SEMINARSKI RAD: CELULOZA I PAPIR STUDENT: RADOSLAV BRĐANIN
SEMINARSKI RAD IZ GRAFIČKIH MATRIJALA
TEMA :
CELULOZA I PAPIR
Banja Luka 2013
1
Mentor:
Dr.
Radenko Đurica,
red. prof
.
Student:
Radoslav Brđanin
SEMINARSKI RAD: CELULOZA I PAPIR STUDENT: RADOSLAV BRĐANIN
SADRŽAJ:
1. DOBIJANJE CELULOZE
___________________________________________
3
1.1. DOBIJANJE CELULOZE PO SULFITNOM POSTUPKU
_______________________
3
1.2. DOBIJANJE CELULOZE PO SULFATNOM POSTUPKU
_______________________
5
1.3. DOBIJANJE CELULOZE PO NATRONSKOM POSTUPKU
_____________________
6
1.4. OSTALI POSTUPCI ZA DOBIJANJE CELULOZE
___________________________
6
1.5. BIJELJENJE I PRIMJENJIVANJE CELULOZE
______________________________
7
1.6. POLUCELULOZA
______________________________________________
7
1.7. VRSTE, UPOTREBA I SKLADIŠTENJE CELULOZE
__________________________
8
2. PAPIR
_______________________________________________________
9
2.1. DOBIJANJE PAPIRA
____________________________________________
9
2.2. MJERE I FORMATI PAPIRA
______________________________________
10
2.3. ODREDJIVANJE KVALITETA PAPIRA
_________________________________
12
2.4.
VRSTE PAPIRA
_______________________________________________
13
2
SEMINARSKI RAD: CELULOZA I PAPIR STUDENT: RADOSLAV BRĐANIN
Priprema drveta sastoji se u tome što se prvo podvrgava procesu čišćenja kako bI se
uklonili kora, liko I druge supstance. Ovaj proces moze se obaviti na nekoliko nacina (ljuštenjem,
trenjem pomoću tvrdih predmeta, međusobnim trenjem oblica ili jakim mlazom vode). U novije
doba uvodi se u praksu trovanje drveta u šumi radi uklanjanja kore.
Iz očišćenog drveta potrebno je dobiti sječku. Dobijanje sječke je vrlo znacajno u proizvodnom
procesu buduci da od dobijene sječke u velikoj mjeri zavisi brzina I ravnomjernost
delignifikacije. Duzina komadića sječke treba da se krece od 15 do 40 mm jer ako su komadi veći
unutrašnjost sječke ostaće neraskuhana. Takođe se moraju ukloniti I sitni komadi jer oni loše
uticu na osobine I prinos celuloze. Dobijena sječka mora se podvrći procesu prebiranja pomocu
specijalnih uređaja, a zatim se ovako pripremljena sječka stavlja ili u silose ili u gomile.
Dobijanje rastvarača za delignifikaciu drveta obavlja se tako sto se sumpor ili pirit spaljuje u
specijalnim pećima pri čemu dobijamo sumpor-dioksid. Treba paziti da prilikom spaljivanja ne
dođe do stvaranja sumpor-trioksida. Dobijeni sumpor-dioksid čisti se u mehanickim I
elektrofilterima (vidi sumpornu kiselinu) I hladi se. Ovako očišćen I ohlađen SO
2
(oko 30
o
C)
uvodi se u dva apsorpciona tornja koji su napunjeni krečnjakom. Sa gornje strane tornjeva
ubacuje se voda koja se raspršava, a sa donje strane uvodi se SO
2
. Sumpor-dioksid reaguje sa
vodom dajući pri tome sumporastu kiselinu koja odmah reaguje sa krečnjakom. Pri tome
nastaje kalcijum-sulfit koji se u suvišku sumporaste kiseline rastvara pa dobijamo kalcijum-
bisulfit.
Prema tome, vidimo da se disulfitni lug sastoji od kalcij-bisulfata koji je rastvoren u sumporastoj
kiselini I slobodnog SO
2
. Buduci da je bisulfitni lug jako korozivan, to se čuva u rezervaorima od
olova ili od specijalnog čelika otpornog prema kiselinama.
Kuhanje celuloze (delignifikacija) obavlja se u kotlovima od čelicnog lima koji su iznutra oblozeni
materijalom otpornim na djelovanje kiselina. U novije vrijeme koriste se kotlovi izgrađeni od
visokokvalitetnih čelika (Cr 18%, Ni 10%, Mo 2%). Kapacitet kotla moze isnositi I do 400m
3
.
Zagrijavanje kotlova obavlja se ili direktnim ubacivanjem vodene pare u kotao (Ritter-Kellnerov
postupak) ili se kotao zagrijava indirektno pomoću vodene pare koja prolazi kroz cijevi koje su
ugrađene u kotlu.
Zagrijevenje u početku mora biti postepeno sve do temperature 110
o
C jer je potrebno da se do
te temperature drvo potpuno impregnira rastvaračem.
Prilikom proizvodnje sulfitne celuloze temperatura u kotlu iznosi od 125 do 145
o
C, pritisak se
krece od 7,3 bara (7,5 atmosfera), a proces kuhanja traje 6 sati. Od visine temperature kuhanja,
kao I od visine radnog pritiska u kotlu zavisi stepen delignifikacije I prinos celuloze. S obzirom na
primijenjenu sirovinu, kao I uslove kuhanja, prinos celuloze iznosi oko 40-50%, racunato na
potpuno suhu drvnu masu.
Proces delignifikacije se stalno kontrolise uzimanjem uzoraka lužine I kontrolisanjem njene boje,
kao I praćenjem koncentracije SO
2
u lužini. Nakon zavrsenog kuhanja kotao se prazni pod
pritiskom 1,96-2,9 bara (2-3 atmosfere) u posebne jame za pranje celuloze ili u difuzere ako se
želi otpadna lužina prerađivati.
Hemijski proces delignifikacije po sulfitnom postupku bazira se na tome sto se lignin iz drveta
sulfonuje, tj. Dolazi do njegovog hibrolitickog razlaganja. Pri tome prelazi u rastvorljive soli
lignin-sulfonske kiseline, pa se na taj način odvaja od celuloze.
4
SEMINARSKI RAD: CELULOZA I PAPIR STUDENT: RADOSLAV BRĐANIN
Prečišćavanje celuloze ima za cilj da se iz celuloze uklone ostaci lužine, kao I mehaničke strane
primjese I čvorići. Celuloza se ispira u bazenima pomoću vode da bi se uklonili ostaci lužine.
Nakon toga celuloza se prevodi preko tzv. Račvastih doboša, pa zatim preko taloznika za pijesak
I, na kraju, preko uređaja za zadržavanje čvorova I na taj način se oslobodi neraskuhanih
dijelova sječke, čvorica, pijeska, I eventualno drugih nepoželjnih primjesa.
Uobličavanje celuloze obavlja se na mašinama koje iz celuloze uklanjaju najveći dio vode, a
nakon toga celuloza se odvodi u sušare. Uređaji za uobličavanje celuloze slični su uređajima za
proizvodnju papira, samo su grublji. Osušena I uobličena celuloza isporučuje se u obliku kartona
koji sadrza 10-20% vlage. Međutim, ako se celuloza isporučuje na kraće udaljenosti, onda se
isporučuje samo presovana, sa sadržajem vlage 40-50%.
Iskorištavanje luga predstavlja danas veoma značajan momenat u proizvodnji celuloze po
sulfitnom postupku. Ovaj se lug jos I danas u većini slučajeva pušta u vodotoke, ali se danas
postavlja oštro pitanje očuvanja vodenih tokova. Isto tako, moramo imati u vidu da lug sadrzi u
sebi oko 50% drvne mase koja se nepovratno gubi puštanjem u vodotoke. Do danas je
razrađeno mnogo postupaka za korištenje otpadne luđine, npr. Uparavanjem luga, a zatim
dobijeni da se koristi kao gorivo, za štavljenje koža, za proizvodnju alkohola, za dobijanje
krmnog kvasa, za proizvodnju vanilina isl., ali svi ovi postupci nisu, u krajnjoj liniji, ekonomski
opravdani.
1.2.
DOBIJANJE CELULOZE PO SULFATNOM POSTUPKU
Po sulfatnom postupku mozemo prerađivati sve vrste drveta, kako lišćara, tako I
četinara, kao I stabljike jednogodišnjih biljaka I stabljike nekih vrsta trava. Kvalitiet dobijene
celuloze primjenom savremenih metoda proizvodnje I usavršavanjem procesa bijeljenja je vrlo
dobar. Danas ovaj postupak potiskuje sulfitni postupak prvenstveno zbog mogucnosti primjene
lošijih sirovina.
Proces proizvodnje sulfatne celuloze u prvim fazama sličan je procesu proizvodnje sulfitne
proizvodnje. Drvo ili druga sirovina se prvo čisti, a zatim se dobija iverje koje je potrebno
prečistiti. Iverje treba da je priblizno iste veličine jer se na taj način postiže efikasnije kuhanje
drveta. Pripremljeno iverje kuha se u atoklavim zapremine 200 m
3
, a proces kuhanja obavlja se
u 10% rastvoru NaOH. Kod sulfatnog postupka lužina brze prodire u sječku nego kod sulfitnog
postupka, pa je impregnacij aluzine I iverke mnogo brža. Kuhanje se obično obavlja na
temperaturi od cca 175
2
C, pritiska od 6,9-11,8 bara (7-12 atmosfera) u trajanju od 2 do 5 sati.
Dužina kuhanja I pritisak zavise od upotrijebljene vrste drveta. Zagrijavanje kotlova moze se
obaviti kao I kod sulfitne celuloze, tj. Direktno ili indirektno pomoću vodene pare.
Sam proces dolignifikacije do danas nije u potpunosti razjašnjen budući da je nedovoljno
poznata konstitucija lignina, pa razni autori imaju I razlicita misljenja.
Kako je natrijum-hidroksid skup kao rastvarač, to se po ovom postupku obavezno vrši
regeneracija lužine nakon kuhanja. Kod sulfatnog postupka regeneracija se obavlja tako da se
5
