МЕХАНИЗМ СФА ВАРКИ
М.б. представлен в несколько стадий: 1. Пропитка щепы вар-м р-ом 2. Адсорбция щёл на реакц-ой пов-ти щепы, кот сопр-ся набуханием древ ткани под дейст щел, проникающей в стенки клеток 3. Предварит стадия хим р-ии в тв стадии 4. Щёл гидролиз Л и ГЦ 5. Диффузия про-ов гидролиза Л и ГЦ в р-р 6. Вторичные хим р-ии в р-ре 1) Пропитка щепы вар р-ом м происх-ть как за счёт сил капиллярного всас-ия, так и в рез диффузии расв-х в вод-м р-ре реаг-ов ч/з оболочку клеток.. Нах-ся в щепе воздух препятствует жидк-й пропитке до тех пор, пока Р внутри сжимаемых пузырьков не уровновесит капиллярное или атм-ое. Впит-ие жид-ти резко замедляется и далее протекает лишь по мере раств-я возд в щелоке или удаления вохд из щепы в рез диффузии. Возд предварительно удаляют путём пропарки или принудительной пропитки. Под Р 0,3-1,2 МПа позв интенсифиц жидкостную пропитку щепы. Пр диффузии вар-х реаг-ов в щепу хор опис-ся з.Фикка.
С – конц ионов Na; D - коэф диф; τ - время; расст-е, X - на кот происх диффузия. Скорость диф-и щелочи в щепу в расчете на единицу площади в направлении поперек волокон при 80-100ОС в 1,3 раза меньше, чем вдоль волокон. При пропитке варочной сфи-ой к-ой сост-т 50-200 раз. При ув темп в интервале25-95 ОС скорость диф-и щелочи резко возр-ет. С ув длины и толщины щепы продолжительность пропитки также возр. Для сфа в прим-ие сверхтолстой щепы (более 5 мм) нежелательно, т.к. ув кол-во непровара. l = 15-25 мм, b = 15-20 мм, δ = 3-4 мм, 90% - сод-ие норм фракции. 2) Адсорбция катионов Na происходит в теч всего периода заварки. Поглощенная при пропитке щелочь распр-ся между своб-й и адсорб как 70:30. Адсорбция анионов ОН- и SН- протекает интенсивнее, чем Na+, что и опред-ет их активность при в. Одновр с адсорбцией происх-т набухание щепы, причем на стадии заварки щепа погл-ет 3г воды на 1г древ. При этом набл-ся значительное ув клет стенок в сторону люмина и постеп размывается срединная пластина. 3) В ТВ фазе происх активация и разрыв слабых связей в макромол Л и древ матрицы под действ ОН- и SН- ионов (разрыв простых эф св, сульфидирование, отщепл ацетильных гр от ГЦ). Относятся целиком к периоду заварки, поэтому сюда м.б. отнесены р-ии, кот приводят к частичному раств-ю древ, т.е. обр-ие водораств-го Л, омыленис с. и ж. к-т. 4) Механизм щелочного гидролиза Л и ГЦ различен. В рез беспорядочного разрушения 3-хмерной мол Л по месту ослабленных предварительными р-ми св обр-ся фрагменты Л с разл мол. массой, кот сольватируются, пепетизируются щелочью и переходят в р-р в рез коллоидного растворения. Кол-ые частицы Л сост-т 30% от орг в-вщелока. Мол ГЦ разр-ся по законам стат деструкции и переходят в р-р, где завершается их пр деполимеризации за счет р-и отщепления и щел-го гидролиза с обр мономолек-х окислителей. На скорость раств-я Л оказ влияние распред комп-ов в клет стенке. В отл от сфи в, где делигн-я в срединной пластинке и вторич стенке происх примерно с одинак скоростями. При сфа в Л срединной пластинки уд-ся практич полностью до начала делигн вторич стенки. Остаточный Л во вторич стенке равномерно распределен по всей толщине клет стенки. В волокнах сфи Ц большая часть Л нах в нар-ой части клет стенки (Р, S1). Несмотра на это, волокна сфи Ц легче набухают в воде, что объясн-ся более низким значением СП Ц и более выс сод-ем ГЦ на пов-ти волокон сфи Ц. СП сфа Ц одинакова по всей толщине клет стенки, а пов-ть волокон сод-ит больше ксилана и маннана по сравнению с внутр-ми слоями. Мол масса и распред полисахаридов в клет ст, как и Л, оказ-ет влияние на набухание волокон. Обр-ся при разрушении Л и ГЦ кислые продукты нейтр-ся щелочью и перех-т в р-р за счет диф, ск-ть кот опред-ся з.Фикка. 6) В конце в. в щелоке м происходить некот вторичные р-ии, такие как щел гидролиз Л и ГЦ, конд-я Л, осаждение ГЦ и Л на волокне.
|
