Введение к работе
Актуальность работы. Развитие использования вторичного волокна на современном этапе характерно как увеличением объемов применения, так и расширением ассортимента производимой на основе макулатуры продукции. При этом увеличивается производство на основе вторичных волокон светлых и белых видов бумаги (газетная, санитарно-гигиеническая, писчая бумага), а также картона с верхним белым слоем. Такое положение предусматривает введение в оборот значительных объемов писчепечатной макулатуры. Основная трудность в использовании макулатуры этого вида – значительное содержание неволокнистых компонентов - минеральные наполнители и пигменты, полимерные материалы и загрязнения в виде печатной краски от процессов полиграфии.
Наиболее распространенным процессом осветления и облагораживания является процесс флотации. Однако флотационные процессы требуют специального оборудования технологических потоков. Менее дорогостоящим и более доступным является метод химического облагораживания вторичного волокна, осуществляемый в процессе его роспуска с использованием специальных химических реагентов.
Использование химических добавок в процессе роспуска в настоящее время осуществляется с целью ускорения разволокнения макулатуры, что способствует повышению производительности гидроразбивателей и экономии энергоресурсов.
Работа является актуальной, так как связана с разработкой нового малозатратного метода химического облагораживания вторичного волокна, осуществляемого на стадии роспуска для изготовления продукции высокого качества с обеспечением устойчивой работы бумагоделательного оборудования.
Целью настоящей работы является совершенствование процесса роспуска вторичного волокна путем введения эффективных химических реагентов для очистки макулатуры и улучшения качества продукции на ее основе.
Научная новизна показано, что неиногенные ПАВ оказывают не только диспергирующее действие относительно компонентов печатной краски и липких веществ, но и изменяют состояние поверхностных слоев волокон, содержащих различные включения. При этом на поверхности волокон образуется адсорбционный слой, что нивелирует макро-и микронеоднородности, вызванные ранее использованными реагентами.
Предложены к использованию в качестве реагента для химического облагораживания макулатурной массы полиэлектролитные комплексы (ПЭК), образованные из катионных и анионных полиэлектролитов различного состава, иммобилизированных на поверхности мела.
Практическая ценность предложено изменение технологии роспуска макулатурного сырья путем воздействия различных химических добавок с целью облагораживания вторичного волокна.
Показано, что действие высокодисперсных частиц наполнителей, модифицированных катионным полиэлектролитом и неионогенным ПАВ, а также введение коллоидного кремнезема с пероксидом водорода, изменяющим поверхностные свойства добавок, обеспечивает ускорение разволокнения и повышение качества макулатурной массы, что позволяет считать предложенный процесс облагораживания, совмещенный с роспуском, самостоятельным технологическим элементом в схеме массоподготовки. МеМетоды исследования, поставленные в работе задачи решаются путем анализа факторов, влияющих на эффективность облагораживания при использовании различных реагентов. Экспериментальные исследования проведены с использованием лабораторного гидроразбивателя, а также стандартных методов оценки свойств массы и полученных из нее образцов бумаги.
Положения выносимые на защиту:
1. Совершенствование технологии роспуска макулатуры путем добавок различных химических реагентов с целью облагораживания вторичного волокна.
2. Механизм облагораживающего действия неионогенных поверхностно-активных веществ.
3. Использование полиэлектролитных комплексов, содержащих катионные и анионные полиэлектролиты в различных соотношениях, с улучшения качества бумаги на основе вторичного волокна
4. Введение на стадии роспуска мела, модифицированного неиногенными поверхностно-активными веществами и полиэлектролитными комплексами с целью активации роспуска вторичного волокна и повышения показателей прочности бумги.
Реализация результатов результаты исследований диссертационной работы используются на ОАО «БФ «Коммунар». ПАВ «Неонол» введен в композицию бумаги для печати на основе макулатуры. Расход реагента согласно удельным нормам составляет 1 кг.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на XII межотраслевой научно-практической международной конференции «Организация системы управления охраной окружающей среды», СПбГТУРП, 23-24 апреля 2002 г. и межотраслевой научно-практической международной конференции «Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона», СПбГТУРП, 26 марта 2010 г. пуПубликации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 5 в изданиях, рекомендованных ВАК.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех разделов, выводов, библиографического списка и приложений, изложенных на 152 страницах, содержит 24 рисунка, 15 таблиц, библиографический список включает 114 наименований.
