ИТС 1-2022 Целлюлозно-бумажное производство

     2.5 Процессы получения различных видов механической (древесной) массы [12]

Удельный вес производства древесной массы в России составляет 27% от всех производимых волокнистых полуфабрикатов.

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 [12].

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) (далее - механическая (древесная) масса).

Основным процессом при получении любого из перечисленных видов массы является процесс механического разделения древесины на волокна - процесс дефибрирования непосредственно бревен (балансов) в дефибрерах (получение ДДМ, ДДМД) или размол щепы в рафинерах (получение ТММ, ХТММ, ХММ).

Способ механического разделения балансовой древесины на волокна в дефибрерах впервые в промышленности осуществили в 1852 году и получили первую бумагу в композиции 60% дефибрерная древесная масса (ДДМ) и 40% ветоши. Это стало началом применения древесины для производства бумаги, которая частично заменила дефицитное и дорогое тряпье.

Через 120 лет в 1970-е гг. в связи с требованиями к охране окружающей среды на предприятиях по производству сульфитной целлюлозы резко увеличилась стоимость производства, выросли капитальные затраты на строительство заводов. Это привело к сокращению производства сульфитной целлюлозы и быстрому внедрению нового способа производства волокнистого полуфабриката из древесной щепы - термомеханической массы (ТММ) - взамен сульфитной целлюлозы в композиции бумаги. По сравнению с другими видами древесной массы ТММ содержит большее количество длинных волокон благодаря размягчению щепы в процессе ее предварительной пропарки. Этот технологический элемент повышает физико-механические свойства полуфабриката, что увеличивает прочность бумажного полотна во влажном состоянии, повышает безобрывность работы БДМ и печатных станков. Кроме того, производство ТММ характеризуется незначительными выбросами в окружающую среду и низкими, в 4-6 раз меньшими, удельными капитальными затратами. В качестве сырья для производства ТММ используют хвойные породы древесины: ель, сосну, гемлок, бальзамическую и дугласову пихту, отходы лесопиления. ТММ из лиственных пород древесины используют для производства картона, журнальной, писчей, печатной, газетной бумаги и пушонки.

Первая промышленная установка ХТММ начала работать в 1978 году. Удельный расход энергии на производство ХТММ составляет 1340 кВт ч/т. Использование ХМММ в сочетании с ДДМ в производстве газетной бумаги сократило в композиции содержание полубеленой сульфатной целлюлозы с 17 до 6%.

В настоящее время в связи с сокращением выпуска бумаги происходит сокращение производства древесных масс.

Классификация процессов получения различных видов древесной массы представлена на рисунке 2.18.

     Рисунок 2.18 - Классификация различных видов механической (древесной) массы [12]

Механическая масса подразделяется на два типа (см. рисунок 2.18) [12].