05.21.03 − технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины

Приказ Высшей аттестационной комиссии Республики Беларусь от 12.12.2014 № 278
 

Введение

Программа кандидатского экзамена по специальности 05.21.03 − технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины содержит основные положения для выявления знаний у аспирантов и соискателей ученой степени кандидата технических наук в области теории и технологии различных направлений химической переработки древесины.

Развитие химической переработки древесины в последние годы характеризуется вовлечением в промышленную эксплуатацию новых источников сырья, его комплексным использованием, разработкой новых ресурсо-, энергосберегающих и экологически чистых технологий, исключающих выбросы вредных веществ в окружающую среду. В связи с изложенным специалист высшей квалификации в области химической переработки древесины должен в совершенстве владеть знаниями в области теоретических основ химической технологии, включающими закономерности термодинамики, кинетики и катализа химических реакций, и уметь использовать их для выработки оптимального технологического режима осуществления промышленных технологических процессов, а также для создания современных технологических схем и их аппаратурного оформления.

В процессе экзамена соискатель должен показать знания современного состояния, проблем и перспектив развития соответствующей отрасли науки и техники, место и значение проводимых им исследований и их связь с решением социально-экономических и экологических проблем, показать понимание взаимосвязи развития каждой отрасли промышленности химической переработки древесины с развитием народного хозяйства в целом.

Целью изучения дисциплин по специальности 05.21.03 − технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины является формирование у аспирантов и соискателей целостной системы знаний по фундаментальным вопросам комплексных направлений химической переработки биомассы дерева.

Задачи изучения:

  • получение систематических знаний по теоретическим основам химической переработки древесины;
  • освоение знаний по технологическим основам химической переработки древесины;
  • освоение системы знаний об экспериментальных и теоретических методах исследований в различных технологических процессах химической переработки древесины, а также методологию использования результатов этих исследований для обоснования и выбора параметров ведения технологических процессов.

Требования к уровню знаний

В результате изучения дисциплины специальности аспиранты и соискатели должны:

  • понимать закономерности химических и физических процессов происходящих при получении продуктов химической переработки древесины;
  • знать особенности молекулярного и надмолекулярного строения древесины разных пород, его взаимосвязь с видами и свойствами получаемых продуктов химической переработки древесины, а также методы исследований этих свойств;
  •  уметь применять экспериментальные методы изучения полупродуктов и продуктов химической переработки древесины.

В основу программы положены дисциплины, изучаемые в высших учебных заведениях по специальности 1-48 01 05 − химическая технология переработки древесины, включающая следующие специализации:

1-48 01 05 01 − технология гидролизных и микробиологических производств,

1-48 01 05 02 − технология древесных плит и пластиков,

1-48 01 05 03 − технология лесохимических производств,

1-48 01 05 04 − технология целлюлозно-бумажных производств.

В состав учебных дисциплин программы кандидатского экзамена по специальности 05.21.03 входит из цикла общеобразовательных дисциплин по специальности 1-48 01 05 дисциплина «Химия древесины и синтетических полимеров».

1 ХИМИЯ ДРЕВЕСИНЫ И СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ДРЕВЕСИНА. СТРОЕНИЕ. СВОЙСТВА. ГЕМИЦЕЛЛЮЛОЗЫ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЕМИЦЕЛЛЮЛОЗ. СТРОЕНИЕ ЛИГНИНА. ВЫДЕЛЕНИЕ ЛИГНИНА. СВОЙСТВА ЛИГНИНА. ЭКСТРАКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА. СТРОЕНИЕ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ. РАСТВОРЕНИЕ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ. ДЕСТРУКЦИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ. ОКСИЦЕЛЛЮЛОЗА. ЭФИРЫ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ.

Состав, строение и свойства древесины. Анатомическое строение древесины. Строение клеточных стенок (морфологическое строение). Химическое строение целлюлозы. Конформационные превращения макромолекул целлюлозы. Межмолекулярные взаимодействия в целлюлозе. Строение целлюлозных микрофибрилл (надмолекулярная структура целлюлозы). Физические и физико-химические свойства древесины.

Гемицеллюлозы и другие нецеллюлозные полисахариды. Пентозаны. Ксиланы. Арабинан. Гексозаны. Маннаны, галактаны, арабиногалактан, левулан, глюканы. Уроновые кислоты. Пектиновые вещества.

Лигнин. Понятие о лигнине и его структурных единицах. Лигнификация клеточных стенок и связь лигнина с углеводами. Методы выделения лигнина. Физические свойства лигнина. Химическое строение лигнина. Химические реакции лигнина.

Экстрактивные вещества древесины. Смола и эфирные масла. Терпены. Смоляные кислоты. Стерины. Жирные кислоты. Танниды.

Химические реакции целлюлозы. Реакционная способность целлюлозы.

Действие щелочей и других оснований на целлюлозу. Механизм взаимодействия целлюлозы со щелочью. Набухание и растворение целлюлозы в щелочи. Состав щелочной целлюлозы. Соединения целлюлозы с аммиаком и органическими основаниями. Взаимодействие целлюлозы с комплексными основаниями.

Растворение целлюлозы в концентрированных солевых растворах. Гидратцеллюлоза. Гидролитическая деструкция целлюлозы. Гидроцеллюлоза.

Окисление целлюлозы. Основные направления окислительных реакций. Оксицеллюлоза. Деструкция окисленной целлюлозы под действием щелочей. Фотохимическая деструкция целлюлозы.

Сложные эфиры целлюлозы и минеральных кислот. Ксантогенаты целлюлозы и получение вискозного волокна. Мерсеризация. Нитраты целлюлозы. Свойства и применение. Сернокислые эфиры целлюлозы.

Сложные эфиры целлюлозы и органических кислот. Ацетаты целлюлозы. Ацетилирование гомогенное и в гетерогенной среде. Свойства ацетатов целлюлозы. Эфиры целлюлозы и высших жирных кислот. Смешанные сложные эфиры целлюлозы.

Простые эфиры целлюлозы. Метилцеллюлоза. Этилцеллюлоза. Оксиэтилцеллюлоза. Карбоксиметилцеллюлоза. Низкозамещенные эфиры целлюлозы. Модификация целлюлозы.

Современные достижения науки и техники в области химии древесины и синтетических полимеров.

2 ТЕХНОЛОГИЯ ГИДРОЛИЗНЫХ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: РАСТИТЕЛЬНАЯ БИОМАССА. ПОЛИСАХАРИДЫ. ГИДРОЛИЗ. МОНОСАХАРИДЫ. ФЕРМЕНТАЦИЯ. БИОКОНВЕРСИЯ. КОРМОВЫЕ ДРОЖЖИ. ЭТАНОЛ. ФУРФУРОЛ. ФУРАНОВЫЕ ПРОИЗВОДСТВА. КСИЛИТ. КОРМОВЫЕ ДОБАВКИ. ПРЕМИКСЫ.

Превращения основных компонентов растительной биомассы при гидролизе. Механизм гидролитического расщепления гликозидных связей целлюлозы разбавленными кислотами. Роль катализаторов в процессе гидролиза полисахаридов. Особенности гидролиза гемицеллюлоз и целлюлозы. Вторичные превращения моносахаридов. Превращения фурановых соединений, лигнина и экстрактивных веществ в процессе гидролиза. Особенности гидролиза полисахаридов растительного сырья концентрированными кислотами. Ферментативный гидролиз лигноцеллюлозных субстратов.

Кинетика гидролиза полисахаридов растительного сырья разбавленными кислотами. Константы скорости гидролиза и критерий гидролиза. Влияние различных факторов на скорость гидролиза полисахаридов. Методы повышения реакционной способности целлюлозы. Кинетика вторичных превращений моносахаридов. Факторы, влияющие на распад моносахаридов. Кинетика перколяционного гидролиза. Выход моносахаридов при одноступенчатом, многоступенчатом и перколяционном гидролизах. Влияние кинетических и макрокинетических факторов на реальный выход моносахаридов.

Технология кислотного гидролиза. Технологическая схема. Режимы перколяционного гидролиза. Физические процессы, протекающие при гидролизе. Оптимальные параметры гидролиза гемицеллюлоз и целлюлозы. Двухстадийный перколяционный гидролиз. Методы повышения скорости и эффективности перколяционного гидролиза. Высокотемпературный гидролиз. Гидролиз в аппаратах непрерывного действия.

Подготовка субстратов для ферментации, Очистка гидролизатов от примесей Характеристика субстратов из различных видов растительного сырья. Химический состав гидролизата. Технологическая схема и режимы подготовки субстрата к биохимической переработке.

Технология производства кормовых дрожжей. Получение посевного материала. Продуценты кормового белка и требования, предъявляемые к ним. Режим ферментации в аппаратах различного действия. Технология концентрирования дрожжевой суспензии и сушки дрожжей.

Ферментативный гидролиз лигноцеллюлозной биомассы. Способы повышения реакционной способности целлюлозы. Механизм ферментативного гидролиза. Способы ферментативного гидролиза растительной биомассы в виде нерастворимого субстрата. Ферментативный гидролиз полисахаридов растительного сырья до моносахаридов. Биоконверсия лигноцеллюлозной биомассы для обогащения белком. Биосинтез и технология этанола. Особенности подготовку гидролизата к сбраживанию. Технология спиртового брожения. Теоретические основы и технология выделения этанола из бражки и очистки от примесей. Получение жидкого и твердого диоксида углерода.

Получение фурфурола и синтез его производных. Способы получения фурфуролсодержащих конденсатов. Кинетика образования фурфурола. Теоретические основы и технология ректификационного выделения фурфурола. Автоокисление и стабилизация фурфурола. Производные фурфурола, принцип их получения. Производство фурфурилового спирта.

Получение пищевого ксилита. Облагораживание и пентозно-гексозный гидролиз сырья. Химический состав пентозных гидролизатов. Технология их очистки. Гидрирование ксилозы. Очистка и концентрирование ксилитных растворов. Кристаллизация и сушка кристаллов.

Получение углеводных кормов и премиксов. Виды растительно-углеводных кормов и технология их производства. Технология получения кормового гидролизного сахара.

Пути создания малоотходных производств. Использование шламовых отходов и избыточного активного ила, очистка парогазовых выбросов. Способы использования и локальной очистки отработанной культуральной жидкости. Современная технология очистки сточных вод гидролизных производств. Способы утилизации гидролизного лигнина.

Современные достижения науки и техники в технологии гидролизных и микробиологических производств.

3 ТЕХНОЛОГИЯ ДРЕВЕСНОВОЛОКНИСТЫХ И ДРЕВЕСНОСТРУЖЕЧНЫХ ПЛИТ

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ДРЕВЕСИНА. СТРУЖКА. ВОЛОКНО. СВЯЗУЮЩЕЕ. ОСМОЛЕНИЕ. ПРОКЛЕЙКА. ПРЕССОВАНИЕ. КАРБАМИДОФОРМАЛЬДЕГИДНЫЕ СМОЛЫ. ФЕНОЛФАРМАЛЬДЕГИДНЫЕ СМОЛЫ.

Синтетические связующие в производстве древесных плит и пластиков. Карбамидо-, меламино- и фенолоформальдегидные олигомеры, их свойства и влияние на качество плитных материалов. Взаимодействие синтетических смол с древесиной. Превращения компонентов древесины в технологических процессах.

Подготовка древесного сырья для изготовления древесностружечных и древесноволокнистых плит. Хранение, окорка и распиловка древесины. Изготовление и подготовка технологической щепы.

Изготовление, сушка и сортирование стружки. Виды резания древесины. Способы измельчения древесного сырья в стружку. Типы стружечных станков. Влияние размеров и формы стружки на качество древесностружечных плит. Сушка измельченной древесины. Влияние влажности древесных частиц на качество древесных плит. Технологические режимы сушки. Типы сушильных установок. Интенсификация процесса сушки. Механическое сортирование и пневматическое сепарирование древесных частиц.

Смешивание стружки со связующим. Приготовление и дозирование рабочих растворов связующего. Способы смешивания стружки со связующим. Технологические факторы и их влияние на качество готовой продукции.

Формирование древесностружечных пакетов и ковра. Особенности формирования одно-, трех-, пяти и многослойного стружечного ковра. Формирование с механическим и пневматическим фракционированием стружки. Способы ориентирования древесных частиц во время формирования. Предварительное уплотнение древесностружечных пакетов и ковра.

Горячее прессование древесностружечных плит. Периодический и непрерывный способы прессования. Режим прессования. Физические, химические и теплофизические процессы при прессовании древесностружечных плит. Факторы горячего прессования и их влияние на свойства плит. Методы интенсификации процесса прессования.

Размол древесины в производстве древесноволокнистых плит. Теория размола. Физические, механические и химические процессы, протекающие в древесине при размоле. Размол в дефибраторах и рафинаторах. Технологические параметры размола. Способы интенсификации процесса размола.

Проклейка древесноволокнистой массы и отлив древесноволокнистого ковра. Виды и свойства проклеивающих добавок. Теория проклейки. Влияние проклейки на свойства древесноволокнистых плит. Мокрое формование древесноволокнистого ковра. Теория отлива и формования. Стадии обезвоживания волокнистого ковра. Рациональное водоотведение и водопотребление при производстве древесноволокнистых плит.

Горячее прессование древесноволокнистых плит. Влияние факторов прессования на свойства плит. Режимы прессования. Физические, химические и теплофизические процессы при прессовании. Способы интенсификации процесса прессования.

Термообработка и увлажнение древесноволокнистых плит. Теория термообработки. Периодический и непрерывный способы термообработки. Режимы термообработки. Охлаждение и увлажнение древесноволокнистых плит.

Особенности изготовления мягких древесноволокнистых плит. Сушка древесноволокни­стого ковра. Технологические параметры сушки.

Особенности изготовления древесноволокнистых плит сухим способом. Формование древесноволокнистого ковра сухим способом. Особенности горячего прессования. Современные технологические процессы производства древесностружечных плит и плит МДФ непрерывным способом повышенной мощности.

Современные достижения науки и техники в технологии древесноволокнистых и древесностружечных плит.

4 ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕСОХИМИЧЕСКИХ ПРОИЗВОДСТВ

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ЖИВИЦА. КАНИФОЛЬ. СКИПИДАР. ДРЕВЕСНАЯ ЗЕЛЕНЬ. ЭФИРНЫЕ МАСЛА. ХИМИЯ ТЕРПЕНОВ. ПИРОЛИЗ ДРЕВЕСИНЫ.

Канифольно-терпентинное производство. Живица. Химический состав живицы. Теоретические основы переработки живицы. Технология переработки живицы на канифоль и скипидар. Термокаталитические превращения монотерпеноидов в процессе переработки живицы.

Канифольно-экстракционное производство, теоретические основы процесса экстракции смолистых веществ из древесины. Факторы, влияющие на этот процесс. Промышленные способы экстракции. Периодический и батарейно-противоточный методы экстракции. Батарейно-дефлегмационный способ. Непрерывные методы экстракции смолистых веществ. Переработка мисцелы на канифоль и скипидар.

Производство дубильных экстрактов. Дубильные материалы. Технология получения дубильных экстрактов из растительного сырья.

Химический состав древесной зелени. Азотсодержащие соединения древесной зелени. Фракционный состав белковых веществ, содержащихся в древесной зелени. Аминокислотный состав белковых веществ растений.

Липиды древесной зелени. Состав липидов. Нейтральные липиды. Общая характеристика нейтральных липидов. Высшие алифатические углеводороды, кетоны и альдегиды, насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, эфиры стеринов, воски. Глико- и фосфолипиды: фосфоглицериды, фосфоинозитиды, фосфингозины, лейцины и кефалины, халины и коламины.

Эфирные масла древесной зелени: алифатические, моноциклические, бициклические и секвитерпены.

Каротиноиды и их кислородсодержащие производные.

Жирорастворимые витамины древесной зелени: витамины группы А, группы Е, группы К, витамин D.

Водорастворимые витамины древесной зелени: витамины С, В1, В2, РР, витамин В6 и его коферментные формы. Строение, их биологическая активность и применение.

Фенольные соединения и таннины древесной зелени.

Заготовка древесной зелени и требования, предъявляемые к ее качеству.

Технология получения хлорофилло-каротиновой пасты, хвойной витаминной муки, пихтового масла, хвойного лечебного экстракта, хлорофиллина натрия, провитаминного концентрата. Краткая характеристика получаемой продукции.

Получение биологически активных веществ из древесной зелени. Химический состав.

Основные источники получения терпеновых углеводородов.

Ациклические монотерпеноиды. Химические свойства монотерпенов (мирцен, оцимен, аллооцимен). Перспективы применения мирценааллооцимена в синтезе душистых веществ.

Ациклические спирты (гераниол, нерол, линалоол, цитронеллол). Получение, физические и химические свойства. Их значение как душистых веществ.

Альдегиды: цитроль, цитронеллаль. Распространение в природе, физические и химические свойства. Применение в промышленности душистых веществ.

Моноциклические монотерпеноиды: углеводороды, спирты, кетоны. Нахождение в природе, выделение, физические и химические свойства, применение.

Бициклические монотерпеноиды: нахождение в природе, выделение, физические и химические свойства, применение.

Бициклические монотерпеноиды: углеводороды группы туйана, карана, пинана, камфана, фенхана-изофенхана. Гидроксилсодержащие и карбонилсодержащие производные бициклических терпенов: борнеол, изоборнеол, камфара. Физические и химические свойства, применение.

Химия терпенов. Основные источники.

Химия и технология получения синтетической камфары. Теоретические основы и методы синтеза камфары. Технология получения синтетической камфары.

Получение окситерпеновых смол, терпеноколоксилиновых лаков, терпенгидратов и терпинеола. Получение политерпенов и терпеномалеиновых смол.

Дитерпеноиды. Первичные и вторичные смоляные кислоты.

Получение производных канифоли. Получение резинатов и эфиров канифоли. Получение диспропорционированной, гидрированной и полимеризованной канифоли. Укрепленные клеи на основе канифоли.

Пирогенетическая переработка древесины. Теория пиролиза древесины. Химические процессы, протекающие при пиролизе древесины. Влияние технологических факторов на выход и качество древесного угля. Состав жидких продуктов. Пиролиз основных компонентов древесины: целлюлозы, лигнина, гемицеллюлоз и древесной коры. Влияние технологических факторов на выход продуктов пиролиза. Образование и распад основных продуктов пиролиза древесины, спиртовых продуктов и карбоновых кислот. Получение и превращение карбоновых соединений и сложных эфиров. Получение, состав и строение пирогенных смол и других компонентов пиролиза. Сухая перегонка древесины. Пиролиз лиственных пород древесины. Технология пиролиза древесины в периодических и непрерывно действующих реакторах. Способы интенсификации процесса пиролиза древесины.

Технология переработки жижки. Получение и переработка уксусно-кальциевого порошка. Технология непосредственного выделения уксусной кислоты из жижки. Экстракционный азеотропный и адсорбционный способы выделения уксусной кислоты из жижки. Получение технической и пищевой уксусной кислоты. Получение ацетатных растворителей. Технология получения этилацетатов и бутилацетатов.

Производство формалина. Теоретические основы процесса. Получение формалина по неполной конверсии метанола в формальдегид. Глубокая конверсия метанола в формальдегид.

Переработка пирогенных смол. Химический состав осадочных и растворимых смол. Технологии переработки осадочных и растворимых смол.

Переработка древесного угля. Физико-химические и механические свойства угля. Производство карбюризатора, сероуглерода и активированных углей.

Современные достижения науки и техники в технологии лесохимических производств.

5 ТЕХНОЛОГИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗНО-БУМАЖНЫХ ПРОИЗВОДСТВ

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: БИОМАССА ДЕРЕВА. ПЕРЕРАБОТКА (МЕХАНИЧЕСКАЯ, МЕХАНО-ХИМИЧЕСКАЯ, ХИМИЧЕСКАЯ). ЦЕЛЛЮЛОЗА. ДРЕВЕСНАЯ МАССА. ВАРКА. ОТБЕЛКА. РЕГЕНЕРАЦИЯ. БУМАГА. КАРТОН. ПРОКЛЕЙКА. УПРОЧНЕНИЕ. НАПОЛНЕНИЕ. КРАШЕНИЕ. ФОРМОВАНИЕ. ПРЕССОВАНИЕ. СУШКА. ОБРАБОТКА. ПЕРЕРАБОТКА.

5.1 ТЕХНОЛОГИЯ СУЛЬФИТНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Подготовка древесного сырья для производства целлюлозы. Окорка и измельчение древесины. Сортирование цепы. Утилизация коры.

Сульфитная варка целлюлозы. Схема получения сульфитной кислоты. Сжигание серы и колчедана, очистка и охлаждение сернистого газа. Абсорбция с получением сырой кислоты. Укрепление и регулирование состава кислоты. Оборудование кислотных отделов. Химия сульфитной варки целлюлозы. Кинетика сульфитной варки. Влияние основных факторов на ход процесса, выход и качество продукции. Современные варианты сульфитной варки. Варка на растворимых и смешанных основаниях. Моносульфитный, бисульфитный и ступенчатый способы варки. Производство бисульфитной целлюлозы на магниевом основании. Варочные котлы периодического действия. Режимы сульфитной варки. Способы рационализации и интенсификации варки.

Назначение и способы промывки целлюлозы и их использование. Состав отработанных сульфитных щелоков. Промывка целлюлозы периодическим и непрерывным способом.

Сушка целлюлозы. Устройство и работа пресспата. Контактная сушка целлюлозы, сушка нагретым воздухом и во взвешенном состоянии.

Энергосберегающие и экологически безопасные технологии получения сульфитной целлюлозы.

Свойства и область применения сульфитных видов целлюлозы.

Современные достижения науки и техники в технологии сульфитной целлюлозы.

5.2 ТЕХНОЛОГИЯ ЩЕЛОЧНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

Натронная и сульфатная варка целлюлозы. Состав щелоков для натронной и сульфатной варок. Теория щелочной варки. Механизм и кинетика щелочной варки. Влияние технологических факторов на выход и качество натронной и сульфатной целлюлозы. Варочные котлы периодического действия. Режимы варки целлюлозы различного назначения. Сульфатная варка с предгидролизом. Современные способы интенсификации варочного процесса.

Промывка щелочной целлюлозы. Основные процессы при промывке. Схемы и режимы промывки целлюлозы на вакуум-фильтрах, в диффузорах и котлах непрерывного действия.

Очистка и сортирование целлюлозы. Грубое и точное сортирование целлюлозы. Фракционирование и сепарирование целлюлозы. Горячее и безотходное сортирование.

Регенерация химикатов и тепла. Состав и свойства черных щелоков и их подготовка к выпариванию. Выпаривание черных щелоков. Сжигание щелоков. Химические процессы при сжигании щелоков. Устройство и работа содорегенерационного котлоагрегата. Каустизация зеленых щелоков. Теория процесса каустизации. Техника и технология каустизации. Регенерация извести из каустизационного шлама.

Непрерывная варка целлюлозы. Схема и режимы варки целлюлозы в аппаратах типа Камюр и Пандия. Конструкции варочных установок. Применение целлюлозы.

Отбелка целлюлозы. Используемые реагенты. Химизм и технологические факторы основных стадий многоступенчатой комбинированной отбелки. Отбелка бесхлорная, газовая и динамическая. Аппаратурное оформление процесса отбелки.

Современные технологии щелочной варки и отбелки целлюлозы для решения проблем энергосбережения повышения и экологической безопасности целлюлозного завода.

Свойства и область применения щелочных видов целлюлозы.

Современные достижения науки и техники в технологии щелочной целлюлозы.

5.3 ТЕХНОЛОГИЯ ДРЕВЕСНОЙ МАССЫ

Классификация видов древесной массы. Подготовка древесного сырья для производства древесной массы.

Получение древесной массы из балансовой древесины. Технологическая схема. Дефибрирование древесины. Теоретические основы процесса дефибрирования, влияние на качество массы. Конструкции дефибреров периодического и непрерывного действия. Дефибрерные камни.

Получение древесной массы из щепы. Технологические схемы процессов. Теория процесса получения древесной массы из щепы. Технологические факторы размола щепы. Производство термомеханической, химико-термомеханической и химико-механическойдревесной массы. Схемы технологических процессов. Режимы и технологические факторы обработки щепы. Грубое и тонкое сортирование, очистка, сгущение, обезвоживание, отбелка древесной массы. Технологическое оборудование. Теория и факторы процессов. Регенерация тепла. Применение древесной массы.

Современные достижения науки и техники в технологии древесной массы.

5.4 ТЕХНОЛОГИЯ БУМАГИ И КАРТОНА

Виды и свойства волокнистого сырья, применяемого для изготовления бумаги и картона.

Размол волокнистых материалов. Теория размола. Влияние размола на химические, механические и физико-механические свойства волокон и свойства бумаги и картона. Технологические факторы процесса размола. Виды и типы размалывающего оборудования. Размол волокнистого сырья при высокой концентрации. Типовые схемы подготовки волокнистой суспензии.

Проклейка бумаги и картона. Виды и свойства материалов, используемых для проклейки в массе и поверхностной проклейке. Приготовление эмульсий и поверхностных составов. Применение эмульсий при проклейке волокнистой суспензии в кислой, нейтральной и слабощелочной средах. Коллоидно-химические взаимодействия компонентов бумажной массы при ее проклейке в кислой, нейтральной и слабощелочной средах. Факторы проклейки в массе и поверхностной проклейки. Применение соединений алюминия при проклейке бумаги и картона в массе; приготовление их растворов и порядок введения в бумажную массу. Технология проклейки бумаги и картона в кислой, нейтральной и слабощелочной средах. Ресурсосберегающие технологии проклейки бумаги и картона.

Упрочнение бумаги и картона в сухом и во влажном состояниях. Виды и свойства упрочняющих добавок и влагопрочных смол. Приготовление растворов и эмульсий упрочняющих добавок и влагопрочных смол. Технология упрочнения бумаги и картона в сухом и во влажном состояниях. Современные способы повышения прочности бумаги и картона в сухом и во влажном состояниях.

Наполнение бумаги и картона. Виды и свойства наполнителей. Приготовление суспензий наполнителей. Влияние наполнителей на свойства бумаги и картона. Механизмы удержания наполнителей. Технология наполнения бумаги и картона. Технологические факторы наполнения. Ресурсосберегающие технологии наполнения бумаги и картона

Крашение бумаги. Виды и свойства красителей. Приготовление растворов красителей. Технология крашения бумажной массы и поверхности бумаги-основы и картона-основы. Технологические факторы крашения бумаги.

Подготовка бумажной массы для формирования из нее бумажного и картонного полотна. Регулирование композиции и концентрации бумажной массы. Регулирование массы квадратного метра бумаги и картона. Очистка бумажной массы от посторонних включений. Очистное оборудование. Методы борьбы с пеной.

Формование бумажного и картонного полотна. Теория процесса формования. Технологические факторы процесса формования. Устройство и принцип действия массонапускных устройств и сеточных частей бумаго- и картоноделательных машин. Стадии обезвоживания бумажного и картонного полотна на сеточном столе. Особенности формования бумажного полотна на двухсеточных бумагоделательных машинах. Многоцилиндровые формующие устройства. Современные способы повышения степени удержания компонентов бумажной массы на стадии формования бумажного и картонного полотна.

Прессование бумажного и картонного полотна. Теория процесса прессования. Влияние процесса прессования на структуру и свойства бумаги и картона. Устройство прессовой части бумаго- и картоноделательной машины. Прессовые валы. Прессовые сукна. Современные схемы прессования бумажного и картонного полотна.

Сушка бумаги и картона. Теория сушки бумаги, стадии процесса. Влияние сушки на свойства бумаги и картона. Технологические факторы процесса сушки. Конструкции сушильных частей бумаго- и картоноделательных машин. Сушильные сукна и сетки. Вентиляция сушильной части бумаго- и картоноделательных машин. Энергосберегающие технологии сушки бумаги и картона.

Машинная обработка бумаги. Охлаждение, увлажнение и обработка бумаги в машинном каландре. Типы каландров. Намотка бумаги.

Особенности технологии изготовления массовых и специальных видов бумаги и картона. Типовые схемы производства различных видов бумаги и картона. Свойства массовых и специальных видов бумаги и картона.

Технология изготовления бумаги и картона с химическими волокнами. Синтетические волокна и их свойства. Влияние синтетических волокон на свойства бумаги и картона.

Технология изготовления многослойного картона. Типы картоноделательных машин. Современные цилиндровые, плоскосеточные, комбинированные и специальные машины. Технологические факторы. Особенности производства полиграфических видов картона.

Переработка макулатуры. Виды и свойства макулатуры белой и сборной. Технологические схемы переработки макулатуры для производства массовых и специальных видов бумаги и картонов. Технология облагораживания макулатуры.

Основные виды и свойства бумаги и картона и область их применения. Особенности свойств бумаги, применяемой в полиграфии. Использование защитных средств в технологии бумаги.

Современные достижения науки и техники в технологии бумаги и картона.

ОСНОВНАЯ ЛИТЕРАТУРА

  1. Азаров, В.И. Химия древесины и синтетических полимеров: Учебник для вузов / В.И. Азаров. − Изд. 2-е, исправленное. − СПб.; М.; Краснодар : Лань, 2010. − 618 с.
  2. Кононов, Г.Н. Химия древесины и ее основных компонентов: учебное пособие / Г.Н. Кононов, 2002. − 324 с.
  3. Никитин, В.М. Химия древесины и целлюлозы / В.М. Никитин, А.В. Оболенская, В.Н. Щеголев. − М.: Лесная промышленность, 1978. − 384 с.
  4. Шишонок, М.В. Высокомолекулярные соединения: учебное пособие / М.В. Шишонок. − Минск: Высш. шк., 2012. − 535 с.
  5. Кулезнев, В.Н. Химия и физика полимеров / В.Н. Кулезнев, В.А. Шершнев. −М: Колос, 2007. − 367 с.
  6. Холькин, Ю.И. Технология гидролизных производств / Ю.И. Холькин. − М.: Лесная промышленность, 1989. − 496 с.
  7. Морозов, Е.Ф. Производство фурфурола / Е.Ф. Морозов. − М.: Лесная промышленность, 1988. − 200 с.
  8. Корольков, И.И. Перкаляционный гидролиз растительного сырья / И.И. Корольков. − М.: Лесная промышленность, 1978. − 262 с.
  9. Синицын, А.П. Биоконверсия лигноцеллюлозных материалов / А.П. Синицын, А. В. Тусаков, В.М. Черноглазов. − М.: изд-во МГУ, 1995. − 224 с.
  10. Соловьева, Т.В. Технология производства древесностружечных плит: учеб. пособие для студентов специальности «Химическая технология переработки древесины» / Т.В. Соловьева, В.С. Степаненко, И.А. Хмызов. − Минск: БГТУ, 2011. − 279 с.
  11. Соловьева, Т.В. Технология производства древесноволокнистых плит: учеб. пособие для студентов учреждений высшего образования по специальности «Химическая технология переработки древесины» / Т.В. Соловьева [и др.]. − Минск: БГТУ, 2013. − 184 с.
  12. Карасев, Е.И. Оборудование предприятий для производства древесных плит / Е.И. Карасев. − М.: Лесная промышленность, 1988. − 384с.
  13. Карасев, Е.И. Оборудование предприятий для производства древесных плит / Е.И. Карасев, С.Д. Каменков. − М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2006. − 320с.
  14. Волынский, В.Н. Технология стружечных и волокнистых древесных плит: учеб. пособие для вузов / В.Н. Волынский. − Таллин: Дезидерата, 2004.
  15. Разиньков, Е.М. Производство древесных плит и пластиков: учеб. пособие / Е.М. Разиньков. − Воронеж: Воронеж. гос. лесотехн. акад., 1998.
  16. Кондратьев, В.П. Синтетические клеи для древесных материалов / В.П. Кондратьев, В.И. Кондращенко. − М.: Научный мир, 2004.
  17. Ребрин, С.П. Технология древесноволокнистых плит / С.П. Ребрин, Е.Д. Мерсов, В.Г. Евдокимов. − М.: Лесная промышленность, 1982.
  18. Леонович, А.А. Физико-химические основы образования древесных плит / А.А. Леонович. − СПб.: ХИМИЗДАТ, 2003. − 192с.
  19. Соловьева, Т.В. Химические превращения древесины в технологии древесноволокнистых плит: учеб. пособие / Т.В. Соловьева. − Минск: БГТУ, 2004.
  20. Выродов, В.А. Технология лесохимических производств / В.А. Выродов, А.Н. Кислицин. − М.: Лесная промышленность, 1987.
  21. Гордон, Л.В. Технология и оборудование лесохимических производств / Л.В.Гордон. − М.: Лесная промышленность, 1979
  22. Славянский, А.К. Технология лесохимических производств / А.К.Славянский, Ф.А. Медников. − М.: Лесная промышленность, 1970.
  23. Химия и технология компонентов сульфатного мыла: учебное пособие / Г.С. Акимова [и др.]. − СПб: ГОУ ВПО СПбГТУРП, 2008. − 104 с.
  24. Богомолов, Б.Д. Переработка сульфатного и сульфитного щелоков. Учебник для вузов / Б.Д. Богомолов, С.А. Сапотницкий, О.М. Соколов − М.: Лесная промышленность, 1989. − 360 с.
  25. Кислицин, А.Н. Пиролиз древесины: химизм, кинетика, продукты / А.Н. Кислицин. − М.: Лесная промышленность, 1990. − 312 с.
  26. Юрьев, Ю.Л. Технология лесохимических производств. Ч. 1. Пиролиз древесины: учеб. пособие / Ю.Л. Юрьев. − Екатеринбург: Урал.гос. лесотехн. акад., 1997. − 99 с.
  27. Ягодин, В.И. Технология древесной зелени / В.И. Ягодин, В.А. Выродов – СПб.: ЛТА, 1996. − 187 с.
  28. Гуринович, Л. Эфирные масла: химия, технология, анализ и применение / Л. Гуринович. − М: Школа Косметических Химиков, 2005. − 102 с.
  29. Черная, Н.В. Технология производства бумаги и картона: учебное пособие / Н.В. Черная, В.Л. Колесников, Н.В. Жолнерович. − Мн.: БГТУ, 2012. − 351 с.
  30. Черная, Н.В. Технология производства сульфитной целлюлозы: учебное пособие / Н.В. Черная, В.Л. Колесников, Н.В. Жолнерович. − Мн.: БГТУ, 2013. − 414 с.
  31. Черная, Н.В. Теория и технология клееных видов бумаги и картона: монография / Н.В. Черная. − Мн.: БГТУ, 2009. − 394 с.
  32. Колесников, В.Л. Бумага и картон из волокнисто-полимерных композиций / В.Л. Колесников. − Мн.: БГТУ, 2004. − 274 с.
  33. Соловьева, Т.В. Производство древесной массы / Т.В. Соловьева. − Мн.: БГТУ, 2006. − 170 с.
  34. Пазухина, Г.А. Реагенты для отбелки целлюлозы / Г.А. Пазухина,
    А.В. Авакумова. − Санкт-Петербург: ОО «Комплит», 2002. − 136 с.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

  1. Семчиков, Ю.Д. Высокомолекулярные соединения: Учеб.для вузов / Ю.Д. Семчиков. − М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 368 с.
  2. Рязанова, Т.В. Химия древесины: учебное пособие для студентов специальностей 26.03.03, 26.03.04 всех форм обучения / Т.В. Рязанова. − Красноярск: КГТА, 1996. − 356 с.
  3. Оболенская, А.В. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы / А.В. Оболенская, Е.П. Ельницкая, А.А. Леонович. − М.: Экология, 1991. − 232 с.
  4. Оболенская, А.В. Химия древесины: учебное пособие / А.В. Оболенская. − Ленинград: ЛТА, 1989. − 88 с.
  5. Фенгел, Д. Древесина. (Химия. Ультраструктура. Реакции) / Д. Фенгел, Г. Вегенер. − М.: Лесная промышленность, 1988. − 374 с.
  6. Оборудование и проектирование гидролизных и лесохимических производств / В.А. Елкин, В.А. Выродов, В.В., Рябов и др. − М.: Лесная промышленность, 1990.
  7. Лобанок, А.Г. Микробиологический синтез на основе целлюлозы. Белок и другие ценные продукты / А.Г.Лобанок, В.Г.Бабицкая, Ж.Н.Богдановская. − Мн.: Наука и техника, 1988. − 261 с.
  8. Емельянова, И.З. Химико-технологический контроль гидролизного производства / И.З.Емельянова. − М.: Лесная промышленность, 1976. − 322 с.
  9. Оболенская, А.В. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы: учеб. пособие для вузов / А.В.Оболенская, З.П. Ельницкая, А.А. Леснович. − М.: Экология, 1991. − 320 с.
  10. Андреев, А.А. Производство кормовых дрожжей / А.А.Андреев, Л.И.Брызгалов. − М.: Лесная промышленность, 1986. − 248 с.
  11. Мелони, Т. Современное производство древесностружечных и древесноволокнистых плит / Т. Мелони. − М.: Лесная промышленность, 1982. − 414с.
  12. Отлев, И.А. Технологические расчеты в производстве древесностружечных плит / И.А. Отлев. − М.: Лесная промышленность, 1979. − 240с.
  13. Шварцман, Г.М., Щедро Д.А. Производство древесностружечных плит / Г.М. Шварцман, Д. А.Щедро − М.: Лесная промышленность, 1987. − 320с.
  14. Получение и переработка талловых продуктов: монография / Т.М. Владимирова [и др.]. − Архангельск: Арханг. гос. техн. ун-т, 2008. − 158 с.
  15. Головин, А.И. Лесохимические продукты сульфатно-целлюлозного производства / А.И. Головин А.Н. Трофимов Г.А. Узлов. − М.: Лесная промышленность, 1988. − 288 с.
  16. Юрьев, Ю.Л. Древесный уголь. Справочник / Ю.Л. Юрьев. − Екатеринбург: Издательство «Сократ», 2007. − 184 с.
  17. Оборудование и проектирование предприятий гидролизной и лесохимической промышленности / В.А. Елкин, В.А. Выродов, В.А. Рябов и др. − М.: Лесная промышленность, 1991. − 254 с.
  18. Комплексная химическая переработка древесины: учебник для вузов / И.Н. Ковернинский [и др.]. − Архангельск: Арханг. гос. техн. ун-т, 2002. − 347.
  19. Племенков, В.В. Химия изопреноидов: учебное пособие / В.В. Племенков. − Барнаул: Алтайский ун-т, 2007. − 322 с.
  20. Племенков, В.В. Введение в химию природных соединений / В.В. Племенков. − Казань, 2001. − 376 с.
  21. Черная, Н.В. Технология сульфитной и сульфатной целлюлозы / Н.В. Черная, Н.В. Жолнерович, П.А. Чубис. − Мн.: БГТУ, 2011. − 189 с.
  22. Черная, Н.В. Технология сульфитной и сульфатной целлюлозы / Н.В. Черная, Н.В. Жолнерович, А.А. Пенкин, П.А. Чубис. − Мн.: БГТУ, 2012. − 216 с.
  23. Фляте, Д.М. Технология бумаги / Д.М. Фляте. − М: Лесная промышленность, 1988. − 404 с.
  24. Хойер, Д. Производство картона / Д. Хойер. − М.: Лесная промышленность, 1986. − 296 с.
  25. Фляте, Д.М. Свойства бумаги / Д.М. Фляте. − М: Лесная промышленность, 1986. − 435 с.
  26. Примаков, С.Ф. Производство бумаги / С.Ф. Примаков. − М.: Экология, 1987. − 321с.
  27. Примаков, С.Ф. Производство картона / С.Ф. Примаков. − М.: Экология, 1991. – 364 с.