celuloza opcenito i proizvodnja
TRANSCRIPT
-
8/17/2019 Celuloza Opcenito i Proizvodnja
1/5
Ukratko o celulozi i papiru
Celuloza je bijela vlaknasta tvar , specifične težine oko 1.50, bez okusa i mirisa.
Netopljiva je u vodi i u oranskim otapalima, lavna sastojina stanični! stijenki biljaka
i najra"ireniji oranski spoj u prirodi
. #o je polisa!arid$C % & 10 ' 5 ( n
, sastavljen od dui!nizova me )usobno povezani! molekula
monosa!arida lukoze, a !emijski se razlikuje od "kroba i ostali! polisa!arida. U otovo čistom
stanju nalazi se u pamuku$*+ (, a u drvu je ima od -0 do 50 , uz
linin i drue primjese. Celuloza se ne rastvara u vodi,ni u razblaženim kiselinama i bazama
. astvara se u /c!eizerovom reaensuCu$N&2(-3'&34. &idrolizom sa koncentrovanom
sumpornom kiselinom se razlaže do lukoze . #retiranjem celuloze sa du"ičnom kiselinom
dobija se nitroceluloza , koja jeeksplozivan spoj.
Celuloza se u industrijskim razmjerama dobija iz različiti! sirovinabiljno porjekla. Najče"e
se dobija iz drveta, kako četinarsko $bor, jela, smreka(, tako i
listopadno $bukva, topola, javor, breza(. U novije vrijeme se kao izvor celuloze koristei jednoodi"nje biljke, kao sto su trava, slama i trska. 6roizvodnja celuloze obu!vata
me!anički i !emijski tretman sirovine. 6od me!aničkim tretmanom se podrazumjeva
usitnjavanje drveta ili drui! sirovina, sto se potiže kori"tenj
em specijalni! ure)aja.
6ri !emijskom tretmanu usitnjene sirovine dolazi do razlaanja i rastvaranja linina,
!emiceluloze i ostali! pratei! materija, a kao nerastvorena zaostaje celuloza
različitostepena čistoe. 7inin je rastvoran u toplim rastvorim
a alkalni! !idroksida i ukokiselom rastvoru alkalni! i zemnoalkalni! bisulfita, dok se
!emiceluloza rastvara urazblaženim kiselinama i alkalijama na sobnoj temperaturi. 8avisno
od vrste sirovine iželjeno kvaliteta celuloze, u industriji se primjenjuju dva postupka9
alkalni $sulfatni( i kiseli $bisulfatni( postupak dobivanja celuloze.
:od alkalno $sulfatno( postupka dobija se jača celuloza koja služi za proizvodnju jaki!i
čvrsti! vrsta !artije. 6rednost ovo postupka je u tome "to se moze obra)ivati
drvo bez
obzira na sadržaj smole $čak i borovina koja je izuzetno boata smolama(, zatim drvo
koje nije potpuno olju"teno, otpaci iz struara, slama, i drue jednoodi"nje biljke.
/irovina se najprije isječe na sitnije komade $do - cm dužine i 1 cm deblji
ne(, a zatim se
-
8/17/2019 Celuloza Opcenito i Proizvodnja
2/5
; % ;
ku!a pod pritiskom $u autoklavu( sa rastvorom koji sadrži natrijum;!idroksid,natrijum;sulfid,
natrijum;karbonat i natrijum;sulfat. 6ri tome se linin i !emiceluloza
razlažu i rastvaraju, a zaostala celuloza odvaja od tečnosti, ispira i bij
eli. 8a bijeljenjeceluloze može se upotrijebiti natrijum;bisulfat, natrijum;ditionit $Na
4
/
4
'
-
( ili vodonik;peroksid.
:iseli $bisulfitni( postupak se primjenjuje za dobijanje celuloze iz četinara sa
manjim sadržajem smole $smreka i jela(, kao i listopadno
drvea. 8a !emijski tretmanse najče"e koriste kiseli rastvor kalcijum
;bisulfita $mada se može primjeniti imanezijum;, natrijum; ili amonijum;bisulfit(, koji sadrži
visak sumporaste kiseline.
'vaj rastvor se priprema tako da se u vodenu suspenziju kreč
a uvodi sumpor;dioksid.
-
8/17/2019 Celuloza Opcenito i Proizvodnja
3/5
od tečnosti $tzv. sulfitni lu( odvoji cije)enje, ispira se, po potrebi bijeli i su"i.
/ulfitni lu
sadrzi 4 do - "eera i može se, nakon neutralizacije, upotrebiti kao podloa zadobijanje
stočno kvasca ili kao sirovina za proiz
vodnju alko!ola. Celuloza predstavlja
osnovnu sirovinu za dobijanje !artije. 6osto se najvei deo te!ničke celuloze prera)ujeu!artiju, obično se fabrike !artije nalaze u blizini fabrika celuloze. U tom slučaju se
dobivena celuloza ne mora su"iti, ve
se u okviru vodene suspenzije dostavlja
proizvo)aču !artije.
8a izradu lo"iji! vrsta !artije $npr. za novine, pakovanje, karton( ne
koristi se čista te!nička celuloza ve se upotrebljava tzv. drvenjača koja se dobijame!aničkom
preradom drveta. 6ri proizvodnji drvenjače sa drveta se ukloni kora, zatimse isječe na oblice
koje se pomou obrtno brusa, uz polivanje vodom, usitnjavaju u finečestice. 6rilikom
bru"enja, usljed trenja, drvo se zarijava, omek"ava i rastvara se cezivnisloj izme)u
celulozni! vlakana, ulavnom linin. >rvenjača se radi pobolj"anja izledamože bijeliti, a tose najče"e obavlja u fabrici !artije. 8a proizvodnju bolji! vrsta !artijekoristi se te!nička
celuloza različiti kvaliteta i porijekla.
&artija se proizvodi ma"inskimprocesom koji obu!vata sl!edece faze9 pripremu polazne
smese ; pulpe $ka"e(,formiranje beskrajno lista !artije i naknadnu obradu !artije. 6ulpa
je vodena suspenzijaceluloze, punilaca, boje i sredstava za tutkalisanje. :ao punioci se koriste
kaolin, lina,dijatomejska zemlja, talk, titan;dioksid, cink;sulfid i dr. 6unioci se dodaju da bi
se
pobolj"ao izled !artije, popunile neravnine na njenoj povr"ini, poveala neprozirnost ili
pobolj"ale osobine potrebne za "tampanje.
&artija se boji ulavnom sintetičkim bojam
a.?oja se bira prema željenoj nijansi, postojanosti na svjetlu ili sjaju. &artija se tutkali"e dabi
bila postojanija prema vodi $npr. da se mastilo ili "tamparska boja ne bi razlili( i radi
pojačavanja. U tu svr!u se koristi alkalni rastvor kolofonijuma,
sintetske smole, voskovi,tutkalo, skrob ili vodeno staklo. 6ripremljena pulpa $sadrzi 0,5 do
- su!e materije ( senalazi na beskrajnu traku koja s
e obre oko dva valjka. Na početku trake voda se iz
pulpe cijedi kroz pore pod dejstvom sile 8emljine teže, a nedje od polovine trake
poddejstvom postavljeni! vakuum;pumpi. @o" u oblasti vakuuma, vlažni list !artije sepresuje
jednim valjkom radi izravnanja neravnina. 'vaj valjak se može iskorititi i zautiskivanje
vodeno žia. >o kraja sitaste trake odvoji
se najvei deo vode $preko *5(,a vlažna traka se dalje su"i presovanjem an beskrajnoj tracinapravljenoj od filča. 'va
traka rotira preko zarijani! valjaka $%0;
140 =C(, čime se ubrzava su"enje.
Nakon su"enja
povr"ina !artije je obično ruba i neravna, te se mora izalčati $postupak nazvansatiniranje(, a
zatim se nakdandno obra)uje prema poterbama trži"ta $rezanje, lakiranje islično(.
-
8/17/2019 Celuloza Opcenito i Proizvodnja
4/5
Obrada celuloze Celuloza, kemijska celuloza ili tehnička celuloza Svrha kemijske
obrade biljnih vlakana je razvlaknjivanje komadića drva, sječke, na individualna
vlakanca i istovremeno izdvajanje lignina. Primjenjuju se dva osnovna postupka
kemijske obrade sjčke, a to su kiseli ili sulftni postupak i lunati ili sul!atnipostupak. Ovisno o tome koji od ta dva postupka se primijeni u obradi, dobivena
celuloza će se nazivati sulftnom odnosno sul!atnom kemijskom celulozom. "a
dobivanje sulftne celuloze provodi se kuhanje u kiselom mediju kojim se
omogućava prevo#enje lignina u topive spojeve i time omogući delignifkacija.
$stovremeno dolazi i do otapanja hemiceluloza. $skoristivost materijala u odnosu
na ulaznu sirovinu, drvnu sječku, iznosi %& ' &( ), a kiseli postupak kemijske
obrade se primijenjuje za oko *( ) od ukupne svjetske proizvodnje kemijske
celuloze. $z toga proizlazi da se lunati, sul!atni postupak prerade celuloze
provodi za oko +( ) ukupne svjetske proizvodnje kemijske celuloze. uhanje se
provodi tako#er sa svrhom otapanja lignina, no kod ovog postupka dolazi domanjeg otapanja hemiceluloza nego kod sulftnog postupka, a time se utječe na
bolja mehanička svojstva vlakanaca, pa kasnije i papira proizvedenog od tih
vlakanaca. $ kod sul!atnog postupka iskori-tenje celuloze iznosi do &( ) u odnosu
na suhu drvnu sječku. ez obzira koji postupak kuhanja se primijeni za
razvlaknjivanje i delignifkaciju, dobivena celuloza jo- nije čista, te se provode
postupci či-ćenja. Pri tome se iz mase izdvajaju zaostali komadići
nerazvlaknjenog drva, grudice i ostala eventualna nečistoća. / toj !azi celuloza
tako#er jo- nije bijela, te je stoga potrebno celulozu dodatno izbijeliti i time
povećati stupanj bjeline budućeg papira. 0ebijeljena sul!atna celuloza se moe
koristiti za izradu odre#enih vrsta papira i bez dodatnog bijeljenja, takva celulozase naziva kra!t celuloza, -to doslovno znači čvrsta celuloza, i najče-će se koristi
za izradu ambalanih materijala kod kojih se trae dobra mehanička svojstva, a
tamnija boja celuloze ne predstavlja upotrebni problem budući da primarna svrha
takvih papira nije vezana uz tisak. udući da se danas moraju primjenjivati
postupci bijeljenja sredstvima bez ili uz vrlo mali sadraj klora i njegovih spojeva,
bijeljenje se provodi oksidacijom, peroksidom ili ozonom. 0a taj način se dobiva
tzv. besklorna celuloza 12C3, 2otal clorine !ree, engl.4 ili celuloza bez
elementarnog klora 15C3, 5lementar6 clorine !ree, engl.4. 0a alost, u takvim
pulpama i dalje zaostaje odre#eni udio lignina. $pak, tako procesirana celuloza je
najči-ći oblik celuloze koji se moe postići, pa se papiri koji se proizvode od takveceluloze nazivaju bezdrvni papiri 17ood ' !ree paper, engl.4, a sadre najmanju
moguću količinu zaostalog lignina u vlaknima. Papiri proizvedeni od tako
obra#ene celuloze su najkvalitetniji tiskovni i pisaći papiri. Poluceluloza
Poluceluloza se smatra podvrstom kemijski obra#ene celuloze, a postupak obrade
se naziva polu 8 kemijski ili neutralo sulftni polu 8 kemijski postupak obrade
10SSC, neutral sulphite semichemical, engl.4. $skoristivost poluceluloze iznosi 9( '
:( ) u odnosu na suhu sječku drva, a prakticira se kod obrade tvrdog drva
bjelogorice. Premda u polucelulozi zaostaje relativno velik udio lignina, ona se
koristi za izradu ambalanih papira, najče-će ;utinga koji slui za izradu srednjeg
valovitog sloja valovite ljepenke, i tako utječe na čvrstoću ljepenke.
-
8/17/2019 Celuloza Opcenito i Proizvodnja
5/5
se dobiva tzv. bru-evina 1S>?, Stone ground7ood, engl.4@ refner ili refner8sko
bru-enje pri čemu se dobila refner ' mehanička pulpa 1ABP, refner mechanical
pulp, engl.4@ refnerska termo ' mehanička obrada pri čemu se dobiva termo8
mehanička pulpa 12BP, thermal mechanical pulp, engl.4@ refnerska kemijsko8
termička mehanička obrada pri čemu se dobiva kemo8termomehanička pulpa
1C2BP, chemo8thermo mechanical pulp4. Ova vrsta obrade ima i podvrstu koja semoe nazivati kemo8mehančka pulpa 1CBP, chemo mechanical pulp, engl.4.