Buničina je základním stavebním kamenem bezpočtu produktů každodenní potřeby, od papírových ručníků po průmyslové utěrky. Její jednoduchost však popírá komplexní souhru chemie, udržitelnosti a výkonového inženýrství. V jádru se dřevitá buničina získává z lignocelulózové biomasy: tuhé, vláknité struktury, která dává stromům jejich sílu.
Složení a výroba buničiny
Toto složité složení určuje vlastnosti buničiny, jako je pevnost, nasákavost a povrchová chemie.
- Celulóza: Lineární polymer glukózových jednotek spojených -1,4-glykosidickými vazbami.
- Hemicelulóza: Heterogenní směs polysacharidů s kratším řetězcem (např. xylany, glukomanany).
- Lignin: Aromatický polymer, který cementuje celulózu a hemicelulózu v rostlinné buněčné stěně.
Proces buničiny
Rozvláknění dřeva spočívá v oddělování ligninu a celulózy tím nejefektivnějším možným způsobem.
- Mechanické rozvlákňování: Dřevěné štěpky se brousí nebo renovují pod tlakem, aby se vlákna uvolnila mechanicky.
- Chemická výroba buničiny (Kraft Proces): Dřevěné štěpky se vaří v alkalickém roztoku hydroxidu sodného a sulfidu sodného. Kraftová buničina je nejběžnější metodou, při které se dřevěné štěpky přidávají do fermentoru s hydroxidem sodným a sulfidem sodným, aby se uvařily a rozpustily lignin z dřevěných štěpků, přičemž zůstala celulóza.
- Bělení: Sekvenční ošetření oxidačními činidly bez chlóru.
Buničina je poté odeslána do řady praček, kde je celulóza promyta od veškerého zbytkového ligninu a kontaminantů a poté je odeslána ke zpracování na papír. Kraftová buničina produkuje velmi aktivní povrchově aktivní látky a ty způsobují několik problémů s účinností praní během procesu buničiny. Kvalitní odpěňovač zlepší účinnost praní, zlepší celkové rozpuštěné pevné látky, sníží spotřebu vody a zvýší odvodnění.
Papírenský stroj a nátěry
Papírenský stroj je místo, kde se praná celulózová buničina formuje do listu papíru. Do procesu se přidává několik chemických přísad pro zlepšení pevnosti za mokra, pevnosti za sucha, textury, barvy a povrchových vlastností. Často se pěna vytváří v drátěné jámě, nátokové skříni a recyklovaných proudech kvůli chemickým přísadám a vysoké rychlosti stroje.
Čtěte také: Průvodce kročejovou izolací
U speciálních druhů papíru lze na list nanést povlak, který přidá barvu, lepidlo nebo dodá jedinečné vlastnosti, jako je lesk nebo snížená nasákavost inkoustu. Povlak se aplikuje na konci procesu výroby papíru a před odesláním zákazníkovi se suší. Odpěňovač se přidává do nátěru, aby se zabránilo nežádoucím bublinám v nátěru, které by ohrozily kvalitu povrchu.
Úprava vody
Většina papíren jsou systémy s uzavřeným okruhem se zařízením na úpravu vody na místě. Zbytková povrchově aktivní látka z procesů výroby buničiny a papíru může vytvářet pěnu v nádržích na úpravu vody, která ovlivní čerpadla, způsobí přetečení a způsobí problémy s pěnou v papírenském stroji.
Vlastnosti a použití izolace z textilní buničiny
Textilní buničina, zejména z bavlny, a tedy z obnovitelných zdrojů, šetří přírodní zdroje, energii a životní prostředí. Ve srovnání s dalšími izolacemi má jen nepatrnou tepelnou vodivost a daleko vyšší měrnou tepelnou kapacitu, což je výhodnější. Je vhodný do všech typů staveb tj. do běžných domů, nízkoenergetických, pasivních, novostaveb i rekonstrukcí, do obytných domů, bytových domů, výrobních hal, škol. Lze ji aplikovat do střech, stropních konstrukcí, obvodových stěn i příček.
Pozoruhodná všestrannost dřevní buničiny je základem jejího širokého použití.
- Chemická modifikovatelnost: Povrchové hydroxylové skupiny lze funkcionalizovat.
- Chemické zbytky: Neúplné znovuzískání reagencií nebo bělení produktů.
- Chytré ubrousky a kapesníčky: Funkční aditiva.
Ukázkový příklad synergie dřevěné buničiny s polymerním inženýrstvím se objevuje ve vysoce výkonných netkaných textiliích. Strategické investice do modernizace mlýnů, diverzifikace vstupních surovin (např. textilních výrobků), vláken. Funkční textilie zahrnují zabudování citlivých aditiv, které chrání pokožku.
Čtěte také: IPA asfaltová izolace: Co potřebujete vědět
Netkané textilie a jejich aplikace
Netkané textilie jsou materiály s rozmanitými vlastnostmi, které umožňují jejich široké použití. Jejich definice a použití sahají od odolných, jednorázových produktů až po izolované, vodivé materiály. Mohou být měkké nebo tuhé, jemné nebo objemné, izotropní nebo anizotropní. Jsou filtrovatelné, prodyšné i nepropustné, pružné i tuhé. Tyto materiály jsou lehké, volné a teplé. Mohou být tenké jako klapka, tlusté jako plst. Existují vodotěsné a propustné pro vlhkost varianty. Netkané textilie mohou být žehlené, sešívané, lisované, plamen zpomalující nebo antistatické. Mají vodopropustné, voděodolné, otěruvzdorné a zdřímnuté vlastnosti. Jsou odolné proti vráskám, mají dobrou elasticitu, vysokou absorpci vlhkosti a odpuzují vodu.
Netkané textilie mají široké uplatnění v mnoha odvětvích:
- Zdraví a zdraví: chirurgické pláště, čepice, potahy, sádrová bavlna, dámské hygienické vložky, dětské plenky, ručníky na mokré tváře, hygienické spodky, prachovky.
- Zemědělství: sklizeň látky, přístřešek.
- Průmysl: podšívka disket, tkanina reproduktoru, filtrační materiál, izolační plstěný reproduktor, podšívka těsnicího kroužku, kabelová tkanina, FRP vyztužený ručník, průmyslová hadr, těsnění odolné proti nárazům, izolační materiál, obložení pásky, obložení základny potrubí, ventilační potrubí, Shapibu.
- Balení: kompozitní cementový sáček, podšívka sáčku, podšívka základny obalu, přikrývka, úložný sáček, látka na žakárové krabice.
- Oděvní obuv: podšívka na oděvy, vločky, tvrdá podšívka na patě, podpatky na podpatku, spodní prádlo, umělá kůže jelenů, syntetická kůže, podšívka teplé obuvi, podšívka podešve z textilu.
- Automobilový průmysl: plstěné izolace z plsti, rázuvzdorná plsť, baldachýn, obložení podušek, koberec, obložení dveří, autový filtr, tvarovaný sedák.
- Potřeby pro domácnost: pohovka, koberec, potah na zeď, zrcadlová tkanina, čajový sáček, filtrační taška do vysavače, nákupní taška, tištěné listy, zábavní potah, polštář, spací pytel, čisticí utěrka, odmašťovací podložka, záclona, ubrus, stínidlo.
- Stavebnictví, konstrukce: vyztužení, vyztužení, filtrace, plstěná základní tkanina, drenážní deska, střešní hydroizolační materiál, železnice, dálnice, berm, vodní sklon, zvuková izolace portů, kanalizace, tepelná ochrana, separace, drenáž.
- Další využití: odpalovací vozidlo, žáruvzdorný kužel protiraketové hlavy, podšívka hrdla zadní trysky, papír pro pokročilé bankovky, žáruvzdorná taška pro raketoplány, mapové plátno, látkové plátno do kalendáře, umělé plátno, plátno.
Srovnání s jinými materiály
Dřevo je z pohledu recyklace a užitné hodnoty nejlepší materiál. Tvarování dřevěného nádobí je prováděno pomocí parního lisu.
Následující tabulka porovnává některé běžné materiály s ohledem na jejich vlastnosti a použití:
| Materiál | Zkratka | Vlastnosti | Typické použití |
|---|---|---|---|
| Polyethylentereftalát | PET | Pevný, pružný, odolný vůči navlhnutí a kyselinám, dobré izolační vlastnosti, nemačkavý | Láhve, obalový průmysl (recyklovaný PET) |
| Polypropylen | PP | Velmi dobrá chemická a mechanická odolnost, zdravotní nezávadnost, nepoddajnost, pevnost, nízká hmotnost, odolnost vůči teplu, nízká hořlavost | Potravinářský, textilní a chemický průmysl, laboratoře |
| Polylaktid (poly lactid acid) | PLA | Biologicky rozložitelný plast | Obnovitelné zdroje |
| Dřevoplastový kompozit | WPC | Kombinace dřevěných pilin a plastu | Stavebnictví, venkovní použití |
| Polyvinylchlorid | PVC | Velmi dobré vlastnosti pro potravinářský průmysl | Obaly, potrubí |
| Polystyren | Tvrdý, křehký materiál s omezenou flexibilitou | Izolace, obalový materiál |
Normy pro testování buničiny
Norma „ISO 2144 Papír, lepenka a buničina - Stanovení zbytků (popelu) při žíhání při 900 stupních“ vyvinutá Mezinárodní organizací pro standardizaci (ISO) popisuje postup pro stanovení zbytků vzniklých při žíhání buničiny, papíru a lepenky. Tato norma platí pro všechny druhy buničiny, papíru a lepenky. Dolní mez stanovitelnosti je přibližně 0,2 procenta. Postup vyžaduje navážení alespoň 10 mg zbytku. Výše uvedený limit odpovídá 5 g vzorku. Tento limit lze snížit, pokud se zvětší velikost vzorku.
Čtěte také: Radon a asfaltová izolace
Pro účely této normy se zbytek po výpalu vztahuje na hmotnost zbytku po vypálení zkušebního vzorku buničiny, papíru a lepenky v peci při 900 stupních plus/minus 25 stupňů podle postupu specifikovaného v této normě. Tato vlastnost byla v předchozích vydáních této normy označována jako obsah popela.
Při provádění testu se v zásadě vzorek zváží do žáruvzdorné nádoby a vypálí v muflové peci při teplotě 900 stupňů plus/minus 25 stupňů. Platinové, keramické nebo křemičité nádoby schopné pojmout přibližně 10 g vzorku (normálně stačí kapacita 50 ml). Nádoby nesmí během zapálení ztrácet nebo nabírat na hmotnosti nebo vstupovat do chemické reakce se vzorkem nebo zbytky po zapálení. Mufflová pec, která dokáže udržet teplotu 900 stupňů plus/minus 25 stupňů. Postup se provádí dvakrát. Všechna vážení se zaznamenávají s přesností na 0,1 mg. Vlhké vzorky se nechají uschnout na laboratorním vzduchu za bezprašných podmínek.
Stanovte obsah vlhkosti v jednotlivém zkušebním vzorku (sušeném na vzduchu) podle postupu popsaného v normách ISO 287 nebo ISO 638. Tento zkušební vzorek se zváží současně se zkušebním vzorkem použitým ke spálení (sušený na vzduchu).
Části, které se mají spálit, se musí skládat z malých kousků ne větších než 1 cm2, o celkové hmotnosti nejméně 1 g nebo dostatečné k tomu, aby při zapálení zanechaly zbytek nejméně 10 mg. Pokud má vzorek velmi nízký zbytek po zapálení, například v případě bezpopelových druhů, odebere se část zkušebního vzorku s dostatečnou hmotností, aby se získal zbytek nejméně 2 mg. V těchto případech může být nutné rozdělit zkušební vzorek na dvě nebo několik menších částí, které se postupně spálí ve stejné nádobě.
Nádoba bez vzorku se zahřívá v muflové peci na 900 stupňů plus/minus 25 stupňů po dobu 30 minut až 60 minut. Nechá se ochladit na pokojovou teplotu v exsikátoru. Prázdná nádoba se zváží. Přidá se příslušné množství vzorku a znovu se zváží. Nádoba se pomalu zahřívá, nejlépe tak, aby vzorek shořel, ale nevznítil se. Kontroluje se, že se neztrácí žádný materiál v podobě poletujících částic. Postup tohoto kroku závisí na dostupném vybavení. Některé muflové pece mají dvířka, která po otevření vytvoří vodorovnou plošinu před vchodem. Tuto platformu a podobná zařízení lze použít ke spalování organického materiálu ve vzorku. Když je spalování dokončeno nebo téměř dokončeno, takže je vidět pouze malé množství uhlíku, je nádoba vystavena plnému teplu pece (900 stupňů plus/minus 25 stupňů) po dobu 1 hodiny. Doba ohřevu se neprodlužuje a nesnaží se o konstantní hmotnost. Některé přísady mohou ztrácet hmotu pomalu po dlouhou dobu. Nádoba se vyjme z pece a nechá se v exsikátoru dosáhnout pokojové teploty.
tags: #izolace #textilni #bunicina #informace