Дослідження процесів одержання целюлози для хімічної переробки різними методами делігніфікації рослинної сировини. Дія різних вибілювальних реагентів на лляну целюлозу та визначення оптимальних схем її вибілювання без використання хлорвмісних реагентів.
Аннотация к работе
Національний технічний університет україниРобота виконана на кафедрі екології та технології рослинних полімерів Національного технічного університету України “Київський політехнічний інститут” Міністерства освіти і науки України Науковий керівник: кандидат хімічних наук, доцент Барбаш Валерій Анатолійович, Національний технічний університет України “КПІ” Міністерства освіти і науки України, заступник проректора з наукової роботи Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Ірклей Валерій Михайлович, Київський національний університет технологій та дизайну Міністерства освіти і науки України, професор кафедри технології полімерів і хімічних волокон; Захист дисертації відбудеться 14 листопада 2005 р. о 1430 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.002.05 у Національному технічному університеті України “КПІ” Міністерства освіти і науки України за адресою: 03056, м. З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного технічного університету України “КПІ” Міністерства освіти і науки України за адресою: 03056, м.На сьогодні стан целюлозно-паперової промисловості україни не відповідає потребам її економіки, культури, освіти. за рівнем споживання картонно-паперової продукції на душу населення Україна займає одне з останніх місць у Європі - близько 18 кг, хоча середньосвітове споживання паперу і картону на людину складає більше 50 кг, західноєвропейське - 197 кг, а в Сша - 343 кг. Целюлоза, крім виробництва паперу та картону, використовується хімічною промисловістю як сировина для виробництва етерів та естерів целюлози, з яких одержують пластики, плівки, лаки, емалі, штучні волокна та клеї. В україні повністю відсутнє виробництво целюлози для хімічної переробки через недостатню сировинну базу, хоча є цілий ряд підприємств, які для своїх потреб використовують імпортну целюлозу (у 2004 році в країну було імпортовано 16 тис. тон розчинної целюлози). З метою подальшої стабілізації та поступового нарощування ефективності роботи галузі, заходами по реалізації “Концепції розвитку хімічної промисловості України до 2010 року”, розробленої Міністерством промислової політики, до пріоритетів віднесено освоєння вітчизняної сировинної бази і забезпечення її комплексної переробки. для виробництва целюлози, придатної для хімічної переробки, у світовій целюлозно-паперовій промисловості, в основному, використовують бавовну, хвойну та листяну деревину (переважно ялину і березу). Деякі результати досліджень були отримані при виконанні д/б №2428 “Дослідження процесів переробки відходів сільського господарства у целюлозу та випуск з неї дослідної партії лаку”, № держреєстрації 0100U000577.За хімічним складом волокно льону має більше целюлози і менше лігніну, ніж деревина. волокна льону за довжиною наближаються до бавовни і тому найбільш придатні із однорічних рослин для виробництва целюлози для хімічної переробки. Проведені дослідження показали, при витратах лугу на варіння 8% від маси абс. сух. сировини лляна целюлоза має значний вміст залишкового лігніну. рівномірно проварену натронну лляну целюлозу з низьким вмістом лігніну-1,63...3,8% і досить високим вмістом а-целюлози - 92,1...94,9% можна одержати при витратах лугу 20…12% від абс. сух. сировини в залежності від температури 180… 150 0С і тривалості варіння від 120 до 240 хвилин. вихід натронної лляної целюлози не нижчий 52,4% від абс. сух. сировини. У результаті проведених досліджень встановлено, що продовження варіння целюлози при кінцевих температурах більше 60 хвилин з витратами NAOH 12, 16 і 20% від абс.сух. сировини призводить до зниження вмісту а-целюлози, що вказує на деструкцією ланцюгів целюлози при лужному гідролізі. При цьому, деструкція в часі зростає зі збільшенням витрат лугу та температури і стає найбільшою при витраті лугу 20% і температурі 180 0С, внаслідок чого вміст а-целюлози в кінці варіння падає до 86,3%. результати досліджень показали, що для досягнення високого вмісту а-целюлози в лляній целюлозі не потрібне тривале варіння. однак, для делігніфікації лляних відходів необхідно більше часу, ніж лляного волокна через неоднорідність вихідної сировини (наявності в ній більш лігніфікованої костриці). на основі проведених досліджень рекомендується проводити попереднє відсортування костриці від волокна, що дозволить скоротити термін варіння целюлози та уникнути втрати міцності волокнистого напівфабрикату. При цьому слід відзначити, що за рахунок збереження частини низькомолекулярних фракцій целюлози під час варіння знижується і вміст а-целюлози на 0,6…1,1%.Внаслідок проведених досліджень розроблені технології одержання з відходів переробки льону - короткого волокна целюлози, придатної для хімічної переробки, які дозволять зменшити залежність хімічної промисловості від імпорту целюлози і покращити забезпечення сировиною вітчизняних підприємств з виробництва лакофарбових матеріалів та вирішити проблему промислового використання відходів льонозаводів.