Естественные и точные науки Вестник БНТУ, № 3, 2011 41 УДК 676.1.022 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕЖИМЫ ПЕРЕРАБОТКИ РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА УПАКОВКИ Доктора техн. наук КАРПУНИН И. И., КУЗЬМИЧ В. В., БАЛАБАНОВА Т. Ф. Белорусский национальный технический университет В целлюлозно-бумажном производстве в ос- новном используются три способа химической переработки различного целлюлозосодержаще- го сырья: натронный, сульфатный и сульфит- ный, каждый из которых имеет свои преимуще- ства и недостатки. Цель проводимых исследо- ваний – установить влияние технологических режимов и различных видов варок разного растительного сырья на качество волокнисто- го полуфабриката, используемого для произ- водства упаковки. Одно из требований, кото- рое должна предъявлять упаковочная отрасль к сырью, – повышение содержания альфа-цел- люлозы. В производстве сульфитной целлюлозы в настоящее время с целью повышения количе- ства в ней альфа-целлюлозы следует главным образом использовать горячее облагоражива- ние с разработкой технологических режимов. При этом важно заметить, что горячее облагоражи- вание целлюлозы, полученной сульфатным способом, не приводит к должному результату. В обычной сульфатной целлюлозе по сравне- нию с сульфитной содержание гемицеллюлоз и пентозанов более высокое. В сульфатной целлюлозе количество гемицеллюлоз, стойких к действию щелочи, больше, т. е. таких, кото- рые удаляются лишь концентрированными рас- творами щелочи (едким натром) или не подда- ются удалению без разрушения самой клетчат- ки (целлюлозы). Это объясняется тем, что при сульфатной варке растительного сырья отсутствует его кислотный гидролиз, тогда как при сульфитной (под действием кислотного раствора) происхо- дит гидролиз древесины и растворяются легко- гидролизуемые гемицеллюлозы. В результате происходят частичное расщепление цепей ге- мицеллюлоз, остающихся нерастворенными в процессе варки, а также ослабление или раз- рушение связи с лигнином и целлюлозой рас- тительного сырья, что способствует удалению этих гемицеллюлоз при последующем щелоч- ном горячем облагораживании. К гемицеллюлозам относят как полимерные ангидриды пентоз и гексоз, так и полисахариды с карбоксильными группами, называемыми по- лиуронидами [1]. Из литературных источников [1] также известно, что гемицеллюлозы, вхо- дящие в состав сульфатной целлюлозы, равно- мерно распределены по всей толщине клеточ- ных стенок, а в волокнах сульфитной целю- лозы основное количество гемицеллюлоз со- средоточено в периферийных слоях клеточных стенок и поэтому значительно более доступно действию разбавленных растворов щелочи, чем компоненты сульфатной целлюлозы. Свобод- ная от гемицеллюлоз целлюлоза теряет способ- ность к гидратации, следовательно, она должна содержать их незначительное количество, так как не получается достаточно прочного листа. Проведенные исследования показали, что для обеспечения достаточно прочной целлюлозы для получения упаковки необходимо, чтобы в ней содержалось 2–3 % гемицеллюлоз, кото- рые более прочно связаны с целлюлозой (табл. 1). Таблица 1 Физико-механические показатели целлюлозы в зависимости от содержания в ней гемицеллюлоз Содержание гемицеллю- лоз в целлю- лозе, % Раз- мол, ШР° Разрыв- ная дли- на, м Число двойных переги- бов Сопротивление продав- лива- нию разди- ранию 9 60 7890 510 – – 5,8 60 7860 505 215 350 4,4 61 8010 580 290 370 3 60 8450 650 340 390 2 59 8370 640 350 390 Естественные и точные науки Вестник БНТУ, № 3, 2011 42 Не содер- жит 60 7240 495 190 300 При предварительном гидролизе раститель- ного сырья, например еловой древесины, часть содержащихся в ней гемицеллюлоз переходит в раствор. С учетом этого обстоятельства пред- почтение было отдано предгидролизу с исполь- зованием углекислого газа с целью смягчения разрушительных процессов углеводного ком- плекса в процессе. На основе полученных нами данных по со- держанию гемицеллюлоз в целлюлозе были разработаны режимы проведения сульфатных варок растительного сырья с предгидролизом с целью улучшения физико-механических пока- зателей получаемого целевого продукта – цел- люлозы, что представляет предмет изобре- тения. В Ы В О Д Проведенные нами исследования по водно- му предгидролизу растительного сырья показа- ли, что для получения высококачественной целлюлозы из растительного сырья необходи- мо, чтобы в ней содержалось не менее 2–3 % гемицеллюлоз, иначе ее качественные показа- тели значительно ухудшаются, что имеет опре- деленное значение для производства упаковки. При этом использование водного раствора уг- лекислого газа для предгидролиза растительно- го сырья способствует уменьшению разруше- ния углеводов целлюлозы. В результате возрас- тают качественные показатели получаемого целевого продукта – целлюлозы, используемой для производства упаковки. Л И Т Е Р А Т У Р А 1. Косая, Г. С. Производство сульфатной вискозной целлюлозы / Г. С. Косая. – М.: Лесная промышленность, 1966. – 181 с. 2. Непенин, Ю. Н. Производство сульфатной целлю- лозы. Технология целлюлозы / Ю. Н. Непенин. – М.: Лес- ная промышленность, 1990. – Т. 2. – 599 с. 3. Непенин, Н. Н. Очистка, сушка и отбелка целлюло- зы. Прочие способы производства целлюлозы / Н. Н. Не- пенин, Ю. Н. Непенин. – М.: Экология, 1994. – Т. 3. – 592 с. 4. Шарков, В. И. Химия гемицеллюлоз / В. И. Шар- ков, Н. И. Куйбина. – М.: Лесная промышленность, 1972. – 440 с. 5. Карпунин, И. И. Влияние стадий роста и погодных условий года на переработку и химический состав льна / И. И. Карпунин, П. П. Казакевич. – Минск: РУП «Научно- практический центр НАН Беларуси по механизации сель- ского хозяйства», 2007. – 76 с. Поступила 01.10.2010 УДК 620.130-179 УСТРОЙСТВА И СПОСОБЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ОБЪЕКТОВ ИЗ МАГНИТНЫХ И ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ МАТЕРИАЛОВ Инженеры ПАВЛЮЧЕНКО В. В., ДОРОШЕВИЧ Е. С. Белорусский национальный технический университет Распространение электромагнитного поля в электропроводящую среду рассмотрено в ряде теоретических работ [1, 2]. Изучению распро- странения импульсного магнитного поля и раз- работке способов и устройств неразрушающего контроля электрических и магнитных свойств материалов посвящен ряд экспериментальных работ [3, 4]. Однако все эти работы требуют своего дальнейшего развития с точки зрения повышения качества неразрушающего кон- троля. Целью работы является повышение точ- ности определения пространственно- временных распределений напряженности им- пульсного маг-нитного поля Н и точности не- разрушающего контроля физических свойств