- Cường độ uốn tĩnh và mụ đun đàn hồi uốn tĩnh
4.4.9. Hàm lượng cỏc chất tan trong nước núng, nước lạnh
Cỏc chất tan trong nước lạnh gồm tannin, đường, cỏc chất màu trong gỗ.
Số liệu thớ nghiệm hàm lượng cỏc chất tan trong nước núng được ghi trong phụ biểu 14, hàm lượng cỏc chất tan trong nước lạnh được ghi trong phụ biểu 15.
Kết quả hàm lượng cỏc chất tan trong nước ghi trong bảng 4-22.
Bảng 4-22. Kết quả tớnh toỏn hàm lượng cỏc chất tan trong nước
Hàm lượng cỏc chất
tan trong nước Mẫu 1 (%) Mẫu 2 (%) Mẫu 3 (%)
Nước núng 11.6 10.2 11
Nước lạnh 3.0 2.8 3.06
Từ kết quả hàm lượng chất tan trong nước của luồng so sỏnh với hàm lượng chất tan trong nước của một số loài tre được khai thỏc từ những địa phương khỏc cho thấy hàm lượng chất chiết xuất trong nước lạnh của luồng nhỏ hơn hoặc tương đương nhưng hàm lượng chất tan trong nước núng của luồng lại cao hơn hẳn một số loài tre khai thỏc tại Mỹ [28].
Bảng 4-17. So sỏnh hàm lượng chất tan trong nước của luồng với một số loài tre
STT Loài tre Địa điểm Hàm lượng chất tan trong nước
Nước núng (%) Nước lạnh (%)
1 Luồng Thanh Hoỏ 10.7 2.9
2 Tre gai Mỹ 4.3 - 3 Tre mỡ Mỹ 5.10 - 4 Trỳc Đại Mỹ 5.25 4.59 5 Bương Mỹ 4.40 - 6 Tầm Vụng Mỹ 5.93 4.20 7 Giang Mỹ 6.48 3.26
* So sỏnh hàm lượng thành phần húa học của luồng với một số nguyờn liệu dựng trong sản xuất giấy - bột giấy tại Việt Nam [16 ].
Loại gỗ Hàm lượng (%) Hàm lượng cỏc chất chiết xuất
Hàm lượng
tro Cellulose Lignin Pentozan Tan trong
nước núng Tan trong cồn- Tan trong NaOH
benzen 1% Luồng 41.8 24.6 24.8 10.7 10.8 17.5 1.6 Tre ngọt - 25.25 19.12 - 7.37 25.73 1.94 Nứa 47.8 25.3 15.6 9.2 1.6 - 5.3 Bạch đàn 40.1 31.9 16.7 6.8 4.5 16.0 0.6 Mỡ 44.9 29.4 17.6 7.6 3.7 19.6 0.7 Keo trắng 47.8 24.3 20 4.25 2.6 16.3 0.8 Bồ Đề 45.4 23.4 27.2 6.5 4.4 - 0.6
Qua bảng so sỏnh cho thấy:
Trong cụng nghệ sản xuất giấy - bột giấy, hàm lượng cellulose của nguyờn liệu cú ý nghĩa quyết định đến hiệu xuất và chất lượng bột giấy. Với kết quả thớ nghiệm hàm lượng cellulose của luồng là 45(%) gần bằng với hàm lượng cellulose gỗ Bồ Đề (45%), Bạch Đàn (40%)… đõy là những loại gỗ chủ lực dựng làm nguyờn liệu giấy của Việt Nam.
Đối với những loại nguyờn liệu dựng trong cụng nghệ sản xuất bột giấy cú hàm lượng lignin càng thấp thỡ càng tốt. Điều này cú lợi cho quỏ trỡnh sản xuất vỡ với hàm lượng lignin nhỏ thỡ lượng hoỏ chất tiờu tốn trong quỏ trỡnh tỏch loại lignin sẽ ớt hơn mà hiệu suất bột lại cao và lượng chất thải ra mụi trường cũng ớt hơn. Làm giảm chi phớ về hoỏ chất và xử lý mụi trường cho doanh nghiệp.
Với hàm lượng của lignin trong cõy luồng ( 24.16%) là khụng lớn, việc loại bỏ lignin trong quỏ trỡnh nấu bột giấy cú thể thực hiện được. Cú thể khẳng định cõy luồng là nguyờn liệu đỏp ứng được yờu cầu của nguyờn liệu sản xuất bột giấy.
Hàm lượng tro của luồng nhỏ hơn một số loài tre được khai thỏc tại Trung Quốc và Mỹ nhưng lại cao hơn một số loại gỗ dựng làm nguyờn liệu giấy, do lượng silic ở phần biểu bỡ của thành luồng nờn hàm lượng tro của luồng lớn hơn một số loại gỗ. Do tre chứa nhiều tạp chất hơn gỗ, nờn chi phớ cho quỏ trỡnh nấu bột sẽ cao hơn.
Từ kết quả hàm lượng cỏc chất tan 1%NaOH của luồng là 17%, so sỏnh với hàm lượng cỏc chất tan trong 1%NaOH của một số loại gỗ cho thấy hàm lượng cỏc
chất tan 1%NaOH của luồng tương đương với một số loại nguyờn liệu thường dựng trong sản xuất bột giấy – giấy.
Cỏc chất tan trong nước núng chủ yếu là cỏc chất dầu, nhựa và chất bộo, ngoài ra cũn cú tanin, chất màu. Núi chung, trong sản xuất bột giấy, tỷ lệ cỏc chất này càng ớt càng tốt. Nếu tỷ lệ này cao sẽ ảnh hưởng tới chất lượng giấy, khi xeo sẽ tạo nờn cỏc vết bẩn trờn giấy, do đú buộc phải sử lý luộc dăm hoặc chưng cất để loại bỏ.
Hàm lượng chất tan trong nước lạnh của luồng nhỏ thuận lợi cho quỏ trỡnh sản xuất giấy, nhưng hàm lượng chất chất tan trong nước núng lại lớn hơn một số nguyờn liệu sản xuất giấy, nhưng với hàm lượng chất chất tan trong nước núng 10% cũng nhỏ hơn một số nguyờn liệu sản xuất giấy từ rơm, rạ. Do vậy ảnh hưởng hàm lượng chất chất tan trong nước núng của luồng cũng khụng phải là yếu tố gõy khú khăn trong quỏ trỡnh sản xuất giấy sợi nhiều.
Chương 5
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 5.1. KẾT LUẬN CHUNG
Đề tài nghiờn cứu đặc điểm cấu tạo, tớnh chất cơ vật lý và xỏc định thành phần hoỏ học của luồng, kết quả cho thấy:
(1) Cấu tạo luồng gồm: bú mạch (tế bào mạch, libe và tế bào sợi) nằm phõn tỏn giữa vụ số tế bào mụ mềm.
(2)
Kớch thước chiều dài sợi luồng được xếp vào cấp sợi dài, tỷ lệ chiều dài sợi/ chiều rộng sợi là 148, đõy là một trong những ưu điểm để lựa chọn nguyờn liệu cho sản xuất bột giấy.
Từ kết quả xỏc định tớnh chất vật lý của luồng cho thấy luồng thuộc loại nguyờn liệu cú khối lượng thể tớch và tỷ lệ co rỳt trung bỡnh. Như vậy luồng khụng thuộc nhúm nguyờn liệu khú sấy và thuận lợi cho quỏ trỡnh gia cụng chế biến và sử dụng.
Từ kết quả xỏc định cường độ cơ học của luồng, cho thấy luồng cú cỏc chỉ số về cường độ nộn dọc thớ, cường độ uốn tĩnh và mụ đun đàn hồi uốn tĩnh tương đương với loại gỗ cú cường độ trung bỡnh, do vậy cú thể kết hợp với một số loại gỗ cú khối lượng thể tớch và cường độ cơ học tương đương với luồng để sản xuất cỏc dạng sản phẩm khỏc.
Luồng cú thành dày, cứng cú thể làm nhà, cú thể sử dụng làm vật liệu chịu lực hoặc kết hợp với cỏc loại gỗ cú cường độ tương đương để làm cỏc sản phẩm cú kết cấu khỏc.
Luồng thuộc nhúm gỗ co rỳt vừa và co rỳt ớt. Như vậy luồng khụng thuộc nhúm nguyờn liệu khú sấy, thuận lợi cho quỏ trỡnh chế biến. Khối lượng thể tớch của luồng nằm trong khoảng yờu cõu về khối lượng thể tớch của nguyờn liệu sản xuất vỏn nhõn tạo, cú thể khẳng định luồng là nguyờn liệu đỏp ứng được trong sản xuất vỏn nhõn tạo.
Việc xỏc định thành phần hoỏ học của luồng là chỉ tiờu quan trọng để xỏc định chất lượng nguyờn liệu cho sản xuất giấy sợi.
Hàm lượng cellulose của luồng là 41%, tương đương với một số loài tre được khai thỏc tại một số địa phương khỏc và cũng ngang bằng với nguyờn liệu gỗ thường dựng làm nguyờn liệu trong sản xuất giấy.
Với hàm lượng của lignin trong luồng ( 24.16%) là khụng lớn, việc loại bỏ lignin trong quỏ trỡnh nấu bột giấy cú thể thực hiện được.
Từ kết quả hàm lượng cỏc chất tan NaOH 1% của luồng là 17%, hàm lượng chất chất tan cồn –benzen là 10.9. Hàm lượng chất tan trong nước lạnh của luồng nhỏ thuận lợi cho quỏ trỡnh sản xuất giấy, hàm lượng chất chất tan trong nước núng lại lớn hơn một số nguyờn liệu sản xuất giấy, nhưng với hàm lượng chất chất tan trong nước núng 10% cũng nhỏ hơn một số nguyờn liệu sản xuất giấy từ rơm, rạ.
Do vậy cú thể khẳng định luồng là nguyờn liệu đỏp ứng được cho sản xuất giấy-bột giấy.
5.2. KIẾN NGHỊ
Đề tài chỉ nghiờn cứu một số tớnh chất cơ vật lý và thành phần hoỏ học của luồng, do tớnh chất cơ vật lý và thành phần hoỏ học của luồng thay đổi theo tuổi cõy, vị trớ địa lý, điều điện sinh trưởng của từng miền vựng. Đề tài chỉ tiến hành nghiờn cứu chung cho cõy luồng khai thỏc tại huyện Bỏ Thước, tỉnh Thanh Hoỏ, vỡ vậy chưa cú thụng tin đầy đủ và tổng quỏt về tớnh chất cơ vật lý và thành phần hoỏ học của luồng. Xuất phỏt từ lý do trờn chỳng tối cú 1 số kiến nghị sau:
- Tiếp tục thực hiện cỏc nghiờn cứu về cõy luồng ở cỏc điều kiện sinh trưởng, vị trớ địa lý cũng như tuổi cõy khỏc nhau của luồng để từ đú cú kết quả chung về kớch thước sợi cũng như cỏc tớnh chất của cõy luồng để cú những biện phỏp kỹ thuật nhằm nõng cao sản lượng rừng cũng như qui trỡnh khai thỏc hợp lý để đỏp ứng được yờu cầu về chất lượng cõy luồng cho cụng nghiệp giấy sợi cũng như yờu cầu của ngành cụng nghiệp chế biến lõm sản.
- Đi sõu nghiờn cứu đặc điểm, tớnh chất của một số loại tre khỏc để từ đú cú định hướng trong trồng, chăm súc, khai thỏc và sử dụng hiệu quả đối với loài tre
cho sản lượng rừng lớn và đỏp ứng được yờu cầu về tớnh chất của vật liệu trong chế biến và sử dụng.
[12] Lora J H.; Aziz S., Organosolv pulping：a versatile approach to wood reefing ,Tappi Journal,1985,68(8):94 reefing ,Tappi Journal,1985,68(8):94
[14] Y.Ni;A. R.P.Van Heiningen ,A novel ozone bleaching technologyfor the ALCELL process,Journal of wood chemistry and technology,1996, the ALCELL process,Journal of wood chemistry and technology,1996, (16)4:367
[16] Blanchette R.A.,A new approach to effective biopulping, Idem.A:51-54 54
[17] Meyers G.C.,Fungao pretreatment of aspen chips improves strength of refiner mechanical pulp,Tappi J.,1988,71(50):105 of refiner mechanical pulp,Tappi J.,1988,71(50):105
[21] Ipelcl Z.;Ogras T.; Altikut A.,Reduced leaf peroxidase activity is associated with reduced lignin content in transgenic poplar,Plant associated with reduced lignin content in transgenic poplar,Plant Biotech,1999,16:381-387
[22 ] Doorsselaere J. V.; et al.,A novel lignin in polar trees with a reduced caffeic acid/5-hydroxyferulic acid O-methyltransferase activity, Plant caffeic acid/5-hydroxyferulic acid O-methyltransferase activity, Plant Journal,1995,8 (6) :855 -864
[23] Hu W.J.;Harding S.A.;Lung J.,Repression of lignin biosynthesis promotes cellulose accumulation and growth in transgenic trees,Nat promotes cellulose accumulation and growth in transgenic trees,Nat Biotech,1999,17:808-812
[24] Halpin C;et al.,Manipulation of lignin quality by down-regulation of cinnamyl alcohol dehydrogenase,Plant Journal,1994(6):339-50 cinnamyl alcohol dehydrogenase,Plant Journal,1994(6):339-50
[27] Chenjia-xiang：YuJia-luan：etal.A study on the mechanism in kraft pulping of Chinese southern pine(J). Cellulose pulping of Chinese southern pine(J). Cellulose
Chem.Technol：1982：16(6):659~667
[35] Caest Dwihgt H：Eggert Claudia：etal. Comparison of effluents fromm TCF and ECF bleaching of kraft pulps. TAPPI Journal, fromm TCF and ECF bleaching of kraft pulps. TAPPI Journal, 1995,78(12): 93
[39] Leena R Suntio, Wan Yin Shiu, Donald Mackay. A Review of the Natare and Propeies of Chemicals Present in Pulp Mill effluents. Natare and Propeies of Chemicals Present in Pulp Mill effluents. Chemosphere,1988,17(7):12-49
[42] Parameswaran N, Liese W. Ultrastructural aspects of bamboo cells[J]. Cellu. Chem and Technol,1980,14(5):587-609. cells[J]. Cellu. Chem and Technol,1980,14(5):587-609.
[43] Lin J X, He X Q, Hu Y X et al. Lignification and lignin heterogeneity for various age classes of bamboo (Phyllostachys pubescens) sterns[J]. for various age classes of bamboo (Phyllostachys pubescens) sterns[J]. Physiologia Plantarum, 2002,114:296-302： [45] Adler,E.Wood Sci.Technol[J],1977,11:169 [46] Lsi,Y.Z.andK.V.Sarkanen[J],1971,4:98 [47] Bjorkman,A.Svensk Papperstidn[J].1956,59:477-485 [48] Pew,J.C.Tappi[J],1957,40:513 [49] Chang,H-metal Hclzforschung[J],1975,29:153
[50] Harkin,Constitution and Biosynthesis of Lignin. Springer, Verlag New Nork[J],1966,67:52 New Nork[J],1966,67:52
[51] Lundquist,K.etal.Sv,Papperstidn[J],1977,5:143-144