Технологические особенности
Основные характеристики ЦБП, прямо влияющие на состояние окружающей природной среды, по данным [3], следующие:
- высокие потребности в древесном сырье — для получения 1 т целлюлозы необходимо до 6 м3 древесины;
- высокая энергоёмкость — 2000 кВт/ч для получения 1 т целлюлозы;
- повышенная потребность в воде — до 350 м3 воды для получения 1 т отбеленной целлюлозы.
Таким образом, для нормального функционирования ЦБП оптимальным местом для его размещения будет участок с развитой инфраструктурой, с легким доступом к энергетическим ресурсам, вблизи крупного водоема и, по возможности, — в местности, богатой лесными ресурсами.
При обработке измельченной древесины механическим и химическим воздействием добиваются ее делигнификации, то есть растворения клеток древесины и выделения чистой целлюлозы.
Наиболее распространены два основных метода получения целлюлозы— сульфатный и сульфитный методы.
Сульфатный способ позволяет получить целлюлозу не только из хвойных, но и из лиственных пород древесины. Иногда используют разновидности и комбинированные методы — бисульфитный, нейтрально-сульфитный, ступенчатые методы.
В экологическом отношении наиболее перспективны окислительные методы получения целлюлозы — кислородно-содовый или кислородно-щелочной. В этом случае не используются серосодержащие реагенты и образуется меньше опасных отходов.
При сульфатном методе производства целлюлозу варят в варочном растворе реагентов — так называемом белом щелоке. Варочный раствор состоит из едкого натра, сернистого натрия, карбоната и сульфата натрия. По окончании варки щелок имеет почти черный цвет, поэтому его называют черным щелоком. Варка происходит в котлах периодического действия в течение 5-8 часов.
Для сульфитного метода в качестве сырья используется хвойная щепа (еловая или пихтовая), которая проваривается в варочном растворе, содержащем бисульфит кальция, либо магния, натрия, аммония с большим избытком свободного сернистого ангидрида. Готовая варочная кислота содержит при кальциевом основании 3—4 % сернистого ангидрида, в том числе более половины в свободном виде. При натриевом или аммониевом основании содержание сернистого ангидрида достигает 8 % или более, в том числе свыше 3/4 в свободном виде. Удельная норма сульфитного щелока - 6,5- 8 м3 на 1 т полученной целлюлозы. [4].
Техническая небеленая целлюлоза используется для изготовления упаковочной и мешочной бумаги, тарного картона. Писчая и печатная бумага получается из среднежесткой и мягкой целлюлозы, обработанной отбеливающими реагентами (хлором, диоксидом хлора, гипохлоритом кальция, пероксидом водорода).
Финальный этап процесса – изготовление бумаги. Основной способ формирования бумажного полотна — из влажной бумажной массы с добавкой минеральных наполнителей, клея и окрашивающих пигментов. Сухой способ формирования бумаги, при котором волокна склеиваются воздушным потоком, используется редко, и только для специальных видов бумаги. Формирование бумажного полотна происходит на плоскосеточной бумагоделательной машине.
