.

Дробление

Дробление представляет собой процесс механического измельчения древесины с помощью дробилок. Это позволяет получить грубую массу древесной пульпы, содержащую волокна разной длины.

Шлифование

Шлифование включает измельчение древесины при помощи абразивных материалов, таких как песок или алмазные частицы. Этот метод позволяет получить более мелкую древесную пульпу, подходящую для производства более гладкой бумаги.

Механическая дисперсия

Механическая дисперсия осуществляется с помощью специальных механических аппаратов, которые создают турбулентность в водной среде, в которой находится древесная масса. Это позволяет разрушить клеточные стенки и получить дисперсированные волокна.

Фильтрация и центрифугирование

После механической обработки древесная масса подвергается фильтрации или центрифугированию для разделения волокон от воды и других частиц.

Преимущества механических методов

• Простота и относительная недороговизна процессов.
• Минимальное использование химических реагентов.
• Возможность получения разнообразных типов древесной пульпы с разной длиной и структурой волокон.

Ограничения механических методов

• Ограниченный контроль над химическим составом и свойствами пульпы.
• Возможность повреждения волокон при интенсивной механической обработке.

Механические методы обработки древесной пульпы являются важной частью производства целлюлозы и бумаги. Они позволяют разрушить клеточные стенки и получить волокна, которые затем могут быть использованы для создания различных видов бумаги и других продуктов.

Особенности сульфатного способа древесной пульпы

Семикимические методы производства древесной пульпы

Семикимические методы производства древесной пульпы являются одним из способов получения целлюлозы из древесины.

Культивационное варенье

Этот метод включает варку древесной массы в щелоке при высокой температуре и давлении. Щелочное воздействие помогает разрушить клеточные стенки и удалить часть лигнина и других веществ из древесины.

Механическая дисперсия

После культивационного варенья древесная масса подвергается механической дисперсии, которая помогает разделить волокна и создать дисперсированную массу.

Щелокование

Древесная масса обрабатывается щелоком (раствором гидроксида натрия) для разложения клеточных стенок. Этот процесс также удаляет часть лигнина и других веществ.

Отбеливание

После предварительных этапов масса подвергается отбеливанию, чтобы удалить оставшийся лигнин и придать целлюлозе светлый цвет.

Преимущества семикимических методов

• Более низкие затраты по сравнению с химическими методами.
• Улучшенные экологические характеристики за счёт меньшего использования химических реагентов.
• Возможность использования различных видов древесины.

Ограничения семикимических методов

• Более длительные процессы по сравнению с химическими методами.
• Возможное снижение качества конечной целлюлозы из-за отсутствия некоторых химических реакций.

Семикимические методы производства древесной пульпы являются компромиссом между химическими и механическими методами. Они позволяют получать целлюлозу с улучшенными характеристиками за счёт более низких затрат и меньшей нагрузки на окружающую среду.

Технология производства беленой пульпы

Технология производства беленой пульпы включает ряд химических и физических процессов, направленных на удаление лигнина и других нецеллюлозных компонентов из древесной массы.

Предварительная обработка

Древесная масса подвергается механической обработке для разрушения клеточных стенок и создания более доступной структуры для последующих химических процессов.

Культивационное варенье

Древесная масса обрабатывается в щелоке (растворе гидроксида натрия) при повышенной температуре и давлении. Этот процесс разлагает лигнин и долгосрочно заменяет его нащелоком.

Отбеливание

После культивационного варенья, древесная масса проходит через процесс отбеливания, который направлен на удаление остатков лигнина и придание целлюлозе светлого цвета. Этот этап может включать использование различных химических реагентов, таких как хлор или пероксиды.

Ополаскивание и обезвоживание

После отбеливания, пульпа подвергается ополаскиванию для удаления остатков химических реагентов. Затем она обезвоживается, чтобы получить беленую целлюлозу.

Формирование и сушка

Беленая целлюлоза формируется в листы или рулоны, которые затем сушатся, чтобы уменьшить содержание влаги до оптимальных значений.

Технология производства беленой пульпы включает ряд сложных химических и физических процессов, которые позволяют получить высококачественную целлюлозу с минимальным содержанием лигнина и других примесей. Эта пульпа может быть использована для производства бумаги, упаковочных материалов и других продуктов, где требуется высокая степень отбеливания и чистоты целлюлозы.

Особенности производства термомеханической пульпы

Термомеханическая пульпа получается путём сочетания механической и термической обработки древесной массы.

Механическая обработка

Процесс начинается с механической обработки древесной массы, включая измельчение, дробление и разделение волокон. Это помогает создать более доступную структуру для последующей термической обработки.

Термическая обработка

Древесная масса подвергается термической обработке, включающей нагревание до высокой температуры при определенной влажности. Этот процесс помогает размягчить клеточные стенки и делает их более податливыми к механической обработке.

Комбинированный процесс

Сочетание механической и термической обработки позволяет более эффективно разрушить клеточные стенки и извлечь целлюлозу из древесины.

Уменьшение использования химических реагентов

Особенностью термомеханической пульпы является уменьшенное использование химических реагентов по сравнению с традиционными методами, такими как культивационное варенье. Это делает процесс более экологически чистым.

Преимущества и ограничения

Преимущества термомеханической пульпы включают более низкие затраты на химические реагенты, более высокий выход целлюлозы и уменьшенную нагрузку на окружающую среду. Однако она может иметь некоторое влияние на качество получаемой целлюлозы.

Производство термомеханической пульпы является инновационным методом, который сочетает механическую и термическую обработку древесной массы. Этот процесс позволяет получить целлюлозу с более низким использованием химических реагентов, что делает его более экологически дружелюбным.

Воздействие древесной пульпы на окружающую среду

Пути утилизации и переработки отходов древесной пульпы

Отходы древесной пульпы могут быть использованы для производства биогаза или биотоплива через процессы биологического разложения и ферментации.

Производство удобрений

Отходы пульпы могут быть использованы для создания органических удобрений, так как они содержат питательные вещества, которые могут положительно влиять на рост растений.

Производство композитных материалов

Древесная пульпа может быть использована в производстве композитных материалов, которые могут быть использованы в строительстве или производстве изделий.

Производство бумаги и картона

Отходы пульпы могут быть переработаны и использованы для производства бумаги, картона или других бумажных продуктов.

Производство биоразлагаемых материалов

Древесная пульпа может быть использована в производстве биоразлагаемых упаковочных материалов и изделий, что способствует уменьшению негативного воздействия на окружающую среду.

Производство теплоизоляционных материалов

Отходы пульпы могут быть использованы для производства теплоизоляционных материалов, которые могут быть применены в строительстве для повышения эффективности энергопотребления.

Энергетическое использование

Отходы древесной пульпы могут быть использованы для производства энергии в виде тепла или электроэнергии.

Отходы древесной пульпы могут быть утилизированы и переработаны в различные продукты, такие как биогаз, удобрения, бумага, композитные материалы и другие. Эти пути переработки способствуют уменьшению отрицательного воздействия на окружающую среду и создают новые возможности для использования ресурсов.

Применение древесной пульпы в различных отраслях промышленности

Древесная пульпа служит основным сырьем для производства целлюлозы, которая затем используется в производстве бумаги и картона различных видов и качеств.

Текстильная промышленность

Целлюлозные волокна, полученные из древесной пульпы, используются для производства вискозных и модальных волокон, которые затем применяются в текстильной промышленности для изготовления тканей, одежды и текстильных изделий.

Производство упаковки

Древесная пульпа применяется для производства упаковочных материалов, включая гофрированный картон, упаковочную бумагу, ячеистые пленки и другие материалы, используемые в упаковке товаров.

Производство строительных материалов

Целлюлозно-древесная пульпа используется для производства строительных материалов, таких как древесно-цементные плиты, фанерные материалы, древесно-полимерные композиты и другие материалы для строительства и отделки.

Производство пластиков и композитов

Древесная пульпа может быть интегрирована в производство пластиков и композитных материалов, что позволяет улучшить их механические свойства и уменьшить зависимость от нефтяных ресурсов.

Производство биоэнергии

Отходы древесной пульпы и целлюлозы могут быть использованы для производства биогаза, биодизеля и других видов биоэнергии, что способствует устойчивому использованию ресурсов.

Производство химических продуктов

Целлюлоза и древесная пульпа могут служить сырьем для производства химических продуктов, таких как растворители, красители, ароматизаторы и другие химические соединения.

Древесная пульпа находит применение во множестве отраслей промышленности, начиная от целлюлозно-бумажной и текстильной промышленности до производства упаковки, строительных материалов, пластиков, биоэнергии и химических продуктов. Её универсальные свойства и способность быть преобразованной в разнообразные материалы делают её важным ресурсом для различных производственных областей.

Качественные характеристики древесной пульпы и их контроль

Контроль влажности древесной пульпы важен для обеспечения стабильности производственных процессов и получения консистентного качества продукции. Измерение влажности проводится с помощью влагомеров и других приборов.

Массовая доля целлюлозы

Целлюлоза является основным компонентом древесной пульпы. Контроль массовой доли целлюлозы важен для определения потенциального выхода продукции и оптимизации процессов.

Массовая доля лигнина

Лигнин влияет на свойства древесной пульпы, включая её цвет, прочность и способность к переработке. Контроль массовой доли лигнина помогает поддерживать однородность продукции.

Размер частиц

Размер частиц древесной пульпы может влиять на процессы смешивания и обработки. Контроль размера частиц осуществляется с помощью сит и других аналитических методов.

Содержание засорителей

Засорители, такие как песок, грязь и другие внешние частицы, могут негативно влиять на качество продукции. Их контроль важен для предотвращения дефектов и повышения эффективности процессов.

pH-значение

pH-значение древесной пульпы влияет на химические реакции и процессы, включая процессы отбеливания и обработки. Контроль pH помогает поддерживать оптимальные условия производства.

Контроль загрязнений

Древесная пульпа может содержать загрязнения, такие как металлы, химические соединения и органические вещества. Их контроль важен для обеспечения безопасности продукции и соблюдения экологических стандартов.

Определение оптимальных параметров

Контроль качественных характеристик древесной пульпы позволяет определить оптимальные параметры производственных процессов и рецептур, что способствует повышению эффективности и качества продукции.

Контроль качественных характеристик древесной пульпы играет ключевую роль в обеспечении стабильного и высококачественного производства. Регулярный мониторинг и анализ данных позволяют поддерживать консистентное качество продукции и улучшать производственные процессы.

Основные проблемы и вызовы производства древесной пульпы

Как вам статья?