автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.03, диссертация на тему:Облагораживание макулатуры в производстве бумаги

На правах рукописи

□□ЗОВ84ББ

Агеев Максим Аркадьевич

ОБЛАГОРАЖИВАНИЕ МАКУЛАТУРЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ БУМАГИ

05.21.03 - технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Екатеринбург - 2007

003068466

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет» на кафедре химии древесины и технологии целлюлозно-бумажных производств

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор доктор технических наук, профессор доктор химических наук

Смолин Александр Семенович Руденко Анатолий Павлович Демин Валерий Анатольевич

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Архангельский государственный технический университет»

Защита состоится 30 апреля 2007 г. в 10.00 на заседании диссертационного совета Д 212.253.01 в ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет» по адресу: 660049, г. Красноярск, пр. Мира, 82.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирского государственного технологического университета

Отзывы на автореферат в двух экземплярах просьба направлять в адрес ученого секретаря диссертационного совета

Автореферат разослан « » 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Исаева Е.В.

Актуальность работы

Анализ научно-технической литературы, данные иностранных фирм, рекламные материалы в период с 1994 по 2005 годы показывают, что бумага завтрашнего дня будет характеризоваться возросшим содержанием макулатурного волокна. Производство бумаги и картона из вторичных волокон растет быстрыми темпами, примерно в два раза быстрее, чем производство бумаги из свежих полуфабрикатов. Этому способствуют как экономические, так и экологические факторы.

Широкое использование макулатуры при производстве бумаги объясняется меньшей энергоемкостью и трудоемкостью, более низкими затратами на охрану окружающей среды, значительно более низкими капитальными затратами на строительство новых предприятий.

В то же время на пути широкого использования макулатуры имеется ряд проблем.

В ряду таких проблем наиболее важными являются более низкие бумагообразующие свойства макулатурных волокон, причем снижающиеся по мере числа циклов ее переработки. Многочисленные научные исследования и практика использования макулатуры показывает, что после трех-четырех циклов ее переработки вторичные волокна становятся непригодными для производства бумаги. Поэтому задача улучшения бумагообразующих свойств и сохранения их в процессах циклической переработки является актуальной.

Другой важной проблемой, тормозящей широкое использование макулатуры при производстве высококачественных видов бумаги, является отсутствие в России одной из самых перспективных технологий ее переработки, широко распространенной на Западе — облагораживания - и его основного процесса - флотации. Отсутствует оборудование и технологии облагораживания. Научно-технические публикации носят единичный и разрозненный характер. Отсутствуют теоретические исследования, позволяющие научно-обоснованно проводить расчеты флотации типографской краски и рационально проектировать оборудование.

Традиционное рассмотрение процесса флотации, в котором основное внимание уделяется физико-химическим основам формирования агрегата пузырек-частица, недостаточно для решения проблемы флотации типографской краски. Флотационная система волокно-частица краски—пузырек характеризуется довольно сложной гидродинамикой, которая совершенно не разработана. Все найденные нами работы рассматривают движение газового пузырька в дисперсной среде, подчиняющейся ньютоновскому реологическому закону, в то время как волокнистая суспензия обладает особыми реологическими свойствами. Она может находиться в двух состояниях: структурированном и диспергированном в зависимости от приложенных градиентов скоростей, концентраций, компонентного состава, степени разработанности волокна и т.д. и поэтому требует критического отношения к возможности использования сведений из гидродинамики чистой воды для расчета гидравлического режима процесса флотации типографской краски.

Таким образом, задача разработки технологии флотационного облагораживания макулатуры с целью использования ее для производства газетной и других печатных и упаковочных видов бумаги, разработка методики расчета флотации малых (безынерционных) частиц, а также гидродинамики процесса является актуальной и важной.

Изложенные в диссертации результаты получены в ходе выполнения работ по Федеральной целевой научно-технической программе «Исследования и разработка по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения», подпрограмма «Комплексное использование древесного сырья», направление 02 - новые экологически чистые технологии, при выполнении проекта №980/6 по инновационной подпрограмме «Биологические системы, биотехнологические процессы и переработка растительного сырья, в ходе выполнения гранта для молодых ученых в области гуманитарных, естественных и технических наук (приказ Госкомвуза РФ №856 от 08.05.97 г., и во время полугодовой командировки в институт бумаги при техническом университете в г. Дармштадт (Германия) под руководством проф. Л. Гетчинга.

На основании изложенного вытекают цели и задачи работы:

Цель работы: разработать теоретические основы процесса облагораживания макулатуры с внедрением результатов работы в производство.

Задачи исследования:

• Определить причины снижения бумагообразующих свойств вторичных волокон при многократном их использовании с учетом реологических характеристик, понятия «необратимого ороговения». Теоретически и экспериментально обосновать возможность их улучшения.

• Обосновать гидродинамический режим процесса флотации, используя достижения отечественной школы гидродинамики волокнистых суспензий (О.А.Терентьев, И.Д.Кугушев и др.). Теоретически и экспериментально обосновать гидродинамический режим в ячейке флотатора.

• Выявить закономерности акта взаимодействия малая частица-пузырек, оценить наиболее существенные факторы, влияющие на процесс флотации.

• Предложить механизм отделения типографской краски от макулатурного волокна.

• Практически реализовать результаты облагораживания макулатуры. Разработать рациональную технологическую схему облагораживания.

Научная новизна.

• Расширены представления о причинах «необратимого ороговения», как следствия действия усадочных напряжений и образования низкомолекулярных монолитных пленок, и установлены возможности улучшения бумагообразующих свойств путем дополнительной технологической обработки,

• Впервые применена теория растворов полимеров Флори и Хаггинса для объяснения улучшения бумагообразующих свойств макулатуры при ее

дополнительной обработке горячим низкоконцентрированным водным раствором щелочи.

• Показана полезность использования реологической модели поведения бумажного полотна в процессах высыхания-увлажнения с учетом представления о структурном стекловании.

• Впервые рассмотрено движение пузырька воздуха в диспергированном потоке волокнистой суспензии низкой концентрации, и получены решения распределения скоростей и давлений.

• Разработана модель флотации типографской краски, включающая набор дифференциальных уравнений в частных производных, хорошо согласующаяся с экспериментальными результатами.

• Предложен механизм отделения типографской краски от волокон, основанный на реакции омыления жирных кислот, входящих в состав связующего краски.

Практическая значимость.

• Предложена рациональная технологическая схема процесса облагораживания макулатуры, обеспечивающая реализацию принципа recycling.

• Предложен метод расчета элементарного акта взаимодействия пузырек-частица на основе теории ДЛФО.

• Предложен метод расчета гидродинамического режима ячейки флотатора, обеспечивающего максимальную производительность по извлекаемой краске.

• Разработаны методы и приборы для автоматического измерения размеров пузырьков и частичек краски.

• Показаны экологические и экономические преимущества использования облагороженной макулатуры.

• Основные научные положения и практические решения нашли конкретное воплощение в учебном процессе при организации учебно-исследовательской и научной работы студентов, курсовом и дипломном проектировании, курсах лекций и издании методических пособий для студентов специальности 240406 Технология химической переработки древесины

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на ежегодных научно-практических конференциях: «Вклад ученых и специалистов в развитие химико-лесного комплекса» (г.Екатеринбург, УГЛТА 1997-1999 гг.); Восьмой международной конференции молодых ученых «Синтез, исследование свойств, модификация и переработка высокомолекулярных соединений» (г. Казань, 1996 г.); Первой региональной конференции «Роль инноваций в экономике Уральского региона» (г. Екатеринбург, 1998 г.); Международных научно-технических конференциях «Техноген» (г. Екатеринбург, 1997, 1998 гг.); Научно-техническом семинаре «Экологические проблемы промышленных регионов» (г. Екатеринбург, 1998 г.); Девятой Всероссийской студенческой научной конференции «Проблемы теоретической и экспериментальной химии» (г. Екатеринбург, УрГУ, 1999 г.); Международном

симпозиуме «Техника и технология экологически чистых химических производств» (г. Москва, кафедра ЮНЕСКО Московской государственной академии химического машиностроения 1997 г.), Международном симпозиуме Zellcheming-Expo-98, (Baden-Baden, Германия 1998 г.), Международном научном симпозиуме студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и наука - третье тысячелетие (г. Москва 1996 г.), V-ой Молодежной научной школе - конференции по органической химии (г. Екатеринбург 2002 г.), Н-ой Международной научно-практической конференции «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье» (г. Белгород 2004 г.), Всероссийской научно-практической конференции и выставке студентов, аспирантов и молодых ученых «Энерго и ресурсосбережение. Нетрадиционные и возобновляемые источники энергии УГТУ-УПИ (г. Екатеринбург 2004 г.)

Достоверность результатов предопределяется корректностью физических, физико-химических, химических методов исследования и анализа, используемых в целлюлозно-бумажной промышленности, коллоидной химии, механике дисперсных систем, а также международных стандартных методах исследований флотационного облагораживания макулатуры, разработанных союзом производителей бумаги (PTS).

На защиту выносятся:

• Теоретическое и практическое обоснование регулирования бумагообразующих свойств волокон макулатуры.

• Методы расчета элементарного акта флотации малых частиц типографской краски и гидродинамического режима ячейки флотатора.

• Аналитическая модель флотации типографской краски, включающая набор дифференциальных уравнений в частных производных.

• Механизм отделения типографской краски от волокна.

• Рациональная технология процесса облаграживания макулатуры.

• Экономическая и экологическая оценка использования облагороженной макулатуры.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 423 страницах машинописного текста, содержит 25 таблиц, 116 рисунков. Список цитируемой литературы включает 237 наименований. В приложении представлены экономические расчеты, акты опытно-промышленных выработок, акты о внедрении НИР в учебный процесс.

Содержание работы Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи работы.

В первой главе представлена ретроспектива использования макулатуры в бывшем СССР, России и за рубежом. Также рассмотрено современное состояние использования макулатуры, приведены ресурсы макулатуры в России по регионам (рисунок 1), а также представлен глобальный мировой баланс переработки вторичного волокна. Представлена структура ассортимента продукции, производимой из макулатуры в России и в мире (рисунок 2).

3

о.

&

ига 700 600 ;дЮ 400

зоо ■ 100 100 о

/ У / / / / / /У /

V

& 4

^УУ^

/

л

/У

.У

Рисунок 1 - Суммарные ресурсы макулатуры но регионам России

Узаконенная и

']:ЫТЧ:1> ВО" гигИенич. бумага 20%

^ОрйбОЧ нг.гк и гзрмый картой 80%

Картон-

лайнер и бумага для

ня 41 %

Карги н

15%

Рисунок 2 - Структура ассортимента продукции, выпускаемой из макулатуры в России

(Л) и я мире (Б) в 2001 1-.

Представлены перспективы использования вторичного волокна. Проведен анализ состояния оборудования и технологий по переработке макулатуры. Рассмотрены проблемы переработки макулатуры в зависимости от видов загрязнений. Поставлены задачи, которые необходимо решить в работе.

Регулирование оумагообразуюших свойств

Большинством исследователей установлено, что бумаге образующие свойства вторичных волокон значительно хуже первичных. Экспериментальные исследования, проведенные нами, так же подтверждают эти результаты. На рисунках 3 и 4 представлены физико-механические показатели отливок из первичных и вторичных волокон при различных градусах помола.

12000

10000 -

м- 8000

6000

4000

2000 -

■ Разрывная длина

а Сопротивление раздиранию Первичное волокно

— — Вторичное волокно

15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Степень помола, °ШР

Рисунок 3 - Зависимость физико-механических показателей первичных и вторичных волокон от степени помола

На рисунке 4 показано уменьшение степени набухания волокон и разрывной длины отливок после нескольких циклов обработки (роспуска, отлива и сушки). Видно, что самое большое снижение бумагообразующих свойств наблюдается после 1-го цикла обработки, а после последнего цикла — наименьшее.

180

- 160

• Разрывная длина

А Водопоглощение

— — Без гидротермообработки —Гидро-

■гермообработанное

Число циклов переработки

Рисунок 4 - Зависимость свойств бумаги от числа циклов переработки

Наложение кривых разрывной длины и степени набухания при одинаковых циклах переработки показывает их симбатное изменение.

На рисунке 5 представлена обработка рисунка 4, позволяющая установить Зависимость между разрывной длиной и степенью набухания для всех циклов переработки макулатуры как гидро-термообработанной, так и подверженной обычной переработке. На основе этого графика можно утверждать, что степень

12000 п

10000

г

л 8000

§

ж к) 6000 -

X

Й

а м 4000 -

£

2000

60

80

100 120 140 Набухание, %

160

Рисунок 5 - Влияние степени набухания волокна на разрывную длину

набухания оказывает существенное влияние на бумагообразующие свойства бумаги и что между набуханием волокна и разрывной длиной существует пропорциональная зависимость.

Большинство исследователей считают, что ухудшение бумагообразующих свойств и, в частности, разрывной длины связано с «необратимым ороговением» волокон, одним из объяснений которого Э.Л. Аким считает образование во время сушки бумаги нерастворимых в воде монопленок из гемицеллюлоз, препятствующих набуханию волокон макулатуры при повторной обработке. В этом случае повторное образование бумажного листа возможно только за счет создания новых поверхностей волокон, фибрилл и т.п., что реализуется только при усиленном размоле. Если первичные волокна обладали хорошо развитой удельной поверхностью (высокая степень помола), образование новых, свежих поверхностей происходит со значительными трудностями и только за счет дальнейшего измельчения волокон, при этом количество мелкого волокна с увеличением числа циклов переработки возрастает, а водоудерживающая способность, которая, по Кларку, может служить мерой способности волокон образовывать прочный бумажный лист, снижается. Таким образом, можно ожидать, что увеличение мелочи будет снижать бумагообразующие свойства волокон. Литературные данные о влиянии мелкого волокна, находящегося в бумажной массе, немногочисленны и носят противоречивый характер.

В нашей работе рассмотрено влияние мелочи, т.е. волокна, отделенного на фракционаторе с размером сетки №24, на бумагообразующие свойства бумаги из первичных и вторичных волокон. Для исследований использовали мелочь из молотой небеленой крафт-целлюлозы Новолялинского ЦБК, а также мелочь из распущенной и размолотой мешочной макулатуры.

Представленные на рисунке 6 результаты показывают, что добавление в макулатурную массу мелочи, отделенной путем фракционирования в предыдущем цикле переработки, повышает степень помола, которая косвенно

характеризует водоудерживающую способность (набухание) волокон и разрывную длину бумажного листа из макулатуры.

Повышение степени помола и разрывной длины оказывается пропорциональным увеличению доли мелочи в макулатурной суспензии.

♦ 1-й цикл, первичная мелочь

■ 2-й цикл, первичная мелочь

а 2-й цикл, мелочь после первого цикла

о 2-й цикл, мелочь после первого цикла гидро-термообработанная — — Степень помола

Разрывная длина

0 5 10 15 Содержание мелкого волокна,®

20

Рисунок 6 - Влияние мелкого волокна на разрывную длину и степень помола бумаги из макулатуры

Из рисунка 7 видно, что мелочь, полученная из молотой целлюлозы, имеет более высокую набухаемость, в то время, как мелочь из макулатурной массы имеет более низкую степень набухания.

♦ 1-й цикл, первичная мелочь

■ 2-ой цикл, первичная мелочь

а 2-ой цикл, мелочь после первого цикла

о 2-ой цикл, мелочь после первого цикла гидро-термообработанная

35 40 45 Степень помола, °ШР

Рисунок 7 - Зависимость набухаемости макулатурной массы от степени помола при содержании различной мелочи

Мелочь, извлеченная из макулатуры гидро-термообработанной по ниже приведенному режиму, имеет промежуточную степень набухания, это говорит о том, что часть монопленок, находящихся на поверхности волокон

макулатуры, в растворе NaOH набухла и вместе с фибриллами отщепилась от волокон. Это подтверждает эффективность термообработки макулатуры в слабой щелочной среде. На рисунке 6 представлены результаты испытаний разрывной длины отливок из крафт-целлюлозы, макулатуры, обработанной и необработанной в зависимости от количества заданной мелочи.

Для того чтобы установить роль водонерастворимых монопленок, образующихся при сушке бумаги, в работе была проведена гидротермообработка макулатуры в автоклаве при температуре 95 °С в присутствии 1,5 % NaOH в течение 30 мин. Результаты представлены на рисунке 4. Сравнение кривых на рисунке показывает, что бумагообразующие свойства гидро-термообработанной макулатуры значительно выше свойств волокон, распущенных традиционным способом. В работе была предпринята попытка теоретически объяснить растворение монопленок, препятствующих восстановлению поверхностей волокон и фибрилл в процессе роспуска, с помощью теории растворов полимеров Флори и Хаггинса.

Теория растворов полимеров Флори и Хаггинса предсказывает максимальное взаимодействие (растворение) при приблизительно равных величинах параметров растворимости полимера и растворителя. Параметр растворимости воды связан с плотностью энергии когезии и определяется по теплоте испарения.

Поскольку целлюлозу нельзя «испарить» без разложения, значение параметра растворимости для нее можно определить расчетным путем по инкрементам энергии отдельных атомов и групп атомов.

Расчеты, приведенные в диссертации, показывают, что параметры растворимости воды и целлюлозы совпадают с точностью до 5 % при условии взаимодействия с водой только гидроксильных групп глюкозидного звена. Это означает, что водородные связи между волокнами, фибриллами, микрофибриллами не препятствуют роспуску макулатуры, как это утверждается некоторыми исследователями.

С этих же позиций в работе рассмотрено взаимодействие с водой при повторном увлажнении макулатуры монопленок гемицеллюлоз, которые образовались на поверхности бумажного полотна в результате их растворения в горячей воде при сушке бумаги.

Используя данные A.A. Аскадского по инкрементам энергии отдельных атомов и групп атомов гемицеллюлоз (в качестве гемицеллюлоз взято одно соединение полисахаридов (пентозаны С5Н804), получили следующие результаты:

£дя, = ДЕ+ АЕ'И +ДЕ'о +АЕ'„ + м; = 11537,2+1598^9 + 2390,0 + 6800,4+32925,0 = 55251,5 Дж/молъ,

Т.к. параметр растворимости воды равен 46,2 Джг/ смг гемицеллюлозные пленки, образованные на поверхности волокон, растворяться не будут. Это и

подтверждается экспериментально, поскольку для набухания различных макулатур требуется очень большое время.

Для ускорения растворения монопленок на поверхности волокон и улучшения бумагообразующих свойств макулатуры в работе предлагается гидротермическая обработка не водой, а раствором щелочи, параметр растворимости которого наиболее близок к параметру растворимости монопленки. Для раствора ЫаОН в воде с концентрацией 1,5 % параметр

1 / 2

растворимости равен 5 = 40Длс2/сл<2 . Т.е. расчеты параметра растворимости гемицеллюлоз (пентозанов) и 1,5 %-й щелочи показывают их удовлетворительную сходимость. Это может означать, что роспуск макулатуры и ее последующий размол осуществляется не только за счет образования свежих поверхностей, но и за счет разрушения образованных при получении бумаги водородных связей между волокнами, фибриллами и т.д., а также растворения образованных при сушке бумаги монопленок в горячем низкоконцентрированном водном растворе щелочи.

Мокрая целлюлоза находится в высокоэластическом состоянии, а сухая застеклована. При сушке целлюлозы происходит изменение физического состояния. Происходящее за счет удаления пластификатора (воды) стеклование целлюлозы осуществляется в условиях значительных усадочных напряжений.

Общеизвестно, что усадочные напряжения возникающие в

высыхающих гидрофильных системах, являются суммарной величиной ряда напряжений, отнесенных к соответствующей площади поперечного сечения абсолютно сухого вещества твердой фазы, образующей структуру (рисунок 8).

+ (1) где о-л/50 - сжимающее напряжение, обусловленное только поверхностным натяжением а жидкости на периметре £ поперечного сечения испытуемого образца;

/50 - напряжение капиллярных сил, действующих в плоскости поперечного сечения на линии пересечения всех встречающихся там менисков;

/^/5,1 - напряжение упругого сопротивления структуры;

- напряжение когезионного и адгезионного взаимодействия в точках вторичных контактов, возникающих при сближении элементов структуры в процессе высыхания. Возникновение и развитие усадочных напряжений в бумаге и картоне имеют существенные особенности. Литературные данные по этому вопросу крайне ограничены и противоречивы.

В связи с этим одной из важных задач, поставленных в диссертации, явилось рассмотрение вклада каждой составляющей усадочных напряжений в образовании структуры, прочностных показателей бумаги и картона и возможность перехода из застеклованного состояния в высокоэластическое и наоборот, и на основании этого объяснить причины возникновения явления «необратимого ороговения».

составляющая усадочных вызывается силами

Первая напряжений о£/50

поверхностного натяжения воды между отдельными структурными элементами бумажного полотна (волокна, фиблиллы, микрофибрилы и др.).

Усадка между волокнами проявляется в процессе сушки задолго до появления внутренней усадки (внутри волокна), так как в это время испаряется только капиллярная, свободная влага, пропорционально количеству которой изменяется величина усадки. Величина усадки характеризует плотность структуры и, следовательно, способность бумаги к повторному роспуску.

Величина сжимающего напряжения на единице площади, обусловленного поверхностными натяжениями жидкости, периметра смачивания I. Силы поверхностного натяжения действуют в межволоконном пространстве, стягивая волокна между собой, в результате чего расстояние между волокнами уменьшается. Для суспензий, состоящих из частиц различного размера (волокна, фибриллы, частицы наполнителя, клея и т.п.), очень сложно оценить размер частиц и пор. Поэтому в работе предлагается использовать величину удельной поверхности.

Удельная поверхность есть поверхность волокон, отнесенная к единице объема твердой фазы. Величина внешней поверхности волокон сильно зависит от их диаметра (толщины).

Из многочисленных способов определения удельной поверхности в работе использован метод Робертсона и Мэзона, основанный на принципе фильтрации через волокнистый слой.

Рисунок 8 - Механическая модель действия молекулярных сил в высыхающих системах

определяется величиной

5 = 14,2

(2)

|(1 -т)гкИ' где т - пористость;

к - коэффициент фильтрации; ц - вязкость.

Результаты определения удельной поверхности по формуле (2) и сжимающих напряжений представлены в таблице 1.

Сжимающее напряжение от поверхностного натяжения на единице поверхности рассчитано по формуле Р = о5 и действует до тех пор, пока в бумажном полотне имеется свободная вода, т.е. до сухости 65-70 %. После этого пленка воды разрывается, и сушка идет за счет удаления гидратной и капиллярной влаги.

Таблица 1 - Значение удельной поверхности сульфатной небеленой целлюлозы

Степень помола 5, -106,м2/м3 Л - Ю-4, м/с Сжимающее напряжение, МПа

20 1,1 0,730 0,065

40 5,1 0,630 0,300

60 12,0 0,110 0,710

80 16,0 0,085 0,960

По мере испарения жидкости в порах структуры образуются микромениски

- вогнутые поверхности раздела жидкость - воздух, на которых, в соответствии с уравнением Лапласа Рс = 2а/Я, возникает скачок гидростатического давления

- так называемое капиллярное давление, которое вызывает вторую составляющую усадочных напряжений /5"0 - напряжения капиллярных сил.

В таблице 2 представлены расчеты величины напряжений в структурных единицах бумаги в зависимости от капиллярного давления.

Таблица 2 - Результаты расчетов изменения капиллярного давления

Размер капилляра, мкм Содержание воды, %

30 25 20 15 10 5

30 Капилля рные силы, МПа 1 0,03 0,04 0,05 0,06 0,10 0,20

2 0,50 0,57 0,73 1,00 1,50 3,40

0,2 4,70 5,40 7,30 10,30 14,00 34,00

0,01 94,79 111,60 140,61 186,72 285,20 570,30

Третьей составляющей усадочного напряжения является напряжение упругого сопротивления структуры /50, противодействующее остальным составляющим усадочных напряжений.

Используя представления о возникновении и развитии напряжений при воздействии на бумажное полотно сил поверхностного натяжения и капиллярных сил, поведение бумажного полотна во время сушки можно описать с помощью реологических моделей.

В первоначальный период сушки, когда в бумажном полотне находится свободная и капиллярная влага, волокна макулатуры находятся в высокоэластическом состоянии. В этот период сушки (до влажности 29 %) волокна, находясь в высокоэластическом состоянии, обладают низким модулем упругости и низкой вязкостью. Если процесс сушки в этот период идет настолько быстро, что в бумажном полотне за счет деформации волокон возникли напряжения, которые не успели отрелаксировать, и часть деформации волокон «заморозилась» за счет возникших с другими волокнами связей, то в этом случае мы имеем релаксирующую среду, которую можно описать реологической моделью Максвелла, (рисунок 9).

Рисунок 9 - Условное изображение модели Максвелла

Деформация пружины определяется уравнением

сг = Е-е. (3)

Для идеально вязкой среды (среды Ньютона) - уравнением

de ,л\

а = (4)

Для модели Максвелла напряжения в пружине и амортизаторе одинаковы,

а деформация равна сумме деформаций этих элементов

е = еп+ел. (5)

Дифференцируя уравнение (5) и подставляя значения из (3) и (4), получим

de 1 da а

— =---+ —. (6)

dt Е dt ц w

При испытании модели Максвелла на релаксацию напряжения в бумажном полотне спадают во времени по экспоненциальному закону, стремясь при t -> оо к нулю с постоянной времени ТР = ц)Е, называемой временем релаксации.

В модели Максвелла существуют два различных механизма релаксации: механизм упругой релаксации и механизм течения. Относительное значение роли упругости и вязкости зависит не только от величин Е и ц, но также и от времени экспериментального исследования t' (шкалы времени эксперимента).

Записав уравнение (6) в форме

а + — jadt

- í—dt + — \adt = —a + — \adt = - T" , (7)

F. 3 dt и J К и 3 E v '

Е 1 dt ц

ае ц da dE da

сг = и--—--= и--Тр —, (8)

И Л Е Л А ' Л к '

увидим, что если напряжение действует на модель Максвелла в течение

времени /', много больше, чем время релаксации ТР (шкала времени модели)

т.е. ТР «г', то действие механизма вязкого течения будет сказываться намного

больше, чем механизма упругости.

Из (8) о « //— при ТР / . Если / ■« ТР, то действие механизма упругости Л

сказывается значительно сильнее, чем действие механизма вязкости, что видно из (7), где е - а¡Е при г' «х ТР.

При испытаниях за короткий промежуток времени, когда экспериментальная шкала времени много меньше шкалы времени модели (/' х-: ТР), модель Максвелла ведет себя как идеально упругое тело.

При очень длительных испытаниях (?' ТР) модель Максвелла ведет себя как идеально вязкая жидкость. Когда же ~ТР, наблюдается явно выраженное действие как механизма упругости, так и механизма вязкости (течения).

Физический смысл объяснения представленной реологической модели заключается в следующем: при высокой скорости сушки время сушки бумажного полотна уменьшается. Количество удаляемого пластификатора (воды) в единицу времени возрастает. В волокнах, наряду со скольжением друг относительно друга, возникают упругие деформации, препятствующие уплотнению бумажного листа. Релаксация напряжений в волокнах не успевает

за удалением пластификатора. Поэтому к концу сушки (свободная влага полностью удалена, волокна из высокоэластического состояния перешли в застеклованное) напряжения упругого сопротивления возросли, и структура бумажного полотна получается рыхлая с большим содержанием пор и с низкой прочностью из-за сниженного количества контактов между волокнами. Процесс образования рыхлой и непрочной структуры еще более усиливается, если время релаксации велико.

По данным В.И. Комарова, для бумаги из сульфатной целлюлозы £ = 5 103 МПа, а коэффициент вязкости // = 8-106 мПа-с. При переходе бумажного полотна из застеклованного состояния в высокоэластическое реологические свойства его существенно изменяются. Так, Э.Л. Аким, ссылаясь на в.М. ВгуаЩа, указывает, что для целлюлозных материалов в воде величина модуля упругости составляет порядка 10 МПа и вязкость порядка 104 Па с. Учитывая, что между свойствами отливок и свойствами суспензии существует четкая корреляция, методом интерполирования можно оценить модуль упругости и коэффициент вязкости конкретного бумажного полотна для любой влажности.

При производстве мешочной бумаги на Новолялинском ЦБК время сушки при скорости буммашины 120 м/мин составляет 40 с. Время релаксации напряжений в застеклованном состоянии составляет

ТР = ¡г)Е = 8■ 106/5• 103 = 1,6-103 с. Т.е. г* ТР и из (7) получаем, что напряжения «замороженные» (засушенные) в структуре бумаги составляют: а = е-£ = 0,03x5-103 =150 МПа, где «-относительная деформация бумажного полотна в сушильной части буммашины. При увлажнении такой бумаги «замороженные» упругие напряжения в волокнах способствуют роспуску бумаги на волокна. Таким образом, знание предыстории макулатуры позволяет прогнозировать способность ее к последующему роспуску при увлажнении, и, следовательно, позволяет регулировать бумагообразующие свойства путем дополнительного технологического воздействия.

Четвертой составляющей усадочных напряжений ^ является напряжение когезионного и адгезионного взаимодействия в точках вторичных контактов, возникающее при сближении элементов структуры в процессе высыхания до расстояний 2,5-2,8 А, связанном с образованием водородных связей.

Проведенные нами расчеты показали, что усадочные напряжения, возникающие в бумаге после высушивания, составляют 2 • 104 МПа.

Используя представления о целлюлозных волокнах как о природном полимере, применив понятие параметра растворимости теории растворов Флори и Хаггинса, в работе мы предложили обоснованную технологию обработки макулатуры для улучшения ее бумагообразующих свойств с помощью воздействия на нее слабым раствором щелочи при температуре его кипения в течение 30 мин. Результаты расчета параметра растворимости были представлены выше.

Гидродинамика процесса флотации.

Одной из важнейших задач флотационного облагораживания макулатуры является обеспечение оптимального как с точки зрения производительности, так и качества очистки макулатурной массы от типографской краски, гидродинамического режима в ячейке флотатора.

Процесс флотационного облагораживания суспензии макулатурной массы проводят при концентрации 0,8-1,5 %. При такой концентрации макулатурная масса представляет из себя структурированную систему, через которую движение пузырька воздуха ограничено, а при размерах пузырьков меньше 1мм представляет непреодолимую преграду. Таким образом, реологические характеристики волокнистой суспензии являются одним из главных факторов, влияющих на процесс флотации частиц типографской краски. В научной литературе таких данных нет.

Традиционное рассмотрение процесса флотации, в котором основное внимание уделяется физико-химическим основам формирования агрегата пузырек-частица, совершенно недостаточно дня решения проблемы флотации типографской краски. Флотационная система волокно-частица краски-пузырек характеризуется довольно сложной гидродинамикой, которая совершенно не разработана. Все найденные нами работы рассматривают движение газового пузырька в дисперсной среде, подчиняющейся ньютоновскому реологическому закону, в то время как волокнистая суспензия представляет из себя неньютоновскую жидкость. Ее реологические характеристики зависят от композиционного состава, степени помола, концентрации и многих других факторов. Для того, чтобы обеспечить быстрое всплывание пузырька воздуха и эффективное взаимодействие его с частицей краски, необходимо волокнистую суспензию перевести из структурированного в диспергированное состояние. Разрушение структуры сети волокон происходит при определенных градиентах сдвига, определяемых с помощью реологической характеристики макулатурной суспензии. После разрушения структуры волокнистая суспензия ведет себя как ньютоновская жидкость, с той лишь разницей, что вязкость у нее значительно выше, чем у воды. Подобные реологические свойства среды существенно влияют на движение пузырька и в научной литературе не рассмотрены, поэтому представляют большой научный и практический интерес.

При рассмотрении особенностей движения воздушного пузырька в волокнистой суспензии в работе использована сферическая система координат (рисунок 10). Она удобна тем, что для получения реологических соотношений между параметрами можно воспользоваться методом единичной ячейки, применяющейся в теории дисперсных систем.

В результате получены решения распределения скоростей и давлений при движении пузырьков воздуха в диспергированном потоке волокнистой суспензии в любой плоскости г,® сферической системы координат

р = -У0 ■ (з• а• у/2/-2)-соэ©,/- > а

Рисунок 10 - Сфера с центром в начале системы координат

В работе нами получена общая модель флотации при облагораживании макулатуры, состоящая из набора дифференциальных уравнений в частных производных типа (9)-(11) с соответствующими начальными и граничными условиями, подтвержденная экспериментальными исследованиями, (рисунки 11 и 12).

dn(t,z)

et

»-ИЫ5ХС.Ы, л(0,z) = и., (9)

л-0

ÔC^z)+ 8C^z)=_Mi>z)c {t zl Co(0jZ) = 0) С0(/,0)= С., (10)

Ot 02

C.(0,z) = 0,C,(/,0) = 0,l<»Si, где C0-концентрации свободных пузырьков в слое; п - концентрации частиц в слое;

Д, -кинетический коэффициент играет роль константы,

характеризующей интенсивность извлечения частиц;

Vq - скорость всплывания пузырьков с одной частицей.

Общая масса M{t) удаленных частиц определяется значениями

концентраций пузырьков с частицами массой m на поверхности флотационной к

камеры M(t) = ^ тСт (/,£), а количество частиц N(t, z) в любом сечении z

m=l

флотационной камеры есть сумма незахваченных частиц и частиц, которые

к

содержатся во всех пузырьках N(t,z) = n(i,z)+ mCm(i,г).

через 5 мин флотации через 10 мин. флотации через 15 мин. флотации через 20 мин. флотации

0,4 0,6

Уровни отбора проб, м

Рисунок 11 - Изменение количества частиц по высоте камеры

е-180

15

160 -

*Н 140 Э

я 120 *

а юо ^

я 80 н

I 60

§ 40 -I

О

и

5 20

о

на уровне 0,2 метра на уровне 0,4 метра на уровне 0,6 метра на уровне 0,8 метра на уровне 1,0 метр

5 10 15 20

Время флотации, мин.

Рисунок 12 - Изменение количества частиц во времени

Используя достижения отечественных школ по реологии волокнистых суспензий О.А. Терентьева и И.Д. Кугушева, нами разработан теоретически и подтвержден экспериментально гидродинамический режим в ячейке флотатора, (рисунок 19).

Для правильной оценки работы аппаратов для облагораживания макулатуры очень важно знать гидродинамические параметры флотатора, такие как распределение скоростей потоков бумажной массы по объему аппарата. Поле скоростей определяет не только число столкновений пузырек-частичка типографской краски Рс, но и возможности адгезии (прилипания) частичек к пузырьку Ра, а также возможности выноса агрегата пузырек-частица на поверхность Ршаб.

Не каждая частица, находящаяся в суспензии, столкнется с проходящим через суспензию пузырьком. При заданном размере пузырьков вероятность столкновения зависит от крупности частиц, количества пузырьков, способа перемешивания.

Обозначим вероятность столкновения через Рс, тогда

°2)

где ¡12 - число частиц, столкнувшихся с пузырьками за время <Л;

Мч - общее число частиц.

Число столкновений г = 5ЫП Ыч + с!,, )1"Щи]ч + и)п пузырек-частица, здесь с1п и (1Ч - диаметры пузырька и частицы; Ип и М, - число пузырьков и частичек, определяется характером турбулентных потоков, образуемых в результате разрушения структуры волокнистой суспензии при перемешивании

ее с помощью метального устройства, и зависит от относительной скорости между пузырьком и частицей, и, которая определяется по формуле

V, = -

0,33 е/9с1

АР

Уъ

(13)

где V - кинематическая вязкость; р - плотность суспензии; Ар - разность плотностей частиц и суспензии; с1а - диаметр агрегата Ч/П;

е - диссипация энергии с = Р/ур, где Р - мощность метального устройства.

Типичные значения диссипации энергии е при перемешивании в мешальных аппаратах находятся в пределах от 1 до 100 Вт/кг.

На рисунке 13 показаны

1.00Е+01

В

се У

о. 3

1.00Е+00

1.00Б-01

1 10 100 Энергия диссипации, Вг/кг

результаты расчета по формуле (13) относительной скорости движения пузырек-частица при различных размерах агрегата при вязкости суспензии V = 0,05 г/с • см

При использованных в эксперименте размерах флотатора и мешального устройства диссипация энергии составила 60 Вт/кг, что не противоречит литературным данным.

Из рисунка 14 видно, что в гидродинамическом поле пузырька не все частицы могут столкнуться с пузырьком, а только те, которые содержатся в трубке тока с радиусом

Рисунок 13 - Зависимость относительной турбулентной скорости от энергии диссипации

Численными методами нами получена формула

* ил и 15

где Д, и Л„ - радиусы частицы и пузырька соответственно.

(14)

По формуле (14) для экспериментально полученных в работе размеров частиц и пузырьков рассчитали вероятность встречи пузырек-частица. Результаты представлены на рисунке 15.

Величина Рейнольдса в уравнении (14) принимается, исходя из условий разрушения структуры волокнистой суспензии. Критическая величина Ие, при которой происходит разрушение структуры для макулатурной массы со

степенью помола 20 ШР составляет Яе = Шр/ц » 2//« 350, где /-коэффициент гидравлического сопротивления, определяется экспериментально, коэффициент динамической вязкости, принимаем из реологической кривой макулатурной массы концентрацией 1,0 % со степенью помола 20 °ШР.

а

0,001

0,0001

Рисунок 14 - Движение частицы

1 - предельная траектория

2 - при Ь <Ь , 3 - при Ь >- Ъ

1.00Е-06 1.00Е-05 1.00Е-04

Размер частицы, м

Рисунок 15 - Зависимость вероятности столкновения (встречи) пузырек - частица от размеров частиц и пузырьков

На рисунке 16 представлены результаты экспериментальных исследований влияния объемной доли воздуха и концентрации макулатурной суспензии на изменение белизны макулатуры, являющейся косвенным показателем эффективности флотации при различных размерах воздушных пузырьков.

Вероятность закрепления частиц, столкнувшихся с пузырьком, определяется временем утоньшения водной прослойки между частицей и пузырьком до ее разрушения и временем скольжения частицы по поверхности пузырька. Все частицы, время скольжения которых больше времени утоньшения жидкостной пленки, закрепляются на пузырьке.

Используя численные методы с учетом экспериментальных данных по размерам частиц, пузырьков, поверхностного натяжения, краевых углов смачивания, относительной скорости пузырек-частица, на рисунке 17, представлены результаты расчетов вероятностей адгезии.

На рисунке 18 представлены результаты расчета вероятности выноса закрепившихся на пузырьке частичек краски как функции размера частиц, гидрофобности частиц, выраженной через краевой угол смачивания при диссипации энергии 60 Вт/кг.

Я

ь

Я

г

I 5

| 1 -2мм "1 ^ 1.0 средние

| 0.7

•| 2-5

размер пузырьков

0.5

I °'3

О

Р 0.2

пузырьки 0.1 • 0.3 мм

200 400 800

Количество воздуха, %

0,5 1,0 1,5

Концентрация, %

Рисунок 16 — Зависимость повышения белизны отливки от количества и размеров пузырьков воздуха (А), зависимость эффективности флотации от концентрации суспензии (Б)

10 20 30

Размер частиц,, мкм

Рисунок 17 - Вероятность адгезии в зависимости от размеров частиц и пузырьков

20 30

Размер частиц, мкм

Рисунок 18 - Зависимость вероятности стабилизации от размера частиц при заданном размере пузырька 200 мкм, диссипации энергии и угла ©

Таким образом, удельная скорость флотации (эффективность флотации) есть произведение всех трех вероятностей и определяется по формуле

^ = -ШчКпРсРаРсяа6, или

лг ¿а^ аы^

dNm

■РЛР^, (15)

у у и» л • . столк » уакр

где - количество частиц, сфлотированных в промежуток времени от

г до / + Л,

М, - число частиц в суспензии в момент времени t; - количество частиц закрепившихся на пузырьке;

N..

, - количество частиц столкнувшихся с пузырьком.

Поскольку макулатурная масса используемых при флотации концентраций 1,0-1,5 % представляет из себя структурированную систему, представляющую для пузырька воздуха непреодолимую преграду, необходимо создать такие скорости потоков, при которых структурированное движение переходит в диспергированный поток. В аппаратах колонного типа это достигается установкой на дне аппарата метальных устройств.

Исследованию распределения скорости жидкости в аппаратах с мешалками посвящено много теоретических и экспериментальных работ. Однако ввиду сложного характера течения жидкости в таких аппаратах, математическое описание распределения скоростей удалось получить только для некоторых простых случаев. Исследований работы метальных устройств при облагораживании макулатурной массы во флотаторах обнаружить не удалось.

Величина насосного эффекта дает нам возможность организовать движение волокнистой суспензии по сечению флотатора таким образом, чтобы обеспечить движение ее в диспергированном режиме.

Имеющиеся в литературе рекомендации по определению мощности, потребляемой импеллерами флотаторов, сводятся к единственной формуле

И, (16)

где: Ыр - мощность на валу импеллера, Вт; 4 - опытный коэффициент; р - плотность массы, кг/м3; и - частота вращения импеллера, с"1; й - диаметр лопаток импеллера, м.

Ячейка флотатора рассматривается как гидравлическая машина, обеспечивающая замкнутую циркуляцию волокнистой суспензии по меридиональной циркуляционной петле.

На рисунке 19 представлена принципиальная схема конструкции и кинематики движения потока в ячейке флота-тора в

меридиональной плоскости. При работе флотатора импеллер можно уподобить центробежному насосу, сообщающему макулатурной массе энергию, которая заставляет ее двигаться по циркуляционной . петле в условиях диспергирования волокон.

Рисунок - 19 Ячейка флотатора

Экспериментальное зондирование потока в ячейке флотатора позволило получить структуру скоростей в меридиональной плоскости флотатора. В сечениях I, II и III представлены эпюры скоростей, характеризующие распределение потоков в экспериментальном флотаторе, а также его размеры.

Закономерности взаимодействия крупных и мелких частиц типографской краски с воздушными пузырьками.

Существующая технология роспуска макулатуры и отделения типографской краски от волокна не позволяет регулировать размеры частиц типографской краски. Поэтому разброс размеров частиц находится в диапазоне от 5 до 500 мкм. Несмотря на такой большой разброс частиц по размерам, в качестве теоретической основы флотации лежит процесс избирательного смачивания, т.е. формирование трехфазного периметра смачивания. Степень смачивания характеризуется величиной краевого угла © (рисунок 20), который, в свою очередь, зависит от величины поверхностного натяжения на границе раздела фаз. Для облегчения процесса флотации взвешенные в воде частицы даже более тяжелые, чем вода, должны быть гидрофобизированы, чтобы как бы втягиваться в гидрофобный пузырек и всплывать с ним на поверхность.

Флотация протекает при любых положительных значениях 0. Однако в практических условиях флотирующая сила, удерживающая частицы и равная / = 0-^(1-сое ©):>-0, должна быть больше силы тяжести, т.е. веса частицы т%.

Это условие может быть выполнено всегда за счет уменьшения размеров частиц, поскольку сила тяжести убывает пропорционально кубу, а флотирующая сила - линейному размеру.

Равновесие между силами прилипания и силами отрыва частиц краски от пузырька воздуха характеризуется уравнением И. Уорка:

хХго{ж &/Х - 1/Л2) = У%{р -р,)+рУ/, (17)

прилипание отрыв

где X - радиус круга трехфазной границы, образовавшейся на поверхности одной из граней частицы; а - поверхностное натяжение воды; © - краевой угол смачивания;

К2 - радиус кривой меридионального сечения у контура прилипания; V - объем частицы; # - ускорение силы тяжести; р - плотность частицы; р, - плотность воды;

/ - ускорение движения системы пузырек - частица.

твердой поверхности

Существование верхней границы флотируемости определяется большим ростом сил отрыва по сравнению с силами прилипания.

Флотация крупных частиц (ё > 20 мкм) называется контактной, т.к. между пузырьком и частицей осуществляется ближнее взаимодействие.

Для малых частиц (<1 < 20 мкм) наряду с контактной возможна флотация бесконтактная, при которой частица краски закрепляется и удерживается на пузырьке без образования периметра смачивания и краевого угла. Поскольку силы отрыва для частиц размером 100 мкм в 106 раз больше, чем для частицы в 1 мкм, то и силы прилипания должны варьироваться в этих же пределах.

Малые частицы краски, размеры которых меньше 20 мкм, безынерционны; тепловая энергия таких частиц соизмерима с кинетической энергией, т.е. их массой можно пренебречь.

Определяющая роль поведения таких частиц отводится поверхностным явлениям, т.е. возникает возможность и целесообразность изучения формирования агрегата пузырек-частица с общих позиций современной коллоидной химии на основе учения о дальнодействующих поверхностных силах. Сила, действующая на частицы краски, равна = + /> + ¥и, где -молекулярная, РЕ - электростатическая, - гидродинамическая компоненты прижимной силы.

Согласно теории ДЛФО между частицами дисперсной фазы действуют силы молекулярного притяжения

(1 + 1,77/>0)

(18)

6Ь{а1 +а2) где а,,а2 - размеры частиц;

Л — лондоновская длина волны; А — константа Гамакера,

Р0 - 2лН/Л; Н - расстояние между взаимодействующими частицами;

и силы отталкивания, которые складываются из двух составляющих электростатической

= Ц + 2М 1пГ1 + ехРуЯ) + 1п[1-ехр(-2^Я)]11, (19)

4 (а,+а2) [Уо, +¥т ))

где Я-расстояние между частицами и пузырьком;

е„ =8,85-10"12;

е -диэлектрическая проницаемость среды; \/х - толщина диффузного слоя;

заряды поверхностей частиц; и структурной (или сольватационной) - Рстр.

Современная теория ДЛФО не позволяет количественно рассчитать структурную составляющую Рстр, поэтому анализ условий взаимодействия двух частиц возможен путем сопоставления двух величин - и Гц - Баланс этих сил определяет результат встречи двух частиц дисперсной фазы, взаимодействие которых принято характеризовать с помощью потенциально-энергетических кривых - зависимостей суммарной энергии взаимодействия частиц от расстояния Ь между ними Г(н)=Ру (я)+ ^ (н).

На рисунке 21 изображены зависимости суммарной энергии взаимодействия пузырек-частица от расстояния между ними в растворах ПАВ при различных потенциалах частиц краски размером 20 мкм и пузырька размером 200 мкм, рассчитанные на основании экспериментальных данных.

80 -|

Рисунок 21 - Зависимость суммарной энергии взаимодействия пузырек - частица от расстояния между ними при различных потенциалах частиц и пузырька

При наличии потенциально-энергетического барьера процесс флотации затруднен. При добавлении в систему электролита, энергетический барьер снижается, и, возникают условия для флотации.

Таким образом, флотацией малых частиц можно управлять, используя ионогенные ПАВ.

Факторы, влияющие на процесс флотации.

Эффективность извлечения типографской краски из макулатурной суспензии можно характеризовать косвенно через изменение степени белизны отливок из облагороженной массы и количества оставшихся частичек загрязнений путем их счета. В работе было исследовано влияние различных реагентов, изменения рН, поверхностного натяжения, 4" -потенциала на эффективность флотации (рисунки 22 и 23). В таблице 3 представлены реагенты, применяемые при облагораживании, и места их применения.

11

-Поверхностное натяжение

-Белизна

С12 С14 С16 С18 С20 Натриевые соли 0,05%-ныхрастворов

Миристиновая кислота} Соапсток '

Маслянная кислота .

0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 Концентрация соли жирной кислоты, %

3,0

Рисунок 22 - Влияние длины углеводородной цепи (А) и концентрации ПАВ (Б) на эффективность флотации

Таблица 3 — Основные реагенты процесса облагораживания

Реагенты Место применения

Гидроксид натрия (ЫаОН) Силикат натрия (ЫагЗЮз) Комплексообразователь (ОТРА) Перекись водорода (Н2О2) Тензиды (сурфактан) Собиратели Химикаты для агломерации Хлорид кальция (СаСЬ) Диспергирующие вещества Гипохлорит натрия (ЫаСЮ) Гидросульфит натрия (ИаШОз) Очистительные полимеры Гидроразбиватель, отбелка Гидроразбиватель, отбелка Гидроразбиватель, отбелка Гидроразбиватель, отбелка Гидроразбиватель, флотация, промывка Гидроразбиватель, флотация Гидроразбиватель, очиститель Флотация Промывка, предподготовка Отбелка Отбелка Очистка

Экспериментами установлено, что наилучшие условия для флотации возникают при достижении поверхностно-активными веществами (ПАВ) критической концентрации мицелообразования (ККМ).

180 .

160

[40

110 I

!00 ■;

SO :

60 ' 40 20

O -

I-SOmkw ЕЕЗЭ 50-100 m*m ™> OOJiee ] 00 ч км —■— Белизна

J Lita

0,5 1.0 1,5

Коннентрацик NaOH, %

I--3 1-50 ми

ЕЖЭ 50-100 mkh ЕП7Э более IOOmkm •— Белизна

- 70,0 60,0 50,0 40,0 ^

X

зо.о S

20.0 10.0 0,0

1.5

Концсктраиия миристиновой кислоты. %

2,0

I J I -50 м км ET^IÍO-IOOmkm

более 100 мкм —■— Белизна

2.Ú 3,0

Концентрация ^'.¡S'O 'i

0,5 !.0 1,5 2,0 lío нцел траиня соапстока, %

Рисунок 23 — Влияние NaOH, NajSiOj, концентраций некоторых ИЛВ на изменение белизны и «гряз ею й загруженности» на процесс флотащш

Величину размеров пузырьков определяли с помощью устройства, изображенного па рисунке 24. Полученные результаты представлены анаграммой распределения пузырьков воздуха по размерам (рисунок 25).

капилляр

оптовые

проволннки

воронка

Рисунок 24 Прибор для Определения размеров пузырьков кочлуха

25 8 20

15 Ш

(20)

5 ■

0 -и

0 11 У П.~ 1

10

Диаметр пузы

Рисунок 25 Распределение пун

р|>ка, мкм

■фт.коы по г: ч\н.-|\1м

Прибор (рисунок 24) представляет из себя Зонд, состоящий из капилляра со входом в виде воронки. Конструкция воронки такова, что пузырьки воздуха, диаметр которых больше, чем диаметр капилляра, всасываются без разрушения.

Агломерация маленьких пузырьков, благодаря оптимальной геометрии воронки, также исключена.

При всасывании пузырьки воздуха проходят через капилляр в форме цилиндров разной длины. Измерение длины профиля в капилляре основано па различной преломляемости световых лучей при прохождении через воздух и соответственно через среду, содержащую пузырьки воздуха. Свет, входящий под углом 90 0 к капилляру и затем выходящий из него, поступает по световым проводникам к фотодиоду и там преобразуется в электрический сигнал, который фиксируется считывающим устройством (компьютером).

Задав диаметр капилляра по полученным экспериментальным путем длинам пузырьков воздуха в капилляре, по формуле (20) рассчитывали диаметры пузырьков. В этой формуле - диаметр пузырька воздуха; Д. -диаметр капилляра; Ьй - длина профиля пузырька в капилляре.

Отделение типографской краски от волокна.

Отрыв печатной краски от поверхности волокна является предпосылкой для разделения частиц типографской краски и волокна при флотации.

Наряду с механической энергией от вращающихся частей ги дроразбивател а и термической энергией от повышения температуры воды, применяется большое количество реагентов, таких как гидроксид натрия, жидкое стекло, жирные кислоты, пероксид водорода и др. Механизм отделения типографской краски от волокна в отечественной литературе не описан, В

зарубежной литературе единого мнения по этому вопросу пока не выработано. Поэтому в нашей работе предложен механизм отделения частиц типографской краски от волокна, основанный на реакции омыления связующих веществ краски, состоящих из различных смоляных кислот, гидроксидом натрия, диссоциации полученных солей на ионы и образования мицелл-флокул, способных взаимодействовать с пузырьками воздуха. Механизм отделения частиц типографской краски от волокна представлен на рисунке 26.

шщедла - флохула

1 стабилизация)

Гтензид |

гидрофобная часть гидрофильная часть

Рисунок 26 - Механизм отделения типографской краски от волокна

Ионы Na+, образовавшиеся в результате диссоциации омыленных связующих веществ типографской краски, ввиду своей высокой подвижности и небольших размеров, проникают в межфибриллярное пространство и капилляры волокна, снижая общую щелочность суспензии.

Омыленные вещества связующего краски подвергаются гидролизу: R - COONa + НОН —» RCOOH + NaOH При этом образуется мелкодисперсная смола, которая, также как и волокна, имеет отрицательный заряд. Ионы Na+, проникая в пространство между волокном и краской, омыляют смоляные вещества краски также и со стороны соприкасающейся с волокном.

Образовавшиеся на поверхности волокна и частицы типографской краски отрицательные заряды создают условия для их разделения. Прореагировавшая часть связующих веществ краски (мыла) выполняют роль эмульгатора или стабилизатора частиц краски. Их эмульгирующее действие облегчается тем, что на поверхности частичек печатной краски адсорбируются отрицательные ионы мыла R - СОО", полученного в результате его диссоциации в воде:

R - COONa R - COO" + Na+ Причем диссоциированные ионы адсорбируются на частицах краски таким образом, что к поверхности частиц направлена длинная смоляная часть молекулы R-COO" с отрицательным знаком заряда, а ионы Na+ с положительным знаком заряда ориентированы в сторону воды. Однако величины зарядов волокна и частичек краски не велики и не обеспечивают устойчивого разделения их и стабилизации частичек краски в суспензии.

Для более эффективного и устойчивого отделения частичек печатной краски от волокна в суспензию вводят поверхностно-активные вещества ионогенного типа (мыла).

Молекулы ПАВ, в силу большей гидрофоб ноет и поверхности типографской краски, ориентируются своими гидрофобными (углеводородными) «хвостами» к их поверхности, модифицируя их, гндрофилизируя их поверхность, и в силу высокой полярности «головы» увеличивают их отрицательный заряд. При достижении критической концентрации мицеллообразования (ККМ) поверхности о-активные вещества образуют мицеллы. Углеводородные радикалы с прикрепленными к ним частичками краски, слипаясь за счет Ван-дер-Ваальсовых сил, образуют внутреннюю часть мицелл (ядро), а полярные группы обращаются в водную фазу. Таким образом, полученная мицелла — это как бы микрокапелька (микрофлокула) углеводорода с частичкой типофзфской краски, заключенная в оболочку из гидрагированных полярных групп, химическими силами связанных с углеводородными цепями ядра. Частичка типографской краски с модифицированной поверхностью является устойчивым образованием. На этом заканчивается процесс отделения частицы типографской краски от волокна.

Особенности технологии подготовки макулатурной массы к флотации не позволяют регулировать размеры частиц краски, отделившихся от волокон. Их величина колеблется в широком интервале размеров. Па рисунке 27 представлены результаты исследований по определению размеров частиц, которые были определены двумя способами: традиционным-микроскопическим и с помощью прибора проф. Дрикера, принцип действия которого основан на изменении проводимости капилляра, при прохождении через него частички краски.

10000000 loooow

а

■J 100000

е

I 10000 I

8

fe 1000

U

5 100 ■

£

щ

■ I..............

Размер частиц, мкм

Рисунок 27 - Распределение частиц краски но размерам (А), ехала прибора по определению размеров частиц краски (Б)

А

t 1

ц

' L 1

Технологическая схема производства облагороженной макулатурной массы.

На основании результатов, полученных после проведенных исследований по облагораживанию макулатурной массы, нами предложена технологическая схема облагораживания, представленная на рисунке 28.

Рисунок 28 — Технологическая схема производства облагороженной макулатурной

массы

Макулатура, предназначенная для облагораживания, загружается в аппарат шнекового типа 1 для проведения гидро-термообработки. Также в этот аппарат подается №ОН в количестве 1,5 % от а.с. массы макулатуры. Содержимое аппарата нагревается паром до температуры 100 °С и выдерживается при этой температуре в течение 30 мин при постоянном перемешивании шнеком.

Гидро-термообработанная макулатурная масса подается на роспуск в гидроразбиватель 2. Концентрация при роспуске 5-7 % температура не ниже 5060 С. В гидроразбиватель загружаются также флотореагенты в установленных количествах: Ма28Ю3 - 3,0 % от а.с. массы макулатуры; соапсток - 2,5 % от а.с. массы макулатуры; Н2Ог - 3,0 % от а.с. массы макулатуры. Время роспуска 2030 мин.

Из гидроразбивателя масса подается в приемную емкость 3 и выдерживается в ней в течение 1-1,5 ч при температуре 40-50 °С. Далее процесс идет непрерывно.

Из приемной емкости масса через бак постоянного уровня 13 поступает на разбавление в смесительный насос 12. Откуда масса с концентрацией 1,5 % поступает в промежуточный бассейн 4 из него на вихревой очиститель 5 - это предварительная очистка проводится для удаления тяжелых загрязнений. Затем

масса поступает на сортирование в турбосепаратор 6 для отделения загрязнений, плотность которых близка или равна плотности воды (скотч, полимерные пленки и др.). После сортирования масса поступает в приемный бассейн 7, из которого на двух ступенчатую флотацию 8. Флотация проводится на флотаторах типа «Берд-Хельберг» при концентрации 1,5 %. Время флотации 10-15 мин. После флотации масса сгущается на сгустителе 9 и дополнительно диспергируется на энтштиппере 10. При необходимости бумажная масса подвергается дополнительной отбелке пероксидом водорода в течение 20 мин. Отходы от флотаторов обезвоживаются на сгустителе 9. Вода от сгустителей поступает в сборник оборотной воды 11.

Наши рекоментации были реализованы при закупке, монтаже и пуско-наладке оборудования на ОАО «Новолялинский ЦБК». После двух недель пусконаладочных работ цех по облагораживанию макулатуры достиг проектной мощности.

В настоящее время ОАО «Новолялинский ЦБК» выпускает бумагу-основу для гофрирования и картон для плоских слоев гофрокартона из 100 % облагороженной макулатуры.

Использование облагороженной макулатуры для производства бумаги-основы для гофрирования и картона для гладких слоев гофрокартона позволяет получить экономический эффект свыше 14 млн.руб. в год.

Выводы:

1. Проведенный анализ научно-технической литературы подтвердил необходимость проведения в России научных и практических работ в области совершенствования переработки макулатуры.

2. Уточнены представления о причинах «необратимого ороговения», как следствия образования монолитных низкомолекулярных пленок и действия усадочных напряжений. Обоснована возможность улучшения бумагообразующих свойств путем дополнительной технологической обработки. При этом показана возможность многократного использования макулатуры.

3. Установлена полезность использования реологической модели поведения бумажного полотна в процессах высыхания-увлажнения с учетом представлений о структурном стекловании.

4. Получены решения распределения скоростей и давлений уравнений движения пузырька воздуха в диспергированном потоке волокнистой суспензии. Проведен гидродинамический расчет ячейки флотатора.

5. Разработана модель флотации типографской краски, включающая набор дифференциальных уравнений в частных производных, хорошо согласующаяся с экспериментальными результатами.

6. Предложен механизм отделения типографской краски от волокон, основанный на реакции омыления жирных кислот, входящих в состав связующего краски.

7. Установлена роль ¡¡-потенциала, поверхностного натяжения, длины углеводородной цепи ПАВ, флотационных реагентов при флотации малых частиц на эффективность флотации.

8. Разработана рациональная технологическая схема процесса облагораживания макулатуры, обеспечивающая реализацию принципа recycling.

9. Показаны экологические и экономические преимущества использования облагороженной макулатуры. Применительно к «Новолялинскому ЦБК» использование облагороженной макулатуры для производства бумаги-основы для гофрирования и картона для гладких слоев гофрокартона даст экономический эффект свыше 14 млн.руб. в год.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

Монографии:

1. Агеев, М.А. Гидродинамика процесса облагораживания суспензии вторичных волокон / М.А. Агеев, H.JI. Медяник, А.Я. Агеев. -Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова», 2005. - 187с.

Учебники и учебные пособия:

2. Агеев, М.А. Процессы обезвоживания и формования бумажного листа: учеб. пособие / М.А. Агеев, А.В. Синчук, А.Я. Агеев. - Екатеринбург: УрО РАН, 2000.-215 с.

Статьи в центральных журналах и научных трудах:

3. Агеев, М.А. Отходы - в доходы / М.А. Агеев, А.Я. Агеев // Инновации. -1997.-№2-3.-С. 67-76.

4. Агеев, М.А. Исследование коллоидно-химических свойств парафиновой дисперсии / М.А. Агеев, О.Ю. Бауэр, А.Я. Агеев, С.П. Санников // Лесной журнал. - 1999. - №6. - С. 122-130.

5. Агеев, М.А. Особенности флотации мелких частиц типографской краски при облагораживании газетной макулатуры / М.А. Агеев, О.Ю. Бауэр, А.Я. Агеев // Лесной вестник. - 1999. - №1. - С. 92.

6. Агеев, М.А. Механизм флотации типографской краски / М.А. Агеев, О.Ю. Бауэр, Н.Н. Еремеева // Лесной вестник. - 1999. - №6. - С. 75.

7. Агеев, М.А. Использование параметра растворимости при приготовлении канифольного клея / М.А. Агеев, О.Ю. Бауэр, А.Я. Агеев // Лесной вестник. - 1999.-№1,-С. 45-47.

8. Агеев, М.А. К уравнению Дарси-Кугушева при флотации волокнистых суспензий в условиях деформирования волокнистого слоя / М.А. Агеев, А.В. Синчук, А.Я. Агеев // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2003. - №7-8. - С. 78-86.

9. Агеев, М.А. Исследование взаимодействия частичек типографской краски с воздухом при флотационном облагораживании макулатуры / М.А. Агеев, В.В. Свиридов, Н.Л. Медяник // Лесной журнал. - 2005. - №4. - С.124-134.

Ю.Агеев, М.А. Влияние длины углеводородной цепи ПАВ на эффективность извлечения типографской краски из макулатуры / М.А. Агеев, С.М. Репях, А.Я. Агеев // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2005. - №9. - С. 54.

11 .Агеев, М.А. Усадочные напряжения при сушке / М.А. Агеев, В.Л. Глузман; Московский гос. горный ун-т. - М., 2006. - 14с. Библиогр.: с. 13-14. - Деп. В МГГУ 14.11.06, № 549/01-07.

12.Агеев, М.А. Методика гидродинамического расчета ячейки флотатора / М.А. Агеев; Московский гос. горный ун-т. - М., 2006. - 12с. Библиогр.: с. 12. -Деп. В МГГУ 14.11.06, № 550/01-07.

13.Агеев, М.А. Влияние химикатов на эффективность флотационного облагораживания макулатуры / М.А. Агеев, Н.Л. Медяник, А.Я. Агеев // Лесной журнал,-2006.-№1.-С.83-89.

И.Агеев, М.А. Роль поверхностно-активных веществ при флотации макулатурной массы / М.А. Агеев // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2006. -пилотный научный выпуск. - С.24-26.

15.Агеев, М.А. Усадочные напряжения в бумаге при сушке / М.А. Агеев // Химическая промышленность. - 2006. - №10 . - С. 470-480.

16. Агеев, М.А. Экологически чистая технология утилизации бумажной макулатуры с целью получения товаров народного потребления и полуфабрикатов для производства печатных видов бумаги / М.А. Агеев, В.Н. Старжинский, А.Я. Агеев // Техноген - 97: тез. докл. междунар. выст. и конф. — Екатеринбург, 1997. - С. 35.

17.Агеев, М.А. Экологические проблемы ЦБП / М.А. Агеев, А.Я. Агеев // Экологические проблемы и химические технологии: сб. тр. к 70-летию УГЛТА. - Екатеринбург, 2000. - С. 56-63.

18. Агеев, М.А. Современное состояние и перспективы использования макулатуры в мировой ЦБП / М.А. Агеев // Экологические проблемы и химические технологии: сб. тр. к 70-летию УГЛТА. - Екатеринбург, 2000. -С. 47-55.

19.Агеев, М.А., Влияние термической обработки макулатуры на ее бумагообразующие свойства / М.А. Агеев, Д.С. Яцюк, П.Е. Лазарев // Экология: образование, наука, промышленность и здоровье: тез. докл. II междунар. науч.-практ. конф. - Белгород: Вестник БГТУ, 2004. - №8. - ч. 6. -С. 78.

20.Агеев, М.А. Изучение возможности использования МБС для получения Ш-КМЦ / М.А. Агеев, И.А. Блинова, Ю.В. Юрченко // Машины и аппараты целлюлозно-бумажного производства, межвуз. сб. науч. тр. - Санкт-Петербург: СПбГТУРП, 2004. - С. 16-21.

Патенты и изобретения:

21.Пат. 1801 Российская Федерация, Ритуальные изделия / Агеев М.А., Бурочкин Ю.В., Скорынин В.А., Челмаев В.А., Агеев А.Я.; заявитель и патентообладатель МП «Студент». - № 94031605; заявл. 29.08.94 опубл. 16.03.96., Бюл.№ 3. -2с.

22.Пат. 2738 Российская Федерация, Ритуальные изделия / Агеев М.А., Бурочкин Ю.В., Скорынин В.А., Челмаев В.А., Агеев А.Я.; заявитель и патентообладатель МП «Студент». - № 94031544; заявл. 29.08.94 опубл. 16.09.96., Бюл.№ 9-2с.

Подписано в печать 27.02.2007 г. Формат 60x84 '/,6. Усл. п. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ 710444.

Отпечатано с готового оригинал-макета в Полиграфическом центре ООО «Форт Диалог-Исеть»

620026, г. Екатеринбург, ул. Р. Люксембург, 67 б. Тел. (343) 251-33-40,251-64-90.

Введение.

1 Обзор научно-технической и патентной литературы посвященно использованию макулатуры при производстве бумаги.

1.1 Ретроспектива использования макулатуры.

1.2 Современное состояние использования макулатуры в мире.

1.3 Перспективы использования макулатуры в мире.

1.4 Состояние технологий и оборудования переработки макулатуры в России.

1.5 Способы печати и характеристики печатных красок.

1.6 Проблемы переработки макулатуры для производства печатных видов бумаги.

1.7 Обзор работ по влиянию поверхностных явлений на флотацию типографской краски.

1.8 Обзор работ по видам флотационных установок.

1.9 Технологии переработки макулатуры.

1.10 Выводы и постановка задачи.

2 Бумагообразующие свойства вторичных волокон.

2.1 Общие сведения о бумагообразующих свойствах используемых волокнистых материалов.

2.2 Бумагообразующие свойства волокон бумажной макулатуры.

2.3 О структуре связей в бумаге.

2.4 Электронномикроскопическая картина межволоконных связей в листе

2.5 Влияние сушки на свойства бумаги.

2.5.1 Основные взгляды на причины снижения бумагообразующих свойств макулатуры.

2.5.2 Определение величины сжимающего напряжения, обусловленного поверхностными натяжением жидкости.

2.5.3 Определение напряжения капиллярных сил, действующих в плоскости поперечного сечения на линии пересечения всех встречающихся там менисков.

2.5.4 Напряжения упругого сопротивления структуры.

2.5.5 Напряжения когезионного и адгезионного взаимодействия в точках вторичных контактов, возникающих при сближении элементов структуры в процессе высыхания.

2.6 Регулирование бумагообразующих свойств макулатурных волокон.

2.6.1 Параметр растворимости, как критерий набухаемости вторичного волокна при увлажнении.

2.6.2 Термодинамическое объяснение набухания вторичных волокон.

2.6.3 Кинетика набухания макулатуры.

3 Гидродинамика пузырька воздуха и частицы в волокнистой суспензии.

3.1 Метод Хаппеля при описании движения коллектива пузырьков в диспергированном потоке волокнистой суспензии.

3.2 Движение пузырька воздуха в волокнистой суспензии при флотации

3.3 Движение пузырька воздуха в волокнистой суспензии низкой концентрации.

3.4 Определение отношения инерционных сил к силам вязкости в приближении Стокса при движении пузырька в волокнистой суспензии.

3.5 Движение пузырька воздуха при больших числах Рейнольдса. Распространение области справедливости формулы Стокса.

3.6 Гидродинамическое взаимодействие частицы с пузырьком при флотации малых частиц.

3.6.1 Особенности переноса малых частиц к поверхности пузырька.

3.6.2 Дальнее гидродинамическое взаимодействие и гидродинамическое поле пузырька.

3.6.3 Ближнее гидродинамическое взаимодействие (БГВ) и динамика утончения смачивающих пленок.

3.7 Уравнение флотации при облагораживании макулатурной массы.

4 Теоретичесие представления о взаимодействии пузырька воздуха с частицей типографской краски.

4.1 Общие положения.

4.2 Теоретические представления о процессе отрыва типографской краски от волокна.

4.2.1 Условия отрыва типографской краски от волокна.

4.2.2 Механизм отделения частиц типографской краски от волокна.

4.3 Закономерности взаимодействия крупных частиц типографской краски (с1>20мкм) с воздушными пузырьками.

4.3.1 Общие положения.

4.3.2 Силовой подход к объяснению элементарного акта флотации.

4.3.3 Уравнение равновесия и максимальный размер частицы, флотирующейся на плоской поверхности раздела газ-жидкость.

4.4 Закономерности флотации малых частиц краски (ё<20мкм).

4.4.1 Особенности механизма закрепления малых частиц на поверхности пузырька.

4.4.2 Взаимодействие частицы с пузырьком воздуха.

4.5 Роль дзета-потенциала в механизме отделения типографской краски от волокна.

4.5.1 Строение двойного электрического слоя.

4.6 Роль реагентов при облагораживании макулатуры.

4.7 Транспортная стадия процесса флотации частиц типографской краски

5 Экспериментальные исследования облагораживания макулатуры.

5.1 Лабораторные исследования бумагообразующих свойств макулатуры.

5.1.1 Методика проведения исследований.

5.1.2 Результаты экспериментов.

6.3.2 Расчет флотационной установки для облагораживания макулатурной массы Новолялинского ЦБК.

6.4 Технологическая схема производства облагороженной макулатурной массы.

Выводы.

Макулатура является ценным сырьем для целлюлозно-бумажной промышленности. Известно, что 1 т макулатуры сохраняет 3-4 м3 древесины или около 15 взрослых деревьев. Анализ научно-технической литературы, данные иностранных фирм, рекламные материалы в период с 1994 по 2005 годы показывают, что бумага завтрашнего дня будет характеризоваться возросшим содержанием макулатурного волокна. Производство бумаги и картона из вторичных волокон растет быстрыми темпами, примерно в два раза быстрее, чем производство бумаги из свежих полуфабрикатов. Этому способствуют как экономические, так и экологические факторы.

Широкое использование макулатуры при производстве бумаги объясняется меньшей энергоемкостью и трудоемкостью, более низкими затратами на охрану окружающей среды, значительно более низкими капитальными затратами на строительство новых предприятий.

По данным журнала [1] степень возврата макулатуры (количество макулатуры, регенерированной для повторного использования относительно количества потребляемой бумаги) -составляет в Японии и на Тайване около 50 %, в Германии свыше 35 %, в Англии 60 %, в США свыше 30 %, в России -около 20 %. По данным [2] практически предел регенерации может быть около 50 %.

По статистическим данным [3] около 70 % состава твердых бытовых отходов, вывозимых на свалки в России, приходится на бумагу, картон и бумажные изделия. При длительном хранении на свалках макулатуры, представляющей органические быстро разлагающиеся вещества, потенциально вероятно выделение и вымывание их из свалок поверхностными водами, которые, попадая в водоемы, отравляют их. Из таких отходов активно выделяются токсичные газы: SO2, NO2, H2S, NH4, СО, СН4 - что вызывает вторичные загрязнения приземного слоя воздуха. Территории свалок благоприятны для развития патогенных энтеробактерий и гельминтов.

Все это говорит о необходимости утилизации макулатуры в более крупных масштабах. Это не только снизит антропогенную нагрузку на природу, но и позволит получить дешевые бумажные изделия и сырье для производства печатных видов бумаги.

По литературным данным [4], [5] среди развитых стран, широко использующих вторичные волокна как сырье для производства высококачественных видов бумаги, Россия отсутствует. Макулатура используется преимущественно для производства низкосортных видов картона и бумаги. В то же время назрела необходимость более широкого и более квалифицированного использования макулатуры для производства газетной и книжно-журнальных видов бумаги, во-первых, потому, что цены на отечественную товарную целлюлозу и древесную массу уже превысили мировые цены, что делает такую бумагу не конкурентоспособной. Во-вторых, большое количество мелких и старых бумажных фабрик в центральной части России и на Урале позволит им «выжить» только при использовании дешевого местного сырья при производстве из него высококачественной продукции.

Процесс переработки (облагораживания) макулатуры - это совокупность технологических операций для придания вторичным волокнам определенных свойств, , при максимальном удалении нежелательных составляющих макулатурной массы: загрязнений и примесей органического и неорганического характера.

Анализ отечественной и зарубежной литературы показал, что термин облагораживание до сих пор не устоялся, и под ним понимаются некоторые отличные друг от друга трактовки.

В нашей работе под термином облагораживание макулатуры мы понимаем улучшение бумагообразующих свойств вторичных волокон до первоначальных, во-первых, проведением гидро-термообработки [6], [7], что позволяет улучшить качество бумаги из макулатуры и увеличить «продолжительность жизни» вторичных волокон, во-вторых, удалить из макулатуры частички типографской краски методом флотации, и в-третьих, при необходимости дополнительно отбелить макулатурную массу путем обработки ее различными реагентами.

На пути широкого использования макулатуры существует ряд проблем.

В ряду таких проблем наиболее важными являются более низкие бумагообразующие свойства макулатурных волокон [8], причем снижающиеся по мере числа циклов ее переработки. Многочисленные научные исследования и практика использования макулатуры показывает, что после трех-четырех циклов ее переработки вторичные волокна становятся непригодными для производства бумаги [9]. Поэтому задача улучшения бумагообразующих свойств и сохранения их в процессах циклической переработки является актуальной.

В рамках этой практической задачи в работе расширены и углублены знания о известном, но недостаточно научно обоснованном явлении, о так называемом «необратимом ороговении». Различные авторы по-разному объясняют это явление. Так В.П. Аликин [10], Джейме и Хунгер [11] считают, что причиной ороговения является образование водородных связей между соседними фибриллами и микрофибриллами, что приводит к снижению способности высушенной целлюлозы удерживать воду.

Дж. Кларк [12] и С.П. Папков [13] объясняют причину снижения физико-механических свойств бумаги из макулатуры изменением соотношения аморфной и кристаллической частей целлюлозного материала и образованием тонких монолитных пленок из растворившихся при сушке низкомолекулярных фракций гемицеллюлоз, которые при повторном смачивании не растворяются в воде.

Э.Л. Аким [14], используя представления об изменении физического (релаксационного) состояния полимеров и исходя из представлений о целлюлозе как кристаллизующемся полимере, имеющем достаточно четко выраженные кристаллические и аморфные области, связывает причину «необратимого ороговения» с переходом бумажного листа из высокоэластического состояния в.застеклованное.

Для целлюлозы и бумаги на ее основе сухое состояние является вторичным. Биосинтез целлюлозы в природе происходит при обязательном участии воды. Выделение технической целлюлозы из древесины и: другого растительного сырья осуществляется также в водных средах. При-получении бумаги и картона применяются водные суспензии целлюлозных волокон.

Переход из мокрого в сухое состояние для целлюлозы и материалов на ее основе имеет особое значение. Мокрая целлюлоза находится в высокоэластическом. состоянии, а сухая застеклована. При сушке целлюлозы происходит изменение физического- состояния. Происходящее* за счет удаления пластификатора (воды) стеклование1 целлюлозы осуществляется в условиях значительных усадочных напряжений.

Литературные данные по этому вопросу крайне ограничены и противоречивы.

В'* связи- с этим одной- из важных задач, поставленных в диссертации, явилось рассмотрение вклада каждой составляющей усадочных напряжений-в образовании4 структуры, прочностных показателей бумаги и картона и возможность перехода из застеклованного состояния в высокоэластическое и наоборот. И на основании этого объяснить причины возникновения явления «необратимого ороговения».

Используя представления' Э.Л. Акима о целлюлозных волокнах как о-природном- полимере, применив понятие параметраг растворимости» теории, растворов Гильдебранта'и Скетчера [15], в< работе предложена обоснованная технология обработки макулатуры для улучшения ее бумагообразующих свойств с помощью» воздействия- на нее слабым раствором щелочи при температуре его кипениям течение ЗО мин.

Другой важной проблемой, тормозящей широкое использование макулатуры при производстве высококачественных видов бумаги, является отсутствие в России одной из самых перспективных технологий ее переработки, широко распространенной на Западе, — облагораживание, и — его основной процесс - флотация. Отсутствует оборудование и технологии облагораживания, научно-технические публикации носят единичный и разрозненный характер, отсутствуют теоретические исследования, позволяющие научно-обоснованно проводить расчеты флотации типографской краски и рационально проектировать оборудование.

Процесс флотационного облагораживания суспензии макулатурной массы проводят при концентрации 0,8-1,5 %. При такой концентрации макулатурная масса представляет собой структурированную систему, через которую движение пузырька воздуха ограниченно, а при размерах пузырьков меньше 1 мм представляет непреодолимую преграду. Таким образом, реологические характеристики волокнистой суспензии являются одним из главных факторов, влияющих на процесс флотации частиц типографской краски. В технической литературе таких данных нет.

Традиционное рассмотрение процесса флотации, в котором основное внимание уделяется физико-химическим основам формирования агрегата пузырек-частица, совершенно недостаточно для решения проблемы флотации типографской краски. Флотационная система волокно-частица краски— пузырек характеризуется довольно сложной гидродинамикой, которая совершенно не разработана. Все найденные нами работы, рассматривают движение газового пузырька в дисперсной среде, подчиняющейся ньютоновскому реологическому закону, в то время, как волокнистая суспензия обладает особыми реологическими свойствами. Она может находиться в двух различных состояниях (структурированном и диспергированном) в зависимости от приложенных градиентов скоростей, концентраций, компонентного состава, степени разработанности волокна и т.д. Поэтому требует критического отношения к возможности использования сведений из гидродинамики чистой воды для расчета гидравлического режима процесса флотации типографской краски [16].

В литературных источниках движение пузырька воздуха рассмотрено на основе уравнений Стокса для ньютоновских жидкостей. Волокнистая суспензия представляет из себя не ньютоновскую жидкость. Ее реологические характеристики зависят от композиционного состава, степени помола, концентрации и многих других факторов. Для того чтобы обеспечить быстрое всплывание пузырька воздуха и эффективное взаимодействие его с частицей краски, необходимо волокнистую суспензию перевести из структурированного в диспергированное состояние.

Разрушение структуры сети волокон происходит при определенных градиентах сдвига, определяемых с помощью реологической характеристики макулатурной суспензии. В работе определены реологические характеристики, а также эпюры скоростей, при которых происходит разрушение структуры. t

После разрушения структуры волокнистая суспензия ведет себя как ньютоновская жидкость с той лишь разницей, что вязкость у нее значительно выше, чем у воды.

Используя достижения отечественных школ по реологии волокнистых суспензий, в частности исследования О.А. Терентьева [17] и И.Д. Кугушева [18], в работе теоретически разработан и экспериментально подтвержден гидродинамический режим в ячейке флотатора.

Также в работе получена общая модель флотации при облагораживании макулатуры, состоящая из набора дифференциальных уравнений в частных производных, подтвержденных экспериментальными исследованиями.

Отрыв печатной краски от поверхности волокна является предпосылкой для разделения частиц типографской краски и волокна при флотации.

Механизм отделения типографской краски от волокна в отечественной литературе не описан. В зарубежной литературе единого мнения по этому вопросу пока не выработано. Поэтому в работе предложен механизм отделения частиц типографской краски от волокна, основанный на реакции омыления связующих веществ краски, состоящих из различных смоляных кислот гидроксидом натрия, диссоциации полученных солей на ионы и образования мицелл-флокул, способных взаимодействовать с пузырьками воздуха.

Особенности технологии подготовки макулатурной массы к флотации не позволяют регулировать размеры частиц краски, отделившейся от волокон. Их величина колеблется в широком интервале. В работе представлены результаты исследований по определению размеров частиц, которые были определены двумя способами: традиционным - микроскопическим и с помощью прибора проф. Дрикера, принцип действия которого основан на изменении проводимости капилляра при прохождении через него частички краски, а так-же исследования на подобном приборе, проведенные нами в лаборатории проф. Гетчинга.

Большинство работ, посвященных процессу флотации при обогащении полезных ископаемых, содействовали окончательному установлению основной роли краевого угла смачивания в основном акте флотационного процесса — акте прилипания — слипания флотируемой частицы и пузырька воздуха. Таким образом, теоретической основой элементарного акта флотации крупных частиц типографской краски является образование трех фазного периметра смачивания, хорошо разработанной в теории обогащения полезных ископаемых.

Однако более 90 % частиц типографской краски имеют размеры менее 20 мкм. В соответствии с расчетами тепловая энергия движения таких частиц соизмерима с кинетической энергией их движения, т.е. массой таких частиц можно пренебречь.

Флотация таких малых частиц представляет собой самостоятельную научную проблему, поскольку вероятность закрепления частицы на пузырьке осуществляется либо под действием сил тяжести, либо под влиянием сил инерции. Эти силы пропорциональны объему частиц, т.е. велики для крупных частиц и малы для малых. Этот тривиальный факт приводит к кардинальным следствиям при анализе роли размера частиц в механизме элементарного акта флотации. Силы отрыва для частиц размером 100 мкм в 106 раз больше, чем для частиц размером в 1 мкм. Поэтому для крупных частиц возможна лишь одна форма их закрепления посредством формирования трехфазного периметра смачивания. Подобная флотация называется контактной. Для малых частиц наряду с контактной возможна флотация бесконтактная, не сопровождающаяся формированием трехфазного периметра смачивания, поскольку в случае малых частиц силы отрыва могут быть уравновешены силами молекулярного притяжения Лондона-Ван-дер-Ваальса. И это первое фундаментальное отличие флотации малых частиц от флотации крупных.

Второй существенной особенностью флотации малых частиц является влияние ионно-электростатической составляющей расклинивающего давления. При значительных различиях в потенциалах поверхностей частицы' и пузырька, или, если электростатические силы частички малы, флотация возможна и без использования реагентов.

Улучшить условия флотации можно двумя способами. При введении в систему электролитов толщина диффузной части двойного слоя уменьшается, что приводит к убыванию сил электростатического отталкивания.

Адсорбцией поверхностно активных веществ (ПАВ) катионного типа можно также снизить отрицательный потенциал поверхности, что может привести к коагуляции.

Таким образом, теоретической основой элементарного акта взаимодействия частицы типографской краски и пузырька при малых размерах является теория Дерягина, Ландау, Фервейя и Овербека (ДЛФО). Согласно этой теории между частицами дисперсной фазы действуют силы отталкивания и силы молекулярного притяжения. Баланс этих сил определяет результат встречи двух частиц дисперсной фазы, взаимодействие которых принято характеризовать с помощью потенциальных кривых — зависимостей суммарной энергии взаимодействия частиц от расстояния h между ними.

Электростатические силы отталкивания характеризуются величиной С,-потенциала частиц и пузырьков. В работе представлены методики и результаты определения величин ^-потенциала частиц и ^-потенциала пузырька воздуха.

Специальное введение электролитов для обеспечения флотируемости не технологично. Более экономичный способ управления электростатической составляющей расклинивающего давления и, следовательно, флотируемостью состоит в использовании ионогенных поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые, адсорбируясь на частице и пузырьке, изменяют их заряд.

Улучшение флотируемости заключается в применении ПАВ, адсорбция которых гидрофобизирует поверхность частицы, либо стимулирует электростатическое притяжение.

В соответствии с предложенным в работе механизмом отделения типографской краски от волокна, одним из важнейших свойств является способность ПАВ окружать частицы типографской краски сольватным слоем (образовать мицеллы) и предотвращать их повторное осаждение на волокно.

Нашими экспериментальными исследованиями установлено, что наилучшие условия для флотации возникают при достижении концентрации ПАВ критической концентрации мицеллообразования (ККМ). Критическая концентрация мицеллообразования для большей достоверности определена в работе двумя методами: первый метод отрыва кольца, и второй метод наибольшего давления газового пузырька (метод Ребиндера).

Установлено, что максимальная белизна достигается при определенной длине углеводородной цепи и снижении поверхностного натяжения более чем на 50 %.

В работе представлены результаты экспериментов по влиянию реагентов, применяемых при флотации, определены их оптимальные соотношения при достижении наилучшего эффекта. В работе также показана роль каждого из применяемых при флотации реагентов.

На эффективность флотации существенное влияние оказывает объемная доля пузырьков в суспензии и их размеры. Чем меньше размеры пузырьков, тем больше их количество и тем больше вероятность их встречи с частичками краски. В работе представлены размеры пузырьков воздуха, которые были определены с помощью специально разработанного для этих целей прибора.

На основании теоретических и экспериментальных результатов, полученных в работе, разработана рациональная технологическая схема облагораживания макулатурной массы.

Таким образом, задача разработки технологии облагораживания макулатуры с целью использования ее для производства газетной и других печатных и упаковочных видов бумаги, разработка методики расчета флотации малых (безинерционных) частиц, а также гидродинамики процесса является актуальной и важной.

Цель работы: разработать теоретические основы процесса облагораживания макулатуры с внедрением результатов работы в производство.

Для достижения этой цели в работе решаются следующие основные задачи:

• Определить причины снижения бумагообразующих свойств вторичных волокон при многократном их использовании с учетом реологических характеристик, понятия «необратимого ороговения». Теоретически и экспериментально обосновать возможность их улучшения. Обосновать гидродинамический режим процесса флотации, используя достижения отечественной школы гидродинамики волокнистых суспензий (О.А. Терентьев, И.Д. Кугушев и др.). Теоретически и экспериментально обосновать гидродинамический режим в ячейке флотатора.

Выявить закономерности акта взаимодействия малая частица — пузырек, оценить наиболее существенные факторы, влияющие на процесс флотации.

Предложить механизм отделения типографской краски от макулатурного волокна.

Практически реализовать результаты облагораживания макулатуры. Разработать рациональную технологическую схему облагораживания.

423 ВЫВОДЫ

1. Уточнены представления о причинах «необратимого ороговения», как следствия образования монолитных низкомолекулярных пленок, действия усадочных напряжений и обосновано улучшение бумагообразующих свойств дополнительной технологической обработкой, что позволяет многократно использовать макулатуру.

2. Предложенная реологическая модель поведения бумажного полотна в процессах высыхания-увлажнения с учетом представлений о структурном стекловании дает возможность оценивать способность бумаги к повторному роспуску.

3. Полученные решения распределения скоростей и давлений уравнений движения пузырька воздуха в диспергированном потоке волокнистой суспензии позволяют проводить гидродинамический расчет ячейки флотатора.

4. Разработанная модель флотации типографской краски, включающая набор дифференциальных уравнений в частных производных, адекватно описывает эффективность процесса флотации.

5. Предложенный механизм отделения типографской краски от волокон, основанный на реакции омыления жирных кислот, входящих в состав связующего краски, объясняет применение флотационных реагентов.

6. Установлена роль ^-потенциала, поверхностного натяжения, длины углеводородной цепи ПАВ, флотационных реагентов при флотации малых частиц, как факторов эффективного управления процессом флотации.

7. Разработанная рациональная технологическая схема процесса облагораживания макулатуры обеспечивает реализацию принципа recycling.

424

1. Целлюлоза бумага и картон. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1989. - вып. 11.

2. Палп энд Пейпер Интернешенел. 1995. - №8. - С. 14-16.

3. Gottsching, L. Recycled Fiber and Deinking / L. Gottsching, H. Pakarinen // Papermaking Science and Technology. Jyvaskyla: Finland, 2000. — Boo.7. - P. 649.

4. Мировые тенденции в развитии техники и технологии переработки макулатуры / Д.А. Дулысин, И.Н. Ковернинский, В.И. Комаров, В.А. Спиридонов. Архангельск, 2002. — 108 с.

5. Агеев, М.А. Исследование мешочной бумаги, содержащей в композиции макулатуру / М.А. Агеев, А.В. Фурсаева // Научно-технич. конф. студентов и аспирантов: матер, конф. Екатеринбург, 2004. - С. 37.

6. Szwarcsztajn, E. Probleme der Festigkeit des Altpapierstoffs / E. Szwarcsztajn, K. Przybysz // Zellstoff und Papierfabrikation. 1974. - №7. - S. 203-207.

7. Аликин, В.П. Физико-механические свойства природных целлюлозных волокон / В.П. Аликин. — М.: Лесная промышленность, 1969. — 138 с. 1

8. Jaume, G. Электронномикроскопическая картина межволоконных связей в листе / G. Jaume, С. Hunger // Das Papier. 1957. - №7-8. - С. 140-145.

9. Кларк, Дж. Технология целлюлозы / Дж. Кларк. М.: Лесная промышленность, 1983. - 456 с.

10. Папков, С.П. Взаимодействие целлюлозы и целлюлозных материалов с водой / С.П. Папков. М.: Химия, 1975. - 231 с.

11. Аким, Э.Л. Обработка бумаги / Э.Л. Аким. — М.: Лесная промышленность,1979.-231 с.

12. Тагер, А.А. Растворы высокомолекулярных соединений / А.А. Тагер. М.: ГОСХИМИЗДАТ, 1951.-207 с.

13. Агеев, М.А. Гидродинамика процесса облагораживания суспензии вторичных волокон / М.А. Агеев, Н.Л. Медяник, А.Я. Агеев. — Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ им. Г.И. Носова», 2005. 187 с.

14. Терентьев, О.А. Гидродинамика волокнистых суспензий в целлюлозно-бумажном производстве / О.А. Терентьев. М.: Лесная промышленность,1980.-248 с.

15. Кугушев, И.Д. Теория процессов отлива и обезвоживания бумажной массы / И.Д. Кугушев. — М.: Лесная промышленность, 1967. 262 с.

16. Розен, В.Я. Чудесный мир бумаги / В.Я. Розен. М.: Лесная промышленность, 1986. - 127 с.

17. The race to recycle "Paper". 1990. - № 49. - P. 34-36.

18. Налл, Д. Сравнение экономической привлекательности строительства предприятии, работающих на макулатуре и природном волокнистом сырье / Д. Налл // Палп энд Пейпе. 1996. - №7. - С. 115-119.

19. Каванет, Р. Повышение уровня сбора и использования макулатуры в США/Р. Каванет //ТАППИ.- 1994.- №1.-С. 12-13.

20. Утела, Э. Перспективы использования вторичного волокна и производства бумаги и картона / Э. Утела, Ф.Я. Пеуро // Ноу-хау уайер. 1990. - №2. -С. 22-24.

21. Палп энд Пейпер. 1990. - №3. - С. 29, 31, 222.

22. Галин, Р. Использование макулатуры в производстве различных видов печатной и писчей бумаги / Р. Галин // Палп энд Пейпер. 1990. - №3. - С. 198-200.

23. Экономика использования вторичных древесных ресурсов / С.М. Спринцин, Т.А. Сапожникова, С.А. Литвиненко, В.К. Малышкина. М.: Лесная промышленность, 1990. - 240 с.

24. Журнал «Экономика», Санкт-Петербург. 1996. - №3. - С. 16.

25. Травин, А. Реконструкция завода улучшит экологическую обстановку / А. Травин // Санкт-Петербургское эхо. 1997. - №23. — 2 июля. — С. 8.

26. Сэтяля, Ю. Использование макулатуры в производстве печатных и писчих бумаг. Каковы возможности в этой области? / Ю. Сэтяля // Материалы международного симпозиума. — 16-17 апреля 1991. Ленинград, 1991.

27. Uutela, Е. The future of recycled fibre for different grades / E. Uutela // Paper Technology. 1991. - vol.32. -№10. - P. 42-49.

28. Кряжев, A.M. Проблемы и возможности переработки макулатуры в России / A.M. Кряжев, М.А. Акежев, Ф.В. Шпаков, К.В. Быцан // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1997. - №9-10. - С. 16-19.

29. Пеурю, Я. Современное состояние и перспективы использования макулатуры в мировом масштабе / Я. Пеурю // Папери я пуу. 1993. — №7. -С. 453-455.

30. Харрис, Р. Тенденции использования макулатуры в производстве бумаги / Р. Харрис // Юропиан Пейпермейкер. 1994. - №2. - С. 20-22.

31. Нильсон, С. О возможности использования макулатуры для компенсации дефицита древесного сырья в Зап. Европе / С. Нильсон // Юропиен Пейпермейкер. 1995. - №4. - С. 20-21.

32. Материалы ФАО. 1993, 1994.

33. Гетчинг, JI. Макулатура, как сырье бумажно—картонного производства и производства энергии / JL Гетчинг // Папер я пуу. 1994. - №8. - С. 479484.

34. Гетчинг, JI. Современное состояние технологии облагораживания печатной макулатуры в Европе / JI. Гетчинг // Интернешенел Пейпермейкер. — 1994. — №8. С. 37-42.

35. Шамко, В.Е. Анализ использования макулатуры в СССР и за рубежом / В.Е. Шамко // Инф. сб. отеч. произв. опыт. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1989. -С. 28.

36. Хойер, Д. Производство картона / Д. Хойер. — М.: Лесная промышленность, 1977.— 257с.

37. Прайзер, Р.Н. // Prior, Paper Trade J. 1953. - №15. - P. 223-228.

38. Агеев, М.А. Исследование и разработка технологии и расчет оборудования для производства литых бумажных изделий на основе макулатуры / М.А.

39. Агеев // Областной конкурс научно-исследовательских работ студентов ВУЗов. Екатеринбург, 1997.

40. Лунабба, П. Влияние старения макулатуры на эффективность удаления типографской краски / П. Лунабба // V Международная конф. по новым технологиям в ЦБП: докл. (Стокгольм, Швеция, 4-7 июня 1996г.). — Стокгольм, 1996.-том 1.-С. 179-188.

41. Palp and Paper International (США). 1978. - V.52. - №12. - P. 125-130.

42. Проблемы и тенденции в технологии переработки макулатуры // Экспресс-информация. Зарубежный опыт. — М.: ВНИПИЭИлеспром, 1991. вып. 14.1. С. 2-17.

43. Материалы симпозиума фирмы «Фойт». — М., 1978.

44. Гаев, Ф.Ф.1 Повышение эффективности флотационного облагораживания макулатурной массы на основе исследований реологических свойств: автореф. дисс.канд. техн. наук / Ф.Ф. Гаев. — Ленинград, 1988. — 16 С.

45. Hornteck, К. Grenzflachenuntersuchungen und anwendugstechnische Priifungen zur Driickfarben und Fiillstoff — Flotation / K. Hornteck, M. Liphard, B. Schreck // Wochenblatt fur Papierfabritation. - 1990. - №21. - C. 935-941.

46. Соковнин, O.M. Флотационная очистка сточных вод с аномальной вязкостью: автореф. дис.канд.техн.наук / Соковнин-О.М. — Архангельск, 1998.-16 с.

47. Копылов, В.А. Очистка сточных вод напорной флотацией / В.А. Копылов. М.: Лесная промышленность, 1978. — 95 с.

48. Копылов, В.А. Очистка сточных вод производства типографской бумаги /

49. B.А. Копылов, Г.Ф. Меньшикова // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1975. — №19.-С. 8-9.

50. Сотскова, Т.З. Флотация водной дисперсии серы / Т.З. Сотскова // Химия и технология воды. 1981. - №5. - С. 396-399.

51. Дерягин, Б.В. Интенсификация флотации малых частиц / Б.В. Дерягин // Успехи химии. 1979. - Т.48. - №4. - С. 675-721.

52. Дерягин, Б.В. Влияние электрокинетического потенциала на флотацию / Б.В. Дерягин, С.С. Духин, Н.Н. Рулев // Успехи химии. 1982. - Т.51. - №1. -С. 92-118.

53. Derjaguin, B.V. Mineral Processing, Procedings of Thirteenth / B.V. Derjaguin, S.S. Dukhin // International Mineral Processing Congress. -Warszawa, 1979. -Amsterdam: Elsevier, 1981. P. 98-103.

54. Matijevie, E. // Pure App. Chem. 1981. - V.53. - №11. - P. 2167-2179.

55. Дерягин, Б.В. Микрофлотация: водоочистка, обогащение / Б.В. Дерягин,

56. C.С. Духин, Н.Н. Рулев. М.: Химия, 1986. - 112 с.

57. Маккини, Р. Роль флотации в переработке макулатуры / Р. Маккини // Палп энд Пейпер Интернешенел. 1998. - №6. - С. 45-48.

58. Целлюлоза, бумага и картон. Производство обесцвеченной макулатурной массы. Обзорная информация. - Вып.10. - М., 1980.

59. Материалы симпозиума фирмы «Фойт». — М., 1978.

60. Проспект фирмы «Эшер-Висс».

61. Новая установка для обесцвечивания // Материалы фирмы «Свемак». -1978.

62. Palp and Paper International. №9. - 1976.

63. Edwin, D. Healy. Deinking presents profitable alternatives.To different technologies discussed / Edwin D. Healy // Palp Age. 1982. - №11. - P. 18-20.

64. Gilkey, M.W. Eine neue Hochleistungs-Flotationseinrichtung / M.W. Gilkey , H. Yoshida // Wochenblat fur Papierfabrikation. 1994. - №1. - C. 20-24.

65. Пирсон, Дж. Новое оборудование для облагораживания печатной макулатуры / Дж. Пирсон // Палп энд Пейпер. — 1990. — №3. — С. 80-83.

66. Броерен, JI. Развитие мощностей и технологии по облагораживанию типографской макулатуры / JL Броерен // Палп энд Пейпер. — 1990. — №3. -С. 71-75.

67. Зиферт, П. Новое оборудование ф. Блэк Клаусон для облагораживания печатной макулатуры / П. Зиферт // ТАППИ. 1994. - №2. - С. 149-152.

68. Renner, К. Bestimmung sichtbarer schmutzpartikel — Yergleich zwischen zwei Bildanalysesystemen / K. Renner, H.J. Putz, L. Gottsching // Das Papier. 1995. -Heft 7.-S. 25-31.

69. Gottsching, L. Herstellung von grafischen Papier aus 100% Altpapier / L. Gottsching // Wochenblett fur Papierfabrikation. 1991. - Y. 119. - №2. - S. 601-604

70. Verbhrens technik Deinking. WFP. 1991. - №6. - S. 183-187, 190.

71. Зотова, H.T. Атлас ультраструктуры древесных полуфабрикатов, применяемых для производства бумаги / Н.П. Зотова. — М.: Лесн. пром-ть, 1984.-232 с.

72. Poppel, Е. Rheologie und elektrokinetische Vorgange in der Papiertechnologie / E. Poppel. Leipzig. - 1977. - 294 s.

73. Агеев, М.А. Теоретическое обоснование проклейки бумаги парафиновой дисперсией / М.А. Агеев, С.П. Санников // VIII Международная конф. молодых ученых: тез.докл. Казань, 1996. — С. 37-38.

74. Пат. 2019607 Российская федерация, Способ переработки бумажных отходов / Кряжев A.M., Шпаков Ф.В.; заяв. 04.06.92; опубл. 15.09.94, Бюл. №17.-3 с.

75. Вдовин, А.А. Проблемы переработки макулатурного сырья / А.А. Вдовин, A.M. Кряжев // Республиканская научно-практич. конф.: тез. докл. — Петрозаводск: КарНИИЛП, 1998. С. 34-35.

76. Жиганов, В.Н. Лесные богатства на службу России / В.Н. Жиганов // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1992. - №6-7. — С. 2-5.

77. Понамарев, О.И. Научно-технический прогресс в целлюлозно-бумажной промышленности за рубежом / О.И. Понамарев, В.О. Шапиро, Ф.Д. Ляпина // Целлюлоза, бумага и картон: Обзор. Информ. — М.: ВНИПИЭИлеспром, 1987. Вып.5. - 48 с.

78. Черная, И.И. Влияние размола на изменение структуры макулатурных волокон / И.И. Черная, З.У. Брянцева // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1993. - №8-9. - С. 28-29.

79. Пузырев, С.С. Переработка макулатуры: состояние, проблемы, перспективы / С.С. Пузырев, Д. Достал // Мир бумаги. 2003. - №5. - С.25-29.

80. Мороз, В.Н. Целлюлоза, бумага и картон: Обзор, информ. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1988. - Вып.6. - 42 с.

81. Моисеев, Б.Н. Изменение бумагообразующих свойств макулатуры при ее хранении в виде суспензии / Б.Н. Моисеев, Т.С. Бурова, И.Ф. Грачева // Целлюлоза, бумага и картон. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1972. - №32. - С. 11-13.

82. Агеев, М.А. Роговидный бумагоподобный материал и способ его производства / М.А. Агеев, С.Ю. Ромин // Вклад ученых и специалистов в развитие химико-лесного комплекса: тез.докл. Екатеринбург: УГЛТА, 1995.-С. 17.

83. Агеев, М.А. Разработка технологии теплоизоляционных плит на основе скопа / М.А. Агеев, С.Ю. Соколов // Вклад ученых и специалистов в развитие химико-лесного комплекса: тез.докл. — Екатеринбург: УГЛТА, 1995.-С. 19.

84. Агеев, М.А. Отработка технологии и разработка оборудования для производства гробов на основе макулатуры / М.А. Агеев // Отчет по теме.-Екатеринбург, 1995. 29 с.

85. Горбушин, В.А. Макулатура в композиции бумаги санитарно-бытового назначения / В.А. Горбушин, Н.Ю. Бондаренко, М.Г. Диклер, Е.Я. Воробьева // Бумажная пром-ть. 1982. - №6. - С. 14.

86. Бондаренко, Н.Ю. Производство туалетной бумаги из макулатуры / Н.Ю. Бондаренко, В.А. Горбушин, В.А. Перлов // Бумажная пром-ть. — 1986. -№12.-С. 15.

87. Контроль за ростом бактерий при производстве пищевого картона. — Бумажная пром-ть. 1986. - №12. - С. 29.

88. Легоцкий, С.С. Использование гамма-излучения для интенсификации размола целлюлозных материалов и обеззараживания макулатурной массы / С.С. Легоцкий, О.Б. Стебунов, М.А. Иванов // Бумажная пром-ть. — 1985. -№2. С. 6-9.

89. Аванесова, Л.И. Воздействие гамма-облучения на свойства бумажного текстилеподобного материала / Л.И. Аванесова, М.В. Фролов, В.А. Полушкин, В.А. Динер // Бумажная пром-ть. 1986. - №12. - С. 18-19.

90. Агеев, М.А. Современное состояние и перспективы использования макулатуры в мировой ЦБП / М.А. Агеев // Сборник трудов к 70-летию УГЛТА / Экологические проблемы и химические технологии. -Екатеринбург, 2000. С. 47-55.

91. Мудрик, Х.И. Производство макулатурной массы / Х.И. Мудрик, Г.А. Арбузова // Целлюлоза, бумага и картон: Обзорн. информ. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1980. - Вып. 10. - 52 с.

92. Агеев, М.А. Отходы — в доходы / М.А. Агеев, А .Я. Агеев // Журнал «Инновации». 1997. - №2-3. - С. 67-76.

93. Агеев, М.А. Экологические проблемы ЦБП / М.А. Агеев, А.Я. Агеев // Сборник трудов к 70-летию УГЛТА / Экологические проблемы и химические технологии. Екатеринбург, 2000. - С. 56-63.

94. Смоляницкий, Б.З. Переработка макулатуры / Б.З. Смоляницкий. М.: Лесная пором-ть, 1980. - 174 с.

95. Van den Akker. Представление о структуре связей / Van den Akker // Tappi 42. 1959. - №12. - P. 940-947.

96. Suanson, J.W. // Tappi 39. 1956. - №5. - P. 257-270.

97. Emerton, W.W. Fundamentals of the Beating Process / W.W. Emerton // The Britisch Paper and Boord Industry Reaerch Association. — Kentey, 1967. 198p.

98. Хипчин, Я.Г. // Бумажная промышленность. 1939. - №12. - С. 4-16.

99. Campbell, W.B. // Department of the Interior Canada, Forest Service Bulletin.- 1933.-84 p.

100. Corte, H. // Tippi, 40. 1957. - №6. - P. 441-447.

101. Corte, H. Физическая природа прочности бумаги / Н. Corte, Н. Schaschek // Das Papier. 1955. - С. 519-530.

102. Pursons, S.R. Tech. Assoc. Papers 25. 1942. - P. 360-368.

103. Haselton, W.R. // Tappi, 37. 1954. - №9. - P. 404-412.

104. Nordman, L.S. In Rolan's «Fundamentals of Paper Making Fibres» / L.S. Nordman // Transachtions of the Symposium held at Combrige: Kentey, 1957. -P. 333-347.

105. Cassy, J.P. Zellstoffherstellung und Papierfabrikation, Interseince / J.P. Cassy //Zellstoff undPapier. 1952. -Bd.l. - S. 370.

106. Jayme, G. // Papierfabrikant. 1937. - №35. - P. 409.

107. Obermans, H.E. // Paper Trade J. 1936. - V.43. - №1. - P. 83-87.

108. Фляте, Д.М. Свойства бумаги / Д.М. Фляте. М.: Лесная пром-ть, 1986.- 679 с.

109. Каргин, В.А. // Ван-Най-Чан: ДАН СССР, 1960. С. 130.

110. Bryant, G.M. // Text. Res. J. 1959. - V.29. - №3.

111. Брехт, В. Размол и гигростабильность бумаги / В. Брехт; под. ред. А.И. Бродицкого. // Основные представления о волокнах, применяемых в бумажной промышленности. М., 1962. - 236 с.

112. Лейбензон, Л.С. Движение жидкостей и газов в пористой среде / Л.С. Лейбензон. М.: Гостехиздат, 1947. — 244 с.

113. Виннецкая, Е.А. // Бумажная промышленность. 1958. - №4.

114. Агеев, А .Я. Теоретические основы и практика формования и обезвоживания бумажного листа из асбестовых волокон: дисс. .д-ра технич. наук / Агеев Аркадий Яковлевич. — Ленинград, 1986. 533 с.

115. Агеев, М.А. К уравнению Дарси-Кугушева при флотации волокнистых суспензий в условиях деформирования волокнистого слоя / М.А. Агеев, А.В. Синчук, А.Я. Агеев // Целлюлоза. Бумага. Картон. — 2003. №7-8. - С. 78-86.

116. Агеев, М.А. Процессы обезвоживания и формования бумажного листа: учеб. Пособие / М.А. Агеев, А.В. Синчук, А.Я. Агеев. — Екатеринбург: УрО РАН, 2000.-215 с.

117. Бабин, А.И. Экспериментальные и теоритические исследования реологических свойств бумажных масс для оценки эффективности работы целлюлозно-бумажного производства: дисс. .канд. технич. наук / Бабин Анатолий Иванович. — Ленинград, 1979. — 98 с.

118. Агеев, А.Я. О второй составляющей реологического уравнения О.А. Терентьева для волокнистой суспензии / А.Я. Агеев // Лесной журнал. — 1996. -№1-2.- С.170-177.

119. Рейзинь, Р.Э. Влияние химических добавок на прочность структуры волокнистых суспензий / Р.Э. Рейзинь // Труды института лесохозяйственных проблем и химии древесины АН Латв.ССр. Рига, 1963. -Т.25. -С.186-194.

120. Санников, С.П. Реологическое поведение суспензии макулатуры в бумажном производстве: дисс. .канд. технич. наук / Санников Сергей Петрович. — Екатеринбург, 2000. — 156 с.

121. Шустов, А.Д. Процессы деформации бумажного полотна / А.Д. Шустов. М.: Лесная пром-ть, 1969. - 200 с.

122. Комаров, В.И. Деформация и разрушение волокнистых целлюлозно-бумажных материалов / В.И. Комаров. — Архангельск: АГТУ, 2002. 437с.

123. Andersson, О. The rheology of paper. Graphical analysis of stress-strain curves for paper / O. Andersson, B. Juarsson, A. Nisson, B. Steenberg // Paper-Maker. 1949. - №115. - C. 118.

124. Tasman, J.E. // Pulp and Paper Manufacture. 1969. - vol.2. - table 4-7. - P. 165.

125. Ларе, С. Норман. Связи в листах бумаги / Норман С. Ларе // Основные представления о волокнах. М., 1962. - С. 346-361.

126. Агеев, М.А. Каталитическая делигнификация древесины / М.А. Агеев, А.В. Вураско, Е.А. Мозырква, С.Ю. Меньшиков // Международный симпозиум студентов, аспирантов и, молодых ученых «Молодежь и наука-третье тысячелетие». Ml, 1996. - С. 27-30.

127. Агеев, М.А. Использование параметра растворимости при приготовлении канифольного клея / М.А. Агеев, О.Ю. Бауэр, А.Я. Агеев // Журнал «Лесной вестник». 1999. - №1. - С. 45-47.

128. Аскадский, А.А. Химическое строение и физические- свойства полимеров / А.А. Аскадский, Ю.И. Матвеев. -М.: Химия, 1983.-243 с.

129. Агеев, М.А. Оптимизация процесса мерсиризации МБС / М.А. Агеев, И.А. Блинова, Ю.В. Юрченко // П Международная научно-практич. конф. «Экология: образование, наука, промышленность и здоровье: матер, конф. — Белгород, 2004. часть 6. - С. 76-78.

130. Агеев, М.А. Изучение возможности использования МБС для получения Na-КМЦ / М.А. Агеев, И.А. Блинова, Ю.В. Юрченко // Межвуз. сб. науч. тр. «Машины и аппараты целлюлозно-бумажного производства». — Санкт-Петербург: СПбГТУРП, 2004. С. 16-21.

131. Хаппель, Дж. Гидродинамика при малых числах Рейнольдса / Дж. Хаппель, Е. Бренер. М.: Мир, 1976. - 176 с.

132. Протодьяконов, И.О. Гидродинамические основы процессов химической-технологии / И.О. Протодьяконов, Ю.Г. Чесноков. — Ленинград: Химия, 1987.-357 с.

133. Gal-Or В. // Can. J. Chem. Eng. 1970. - V.48. - №5. - P. 526-531.

134. Marrucci, G. // Ind. Eng. Chem. Fundam. 1965. - V.4. - №2. - P. 224-225.

135. Mohan, V. // AJChE Journ. 1976. - V.22. - №2. - P. 259-264.

136. Bhavaraju, S.M. // AJChE Journ. 1978. - V.24. - №6. - P. 1070-1076.

137. Kwase, Y. // Chem. Eng. Sci. 1981. - V.36. - №7. - P. 1193-1202.

138. Дейли, Дж. Механика жидкости / Дж. Дейли, Д. Хармман. — М.: Энергия, 1971.-480 с.

139. Левич, В.Г. Физико-химическая гидродинамика / В.Г. Левич. — М.: Физматгиз, 1959. 700 с.

140. Соковкин, О.М. Скорость всплывания ансамбля пузырьков в неньютоновской жидкости // Коллоидный журнал. — 1992. — Т.54. №1. — С. 139-144.

141. Мэзон, С.Г. Гидродинамическое поведение волокон, применяемых в бумажном производстве / С.Г. Мэзон, О.А. Форгес, А.А. Робертсон // Матер, симпоз. М., 1962. - С. 458-488.

142. Ламб, Г. Гидродинамика / Г. Ламб. М.: Гостехиздат, 1947. - 230с.

143. Фортье, А. Механика суспензий / А. Фортье. — М.: Иностранная литература, 1969. 257 с.

144. Дерягин, Б.В. Металлургия и топи / Б.В. Дерягин, С.С. Духин // Изв. АН СССР. 1959. -№1.- С. 82

145. Derjaguin, B.V. Mine and Metal / B.V. Derjaguin, S.S. Dukhin // Trans. Inst. 1960. - V.70. - part5. - P. 221.

146. Рулев, H.H. // Коллоидный журнал. 1978. - №5. - С. 898-908.

147. Sutherland, K.L. // Phys. Chem. Journ. 1948. - №4. - P. 394-425.

148. Рулев, H.H. // Коллоидный журнал. 1980. - №2. - С. 252-263.

149. Фрумкин, А.Н. // Журн. физ. Химии. 1947. - №10. - С. 1183-1191.

150. Okazaki, S. //Bull. Chem. Soc. 1964. - №2. - P. 144-151.

151. Brenner, H. // Chem. Eng. Sci. 1961. - №2. - P. 242-253.

152. Dukhin, S.S. Internationale Jagung iiber Grenzflachenaktiv Stoff. 1975. — Bd.2. — S. 561-567.

153. Дерягин, Б.В. // Коллоидный журнал 1977. - №6. - С. 1051-1059.

154. Дерягин, Б.В. Адгезия твердых тел / Б.В. Дерягин, Н.А. Кротова, В.П. Смигла. М.: Наука, 1974. - 380 с.

155. Духин, С.С. Коагуляция и динамика тонких пленок / С.С. Духин, Н.Н. Рулев, Д.С. Димитров. Киев: Наукова думка, 1986. — 228 с.

156. Derjaguin, B.V. // Acta Phys. 1941. - №6. - P. 633-662.

157. Goldman, A.J. // Chem. Eng. Sci. 1967. - №22. - P. 637-653.

158. Духин, С.С. // Коллоидный журнал. 1977. - №2. - С. 270-275.

159. Stimson, М. //Proc. Roy. Soc. 1926. - P. 110-123.

160. Faxen, H.Z. // Angew. Math. And Meth. 1927. - P. 79-85.

161. Guthrie, W.E. // Tappi. 1959. - №3. - C. 42.

162. Papiertechnische Stiftung fur Forschung und Ausbildung in Papiererzeugung und Papierverarbeitung // Grundlagen der Chemie fur Papieringenieure. — 1991. -Teil. 1. — Kapitel 3 .4.

163. Фридрихсберг, Д.А. Курс коллоидной химии / Д.А. Фридрихсберг. Л.: Химия, 1984.-368 с.

164. Липатов, С.М. Физико-химия коллоидов / С.М. Липатов. -М.: Госхимиздат, 1948. 372 с.

165. Нейман, Р.Э. Исследование устойчивости и коагуляции синтетических латексов / Р.Э. Нейман, О.А. Ляшенко, А.П. Кирдеева // Коллоидный журнал. 1961. - Т.23. №6. - С. 732 - 738.

166. Агеев, М.А. Получение парафиновой дисперсии для придания гидрофобных свойств бумаге / М.А. Агеев, О.Ю. Бауэр, Л.Ю. Гизбрехт // VIII Международная конф. молодых ученых: матер, конф. — Казань, 1996. — С. 58.

167. Агеев, М.А. Использование парафиновой дисперсии для придания' гидрофобных свойств бумаге / М.А. Агеев, О.Ю. Бауэр, Л.Ю. Гизбрехт // VIII'Международная конф. молодых ученых: матер, конф. — Казань, 1996. -С. 60.

168. Адамсон, А. Физическая химия поверхности / А. Адамсон. М., 1979. -568 с.

169. Ferguson, L.D. Deinking Short Course, Abschnitt / L.D. Ferguson // TAPPI «Deinking Chemistry». 1993.

170. Borchhardt, J.K. An introduction to deinking surfactants / J.K. Borchhart // TAPPI Recycling Symposium. 1993. - S. 131-151.

171. Нейман, Р.Э. Практикум по коллоидной химии / Р.Э. Нейман. М.: Высшая школа, 1972. — 175 с.

172. Gerische, G.F.R. The use of Zeta-Potential as a qualitative stability criterion for concentrated clay suspensions / G.F.R. Gerischer, R.D. Sanderson // Paperi ja Puu Papper och Tra. - 1981. - №8. - S. 477-566.

173. Агеев, М.А. Особенности флотации мелких частиц типографской краски при облагораживании газетной макулатуры / М.А. Агеев, О.Ю. Бауэр, А.Я. Агеев // Журнал Лесной вестник. 1999. - №1. - С. 92.

174. Агеев, М.А. Механизм флотации типографской краски / М.А. Агеев, О.Ю. Бауэр, Н.Н. Еремеева // Журнал Лесной вестник. 1999. - №6. - С. 75.

175. Hornfeck, К. Flotationshilsmittel und deren Einfluss auf den Deinking-Prozess / K. Hornfeck // Wochenblatt fur Papierfabrikation. 1982.-№15.-S. 57.

176. Уорк, И. Принципы флотации / И. Уорк; пер. с англ. В.М. Гугель, под ред. С.М. Ясюкович и Г.О. Ерчиковского. — М.: Металлургиздат, 1943. -204 с.

177. Фрумкин, А.Н. Физико-химические основы теории флотации / А.Н. Фрумкин. М.: АНСССР, 1932. - 387 с.

178. Фролов, В.В. Химия / В.В. Фролов. — М.: Высшая школа, 1986. 380с.

179. Huddleston, R.W. // Intern. Conf. by Organized the Society of Chemical Industry. 1975.-P. 147.

180. Derjaguin,B.V.//KolloidZ.- 1934. V.69.-P. 155.

181. Дерягин,'Б.В. // Коллоидный журнал. 1954. — T.16. — С. 425.

182. Дерягин, Б.В. // Изв. АН СССР. 1977. - С. 1153.

183. Дерягин, Б.В. // Изв. АН СССР. 1937. - С. 1119.

184. Дерягин, Б.В. // Журнал эксп. теор. физики. 1945. - Т. 15. - С. 663.

185. Verwey, E.L. // Th. G. In: Theory of Stability of Lyophobic Colloid. 1948.

186. Дерягин, Б.В. // Докл. АН СССР. 1960. - Т. 134. - С. 376.

187. Derjaguin, B.V. // Trans. Inst. Mine and Metal. 1960. - V.70. - part 5. - P. 22.

188. Joy, A.S. // Recent Progress in Surface Science. 1964. - V.2. - P. 169.

189. Usui, S. // Progress in Surface and Membrane Science. 1972. - V.5. - P. 233.

190. Rao, S.R". // Minerals Sci. Engng. 1974. - V.6. - P. 45.

191. Jaycock, MJ. // Trans. Inst. Mining and Metal. 1963. V.72. - P. 497.

192. Rubin, A.J. // Amer. Water Works Assoc. 1968. - V. 10. - P. 1156.

193. Devivo, D.G. // Sep. Sci. 1970. - V.5. - P. 145.

194. Collins, C.L. // Chem. Eng. Sci. 1977. - V.32. - P. 239.

195. Derjaguin, B.V. // Croat. Chem. Acta. 1977. - V.50. - P. 187.

196. Derjaguin, B.V. Colloid Interface Sci. 1974. - V.49. - P. 2.

197. Derjaguin, B.V. Chem. Scripta. 1976. - V.9 - P. 97.

198. Агеев, М.А. Исследование взаимодействия частичек типографской краски с воздухом при флотационном облагораживании макулатуры / М.А. Агеев, В.В. Свиридов, H.JI. Медяник // Лесной журнал. 2005. - №4. - С. 124-134.

199. Рулев, Н.Н. Оптимизация гидродинамических параметров флотационных установок / Н.Н. Рулев, С.С. Духин // Химия и технология воды. — 1980. — Т.2. №3. - С. 211-220.

200. Фрумкин, А.Н. О влиянии ПАВ на движение на границе жидких сред / А.Н. Фрумкин, В.Г. Левин // Журнал физич. химии. 1947. - Т.21. - вып. 10.-С. 147-158.

201. Козлов, Б.К., Нологин М.А., О скорости подъема и о гидравлическом сопротивлении газовоздушных пузырей в жидкости / Б.К. Козлов, М.А. Нологин // Изв. АН СССР. 1951. - №8. - С. 1158

202. Рулев, Н.Н. Эффективность захвата частиц пузырьком при безинерционной флотации / Н.Н. Рулев // Коллоидн. Журнал. 1978. — Т.40. -С. 245.

203. Clarke Ann N., Wilson D. J. Foam Flotation / N. Ann Clarke, D.J. Wilson. -New York: Morcel Decker, 1983. 418 p.

204. Matijevie, E. // Pure App. Chem. 1981. - №53. - P. 2167-2179.

205. Derjaguin, B.V. Mineral Processing. Procedings of Thirteenth / B.V. Derjaguin, S.S. Dukhin // International Mineral Processing Congress. -Warszawa, 1979. P. 98-103.

206. Derjaguin, B.V. Surf. And Colloid Science / B.V. Derjaguin, S.S. Dukhin, N.N. Rulev, N.Y. London // Wiley Inter Science. 1975. - V. 14. - P. 71-111.

207. Агеев, М.А. Исследование коллоидно-химических свойств парафиновой дисперсии / М.А. Агеев, О.Ю. Бауэр, А.Я. Агеев, С.П. Санников.// Лесной журнал. 1999. - №6. - С. 122-130.

208. Руководство к практическим работам по коллоидной химии / О.Н. Григоров, И.Ф. Карпов, З.П. Козьмина, К.П. Тихомолова, Д.А. Фридрихсберг, Ю.М. Чернобережский. М., - Л.: Химия, 1964. - 331 с.

209. Huddleston, R.W. Electric charge at the air — solution interface / R.W. Huddleston, A.L. Smith // Intern. Confer. Soc. Of Chemical Industry: Brunal University, 1975.-P. 147-160.

210. Москвитин, Н.И. Физико-химические основы процессов склеивания и прилипания / Н.И. Москвитин. М.: Лесная промышленность, 1974. - 190 С.

211. А.с. 999421 СССР. АДС анализатор дисперсного состава / Б.Н. Дрикер, А.Л. Костромитин, С.И. Ремпель СССР. - опубл. 1982, Бюл. 24. - 2 с:

212. Практикум по коллоидной химии / В.И. Баранова, Е.Е. Бибик, Н.М. Кожевникова, и др. — М.: Высшая школа. 1983. — 215 с.

213. Агеев, М.А. Влияние длины углеводородной цепи ПАВ на облагораживание макулатуры / М.А. Агеев, А.В. Синчук, Ю.А. Александрова // XI Всероссийская студенческая науч. конф.: тез. докл. -Екатеринбург, 2001. С. 47-48.

214. Агеев, М.А. Влияние длины углеводородной цепи ПАВ на эффективность извлечения типографской краски из макулатуры / М.А.

215. Агеев, С.М. Репях, А.Я. Агеев // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2005. - №9. -С. 54.

216. Rushton, J.H., Oldscue J.Y. // Chem. Eng. Prog. 1953. - №49. - P. 267.

217. Ziolkowski, Z. Destylacia rektyfikacja w przemysle chemieznym / Z. Ziolkowski. Warszawa: PWT, 1961. - 236 s.

218. Кочкарев, А.Я. Гидродинамические передачи / А.Я. Кочкарев. JI., 1971.- 293 с.

219. Павлов, К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков. — М., Л.: Химия, 1964. 630 с.

220. Дерягин, Б.В. Кинетическая теория флотации малых частиц / Б.В. Дерягин, С.С. Духин, Н.Н. Рулев // Успехи химии. — 1982. — TLI.

221. Рулев, Н.Н. Эффективность захвата частиц- пузырьком при безинерционной флотации / Н.Н. Рулев // Коллоид, журнал. 1978. - T.XL.- №5.

222. Богданов, О.С. Некоторые итоги изучения физики флотационного процесса / О.С. Богданов // Тр: ин-та // II научн.-технич. сессия ин-та Механобр. -М.: Металлургиздат, 1952. С. 51-85.

223. Schulze, H.J. Zur Hydrodynamik der Flotations — Elementarvorgange / H.J. Schulze // Wochenblatt fur Papierfabrikation. 1994. - №5. - S.160-168.

224. Агеев, М.А. Флотационное облагораживание газетной и писче-печатной макулатуры: дис. .канд. технич. наук / Агеев Максим Аркадьевич. -Екатеринбург, 1999.-240 с.

225. Julien Saint Amand, J: The effect on particlt size on ink and speck removal / Julien Saint Amand J., B. Perm // 1st. Research Forum on Recycling. Toronto, 1991.-S.39.

226. Колмогоров, A.H. О дроблении капель в турбулентном потоке / А.Н. Колмогоров // Докл. АНСССР. 1949. - T.LXVI. - №5. - С.825-827.

227. Соковнин, О.М. Методология оценки и количественного расчета эффективности безинерционной флотации / О.М. Соковнин, Н.В. Загосина // Химическая промышленность. 2003. — Т.80. - №10. - С. 46-54.

228. Романков, П.Г. Гидромеханические процессы химической технологии / П.Г. Романков, М.И. Курочкина. JL: Химия, 1982. - 367 с.

229. Белоглазов, К.Ф. Закономерности флотационного процесса / К.Ф. Белоглазов // Тр. ин-та // II научн.-технич. сессия ин-та Механобр. М.: Металлургиздат, 1952. — С. 86-87

230. Рулев, Н.Н., Горшков В. П. Роль перемешивания пульпы в работе флотатора непрерывного действия и пути повышения его производительности / Н.Н. Рулев, В.П. Горшков // Химия и технология воды. 1990. - Т.2. - №5. - С. 395-402.

231. Рамм, В.М. Абсорбция газов / В.М. Рамм. М.: Химия, 1976. - 656 с.

232. Кутаталадзе, С.С. Гидравлика газо-жидкостных систем / С.С. Кутаталадзе, М.А. Стырикович. — М.: Госэнергоиздат, 1958. — 232 с.