ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Лабораторные работы по технологии целлюлозно-бумажного производства существенно отличаются от многих других ра­ бот, которые выполняются на младших курсах.

Во-первых, эти работы во многих случаях моделируют слож­ ные технологические процессы целлюлозно-бумажного произ­ водства и связаны с применением автоклавов, баллонов с хло­ ром, сернистым газом, размольного, отливного и другого обору­ дования, требующего строгого соблюдения правил эксплуатации и техники безопасности. Перед началом работы студенты обя­ заны пройти общий инструктаж по технике безопасности ра­ боты в лаборатории целлюлозно-бумажного производства. Без указанного инструктажа и соответствующего контрольного оп­ роса студенты к работе в лаборатории не могут быть допущены.

Во-вторых, исходя из специфики целлюлозно-бумажного про­ изводства, лабораторные работы весьма разнообразны по своему содержанию, многие из них являются довольно трудо­ емкими, многооперационными и длительными по времени, по­ этому требуется тщательная предварительная подготовка, ясное понимание значения всех операций, четкая организация труда.

В-третьих, эти работы выполняются на последнем этапе обу­ чения студентов в институте, и поэтому основной задачей их является не только овладение методами технологического конт­ роля процессов современного целлюлозно-бумажного производ­ ства и анализа качества продукции, но и четкое понимание влияния отдельных процессов на формирование качества гото­ вой продукции, экономику производства, экологию окружающей среды и умение управлять ими в нужном направлении.

В-четвертых, лабораторные работы неразрывно связаны с научно-исследовательской работой студентов, и поэтому тре­ буется правильное планирование и постановка этих работ, чтобы они не были однообразными и способствовали успешному выполнению плановых научно-исследовательских работ на про­ филирующей кафедре, а также окончательному формированию молодого специалиста как инженера-исследователя по избран­ ной специальности.

При выдаче индивидуальных заданий необходимо преду­ сматривать различные варианты работ, учитывая их актуальную направленность и необходимость проявления студентом инициа­ тивы и самостоятельности. Полученные результаты следует обобщать в виде рефератов и обсуждать их на научных семи­ нарах.

К каждой работе студент должен подготовиться самостоя­ тельно путем предварительного составления протокола (плана работы), который не должен быть просто пересказом методики из руководства, а в нем должны быть кратко отражены теоре­ тические представления о моделируемом процессе, приведены уравнения реакций, методика эксперимента, расчетные фор­ мулы, представлены расчеты расхода исходных продуктов и т. п.

Для ведения протоколов лабораторных работ в качестве ра­ бочего журнала рекомендуется брать общую тетрадь, имеющую размер конторской книги. Все основные записи делаются только на правой странице, оставляя левую для вспомогательных рас­ четов, записи отклонений от заданных условий, наблюдений и т. п. В рабочем журнале надо указать дату эксперимента и обязательно фиксировать все условия, необходимые для точ­ ного воспроизводства работы. Ведение черновиков при работе в лаборатории не допускается.

Готовность студента к работе проверяется преподавателем

виндивидуальном собеседовании или коллоквиуме.

Впроцессе выполнения лабораторных работ студенты дол­ жны закрепить теоретические знания, приобрести практиче­ ские навыки, умение и опыт при выполнении соответствующих

анализов, а также четко представлять значение полученных ре­ зультатов на отдельные технологические операции и в целом на весь процесс целлюлозно-бумажного производства.

После обсуждения результатов работы и признания ее вы­ полненной работа подписывается преподавателем и считается зачтенной.

Г л а в а 1

ПОЛУФАБРИКАТЫ ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ДРЕВЕСНОЙ МАССЕ

Древесная масса является самым дешевым и широко рас­ пространенным волокнистым полуфабрикатом, входящим в ком­ позицию многих видов бумаги и картона. Ее применение способ­ ствует не только снижению стоимости готовой продукции, но и улучшению печатных свойств бумаги, повышению ее гладкости, непрозрачности, впитываемое™ типографской краски и др. Дре­ весная масса широко используется для производства газетной бумаги, писчей, типографской № 2 и 3 и пр., а также для про­ изводства коробочного и других видов картона.

Одним из существенных преимуществ древесной массы по сравнению с другими волокнистыми полуфабрикатами является то, что при ее производстве наиболее полно используется расти­ тельное сырье, и в связи с этим окружающая среда в значи­ тельно меньшей степени загрязняется производственными сто­ ками.

Недостаток древесной массы — сравнительно низкая механи­ ческая прочность и неустойчивость свойств при хранении и воз­ действии на нее света, тепла и влаги. Качество древесной массы зависит от способа ее производства. Последние достижения в технологии производства древесной массы позволили сущест­ венно улучшить ее качественные показатели и еще более рас­ ширить масштабы производства и области ее применения. Про­ мышленностью вырабатываются следующие виды древесной массы: белая, химическая и термомеханическая.

Белая древесная масса получается путем механического истирания древесины в виде балансов на вращающемся камне дефибреров разных типов, либо путем размола щепы в диско­ вых мельницах (рафинерах). Последний путь более прогрессив­ ный, так как позволяет получать качественную древесную массу и использовать при этом не только дефицитную балансовую древесину, но и отходы лесопиления и технологическую щепу, что значительно расширяет сырьевую базу древесномассного производства.

Производство древесной массы нельзя рассматривать как чисто механическое истирание древесины. В процессе ее произ­ водства под воздействием воды и повышенной температуры

в древесине происходят заметные химические и физико-химиче­ ские изменения, вызывающие пластификацию лигнина и спо­ собствующие более лучшему разделению древесины на волокна.

Белая древесная масса по своему химическому составу мало отличается от состава исходной древесины, выход ее составляет до 97 % от массы абсолютно сухой древесины. По фракционному составу она весьма неоднородна и содержит: пучки разных раз­ меров из нескольких неразделенных волокон, отдельные длин­ ные и короткие волокна с раздавленными или обрезанными кон­ цами, обрывки продольного расщепления волокон, мелочь в виде фибриллированных и нефибриллированных обрывков во­ локон и другие компоненты растительной ткани. В зависимости от количественного соотношения указанных фракций и их длины различают массу высокой и низкой степени помола. В древесной массе высокой степени помола, по сравнению с низкой степенью помола содержится больше отдельных волокон, а также воло­ кон, расщепленных и раздавленных вдоль на фибриллы. Эта масса хуже обезвоживается, но позволяет получать более плот­ ную и прочную бумагу.

Химическая древесная масса получается почти аналогично белой древесной массе, но из древесины главным образом ли­ ственных пород и предварительно подвергнутой при повышен­ ной температуре химической обработке моносульфитным рас­ твором. В результате такой обработки происходит заметное набухание и частичное растворение лигнина, гемицеллюлоз и других компонентов древесины, что способствует лучшему раз­ делению ее на волокна, снижению расхода энергии на размол, а также получению древесной массы с более высокими каче­ ственными показателями. Это позволяет в ряде случаев исполь­ зовать химическую древесную массу взамен целлюлозы. Выход химической древесной массы составляет до 85—90 % от массы древесины.

Термомеханическая древесная масса получается только из щепы, которая подвергается пропарке в пропарочной камере специальных аппаратов при температуре 120—135°С в течение 2—5 мин и последующему размолу в дисковых мельницах в одну или две ступени при концентрации массы 25—30 %. Примене­ ние кратковременной пропарки и размола при высокой концент­ рации массы способствует получению более однородной длинно­ волокнистой массы, обладающей высокими механическими пока­ зателями и хорошими бумагообразующими свойствами.

Применение термомеханической древесной массы позволяет сократить расход целлюлозы при производстве газетной, пе­ чатной, писчей и других видов бумаги, а также улучшить по­ казатели готовой продукции. По своим бумагообразующим свой­ ствам термомеханическая древесная масса приближается к хи­ мической древесной массе, однако она имеет больший выход из

тов и снижается вредность и количество стоков. В настоящее время производство термомеханической древесной массы раз­ вивается более быстрыми темпами, чем других видов древесной массы.

Для качественной характеристики того или иного вида дре­ весной массы обычно определяют следующие показатели: сте­ пень помола, фракционный состав, сорность, объемную массу и механическую прочность. Характеристика товарной древес­ ной массы приведена в табл. 1.

Таблица 1

ХАРАКТЕРИСТИКА ДРЕВЕСНОЙ МАССЫ БЕЛЕНОЙ И БЕЛОЙ (ГОСТ 10014—73)

маги в композиции с беленой целлюлозой, а также для некото­ рых видов бумаги в композиции с небеленой целлюлозой (ти­ пографской № 3, обойной);

В — белая древесная масса для писчей цветной, обложечной, курительной, мануфактурной, мундштучной, афишной бумаги и картона в композиции с небеленой целлюлозой, а также для бумаги и картона с покрывным слоем;