При использовании древесины в качестве волокнистого сырья в первую очередь оценивают тип и содержание волокон и их ультраструктуру, от которых зависят бума-гообразующие свойства. Для получения целлюлозы и бумаги наибольшую ценность представляют прозенхимные клетки, среди которых лучшими бумагообразующими свойствами отличаются трахеиды и волокна либриформа. Как уже отмечалось, из древесины хвойных пород получаются длинноволокнистые полуфабрикаты, а из древесины лиственных - коротковолокнистые. Содержащиеся в древесине лиственных пород сосуды ухудшают прочностные свойства волокнистых полуфабрикатов, но придают хорошую впитывающую способность бумаге. Паренхимные клетки при варке частично теряются, но содержимое сохранившихся в целлюлозной массе паренхимных клеток может создавать в производстве бумаги «смоляные затруднения» (ухудшать показатели качества бумаги, вызывать отложение «смол» на оборудовании и т.д.) В древесине лиственных пород по сравнению с хвойными содержится меньше волокон и больше коротких клеток, теряющихся при варке целлюлозы, но сильнее развита проводящая система, вследствие чего древесина некоторых лиственных пород имеет лучшую проницаемость и требует меньшего времени на варку. Лигнин древесины лиственных пород вследствие большей доли фенилпропановых единиц с двумя метоксильными группами имеет более редкую сетчатую структуру и менее способен к реакциям сшивания, чем лигнин древесины хвойных. Это в некоторой степени облегчает делигнификацию древесины лиственных пород. Все эти различия между древесиной лиственных и хвойных пород требуют разных технологических режимов при их переработке в целлюлозу и бумагу и создают трудности при совместной варке древесины лиственных и хвойных пород.[1, С.224]
Анатомическое строение древесины лиственных пород. Лиственные породы по сравнению с хвойными имеют более сложное строение (рис. 8.7). Клетки их древесины более разнообразны и дифференцированы по функциям.[1, С.201]
Без предварительной делигнификации из древесины лиственных пород можно извлекать с большим выходом только ксилан. Древесину хвойных пород для выделения гемицеллюлоз с большим выходом следует делигнифицировать. Древесину перед выделением гемицеллюлоз или же перед выделением из нее сначала холоцеллюлозы предварительно освобождают от экстрактивных веществ. С этой целью проводят обработку водой для удаления водорастворимых веществ, в том числе и нецеллюлозных полисахаридов, затем спирто-толуольной смесью для удаления смол и дополнительно раствором оксалата аммония для удаления не растворимых в воде пектиновых веществ. Эти предварительные обработки оказывают влияние на результаты выделения гемицеллюлоз. Так, продолжительное экстрагирование древесины горячей водой приводит к частичному отщеплению от гемицеллюлоз ацетильных групп с образованием уксусной кислоты, вызывающей частичный гидролиз полисахаридов.[1, С.277]
Проницаемость древесины, оцениваемая массовой или объемной скоростью прохождения потока жидкости или газа через единицу площади поверхности образца древесины, максимальна в аксиальном направлении, т.е. вдоль волокон. У древесины лиственных пород она в несколько раз выше, чем у хвойных, так как совпадает с направлением сосудов. Проницаемость поперек волокон значительно меньше и на нее большое влияние оказывают сердцевинные лучи. Образование спелой и в особенности ядровой древесины снижает проницаемость, а у отдельных пород ядровая древесина становится водонепроницаемой.[1, С.256]
В гидролизатах легкогидролизуемой части древесины находят гекс-уроновые кислоты, а именно, D-глюкуроновую, 4-О-метил-В-глюкуроно-вую и D-галактуроновую (см. схему 11.1). D-Глюкуроновая кислота и ее монометиловый простой эфир 4-О-метил-О-глюкуроновая кислота образуются в результате гидролиза кислых ксиланов - глюкуроноксилана древесины лиственных пород и арабиноглкжуроноксилана древесины хвойных пород, а D-галактуроновая кислота в основном из пектиновых веществ и других водорастворимых полиуронидов и полисахаридов. В природе встречается и маннуроновая кислота, но в полиуронидах древесины ее не находят. Маннуроновая кислота в больших количествах входит в состав так называемых альгиновых кислот водорослей. Содержание уроно-вых кислот в древесине невелико, причем лиственные породы содержат уроновых кислот больше (3,5...6%), чем хвойные (1,8...4,9%). Несмотря на малое содержание, уроновые кислоты в древесине играют очень важную роль. Пектиновые вещества (см. 11.9.2), входящие в состав срединной пластинки, обеспечивают связывание клеток в ткани. Благодаря большой гидрофильности (большей, чем у гемицеллюлозных полисахаридов), обусловленной наличием карбоксильных групп, звенья уроновых кислот, входящие в состав остаточных кислых полисахаридов в технических целлюлозах, повышают гидрофильность их волокон и тем самым положи-[1, С.319]
Если же представить всю углеводную часть древесины в целом без предварительного удаления водорастворимых экстрактивных веществ, состав легко- и трудногидролизуемых полисахаридов будет более сложным. В древесине к легкогидролизуемым полисахаридам, кроме легкогидроли-зуемых гемицеллюлоз, относятся все остальные нецеллюлозные полисахариды и полиурониды. На рис. 11.4 показан состав всей углеводной части древесины и продуктов полного гидролиза. В гидролизатах легкогидроли-зуемых полисахаридов в случае древесины лиственных пород преимущественно содержится D-ксилоза, а в случае древесины хвойных пород -D-манноза и D-ксилоза. В гидролизатах трудногидролизуемых полисахаридов главным моносахаридом является D-глюкоза. D-Фруктозу находят только в гидролизатах трудногидролизуемой части.[1, С.286]
Кроме перечисленных слоев, в стенках клеток древесины хвойных пород имеется тонкий (0,1...0,25 мкм) бородавчатый слой W (бородавчатая мембрана), выстилающий полость клетки (люмен) L. Доля слоя W примерно равна доле слоя 83(Т). Бородавчатый слой состоит из наростов (бородавок), покрытых аморфной оболочкой. Предполагают, что слой W образуется из остатков цитоплазмы и содержит лигниноподобное вещество с примесью углеводов (гемицеллюлоз), пектиновые вещества и белки. Бородавчатый слой первоначально обнаружили в стенках трахеид хвойных пород, а затем и в стенках клеток древесины лиственных пород. Полости мертвых клеток заполнены воздухом, водой или, что характерно для паренхимных клеток, экстрактивными веществами.[1, С.216]
В сложной срединной пластинке (ML + Р) трахеид древесины хвойных пород массовая доля нецеллюлозных полисахаридов составляет не менее 70% всей углеводной части. При этом для состава полисахаридов слоя (ML + Р) характерно высокое содержание арабинана и галактана (за счет пектиновых веществ), составляющих примерно половину от массы нецеллюлозных полисахаридов. В отличие от древесной ткани в целом, в слое (ML + Р) в клетках древесины хвойных пород содержание глюкоманна-нов меньше, чем арабиноглюкуроноксилана. В (ML + Р) трахеид древесины хвойных пород по сравнению с волокнами либриформа древесины лиственных больше содержится арабинана (в комплексе пектиновых веществ) и меньше ксилана.[1, С.218]
Для применения в производстве целлюлозы и бумаги сырье должно содержать достаточно много целлюлозы, а ее волокна обладать хорошими бумагообразующими свойствами. Сырье для гидролизных производств должно давать высокий выход Сахаров при кислотном гидролизе, причем, в зависимости от принадлежности к растениям голосеменным (хвойные древесные породы) или покрытосеменным (лиственные древесные породы и сельскохозяйственные культуры, отходы которых утилизируются), оно может использоваться в разных производствах. Так, древесину лиственных пород, а также сельскохозяйственные отходы, как пентозансодержащее сырье применяют в производстве фурфурола и ксилита, тогда как древесина хвойных пород, дающая при гидролизе высокий выход сбраживаемых Сахаров - гексоз, может быть использована для производства этанола и углекислоты. И те и другие древесные породы используют в производстве кормовых дрожжей. В лесохимии разные производства требуют вполне определенного сырья. В канифольно-скипидарном производстве используются высокосмолистые хвойные породы. При пиролизе древесины ценным сырьем для производства активного угля служит древесина твердолиственных пород. Кроме того, больший выход уксусной кислоты достигается также из древесины лиственных пород, включающих в свой состав по сравнению с древесиной хвойных пород больше ацетил-содержащих гемицеллюлоз (ацетилированных ксиланов).[1, С.223]
Простейшими из них являются глюкоманнаны древесины лиственных пород. Их цепи состоят из звеньев - остатков p-D-маннопирано-306[1, С.306]
В литературе приводятся данные о содержании крахмала только для древесины лиственных пород, в тканях которых массовая доля крахмала в периоды максимума достигает 2... 5%.[1, С.311]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.