В городе Франклин (США) действует первая в мире установка по переработке городских твердых отходов. Из отходов выделяют волокна для бумажной промышленности, металлический лом на переплавку и остатки на сжигание. Отбросы загружаются в гидроразбиватель, где тряпье, пленки пластмассы, бумага и хрупкие неорганические материалы (стекло, алюминий) измельчаются и в виде суспензии выходят через небольшое отверстие. Неизмельченные отбросы элеватором удаляются из ванны гидроразбивателя, а суспензия поступает в гидроциклон, в котором очищается от всех тяжелых примесей (металлов, костей, пластической массы, стекла и пр.). Дальнейшая очистка от мелких частей загрязнений (песка, стекла, золы и обрывков органических материалов) осуществляется на сортировках, центриклинерах и ситах. Сгущенная волокнистая масса подвергается варке со щелочью, при которой жиры омыляются, волосы, шерсть и синтетические волокна разлагаются, а битум и парафин диспергируются. При этом одновременно уничтожаются микроорганизмы: бактерии, плесневые грибы и др. Получаемая волокнистая масса по своим свойствам близка к свойствам массы из смешанной бумажной макулатуры. Она может быть использована для выработки коробочного и гофрированного картона. После отбелки ее можно использовать в композиции газетной бумаги и офсетной бумаги невысокой белизны.
В США различают три основных вида волокон из макулатуры: 1) заменители целлюлозы (обрезки картона и бумаги из беленой целлюлозы), которые, помимо роспуска на волокна, не требуют дополнительной обработки; 2) волокна из облагороженной макулатуры (после удаления типографской краски); 3) волокна из макулатуры массового типа (смешанная макулатура, газетная бумага, гофрированный картон). Последний вид волокон составляет примерно 70% от массы используемых вторичных волокон и применяется в основном для выработки картона и строительных плит.
В ФРГ макулатура, требующая специальной обработки, делится на следующие виды: макулатура с печатью; макулатура, содержащая битум; смешанная макулатура (с примесью мелованной, лакированной и влагопрочной макулатуры) и вла-гопрочная макулатура. Е. Хегер описывает основные принципы обработки этих видов макулатуры.
Тряпье для изготовления бумаги в настоящее время применяется в относительно небольшом количестве, хотя еще сравнительно недавно оно использовалось при выработке широкого ассортимента бумаги. Сокращение применения тряпья в бумажном производстве объясняется рядом причин. Прежде всего следует отметить, что тряпье по сравнению с целлюлозой более дефицитный исходный материал для получения бумаги. Использование его для нужд бумажного производства усложняет технологический режим, и при этом применяется относительно мало производительное оборудование.
Бывшее в употреблении тряпье перед поступлением его в производство подлежит дезинфекции. Сортирование тряпья представляет собой трудоемкую операцию. Кроме того, за последние годы значительно расширился выпуск тканей из синтетических волокон, что привело к засорению обычного тряпья, применяемого в бумажной промышленности, тряпьем, содержащим синтетические волокна. Это в свою очередь вызвало значительные технологические затруднения, связанные с необходимостью выделения из производственного потока синтетических волокон.
В результате проведенных научно-исследовательских работ удалось полностью или частично заменить тряпье различными видами целлюлозы.
Однако отходы от переработки хлопка, льна и пеньки в виде линта, хлопкового пуха, а также льняных и пеньковых очесов применяются для изготовления ограниченного ассортимента бумажной продукции в тех случаях, когда необходимо получить бумагу с высокими показателями механической прочности и долговечности. Применение хлопковых волокон к тому же обеспечивает возможности изготовления различных видов бумаги, отличающихся высокой впитывающей способностью и химической чистотой. Поэтому льняные и пеньковые волокна используют для получения высококачественных видов документной, чертежной, картографической, карточной, почтовой бумаги, основы для фотокопирования, основы для диазокальки, а в небеленом виде — для изготовления папиросной, копировальной и словарной видов бумаги. Волокна хлопка идут на изготовление фильтровальной, промокательной, нотной бумаги, основы для пергамента, основы для диазокальки, долговечной чертежной прозрачной бумаги для хроматографического и электрофоретического анализов, электрохимической и других, а в небеленом виде — для стелечного картона, бумаги для каландровых валов, основы для фибры и толя.
Высокое содержание а-целлюлозы необходимо для волокнистого материала, подвергаемого химической переработке. Добавка такого материала (например, облагороженной целлюлозы для производства вискозы) к размолотой обычной технической целлюлозе позволяет изготовить бумагу с более равномерным просветом и повышенными показателями впитывающей способности и пухлости, хотя и с несколько пониженными показателями механической прочности. Для замены тряпичных волокон при изготовлении бумаги-основы для пергамента добавляют подобную облагороженную целлюлозу с высоким содержанием а-целлюлозы к прочной беленой целлюлозе.
Р-целлюлоза состоит из наиболее длинных гемицеллюлозных цепей, а также продуктов деструкции длинных целлюлозных, молекул во время химической очистки, старения и других процессов, при которых возможна деструкция, р-целлюлоза имеет длину цепей, содержащих примерно от 50 до 200 глюкоз-ных остатков. Она растворима в 17,5%-ном растворе гидроксида натрия и может быть осаждена из него путем добавления в стандартных условиях кислоты.
7-целлюлоза — самая низкомолекулярная часть технической целлюлозы. Она состоит из гемицеллюлозных цепей и низко-молекулярных осколков, образованных в процессе деструкции целлюлозных молекул. Цепи у-целлюлозы имеют примерно 50 и менее глюкозных остатков. Эта фракция целлюлозы растворима в 17,5%-ном растворе гидроксида натрия и из него при подкислении не выпадает в осадок, у-целлюлозу определяют по разности между массой исходного препарата целлюлозы и суммой а- и р-целлюлоз.
Гемицеллюлозы- это группа полисахаридов, макромолекулы которых составлены из остатков гексоз, пентоз, метил-пентоз и уроновых кислот. Эти полисахариды легко растворяются при кипячении в разбавленных минеральных кислотах и не входят в состав камеди, слизи, пектиновых веществ и крахмала. По данным Н. И. Никитина, в древесине хвойных пород содержится 17-27% гемицеллюлоз, в древесине лиственных пород — от 18 до 41%.
Гемицеллюлозы являются важным компонентом технической целлюлозы: они пластифицируют волокна, облегчая их фибриллирование, что в свою очередь способствует повышению прочности связей между волокнами в бумажном листе.