В производстве массовых сортов бумаги и картона механические виды древесной массы являются основными волокнистыми полуфабрикатами, обеспечивающими необходимые физико-технические свойства продукции, ее высокую рентабельность, экологичность и высокий выход с единицы используемого древесного сырья [3, 4].
Механические виды древесной массы в России, как и во всем мире, получают с использованием двух основных типов оборудования, давших название соответствующим технологическим процессам:
- дефибреров (технология производства древесной массы из балансовой древесины: классическая дефибрерная масса (ДДМ), дефибрерная древесная масса под давлением (ДДМД), термодефибрерная древесная масса (ТДДМ);
- рафинеров (технология производства древесной массы из щепы на рафинерах: рафинерная древесная масса (РДМ), термомеханическая древесная масса (ТММ), химико-термомеханическая древесная масса (ХТММ) и химико-механическая масса (ХММ).
Основным процессом при получении любого из перечисленных видов массы является процесс механического разделения древесины на волокна - будь то размол щепы в рафинерах (получение ТММ, ХТММ, ХММ) или процесс дефибрирования непосредственно бревен (балансов) в дефибрерах (получение ДДМ, ДДМД).
Классификация процессов получения различных видов древесной массы представлена на рисунке 2.12.
Рисунок 2.12 - Классификация различных видов древесной массы (цит. Технология ЦБП. В 3 т. Т.1. Ч.3. - Производство полуфабрикатов. - СПб: Политехника, 2004. - С.8)
Механическая масса подразделяется на два типа (см. рисунок 2.12).
К первому типу относятся различные виды механической массы, получаемой без использования химических реагентов и имеющей выход 93%...98% (чисто механическая масса - Pure Mechanical Pulp). К чисто механической массе относятся:
ДДМ - традиционная дефибрерная древесная масса с выходом 93%...98%, получаемая истиранием древесины на дефибрерных камнях (SGW-StoneGroundWood) дефибреров различных типов: цепных, прессовых, винтовых и т.д.; ДМД или ДМД/Д - механическая масса, полученная истиранием древесины на дефибрерных камнях под давлением на двухпрессовом дефибрере (PGW - Pressurized Ground Wood) и ее разновидности (ДМД-Супер, ДМД-70 и т.д.);
ДМД или ДМД/Д - механическая масса, полученная истиранием древесины на дефибрерных камнях под давлением на двухпрессовом дефибрере (PGW- Pressurized Ground Wood) и ее разновидности (ДМД-Супер, ДМД-70 и т.д.);
РММ или РДМ - рафинерная механическая или рафинерная древесная масса (RMP - RefinerMechanicalPulp), полуфабрикат, получаемый в результате механической обработки щепы в дисковых мельницах при атмосферном давлении;
ТММ - термомеханическая масса (ТМР - Thermomechanical Pulp), получаемая в результате термогидролитической обработки (пропарки) (P =100…300 кПа; Т =100°С...130°С) и размола щепы в 1-3 ступени на дисковых мельницах; размол осуществляется под давлением.
Ко второму типу механической массы относятся различные виды химико-механической массы (Chemimechianical Pulp), т.е. механической массы, получаемой с применением химических реагентов. Механическая переработка древесного сырья (размол) - основная операция в процессе их производства.
Химико-механическая масса в свою очередь подразделяется на четыре вида.
1. Масса, получаемая путем "легкой обработки щепы химическими реагентами (до 10%, к массе а. с. древесины).
ХТММ - химико-термомеханическая масса, получаемая путем совместной химической и термогидролитической обработки и размола щепы в две ступени под давлением (СТМР - Chemithermomechanical Pulp).
2. Химически модифицированная масса, (Chemically Modified Pulps), к которой относятся полуфабрикаты или их отдельные фракции, подвергнутые обработке химическими реагентами:
ТМХМ - термомеханохимическая масса (ТМСР - Thermomechanical Chemi Pulp), при получении которой химические реагенты добавляются после 1-й ступени размола под давлением, в процессе размола или после размола;
ХММо - химико-механическая масса из отходов сортирования или для длинноволокнистой фракции всех видов механической массы (LFCMP - Long Fiber Chemimechanical Pulp или CTLF - Chemically Treated Long Fiber).
Технология производства полуфабриката состоит из отделения отходов сортирования (длинноволокнистой фракции) механической массы, обработки их при температуре 80°С...180°С сульфитом натрия и размола.
3. Химико-механическая масса высокой степени сульфирования (ХММ), получаемая путем интенсивной обработки щепы химическими реагентами (при расходе 10%...1% и выше). Размол осуществляется при атмосферном давлении в две ступени; УРЭ при изготовлении ХММ, как правило, свыше 1000 кВт·ч/т;
СХММ - сульфированная химико-механическая масса (SCMP Sulfonated ChemimechanicalPulp); БПОВВ - бисульфитный полуфабрикат очень высокого выхода (VHYBS - VeryHighYieldBisulfite).
БХММ-бисульфитная химико-механическая масса (ВСМР - BisulfiteChemimechanicalPulp);
СВВ-сульфитная масса высокого выхода (HYS-High-yieldSulfite), получаемая при интенсивной обработке щепы бисульфитом;
ССВВ-сульфитная масса сверхвысокого выхода (UHYS - UltraHigh-YieldSulfite);
ОВВСМ-сульфитная масса очень высокого выхода (VHYSP - VeryHighYieldSulfitePulp).