Целлюлоза – моя дипломная работа.

При введении 15-20% макулатурной массы в композицию газетной бумаги, а также в композицию бумаги для печати среднего качества удавалось получить бумагу с более однородной структурой и улучшенными печатными свойствами. Одновременно наблюдалось уменьшение числа обрывов бумажного полотна на участке между гаучвалом и первым прессом.

Удаление печатной краски с поверхности бумажной макулатуры в основном осуществляют методами промывки или чаще флотации. Практикуют и сочетание этих методов, описанию которых посвящена работа.

В качестве одного из существенных достоинств использования бумажной макулатуры для выработки облицовочного картона Д. В. Бергстром отмечает, что такой картон обладает повышенной пластичностью, а также стабильностью размеров. Последнее особенно важно при нанесении на картон многоцветной печати. У бумаги, изготовленной из макулатуры, отмечается также пониженная способность скручиваться.

Не представляет больших затруднений использование в качестве вторичного сырья макулатуры, поступающей на бумажные фабрики в виде отходов типографий и других потребляющих бумагу предприятий, а также макулатуры архивной и сдаваемой населением на базы утильсырья. Однако применение макулатуры (бумажных отходов различных населенных пунктов) является серьезной и далеко не разрешенной проблемой.

Считается, что самый простой способ утилизации городских отходов — это строительство мусоросжигательных станций, извлекающих энергию в виде пара, который идет на обогрев или приводит в действие электрогенераторы. Однако твердые городские отходы содержат металлы в более концентрированном виде, чем в самых богатых рудах мира; заключенная в мусоре бумага представляет собой тысячи гектаров лесов; мусор содержит нефтепродукты высокой очистки в виде пластиков, а также неисчислимые тонны стекла. Поэтому над проблемой эффективной разработки этих залежей работают многие исследовательские организации Европы и Америки.

Макулатура, применяемая для получения туалетной бумаги, не является источником переноса болезнетворных бактерий и спор, так как подавляющее большинство их гибнет при подготовке макулатурной массы и сушке бумаги.

В некоторых случаях при изготовлении бумаги и картона для пищевой промышленности в целях предотвращения загрязнений этих материалов бактериальными спорами осуществляют непрерывную подачу хлора или двуокиси хлора в сборники для подсеточной и оборотной воды или перед смесительным насосом.

В особых случаях для несодержащих макулатуру бумаги и бумажных текстилеподобных материалов, используемых в медицинской практике, при их стерилизации применима радиационная техника с гаммаустановкой. При этом наличие в стерилизуемом материале радиационносшивающего компо- нента (акрилового латекса) не только позволяет избежать отрицательного влияния радиации на разрушающее усилие материала в сухом его состоянии, но и обеспечивает повышение прочности материала во влажном состоянии из-за образования ; связей, не разрушающихся под действием воды.

В США, а также в Европе некоторые бумажные фабрики вырабатывают газетную бумагу из 100%-ной облагороженной газетной макулатуры, т. е. из макулатуры, с поверхности которой удалена типографская краска. Получаемая газетная бумага характеризуется лучшими печатными свойствами, более высокими показателями непрозрачности и сопротивления раздиранию. Все прочие показатели качества газетной бумаги были удовлетворительными, хотя несколько и уступали соответствующим показателям обычной газетной бумаги. Тем не менее при печатании на этой бумаге газет отмечалось меньшее число обрывов бумажного полотна, чем при использовании стандартной газетной бумаги.

В связи с использованием бумажной макулатуры для изготовления газетной бумаги на ряде предприятий Европы представляют интерес данные, опубликованные в Канадском журнале, об основных энергетических затратах на производство газетной бумаги, кВт — ч/т, при использовании различных технологических процессов:

Применение макулатуры с покрытиями обычно приводит к загрязнению одежды бумагоделательных машин, и для удаления этих загрязнений иногда необходимо пользоваться смесью различных растворителей. Для эффективного использования макулатуры, содержащей парафиновые и полипропиленовые покрытия, а также смолы, придающие бумаге влагопрочность, рекомендуется экстракция макулатуры при повышенной температуре трихлорэтиленом, который затем регенерируется.

Из всего используемого количества макулатуры в Европе примерно 50% применяется для изготовления плоских слоев гофрированного картона (тестлайнера) и бумаги-основы для гофрирования (флютинга). Содержание макулатурной массы в композиции этой продукции достигло 90%, в многослойном коробочном картоне 75%, в санитарно-бытовых видах бумаги 40%.

Обесцвеченная макулатурная масса из волокон целлюлозы, подвергнутая дополнительной отбелке, успешно используется вместо беленой целлюлозы при выработке многих санитарно-бытовых видов бумаги, а также писчих и печатных видов бумаги и белого картона.

Макулатурная масса, содержащая древесную массу, после обесцвечивания применяется в качестве заменителя древесной массы при выработке формовочных изделий, обойной бумаги, разных видов картона, в основном тарного.

Креиированную туалетную бумагу изготовляют в разных странах либо из обесцвеченной, либо необесцвеченной макулатурной массы с содержанием макулатуры в этой бумаге до 100%. Разумеется, не каждая марка макулатуры пригодна для изготовления санитарно-бытовых видов бумаги. Совершенно недопустима в этом случае макулатура, бывшая ранее в употреблении в качестве упаковки химикатов, удобрений, пищевых продуктов, стройматериалов и других веществ, которые могут оказать раздражающее действие. Как указано в работе, рекомендуется следующий состав по маркам макулатуры для выработки санитарно-бытовых видов бумаги: марки МС-2, МС-1 и МС-4 не менее 80% при оптимальном соотношении МС-2 75%, МС-4 5% и МС-5 не более 20%. Для выработки бумаги необходимо вводить 0,1% от массы абс. сухих волокон красителя (прямого алого, хризофенина и др.), рекомендованного Министерством здравоохранения СССР для окрашивания бумаги санитарно-бытового назначения.

При этом наиболее устойчивы к многократному воздействию волокна сульфатной небеленой хвойной целлюлозы и древесной массы. Наибольшие изменения в свойствах волокон происходят за первые четыре цикла повторного использования волокон макулатуры, при чем более других чувствительным показателем служит снижение сопротивления излому бумаги из регенерированных волокон макулатуры. Установлено, что наблюдается снижение межволоконных сил связи, прочность же самих волокон практически не изменяется. При многократной переработке газетной макулатуры основное снижение прочностных показателей происходит после первого же цикла переработки, на последующих циклах изменение показателей прочности не наблюдается.

При использовании для изготовления бумаги макулатуры из волокон небеленой хвойной сульфатной целлюлозы наиболее высокие показатели механической прочности бумаги достигаются при степени помола массы 35-40°ШР. Дальнейшее повышение степени помола массы приводит к незначительному изменению бумагообразующих свойств волокон, но фильтрационные свойства массы при этом существенно снижаются.

Изменение бумагообразующих свойств сульфатной и книжно-журнальной макулатуры (содержание древесной массы 35-40%) при ее хранении в виде суспензии с концентрацией 15% показано в работе. Там же установлено, что макулатурную массу при высокой концентрации можно хранить в башнях, если срок хранения в этих условиях не превышает 10 дней. Более длительное хранение макулатуры в виде суспензии заметно сказывается на уменьшении механической прочности отливок бумаги, изготовляемых из макулатурной массы.

В настоящее время не представляет особых затруднений удаление из бумажной макулатуры таких посторонних включений, как металлические скрепки, кусочки резины, щепки, пленки полиэтилена и куски влагопрочной бумаги. Вместе с тем большие трудности представляет удаление из бумажной макулатуры включений клеевой ленты, тсрмоотверждающихся смол и различного рода латексов.

Выше уже отмечалась конкуренция на мировом рынке суперкаландрированной и легкой мелованной бумаги, на которых печатаются офсетным способом журналы, брошюры, каталоги. В композиции этих видов бумаги используют одновременно с целлюлозой механическую массу, которая должна при этом отличаться повышенными показателями белизны, чистоты и непрозрачности. Практика показала, что этим требованиям лучше по сравнению с ТММ отвечает дефибрерная древесная масса, на приготовление которой меньше расходуется электроэнергии. Наиболее пригодной для указанных целей оказалась ДДМД, подвергаемая тщательному сортированию для резкого снижения содержания костры. Размол отходов сортирования при этом должен производиться при высокой концентрации. Считается, что в древесной массе, используемой для изготовления газетной бумаги, допустимо содержание костры до 0,3-0,5%, тогда как при выработке суперкаландрированной и легкой мелованной видов бумаги содержание костры должно быть менее 0,1%.

Высокие показатели качества ТММ позволили, однако, применить этот полуфабрикат в ряде случаев для полной (или частичной) замены целлюлозы в композиции газетной и некоторых других видов бумаги. Именно в этом отношении ДДМД существенно уступает ТММ. Недостаток производства ТММ — пока еще высокий расход энергии на размол: 1900-2100 кВт- ч/т по сравнению с 1300-1500 кВт- ч/т в производство стандартной ДДМ.

На одной из конференций ТАППИ отмечалось, что расход эйбргии на производство ТММ на 20-40% выше, чем на производствр ДДМ и составляет, кВт- ч/т: для газетной бумаги 1920- 2500 (при степени помола 63-68°ШР), для журнальной бумаги 2400-2900 (при степени помола 72-84°ШР) и для картона 1540-1730 (при степени помола 54-59°ШР).

Исследования, проведенные на одном из предприятий бумажной промышленности в г. Брук (Австрия), имели целью выявить эффективность производства газетной бумаги различного композиционного состава. Для этого сначала в условиях рассматриваемого предприятия был определен расход энергии на 1 т различных полуфабрикатов, которые могут быть использованы для изготовления газетной бумаги. Были получены еле- дующие данные, кВт- ч/т: ДДМ-1600; ТММ — размол в рафинерах — 2200, сортирование — 300; ДДМД дефибрирование — 1300, сортирование — 300; облагороженная макулатурная масса — 400; отлив бумаги на машине и пр. — 525.