Контрольная работа Технология переработки древесины. Производство кино- и фотоплёнки
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-25Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Содержание:
1. Технологическая цепь получения…………………… 3
2. Описание технологии по этапам……………………. 4
3. Изделие и его применение…………………………… 7
4. Список используемой литературы…………………… 9
1. Технологическая цепь получения.
Для начала хотелось бы дать определение изделию, о производстве которого пойдёт речь в данной контрольной работе.
Плёнки кино- и фотографические – это светочувствительные материалы, состоящие из прозрачной эластичной подложки (основы) с нанесённым на неё светочувствительным слоем. Мы будем рассматривать непосредственно производство подложки.
Подложку толщиной 0,11-
1.Технологическая цепь получения:
| Сырьё | Технологический процесс | Продукт | Технологический процесс | Продукт |
| Древесина | распиловка сырья, удаление коры, рубка в щепу и ее сортировка, варка в щелоке, удаление отработанного щелока, очистка, сушка и резка готового продукта | Целлюлоза | химическая переработка на искусственные волокна | 1.Динитрат целлюлозы |
| 2.Триацетат целлюлозы |
| Продукт | Технологический процесс | Продукт | Технологический процесс | Продукт |
| 1.Динитрат целлюлозы | Воздействие спирта и эфира | Коллодий | Добавление камфары и испарение растворителя | Целлулоид |
| 2.Триацетат целлюлозы | Полив раствора или суспензии полимера | Полимерная ацетатная плёнка | | |
Данная технологическая цепь описывает получение двух видов подложек, о которых говорилось выше.
Производство же светочувствительных материалов – это достаточно сложный технологический процесс.
| Технологический процесс | Продукт |
| Приготовление светочувствительной эмульсии, полив эмульсии на основу (подложку), сушка, резка, перфорирование служебных символов и фасовка | Готовый к реализации и использованию продукт – кино- либо фотоплёнка. |
2. Описание технологии по этапам.
Получение целлюлозы.
Целлюлоза (франц. cellulose, от лат. cellula - клетка) – это полисахарид общей формулы [С6Н7О2(ОН)3]n. Один из наиболее распространенных биополимеров, входящий в состав клеточных (отсюда название) стенок растений и микроорганизмов. Мировой объем ежегодного прироста 104-105т. Содержание целлюлозы (% по массе) в волокнах семян хлопчатника 95-98%, лубяных 60-85%, тканях древесины 40-44%, низших растениях 10-25%.
Целлюлоза – это белое волокнистое вещество с длиной волокон более
Выделение технической целлюлозы из растительного сырья, главным образом древесины, осуществляется ее варкой с различными химическими реагентами. Под их воздействием происходит удаление из природного материала лигнина, гемицеллюлоз и других нецеллюлозных компонентов. Получаемые целлюлозы в зависимости от выхода (% от массы исходного сырья) делятся на полуцеллюлозу (60-80), целлюлозу высокого выхода (50-60), целлюлозу нормального выхода (40-50). Технологическая схема производства целлюлозы из древесины включает: распиловку сырья, удаление коры, рубку в щепу и ее сортировку, варку целлюлозы в щелоке, удаление отработанного щелока, очистку, сушку и резку готового продукта. Основные методы варки целлюлозы: сульфатный (преимущественно), сульфитный, натронный, азотнокислый; кроме того, используют комбинированные методы (содово-сульфитный и содово-сульфитно-сульфатный).
Сульфатный метод позволяет перерабатывать древесину любых пород путем ее варки в щелоке, содержащем 9-10% гидроксид натрия (NaOH), в течение 5-7 часов при 165-170°С и давлении 0,6-0,8 МПа; в случае использования целлюлозы для химической переработки древесину подвергают предварительному гидролизу водой в течение 1-3 часов при 140-180°С или 0,5-0,75%-ной серной кислотой (H2SO4) в течение 2 часов при 120°С.
Сульфитный метод применим главным образом к хвойной древесине, варку которой осуществляют в щелоке, содержащем 5-10% общего оксида серы (SO2) и 0,8-1,3% оксида серы в соединениях (связан в виде гидросульфитов Na, Ca, Mg, NH4 или смесей гидросульфитов Na и Ca, NH4 и Са в соотношении (3:7)-(7:3)) в течение 5-12 часов при 130-155°С и давлении 0,5-0,8 МПа.
Натронный метод используют для получения целлюлозы хлопковой либо целлюлозы из лиственной древесины; варку проводят в щелоке, содержащем 3-10% гидроксид натрия (NaOH) в течение 1-6 часов при 140-170°С и давлении 0,6-0,8 МПа.
Азотнокислый метод состоит в обработке хлопковой целлюлозы 5-8%-ной азотной кислотой (HNO3) в течение 1-3 часов при температуре около 100°С и атмосферном давлении с последующей промывкой и экстракцией разбавленным раствором гидроксида натрия (NaOH).
Варку целлюлозы описанными методами осуществляют в периодически или непрерывно действующих аппаратах объемом 60-
После варки из целлюлозы удаляют механические примеси и подвергают дополнительно химической очистке - отбеливанию и облагораживанию.
Отбеливание производят окислителями (Сl2, СlO2, NaClO, O2 воздуха в щелочной среде и др.). Облагораживание осуществляют обработкой варочной целлюлозы 0,5-2%-ными или 4-10%-ными водными растворами NaOH в течение нескольких часов при температурах от 15-25°С до 95-135°С.
Мировое производство целлюлозы – свыше 190 млн. т. в год (1990).
Целлюлоза – горючее вещество. Температура воспламенения 275°С, температура самовоспламенения 420°С (хлопковая целлюлоза). Целлюлозу используют для изготовления различных сортов бумаги (в т.ч. бумаги фотографической) и картона, химической переработки на искусственные волокна (ацетатные волокна, вискозные волокна, медноаммиачные волокна), пластмассы (эт-ролы), пленки полимерные, кино- и фотопленки, лаки и эмали, бездымный порох, моющие средства и другое.
Химическая переработка на искусственные волокна.
Химические свойства целлюлозы определяются прежде всего присутствием гидроксильных групп. Так как в молекулах целлюлозы имеются гидроксильные группы, то для нее характерны реакции этерификации. Из них практическое значение имеют реакции
целлюлозы с азотной кислотой и ангидридом уксусной кислоты.
При взаимодействии целлюлозы с азотной кислотой в присутствии концентрированной серной кислоты, в зависимости от условий образуются
динитрат целлюлозы и тринитрат целлюлозы, являющиеся сложными эфирами.
При взаимодействии целлюлозы с уксусным ангидридом (в присутствии уксусной и серной кислот) получается триацетат целлюлозы или диацетат целлюлозы.
1.
Получение целлулоида.
Динитрат целлюлозы в технике известен под названием коллоксилин. При действии на него смеси спирта и эфира образуется вязкий раствор, так называемый коллодий, применяемый в медицине. Если к такому раствору добавить камфару (0,4 части камфары на 1 часть коллоксилина) и испарить растворитель, то останется прозрачная гибкая плёнка – целлулоид.
Исторически – это первый известный тип пластмассы. Ещё с прошлого века целлулоид получил широкое применение как удобный термопластичный материал для производства многих изделий (игрушки, галантерея и т.д.). В особенности важно использование целлулоида в производстве киноплёнки и
нитролаков. Серьёзным недостатком этого материала является его горючесть, поэтому в настоящее время целлулоид всё чаще заменяют другими материалами, в частности ацетатами целлюлозы.
2.
Получение ацетатной плёнки.
Как мы уже говорили, при действии на целлюлозу смеси уксусного ангидрида, уксусной кислоты и серной кислоты или хлорида цинка (последние играют роль катализаторов) образуется триацетат целлюлозы:
[C6H7O2(OH)3]n (CH3CO)2 _ [C6H7O2(OCOCH3)3]n
В промышленности для получения плёнок из поликарбоната, полиарилатов, ацетатов целлюлозы, поливинилфторида используют метод полива раствора или суспензии (например, латекса) полимера. Это один из старейших промышленных способов. Он включает три последовательные операции:
1. приготовление раствора (или суспензии) полимера;
2. полив на холодную или нагреваемую полированную поверхность (бесконечная металлическая лента или барабан);
3. отделение растворителя.
Во многих случаях для повышения физико-механических характеристик и снятия внутренних напряжений полимерные плёнки подвергают термической обработке.
Изготовленные полимерные плёнки разрезают в соответствии с требуемой шириной в процессе их получения или на специальных резательных машинах и сматывают в рулоны. Для получения высококачественных плёнок технологические линии оснащены толщиномерами и системой автоматического управления с микропроцессорной техникой.
3. Изделие и его применение.
Фотопленка – это гибкая прозрачная основа, на которую нанесен светочувствительный эмульсионный слой. Но светочувствительные фотоматериалы не всегда имели такую структуру. В опытах Ньепса и Дагера главным образом использовались серебряные пластинки, на поверхности которых и образовывалось изображение. Но серебряная пластина — слишком дорогая основа для фотографии. Поэтому вскоре место серебряных пластин заняли стеклянные. В опытах Тальбота в качестве основы использовалась бумага, пропитанная светочувствительным составом. А для того чтобы сделать лист бумаги более прозрачным, его пропитывали воском. Но бумага имела собственную неоднородную структуру и по этой характеристике очень сильно уступала стеклу.
Фотопленки на гибкой основе появились спустя 40 лет с момента изобретения фотографии, в 80-х годах позапрошлого столетия. До этого в качестве основы главным образом использовались стеклянные пластинки, которые имели массу недостатков, ведь стекло — достаточно хрупкий и тяжелый материал. Попытки создать более надежную и удобную основу предпринимались многократно, но достаточно хорошие предложения так и не получили массового распространения.
В 1931 году было начато фабричное производство черно-белых кинопленок в России. Изначально пленки производились на заводе «СВЕМА» в г. Шостка (Украина) и Переславле-Залесском. Чуть позже была запущена фабрика «ТАСМА» в Казани. В 1935 году Agfa, а в 1936 Kodak предложили цветные обращаемые фотопленки, похожие по своему строению на современные.
По назначению кино- и фотографические плёнки делят на негативные, позитивные и обращаемые. Подложку толщиной 0,11-
По фотографическим свойствам различают плёнки общего и специального назначения. Первую группу составляют черно-белые и цветные плёнки для художественной и документальной фотографии, чувствительные ко всем видимым лучам и различающиеся по светочувствительности (от 22 до 350 единиц ГОСТ). Обычно большей светочувствительности соответствует меньшая контрастность и большая зернистость. Эти плёнки выпускают в катушках шириной 16, 35 и
Во вторую группу входят плёнки для кинематографии (негативные, позитивные, контратипные и фонограммные) и фототехнические плёнки (репродукционные, аэрофотоплёнки, рентгеновские, спектральные и др.). Для любительской кинематографии выпускают обращаемые черно-белые и цветные плёнки шириной 8 и
При обработке плёнки водой или фотографическими растворами эмульсионный слой набухает; при повышении температуры до 37-40°С может расплавиться и сползти с подложки, поэтому обработка плёнок ведётся ниже указанных температур.
4. Список используемой литературы.
1. Гордон Л.В., Скворцов С. О., Лисов В.И. Технология и оборудование лесохимических производств. 5 изд. – М., 1988.
2. Гороховский Ю. Н., Баранова В. Плёнка. Свойства черно-белых фотографических пленок. – М., 1970.
3. Жбанков Р. Г., Козлов П. В. Физика целлюлозы и ее производных. – Минск, 1983.
4. Козлов П. В., Брагинский Г. И. Химия и технология полимерных пленок. – M., 1965.
5. Крауш Л. Я. Фотографические материалы. – М., 1971.
6. Непенин Н. Н., Непенин Ю. Н. Технология целлюлозы. 2 изд., т. 1-2. – М., 1976.
7. Роговин З. А. Химия целлюлозы. – М., 1972.
8. Целлюлоза и ее производные. /Под ред. Н. Байклза, Л. Сегала, т. 1-2. – М., 1974.
9. Энциклопедия полимеров. Т. 1-2. – M., 1974.
10. Энциклопедия полимеров. Т. 3. – М., 1977.
