Содержание к диссертации
Стр.
ВВЕДЕНИИ 6
I АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР Я
1.1 Современное состояние использования макулатуры для производства
бумаги и картона 8
-
Основные марки макулатуры используемые в качестве ресурса вторичного волокна 9
-
Испил ьз о пан и с вторичною волокна в качестве сырья для производства
кар тонно-бумажной продукции " 13
1.2 Технологические процессы подготовки макулатурной массы к
изготовлению бумаги и картона 14
-
Разиолокпение макулатуры 15
-
Фракционирование 17
-
Размол L9
-
Изготовление бумаги картона 22
-
Влияние цикличности переработки 23
-
.Роль крахмала в технологии производства и переработки гофрокартотга 24
-
Применение ферментов в ЦБП 26
-
Применение ферментов в технологии макулатуры 27 Lfi.l Использование амилолитических ферментов 30
-
Деструкция крахмала под действием амилолитических ферментов 30
-
Применение амилаз в технологии ігереработки макулатуры 33 1.6.2 Применение препаратов целлюлаз 35 1.6,2.1 Воздействие на целлюлозу ферментов целлюловолитичеокого характера Ъ5
1 .6.2.2 Применение целлюлаз в технологии переработки макулатуры 40
-
Выводы по аналитическому обзору 41
-
Цель и постановка задач исследования 42
2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 44
2.1 Характеристика исходных образцов и химикатов 44
2.1 Л Характеристика образцов макулатуры 44
2.12 Характеристика ферментных препаратов 44
2,1.3 Характеристика химикатов использованных в работе 46
-
Методика измерения динамической вязкости крахмала 47
-
Методика определения подо поглощения макулатуры 4S
-
Раз воло кнение макулатуры 48
-
Определение эффективности разволокнеиші макулатуры 49
-
Размол макулатурной массы 50
-
Обработка макулатуры с использованием амилаз и целлюлаз 50
-
Методика анализа волокна 51
-
Методики анализа макулатуры 52
2.10 Методики анализа оборотных вод 52
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 54
3.1 Исследование взаимодействия вторичного волокна с водой в
присутствии ферментов и химикатов 54
3.2 Использование а-амилазы и ПАВ в технологии полготовки вторичного
волокна 5У
-
Разволокнение макулатуры в присутствии а-амилазы 59
-
Разволокнение макулатуры в присутствии а-амилазы и смачивателей 64
-
Удаление крахмального связующего из вторичного волокна при ферментативном и механическом воздействии 69
-
Устойчивость п>амилазы в процессе подготовки макулатурной массы 76
-
Использование глюкоамилазы в технологии подготовки вторичного волокна ВО
-
Ферментативная обработка оборотных вод бумажных фабрик 90
-
Использование целлюлаз в технолог ии подготовки вторичного волокна 95
-
Обработка вторичного волокна цедлюлазами до размола массы 95
-
Обработка целлюлазами размолотой макулатурной массы 105 3.S Опытно-промышленные испытания разработанных технологий 107
-
Технологии, предлагаемые для опытно-промышленных испытаний І07
-
Оныгно-промышленные испытания ПАВ SAS 95 109
-
Опытно-промышленные испытания а-амилазы 112
3.9 Технико-экономическая оценка использования р
технологий
4 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВЛТПТЫХ ИСТОЧПНКОВ
Введение к работе
Макулатура широко используется для производства наиболее массовых видов бумажно-картонной продукции. Общий объем возврата макулатуры в производство бумаги и картона непрерывно увеличивав гея. В промышленности используются современные технологии и оборудование для переработки макулатуры, которые обеспечивают широкий ассортимент бумаги и картона, производимого с использованием вторичного волокна,
Особенностью переработки макулатуры является многократное возвращение ее в процесс производства, в результате которого происходит ороговение ВОЛОКОН, их укорочение, снижение показателей прочности- Необратимые изменения осложняют проникновение воды в структуру волокна и его набухание, чго является одной из причин более низкой прочности бумаги из вторичных волокон. Для улучшения взаимодействия вторичного волокна с водой применяют различные химикаты, в том числе ПАВ.
Восстаношіение бумагообразующего потенциала макулатурных волокон проводят различными способами, в основном используют размол. Оптимальной для развития прочностных свойств вторичных волокон является степень помола 35...40 (ЛИР, однако в этом случае значительно ухудшается обезвоживающая способность массы.
Основную долю макулатуры составляет гофрированный картон, в процессе переработки которого происходит накопление крахмального связующего как на поверхности волокон, так и в оборотных водах. В настоящее время недостаточно информации о влиянии отработанного крахмала и продуктов его деструкции па свойства вторичных волокон, а имеющиеся данные противоречивы.
Таким образом, совершенствование технологии подготовки вторичных волокон к изготовлению бумаги и картона является актуальным. Новое перспективное направление - это применение ферментных технологий. При переработке макулатуры для ускорения роспуска, удаления краски, улучшения обезвоживания массы. уменьшения липких отложений предлагаются различные ферменты. Наблюдаемое при этом улучшение прочностных свойств бумаги в основном связано с очисткой волокон от различных примесей.. недостаточно изучена ферментативная модификация в горичных волокон,
Целью диссертационной работы является разработка способов восстановления и развития бум аго образующих свойств вторичных волокон с применением ферментных технологий.
АНАЛИТІ1ЧВСКИЙ ОБЗОР
1,1 Современные состояние использования макулатуры для производства бумаги и картона
Во второй половине 20-го века в мировой практике производства бумага и картона значительно возрос интерес к использованию макулатуры в качестве источника вюричпого волокна, что объяснялось с одной стороны, ужесточением законодательства но охране окружающей среды, а с другой - экономической пелесо о бразі гостью. Кроме того, использование вторичного волокна для производства различных целлюлозно-бумажных материалов позволяет существенно снизить общий уровень энергопотребления [1].
Общий объём возврата, макулатуры в производство бумаги и картона в 2005 году составлял 56% [2]. В настоящее время используются современные эффективные технологии и оборудование ллн переработки макулатуры, которые обеспечивают широкий ассортимент бумаги и картона, производимого с исполь зова е тем вторичного волокна.
Основным фактором, способствующим росту использования вторичного волокна, является необходимость выпуска дополнительного объёма бумажно-картонной продукции. Однако расширение использован ни макулатуры сдерживается, с одной стороны, постепенным ухудшением качественных характеристик вторичного волокна, а с другой - повышением требований к качеству готовой продукции [3]. Причинами качественных изменении макулатурного сырья являются многократность его переработки и возрастание доли загрязнений во вторичном волокне. Основную долю загрязнений вторичною волокна составляют посторонние включения и включения, обусловленные предшествующими технологиями обработки и нерерабо'іки бумажно-картонной продукции, которые значительно ухудшают качество макулатуры,
Эти обстоятельства усугубляются тем, что на отечественных фабриках из макулатуры выпускают продукцию фактически из 100% вторичного волокна. Это приводит к росту числа производственных оборотов макулатуры. Несовершенство технологических схем подготовки массы на предприятиях способствует дополнительному развитию негативных последствии.
В настоящее время значительное внимание уделяется совершенствованию технологии подготовки массы из вторичного волокна изготовлению бумаги и картона, а также разработке и применению новых методов определения свойств производимой продукции.
1.1.1 Основные марки макулатуры используемые в качестве ресурса вторичного волокна
В разных странах количество установленных сортов макулатурного сырья различно, что, естественно, отражает конкретные условия производства бумажно-картонной продукции в стране, организацию ее сбора в виде макулатуры и глубину ее переработки, определяемую целью выпуска конкретных видов продукции.
В некоторых странах Европы, например в Польше, согласно стандарту, существует четыре сорта макулатуры, в Чешской Республике - семь сортов, в Великобритании - і I ; в России - 12, в Финляндии - 20, в Германии - 41.
Количество марок макулатурного сырья связано с количеством видов бум ажио-картонной продукции, которую необходимо утилизировать. Несмотря ла значительное количество видов макулатурного сырья, его можно объединить в четыре основные группы: газ егно-журнальная; использопанная картонная упаковка: бумага, не содержащая дрс лесную массу и другие заменители целлюлозного волокна; смешанная макулатура [4].
Макулатура в РФ подразделяется на І2 марок, которые определяет ГОСТ 10700-97 «Макулатура бумажная и картонная» [5]. При этом 7 марок включают отходы картонно-бумажной тары и упаковки.
