10

Введение

Древесная (механическая) масса – волокнистый полуфабрикат сверхвысокого выхода (85-97%), получаемый путем истирания древесины на дефибрере или размоле щепы в дисковых мельницах.

Древесная масса является основным компонентом газетной бумаги и широко используется в композиции других видов бумаги для печати и в бумагах санитарно-бытового назначения.

Повышение содержания древесной (механической) массы в композиции бумаги для печати, в том числе и газетной, позволяет экономить не только дорогостоящую целлюлозу, но и улучшить печатные свойства бумаги.

В последние годы бурно развивается производство древесной массы из щепы в дисковых мельницах: термомеханической, химико-термомеханичес-кой, химико-механической и т.п. Считается, что в перспективе древесная масса из щепы полностью вытеснит дефибрерную древесную массу. Однако производство древесной массы из щепы связано с весьма высоким удельным расходом электроэнергии, и резкий рост стоимости энергии в последние годы может внести определенные коррективы в эти тенденции.

В балансе волокнистых полуфабрикатов, произведенных на предприятиях России, механическая масса составляет более 20 %.

1. Виды древесной массы

В настоящее время промышленное применение имеют следующие виды древесной массы (ДМ):

ДМ, получаемая из древесины в виде балансов:

ДДМ – дефибрерная, белая, получаемая путем истирания древесины на дефибрерах; бурая – путем дефибрирования предварительно пропаренной древесины (вырабатывается в небольших количествах);

ДДМД (ДМД) – дефибрерная древесная масса давления, получаемая путем дефибрирования древесины под давлением.

ДМ, получаемая из древесной щепы путем размола в дисковых мельницах (полуфабрикаты высокого выхода из щепы):

РММ (РДМ) – рафинерная механическая масса (рафинерная ДМ), получаемая путем размола при атмосферном давлении щепы после промывки (гидролитической обработки) без предварительной пропарки и обработки химикатами;

РДМД – рафинерная древесная масса давления, которая получается аналогично РММ (РДМ), только размол ведется при повышенном давлении;

ТММ – термомеханическая масса, получаемая из щепы после термогидролитической обработки при давлении 100-300 кПа и температуре 100-135ºС с последующим размолом в две ступени: на первой ступени – под давлением, на второй ступени – при повышенном или при атмосферном давлении;

ХТММ – химико-термомеханическая масса, получаемая путем совместной химической и термогидролитической обработки и размола щепы в две ступени под давлением;

ХММ – химико-механическая масса, получаемая при интенсивной обработке щепы химическими реагентами с последующей короткой по времени тепловой обработкой (варкой) и размолом под давлением в одну или в две ступени.

Последние 3 вида полуфабрикатов высокого выхода имеют целый ряд разновидностей в зависимости от условий размола, пропарки и пропитки щепы, вида применяемого химического реагента, расхода химикатов и других факторов.

2. Общие тенденции в развитии производства древесной массы

Основной задачей развития целлюлозно-бумажной промышленности остается рациональное, эффективное использование древесных ресурсов.

Этому требованию отвечает производство ДМ. На 1 т ДМ расходуется в 2-2,5 раза меньше древесины, чем на 1 т целлюлозы. Кроме того, производство ДМ меньше всего связано с загрязнением воздушной среды и водоемов.

В нашей стране большая часть ДМ в настоящее время получается дефибрированием балансовой древесины, и ДДМ применяется главным образом в композиции газетной бумаги. Из-за неудовлетворительных бумагообразующих свойств в композиции других печатных видов бумаги она имеет ограниченное применение и не может полностью заменить целлюлозу. Поэтому в последние годы большое внимание уделяется совершенствованию этого способа получения ДМ. Большие успехи достигнуты Финской фирмой “Тампелла”, разработавшей процесс дефибрирования под давлением. Разработанный способ широко внедрен в промышленность Финляндии, Германии, Австрии, США, Швеции и других стран. Основные преимущества способа перед обычным – высокие показатели механической прочности получаемой ДМ, возможность рекуперации тепла. Фирма “Тампелла” ведет работы по совершенствованию данного способа производства ДМ.

Считается более перспективной и интенсивно развивается технология производства древесной (механической) массы из щепы. Объясняется это расширением сырьевой базы целлюлозно-бумажной промышленности за счет использования щепы из нестандартной и короткомерной балансовой древесины, отходов лесопиления и деревообработки и древесины лиственных пород. Технологический процесс производства ДМ из щепы на современных дисковых мельницах более совершенен, обусловливает высокий уровень автоматизации и обеспечивает получение массы с лучшими показателями качества, что позволяет увеличивать ее количество в композиции бумаги взамен дорогостоящей целлюлозы.

В 2000 г. в мире произведено около 40 млн.т современных видов механической массы (исключая ДДМ, объем которой составляет около 15 млн.т в год). В ближайшие годы максимальное увеличение объема намечается в производстве ТММ и ХТММ. Работы по совершенствованию технологии этих способов производства механической массы продолжаются. Наиболее радикальные изменения технологии осуществляются в производстве ХТММ.

В настоящее время лидером в мировой целлюлозно-бумажной промышленности в области технологии и крупнейшим изготовителем оборудования для производства ТММ и ХТММ/ХММ является фирма “Sunds Defibrator AB”. В 15 странах мира эксплуатируются 85 ее установок производства ХММ-ХТММ общей производительностью 20 тыс.т в сутки. Фирма постоянно занимается улучшением технологии существующих видов механической массы, разработкой новых, еще более качественных полуфабрикатов высокого выхода. Разрабатывается новое, более современное оборудование, позволяющее снизить энергетические и сырьевые расходы на производство механической массы, увеличить объем используемой лиственной древесины.

Важное значение придается процессу отбелки механической массы, стабильности белизны полуфабрикатов высокого выхода, снижению стоимости процесса отбелки, что позволяет увеличить содержание этих полуфабрикатов в композиции высококачественных видов бумаги.

Мощности по производству механической массы из щепы в России составляют 462 тыс.т/год или примерно 25 % от общего объема производства механической массы. В нашей стране производят все современные виды механической массы, кроме ДМД.