Характеристика a, g, b -целлюлоз

Целлюлоза является основным видом сырья в производстве искусственных волокон. Она представляет собой высокомолекулярное органическое соединение, относящееся к классу углеводов. Молекула целлюлозы, как уже указывалось, состоит из очень большого числа элементарных звеньев С6Н10О5. Содержание целлюлозы в растительных волокнах колеблется в широких пределах от 30-60% до 85-95% (в хлопке).

В производстве вискозного волокна применяется в основном сульфитная и сульфатная древесная целлюлоза; может быть использована также целлюлоза из хлопкового пуха, соломы и камыша.

Сульфитную или сульфатную целлюлозу получают путем выделения ее из древесины. Для этого содержащиеся в древесине лигнин, смолы и другие примеси переводят в раствор и удаляют из обрабатываемой массы.

Для получения высококачественной вискозной целлюлозы необходим однородный выдержанный баланс - древесные стволы, тщательно очищенные от коры и сучьев, отсортированные и нарезанные на двухметровые поленья. На качество готовой целлюлозы оказывает влияние возраст дерева, место произрастания его, плотность древесины, наличие в ней пороков (сучков, гнили и т. п.), влажность и пр.

Сульфитный метод получения целлюлозы заключается в обработке древесной массы раствором бисульфита кальция, содержащим свободную SO2, при высокой температуре и под давлением. Исходным сырьем служит древесина ели или пихты. Выдержанный баланс подвергается соответствующей обработке (на корообдирочных машинах) и измельчается в щепу определенного размера (например, длиной 20-30 мм при толщине 2-3 мм) на рубильных машинах. Отсортированная щепа поступает на варку, т.е. загружается в обогреваемый котел, куда подается варочная жидкость.

Процесс варки целлюлозы включает две стадии. На первой стадии древесина пропитывается варочной жидкостью при 105-115°С в течение 2-4 ч (так называемая заварка), а затем при постепенном повышении температуры до 130—145 °С происходит процесс собственно варки, который длится 6-12 ч. По окончании варки масса поступает в железобетонные резервуары с ложным дном, где целлюлоза отделяется от варочной жидкости и промывается. При последующих промывках целлюлозная масса очищается от непроваренных частиц и поступает на отбелку. При этом окисляются и удаляются красящие пигменты, целлюлоза дополнительно очищается от лигнина, а при соответствующих условиях уменьшается степень ее полимеризации. По окончании отбелки масса промывается и обезвоживается, высушивается до содержания влаги 5-9% и разрезается на листы размером 600x800 мм. Вес 1 м2 целлюлозы 500-600 г.

Для повышения содержания основного полезного вещества - a-целлюлозы - полученный продукт перед отбелкой и сушкой подвергают облагораживанию. Этот процесс заключается в обработке целлюлозной массы слабым раствором едкого натра для удаления растворимых примесей. В результате содержание a-целлюлозы возрастает с 88-89% до 92-94% и выше.

Сульфатный метод получения целлюлозы отличается от сульфитного тем, что древесная щепа обрабатывается не раствором бисульфита кальция, а раствором, содержащим едкий натр и сульфид натрия.

При сульфитном методе варки целлюлоза в основном освобождается только от лигнина, а значительные количества пентозанов остаются. Поэтому при получении целлюлозы с малым содержанием примесей из древесины лиственных пород, содержащей больше пентозанов, чем хвойные, пользуются сульфатным методом варки. Целлюлозу из соломы получают также сульфатным методом.