Хімічний склад рослинної сировини

Вплив сировинних матеріалів і волокнистих напівфабрикатів на споживні властивості паперу і картону.

Папір – це матеріал із масою квадратного метра до 250 г, що складається переважно з рослинних волокон зв’язаних між собою силами поверхневого зчеплення у якому можуть бути проклеювальні речовини, мінеральні наповнювачі хімічні та натуральні волокна, пігменти й барвники.

Картон - це матеріал, що містить переважно рослині волокна і відрізняється від паперу більшою товщиною і масою квадратного метра.

Найбільш поширеною сировиною для виробництва паперу й картону є деревина хвойних та листяних порід. До того ж використовують солому хлібних рослин (жита, пшениці, вівса), стебла дикоростучої тростини; бавовняні, конопляні, льняні волокна у вигляді відходів текстильного виробництва та макулатуру. Для виробництва спеціальних видів паперу використовують тваринні (вовну), мінеральні, синтетичні (лавсан, нітрон, капрон) волокна.

Хімічний склад рослинної сировини

До складу рослинної сировини входять целюлоза, геміцелюлоза, лігнін, пектинові та фарбувальні речовини, смоли та ін.

Целюлоза чи клітковина - це природний полімер, полісахарид, що належить до групи вуглеводів, біла волокниста речовина є головним компонентом рослинних волокон. Ця високомолекулярна органічна речовина є основою для виробництва паперу і картону. Целюлоза добре відбілюється, має достатню міцність, завдяки чому відпивається в тонкі аркуші. Однак чиста целюлоза без геміцелюлози важко піддається розмелюванню і папір з неї буде пухким з малою механічною міцністю і щільністю.

Геміцелюлоза - це вуглевод з меншим, ніж у целюлози ступенем полімеризації, що займає проміжне місце між целюлозою та крохмалем. Під дією кислот геміцелюлоза оцукрюється та добре набухає у воді, тому при отриманні целюлози легко переходить в розчинний стан. Добра гідрофільність, набухання її у воді сприяє пластифікації і фібрилюванню целюлози, що забезпечує гідратацію волокна і утворенню міжволокнистих зв'язків завдяки гідроксильної групи (ОН). Таким чином, для отримання міцного паперу необхідно, щоб до складу рослинних волокон входила деяка кількість природного пластифікатора - геміцелюлози. Однак, при підвищенні проценту вмісту геміцелюлози у складі паперу його міцність буде знижуватися.

Лігнін - це природна високомолекулярна речовина, яка утворюється в клітинних стінках рослин при їх здерев'янінні. Наявність у великій кількості лігніну в сировині негативно впливає на властивості паперу: такий папір характеризується малою міцністю, великою крихкістю, здатністю до пожовтіння. А тому під час виготовлення високоякісного паперу прагнуть виділити лігнін з целюлози. Однак в деяких видах паперу - туалетного, косметичних серветках, у папері для газет - лігнін необхідний.

Смоли значно ускладнюють процес виробництва паперу, забруднюють (забивають) сітки папероробних машин. Потрапляючи до пресової частини та до каландру, смола утворює в паперовому полотні його обриви. Для виробництва паперу і картону найбільш прийнятна маса з вмістом смоли не більше 1,5%.

Пектинові речовини - група полісахаридів і близьких до них речовин мають желатиноутворювальну здатність.

Барвники, яких в рослинних тканинах є невелика кількість, надають паперу сірого чи коричневого відтінків.