ТРУДНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАКУЛАТУРНОГО СЫРЬЯ В ЦБП

DIFFICULTIES OF USING WASTE RAW MATERIALS IN PPI

Elena Slizikova

master's student, department of machines and devices of industrial technologies, Reshetnev Siberian State University of Science and Technology,

Russia, Krasnoyarsk

Maxim Yeremeyev

master's student, department of machines and devices of industrial technologies, Reshetnev Siberian State University of Science and Technology,

Russia, Krasnoyarsk

Dmitry Khudov

master's student, department of machines and devices of industrial technologies, Reshetnev Siberian State University of Science and Technology,

Russia, Krasnoyarsk

Valentina Yarovaya

scientific supervisor, candidate of technical sciences, department of machines and devices of industrial technologies, Reshetnev Siberian State University of Science and Technology,

Russia, Krasnoyarsk

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрены основные преимущества выбора безножевого размола и установки «струя-преграда», как наиболее эффективного способа обработки макулатурного сырья, которое уже не один раз подвергалась размолу. Также рассмотрены основные причины ухудшения бумагообразующих и физико-механических показателей готовой продукции из макулатуры.

ABSTRACT

The article discusses the main advantages of choosing knifeless grinding and a “jet-barrier” installation as the most effective way to process waste paper, which has already been subjected to grinding more than once. The main reasons for the deterioration of paper-forming and physical and mechanical indicators of finished products from waste paper are also considered.

Ключевые слова: бумага, макулатура, переработка, размол.

Keywords: paper, waste paper, processing, grinding.

Сложная экологическая обстановка в ряде стран, в том числе и в России, в значительной мере является следствием постоянного увеличения объемов образования промышленных и бытовых отходов. В связи с этим во многих странах мира проблема размещения, обезвреживания и утилизации отходов выходит на первый план. Одним из таких отходов является макулатура.

Основные преимущества, использования макулатурного сырья, заключается в следующем:

1. Переработка вторсырья уменьшает объемы вырубки леса: в качестве сырья одна тонна макулатуры заменяет 2-4 м³ древесины или 4-7 деревьев. Что дает возможность сократить вырубку лесов на заготовку, лесовосстановление и доставку [1].

2. Использование макулатуры, выделенной из твердых бытовых отходов, приводит к уменьшению объемов городских свалок и потребности в оборудовании для переработки отходов. Городские свалки содержат около 25 % (по массе) отходов бумаги и картона. Свалки часто самовозгораются, выделяя диоксины, токсины, которые отравляют воздух, почву, воду. Таким образом, выделение макулатуры из твердых бытовых отходов дает и экономический, и экологический эффект.

3. Также макулатура по стоимости намного дешевле целлюлозы.

Однако следует отметить одну негативную тенденцию в области переработки макулатуры – это медленное понижение ее качества. Систематический многократный возврат макулатурного волокна в производство делает этот процесс практически неизбежным, ведь макулатурные волокна по своим физико-химическим и морфологическим свойствам значительно отличаются от первичных целлюлозных волокон [2].

Другая негативная сторона процесса переработки – разрушение волокнистой структуры. Подвергшиеся сушке волокна макулатурной массы из-за ороговения оказываются по сравнению с первичными полуфабрикатами значительно измельченными и слабо фибриллированными, а получаемая бумага – менее прочной, более рыхлой, мягкой и непрозрачной [3].

Поэтому необходимо бережно, с сохранением целостности волокон при минимальном измельчении осуществлять роспуск волокон.

В связи с этим возникает необходимость в поиске новых способов обработки макулатурного сырья с использованием новых видов оборудования, имеющего более мягкие и щадящие режимы размола вторичного волокна.

Безножевые аппараты типа «струя-преграда» занимают значительное место при исследованиях оптимальных условий процесса разработки волокнистой суспензии для получения качественных видов бумаг, особенно из вторичного волокна [4].

В аппаратах такого типа реализован принцип ударного воздействия волокон о твердую поверхность. При многократном пропуске целлюлозной суспензии можно получить любую желаемую степень помола массы так же, как и в ножевых размалывающих машинах. Происходит фибрилляция волокон и незначительное их укорочение. Наблюдается расщепление волокон и особенно их концов на более тонкие нити вдоль оси [5].

На разработанной в СибГУ им. М.Ф. Решетнева на кафедре Машины и аппараты промышленных технологий безножевой установке данного типа были проведены исследования по переработке макулатуры.

Ранее нами было проведено 5 циклов обработки макулатурного сырья из газеты. Было выявлено, что даже при проведении пяти циклов обработки на установке типа «струя-преграда» различные показатели массы находятся все еще на уровне достаточном, чтобы продолжить исследования с последующим увеличением циклов [6]. 

В то время как макулатурная масса при обработке ножевым способом способна выдержать лишь 4 – 5 циклов прежде, чем она станет непригодной к дальнейшему использованию [7].

Следовательно, можно сделать вывод, макулатура является весьма перспективным волокнистым материалом для производства бумаги и картона. Однако переработка макулатурной массы может привести к постепенному ухудшению бумагообразующих свойств. Поэтому сейчас важно изучать и внедрять новые технологии по переработке макулатуры, которые будут способны сохранять свойства конечной продукции.

Поэтому безножевой размол сможет обеспечить более мягкий, щадящий режим обработки, что особенно важно для волокнистой суспензии из вторичного волокна, которая уже однажды претерпевала стадию размола.

Список литературы:

1. Ванчаков М.В., Кулешов А.В., Коновалова Г.Н. Технология и оборудование для переработки макулатуры. – Санкт-Петербург, 2011. – 101с.
2. Слизикова Е. А., Сравнительный анализ бумагообразующих свойств волокнистых полуфабрикатов из различного макулатурного сырья / Научное сообщество студентов XXI столетия. Технические науки : сборник статей по материалам CVII студенческой международной науч.-практич.конф., Новосибирск, 08 ноября 2021 года. – Новосибирск: Общество с ограниченной ответственностью "Сибирская академическая книга", 2021. – С. 59-64.
3. Свиточ, Н. А. Утилизация и переработка макулатуры / Н. А. Свиточ // Твердые бытовые отходы. – 2006. – № 6. – С. 1-4.
4. Марченко, Р.А. Интенсификация безножевого размола волокнистых полуфабрикатов в целлюлозно-бумажном производстве: дис…канд. техн. наук. – Красноярск, 2016. – 161 с.
5. Алашкевич, Ю. Д. Процесс безножевой обработки волокнистой суспензии в установке "струя-преграда" / Ю. Д. Алашкевич, Р. А. Марченко, Н. С. Решетова // Химия растительного сырья. – 2009. – № 2. – С. 157-164.
6. Слизикова Е.А. Исследование влияния циклов обработки на различные показатели макулатурной массы // Научное сообщество студентов XXI столетия. Технические науки: сб. ст. по мат. CXIII междунар. студ. науч.-практ. конф. № 5(112).
7. Пузырев С.С. Ресурсосберегающая технология переработки макулатуры // Журнал профессионалов ЛПК. ЛесПромИнформ. – 2006. – №3 (34).