Как и для чего применяют варку древесины. Сгибание древесины для производства необходимых элементов. Столярные работы древесина

Нагрев воды до температуры кипения осуществляется при помощи парового или электрического змеевика, расположенного на дне установки.

    Варка - сульфатная целлюлоза

    Варка сульфатной целлюлозы в отличие от варии сульфитной менее продолжительна и производится в течение 3 - 4 ч при конечной температуре 165 - 175 С и давлении 7 - 9 ат. Варка древесины
    Варка сульфатной целлюлозы легко поддается управлению, что позволяет получать целлюлозу с различными свойствами, облегчающими изготовление из нгг злециальных промышленных сортов электроизоляционных бумаг и картонов. В сульфатном способе производства целлюлозы химикаты, затрачиваемые для варки древесины, полностью возвращаются путем регенерации их и для приготовления варочных щелоков требуется лишь добавление некоторых количеств свежих химикатов для пополнения потерь, неизбежных в промышленном производстве. Сульфатный способ позволяет использовать почти полностью все органические вещества древесины, остающиеся в щелоках после отделения целлюлозных волокон, при этом выделяются скипидар, метиловый спирт, талловое масло, а остающееся органическое вещество с большой эффективностью используется в виде топлива для паровых котлов, причем обеспечивается получение тара в количестве, требующемся для производственных процессов. [2]

    При варке сульфатной целлюлозы образующийся черный щелок упаривают и сжигают в специальных содорегенерационных котлах с регенерацией химикатов ( идущих на приготовление варочной кислоты) и выработкой пара.

    Так как варка сульфатной целлюлозы в основном проводится в аппаратах непрерывного действия, в условиях интенсификации процессов размер щепы установлен следующим: длина 15 - 25 мм, толщина не более 5 мм. Для варки используется древесина любых хвойных и лиственных пород, но наибольшее применение имеет древесина сосны. При хранении щепы в кучах возникают нежелательные явления: биологическое разрушение и потери древесины, снижение выхода побочных продуктов - скипидара в 5 - 6 раз, сырого сульфатного мыла в 2 раза. При варке лежалой щепы получается более темная целлюлоза. Поэтому принято считать, что максимально допустимым сроком хранения щепы из лиственных пород является 2 мес, из хвойных - 3 мес. [4]

    Существует непрерывный способ варки сульфатной целлюлозы, предложенный проф. Этот способ позволяет повысить скорость варки в несколько раз.

    Ректификация получаемого при варке сульфатной целлюлозы скипидара производится с целью очистки его от дурнопахнущих метил-сернистых соединений и получения товарного очищенного скипидара или его фракций: пинена и карена.

    Количество сернистых веществ, образующихся в процессе варки сульфатной целлюлозы, не является строго, постоянным и зависит от сульфидное варочного щелока, степени провара древесины, содержания меток-силов в лигнине, которое определяется природой последнего.

    Пен, М. Г. Малина и др. Опыт изучения варки сульфатной целлюлозы с применением статистических методов планирования эксперимента.

    Хлорирование применяется также для дезодорации сточных вод, образующихся при варке сульфатной целлюлозы и при выпаривании черного щелока на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности.

    Хлорирование применяется также для дезо дорации сточных вод, образующихся при варке сульфатной целлюлозы и при выпаривании черного щелока на целлюлозно-бумажных комбинатах.

    В исследованном диапазоне концентраций наиболее сильное влияние на скорость коррозии стали I0XI8H9T при варке сульфатной целлюлозы оказывают хлорид-ионы, способные вызывать питтин-говую коррозию. Схема установки для упаривания стоков химводоочистки ТЭЦ.     Схема установки для упаривания стоков химводоочистки ТЭЦ.

    Сложный комплекс целлюлозно-бумажного производства включает регенерацию ценных химикатов из черных щелоков, получающихся после варки сульфатной целлюлозы. 

    Химия древесины и целлюлозы

    Некоторые исследования показывают, что во время сульфитной варки такие полисахариды, как арабиногалактан, пектиновые вещества, гидролизуются полностью. От галактоглю-команнана отщепляется галактоза. 4-Метилглюкуроноараби-ноксилан теряет единицы арабинофуранозы и превращается в 4-метилглюкуроноксилан. При дальнейшем гидролитическом расщеплении глюкуроноксилан и глюкоманнан превращаются в молекулы с меньшей длиной цепей и растворяются в щелоке.Изогнуть древесину
    Замечено, что при обработке нейтральными или слабощелочными, растворами сульфита глюкоманнан в хвойной древесине и кси-лан в лиственной теряют ацетильные труппы. Деацетилировак-ные полисахариды в результате рекристаллизации и адсорбции на целлюлозе удерживаются в ней и увеличивают выход технической целлюлозы.

    Такое явление называют стабилизацией гемицеллюлоз. Следовательно, для увеличения выхода целлюлозы за счет сохранения гемицеллюлоз первую ступень варки рекомендуется проводить в нейтральной или слабощелочной среде, чтобы предохранить гемицеллюлозы от дальнейшего гидролиза во второй ступени варки. Наоборот, при получении целлюлозы для химической переработки для усиления гидролиза гемицеллюлоз рекомендуется повышать кислотность варочной кислоты, температуру и продолжительность варки.

    ПОБОЧНЫЕ РЕАКЦИИ ПРИ СУЛЬФИТНОЙ ВАРКЕ

    При сульфитной варке сера расходуется не только на сульфирование лигнина. Значительная часть сернистой кислоты разлагается или связывается с продуктами разложения лигнина и углеводов. т При разложении сернистой кислоты происходит реакция диспропорционирования с образованием тиосульфата и сульфата. Тиосульфат автокатализирует дальнейшее разложение сернистой кислоты. Присутствие органических соединений усложняет механизм разложения. Например, сахара восстанавливают бисульфит в тиосульфат, превращаясь при этом в аль-доновые кислоты: О R —->-R— соон. Предполагают, что тиосульфат может вступать во взаимодействие с лигнином, поэтому в щелоке тиосульфат не накапливается. Терпены превращаются в п-цимол н3с—сн—сн3 Окисление Сахаров усиливается с повышением концентрации основания, увеличивающего концентрацию ионов бисульфита. Поэтому при варке с бисульфитом из-за разложения щелока нельзя достичь такай же степени делигнификации, как при кислой сульфитной варке.

    ХИМИЯ ЩЕЛОЧНОЙ ВАРКИ Различают

    Два основных способа щелочной варки: натронный и сульфатный. Сульфатный способ получил в настоящее время наиболее широкое применение как эффективный и экономичный способ делигнификации древесины практически всех пород и в том числе отходов лесопиления. Натронный варочный процесс имеет ограниченное применение, в основном при получении целлюлозы из лиственной древесины. При щелочных способах варки древесину в виде щепы обрабатывают варочным раствором (варочным щелоком) при температуре 170—175° С.

    В случае натронной варки варочным реагентом является едкий натр NaOH. При регенерации щелоков потерю NaOH восполняют добавкой соды NasCO^ с последующей каустизацией: Na,COa + Ca (OH)2-*-2NaOH + CaCOa. При сульфатной варке (крафт-процесс) варочными реагентами являются едкий натр NaOH и сульфид натрия Na2S. 229

    Способ получил название сульфатного (а получающаяся целлюлоза— сульфатной целлюлозы), так как при регенерации для восполнения потерь щелочи добавляют сульфат натрия NajSCv который при сжигании упаренного отработанного щелока под действием углерода органических веществ восстанавливается в1 сульфид натрия Na2S: Na2S04 + 2С->- Na,S + 2СОа

    С целью улучшения технологии сульфатного процесса, повышения выхода и качества получаемой целлюлозы предложены различные модификации этого процесса: варка с пред-гидролизом, варка с растворами сульфида и полисульфидов натрия, ступенчатая варка и др. В последнее время большое внимание уделяется щелочным варочным процессам с использованием восстановителей и окислителей. Как уже указывалось, варочными реагентами при сульфатной варке являются едкий натр NaOH и сульфид натрия NasS. В варочном щелоке едкий натр, будучи сильным электролитом, диссоциирует на ионы натрия и гидроксила: NaOH J±Na+-f-OH-.

    Сернистый натрий диссоциирует на ноны натрия и сульфида Na1SjtJ2Na+ + SJи частично гидролизуется по уравнениям: Na,S + Н.0 ;± NaOH + NaSH; NaSH + Н,0 NaOH + H.S,. Равновесие этих реакций зависит от рН варочных щелоков. При высоком рН сернистый натрий гидролизуется практически только до гидросульфида.

    В процессе варки щелочность раствора меняется и поэтому меняется и состояние равновесия. В начале варки при высоком рН в варочном щелоке преобладают ионы сульфида, которые постепенно с уменьшением рН превращаются в ионы гидросульфида. Таким образом, в натронном варочном щелоке активными ионами являются ионы ОН- а в сульфатном варочном щелоке — ионы ОН-, S2" и SH-. Принципиальной разницы в растворяющем действии на лигнин варочных щелоков натронного и сульфатного нет.

    Столярные работы

    Сгибание древесиныПри изготовлении столярных изделий нередко требуются криволинейные элементы. Их можно получить путем выпиливания, однако часто этот метод оказывается неприемлемым по соображениям экономии материала и из-за прочностных характеристик элемента. В этом случае применяют сгибание прямолинейных заготовок в криволинейные заданной формы.

    Древесина обретает способность к изгибанию после термической обработки или распаривания. Заготовки, предназначенные для изгибания, следует изготавливать из досок, распиленных вдоль волокон, но не свилеватых, поскольку в местах, где волокна будут перерезаны, при пилении заготовка треснет.

    Под действием влаги и температуры на протяжении 2—3 ч древесина значительно размягчается, что позволяет сравнительно легко ее сгибать. Небольшие заготовки распаривают в кипящей воде, большие же помещают в ящик, в который с помощью трубы направляют поток пара. В случае, когда заготовка сделана из свежесрубленной древесины, ее достаточно хорошо разогреть в закрытой печи или просто над открытым огнем, но ни в коем случае не пересушить и не допустить локального обугливания. https://

    С этой целью заготовку периодически смачивают водой.
    При сгибании необходимо один конец заготовки хорошо закрепить, а к тому, что сгибается, приложить усилие. Если нужно согнуть заготовку значительной длины и сложной конфигурации, то применяют шаблон, а внешние части заготовки, подлежащие изгибу, тщательно связывают со стальной полосой толщиной 3—4 мм, которая будет сгибаться одновременно с заготовкой, препятствуя ее растрескиванию. После сгибания изделие вместе со стальной полосой качественно закрепляют до полного высыхания.

    Гнутье фанерыИзделия из бамбука легко согнуть, разогрев их над открытым пламенем. После сгибания их необходимо выдержать под нагрузкой до полного охлаждения. Фанеру хорошо смачивают водой, прогревают с обеих сторон горячим утюгом, после чего сгибают. Если сгибание производится с применением шаблона, то целесообразно утюгом прогревать внешнюю (выгнутую) часть листа в процессе сгибания. Гнуть фанеру лучше вдоль внешних слоев.

    При необходимости согнуть заготовку из достаточно твердой древесины ее пластичность можно повысить предварительным вымачиванием в аммиачной воде на протяжении 2—3 ч.

    Производство хлопковой целлюлозы

    Одним из главных способов химической переработки древесины есть получение древесного, целлюлозного материала (древесной целлюлозы) по сульфитному, сульфатному и натронному способу. https://

    Производство древесного целлюлозного материала для получения ацетатов, несмотря на более жесткие требования к этому материалу включает те же стадии технологического процесса, какие существуют для производства вискозной целлюлозы. Условия проведения отдельных стадий отличаются от получения вискозного целлюлозного материала. https://

    Для производства древесного целлюлозного материала для синтеза ацетатов исходную древесину перерабатывают с использованием следующих операций:

    1) окорка древесного баланса,

    2) получение древесной щепы 3x4 см,

    3) варка щепы с кислыми, щелочными, нейтральными варочными растворами, Варка древесины

    4) сортировка целлюлозного материала,

    5) отбелка и облагораживание целлюлозного материала,

    б) сортировка и сушка целлюлозного материала.

    Для производства древесного целлюлозного материала для ацетилирования используют лиственную (тополь, осина и др.) и хвойную (сосна, ель, лиственница) балансовую древесину высокого качества. Для производства ацетатного древесного целлюлозного материала производится также специальное выращивание пород деревьев.

    Древесину для производства ацетатной целлюлозы окоряют в барабанных или ножевых корообдирках. С баланса удаляется кора и луб, которые при варке не провариваются и в дальнейшем засоряют готовый целлюлозный материал. Окоренный баланс рубят в многоножевых рубильных машинах, при этом большое внимание уделяется однородности шипы по фракционному составу.

    Наличие крупной и мелкой щепы не позволяет при последующей варке получить равномерно проваренную однородную целлюлозную массу Подготовленную древесную щепу подвергают химической обработке варочным раствором при повышенных температурах и давлении. В настоящее время имеется очень большое разнообразие режимов варки древесины. Наряду с наиболее распространенными способами варки; сульфитным и сульфатным, широко применяются комбинированные, многоступенчатые способы варки целлюлозы.

    В последние годы в связи с огромной актуальностью вопроса защиты природной среды за счет максимального использования оборотных вод, резкого сокращения количества сбрасываемых сточных вод и снижения их токсичности одним из перспективных способов производства древесного целлюлозного материала является способ, не связанный с использованием хлора и серы содержащих соединений становится азотнокислый процесс варки древесины, основанный на обработке растительного сырья разбавленной азотной кислотой с последующим растворением продуктов взаимодействия в щелочной среде (36). При обработке древесины слабой азотной кислотой происходит нитрование и окисление лигнина, сопровождающееся его деструкцией и растворением на стадии щелочной экстракции.

    Основными технологическими преимуществами азотнокислой варки являются: быстрота, умеренная температура и отсутствие повышенного давления. Низкая температура варки и щелочной экстракции (80-100°С) способствует уменьшению расхода энергетики. Проведение варки при атмосферном давлении позволяет упростить варочное оборудование.

    Самое главное и существенное преимущество азотнокислой варки заключается в легкости осуществления замкнутости схемы водооборота, проведения варочною процесса и парогазовой фазе. Все это существенно может снизить загрязнение окружающей среды промышленными стоками по сравнению с существующими технологическими процессами производства сульфитной и сульфатной целлюлозы.

    Мягкие условия обработки и избирательное действие азотной кислоты по отношению к компонентам древесины позволяют получить менее деструктированную целлюлозу по сравнению с целлюлозой, получаемой сульфитным, сульфатным и кислородно-щелочным способом варки. Полученный целлюлозный материал отличается малым содержанием остаточного лигнина, смол и жиров. Высокая степень полимеризации древесного целлюлозного материала свидетельствует о незначительной деструкции целлюлозы в процессе варки.

    Ввиду низкого содержания остаточного лигнина, получаемая целлюлоза легко отбеливается при малом расходе отбеливающих реагентов и достигается устойчивая и высокая белизна. Азотно-кислая варка, помимо целлюлозы, позволяет получить ряд ценных побочных продуктов, которые могут быть подвергнуты биохимической переработке с получением кормовых дрожжей. Отработанный щелок может быть использован в качестве эффективного удобрения.

    Варка древесины лиственных пород требует по сравнению с хвойной древесиной меньшего расхода азотной кислоты из-за низкого содержания лигнина лиственной древесины по отношению к азотной кислоте. Около 30-45% израсходованного количества азотной кислоты может быть регенерировано и возвращено на варку окислением образующихся в процессе варки окислов азота и абсорбцией их водой. Кроме азотной кислоты могут использоваться различные добавки для ускорения процесса и т.д.

    Цель варки древесиныВарка древесины применяется в тех случаях, когда гнутье производят не по всей длине, а только на одном или на обоих концах заготовки.

    Варка заготовок производится в питьевой воде в вертикальных металлических или деревянных котлах.

    Установки для варки должны быть изготовлены из коррозиеустойчивого материала.

    Нагрев воды до температуры кипения осуществляется при помощи парового или электрического змеевика, расположенного на дне установки.

    Глубина погружаемой в воду части заготовки при варке определяется размером загибаемой части.

    Варка древесины сгибаниеПродолжительность варки  зависит от породы, толщины и начальной влажности провариваемой древесины.

    Влажность древесины заготовок, поступающих для гнутья после пропарки или варки, должна быть не ниже 25-30%.

    Основными показателями при гнутье древесины являются h – толщина загибаемого материала и r-радиус загиба.

    При h/r < 1/20 загиб осуществляется легко, без специальных предохранительных приспособлений.

    При толщине до 20 – 30 мм гнуть древесину можно вручную.

    При h/r > 1/20 возможны разрывы волокон на выпуклой поверхности изгибаемой заготовки. Поэтому необходимо применять охватывающую тонкую шину (рис. 390).

    При хорошей варке радиус кривизны для вязких пород (ясень, вяз) может быть равен 3-4 толщинам материала.

    Шаблоны должны обеспечивать заданный контур изделия и позволять при сушке циркулирующему воздуху равномерно омывать возможно большую часть поверхности заготовки. По способу закрепления заготовки при загибе шаблоны разделяются на клиновые, винтовые, пневматические.

    Похожие товары

    Изображение
    Что подразумевает собой отбеливание древесины? Способы и средства отбеливания древесины.
    Отбеливание древесины широко применяется, когда нужно смягчить природный тон дерева, убрать нежелательные пятна, придать древесине привлекательный вид. Существует несколько способов отбеливания.
    Отзывы :0шт.
    Особенности горения древесины. Какая энергия получается при горении дерева?
    Горение древесины. Являясь материалом органического происхождения, дерево подвержено разрушительному воздействию высоких температур: при поступлении воздуха оно сгорает, образуя углекислый газ и водяные пары, при отсутствии кислорода дерево разрушается, превращаясь в древесный уголь и выделяя при этом горючие газы.
    Отзывы :0шт.
    Разрезы древесины. Структура древесины. Особенности и строения древесины
    Радиальный разрез - это продольный разрез, проходящий через сердцевину ствола по радикальному направлению вдоль волокон древесины и перпендикулярно касательной к годичному слою древесины в точке касания, годовые кольца создают полосчатый рисунок.
    Отзывы :0шт.
    Расчет оцилиндрованного бревна. Какую выбрать древесину при строительстве дом?
    Расчет оцилиндрованного бревна производят после составления проекта дома или другого сооружения. Для того чтобы вы не купили лишние материалы вам необходимо произвести очень точный расчет. Для правильного расчета также нужно знать диаметр оцилиндрованного бревна, ширину паза, высоту бревна без паза и длину бревна. Постройку деревянных домов производят уже много веков, так как этот материал очень...
    Отзывы :0шт.
    Как отличить породы древесины - рассмотрим основные породы древесины, которые используются в строительстве.
    По листьям, хвое, коре, стволу, веткам, почкам, цветам и плодам довольно просто определить породу растущего дерева. Но чаще всего в руки мастера попадает древесина в виде окоренных кряжей, брусков, досок и других пиломатериалов. Как же в таких случаях определить, к какой породе относится древесина?
    Отзывы :0шт.