Целлюлозно-бумажное производство

Целлюлозно-бумажное производство — технологический процесс, направленный на получение целлюлозы, бумаги, картона и других сопутствующих продуктов конечного или промежуточного передела.

Впервые бумага упоминается в китайских летописях в 12 году до н. э. Сырьём для её изготовления были стебли бамбука и луб шелковичного дерева. В 105 году Цай Лунь обобщил и усовершенствовал существовавшие методы получения бумаги^[1].

• Изготовление бумаги по методу Цай Луня
• 
  1
• 
  2
• 
  3
• 
  4
• 
  5

В Европе бумага появилась в XI—XII веках. Она пришла на смену папирусу и пергаменту (который был слишком дорог). Сначала для изготовления бумаги пользовались измельченным пеньковым и льняным тряпьем.

Ещё в 1719 году Реомюр сделал предположение, что древесина может служить сырьём для производства бумаги^[2]. Однако потребность в использовании древесины возникла только в начале XIX века, когда была изобретена бумагоделательная машина, резко увеличившая производительность, вследствие чего бумажные фабрики стали испытывать нехватку сырья.

В 1840-е годы саксонским ткачём Ф. Келлером (F. G. Keller) был запатентован процесс дефибрирования — изготовление бумаги из древесной волокнистой массы, полученной путём истирания древесины на точильном камне^[3].

В 1853 году Меллье (Франция) запатентовал способ получения целлюлозы из соломы варкой с 3%-м раствором гидроксида натрия в герметически закрытых котлах при температуре около 150°С (натронная варка). Почти одновременно, в 1851 году английские изобретатели Ч. Уатт и Х. Бёрджесс взяли патенты на производство целлюлозы подобным способом из древесины^[3]. Первый завод по производству натронной целлюлозы был построен в 1860 году в Соединённых Штатах Америки.

В 1867 году американский инженер Бенджамин Тильгман изобрел процесс делигнификации древесины водными растворами гидросульфита кальция в кислой среде — сульфитную варку^[3].

В 1879 году немецкий изобретатель К. Ф. Даль, модифицировав натронную варку, предложил возмещать потери щёлочи сульфатом натрия, который в процессе высокотемпературной обработки восстанавливался образующимся углём в сульфид натрия. Этот способ был реализован в промышленности и назван сульфатной варкой. Сульфатная варка в настоящее время является основным процессом получения целлюлозы^[3].

В конце 1970-х годов канадский учёный Х. Холтон (H. H. Holton) предложил применять в качестве катализатора щелочных варок антрахинон^[4][5][3].

Поскольку для производства требуется древесина и много воды, целлюлозно-бумажные комбинаты обычно размещают на берегах больших рек, тогда появляется возможность использовать реки для сплава древесины, служащей основным сырьём для производства.

Для получения бумаги и картона используются следующие волокнистые полуфабрикаты (данные на 2000 год)^[6]:

• макулатура — 43 %
• сульфатная целлюлоза — 36 %
• древесная масса — 12 %
• сульфитная целлюлоза — 3 %
• полуцеллюлоза — 3 %
• целлюлоза из недревесного растительного сырья — 3 %

Для изготовления высших сортов бумаги, на которой печатают деньги и важные документы, пользуются также измельченными обрезками текстиля.

Кроме того, для придания специальных свойств в бумагу добавляют проклеивающие вещества, минеральные наполнители и специальные красители.

B России на нужды целлюлозно-бумажной промышленности ежегодно вырубается 43 млн кубометров леса^[7].

• Целлюлозно-бумажная промышленность // Франкфурт — Чага. — М. : Советская энциклопедия, 1978. — (Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 28).