DŘEVO A PAPÍR

1. DŘEVO A PAPÍR Ivana Rychlíková Kombinace:Che- Bi

2. Dřevo: • Dřevo je výhodnou přírodní surovinou • Využívá se jako palivo, ke zpracování a v papírenství • Poptávka po dřevu je vysoká z důvodu snadné dostupnosti, dá se jednoduše opracovávat, spojovat a má přitažlivý vzhled • Dělí se do dvou základních kategorií – tvrdá a měkká dřeva

3. Tvrdá dřeva: jsou z listnatých stromů např. z buku, břízy, javoru, dubu, topolu tropická tvrdá dřeva zahrnují eben, greenheart, mahagon, růžové, týkové dřevo Měkká dřeva: jsou z jehličnatých stromů jedle, kanadská tsuga borovice smrk, sekvoje

4. Složení dřeva: • celulóza (asi 50 % dřeva) - rovná vlákna přírodního polymeru, složeného z glukózových monomerů; je základem buněčné stěny rostlinných buněk a je i základní složkou pro výrobu papíru; • hemicelulózy (asi 20 % dřeva) - jsou různě dlouhé, občas i rozvětvené řetězce přírodního polymeru složeného z glukózy a jiných sacharidů, v malé míře i esterů; nachází se převážně v buněčné stěně; napomáhají k lepší soudržnosti celulózy a ligninu; jsou chemicky méně odolné než celulóza či lignin, takže se při procesu výroby buničiny rozpouští a vyplavují; • lignin (asi 25 % dřeva) - je trojrozměrná síť z fenolických polymerů; působí jako lepidlo, které drží celulózová vlákna pohromadě a dodává dřevu pevnost; je hlavní složkou ve dřevě na rozhraní buněk, ale nachází se i v buněčné stěně; chemickou cestou a při bělení se (pokud možno selektivně) odstraňuje (selektivní je to pouze u sulfátového způsobu výroby a při bělení chlordioxidem - ClO2); • extrahovatelné látky - fytohormony, pryskyřice, mastné kyseliny a další látky, které pomáhají dřevině růst a odolávat chorobám a chemikáliím; jsou vysoce toxické pro vodní živočichy.

5. Složení dřeva:

6. Kácení a zpracování: • dnes je většina stromů kácena za použití moderních strojů – jeřábů, lesních traktorů a buldozerů. • jakmile strom padne, odstraní se větve a kmen se odtáhne na shromaždiště • kmeny se dopravují jak po souši tak po vodě – klády se často svazují do vorů a pak vlečou remorkérem po řece nebo se prostě nechají, aby samy pluly po proudu

7. mnoho zemí, zejména těch, které těží tvrdé dřevo, nejsou technicky vybaveny pro další zpracování klád, proto je většina dřeva, které se zde vytěží vyvezena ještě v podobě klád do průmyslových zemí, v nichž jsou potřebné pily • na pile se z klád nejprve loupe kůra, poté je dřevo pilami nařezáno na potřebné rozměry • něž bude moci být použito je nutné jej vysušit procesem zvaným klimatizování • dřevo jehož povrch má být vidět musí být dále opracováno, proto se nejdříve dohladka ohobluje a pak se lakuje nebo barví

9. Historie výroby papíru • Hlavní surovinou pro výrobu papíru se stala celulóza • První použití dřeva na výrobu papíru bylo zaznamenáno v roce 1769, ale teprve v polovině 19. století se výroba papíru z dřevité kaše dostává do povědomí širší veřejnosti • První papírenský stroj byl vynalezen roku 1798 N. L. Robertem a začal být vyráběn o pět let později bratry Foordrinierovými. • Využíval souvislého pásu drátěného síta místo pracného nabírání jednotlivých listů na síto napnuté v rámu.

10. Výroba vláknin Jako surovina se používá: A) dřevo, B) sběrový papír, C) jednoleté rostliny. • V celulózkách se rozrušují vazby ligninu k celulóze, hemicelulózám a i lignin se rozrušuje na monomery či oligomery • Jednotlivá vlákna - vláknité dřevní buňky - se pak oddělují, propírají, filtrují, aby se očistila, a posléze se suší • Vzniklá buničina se pak může použít přímo na výrobu neběleného papíru, nebo se dále bělí. • V integrovaných papírnách, kde na výrobu buničiny plynule navazuje výroba papíru, se fáze sušení vynechává.

11. Mechanická metoda: • Jednotlivé buňky se oddělují působením mechanické síly na strukturu dřeva, často za spoluúčinku chemikálií a vyšší teploty i tlaku • Dřevo se obvykle zpracovává ve formě kuláčů • Cílem je dosáhnout výrazně větší výtěžnosti (tím, že se odstraní minimum ligninu) při dostatečné bělosti a pevnosti • Získaná vláknina se nazývá dřevovina či polobuničina • Papír je poměrně málo pevný – výroba novin • Levnější způsob výroby

12. Chemická metoda: • Při chemické výrobě buničiny se dřevěné štěpky vaří v autoklávu s chemikáliemi • Podle druhu použitých chemikálií dělíme na metodu sulfátovou a nebo sulfitovou • Vařením se lignin rozruší a dřevo se tak rozpadne na vlákna • Papír získaný touto metodou je kvalitnější a dražší

13. Sulfitová metoda vodný roztoku oxidu siřičitého a báze - většinou vápníku, sodíku, hořčíku nebo čpavku Sulfátová metoda: hydroxidy (obvykle sodný) sulfidy (obvykle sodný)

14. Zpracování sběrového papíru: • Jako surovina slouží panenská nebo recyklovaná vlákna, případně směs obou. • Sběrový papír se vloží do rozvlákňovače spolu s vodou a je rozvlákňován mechanickým promícháváním, jehož výsledkem je rozplavení na vlákna. Po rozvláknění nadchází operace hrubého třídění, jemného třídění, zahušťování a mletí, po nichž se látka (po nezbytném přídavku klížidel, barviv, pomocných prostředků • papírenský nebo lepenkový stroj (nátoková skříň - přivádí vláknitou suspenzi na síto a vytváří rovnoměrné rozložení vláken po celé šířce síta, sítová část - odvodňuje papírový pás, lisová část - odstraňuje další vodu z pásu, sušicí část - odstraňuje zbytek vlhkosti zahřátím pásu papíru, navíječ - navíjí pás papíru do rolí) • další procesy - závisí na druhu papíru

15. Bělení vláknin Cílem je dosažení určitých kritérií kvality jako jsou bělost, její stálost a čistota. Protože bělení pevnostní vlastnosti výrazně snižuje, cílem je volit takové postupy, aby se pevnost snížila co nejméně. K dosažení patřičné bělosti je nutno odstranit či zamaskovat zbylý lignin i nečistoty v buničině. Mluvíme potom o buničinách:

16. Typy buničiny podle bělení • ECF (Elemental Chlorine Free) - bez použití plynného chlóru, alespoň v jednom stupni se používá chlordioxid; dále lze použít peroxid a kyslík, kyselinu chlorovodíkovou, enzymy, vše obvykle v alkalickém prostředí (alkálie mohou sloužit i samy o sobě jako jeden z bělících stupňů), • TCF (Totally Chlorine Free) - používá se kyslík, ozon, kyselina peroctová a peroxid, enzymy, vše obvykle v alkalickém prostředí (i zde mohou alkálie sloužit jako jeden z bělících stupňů).

17. Použitá literatura • http://daz.garten.cz/texty.php?idc=20041010 • http://papir.arnika.org/vyroba.shtml • Svět poznání odd. Věda a technika č.73