satНАУКА и ТЕХНИКАScience & Technique2227-10312414-0392Belarusian National Technical University10.21122/2227-1031-2017-16-5-432-436sat-1062Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕMECHANICAL ENGINEERINGЩЕЛОЧНАЯ ВАРКА ДРЕВЕСИНЫ В ПРИСУТСТВИИ ХИНОНА И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА КАЧЕСТВО ЦЕЛЕВОГО ПРОДУКТА, ИСПОЛЬЗУЕМОГО ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА УПАКОВКИALKALINE WOOD PULPING WITH QUINONE PRESENCE AND ITS INFLUENCE ON QUALITY OF DESIRED PRODUCT USED FOR PACKING PRODUCTIONКарпунинИ. И.KarpuninI. I.

Доктор технических наук, профессор 

Адрес для переписки: Карпунин Иван Иванович – Белорусский национальный технический университет, ул. Я. Коласа, 14, 220013, г. Минск. Тел.: +375 17 293-96-48    oup@bntu.by

Address for correspondence: Karpunin Ivan I. – Belarusian National Technical University, 14 Ya. Kolasа str., 220013, Minsk, Republic of Belarus. Tel.: +375 17 293-96-48    oup@bntu.by

oup@bntu.byБелорусский национальный технический университетБеларусьBelarusian National Technical UniversityBelarus201705102017165432436Copyright © Карпунин И.И., 20172017Карпунин И.И.Karpunin I.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sat.bntu.by/jour/article/view/1062

Применение в виде добавки уже отработанного щелока в количестве 25 %, содержащего использованный хинон, показало, что качественные характеристики полученного целевого продукта почти не отличаются от продукта с использованием свежего хинона для варки растительного целлюлозосодержащего сырья. Поэтому процесс получения целевого продукта (целлюлозы или полуцеллюлозы) становится (на основе расчетов с учетом экологии) экономически выгодным. Анализируя результаты исследований по производству волокнистых полуфабрикатов из растительного сырья (древесины ели), можно отметить, что при щелочной (сульфатной и натронной) варке с введением хинона улучшаются качественные показатели целевого продукта. В ряде научных исследований отмечается положительное влияние добавок на процесс щелочной делигнификации растительного сырья. В результате целевой продукт становится качественнее: снижается содержание в нем лигнина, увеличивается выход целлюлозы и гемицеллюлоз, a-целлюлозы в целлюлозе, улучшаются его физико-механические показатели. Все это способствует более высокому качеству изготовляемой упаковки. При этом полностью исключается образование вредных, содержащих серу соединений.

 

Application of waste liquor at a rate of 25% that contains the used quinone and is applied as an additive has shown that qualitative characteristics of the obtained desired product do not differ from a product while using fresh quinone for pulping of cellulose-containing vegetable raw material. For this reason process of obtaining the desired product (cellulose or semicellulose) becomes economically cost-efficient on the basis of calculation and with due account of ecology. While analyzing investigation results pertaining to production of wood pulp from vegetable raw material (sprucewood) it is possible to point out the fact that qualitative characteristics of the desired product have been improved due to addition of quinone in the process of alkaline wood pulping (sulphate and sodic). A number of research publications have described a positive influence of additives on alkaline delignification of vegetable raw material. It subsequently improves the quality of the desired product: reduction of lignin content in the product; an output increase in cellulose and hemicellulose, α-cellulose in cellulose; upgrading of physical and mechanical indices. All the above-mentioned elements and components contribute to better quality of the manufactured packing products. In this case formation of hazardous sulfur-containing compounds is fully excluded.

щелочная варкахинонлигниндревесинарастительное сырьеделигнификацияalkaline pulpingquinoneligninwoodvegetable raw materialdelignificationReferencesКарпунин, И. И. Введение хинона при щелочной варке древесины и его влияние на качество целевого продукта / И. И. Карпунин // Журнал научных публикаций аспирантов и докторантов. 2014. № 3. С. 250–252.Karpunine I. I. (2014). Quinonation during alkaline wood pulping and its influence on quality of desired product. Zhurnal nauchnykh publikatsiy aspirantov i doktorantov [Journal of Research Publications of Post-Graduate and Post-Doctoral Students]. 2014. No 3. _ P.250–252.Способ получения целлюлозы и полуцеллюлозы: авт. свид. СССР 524877 / Н. С. Козлов, А. И. Скриган, А. М. Шишко, И. Н. Абранпальский, И. И Карпунин [и др.]; дата публ. 15.08.1976.Kozlov N. S., Skrigan A. I., Shishko A. M., Abranpalsky I. N., Karpunine I. I. et al. (1976). Method for obtaining cellulose and semichemical cellulose: USSR Inventors Certificate 524877. (in Russian).Verfahren zur Erhohung der Zellstoffausbeute: pat. 98549 (DDR) / B. Fiehn, D. Gunter. 1972Fiehn B., Gunter D. (1972). Verfahren zur Erhohung der Zellstoffausbeute: pat. 98549 (DDR) (in German).Bach, B. Neue Moglichkeiten zur Kohlehydratstabilisierung im Alkalischen Holsaufschluss / В. Bach, G. Fiehn // Zellstoff und Papier. – 1972. – Jg.21, H.1. – S. 3–8.Bach B., Fiehn G. (1972). Neue Moglichkeiten zur Kohlehydratstabilisierung im Alkalischen Holsaufschluss. Zellstoff und Papier, 21 (1), 3–8. (in German).Holton, H. H. Kraft pulping with anthraquinone, laboratory and full-scale mill trials / Н. Н Hotton, F. L Chapman. TAPPI. 1977. Vol. 60, No 11. Р.121–125.Holton H. H., Chapman F. L (1977). Kraft pulping with anthraquinone, laboratory and full-scale mill trials. TAPPI, 60 (11), 121–125.Holton, H. H. Аnthraquinone as Alkaline Pulping Additive / H. H. Hotton. Preprints of Annual Meeting of Canadian Pulp and Association. 1977. P. 107–112.Holton H. H. (1977). ?nthraquinone as Alkaline Pulping Additive. Preprints of Annual Meeting of Canadian Pulp and Association, 107–112.Holton, H. H. Soda Additive Softwood Pulping / H. H. Hotton // Pulp and Paper Mag. Canada. 1977. Vol. 78, No 10. P. 19–26.Holton H. H. (1977). Soda Additive Softwood Pulping. Pulp and Paper Mag. Canada, 78 (10), 19–26.Delignification of the Lignocellulosic Material with an Alkaline Pulping Liquor in the Presence of Cyclic Keto Compound: pat. USA No 4012280 / H. H. Holton; 15.03.1977.Holton H. H. (1977). Delignification of the Lignocellulosic Material with an Alkaline Pulping Liquor in the Presence of Cyclic Keto Compound: pat. USA No 4012280.Delignification of the Lignocellulosic Material with a Soda Pulping Liquor, Containing a Diels-Alder Adduct of Benzoquinone or Naphtoquinone in Admixture with a Nitroaromatic Compound: pat. USA No 4036680 / H. H. Holton, G. H. Segall; 19.07.1977.Holton H. H., Segall G. H. (1977). Delignification of the Lignocellulosic Material with a Soda Pulping Liquor, Containing a Diels-Alder Adduct of Benzoquinone or Naphtoquinone in Admixture with a Nitroaromatic Compound: pat. USA No 4036680 /.Delignification of the Lignocellulosic Material with a Soda Pulping LIquor, Containing a Diels-Alder Adduct of Benzquinone: pat. USA No 4036681 / H. H. Holton; 19.07.1977.Holton H. H. (1977). Delignification of the Lignocellulosic Material with a Soda Pulping LIquor, Containing a Diels-Alder Adduct of Benzquinone: pat. USA No 4036681.Nomura, J. Studies on Quinine Additive Cooking. Pt. 1 / J Nomura, M. Nakamura // Japan TAPPI. 1978. Vol. 32, No 12. P. 45–52.Nomura J., Nakamura M. (1978). Studies on Quinine Additive Cooking. Pt. 1. Japan TAPPI, 32 (12), 45–52.Nomura, J. Studies on Quinine Additive Cooking. Pt. 2 / J Nomura, M. Nakamura // Japan TAPPI. 1979. Vol. 33, No 2. P. 37–40.Nomura J., Nakamura M. (1979). Studies on Quinine Additive Cooking. Pt. 2. Japan TAPPI, 33 (2), 37–40.Nagano, T. Pulping with Anthraquinone and Oxygen Delignification / Т. Nagano // Paper Trade J. 1979. Vol. 163, No 4. P. 3–40.Nagano T. (1979). Pulping with Anthraquinone and Oxygen Delignification. Paper Trade J., 163 (4), 3–40.Гугнин, М. Ю. К вопросу о механизме действия антрахинона при щелочной варке / М. Ю. Гугнин, Ю. А. Малков, Ю. Н. Непенин // Химия древесины. 1983. № 3. С. 43–46.Gugnine M. Yu., Malkov Yu. A., Nepenine Yu. N. (1983). Solution to the problem pertaining to anthraquinone action mechanism during alkaline pulping. Khimiya Drevesiny [Chemistry of Wood], (3), 43–46 (in Russian).Чудаков, М. И. Растительные редокс-комплексы как катализаторы делигнификации древесины / М. И. Чудаков // Химия древесины. 1981. № 6. С. 3–15.Tchudakov M. I. (1981). Vegetational redox-complexes as catalyzers of wood delignification. Khimiya Drevesiny [Chemistry of Wood], (6), 3–15 (in Russian).Шевченко, С. М. Влияние формы введения катализатора на эффективность антрахинонной варки / С. М. Шевченко, А. Б. Никандров, И. П Дейнеко // Химия древесины. 1986. № 4. С. 41–44.Shevchenko S. M., Nikandrov A. B., Deyneko I. P. (1986). Influence of catalyzer type on efficiency of anthraquinon pulping. Khimiya Drevesiny [Chemistry of Wood], (4), 41–44 (in Russian).Применение антрахинона и родственных соединений в качестве добавок при щелочной делигнификации древесины / Р. H. Ковалевская [и др.] // Химия древесины. 1981. № 2. 1981. С. 7–19.Kovalevskaya R. N., Boiko Yu. A., Ivanov M. A., Kryukov V. M. (1981). Application of anthraquinone and related compounds as additives during alkaline wood delignification. Khimiya Drevesiny [Chemistry of Wood], (2), 7–19 (in Russian).Анохин, С. А. Интенсификация двухступенчатых кислородно-щелоч-ных варок с помощью о-фенантрена / С. А. Анохин, Э. И. Гермер, Ю. Г. Бутко // Химия древесины. 1983. № 1. С. 113–114.Anokhine S. A. Germer E. I., Butko Yu. G. (1983). Intensiofication of two-stage oxygene-alkali pulping with the help of o-phenanthrene. Khimiya Drevesiny [Chemistry of Wood], (1), 113–114 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.