Prirodni Polimeri Proizvodnja Papira i Viskoznih Vlakana

7/21/2019 Prirodni Polimeri Proizvodnja Papira i Viskoznih Vlakana

http://slidepdf.com/reader/full/prirodni-polimeri-proizvodnja-papira-i-viskoznih-vlakana 1/31

Proizvodnja papirai viskoznih vlakana

Prirodni polimeri

Ivanka Popović



Proizvodnja papira



Drvo

Drvo

je

tvrd

i vlaknast

materijal

koji

se nalazi

ispod

kore drveta.Obnovljiv je materijal jer se može gajiti.

Drvo je kompozitni materijal.

Glavni sastojci drveta su celuloza i lignin.

•

Vrste drvetaMeko drvo -

četinariTvrdo drvo -

lišćari



Poprečni presek drveta



Sastojci papira

•

Celuloza

•

Punilo (silikati, karbonati, oksidi)•

Keljivo (kolofonijum, kazein, skrob, ...)

kolofonijum



Kategorizacija

Broj slojeva Površinska masa(g/m2)

Papir jednoslojan 0 -

150

Karton jednoslojan dvoslojan,troslojan, različiti slojevi 150 –

500

Lepenka višeslojan, svi slojevi suisti

> 350



Struktura drveta



Anizotropija

•

Anizotropija je pojava kadase svojstva materijala

razlikuju po različitimpravcima, za razliku odizotropije, pri kojoj su svojstva

u svim pravcima jednaka.•

Primer anizotropnog

materijala je drvo.•

Neki materijali, kao što suvlaknima ojačani kompoziti su

izrazito anizotropni.

Struktura tipičnog tvrdog drveta



Struktura drvetaceluloza



Struktura drvetalignin



Dobijanje pulpe

•

Pulpa je lignocelulozni vlaknasti

materijal koji se dobija hemijskim ilimehaničkim razdvajanjem celuloznih

vlakana iz drveta, drugih izvoravlakana ili otpadnog papira.

•

Drvo obezbeđuje oko 90% osnove zaproizvodnju pulpe.



Dobijanje pulpe

•

Mehanički postupak

•

Termomehanički postupak•

Hemitermomehanički postupak

•

Hemijski postupak•

Reciklaža starog papira

•

Organosolv postupak



Mehanički postupak

•

Žrvnjevi od silicijum-karbida ili aluminijum-

oksida se koriste za mlevenje malihbalvana. Savremeni mlinovi koriste drveničips, a ne balvane, i profilisane metalnediskove za mlevenje.

•

Mehanička pulpa se koristi za proizvode

manje jačine , kao što su novinska hartija ikartoni.



Termomehanički postupak

•

Drvo se prvo usitnjava u čips sa

sadržajem vlage 25-30%.•

Drvo se zagreva i podvrgava mehaničkim

silama i mlevenju. Toplota i oslobođenavodena para omekšava lignin i dolazi dorazdvajanja vlakana.



Hemitermomehanički postupak

•

Drveni čips se prvo tretira natrijum

karbonatom, natrijum hidroksidom,natrijum sulfitom, itd. Uslovi tretmana sublaži nego kod hemijskog postupka. Cilj jeda se vlakna učine pogodnijim zamehaničku preradu.



Hemijski postupak

•

Drveni čips se tretira hemikalijama u

posudama zvane digestori, u kojimatoplota i hemijski agensi razgrađuju ligninbez razgradnje celuloze. Ovaj postupak sekoristi za dobijanje pulpi sa boljimkarakterisitikama. Najčešće korišćeni

postupak je kraft, praćen sulfitnimpostupkom.



Hemijski postupak

•

Kraft (sulfatni) postupak

•

Sulfitni postupak•

Hidroksidni (soda) postupak



Kraft postupak

•

Kraft postupkom se drvo prevodi u skoro

čista celulozna vlakna. Drveni čips setretira mešavinom natrijum hidroksida inatrijum sulfida, poznat kao beli lug, kojirazgrađuje lignin.



Sulfitni postupak

•

Ovom postupkom se dobijaju skoro čista

celulozna vlakna dejstvom više soli sumporastekiseline u velikim posudama pod pritiskom.

•

Soli su ili sulfiti (SO32−) ili bisulfiti

(HSO3−), u

zavisnosti od pH.•

Kontrajoni mogu da budu natrijum

(Na+),kalcijum

(Ca+2),

kalijum (K+),

magnezijum

(Mg+2)ili amonijum (NH4

+).



Hidroksidni postupak

•

Drvo se tretira natrijum hidroksidom.

Nekada se antrahinon korisiti kao dodatakda se smanji razgradnja celuloze. Dobijase pulpa manje otporna na cepanje negopri drugim postupcima.

Antrahinon je redoks katalizator.




•

Stari papir se tretira radi uklanjanja

štamparske boje i drugih dodataka upapiru. Dolazi do delimičnog oštetećenjaceluloznih vlakana.




U poređenju saproizvodnjom papira izsirovog drveta, uštedise do 75% energije,

50% procesne vode,

i smanji

75 дo 95% zagađenje vazduha, ako sekao sirovina koristi stara hartija.



Organosolv postupak

•

Koristi se organski rastvarač

kojim se

solvatizuje lignin i hemiceluloza. Ovimpostupkom se dobija najmanje

razgrađen lignin.•

Rastvarači mogu da se povrate

destilacijom.



Proizvodnja papira

Vlakanca celuloze se sa nekim

dodacima mešaju sa puno vode. Tamešavina se razliva po mrežastimvaljcima. Voda se ocedi i ostane tanaklist papira koji prolazi kroz parove toplihvaljaka i suši se.



Papir mašina



Delovi papir mašine

•

Mokra sekcija gde pulpa stvara tanak sloj namrežastoj podlozi.

•

Sekcija prese gde mokra vlakna prolaze izmeđuvelikih valjaka pod velikim pritiskom da se

istisne višak vode.•

Sekcija za sušenje gde presovani listovi prolazekroz seriju toplih valjaka. Sadržaj vlage pada na

oko 6%.•

Sekcija za kalandriranje gde teški čelični valjciglačaju suvi papir.



Hemijska vlakna iz prirodnihpolimera

Viskozna vlakna



Proizvodnja viskoze

Dobijanje vlakana započinje alkalizacijom celuloze. Celulozase prvo potapa u lužinu, lužina se uklanja presovanjem ismeša se podvrgava zrenju. Dobija se alkalna celuloza kojase onda podvrgava reakciji sa ugljen-disulfidom,

CS2

, u jedinici za ksantogenovanje. Dobijeni ksantogenat jeviskozna tečnost.



Pravljenje viskoze

1. Pravljenje

rastvornog

oblika

celuloze•

Alkalizacija celuloze pomoću NaOH

•

Sinteza ksantata[C6

H9

O4

-ONa]n

+ nCS2

→

[C6

H9

O4

-OCS2

Na]n2. Taloženje rastvora ksantata

[C6

H9

O4

-OCS2Na]2n

+ nH2

SO2

→[C6

H9

O4

-OH]2n

+2nCS2

+ nNa2

SO4

H2

COS2

→ H2

O + CS2



Ksantat

ili

ksantogenat

celuloze



Proizvodnja viskoze –

mokro predenje

Documents

Prirodni Polimeri Proizvodnja Papira i Viskoznih Vlakana