VYBRANÉ PROCESY PRI SPRACOVANÍ DREVAVII. MEDZINÁRODNÉ SYMPÓZIUM

12.- 14. 9. 2007

POROVNANIE VYBRANÝCH CHARAKTERISTÍK SULFÁTOVÝCH BUNIČÍN

PRIPRAVENÝCH Z BUKA, DUBA A AGÁTA

Jarmila Geffertová, Anton Geffert

Katedra chémie a chemických technológií, TU Zvolen

VYBRANÉ PROCESY PRI SPRACOVANÍ DREVAVII. MEDZINÁRODNÉ SYMPÓZIUM, 12.- 14. 9. 2007

VÝSKYT A SPRACOVANIE

Zastúpenie drevín v lesoch SR

Spracovanie list. drevín v MONDI BP SCP I.-IV.2007

VYBRANÉ PROCESY PRI SPRACOVANÍ DREVAVII. MEDZINÁRODNÉ SYMPÓZIUM, 12.- 14. 9. 2007

DUBY a AGÁT - jadrové dreviny

stmavnutie jadra• zvýšený obsah extraktívnych látok

morfologické zmeny bunkových elementov tylatácia

• nízka priepustnosť jadrovej časti dreva• spomalená penetrácia varných roztokov do štiepok

VYBRANÉ PROCESY PRI SPRACOVANÍ DREVAVII. MEDZINÁRODNÉ SYMPÓZIUM, 12.- 14. 9. 2007

VYBRANÉ CHARAKTERISTIKY DREVÍN

Holocelulóza Celulóza Lignín EL[%] [%] [%] [%]

buk 82,0 46,7 21,4 2,8

dub 79,5 42,4 22,5 4,3

agát 77,1 43,4 19,7 9,2

Drevina

Holocelulóza podľa Wisea

Celulóza Kürschner-Hofferova metóda

Lignín podľa Klasona

EL benzén-etanolová extrakcia

VYBRANÉ PROCESY PRI SPRACOVANÍ DREVAVII. MEDZINÁRODNÉ SYMPÓZIUM, 12.- 14. 9. 2007

OBSAH ANORGANICKÝCH PRVKOV V DREVE

[mg/kg]

Drevina K Ca Mg Na Mn Febuk 1303 1125 387 40,8 158 31,2

dub 1125 1436 110 42,2 29 127,0

agát 656 1443 174 41,1 - 29,5

Atómový emisný spektrometer s induktívne viazanou plazmou (ICP 3000)

VYBRANÉ PROCESY PRI SPRACOVANÍ DREVAVII. MEDZINÁRODNÉ SYMPÓZIUM, 12.- 14. 9. 2007

• štiepky jednotlivých drevín z drevoskladu celulózky

• sulfátová várkazanáška aktívnych alkálií 16,5 % Na2O na a.s. drevohydromodul 1:4sulfidita bieleho lúhu 28,5 %

• varný diagrampočiatočná teplota 80 °Ckonečná teplota 170 °Cvýstup na teplotu 120 minvárka 60 min

PRÍPRAVA BUNIČÍN

VYBRANÉ PROCESY PRI SPRACOVANÍ DREVAVII. MEDZINÁRODNÉ SYMPÓZIUM, 12.- 14. 9. 2007

VYBRANÉ CHARAKTERISTIKY BUNIČÍN

Zvyškový lignín

v alfacelulóze

[%] [%] [%] [%]

buk 44,3 0,3 19,9 86,0 0,78

dub 43,1 1,7 22,1 83,0 1,29

agát 46,2 2,9 29,4 81,2 2,62

zmes 60:30:10 45,0 0,9 20,8 83,5 0,92

AlfacelulózaBuničina

Výťažok Neprevary Kappa číslo

VYBRANÉ PROCESY PRI SPRACOVANÍ DREVAVII. MEDZINÁRODNÉ SYMPÓZIUM, 12.- 14. 9. 2007

mast. a živičnékyseliny

buk 67,8 113,4 16,5 1,4

dub 98,9 169,8 18,8 2,5

agát 105,3 158,6 32,9 15,7

zmes 60:30:10 75,4 120,8 18,4 2,9

steroly sterolestery triglyceridyDrevina

OBSAH EXTRAKTÍVNYCH LÁTOK V BUNIČINE

buk dub agát zmes 60:30:10Acetónový extrakt [%] 0,26 0,37 0,57 0,44

mg/100g a.s. buničiny

plynová chromatografia

VYBRANÉ PROCESY PRI SPRACOVANÍ DREVAVII. MEDZINÁRODNÉ SYMPÓZIUM, 12.- 14. 9. 2007

OPTICKÉ CHARAKTERISTIKY BUNIČÍN

Belosť

[%MgO] L* [%] a* b*buk 42,3 66,7 5,8 13,8

dub 40,9 64,9 5,5 14,2

agát 32,7 56,0 5,8 13,5

zmes 60:30:10 39,8 63,8 5,4 13,6

FarebnosťBuničina

belosť ( Leukometer)

farebnosť (Spektrofotometer CM 2600d)

VYBRANÉ PROCESY PRI SPRACOVANÍ DREVAVII. MEDZINÁRODNÉ SYMPÓZIUM, 12.- 14. 9. 2007

a*L*

55

60

65

70

5 5,5 6 6,5

a*

L*

Agat

Buk

Dub

Zmes

AVG Agat

AVG Buk

AVG Dub

AVG Zmes

b*L*

55

60

65

70

13 13,5 14 14,5

b*

L*

Agat

Buk

Dub

Zmes

AVG Agat

AVG Buk

AVG Dub

AVG Zmes

a*b*

13

13,5

14

14,5

5 5,5 6 6,5

a*

b*

Agat

Buk

Dub

Zmes

AVG Agat

AVG Buk

AVG Dub

AVG Zmes

VYBRANÉ PROCESY PRI SPRACOVANÍ DREVAVII. MEDZINÁRODNÉ SYMPÓZIUM, 12.- 14. 9. 2007

5

15

25

35

45

55

65

350 400 450 500 550 600 650 700 750

Vlnová dĺžka

Ref

lekt

anci

a [%

]

Agat

Buk

Dub

Zmes

REFLEKTANCIA

Spektrofotometer CM 2600d

VYBRANÉ PROCESY PRI SPRACOVANÍ DREVAVII. MEDZINÁRODNÉ SYMPÓZIUM, 12.- 14. 9. 2007

ROZMEROVÉ CHARAKTERISTIKY BUNIČINOVÝCH VLÁKIEN

Fiber tester - vyhodnotenie 20 000 vlákien

- cieva 200x200x20 m

- zakrívenie - lokálne deformácie vlákien

Dĺžka vlákien Šírka vlákien Počet zakrívení[mm] [m] na mm

buk 0,908 22,0 10 0,560

dub 0,988 21,4 46 0,529

agát 0,758 17,2 80 0,603

zmes 60:30:10 0,894 21,5 24 0,598

Buničina Počet ciev

VYBRANÉ PROCESY PRI SPRACOVANÍ DREVAVII. MEDZINÁRODNÉ SYMPÓZIUM, 12.- 14. 9. 2007

DĹŽKOVÉ ZASTÚPENIE VLÁKIEN

36,2

10,8 15,9

0,40,50,3 0,1

24,3

7,3

24,3

68,3

61,752,5

59,4

24,313,7

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Buk Dub Agát Zmes 60:30:10

Za

stú

pe

nie

vlá

kie

n

0,2-0,5

0,5-1,0

1,0-2,0

2,0-3,0

Fiber tester

VYBRANÉ PROCESY PRI SPRACOVANÍ DREVAVII. MEDZINÁRODNÉ SYMPÓZIUM, 12.- 14. 9. 2007

MECHANICKÉ CHARAKTERISTIKY BUNIČÍN

Tržná dĺžka Index dotrhnutia[km] [mN.m2.g-1]

buk 6,6 10,2

dub 6,9 10,9

agát 6,4 8,6

zmes 60:30:10 6,9 10,7

Buničina

VYBRANÉ PROCESY PRI SPRACOVANÍ DREVAVII. MEDZINÁRODNÉ SYMPÓZIUM, 12.- 14. 9. 2007

porovnanie vybraných charakteristík

sulfátových buničín pripravených

z buka,duba a agáta ukázalo rozdiely,

ktoré súvisia

s rozdielnou štruktúrou a chemickým

zložením dreva sledovaných drevín

ZÁVER

o zhoršenej delignifikácii jadrových drevín svedčia:• zvýšený obsah neprevarov,

• vyššie hodnoty kappa čísla,

• vyšší obsah zvyškového lignínu v alfacelulóze

vyšší obsah extraktívnych látok a lignínu spôsobil:• horšie optické charakteristiky buničín z jadrových drevín

mechanické charakteristiky súvisia s morfológiou

vlákien• kratšie a zakrívenejšie vlákna agátovej buničiny sa negatívne

prejavili na TD a ID

• najdlhším a najrovnejším vláknam buničiny duba zodpovedali najvyššie mechanické vlastnosti

VYBRANÉ PROCESY PRI SPRACOVANÍ DREVAVII. MEDZINÁRODNÉ SYMPÓZIUM, 12.- 14. 9. 2007

zistené charakteristiky

modelovej zmesnej buničiny

neboli váženým priemerom hodnôt,

čo svedčí o vzájomnom ovplyvňovaní

drevín v priebehu sulfátovej várky

VYBRANÉ PROCESY PRI SPRACOVANÍ DREVAVII. MEDZINÁRODNÉ SYMPÓZIUM, 12.- 14. 9. 2007

Ďakujem za pozornosť