AGRIS - 

2017

Осовская

Reduce the consumption of chlorine dioxide in the bleaching of pulp is one of the main problems of technology of production of bleached pulp at Russian enterprises. We have developed a modified method of bleaching of sulphate hardwood pulp with a degree of ozonization. The new in work is the identification of the mechanism of ozonation on the structure of cellulose at different stages of the pulp bleaching. To assess structural changes of cellulose in the process of bleaching was used technique  for IR spectroscopy. To characterize the hydrophilic properties of the cellulose used a calorimetric method and the method equilibrium sorption.Shown an advantage of using both chlorine dioxide and ozone in the bleaching of sulphate hardwood pulp. The obtained results of physical and chemical research associated with physico-mechanical properties of bleached and unbleached cellulose at different stages of bleaching. Shows the effect of ozonation on the mechanism of interaction of cellulose with bleaching agents. Effective delignification in the joint use of ozone and chlorine dioxide, can reduce the cost of bleaching chemicals. The brightness level corresponds to the world standards. and the content of organochlorine compounds (AOH) decreased by 30%. Reduce the consumption of chlorine dioxide helps to reduce contamination of waste water, reducing the content of organochlorine compounds (AOH). | Снижение расхода диоксида хлора при отбелке целлюлозы является одной из основных проблем технологии получения беленой целлюлозы на российских предприятиях. Разработан модифицированный способ отбелки сульфатной лиственной целлюлозы со ступенью озонирования. Новым в работе является выявление механизма озонирования на структуру целлюлозы на различных ступенях отбелки целлюлозы. Для оценки структурных изменений целлюлозы в процессе отбелки был применен метод ИК-Фурье спектроскопии. Для характеристики гидрофильных свойств целлюлозы применили калориметрический метод и метод равновесной сорбции. Показано преимущество совместного использования диоксида хлора и озона при отбелке сульфатной целлюлозы лиственных пород древесины. Полученные результаты физико-химических исследований сопоставлены с физико-механическими параметрами беленой и небеленой целлюлоз на различных ступенях отбелки. Показано влияние озонирования на механизм взаимодействия целлюлозы с отбеливающими реагентами. Эффективная делигнификация при совместном использовании озона и диоксида хлора, позволяет сократить расходы на отбеливающие реагенты. При этом уровень белизны соответствует мировым стандартам. Снижение расхода диоксида хлора способствует уменьшению загрязненности сточных вод, снижая содержание хлорорганических соединений (АОХ).

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2017

Осовская

The influence heat treatment and processing by moisture on the hydrophilic properties of cellulose fibers. The possibility of using this treatment to restore the capillary-porous structure of cellulose, which had been lost during drying of pulp folder. Revealed peculiarities of the structure of cellulose when exposed of water vapor of high parameters of state. In the basis of understanding what is happening in this effect are the experimental data obtained by calorimetry and sorption. For the first time on the basis of experimental data the calculated thermodynamic functions of hydration of water by cellulose, subjected to hydrothermal effects in a wide range of humidity and temperature. On the basis of experimental data the calculated thermodynamic functions of sorption of water by cellulose obtained in the optimal regime of heat, processing by moisture (438 K, 4 min). These terms of processing indicate an increased content of active sites available for interaction with water. Prolonged exposure reduces hydrophilic properties of the treated pulp as a result of the process of secondary crystallization, which is typical for polymers in highly elastic condition. Consequently, in conditions of constant temperature and humidity can occur as the increase of hydrophilic properties of cellulose and hydrophobicity of the polymer depending on the conditions of hydrothermal influences. | Исследовано влияние термо-, влагообработки на гидрофильные свойства целлюлозных волокон. Показана возможность использования данной обработки для восстановления капиллярно-пористой структуры целлюлозы, утраченной ею при сушке целлюлозной папки. Выявлены особенности структуры целлюлозы при воздействии водяным паром высоких параметров состояния. В основе понимания происходящих при данном воздействии явлений лежат экспериментальные данные, полученные методами калориметрии и сорбции. Впервые на основании экспериментальных данных рассчитаны термодинамические функции гидратации воды целлюлозой, подвергнутой гидротермическим воздействиям в широком диапазоне влажности и температур. На основании экспериментальных данных рассчитаны термодинамические функции сорбции воды целлюлозой, полученной в оптимальном режиме термо-, влагообработки (438 К, 4 мин). Данные условия обработки указывают на увеличение содержания активных центров, доступных к взаимодействию с водой. При длительном воздействии гидрофильные свойства обработанной целлюлозы снижаются вследствие протекания процесса вторичной кристаллизации, который типичен для полимеров в высокоэластичном состоянии. Следовательно, в условиях постоянной температуры и влажности может происходить как увеличение гидрофильных свойств целлюлозы, так и гидрофобизация полимера в зависимости от условий гидротермических воздействий.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2017

Осовская

The influence heat treatment and processing by moisture on the hydrophilic properties of cellulose fibers. The possibility of using this treatment to restore the capillary-porous structure of cellulose, which had been lost during drying of pulp folder. Revealed peculiarities of the structure of cellulose when exposed of water vapor of high parameters of state. In the basis of understanding what is happening in this effect are the experimental data obtained by calorimetry and sorption. For the first time on the basis of experimental data the calculated thermodynamic functions of hydration of water by cellulose, subjected to hydrothermal effects in a wide range of humidity and temperature. On the basis of experimental data the calculated thermodynamic functions of sorption of water by cellulose obtained in the optimal regime of heat, processing by moisture (438 K, 4 min). These terms of processing indicate an increased content of active sites available for interaction with water. Prolonged exposure reduces hydrophilic properties of the treated pulp as a result of the process of secondary crystallization, which is typical for polymers in highly elastic condition. Consequently, in conditions of constant temperature and humidity can occur as the increase of hydrophilic properties of cellulose and hydrophobicity of the polymer depending on the conditions of hydrothermal influences. | Исследовано влияние термо-, влагообработки на гидрофильные свойства целлюлозных волокон. Показана возможность использования данной обработки для восстановления капиллярно-пористой структуры целлюлозы, утраченной ею при сушке целлюлозной папки. Выявлены особенности структуры целлюлозы при воздействии водяным паром высоких параметров состояния. В основе понимания происходящих при данном воздействии явлений лежат экспериментальные данные, полученные методами калориметрии и сорбции. Впервые на основании экспериментальных данных рассчитаны термодинамические функции гидратации воды целлюлозой, подвергнутой гидротермическим воздействиям в широком диапазоне влажности и температур. На основании экспериментальных данных рассчитаны термодинамические функции сорбции воды целлюлозой, полученной в оптимальном режиме термо-, влагообработки (438 К, 4 мин). Данные условия обработки указывают на увеличение содержания активных центров, доступных к взаимодействию с водой. При длительном воздействии гидрофильные свойства обработанной целлюлозы снижаются вследствие протекания процесса вторичной кристаллизации, который типичен для полимеров в высокоэластичном состоянии. Следовательно, в условиях постоянной температуры и влажности может происходить как увеличение гидрофильных свойств целлюлозы, так и гидрофобизация полимера в зависимости от условий гидротермических воздействий.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2016

Ioelovich

В данной работе были проанализированы различные методы расчета высшей (Q) и низшей (q) теплоты сгорания для биополимеров растений (лигнин, целлюлоза, гемицеллюлозы, крахмал, пектин, белки) и некоторых других компонентов биомассы (смоляные кислоты, липиды и др.). Результаты исследований показали, что расчеты с использованием Еq-параметра (т.е. энергии сгорания, приходящейся на 1 г О2) дают отклонение от экспериментальных значений около 4% для Q и более чем 7% для q. В случае расчетов, основанных на вкладе структурных групп полимеров, отклонение составляет в среднем 3%. Самое низкое отклонение от экспериментальных данных, около 0,5% для Q и менее 1% для q, было получено с использованием усовершенствованного способа расчета, который основан на определении элементного состава биополимеров и других компонентов биомассы. Расчеты теплот сгорания для образцов биомассы с помощью предлагаемого усовершенствованного метода были очень близки к экспериментальным значениям теплотворной способности. Было установлено, что наиболее предпочтительным способом утилизации отходов является сжигание гранул, состоящих из отходов растительной биомассы и полиолефинов, поскольку такой способ сжигания обеспечивает более высокую теплотворную способность и повышенную плотность тепловой энергии, чем отдельное сжигание лишь биомассы, и сопровождается меньшим количеством углекислого газа по сравнению с отдельным сжиганием лишь отходов полиолефинов. | In this paper, various methods for calculating the higher (Q) and lower (q) calorific values for plant biopolymers (lignin, cellulose, hemicellulose, starch, pectin, proteins) and some other components of biomass (resin acids, lipids, ). The results of the studies showed that calculations using the Eq parameter (i.e., the combustion energy per 1 g of O2) give a deviation from the experimental values of about 4% for Q and more than 7% for q. In the case of calculations based on the contribution of structural groups of polymers, the deviation is on average 3%. The lowest deviation from the experimental data, about 0,5% for Q and less than 1% for q, was obtained using an improved calculation method that is based on determining the elemental composition of biopolymers and other biomass components. Calculations of the calorific values for biomass samples using the proposed improved method were very close to the experimental values of the calorific value. It has been found that the most preferred method of waste disposal is the burning of pellets, their waste plant biomass and polyolefins, since this combustion method provides more high calorific value and increased thermal energy density than a single combustion of only biomass and is accompanied by a smaller amount Carbon dioxide in comparison with the separate burning of only waste polyolefins.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2016

Ioelovich

In this paper, various methods for calculating the higher (Q) and lower (q) calorific values for plant biopolymers (lignin, cellulose, hemicellulose, starch, pectin, proteins) and some other components of biomass (resin acids, lipids, ). The results of the studies showed that calculations using the Eq parameter (i.e., the combustion energy per 1 g of O2) give a deviation from the experimental values of about 4% for Q and more than 7% for q. In the case of calculations based on the contribution of structural groups of polymers, the deviation is on average 3%. The lowest deviation from the experimental data, about 0,5% for Q and less than 1% for q, was obtained using an improved calculation method that is based on determining the elemental composition of biopolymers and other biomass components. Calculations of the calorific values for biomass samples using the proposed improved method were very close to the experimental values of the calorific value. It has been found that the most preferred method of waste disposal is the burning of pellets, their waste plant biomass and polyolefins, since this combustion method provides more high calorific value and increased thermal energy density than a single combustion of only biomass and is accompanied by a smaller amount Carbon dioxide in comparison with the separate burning of only waste polyolefins. | В данной работе были проанализированы различные методы расчета высшей (Q) и низшей (q) теплоты сгорания для биополимеров растений (лигнин, целлюлоза, гемицеллюлозы, крахмал, пектин, белки) и некоторых других компонентов биомассы (смоляные кислоты, липиды и др.). Результаты исследований показали, что расчеты с использованием Еq-параметра (т.е. энергии сгорания, приходящейся на 1 г О2) дают отклонение от экспериментальных значений около 4% для Q и более чем 7% для q. В случае расчетов, основанных на вкладе структурных групп полимеров, отклонение составляет в среднем 3%. Самое низкое отклонение от экспериментальных данных, около 0,5% для Q и менее 1% для q, было получено с использованием усовершенствованного способа расчета, который основан на определении элементного состава биополимеров и других компонентов биомассы. Расчеты теплот сгорания для образцов биомассы с помощью предлагаемого усовершенствованного метода были очень близки к экспериментальным значениям теплотворной способности. Было установлено, что наиболее предпочтительным способом утилизации отходов является сжигание гранул, состоящих из отходов растительной биомассы и полиолефинов, поскольку такой способ сжигания обеспечивает более высокую теплотворную способность и повышенную плотность тепловой энергии, чем отдельное сжигание лишь биомассы, и сопровождается меньшим количеством углекислого газа по сравнению с отдельным сжиганием лишь отходов полиолефинов.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation