автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.03, диссертация на тему:Развитие научных основ и совершенствование процессов технологии бумаги и картона из макулатуры

□□3163684

На правах рукописи

ДУЛЬКИН Дмитрий Александрович

РАЗВИТИЕ НАУЧНЫХ ОСНОВ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕХНОЛОГИИ БУМАГИ И КАРТОНА ИЗ МАКУЛАТУРЫ

Специальность 05 21 03 - Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева, химия древесины

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

3 1 ЯНВ 2008

Архангельск 2008

003163684

Работа выполнена на кафедре технологии целлюлозно-бумажного производства ГОУ ВПО «Архангельский государственный технический университет»

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор Смолин Александр Семенович

доктор химических наук, профессор Грунин Юрий Борисович

доктор химических наук Демин Валерий Анатольевич

Ведущая организация ОАО «Всероссийский научно-исследовательский

институт целлюлозно-бумажной промышленности», (ОАО ВНИИБ), Санкт-Петербург

Защита диссертации состоится « 14 » марта 2008 г, в 10 часов, на заседании диссертационного совета Д212 008 02 в ГОУ ВПО «Архангельский государственный технический университет» (163002, г Архангельск, наб Северной Двины, 17)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

ГОУ ВПО «Архангельский государственный технический университет»

Автореферат разослан « 24 » января 2008 г

Ученый секретарь диссертационного

совета, канд хим наук, доцент

Скребец Т Э

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

В современной мировой индустрии бумаги и картона вторичное волокно из макулатуры, благодаря ряду неоспоримых преимуществ перед свежими волокнистыми полуфабрикатами из древесины, стало им конкурентоспособно по качеству и масштабам потребления. Относительное превалирование потребления вторичного волокна в качестве высокорентабельного альтернативного полуфабриката для развития производства бумаги и картона объективно относят к непревзойденному достижению второй половины XX в. Ожидается, что эта роль вторичного волокна в XXI в. будет только возрастать.

Очевидно, потенциальные объемы макулатурной массы находятся в прямой зависимости от объемов производства и потребления бумажно-картонной продукции. Основным фактором повышения выпуска и спроса на эту продукцию был и остается экономический рост. Предполагается, что спрос на бумагу и картон будет расти на 2,2 % в год и к 2015 г. составит порядка 435 млн т (рис. 1).

Рис. I. Диаграмма спроса на бумагу и картон

Миллионов тонн 500

400

300

200

100

Прогноз

Остальной мир Латинская Америка

Остальная А»ия

Китай

Япония

я Европа Европа

Северная Америка

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

Из диаграммы видно, что к рубежу XXI в. (итог 2000 г.) мировой объем производства бумаги и картона достиг 328 млн т. Он обеспечил рост ресурсов макулатуры до 230 ... 260 млн т при ее сборе 150 млн т. К 2005 г. уровень сбора и потребления макулатуры уже превысил 180 млн т, к 2010 г. ожидается 200 ... 210 млн т, а к 2015 г. вторичное волокно составит более 60 % от общей потребности 460 млн т/год волокна для бумаги и картона.

Ресурсы макулатуры, уровень ее сбора и потребления значительно отличаются по регионам мира и странам. Например, суммарные ресурсы макулатуры в России, установленные диссертационными исследованиями автора, составляют более 4,7 млн т, а уровень сбора и потребления - 1,3 ... 1,5 млн т или 28 ... 32 %.

Полученные данные говорят о сравнительно низком уровне сбора и потребления макулатуры отечественным макулатуроперерабатывающим сектором экономики -28 ... 32 % против 55 ... 60 %, приходящихся на долю ведущих мировых переработчиков. Уровень потребления 28 ... 30 % в мире был достигнут еще в 1985 г., т.е. отставание России не менее 20 лет. Однако с средины 1990 гг. и по настоящее время существенно преобразилось отечественное направление по переработке макулатуры. Общий объем использованной макулатуры за эти годы приблизился к 1,5 млн т/год.

Обобщение научных и практических аспектов направления по переработке макулатуры и собственный исследовательский опыт позволили автору положить в основу концептуальных идей диссертации характерную особенность вторичного волокна, полученного из любых марок макулатуры, - стабильно худшие с широким диапазоном вариации показатели бумагообразукяцих свойств по сравнению со свежими волокнистыми полуфабрикатами Именно эта отрицательная особенность, прежде всего, очерчивает те проблемы и задачи, которые решались и решаются на всех этапах развития переработки макулатуры для производства конкретных видов бумаги и картона Проблемы охватывают весь цикл оборота макулатуры, начиная со сбора и обеспечения качества макулатуры разных марок и кончая производством бумаги и картона с заданными потребительскими свойствами

Указанная характерная особенность вторичного волокна предопределяет наличие центральной научно-практической проблемы переработки макулатуры - восстановление требуемого уровня бумагообразующих свойств вторичного волокна с максимально эффективным их проявлением при формировании структуры бумаги и картона

Успешное решение проблемы, несомненно, требует как углубления и развития научных основ технологических процессов, так и новых эффективных решений в аппаратурном их осуществлении Реальность такова, что только технологии, базирующиеся на постоянно обновляемых достижениях науки и техники, являются залогом экономической стабильности работы предприятий, гарантируют высокую рентабельность производства и конкурентоспособность продукции на мировом рынке

Вышеизложенное убедительно свидетельствует о насущной актуальности фундаментальных и прикладных исследований в области переработки макулатуры Настоящая диссертация посвящена развитию научных основ процессов технологии тарных и писче-печатных видов бумаги и картона из макулатуры Совпадая с приоритетным мировым направлением в развитии индустрии бумаги, она актуальна, перспективна и полезна.

Актуальность и значимость диссертационных исследований подтверждается тем, что по данному направлению на период 2003-2006 гг был утвержден инновационный проект государственного значения «Разработка и промышленное освоение технологии производства новых видов высококачественного картона с использованием вторичного волокна» (государственный контракт Минпромнауки РФ с ОАО ЦНИИБ по теме 02 190 11 005) Выполненные автором в рамках указанного проекта на базовом предприятии по производству и переработке бумаги «Караваево» (ОАО «Караваево») исследования, ставшие составной частью диссертации, внесли весомый вклад в научную и инновационную часть разработки

Цель работы и задачи исследований.

Всесторонний анализ состояния и проблемных аспектов современного направления по переработке макулатуры в бумагу и картон позволил сформулировать цель диссертации

- развитие научных основ восстановления бумагообразующих свойств вторичного волокна в процессах технологии высококачественных бумаги и картона на базе обобщения существующих теоретических представлений и новых экспериментальных данных,

- разработка научно обоснованной концепции прогрессивных технологий тест-лайнера, флютинга и писче-печатной бумаги из макулатуры

Для достижения поставленной цели решался комплекс задач

1 Исследование ресурсов наиболее востребованных марок макулатуры МС-1А, МС-2А, МС-5Б, МС-6Б и МС-7Б, анализ проблем качества вторичного волокна и выбор методов улучшения его качества

2 Исследование взаимодействия вторичного волокна с водой и развитие теоретических основ восстановления его бумагообразующих свойств

3 Исследование и совершенствование процесса разволокнения макулатуры с модернизацией используемого оборудования

4 Разработка методики и прибора для контроля эффективности работы оборудования в технологическом потоке подготовки вторичного волокна к отливу на БДМ

5 Оптимизация процесса фракционирования вторичного волокна.

6 Совершенствование процесса размола вторичного волокна

7 Повышение эффективности облагораживания и отбелки вторичного волокна с помощью различных химических средств

8 Исследование влияния новых вспомогательных химических веществ на качество бумаги и картона, вырабатываемых в нейтральной среде

9 Анализ деформируемости и прочности тест- и крафт-лайнеров с целью повышения их качества

10 Разработка инновационных технологий тест-лайнера, флютинга и писче-печатной бумаги для улучшения потребительских свойств

11 Опытно-промышленные исследования с использованием полученных экспериментальных данных для повышения технико-экономических показателей производства.

Научная новизна.

Впервые в диссертации получены следующие результаты, составляющие научный вклад в технологию бумаги и картона из макулатуры

- применен научно обоснованный подход к разработке и разработана концепция инновационных технологий бумаги и картона на основе вторичного волокна из макулатуры,

- установлены наилучшие параметры главных процессов технологии для придания заданных величин фундаментальных свойств вторичному волокну из макулатуры марок МС-1 А, МС-2А, МС-5Б, МС-6Б и МС-7Б для производства бумаги и картона,

- обоснованы ежегодные ресурсы макулатуры в России и характеристики вторичного волокна, достаточные для объективной оценки его качества ресурсы макулатуры - примерно, 4,7 млн т, включая 0,4 млн т белых марок (используемые -1,5 млн т, потенциальные - 3,2 млн т),

- обоснован размол вторичного волокна с улучшением его бумагообразующих свойств,

- обоснованы высокоэффективное фракционирование макулатурной массы и центробежно-пвдродинамический фракционатор, разработанный для осуществления процесса,

- разработаны метод, методика и прибор для контроля эффективности работы оборудования в технологическом потоке производства вторичного волокна;

- обосновано применение новых химических средств («Далкен С», шмшокси-алюминийхлорид и модифицированные крахмалы) для производства бумаги и картона из вторичного волокна в нейтральной среде,

- получены новые данные об облагораживании вторичного волокна кавитацион-ной обработкой, промывкой, пероксидными композициями с ферментами, флуоресцентными отбеливателями и дитионитом натрия,

- получены новые данные о роли деформационных и прочностных характеристик в обеспечении качества тест-лайнера из вторичного волокна

Полученные теоретические результаты составляют научные основы производства высококачественного вторичного волокна из наиболее употребляемых марок

макулатуры, а также широко применяемых и активно востребуемых бумаги и картона из него Это тест-лайнер, флютинг и бумага для письма и печати

Практическая значимость.

Практическая ценность диссертационных исследований заключается в следующем

- разработана научно обоснованная концепция проектирования и организации технологических потоков производства главных видов бумаги и картона из вторичного волокна, гест-лайнера, флютинга и писче-печатных видов бумаги,

- разработаны и запатентованы 6 новых технических решений по конструкции турбосепаратора - машины для процесса окончательного роспуска и грубой очистки макулатурной массы,

- разработан и запатентован способ и машина (фракционатор) для фракционирования макулатурной массы,

- разработан и запатентован метод контроля эффективности работы основных технологических машин в производственном потоке получения вторичного волокнистого полуфабриката из макулатуры,

- разработана и запатентована композиция бумажной массы для изготовления бумаги,

- разработан стандарт предприятия «Прием и хранение макулатуры» СТП 10578065.11-2004,

- разработан проект новых отраслевых технических условий на бумагу для гофрирования и картон для плоских слоев, являющийся базой для создания единого всероссийского ГОСТа на тарный картон

Апробация работы.

Основные положения диссертационных исследований докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на следующих конференциях.

- международная научная конференция «Поморье в Баренц-регионе на рубеже веков экология, экономика, культура» (Архангельск, 2000 г),

- международная научно-техническая конференци «Малоотходные технологии переработки древесины и эффективное использование древесного сырья» (Москва, 2000 г ),

- всероссийская научная конференция «Химия и технология растительных веществ» (Сыктывкар, 2000 г),

- международная научно-техническая конференция «Создание конкурентоспо-собнош оборудованиял -Технологай для изготовления бумажно-картонной продукции из волокнистого вторичного сырья» (Караваево-Правдинский, 2002 г ),

- международная научно-техническая конференция «Развитие ресурсосберегающих технологий производства бумаги и картона из волокнистого вторичного сырья» (Караваево, 2003 г ),

- международная научно-техническая конференция «Теория и технология бумажно-картонной продукции из волокнистого вторичного сырья» (Правда-Караваево, 2004 г ),

- международная научная конференция «Физикохимия лигнина» (Архангельск, 2005 г),

- международная научно-техническая конференция «Технология переработки макулатуры» (Караваево-Правда, 2005 г ),

- международная научно-техническая конференция «Современные научные основы и инновационные технологии бумажно-картонных материалов с использованием вторичного волокна из макулатуры» (Караваево, 2006 г ),

- международная научно-техническая конференция «Теория и инновационные технологии бумажно-картонной продукции с использованием вторичного сырья» (Караваево, 2007 г),

- П1 всероссийская научная конференция «Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья» (Барнаул, 2007 г),

- международная научно-практическая конференция «Гофрокартон и картонная тара настоящее и будущее» (Санкт-Петербург, 2005 г),

- ХП международный симпозиум «Процессы в области целлюлозы, бумаги, картона и графики» (Златибор, Белград, 2006 г )

Опытно-промышленные испытания и внедрение.

Результаты диссертационных исследований испытаны в промышленных условиях ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика», ООО «Сухонский целлюлозно-бумажный завод» и ОАО «Караваево» Результаты исследований подтверждены 11 актами (приложения 15 - 25 и 28)

Осуществлен первый этап внедрения в ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика» Реальный экономический эффект от внедрения результатов диссертации за период 1997-2006 гг (первый этап освоения) составил 358,758 млн р, а ожидаемый экономический эффект по завершении проекта перевода ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика» на инновационную технологию в 2007-2015 гт, (второй этап освоения) - 286,099 млн р (подтверждено актом внедрения (приложение 25) Общий экономический эффект - 644,857 млн р

Обоснованность и достоверность результатов и выводов.

Обоснованность и достоверность результатов работы и выводов по работе базируется на соответствующем уровне метрологического обеспечения исследований, применении современных методов исследований, методик, приборов и оборудования Все работы, с испытаниями образцов бумаги, проводились в лаборатории, прошедшей аккредитацию Методики выполнения измерений массовой доли волокна, степени помола волокнистой суспензии и длины волокна аттестованы Обработка экспериментальных данных выполнялась с использованием общепринятых методов математической статистики

Научные положения диссертации основываются на глубоком анализе теоретических работ по теме диссертации - в области подготовки макулатурной массы и исследования ее свойств

Выводы по диссертации экспериментально подтверждены

Публикации.

Основное содержание диссертации опубликовано в 70 научных трудах, включая 4 монографии («Современное состояние и перспективы использования вторичного волокна из макулатуры в мировой и отечественной индустрии бумаги», «Мировые тенденции в развитии техники и технологии переработки макулатуры», «Формирование свойств тест-лайнера в процессе производства», «Особенности технологии бумаги-основы для гофрирования из макулатуры и требования к ее потребительским свойствам») и 2 литературных обзорах Получено 9 патентов на изобретение (6 патентов РФ и 3 патента Украины) В журналах, рекомендуемых ВАК РФ, опубликовано 17 научных трудов

Структура в объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, десяти глав, основных выводов на 5 страницах, 28 приложений на 137 страницах, списка использованной литературы, включающего 339 наименований Диссертация изложена на 352 страницах машинописного текста, включая 97 таблиц и 68 рисунков

На защиту выносятся следующие новые или отличающиеся новизной теоретически е и практические результаты

1. Ресурсы макулатуры в России и их роль в решении проблем ресурсо- и энергосбережения и экологической безопасности

2 Установлены оптимальные значения фундаментальных характеристик вторичного волокна из макулатуры марок МС-1А, МС-2А, МС-5Б/1,2,3, МС-6Б и МС-7Б

3 Научная концепция восстановления бумагообразующих свойств вторичного волокна на основе развития теории «ороговение-водоудержание» волокна по Джайме

4 Научно обоснованный подход к разработке концепции инновационных технологий бумаги и картона на основе вторичного волокна

5 Модернизированные технологические схемы производства тест-лайнера, флютинга и писче-печатных видов бумаги из макулатуры

6 Новые данные по интенсификации роспуска макулатуры с использованием химикатов

7 Теоретическое обоснование параметров размола вторичного волокна для улучшения его качества.

8 Теоретическое обоснование высокоэффективного фракционирования макулатурной массы и центробежно-гидродинамический фракционатор, разработанный для этого процесса

9 Метод, методика и прибор для контроля эффективности работы оборудования в технологическом потоке производства вторичного волокна

10 Применение новых химических средств («Далкен С», полиоксиашоминий-хлорид и модифицированные крахмалы) для производства бумаги и картона из вторичного волокна в нейтральной среде

11 Новые данные по облагораживанию вторичного волокна кавитационной обработкой, применением промывки, пероксида натрия с ферментами, флуоресцентных отбеливателей и дитионита натрия

12 Формирование деформационных и прочностных характеристик бумажно-картонных материалов из вторичного волокна

Результаты диссертационной работы можно квалифицировать как решение крупной научной проблемы, имеющей важное хозяйственное значение в области химической технологии бумаги и картона

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Глава 1 РЕСУРСЫ, КАЧЕСТВО И ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАКУЛАТУРЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ БУМАГИ И КАРТОНА

Макулатура является ежегодно возобновляемым и накапливаемым во всевозрастающих объемах источником ресурсо- и энергосберегающих волокнистых полуфабрикатов Она используется для поддержания и развития производства наиболее массовых видов бумажно-картонной продукции тароупаковочной, газетной, санитарно-бытовой, писче-печатной, строительной

В РФ близкие к реальным общие ежегодные ресурсы макулатуры, установленные диссертационными исследованиями, составляют примерно 4,7 млн т, включая 0,4 млн т макулатуры белых марок (из них используемые - 1,3 1,5 млн т, включая 0,15 0,2 млн т белых марок макулатуры для писче-печатных видов бумаги, потенциальные - 3,2 млн т, включая 0,2 млн т белых марок) Уровень сбора и потребления макулатуры составляет 28 32 %

Основные ресурсы макулатуры сосредоточенные в наиболее промышленно развитых регионах (Центральный, Северо-Западный и Уральский) с ежегодным объемом сбора макулатуры более 1 млп т

По мнению экспертов промышленно развитых стран, с точки зрения экономики, в настоящее время целесообразно перерабатывать до 65 % макулатурного сырья от потенциального объема макулатуры В России эта цифра составляет около 28 32 % Остальная макулатура, в основном в виде бытового мусора, попадает на свалку Такое положение признается ненормальным и требует решения Пути решения этой проблемы - налаживание сбора и первичной обработки макулатуры и освоение технологий ее эффективной промышленной переработки

Характерная особенность российского направления по переработке макулатуры - доминирование тароупаковочных видов бумаги и картона Поэтому, наиболее массово собираемыми марками макулатуры по всем регионам являются МС-5Б, МС-6Б, МС-7Б, МС-8Б, МС-13Б (по ГОСТ 10700-97) По мнению зарубежных экспертов, российский рынок продукции из древесного сырья (бумага, картон и упаковка) - один из самых быстрорастущих в мире

Следует указать, что одним из важных результатов диссертации, вытекающих из исследований этой главы, явилось установление преимущественно коротковолокни-стого характера вторичного волокнал^макулатуры и отрицательною влияния ланного фактора на прочностные характеристики бумаги и картона Эти исследования позволили разработать и предложить дополнительные требования к ГОСТ 10700-97, которые касаются группы «Б» и предусматривают нормы содержания первичного волокна в марках макулатуры этой группы (СТП 10578065 11-2004)

Исследованиями установлены наиболее востребованные марки макулатуры (МС-1А, МС-2А, МС-5Б, МС-6Б, МС-7Б), отличающиеся по композиции, фракционному составу и прочностным свойствам, и структура использования годового объема (1,5 млн т) макулатуры 7 % - МС-1А и МС-2А, 15 % - МС-5Б, МС-6Б, МС-7Б, 78 % - смесь макулатуры всех марок

В плане оценки главных элементов структуры - волокон по размерным характеристикам в диссертации выполнены исследования вторичного волокна на основе современного отечественного рынка макулатуры Оценка качества вторичного волокна осуществлялась по степени помола и длине волокна, период наблюдений составил 4 6 мес В табл 1 представлены усредненные результаты выполненных исследований

Таблица 1 Сравнительные данные длины волокна целлюлозы из древесины и волокна _из макулатуры, степени помола и рН макулатурной массы_

Показатель Древесина Макулатура

Сосна/ Ель Береза/ Осина МС-1А МС-2А МС-5Б/1,2,3 МС-7Б

Средневзвешенная длина, мм 2.2 3,0/ 2.3 2,5 1,15 1,2/ 1,1 0,73 1,5 1,3 1,3 1,1 1,9 1,1

Степень помола, °ШР 13 16 15 18 27 49 29 50 16 45

РН - - 7,5 10

Как видно из табл 1, усредненные значения длины волокна для макулатуры находятся в пределах значений, характерных для лиственных пород древесины Это примерно в 2 раза меньше, чем у волокон хвойной древесины Можно обоснованно утверждать, что укороченное практически в 2 раза вторичное волокно является одной из важнейших причин низкой механической прочности бумаги и картона из него

Второй факт, который виден из данных табл 1 - широкий интервал степени помола волокнистой массы от 27 до 50 °ШР для волокон из белых марок макулатуры МС-1 и МС-2, от 16 до 45 °ШР - для волокон из марок МС-5Б и МС-7Б Учитывая важность определения свойств волокна, обеспечиваемых процессом размола, было признано целесообразным включить в задачи диссертации исследование метода Джайме применительно к волокнам макулатурной массы

Третьим достаточно информативным фактом табл 1 является рН Этот показатель характеризует активную кислотность водно-волокнистой суспензии вторичного волокна Интервал 7,5 10,0 рН говорит о производстве бумаги и картона в слабощелочной среде

В дополнение к характеристикам, приведенным в табл 1, следует учитывать фракционный состав волокнистого полуфабриката, важность которого в технологии переработки макулатуры требует самостоятельного исследования

В табл 2 приводятся данные исследований фракционного состава вторичного волокна из макулатуры На анализаторе «Ка]аш ББ 100» в течение 2 мес исследовалась бумажная масса из смеси макулатуры марок МС-5Б (30 %) и МС-6Б (70 %)

Как видно из табл 2, волокнистому полуфабрикату из наиболее качественных марок макулатуры МС-5Б и МС-6Б, применяемому для производства тест-лайнера и флютинга, характерна полидисперсность длины волокна со значительным преобладанием короткого волокна. Фракция волокна длиной 1,6 2,0 мм, в пределы которой попадает более 80 % первичного волокна целлюлозы, для рассматриваемой композиции макулатурной массы составляет всего 2,70 8,71 % Основная масса волокна характеризуется более короткой длиной и попадает в первые четыре фракции 0,04 0,40 мм (10,61 51,55%), 0,40 0,80 мм (17,6 20,61 %), 0,80 1,20 мм (13,45 20,53 %), 1,20 1,6 мм (5,54 13,79 %) Фракции с длиной волокна более 2,0 мм составляют до 10 % Для двух композиций волокнистой массы из макулатуры марок МС-1А и МС-2А в соотношении 40/60 и 60/40 определенная по примененному методу средневзвешенная длина волокна оказалась равной примерно 1,65 мм

Таблица 2 Фракционный состав волокнистого полуфабриката из смеси макулатуры марок МС-5Б (30 %) и МС-бБ (70 %)_

Масса образца, г/м2 Масса навески, мг Фракционный состав, %, при длине волокна, мм

0,04 0,40 >0,4 0,80 >0,8 1,2 >1,2 1,6 >1,6 20 >2,0 • 2,4 >2,4 2,8 >2,8 3,2 >3,2 3,6

153 6,12 11,42 16,87 20,43 12,3 8,71 6,78 6,34 5,15 4,62

160 7,02 50,26 19,74 13,90 5,89 3,18 2,18 1,67 1,25 0,83

155 6,33 47,61 19,74 14,23 6,59 3,29 2,63 2,05 1,57 1,03

160 6,83 10,61 19,31 23,28 12,22 7,68 6,03 5,93 4,97 4,23

151 6,65 10,70 18,00 22,21 13,79 8,13 6,11 6,22 4,56 3,68

154 6,86 12,23 20,56 21,31 12,31 7,57 5,79 5,87 4,23 3,75

151 6,95 11,06 17,60 20,53 13,24 8,48 6,75 6,32 5,34 4,28

155 6,86 51,55 20,61 13,45 5,54 2,70 1,88 1,62 1,01 0,76

Исследования, результаты которых представлены в табл 1 и 2, позволяют дать следующую характеристику вторичному волокну Это высокополидисперсная волокнистая масса с подавляющим преобладанием фракций средней и короткой длины (длина примерно в 2 раза короче длины первичных волокон), высокой «кажущейся» степенью помола, для которой характерно образование листов бумаги и картона с низкими физико-механическими свойствами Низкая механическая прочность обусловлена коротковолокнистым поверхностно слабо разработанным характером массы, не обеспечивающим достаточно интенсивной межволоконной связи

Полученные данные о характере массы из вторичного волокна и его свойствах было важно оценить по критерию «критическая длина волокна» Являясь интегральной характеристикой, критическая длина волокна учитывает прочность отдельного волокна, его адгезионную способность, грубость и способность к уплотнению во влажном состоянии Имея значительно меньшую, в сравнении с первичными волокнами, длину волокна, преобладание средне- и коротковолокнистых фракций и слабо развитую внешнюю и внутреннюю поверхность, вторичные волокнистые полуфабрикаты из разных марок макулатуры должны обнаруживать превалирование длины волокна, близкой или менее критической длины волокна Сравнительно низкая механическая прочность бумажных и картонных листов из необработанных макулатурных волокон, особенно по сопротивлению продавливанию и сопротивлению разрыву, может служить тому подтверждением Применяя различные методы обработки к макулатурному волокну, можно изменять механические и другие свойства бумажно-картонных материалов в широком диапазоне Очевидно, что конкретные материалы будут характеризоваться присущими им деформационными и прочностными свойствами, а с помощью критической длины волокна можно эти свойства прогнозировать

Следовательно, формула переработки макулатуры в волокнистые полуфабрикаты сводится к максимально возможному количественному выделению волокна из макулатуры с приданием ему свойств, приближенных к первичным полуфабрикатам

Глава 2 ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВТОРИЧНОГО ВОЛОКНА С ВОДОЙ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЕГО БУМАГООБРЗУЮЩИХ СВОЙСТВ

Решение проблемы упрочнения и, как следствие, обеспечения производства продукции на основе вторичного волокна из макулатуры с требуемыми показателями физико-механических свойств, находится в области увеличения сил связи между

волокнами А эффективным способом разностороннего воздействия на свойства вторичного волокна являются гидратационные процессы в водно-волокнистых системах при разволокнении, фракционировании, размоле, химической активации и формировании листов бумаги и картона

Определение степени помола волокнистой массы по методу Шоппер-Риглера основано на водоотдаче массы Результаты измерений степени помола и средневзвешенной длины волокна, традиционно определяемых по этому методу, не дают объективной оценки готовности волокнистой массы и состояния технологических стадий процесса приготовления макулатурной массы для производства бумаги на бумагоделательных машинах (БДМ) Связано это с несовершенством показателя, характеризующего степень помола бумажной массы Более информативным для решения поставленной задачи - объективной оценки качества и степени готовности бумажной массы для производства бумаги и картона - может быть водоудержание Впервые этот показатель был предложен Джайме при изучении явления ороговения вторичного волокна Он же ввел и термин «ороговение» По Джайме, этот показатель определяется по формуле, %

Ороговение = [(\VRVo - \VRVi)/ \VRVo] 100, (1)

где АУЯУо - водоудержание первичного волокна, \VRVi - водоудержание вторичного волокна после роспуска (ЖЯУ - сокращение с нем Wasserruckhalten-vermogen - водо-удерживающая способность, или водоудержание)

Таким образом, характеристикой ороговения является относительное уменьшение водоудержания вторичного волокна по сравнению с водоудержанием первичного волокна, т е чем сильнее ороговение волокна, тем ниже его водоудержание

Метод определения водоудержания по Джайме отличается высокой корреляцией зависимости водоудержания от способности волокна к взаимодействию с водой Метод основан на определении массы прочносвязанной воды сушкой, после удаления свободной воды центрифугированием влажной отливки с силой 3000 % Метод позволяет определить водоудержание массы и ее отдельных фракций, а также установить влияние отдельных фракций по длине волокна на основные бумагообразующие свойства составляемых композиций Таким образом, используя ступенчатое фракционирование с помощью набора сит, можно определить водоудержание любой композиции массы Имея эти характеристики качества волокнистого материала, можно прогнозировать ожидаемые прочностные и другие потребительские свойства конечной продукции Полученная информация полезна и при принятии решения о режимах размола и сортиро-вания-макулатурной массы

Исследованиями установлено, что необратимое снижение водоудержания волокна начинается с сухости 30 . 35 % и продолжается до 70 80 % в зависимости от степени помола массы Усадка и ороговение достигают наибольших, а водоудержание наименьших значений при удалении из листа свободной и части адсорбированной влаги (сухость 80 . 88 %)

Резюмируя вышеизложенное, можно определенно подтвердить причину снижения бумагообразующих свойств первичных волокон - их ороговение при сушке бумаги Поэтому силы связи между волокнами, сопротивления разрыву, излому, продавлива-нию и удлинение до разрыва бумаги из 100 % макулатуры, при прочих равных условиях, всегда существенно ниже соответствующих показателей бумаги из свежих волокон В целях получения новых данных о взаимосвязи водоудержания с главными свойствами волокнистых полуфабрикатов и адаптации этого показателя к действующему производству ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика» был проведен ряд

экспериментов Для исследований использовалась макулатура, характерная для условий этой фабрики (преимущественно запечатанные обрезки типографской бумаги и срывы), композиция - 40 % целлюлозы и 60 % макулатуры Влияние мелкой фракции волокна на водоудержание композиции массы показано на рис 2 Мелкую фракцию волокна, составляющую в волокнистой массе 27 % и имеющую WRV = 125 %, в дозированных количествах снова вводили в массу

Полученная экспериментальная зависимость является достаточно обоснованной иллюстрацией

водоудержания как характеристики свойств макулатурной массы

Во-первых, зависимость WRV от содержания в массе коротковолокпистой фракции - прямолинейна, что позволяет легко прогнозировать WRV других композиций Контрольный опыт подтвердил это Во-вторых, она отражает значительное влияние содержания коротковолокнистой

фракции на WRV Масса из 100 % коротких волокон имеет WRV почти в два раза больше, чем исходная масса. Полученные данные подтверждают необходимость учета влияния коротковолокнистых фракций на водоудерживакяцие свойства при составлении композиций массы, так как от водоудержания массы в большой степени зависят следующие основные факторы технологии размол и его режим, скорость обезвоживания массы на сетке БДМ, в прессовой и сушильной частях, анизотропия листа и его физико-механические показатели Результаты исследований обосновывают важность включения фракционирования массы в технологическую схему производства

Учитывая значимость размола для придания бумагообразующих свойств волокну, важно было оценить изменения надмолекулярной структуры в процессе размола ряда полуфабрикатов (целлюлоза сульфатная высокого выхода, целлюлоза нейтрально-сульфитная, целлюлоза сульфатная беленая лиственная - смесь березы и осины 1 1), которые составляют основу макулатурного сырья для исследуемых в диссертации тест-лайнера, флютинга и писче-печатной бумаги Для этих целей применялся метод ИК-Фурье спектроскопии в диапазоне 400 3700 см"1 с разрешением 2 см'1 и числом усреднений 150 сканов, позволивший получить информацию о качественном и количественном изменении надмолекулярной структуры целлюлозы, качественном и количественном изменении содержания остаточного лигнина, изменении содержания остаточной прочносвязанной воды и ряда функциональных групп в образцах целлюлозы при размоле и сушке двумя методами (под вакуумом на листоотливном аппарате (ЛOA) и на электросушильной горке при температуре 135 °С)

Исследования позволили сравнить исследуемые волокнистые полуфабрикаты по следующим важным свойствам способность к размолу, динамика водоудерживаю-щей способности (WRV) и физико-механических свойств По определению, WRV - характеристика относительного содержания прочносвязанной воды в волокнистом полуфабрикате В то же время, прочносвязанная волокном вода является функцией

Рис 2 Зависимость от содержания мелкой фракции волокна в композиции массы (х -контрольный опыт)

его надмолекулярной структуры Процесс размола затрагивает структуру макромолекул целлюлозы, что проявляется в изменении соотношения кристаллических и аморфных областей в пользу прироста последних Эти изменения отражаются на содержании остаточной воды в целлюлозе и могут быть охарактеризованы показателем WRV

Содержание прочносвязанной воды, или WRV, связано также со способностью волокна к внутреннему набуханию, а оно, в свою очередь, зависит от степени внутреннего фибриллирования волокна Поскольку одним из положительных и желаемых проявлений размола является внутреннее фибриллирование волокна, а по существу изменение соотношения кристаллических и аморфных областей, то WRV является мерой этого изменения Очевидно, что WRV различных волокнистых полуфабрикатов дает им относительную сравнительную оценку по уровню внутреннего набухания и фибриллирования Большему WRV соответствует большее набухание и фибриллирование, и наоборот Учитывая, что степень внутреннего набухания и фибриллирования волокна является одним из определяющих факторов межволоконного связеобразования и формирования структуры листа, WRV можно применить в качестве интегрального показателя оценки готовности волокнистой массы для изготовления бумаги и картона В плане изучения возможности такого применения WRV представлялось важным найти зависимость между степенью помола волокнистого полуфабриката, WRV и изменениями надмолекулярной структуры, которые обусловливают уровень WRV

Для этого применен метод ИК-Фурье спектроскопии По значениям соответствующих спектральных параметров было установлено, что доля упорядоченных областей Ц Iyi, в структуре волокна уменьшается с повышением степени помола массы Прослеживается следующая закономерность изменения WRV волокна при размоле -с увеличением степени помола от 14,5 до 48,0 °ШР WRV повышается от 89,2 до 152,7 % Таким образом, экспериментально подтверждается факт внутреннего фибриллирования волокна при размоле и увеличения шдрофильности и водоудержания волокна, характеризуемого WRV Следствием этого является большой прирост показателей физико-механической прочности отливок бумаги Так, увеличение степени помола от 14,5 до 48,0 °ШР обусловливает рост сопротивления расслаиванию от 35,0 до 234,5 кПа и абсолютного сопротивления продавливанию от 22,0 до 258,0 кПа

Выполненные исследования позволили получить новые данные о поведении надмолекулярной структуры волокна в процессах размола С одной стороны, они дополняют теорию размола, с другой - являются полезными для организации процесса размола волокнистых полуфабрикатов По результатам серии исследований зависимости основных характеристик вторичного волокна (водоудержание, размеры и механическая прочность) от условий размола и степени помола массы, представленных на одной из диаграмм для случая с использованием технической воды (рис 3), установлено следующее

- имеет место корреляция показателей разрывной длины и водоудерживающей способности массы для всех исследованных вариантов,

- более четкая корреляция свойств полуфабрикатов прослеживается при использовании технической воды для приготовления массы,

- при использовании оборотной воды на разбавление взвешенные компоненты, содержащиеся в ней, оказывают влияние на водоудержание и разрывную длину в сторону завышения степени помола,

- по мере развития удельной поверхности волокон в процессе размола снижается скорость водоотдачи волокном, вызываемая повышенным водоудержанием массы, разница в показателях разрывной длины становится менее контрастной,

- \VIIV менее зависимо от условий приготовления волокнистой суспензии, т.е. позволяет более объективно оценивать бумагообразующие свойства волокнистой суспензии.

300-rf........

26 33 45 49 55

□ Разр.дл.,м

□ Водоуд.,%

□ Дл.вол.,дг

Рис. 3. Динамика свойств макулатурной массы на технической воде

Данные исследования, объектом которых были вторичные волокна из макулатуры, подтверждают выводы о том, что водоудержание, или WRV, может быть использовано в научно-исследовательских и практических целях для более обоснованной оценки бумагообразующих свойств полуфабрикатов на всех стадиях приготовления бумажной массы.

Известно, что степень набухания вторичного волокна в воде является определяющим фактором восстановления его бумагообразующих свойств на этапе массопод-готовки. Рассматривая процесс взаимодействия вторичного волокна с водой, проявляемый явлениями смачивания, пропитки, гидратации и набухания, следует обратить внимание на следующие проблемы:

- замедленная скорость взаимодействия волокна с водой во всех перечисленных явлениях, выражаемая в технологии термином «продолжительность массоподготовки»;

- достижение предельного взаимодействия волокна с водой, определяемого достигнутыми бумагообразуклцими свойствами для обеспечения заданного качества бумажно-картонной продукции.

Обе проблемы являются, прежде всего, функцией ороговения волокна, а их решение должно быть осуществлено в основных процессах технологии подготовки массы и отлива бумаги и картона из вторичного волокна.

Ниже представлены результаты исследований влияния набухания на способность вторичного волокна к размолу и обезвоживанию. В первой серии экспериментов задачей было нахождение оптимальной продолжительности взаимодействия вторичного волокна с водой. На рис. 4 представлены графики, отражающие зависимость способности вторичного волокна к размолу от продолжительности набухания. Из них следует, чем продолжительнее контакт вторичного волокна с водой, тем легче оно размалывается.

Так, набухание в течение 75 мин (кривая 4), приводит к возрастанию степени помола вторичного волокна на 12 "ШР за 30 мин, а увеличение продолжительности размола до 40 мин дает разницу в степени помола уже в 18 °ШР. Установленное увеличение степени помола является очень значительным.

О 10 20 30 40 50 60 г, мин

Рис 4 Влияние продолжительности набухания на способность вторичного волокна к размолу 1-8мин, 2 - 30, 3 - 50, 4-75, 5-100 мин

Однако, сочетание производственных факторов предполагает ограничение контакта вторичного волокна с водой и, следуя закономерностям рис 4, можно определиться с продолжительностью взаимодействия волокна с водой еще до процесса размола-75 мин

Существенно важным является фактор скорости обезвоживания волокнистой массы на сетке БДМ или КДМ Результаты исследований представлены на рис 5

1б

[ /¡4

1111

25 30 35 40 45 50

СП, °ШР

Рис 5 Влияние продолжительности набухания на способность вторичного волокна к обезвоживанию (см обозначения на рис 4)

Из рис 5 видно, что набухание волокна в воде очень сильно влияет на обезвоживание вторичного волокна Например, при степени помола 45 °ШР, которая может наблюдаться в конкретном производстве, способность к обезвоживанию изменяется практически в два раза. При этом отдача воды на сетке КДМ затрудняется так, что необходимо осуществлять корректировку технологического регламента тест-лайнера

На рис 6 представлена зависимость свойств вторичного волокна от фундаментальных характеристик волокна, которая отражает значительное влияние набухания Если сопоставить продолжительность набухания и свойства волокна, то видно, что наиболее благоприятному сочетанию четырех параметров волокна соответствует продолжительность набухания 50 мин Отсюда, вытекает важный факт - продолжительность набухания вторичного волокна из макулатуры рассматриваемых марок для производства тест-лайнера и флютинга должна находиться в пределах 30 75 мин

Рис 6 Влияние продолжительности набухания на свойства вторичных волокон 1 - сила межволоконных связей /'а, 2 - нулевая разрывная длина ¿о, 3 - средняя длина волокна /ср, 4 - критическая длина волокна ¿кр

г, мин

Наиболее вероятным объяснением характера полученных зависимостей может быть следующее Ухудшение фундаментальных характеристик волокна с увеличением продолжительности набухания связывается с ростом слоев пидратационной воды на поверхности волокна и между внутриволоконными элементами структуры (фибриллами и микрофибриллами) А это уменьшает силы межволоконных /'¿в и внутриволокон-ных связей, обусловливающих снижение собственной прочности волокна Ц и рост критической длины волокна 1кр Напротив, недостаточный контакт волокна с водой (менее 30 75 мин) также обусловливает недостаточное развитие прочностных характеристик волокна Но, это связано с подробно рассмотренным ранее явлением «ороговения» волокна.

Далее представлялось целесообразным выяснить связь между продолжительностью набухания и качеством готовой продукции из набухших волокон, характеризуемой следующими стандартными показателями 5 - толщина образца, Р - разрушающее усилие, П - сопротивление продавливанию, 11СТ - разрушающее усилие при сжатии кольца, ЭСТ - сопротивление сжатию короткого участка образца вдоль плоскости Экспериментальные данные для лабораторных образцов тест-лайнера представлены в табл 3

Таблица 3 Влияние продолжительности набухания вторичных волокон _на стандартные характеристики качества тест-лайнера

Продолжительность набухания, мин 8, мкм Р, Н я, кПа ЯСТ, Н ест, кН/м

8 329 81,69 342,8 188,5 3,22

30 272 78,03 337,0 209,0 3,35

50 281 110,84 446,8 272,3 3,96

75 308 117,69 391,2 267,0 3,98

100 291 101,73 427,3 298,0 3,93

Важнейшие потребительские свойства (сопротивления продавливанию и сжатию короткого участка в плоскости листа) достигают максимальной величины в случае взаимодействия с водой в течение 50 мин Сопротивление сжатию кольца возрастает во всем исследованном интервале времени набухания вторичного волокна, однако в первые 75 мин величина ИСТ возрастает на 45 %, а в последующие 50 мин - только на 18 %, т е, имеет место замедление прироста показателя

Полученные данные о физико-механических свойствах картона из вторичного волокна подтверждают установленную выше закономерность о существовании интервала времени набухания волокна, в котором волокна проявляют наиболее благоприятные для образования максимально прочной структуры картона бумагообразующие свойства Интервал предварительного взаимодействия волокна с водой, в котором получен картон лучшего качества, составляет 30 50 мин

Основные положения научной концепция восстановления бумагообразующих свойств вторичного волокна на основе гидратационныж явлений в водно-волокнистых системах

Анализ литературных данных и результатов собственных исследований, изложенных в главах 1 и 2, позволяет сформулировать обобщенные теоретические положения восстановления бумагообразующих свойств вторичного волокна.

1 Мерой потери бумагообразующих свойств вторичного волокна из макулатуры по сравнению с первичными волокнистыми полуфабрикатами является степень ороговения волокна в предыдущих технологических циклах переработки

2 Ороговение повышает жесткость и хрупкость волокна, ухудшает способность волокна к взаимодействию с водой, снижает способность волокна к фибриллированию в процессе размола с превалированием нежелательного процесса рубки волокна

3 Предел обратимости ороговения, или предел восстановления бумагообразующих свойств волокна, определяется глубиной развития гидратационных эффектов при активирующем воздействии гидродинамических, физико-химических и химических процессов в технологии (роспуск, размол, набухание, фракционирование, очистка, добавка химикатов, воздействие температуры и др )

4 Чем больше предел обратимости, тем качественнее вторичное волокно, оцениваемое по фундаментальным свойствам, и прочнее бумага и картон, оцениваемые стандартными показателями

5 Интегрированной количественной характеристикой степени ороговения является относительное уменьшение водоудержания волокна (WRV волокна) Чем сильнее ороговение, тем меньше водоудержание волокна

6 Водоудержание волокна является функцией надмолекулярной структуры волокна, а именно соотношения кристаллических и аморфных участков Изменение этого соотношения в сторону увеличения аморфной составляющей сопровождается повышением водоудержания волокна, и наоборот

7 Аморфизация надмолекулярной структуры волокна происходит в процессе размола Следовательно, с помощью режимных параметров размола можно управлять аморфизацией волокна, т е его водоудержанием

8 В примерно адекватных условиях размола аморфизация вторичного волокна протекает менее интенсивно ШЯУ вторичного волокна оказывается примерно на 10 % меньше \ТОУ первичных волокнистых полуфабрикатов, что вызывает снижение прочности на 20 %

9 Увеличение аморфизации и связанный с ним рост водоудержания, обусловливает внутреннее фибриллирование волокна, его набухание и, как следствие, повышаются гибкость, эластичность и сжимаемость Внутри структуры волокна и на его поверхности увеличивается количество свободных и легко доступных гидроксильных групп, способных к межволоконному связеобразованию

10 Являясь мерой степени внутреннего набухания и фибриллирования волокна, которые относятся к определяющим факторам межволоконного связеобразования

и формирования структуры листа, \УТ1У волокна может служить в качестве интегрального показателя готовности волокнистой массы для изготовления бумаги и картона

Изложенные обобщенные теоретические положения составляют научные основы восстановления бумагообразующих свойств вторичного волокна в основных технологических процессах массоподготовки и изготовления бумаги или картона на машине Научные положения далее применены для выявления наилучших режимных параметров разволокнения макулатуры, фракционирования волокна и его размола, облагораживания и проклейки волокна из макулатуры, формования структурных и механических свойств бумаги и картона Изложенные научные положения использованы ниже, в соответствующих главах диссертации

Глава 3 ИССЛЕДОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗВОЛОКНЕНИЯ МАКУЛАТУРЫ

Разволокнение макулатуры является сложным процессом взаимодействия воды с бумагой, картоном и волокном Результатом является получение водно-волокнистой суспензии с определенной степенью роспуска листов на волокнистые фрагменты (лепестки, пучки волокон, волокна, фрагменты волокон)

Степень роспуска макулатуры на структурные элементы - волокна является многофакторной функцией и, прежде всего, определяется составом и свойствами макулатуры, конструктивными особенностями гидроразбивателей, системой и режимом разволокнения, применением интенсифицирующих факторов

Важным интенсифицирующим фактором разволокнения является применение ПАВ Исследовали влияние ПАВ СЛ-98 в количестве 0,5 кг/т макулатуры, добавка которого позволила получить двойной эффект ускорение процесса и увеличение степени разволокнения макулатуры, ускорение размола и улучшение качества волокнистой массы после размола

Взаимодействие воды с волокном в процессах роспуска макулатуры и размола волокна в присутствии ПАВ СЛ-98 повышает водоудержание (АУЯУ волокна) Иными словами, ПАВ аналогично размолу снижает степень ороговения волокна Таким образом, используя ПАВ, можно снижать степень помола массы или сокращать продолжительность размола до требуемой степени помола, экономя электроэнергию

Процесс разволокнения макулатуры целесообразно осуществлять в две стадии -собственно разволокнение макулатуры в традиционных гидроразбивателях и доразво-локнение (лпнпттпкнрнир) пппучрияпй мяг-гтл в специальных гидрпдинямичегаих сортирующих машинах

Выполнены экспериментальные исследования по разработке метода и методики контроля эффективности работы оборудования массоподготовительного отдела В основу метода было положено сепарирование массы с помощью набора калиброванных сит Изобретение направлено на повышение точности и надежности анализа эффективности работы оборудования в технологическом потоке Предложена конструкция прибора, в котором осуществляется принцип сепарирования массы на фракции с помощью ситовых элементов Прибор позволяет определять эффективность работы отдельных единиц оборудования массоподготовительного отдела Особенно такой контроль необходим при подготовке макулатурной массы

С помощью прибора можно экспериментально оптимизировать режимы работы технологического оборудования, с определенной периодичностью контролировать эффективность его работы, оптимизировать размеры отверстий сит сортирующих машин и технологические схемы грубого и тонкого сортирования волокнистой массы,

определять качество полученной волокнистой массы по фракционному составу Следует указать, что с даты получения патента (2004 г) прибор освоен и используется на ряде предприятий, включая ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика», ООО «Сухонский ЦБК» и ОАО «Караваево»

Обобщенные результаты исследований сводятся к следующему

- вторая стадия процесса разволокнения макулатуры в воде - доволокнение массы - предопределяет развитие бумагообразующих свойств волокна, повышается качество массы по степени разволокнения, степени очистки от тяжелых и легких включений, степени помола и гидратации,

- наиболее эффективно улучшаются перечисленные выше показатели качества массы при доволокнении ее в сортирующих турбосепараторах,

- выполнена серия экспериментальных и конструкторских работ по модернизации турбосепаратора - создано 4 модификации турбосепараторов, позволяющих существенно улучшить гидродинамическую эффективность обработки в них вторичного волокна, в результате достигнуто существенное улучшение показателей качества массы (прирост степени помола массы - до 7 %, повышение степени роспуска - до 15 %, снижение массовой доли загрязняющих включений - до 17 %, снижение массовой доли крупных включений волокнистого происхождения - до 65 %) и уменьшен удельный расход электроэнергии в 1,5 раза.

Глава 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ВТОРИЧНОГО ВОЛОКНА И РАЗРАБОТКА ФРАКЦИОНАТОРА

Главным проблемным аспектом переработки макулатуры постоянно было и остается качество получаемого вторичного волокна Из ряда основных способов улучшения качества волокна, таких как, термодисперсионная обработка макулатурной массы, применение химических средств, использование щадящих режимов гидромеханической обработки и фракционирование волокнистой массы, большое внимание уделяется последнему

В целях повышения степени восстановления бумагообразующих свойств вторичного волокна, совершенствования технологического процесса массоподготовки и улучшения технико-экономических показателей работы производства были поведены исследования фракционирования макулатурной массы по двум вариантам в цетробежно-гидродинамическом фракционаторе и в фракционаторе на базе напорной сортировки

При анализе работы центробежно-гидродинамических фракционаторов установлено, что их работа может быть существенно улучшена за счет изменения гидродинамики подачи водно-волокнистой суспензии в батарею очистителей массы В основу процесса создания нового фракционатора был положен принцип «ламинизирования -дефлоккулирования» потока массы перед входом в центриклинеры Были разработаны основы метода фракционирования и конструкция фракционатора Получен патент на способ центробежно-гидродинамической обработки волокнистой суспензии и конструкцию установки вихревых конических очистителей для его осуществления Изобретение направлено на повышение качества разделения волокнистого материала на коротко* и длинноволокнистую фракции Предложенное техническое решение заключается в обеспечении дефлокуляции и ламинизирования потока волокнистой массы перед подачей в установку, подаче массы в определенную зону вихревых конических очистителей и их радиальном расположении в установке

Опытная установка испытывалась в ОАО «Караваево» При испытании установки фракционированию подвергалась бумажная масса из смеси макулатуры марок

МС-5Б (30 %) и МС-6Б (70 %) Фракционирование осуществлялось в одну ступень Макулатурная масса разделялась на две фракции - коротко- и длинноволокнистую Так как фундаментальные свойства являются основополагающим фактором качества бумаги и картона, то представлялось важным выяснить влияние на них фракционирования массы Полученные данные по качеству волокна приведены в табл 4

Из табл 4 видно, что с увеличением относительного содержания фракций, во-первых, средняя длина длинноволокнистой фракции снижается, коротковолокни-стой - возрастает (изменения составляют примерно 7 %), во-вторых, межволоконные силы связи возрастают у коротковолокнистой фракции и снижаются у длинноволокнистой в 2 раза, в-третьих, собственная прочность волокон снижается примерно на 10 %, в-четвертых, критическая длина у длинноволокнистой фракции возрастает, а у коротковолокнистой фракции снижается

Резюмируя вышеизложенное, можно констатировать, что ламинизированный поток массы, поступающий в очистители, обеспечивает эффективное разделение массы на коротко- и длинноволокнистую фракции Качество разделения увеличивается в 2,7-3,0 раза по сравнению с фракционаторами подобного типа Также повышается в 1,2-1,3 раза эффективность окончательной гонкой очистки коротковолокнистой фракции от загрязняющих включений с не меньшей, чем у волокна, плотностью Затраты электроэнергии сокращаются в 1,5 раза Исследования фракционирования массы в производственных условиях подтвердили возможность эффективного фракционирования вторичного волокна в центробежно-гидродинамических фракционаторах

Исследования фракционирования вторичного волокна в напорных сортировках проводились в лабораторных и промышленных условиях двух предприятий ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика» и ООО «Сухонский ЦБК» В качестве фракционаторов использовались напорные сортировки СНС-05-50, модернизированные под выполнение функций фракционатора Массовая доля волокна, проходящая через сито с определенным диаметром отверстий, отнесена к коротковолокнистой фракции, остаток на сите - длинноволокнистая фракция В ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика» фракционированию подвергалась наиболее сложная для переработки (с точки зрения качества получаемого волокна и его выхода) бытовая макулатура Диаметр отверстий сит сортировки 1,8 мм

Таблица 4 Влияние фракционирования на фундаментальные свойства волокна

Номер образца Волокнистый материал Относительное содержание фракций, % F 1 св> МПа Lo, км мм мм

1 Исходная макула!урная масса Длинноволокнистая фракция Коротковолокнистая фракция 100 57 43 0,708 0,563 0,947 9,52 8,55 10,22 1,76 1,82 1,38 2.59 2,37 1.60

2 Исходная макулатурная масса Длинноволокнистая фракция Коротковолокнистая фракция 100 66 34 0,890 0,640 1,042 9,39 9,54 9,46 1,74 2,23 1,30 1,83 2,57 1,43

3 Исходная макулатурная масса Длинноволокнистая фракция Коротковолокнистая фракция 100 60 40 1,202 1,006 0,997 7,29 9,72 8,75 1,80 2,08 1,53 0,99 1,14 1,40

4 Исходная макулатурная масса Длинноволокнистая фракция Коротковолокнистая фракция 100 80 20 0,890 0,815 0,704 9,39 9,10 10,33 1,74 2,10 1,62 1,83 1,81 1,83

Окончание табл 4

Номер образца Волокнистый материал Относительное содержание фракций, % К., МПа км 4р. мм мм

5 Исходная макулатурная масса Длинноволокнистая фракция Коротковолокнистая фракция 100 56 44 1,270 0,783 1,088 10,42 11,01 10,39 1,76 2,15 1,52 1,23 1,86 1,38

6 Исходная макулатурная масса Длинноволокнистая фракция Коротковолокнистая фракция 100 58 42 0,934 1,337 1,637 9,59 9,83 10,10 1,76 2,11 1,34 1,33 1,09 0,95

7 Исходная макулатурная масса Длинноволокнистая фракция Коротковолокнистая фракция 100 61 39 1,429 1,473 1,398 9,53 9,48 10,92 1,75 2,19 1,51 0,95 1,04 1,22

8 Исходная макулатурная масса Длинноволокнистая фракция Коротковолокнистая фракция 100 78 22 0,890 0,774 0,639 9,39 9,32 9,87 1,74 2,09 1,50 1,83 1,59 1,94

9 Исходная макулатурная масса Длинноволокнистая фракция Коротковолокнистая фракция 100 52 48 1,202 1,250 0,802 7,29 9,29 9,84 1,80 2,09 1,48 0,99 1,30 1,68

10 Исходная макулатурная масса Длинноволокнистая фракция Коротковолокнистая фракция 100 76 24 0,890 0,680 0,590 9,39 9,24 9,80 1,74 1,78 1,49 1,83 1,37 1,71

Характеристика исходной и разделенной на фракции волокнистой массы представлена в табл 5 Волокнистую массу разделяли на две фракции коротковолокни-стую - 30 % и длинноволокнистую - 70 %

При исследовании способности к размолу коротко- и длинноволокнистой фракций были выявлены закономерности, не противоречащие общеизвестному влиянию степени помола на основные показатели физико-механических свойств волокнистой массы Это справедливо и для длинно- и коротковолокнистой фракций вторичного волокна Однако, следует отметить и существенные отличия показателей этих фракций при одинаковых степенях помола значительно большие абсолютные значения показателей имеют длинноволокнистые фракции по сравнению с коротковолокнистыми, в пределах одинаковых фракций существенно влияет степень помола на сопротивление излому и сопротивление продавливанию при почти отсутствии влияния на разрушающее усилие при сжатии кольца и сопротивление разрыву

Таблица 5 Характеристика исходной и разделенной на >ракции волокнистой массы

Волокнистый материал Концентрация массы, % Степень помола, °ШР Средняя длина волокна по Иванову, дг (мм) Доля фракций, % (по массе)

Масса перед сортировкой 3,1 31 118(2,25) 100,0

Коротковолокнистая фракция (масса, прошедшая через сито) 1,5 31 89 (1,90) 33,1

Длинноволокнистая фракция (масса, не прошедшая через сито) 2,4 21 185(2,75) 66,9

Глава 5 ИССЛЕДОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗМОЛА ВТОРИЧНОГО ВОЛОКНА

Размол волокнистых полуфабрикатов - это высокоэффективный способ направленного регулирования бумагообразующих свойств волокна, который заключается в механогидродинамической обработке Процесс характеризуется двумя основными явлениями изменение структурно-размерных характеристик волокна, фибриллирова-ние и гидратация

Исследование сравнительной эффективности размола вторичного волокна для тест-лайнера и флютинга в машинах с различной размалывающей гарнитурой имело цель обосновать применение соответствующих машин для максимально возможного развития потенциала бумагообразующих свойств вторичного волокна Размолу подвергалась масса из макулатуры марки МС-5Б в дисковой (МД-14), конической (МКЛ-03) и гидродинамической (энтштиппирующей) (ММГ-03) мельницах и домолотой после пропуска через ММГ-03 на лабораторной мельнице (ЛКР) Зависимость степени помола и средней длины волокна от условий размола, а также потребляемая мощность мельниц представлены в табл 6

Таблица б Влияние условий размола на степень помола и среднюю длину волокна

Но- Место Характеристика суспензии Потребляемая

мер отбора Степень Средняя мощность,

пробы помола, °ШР длина волокна по Иванову, мм кВт

1 До МД-14 16 1,30 110

2 После МД-14 18 1,28

3 До МКЛ-03 24 1,41

4 После МКЛ-03 25 1,40 140

5 До ММГ-03 23 1,50

6 После ММГ-03 25 1,50 120

7 Тоже с размолом до 32 °ШР 32 1,30

8 « до 35 °ШР 35 1,19

9 « до 39 °ШР 39 1,04

10 « до 46 °ШР 46 1,05

Размол макулатуры марок МС-1А и МС-2А как вторичного сырья имеет свои особенности Поэтому было важно исследовать поведение вторичного волокна в процессе размола для установления приемлемых параметров этого процесса в технологии подготовки массы

Как показали результаты исследований, исходная масса из вторичного волокна имела высокую степень помола, 50 °ШР и усредненную длину волокна 39 дг (примерно 1 мм) Волокнистой массе после роспуска было характерно наличие большого количества микросгустков волокон После размола массы в течение 20 с микросгустки практически исчезли, что говорит об эффективном воздействии ножевой гарнитуры на волокно Подтверждением тому является существенное повышение степени помола массы (на 7 °ШР) и некоторое снижение длины волокна Наблюдается значительная способность вторичного волокна из данных марок макулатуры к размолу Так, степень помола 74 °ШР достигается менее чем за две минуты размола (увеличение на 24 °ШР)

При этом длина волокна уменьшается примерно на 0,2 мм Как видно из данных эксперимента, высокая исходная степень помола объясняется низкой средней длиной волокна, которая в процессе размола снижается еще больше, достигая 28 дг (примерно 0,8 мм) Зависимость основных показателей физико-механических свойств и белизны от степени помола макулатурной массы представлена в табл 7

Таблица 7 Влияние степени помола волокнистой массы из макулатуры марок МС-1А и МС-2А на показатели физико-механических свойств и белизну

Степень помола, °ШР Масса 1 м2,г Толщина, мкм Плотность, г/см3 Сопротивление продавливанию (абс) кПа Разрывная длина, м Белизна, %

50 74,5 167 0,446 126,1 2910 73,4

57 75,7 165 0,459 140,3 3613 72,8

64 77,5 167 0,464 162,1 3728 72,3

68 75,7 163 0,464 163,7 3839 72,3

74 75,0 162 0,463 171,8 3865 71,4

Как видно из табл 7, исходная степень помола волокна из макулатуры марок МС-1 А и МС-2А достаточно высокая - 50 °ШР Дальнейшее повышение степени помола массы до 74 °ШР положительно отражается на показателях физико-механических свойств образцов бумаги Однако наибольший прирост показателей наблюдается в первые 40 с размола при достижении степени помола примерно 60 °ШР (более 800 м -по разрывной длине, более 36 кПа - по сопротивлению продавливанию) Дальнейший рост показателей прочности незначителен Выявленный характер зависимостей подтверждает наличие в волокнистой массе, прошедшей все предыдущие технологические операции до размола, микросгустков волокон различной природы (мельчайшие лепестки, флокулы и др) Именно интенсивное воздействие ножевой гарнитуры в первые 30 40 с размола доволокняет массу, а затем следует нарастание собственно размалывающего эффекта с фибриллированием и укорочением волокна

Сравнительный анализ представленных данных позволяет констатировать

- более экономичным, среди рассмотренных вариантов (на 17 27 %), следует признать размол макулатурной массы в дисковой мельнице,

- одноступенчатый размол массы из макулатуры, предназначенной преимущественно для тарных картонов, не позволяет реализовать ее бумагообразующие свойства в полной мере, которые проявляются лишь при степени помола не менее 36 38 СШР, визуальный осмотр образцов из массы, размолотой до 36 38 °ШР, показывает значительное улучшение просвета, что свидетельствует о большей равномерности структуры бумаги за счет достижения однородности разработки вторичных волокон в процессе фибриллирующего размола,

- на первой ступени размола предпочтительнее использовать мельницу с энтш-типпируюшей гарнитурой, вследствие специфического воздействия на волокна в энтш-типпирующей мельнице они приобретают гибкость и эластичность без видимого укорачивания, а также интенсивно набухают и фибриллируются, что значительно улучшает бумагообразующие свойства волокна и способствует снижению удельного расхода электрической энергии на последующий размол,

- для качественного размола массы из макулатуры марок МС-5Б и МС-6Б, предназначенной для изготовления тест-лайнера и флютинга, требует не менее 2 последовательно установленных мельниц, оснащенных ножевой гарнитурой, особенность

режима размола - умеренная нагрузка на кромки ножей, предпочтительно вести размол только длинноволокнистой массы, имеющей степень помола в пределах 25 30 °ШР,

- применение энтштиппирующей гарнитуры для размола макулатуры марок МС-5Б и МС-6Б при выработке тест-лайнера и флютинга оправдано для усиления гидратационных и фибриллирующих эффектов волокнистой массы,

- применение энтштиппирующей гарнитуры важно для обработки массы из книжно-журнальной макулатуры, начальная степень помола которой превышает

35 40 °ШР,

- размол при высокой концентрации длинноволокнистой фракции гораздо предпочтительнее размола всей массы при низкой концентрации, приращение степени помола в последнем варианте всего 5 °ШР, тогда как в первом варианте приращение составило 19 °ШР,

- оптимальное значение степени помола, при котором можно получать бумагу и картон с достаточно высокими физико-механическими показателями, составляет

36 38 °ШР,

- установлен характер изменения степени помола и средневзвешенной длины волокна из макулатуры марок МС-5Б и МС-6Б в процессе размола с помощью различной размалывающей гарнитуры, это волокно сравнительно мало изменяет степень помола (на 1 3 °ШР) и длину волокна (от 0 до 0,2 мм) при одноразовом пропуске через 3 исследованных различных аппарата, при дальнейшем размоле увеличение степени помола на 21 °ШР (с 25 до 46 °ШР) вызывает снижение длины волокна на 0,45 мм (с 1,50 до 1,05 мм),

- выявлена закономерность воздействия энтштиппирующей и ножевой гарнитуры на водоудержание волокна, при энтштишшровании WRV вторичного волокна возрастает на 18 % (с 89 до 105 %), а степень помола увеличивается на 1,5 °ШР (с 23,0 до 24,5 °ШР), в аналогичных условиях, при размоле в машине с ножевой гарнитурой WRV волокна возрастает на 9 % (с 97 до 106 %), а степень помола увеличивается на 9 °ШР (с 21 до 30 ЧИР),

- оценен вклад размола в процесс обратимости ороговения вторичного волокна, установлено, что суммарная степень обратимости ороговения волокна, или степень регенерирования бумагообразующих свойств, в процессе размола может составлять от 30 до 40 %, при этом примерно 70 % регенерирования свойств волокна приходится на ступень энтштиппирования,

- показано, что восстановление бумагообразующих свойств вторичного волокна для производства бумаги и картона высокого качества осуществляется в процессе размола при достижении WRV волокна в пределах 30 . 40 % и степени помола массы 35 40 °ШР (при условии, что 60 70 % приходится на гидродинамическую обработку волокна без режущего воздействия)

Глава 6 ОБЛАГОРАЖИВАНИЕ И ОТБЕЛКА ВТОРИЧНОГО ВОЛОКНА

Облагораживание и отбелка вторичного волокна являются важными процессами технологии использования макулатуры. Следует указать, что процессы облагораживания и отбелки взаимосвязаны, так как облагораживание волокна из белых видов макулатуры всегда сопровождается повышением белизны, а отбелка неизбежно сопряжена с облагораживанием

Исследовано влияние волокна из макулатуры марок МС-1А и МС-2А на белизну бумаги для письма и печати Установлено, что для производства писчей и тетрадной

бумаги пригодны следующие композиции 100 % волокна из макулатуры МС-1А, 10 % волокна из макулатуры МС-2А и 90 % сульфитной целлюлозы, 3 4 % волокна из макулатуры МС-2А, 40 % волокна из макулатуры МС-1А и 55 % беленой сульфитной целлюлозы

Облагораживание и отбелка вторичного волокна из макулатуры белых марок МС-1А, МС-2А и МС-8В принципиально важны в технологическом цикле массоподго-товки при производстве высококачественной бумаги для письма и печати Исследование методов облагораживания и отбелки (удаление термоклея фракционированием и кавита-ционной обработкой, удаление загрязняющих веществ промывкой водой, ферментативная обработка, комбинированная обработка флуоресцентными веществами и перокси-дом водорода, обработка дитионитом натрия) позволило установить следующее

- метод кавитационной обработки обеспечивает полное разволокнение массы, равномерное диспергирование печатных красок и клеевых частиц до превалирующих размеров 1 мм,

- метод двухступенчатой промывки с раздельными контурами водопользования обеспечивает удаление 2,5 % от массы обрабатываемого вторичного волокна, состоящего преимущественно из загрязняющих включений (30 50 % - наполнителя и типографской краски, остальное - термоклей, другие загрязнения и мелкое волокно) и доведение белизны кондиционной волокнистой массы до 68,0 69,0 % против 66,7 % необлагороженной массы,

- методы комбинированной пероксидно-ферментной обработки, отбелки флуоресцентными оптическими отбеливателями или дитионитом натрия эффективно повышают белизну макулатурной массы из основных марок белой макулатуры (МС-1А, МС-2А, МС-7Б, МС-8В) и их композиций, проявляя механизмы деструкции окрашивающих веществ (ферменты) или обесцвечивания (пероксид, ФОО и дитионит), уровень повышения белизны данными методами в зависимости от комбинации химикатов, режима обработки, марки макулатуры, состава композиций и исходной белизны составляет от 2 до 17 %,

- конкретная эффективность отбеливающих химикатов белофор повышает белизну массы из МС-1А на 7,7 % (от 79,0 % до 86,7 %), отбеливающий состав, содержащий пероксид водорода и щелочную протеазу, повышает белизну волокна из смеси МС-2А и МС-8В до 78,9 % против 62,2 %, совместное применение предыдущего отбеливающего состава в сочетании с Белофором повышает белизну волокна из смеси МС-1 (50 %) и МС-8В (50 %) до 72,7 % против 62,6 %

Достигнутые результаты позволяют значительно расширить долю использования менее качественных марок макулатуры МС-2А, МС-8В, МС-7Б в композиции с макулатурой МС-1А и беленой целлюлозой Например, доля МС-2А и МС-8В по показателю белизны в композиции может быть доведена до 100 %, т е данной волокнистой композицией можно заменить макулатуру МС-1 А и беленую целлюлозу

Обезвоживание волокнистой массы из макулатуры сопровождается значительным снижением белизны (на 10 20 %) по сравнению с исходной белизной макулатуры, что объясняется вымыванием наполнителя и части мелкого волокна Как подтверждают данные экспериментов, это явление наблюдается и при обезвоживании облагороженной массы Поэтому, при создании инновационных технологий переработки макулатуры данный факт следует безусловно учитывать

Глава 7 ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА БУМАГИ И КАРТОНА ПРИ ВЫРАБОТКЕ В НЕЙТРАЛЬНОЙ СРЕДЕ С НОВЫМИ ХИМИКАТАМИ

Приоритетность развиваемого направления производства бумаги и картона в нейтральной и слабощелочной средах объясняется целым рядом значимых преимуществ перед изготовлением в кислой среде

Важность исследований проклейки тест-лайнера алкилкетендимерами (АКД) «Далкен С» определялась Государственной программой важнейших НИОКР, в которой участвовали ОАО ЦНИИБ, ОАО «Химпром» (г Волгоград) и ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика» Непосредственное участие автора в данных исследованиях заключалось в создании опытно-промышленной установки по производству клея на предприятии, проведении испытаний клея в производстве картона из вторичного волокна, обработке и анализе результатов

Образцы «Далкен С» отличаются сырьем, из которого они получены (высшие жирные кислоты), и характеристиками (табл 8) Рецептура клеев на их основе была следующей АКД - 15 г, крахмал катионный - 3 г (20 % от массы АКД), вода - 132 г Экспериментально было установлено, что высокоустойчивые микрогетерогенные клеи (преимущественный размер частиц клея 1 2 мкм) получаются при массовом соотношении Ммульгагора/Л/АКД > 18 20

Таблица 8 Основные показатели качества лабораторных образцов «Далкен С»

Показатель Образцы

1 2 3 4

Массовая доля димеров, % 84,3 87,0 84,4 80,5

Кислотное число, мг КОН/г 24,6 11,1 9,6 11,8

Массовая доля остаточного толуола, % 0,1 0,2 0,4 0,5

Температура плавления, °С 47 48 48 Жидкий

Лабораторные исследования показали хорошую эффективность проклейки картона из вторичного волокна данными образцами АКД Поэтому были проведены опытно-промышленные испытания промышленного АКД «Далкен С» (ТУ 2435-321-05763458-2002) с массовой долей основного вещества 81,5 %

Производился картон для плоских слоев гофрокартона массой 1 м2 140 г из 100 % макулатуры марок МС-5Б (60 %) и МС-6Б (40 %) при расходе катионного крахмала 8 кг/т и клея - 2 кг/т (в пересчете на АКД) Качество проклейки оценивалось впитываемостью воды картоном, определяемой по стандартной методике Испытанию подвергались 5 образцов картона с наката, предварительно прошедшие созревание при температуре 110 °С в течение 10 мин Всего испытано 10 рулонов картона Испытания показали, что уровень впитываемости картона находится в пределах требований по качеству (в среднем 33,8 г/м2) и не уступает по эффективности зарубежным аналогам Сравнение велось с клеем «Гидрорес» После опытно-промышленных работ ОАО «По-лотняно-Заводская БФ» освоило данную технологию и еще продолжительное время работало на АКД «Далкен С»

Основные результаты исследований по данной инновационной разработке

1 Клей на основе АКД «Далкен С» является эффективным проклеивающим средством для производства бумаги и картона в нейтральной среде и может быть альтернативой зарубежным аналогам

2 Экономический эффект от использования данного клея доказал его предпочтительность по сравнению с зарубежными технологиями

Целесообразность исследований эффективности полиоксихлорида алюминия (ПОХА) в процессах нейтральной проклейки определялась следующими факторами относительной новизной и малоизученностъю механизма его взаимодействия с ингредиентами волокнистой массы, особенно из вторичного волокна, и ссылками на его эффективное положительное действие на проклейку бумаги и картона в нейтральной среде, включая проклейку картона из вторичного волокна.

В отечественной промышленности ПОХА известны под торговой маркой «Аква-Аурат» и производятся ОАО «Химический завод им ПЛ Войкова» (АО «Аурат») Химический состав продукта, например, «Аква-Аурат 30» представляется формулой [А1(ОН)яС14 иН20]я(гдеа=1,2 1,4,6=1,6 1,8, п = 2,4 4,5, т = 3,5)

При рассмотрении вопросов нейтральной проклейки с помощью АКД в диссертации исследовалось влияние ПОХА на этот процесс Установлено, что ПОХА позволяет расширить интервал pH от 4,2 до 7,5 против 4,5 5,5 для сульфата алюминия

Исследование влияния ПОХА на проклейку АКД в лабораторных условиях проводилось при выработке тест-лайнера из 100 % вторичного волокна (макулатура марок МС-5Б (60 %) и МС-6Б (40 %)) массой на 1 м2150 г Для повышения степени удержания клея, межого волокна и других частиц в массу подавался катионный крахмал Для сравнения в ряде опытов в массу вводился сульфат алюминия (в нескольких вариантах) и ПОХА «Аква-Аурат 18» (ТУ 6-09-05-1456-96) Уровень гидрофобности картона определялся по поверхностной впитываемости (Кобббо) Результаты испытаний показали, что впитываемость картона во всех вариантах находится в пределах требований нормативных документов (не более 35 г/м2), а присутствие сульфата алюминия и ПОХА положительно влияет на впитываемость

Учитывая широкое применение в технологии бумаги и картона канифольных клеев, катионного и анионного полиакриламидов, катионного крахмала и натрийкарбокси-метилцеллюлозы, важно было сравнить влияние ПОХА «Аква-Аурат» и сульфата алюминия на качество, например, бумаги для гофрирования с участием перечисленных ХВС Были проведены исследования по получению высококачественной бумаги для гофрирования с помощью ХВС из 100 % вторичного волокна из макулатуры марок МС-5Б (60 %) и МС-6Б (40 %) Цель экспериментов заключалась в использовании химических веществ в определенном сочетании друг с другом в присутствии ПОХА Изготавливались образцы бумаги для гофрирования массой 1 м2 125 г Вид химикатов и их сочетание в массе представлены в табл 9

Таблица 9 Вид и сочетание-химикатов в массе при получении гофробумаги

Номер варианта Расход химикатов, кг/т, при последовательности подачи химикатов —> рн

КК NaKMn КП CA АА ПАА-К ПАА-А

1 4 - 3 20 - 0,1 - 6,9

2 - 2 3 - 20 - 0,1 7,5

Примечание ЮС - катионный крахмал, КП - канифольный клей, СА-сульфат алюминия, АА - «Аква-Аурат 18», ПАА-К - полиакриламид катионный, ПАА-А - полиакриламид анионный, КаКМЦ - натрийкарбоксиметилцеллюлоза

Расходы всех ХВС указаны в пересчете на сухое вещество, кроме ПОХА «Аква-Аурат 18», который подавался в массу по товарному раствору Данные по качеству бумаги для гофрирования приводятся в табл 10

Таблица 10 Показатели физико-механических свойств бумаги для го

Номер варианта Сопротивление продавливанию, кПа Удельное сопротивление разрыву, кН/м Сопротивление плоскостному сжатию, кН/м Сопротивление торцовому сжатию, Н Поверхностная впитываемость по Коббзо, г/м2

1 270 7,0 220 1,01 70

2 340 7,5 250 1,08 70

>рирования

Как видно из табл 10, бумага для гофрирования, полученная с использованием ПОХА «Аква-Аурат» (вариант 2), по своим качественным показателям значительно превосходит аналогичную бумагу, полученную с использованием сульфата алюминия (вариант 1), натрий КМЦ и анионного полиакриламида взамен катионных крахмала и полиакриламида

Следующая серия лабораторных опытов была посвящена установлению влияния рН волокнистой массы на гидрофобные свойства картона из 100 % макулатуры с использованием ПОХА «Аква-Аурат» Исследовалось влияние рН на качественные показатели (в первую очередь на впитываемость) картона (масса 1 м2 - 150 г) из 100 % макулатуры МС-5Б (60 %) и МС-6Б (40 %)) В результате была получена зависимость гидрофобности картона от рН массы Уровень поверхностной впитываемости 25 45 г/м2 достигается в достаточно широком интервале рН (4,0 7,5 рН), за пределами которого как в кислую, так и в щелочную область гидрофобизируемость картона ослабевает Это указывает на снижение полноты гидрофобизирующе-упрочняющих процессов в комплексе «волокно-клей-связующее-коагулянт» Однако в области 4,0 7,5 рН возможно производство высококачественного картона для плоских слоев массой 1 м2 150 г из 100 % макулатуры поверхностная впитываемость -28 35 г/м2, сопротивление разрыву - 90 110 Н, разрывная длина - до 4100 м, сопротивление продавливанию - 3,7 4,1 кгс/см2, влагопрочность - 12 22 Н

Исследовано получение бумажной массы из вторичного волокна для бумаги и картона при комбинированной обработке ПАВ и ПОХА с разработкой нового способа получения бумажной массы из макулатуры, в котором отсутствуют указанные выше негативные явления, характерные сульфату алюминия и канифольному клею На данный способ получен патент РФ № 2230846 Ставилась задача - совершенствование технологии приготовления бумажной массы из макулатуры для производства бумаги и картона с улучшенной механической прочностью Сущность разработки заключается в обработке макулатурной массы ПАВ в сочетании с дороспуском и размолом массы в пульсацион-ной мельнице в слабощелочной среде (рН 7,5 7,9) В качестве ПАВ использованы нейтрализованные жирные кислоты таллового масла в количестве 0,8 2,0 % от массы волокна Подготовленное волокно размалывалось в фибриллирующем режиме и проклеивалось канифольным клеем с флокулянтом-коагулянтом (в количестве 1,8 3,5 % от массы волокна) - ПОХА ((А12ОНС15)„) с содержанием 18 % АЬОз

Физико-механические показатели лабораторных образцов тест-лайнера, произведенного из массы по новой технологии, по всем показателям оказались значительно выше по сравнению с картоном по традиционной технологии При этом увеличение содержания ПОХА и ПАВ в массе улучшает показатели картона

Таким образом, ПОХА является высокоэффективным химическим средством для применения в процессах производства бумаги и картона из вторичного волокна

в нейтральной среде, как с канифольными продуктами, так и с синтетическими проклеивающими средствами

При исследовании эффективности крахмалов в технологии тарного картона из макулатуры необходимо было установить эффективность действия разных видов крахмалов на качество бумаги для гофрирования и картона для плоских слоев гофрированного картона.

Испытаны кукурузные крахмалы марок Б-150 и -135, представленные фирмой ОАО ГПП «Российские крахмалопродукты», взамен крахмала марки «С*Ьопс1» в ООО «Сухонский ЦБК» на двух БДМ Контроль технологического процесса производства и качества готовой продукции велся по действующей технологической карте

Опытно-промышленные исследования крахмалов отечественного производства дали следующие результаты

- крахмалы Б-150 и Б-135 приготавливаются и дозируются без затруднений,

- крахмалы Б-150 и Б-135 по эффективности не уступают зарубежному картофельному крахмалу марки «С*Ьоп(1»,

- крахмалы Б-150 и Б-135 в порядке импортозамещения можно без ограничений эффективно использовать в производстве тарных картонов из макулатуры

При исследовании переработки макулатуры, содержащей анионные и катионные крахмалы, преследовалась цель снизить их содержание и установить, как это повлияет на технологические свойства бумажной массы и прочностные показатели изготовленной из нее бумажной продукции

Серия исследований была основана на сбраживании катионных и анионных крахмалов в макулатурной массе при помощи дрожжей или деструкции крахмалов под действием фермента амилазы до растворимых в воде и обладающих клеящими свойствами декстринов

Полученные результаты позволяют сделать следующие заключения

- катионные и анионные крахмалы, присутствующие в макулатуре, при получении волокнистой массы распределяются между волокном и оборотной водой, где находятся в виде коагулированных частиц,

- сбраживание крахмала в волокнистой массе дрожжами - сахаромицетами позволяет удалить его и получить картон с более высокими показателями качества по сравнению с картоном, где крахмал не был удален,

- обработка волокнистой массы а-амилазой в целях декстринизации крахмалов, растворения и использования связующих свойств образующихся декстринов дала значительный прирост (~ 15 %) показателей качества картона

Глава 8. ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМИРУЕМОСТИ И ПРОЧНОСТИ КАРТОНОВ-ЛАЙНЕРОВ

Важнейшими свойствами тарных картонов являются способность к деформированию и прочность Расширенная оценка механического поведения картонов-лайнеров, в частности их деформационных характеристик при растяжении и изгибе, очень важна с точки зрения получения новых данных о факторах повышения механических свойств в технологии тест-лайнера

На рис 7 представлены графики «напряжение-деформация», полученные при приложении растягивающей нагрузки к картонам-лайнерам основных производителей РФ, а в табл 11 - характеристики качества картонов Анализ представленных данных свидетельствует, что у образцов крафт-лайнера выше сопротивление продавливанию Я,

жесткость при растяжении 5,, работа разрушения Ар, те динамическая прочность, и трещиностойкостъ у образцов тест-лайнера выше жесткость при изгибе

Бумага является вязкоупругим материалом, в котором наряду с мгновенными упругими деформациями развиваются неупругие деформации, величина которых в определенной степени зависит от длительности или скорости приложения нагрузки Для оценки таких материалов широко используются характеристики - работа разрушения Ар и трещиностойкостъ, оцениваемая величиной /-интеграла (Л;) Анализу подвергнуты экспериментальные данные, полученные при испытаниях образцов крафт-лайнера 8 и 9 и тест-лайнера 3 и 5 На рис 8 представлено изменение работы разрушения Ар при испытании на растяжение выбранных образцов

Рис 7 Графики «напряжение-деформация» для картонов (МБ - машинное, СБ - поперечное направление) основных производителей 1 - тест-лайнер ОАО «Ступинский КПК» марки К-1, 2 - тест-лайнер ОАО «Ступинский КПК» марки К-4; 3 - тест-лайнер ОАО «Караваево», 4 -тест-лайнер для нижнего слоя гофрокартона ОАО «Полотня-но-Заводская бумажная фабрика», 5 - то же для верхнего слоя, 6 - тест-лайнер ЗАО «Картонтара» без поверхностной проклейки, 7 - то же с поверхностной проклейкой, 8 -крафт-лайнер ОАО «Архангельский ЦБК», 9 - крафт-лайнер ОАО «Котласский ЦБК», 10 - крафт-лайнер ОАО «Нойзидлер-Сыкгывкар», 11 - топ-лайнер ОАО «Нойзидлер-Сыкгывкар»

120

100

80

60

40

20

60

п 40 1= г ¿20

и

г /11

///а •

------ 2

2 3 е.'А

МБ

и

•______[г....... — 10

¿е^ 1 ■V т Г —г- 1 * I7 I

3

е, %

СБ

Таблица 11 Деформационные характеристики качества картонов-лайнеров различных производителей при испытании на растяжение (номера образцов - см рис 7)

Номер образца Ей МПа Я, кН/м ар, МПа Ер, % Ар, мДж Относительные вклады в работу разрушения, % А кДж/м кДж м/кг

Ау Ау.у Ап Аг

МО

1 4746 1046 59,34 2,14 252,2 2,3 32,7 45,9 19,1 1975 13,16

2 4439 1033 43,85 1,98 189,9 1,3 37,6 41,0 20,1 1695 11,30

3 2756 760 27,23 1,62 109,3 0,5 43,1 40,3 16,1 1686 11,24

4 3406 887 33,08 1,45 109,2 4,0 38,6 35,8 21,6 1606 10,71

Окончание табл И

Номер образца Ей МПа 5/ кН/м Ор, МПа Ер, % Ар, мДж Относительные вклады в работу разрушения, % Л:, кДж/м Л;*' кДжм/кг

Ау Ау. у А„ Ат

5 2689 661 25,98 1,67 97,5 2,1 37,5 43,2 17,2 1228 8,19

6 4025 1007 37,25 1,42 117,2 3,6 39,7 36,4 20,3 1437 9,58

7 4276 1017 43,74 1,63 152,0 4,3 36,5 40,2 19,0 1553 10,35

8 4557 1335 65,45 2,06 292,9 1,6 28,9 47,6 21,9 3285 21,90

9 5000 1027 62,81 1,67 205,3 15,1 28,1 29,7 27,1 2230 14,90

10 6250 1230 105,90 2,50 440,9 7,9 22,5 35,4 34,2 2960 19,70

11 5550 1050 96,10 2,65 415,0 7,9 19,7 36,6 35,7 2880 19,20

Ау А3.у А„ Ат

СБ

1 1463 329 16,39 4,25 175,1 0,8 33,8 45,4 20,0 425 2,84

2 1430 335 17,26 4,10 180,0 0,4 33,2 44,0 22,4 380 2,54

3 1606 449 15,41 2,14 91,0 1,0 39,8 42,7 16,5 375 2,50

4 1513 403 16,58 2,13 90,3 3,8 37,2 41,2 17,8 328 2,18

5 1552 385 15,01 2,07 75,9 4,0 37,0 41,0 18,0 349 2,32

6 990 256 8,99 2,21 53,6 1,4 44,1 36,2 18,3 316 2.11

7 976 230 9,72 2,91 72,0 1,0 44,5 36,7 17,8 317 2,12

8 1600 415 20,52 4,01 168,3 1,4 32,2 50,8 15,6 968 6,46

9 1950 475 25,00 2,73 167,5 3,7 34,0 39,4 22,9 890 6,00

10 2050 410 37,60 5,26 395,0 2,4 14,9 23,0 59,7 1060 7,10

11 2200 420 39,10 4,92 369,0 2,2 15,4 26,8 55,6 1020 6,80

А, мДж

к

| Уг 1

; 3 А

0,0 0,5 1,0 1,6

2,0

Л1,

Рис 8 Изменение работы разрушения Ар при испытании на растяжение • - предел упругости, х - начало образования пластических деформаций, о -начало быстрого роста трещины, □ - разрушение материала, 1 - крафт-лайнер 8, 2 -крафт-лайнер 9, 3 - тест-лайнер 3,4- тест-лайнер 5

мм

Из рис 8 следует во-первых, ход кривых определяется видом волокна, картон из первичного более длинного волокна обнаруживает наиболее высокие значения характеристик, во-вторых, закономерность изменения характеристик зависит от того, какое волокна (первичное или вторичное) в структуре картона, в-третьих, закономерности изменения величины работы в III и IV зонах деформирования идентичны, а главное различие в механическом поведении обусловлено процессами, происходящими в I и II зонах деформирования, т е определяется поведением в силовом поле межволоконных сил связи и перемещениями волокон с I < 1щ, (занятием оптимального, с энергетической точки зрения, положения)

Таким образом, механическое поведение материала, а следовательно, и весь комплекс его деформационных и прочностных свойств в сильной степени зависит от замедленно-упругой деформации, или от проявления вязкоупругих свойств в областях II и III кривой зависимости «су-е», обусловленной критической длиной волокна /к, относительным содержанием волокон с / < и / > Ц относительным вкладом в возникающую пластическую деформацию механизмов сдвиговой вынужденной эластичности

Итогом проведенных исследований является теоретическое обоснование главных факторов повышения механических свойств в технологии тест-лайнера - критическая длина волокна в структуре материала и относительное содержание фракции с длиной волокна более критической

Бумаге и картону, как твердым упругопластическим волокнисто-пористым трехмерным листовым структурам, характерна анизотропия свойств Степень анизотропии свойств характеризуется соотношением коэффициентов жесткости при растяжении в машинном (ТБТмо) и поперечном (Т81со) направлениях (Т51мо/Т31со) Эксперименты показали, что по ширине картонного полотна можно выделить участки, анизотропия структуры которых отличается на 7 50 % Снижение вариации анизотропии бумаги и картона - одна из главных задач теории и практики производства, обеспечивающая повышение качества продукции

В табл 12 представлены данные о влиянии анизотропии на характеристики прочности и деформативности при испытании на растяжение

Подчеркнем, что с ростом анизотропии структуры снижаются как стандартные характеристики качества (сопротивление продавливанию Я и сопротивление сжатию кольца кСТ), так и вновь вводимая характеристика - сопротивление торцевому сжатию короткого участка образца БСТ При этом возрастает трещиностойкость образцов Л: за счет увеличения относительного вклада работы в области предразрушения Ат в работу разрушения

Таблица 12 Влияние степени анизотропии структуры тест-лайнера на характеристики _прочности и деформативности при испытании на растяжение_

Степень Относительные вкла-

анизотропии Направление испы- Ей МПа s„ кН/м Р, Н <3р, МПа Ер. % А-р, мДж ды в работу разрушения, %

структуры TSI MD/CD тания Ау Л3 у Ап Ат

1,50 МБ 2787 677 126,52 29,92 1,76 116,4 3,9 40,7 38,7 16,7

СБ 1683 414 76,00 20,61 2,54 125,8 2,0 39,8 41,5 16,7

1,75 МЛ 3582 861 134,89 37,44 1,55 122,1 0,4 43,2 37,7 18,7

СБ 1789 439 73,68 20,03 2,31 111,0 2,0 39,4 40,7 17,9

2,00 МО 3617 882 138,21 37,79 1,49 117,6 0,1 42,2 36,0 21,7

СБ 1599 390 70,28 19,19 2,42 110,3 2,1 38,7 42,5 16,7

2,25 МО 3710 902 134,49 36,87 1,37 104,6 0,4 43,8 34,3 21,5

СО 1574 381 62,93 17,31 2,37 98,8 2,0 41,2 38,4 18,4

В обобщенном виде результаты исследований по деформационным и прочностным свойствам картонов можно свести к основному выводу - их определяющей зависимости от величины замедленно-упругой деформации, т е от степени проявления вязко-упругих свойств в областях II (зона вязкоупругих деформаций) и III (зона замедленно-упругих деформаций) зависимости «напряжение-деформация» А они обусловлены

критической длиной волокна р, относительным содержанием волокон с / < 1Щ и I > и относительным вкладом в возникающую пластическую деформацию механизмов сдвиговой вынужденной эластичности

Результаты исследований составляют комплекс экспериментальных данных для использования в разработке инновационных технологий производства тест-лайнера и флютинга

Глава 9 РАЗВИТИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ТЕХНОЛОГИИ БУМАГИ И КАРТОНА ИЗ МАКУЛАТУРЫ

На основе обобщений имеющихся научных данных автором был сделан главный вывод, что важнейшим элементом структуры являются силы межволоконной связи, в конечном итоге, выступающие лимитирующим фактором прочности бумаги и картона из вторичного волокна

Следуя главному выводу, во главу теории восстановления бумагообразующих свойств можно поставить следующие положения

- мерой потери бумагообразующих свойств вторичного волокна является степень ороговения, как результат предыдущих технологических циклов переработки, характерное свойство ороговения - ограниченная обратимость,

- предел обратимости ороговения, или предел восстановления бумагообразующих свойств волокна, определяется глубиной развития гидратационных эффектов при активирующем воздействии гидродинамических, физико-химических и химических процессов в технологии (роспуск, размол, набухание, фракционирование, очистка, добавки химикатов, воздействие температуры и др),

- интегрирующей количественной характеристикой ороговения является доля уменьшения водоудержания вторичного волокна (№ПУорог) в сравнении с водоудержа-нием первичного волокна что можно выразить уравнением

^Уперв-^Ув^Хт^рог, (2)

- интегрирующей количественной характеристикой восстановления (регенерирования) бумагообразующих свойств может служить предел обратимости ороговения волокна или доля приращения водоудержания в условиях осуществляемых технологических процессов (\VRVo6pn)

ХУЮ/оер^ Ч/Ю7орог- Х\УЯУ0П, (3)

где Х\¥11У0 „ - сумма долей приращения WRV, достигаемая в основных процессах мас-соподготовки в зависимости от факторов (Ф) данных процессов- исходных свойств макулатуры (Фмакул), роспуска (Фросп), НабуХЭНИЯ (Фнабух), фракционирования (Ффракц), размола (Фразм), облагораживания (Ф0благ) и добавки химикатов (ФХИм)

Тогда, можно записать

£\УЮ/о П = (Фмакул + Фросп + Фнабух + Ффракц + Фразм + Фоблаг + Фхкм) (4)

Как указано выше, \VRVogpar зависит от глубины развития гидратационных эффектов в основных процессах массоподготовки Для исследованных в диссертации процессов массоподготовки можно привести качественную и количественную оценку их влияния на \\ПУ0бр!ГГ Обобщенные качественные и количественные данные наиболее значимых, влияющих на \УЯУ0брат факторов представлены в табл 13

Как видно из табл 13, наиболее влияющие факторы основных процессов массо-подготовки и сами процессы по-разному влияют на \VRVo6paT Суммарная обратимость ороговения (2) \VRVo п), достигнутая в результате диссертационных исследований, находится в пределах 55 74 %

У рассмотренных видов макулатуры потеря прочности вторичного волокна, по сравнению с первичным волокном, подтвержденная исследованиями, оценивается в 30 50 %, а суммарная обратимость достигает 55 74 %, что примерно тождественно обратимости ороговения

Таблица 13 Обобщенные качественные и количественные данные влияния наиболее _значимых факторов основных процессов массоподготовки на №КУобРЭТ_

Процесс Наиболее влияющие факторы Характер влияния на ^Уобрат Процент изменения \VRVO5pjt

Фмвхул Критическая длина Степень помола (СП) - большим значениям /кр соответствуют меньшие \VRVo6paT, - большим значениям СП соответств большие значения \УЯУ0б0ат -

Фразм Степень и характер помола - преимущественно фибриллирование - преимущественно рубка Продолжительность т Расход электроэнергии Удельное давление на кромки ножей - по мере роста СП более интенсивно возрастает \VRVo6pn (примерно, 16 %), - по мере роста СП \VRVo6pai растет умеренно (примерно 9 %), - с увеличением х \VRVo6pn возрастает, - с увеличением расхода \^Т1Уобрп возрастает, - с увеличением давления 1ОТО/0брат возрастает умеренно, 30 40

Фдабух Продолжительность, т Характер гидратации волокна - гидрофильная (1) - гидрофобная (2) - в пределах интервала полного разволокне-ния чем больше т, тем больше \\Т1Уобрет, - (1)-увеличивает ^^^Уоброг - (2) - уменьшает ^МЯУобмт 12 15

Фоблаг Кавитация, промывка, пероксидно-ферментативная обработка, отбелка ФОО - все виды облагораживания увеличивают 6 8

Окончание табл 13

Процесс Наиболее влияющие факторы Характер влияния на \VRVo6pn Процент изменения WRVoбмт

Фхим Активная кислотность Применение ПАВ Оборотная вода - в интервале рН 7,08,5 \VRVn6paT увеличивается, - применение ПАВ увеличивает \VRVo6paT, - оборотная вода снижает \VRVo6paT примерно на 15% 4 6

Ффракц Длина волокна Дефлокулирование - длинноволокнистой массе характерно приращение - коротковолокнистая масса снижает - большее дефлокулирование увеличивает длину волокна и увеличивает ТУЯУовмт 3 5

Достигаемая №11\Г06МТ прочности вторичного волокна 55 74 %

Изложенные теоретические положения следует рассматривать как научную гипотезу, подтвержденную результатами исследований, оцениваемую автором как вклад в теорию химии и химической технологии переработки макулатуры в бумагу и картон и являющуюся новым шагом для расширения представлений и развития указанной теории и технологии

В диссертации автор не приводит всей гаммы традиционных организаций производственных потоков, а дает концептуальный подход к проектированию и организации технологических схем производства конкретных видов продукции Также приводятся разработанные инновационные технологии производства тест-лайнера, флютинга и бумаги для письма и печати конкретно для ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика» В приложениях к диссертации представлены характеристики рекомендуемого оборудования и процессов для разработанных и вновь создаваемых технологий

В табл 14 и 15 приводятся потребительские свойства бумаги для гофрирования и тест-лайнера, которые обеспечиваются разработанными инновационными технологиями Ценность разработанных технологий заключается в следующем

- являются инновационными, так как в них на основе результатов диссертационных исследований, использования и внедрения в производство сконцентрированы основные передовые идеи и мировые достижения,

- обладают гибкостью для успешной организации в условиях действующих предприятий,

- обеспечивают требуемое качество продукции, обладают экономическими и экологическими преимуществами в сравнении с действующими технологиями

Показатель Норма для марки Б-0 Норма для марки Б-1

1 Масса бумаги площадью 1 м2, г 112±6 125±6 140±8 112±6 125±6 140±8

2 Сопротивление плоскостному сжатию гофрированного образца (СМТзо) шириной 15 мм, Н 185 190 200 180 185 195

3 Сопротивление продавливанию, кПа (кгс/см2), не менее 300 320 360 280 300 340

4 Сопротивление разрыву в машинном направлении, кН/м 7,0 7,5 8,0 6,5 7,0 7,5

5 Сопротивление торцевому сжатию короткого образца (8СТ), кН/м, 1,05 1,20 1,40 0,90 1,05 1,25

6 Поверхностная впитываемость воды (Коббзо), в среднем по двум направлениям, г/м2 50 100 60 115

7 Воздухопроницаемость, мл 400 1000 400 1000

8 Сопротивление торцевому сжатию короткого образца (5СТег>), кН/м 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

9 Влажность, % 6,0 9,5 6,0 9,5

Таблица 15 Картон тест-лайнер ТУ 5441-002-75472946-2007

Наименование показателя Норма для марки К-0, К-0К Норма для марки К-1,К-1К

1 Масса картона площадью 1 м2, г 125±6 140±8 150±9 125±6 140±8 150±9

2 Толщина, мм 0,22 0,25 0,27 0,22 0,25 0,27

3 Абсолютное сопротивление продавливанию, кПа (кгс/см2), не менее 340 360 380 280 300 330

4 Поверхностная впитываемость воды (Коббзо), г/м2 15 60 15 60

5 Разрушающее усилие при сжатии кольца в поперечном направлении (ЯСТ), Н 125 145 165 115 135 140

6 Сопротивление торцевому сжатию короткого образца, (БСТсо), кН/м 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0 2,0

7 Стойкость поверхности к выщипиванию по Деннисону 14 15 14 15

8 Влажность, % 6 9 6 9

Глава 10 ОСВОЕНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОИЗВОДСТВА

Результаты диссертационных исследований испытаны в промышленных условиях ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика», ООО «Сухонский целлюлозно-бумажный завод» и ОАО «Караваево» и осуществлен первый этап внедрения в ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика»

Научные и практические результаты диссертационных исследований положены в основу разработанного перспективного проекта создания в ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика» современного производства высококачественной бумаги из макулатуры для письма и изготовления гофротары на период 2006-2010 гг

Научные и практические результаты диссертационных исследований подтверждены десятью актами опытно-промышленных испытаний и актом внедрения (прилагаются к диссертации)

Разработан проект новых отраслевых технических условий на бумагу для гофрирования и картон для плоских слоев, ставших базовым вариантом для создания единого всероссийского ГОСТа на тарный картон (прилагается)

Произведен технико-экономический расчет, в котором отражается экономический результат внедрения результатов диссертации реальный экономический эффект от внедрения результатов диссертации за 1997-2006 гг (первый этап освоения) составил 358,758 млн р, ожидаемый экономический эффект по завершении проекта перевода ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика» на инновационную технологию в 2007-2015 гг (второй этап освоения) составит 286,099 млн р Общий экономический эффект за 1997-2015 гт - 644,857 млн р

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1 Научно обоснована методика разработки концепции инновационных технологий целлюлозно-бумажных материалов, выработанных на основе вторичного волокна из макулатуры

2 Установлены параметры технологических режимов подготовки бумажной массы из вторичного волокна, позволяющие максимально восстанавливать его бумаго-образующие свойства

3 Получили дальнейшее развитие теоретические представления о процессах роспуска макулатуры, набухания волокна, его размола, фракционирования и облагораживания

4 Установлены характеристики вторичного волокна, минимально достаточные для прогнозирования качества бумаги и картона «критическая» длина волокна, водоудерживающая способность (\У11У) и фракционный состав по длине волокна

5 Научно обоснованы ежегодные ресурсы макулатуры в России, составляющие примерно 4,7 млн т, включая 0,4 млн т белых марок (используемые - 1,5 млн т, потенциальные - 3,2 млн т)

6 Разработана-методика оперативного контроля эффективности работы технологического оборудования и изготовлен прибор, позволяющий осуществлять данный контроль на практике

7 На основе научных исследований и созданной пилотной установки выдано техническое задание на изготовление промышленного фракционатора для технологического потока производства флютинга и тест-лайнера с целью повышения качества волокна Конструкция фракционатора защищена патентом

8 Установлено, что облагораживание макулатуры наиболее эффективно происходит при рН 7,7 9,0 Получены новые знания по облагораживанию вторичного волокна при кавитационной обработке, обработке пероксидно-фарментативной, дитионитом и флуоресцентными отбеливателями

9 Разработан, испытан и освоен при производстве тест-лайнера, флютинга и писче-печатной бумаги новый проклеивающий состав на основе жидких АКД - «Дал-кен С», что позволило существенно повысить экономику производства

10 Установлены различия в механическом поведении тарных картонов, произведенных из первичного или вторичного волокна. Выявлена корреляция между фундаментальными свойствами волокна и деформационными и прочностными характеристиками данных материалов, что позволило усовершенствовать технологические регламенты и получить новое качество продукции

11 На основе проведенных научных исследований модернизировано производство тест-лайнера, флютинга и писче-печатной бумаги, что позволило увеличить производительность и качество продукции

12 На основе полученных экспериментальных данных разработаны стандарт предприятия «Прием и хранение макулатуры» СТП 10578065 11-2004, проект новых отраслевых технических условий на бумагу для гофрирования и картон для плоских слоев, ставших базовым вариантом для создания единого всероссийского ГОСТа на тарный картон

13 Результаты исследований, представленные в диссертации, нашли практическое применение на 3 предприятиях ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика», ООО «Сухонский целлюлозно-бумажный завод» и ОАО «Караваево»

14 Реальный экономический эффект от внедрения результатов диссертации за 1997-2006 гг (первый этап освоения) - 358,758 млн р. Ожидаемый экономический эффект по завершении проекта перевода ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика» на инновационную технологию в 2007-2015 гг (второй этап освоения) - 286,099 млн р Общий экономический эффект от поэтапного внедрения результатов диссертационной работы на ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика» за 1997-2015 гг составит 644,857 млн р

Основное содержание диссертации изложено в следующих трудах:

1 Дулькин, ДА Современное состояние и перспективы использования вторичного волокна из макулатуры в мировой и отечественной индустрии бумаги [Текст] / ДА Дулькин, В А Спиридонов, В Л Комаров - Архангельск Изд-во АГТУ, 2007 -1118 с

2 Дулькин, ДА Мировые тенденции в развитии техники и технологии переработки макулатуры [Текст] /ДА Дулькин, И Н Ковернинский, В И Комаров, В А Спиридонов -Архангельск Изд-во АГТУ, 2002 - 108 с

3 Комаров, В И Формирование свойств тест-лайнера в процессе производства [Текст] / В И Комаров, Н И Яблочкин, ДА Дулькин, И Н Ковернинский - Архангельск Изд-во АГТУ, 2005 -162 с

4 Комаров, В И Особенноститехнологии бумаги-основы для гофрирования из макулатуры и требования к ее потребительским свойствам [Текст] / В И Комаров, ЛА Южанинова, Д А Дулькин, В А Спиридонов - Архангельск Изд-во АГТУ, 2007 -103 с

5 Дулькин, Д А Использование макулатуры - направление сокращения зависимости целлюлозно-бумажной промышленности от обеспеченности первичным волокнистым сырьем [Текст] /Д А Дулькин, Л А Южанинова, В Г Миронова, О И Блинушова // Технология переработки макулатуры науч тр 6-й Межд науч -техн конф - Караваево-Правда, 2005 -С 100-112

6 Дулькин, Д А Ресурсы и качество макулатуры для производства бумаги и картона [Текст] / ДА Дулькин, А Н Панов, И Н Ковернинский, В А Спиридонов // Целлюлоза Бумага Картон -2006 -№5 -С 28-37

7 Дулькин, ДА Усиление научного обоснования - путь повышения эффективности использования вторичного волокна [Текст] / ДА Дулькин, В .Г Миронова, Л А Южанинова // Теория и технология бумажно-картонной продукции из вторичного волокнистого сырья науч тр 5-й Межд науч-техн конф -Правда-Караваево,2004 -С 23-27

8 Дулькин, Д А Исследование водоудерживающей способности волокнистой массы по методу G Jayme [Текст] / ДА Дулькин, В Г Миронова, JIА Южанинова // Теория и технология бумажно-картонной продукции из вторичного волокнистого сырья науч тр 5-йМежд науч-техн конф -Правда-Караваево,2004 -С 27-31

9 Dulkin, D A Fundamental scientific aspects of rational usage of secondary fibers for manufactunng paper and board [Text] / D A Dulkin // XII International symposium m the field of pulp, paper, packaging and proceedmgs zbormkradova - Zlatibor, Belgrade -2006 -P16

10 Дулькин, ДА Системный анализ - основа оптимизации процесса приготовления макулатурной массы [Текст] /ДА Дулькин, В А Спиридонов // Развитие ресурсосберегающих технологий производства бумаги и картона из вторичного волокнистого сырья науч тр 4-йМежд науч-техн конф -Караваево -2003 -С 49-54

11 Дулькин, Д А Исследование композиции писче-печатных видов бумаги, содержащей макулатуру с разным составом по волокну [Текст] /ДА Дулькин, И H Ковернин-ский//Целлюлоза Бумага Картон -2000 -№7-8 -С 32-34

12 Дулькин, ДА Влияние лигнина на бумагообразующие свойства вторичного волокна из макулатуры [Текст] / Д А Дулькин, И H Ковернинский // Физикохимия лигнина материалы межд конф - Архангельск, 2005 - С 200-204

13 Дулькин, ДА Проблемы повышения качества картонно-бумажной продукции из макулатуры [Текст] /ДА Дулькин, В А Спиридонов, И H Ковернинский, В И Комаров // Современные научные основы и инновационные технологии бумажно-картонных материалов с использованием вторичного волокна из макулатуры науч тр 7-й Межд науч -техн конф - Караваево, 2006 - С 42-46

14 Дулькин, ДА Перспективы производстватароупаковочныхматериалов [Текст] / Д А Дулькин // Гофрокартон и картонная тара настоящее и будущее науч тр Межд науч -практ конф - СПб, 2005. - С 107-114

15 Дулькин, ДА Анализ эффективности технологических схем производства макулатурной массы [Текст] / Д А Дулькин, В А Спиридонов, В Г Миронова, В В Верещак // Развитие ресурсосберегающих технологий производства бумаги и картона из вторичного волокнистого сырья науч тр 4-йМежд науч-техн конф - Караваево, 2003 -С 54-59

16 Дулькин, ДА Научное обоснование выбора рациональной системы разволокне-ния макулатуры [Текст] /ДА Дулькин // Целлюлоза Бумага Картон - 2006 - Пилотный науч выпуск - С 18-23

17 Дулькин, ДА Особенности разволокнения макулатуры и размол волокна с интенсификацией новым смачивателем [Текст] / ДА. Дулькин// Целлюлоза Бумага Картон - 2007 - Спец науч вып - С 20-23

18 Яблочкин, НИ Совершенствование оборудования массоподготовки (обзор патентов на изобретение) [Текст] /НИ Яблочкин, Д А Дулькин, В И Комаров, И H Ковернинский//Целлюлоза Бумага Картон-2005 - № 2 - С 78-79

19 Яблочкин, H И Фракционирование и новый фракционатор для повышения эффективности использования вторичного волокна [Текст] /НИ Яблочкин, Д А Дулькин, И H Ковернинский // Теория и технология бумажно-картонной продукции из вторичного волокнистого сырья науч тр 5-ой Межд науч -техн конф ОАО ЦНИИБ, ОАО «Караваево» и ОАО «Вторресурсы - Караваево» - Правда-Караваево, 2004 -100с

20 Дулькин, Д А Влияние степени помола фракций вторичного волокна на прочностные свойства картона [Текст] /ДА Дулькин, JI А Блинова, О И Блинушова // Химия растительного сырья - 2007 - № 1 - С 85-89

21 Яблочкин, НИ Фракционирование вторичного волокна в центробежно-гидродинамическом фракционаторе [Текст] /НИ Яблочкин, В И Комаров, И H Ковернинский, ДА Дулькин//Лесн.жури -2004 -№6 -С 62-89 -(Изв высш учеб заведений)

22 Яблочкин, H И Улучшение качества приготовления бумажной массы из макулатуры с использованием фракционирования волокнистого материала [Текст] /НИ Яблоч-

кин, И Н Ковернинский, М Д Овчинников, Д А Дулькин // Технология переработки макулатуры науч тр 6-йМежд науч-техн конф,-Караваево-Правда,2005 -С 67-71

23 Южанинова, Л А Эффективность ножевой и энтштипирующей гарнитуры дисковых мельниц при размоле макулатурной массы [Текст] / Л А Южанинова, Д А Дулькин, В И Комаров, ЛА Блинова // Современные научные основы и инновационные технологии бумажно-картонных материалов с использованием вторичного волокна из макулатуры науч тр 7-йМежд науч-техн конф -Караваево,2006 - С 25-30

24 Ковернинский, И Н Исследование свойств макулатурной массы для производства писчей и печатной бумаги [Текст] / И Н Ковернинский, ДА Дулькин, В А Спиридонов // Лесн журн -2000 -№ 4 - С 33-38 -(Изв высш учеб заведений)

25 Дулькин, Д А Интенсификация процессов разволокнения макулатуры и последующего размола полученной массы [Текст] /ДА Дулькин, Л А Южанинова, В Г Миронова, О И Блинушова // Технология переработки макулатуры науч тр 6-й Межд науч -техн конф - Караваево-Правда, 2005 -С 77-81

26 Ковернинский, И Н Исследование процесса размола сульфитной беленой целлюлозы, используемой в производстве писче-печатных видов бумаги [Текст] /ИИ Ковернинский, Д А Дулькин//Лестной вестник -2000 - № 4 - С 134-136

27 Дулькин, Д А Исследование процесса размола макулатуры марок МС-1А и МС-2А [Текст] /ДА Дулькин, И Н Ковернинский, В А Спиридонов // Материалы межд науч -техн конф «Поморье в Баренц регионе Экономика, экология, культура» - Архангельск, 2000 - С 76-77

28 Дулькин, ДА Влияние макулатуры на белизну писчей и тетрадной бумаги [Текст]/ДА Дулькин//Целлюлоза Бумага Картон-2000 - №11-12 -С 31

29 Дулышн, ДА Исследование эффективности удаления частиц термоклея из макулатурной массы [Текст] /ДА Дулькин, И Н Ковернинский // Целлюлоза Бумага Картон -2001 -№9-10 -С 32

30 Дулькин, Д А Исследование диспергируемости частиц термоклея в макулатурной массе методом кавитационной обработки волокнистой суспензии [Текст] /ДА Дулькин, И Н Ковернинский// Целлюлоза Бумага Картон -2001 -№7-8 - С.40

31 Дулькин, Д А Исследование ферментативного облагораживания макулатурной массы [Текст] /ДА Дулькин, В Г Миронова, Н Н Павлов, И Н Ковернинский // Развитие ресурсосберегающих технологий производства бумаги и картона из вторичного волокнистого сырья науч тр 4-йМеждунар науч-техн конф - Караваево, 2003 -С 60-65

32 Дулькин, Д А Облагораживание вторичных волокон флуоресцентными оптическими отбеливателями [Текст] / Дулькин ДА [и др ] // Целлюлоза Бумага Картон - 2004 -№10 - С 50-53

33 Дулькин, Д А Комбинированное облагораживание вторичных волокон из макулатуры [Текст] /ДА Дулькин, И Н Павлов, И Н Ковернинский, Л А Южанинова // Целлюлоза Бумага Картон-2005 - № 10 -С 60-63

34 Дулькин, Д А Исследование процесса отбелки макулатурной массы дитионитом натрия [Текст] /ДА Дулькин, Л А Южанинова, В Г Миронова, О И Блинушова // Технология переработки макулатуры науч тр 6-й Межд науч -техн конф - Караваево-Правда, 2005 -С 72-76

35 Дулькин, Д А Исследование процесса промывки макулатурной массы, предназначенной для писче-печатных видов бумаги [Текст] /ДА Дулькин, И Н Ковернинский, В А Спиридонов // Малоотходные технологии переработки древесины и эффективное использование древесного сырья тр межд науч-техн конф -Москва,2000 - С 38-50

36 Ковернинский, И Н Исследование динамики проклейки бумаги из вторичного волокна клеями на основе алкилдимеркетенов [Текст] / И Н Ковернинский, Д А Дулькин, О И Блинушова // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья материалы 3 Всеросс науч конф - Барнаул, 2007 - С 94-98

37 Кулюкин, Н Н Клей для нейтрального производства бумаги и картона [Текст] / Н Н Кулюкин, И Н Ковернинский, Д А Дулькин // Целлюлоза Бумага Картон - 2005 -№3 -С 50-52

38 Тарасов, С М Опытно-промышленные испытания клея на основе отечественных димеров алкилкетнов [Текст] /СМ Тарасов, И Н Ковернинский, Д А Дулькин, В Г Миронова // Развитие ресурсосберегающих технологий производства бумаги и картона из вторичного волокнистого сырья науч тр 4-й Межд науч-техн конф -Караваево, 2003 -С 46-48

39 Тарасов, С М Влияние «Аква-Аурата» на проклейку картона димерами алкипке-тенов [Текст] /СМ Тарасов, И Н Ковернинский, В И Азаров, Д А Дулькин // Развитие ресурсосберегающих технологий производства бумаги и картона из вторичного волокнистого сырья науч тр 4-й Межд науч -техн конф - Караваево, 2003 - С 43-46

40 Яблочкин, Н И Способ получения бумажной массы из макулатуры для производства картона и бумаги с улучшенными прочностными показателями [Текст] /НИ Яблочкин, И Н Ковернинский, Д А Дулькин, В И Комаров // Технология переработки макулатуры науч тр 6-йМежд науч-техн конф -Караваево-Правда,2005 -С 65-67

41 Дулькин, ДА Исследование эффективности крахмалов в технологии тарного картона из макулатуры [Текст] /ДА Дулькин, О И Блинушова // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья материалы 3-й Всеросс науч конф -Барнаул, 2007 - С 116-119

42 Яблочкин, Н И Исследование переработки макулатуры, содержащей анионные и катионные крахмалы [Текст] /НИ Яблочкин, И Н Ковернинский, Д А Дулькин // Технология переработки макулатуры науч тр 6-й Межд науч -техн конф - Караваево-Правда -2005 -С 19-21

43 Дулькин, Д А Научные основы переработки макулатуры [Текст] /ДА Дулькин, Л А Южанинова, В Г Миронова, В А Спиридонов//Лесн журн -2005 -Л» 1-2 -С 104122 -(Изв высш учеб заведений)

44 Дулькин, Д А Обоснование технологических схем приготовления макулатурной массы на основе исследования ее свойств [Текст] /ДА Дулькин, И Н Ковернинский, В А Спиридонов // Химия и технология растительных веществ тр всеросс науч конф - Сыктывкар, 2000 -С 206-207

45 Дулькин, Д А Технологическая схема приготовления макулатуры для производства писче-печатной бумаги [Текст] / Д А Дулькин//Целлюлоза Бумага Картон -2001 -№ 5-6 -С 32-33

46 Дулькин, Д А Технология макулатурной массы на ОАО «Полотняно-Заводская БФ» [Текст] /ДА Дулькин, В И Комаров // Создание конкурентоспособного оборудования и технологий для изготовления бумажно-картонной продукции из вторичного волокнистого сырья науч тр 3-й Межа науч -техн конф - Караваево-Правдинский, 2002 -С 110-113

47 Дулькин, ДА Опытно-промышленные испытания «Аква-Аурата» [Текст] / Д А Дулькин, С М Тарасов, В Г Миронова // Теория и технология бумажно-картонной продукции из вторичного волокнистого сырья науч тр 5-й Межд науч -техн конф -Караваево-Правда -2004 -С 17-19

48 Яблочкин, Н И Улучшение качества приготовления макулатурной массы из макулатуры с использованием фракционирования волокнистого материала [Текст] /НИ Яблочкин, И Н Ковернинский, М Д Овчинников // Технология переработки макулатуры науч тр 6-й Межд науч-техн конф - Караваево-Правда, 2005 -С 67-71

49 Дулькин, Д А Утилизация осадков и макулатуры, не используемой в бумажном производстве [Текст] / Д А Дулькин//Целлюлоза Бумага Картон-2006 -№9 -С 50-55

50 Дулькин, ДА Определение содержания в макулатурной массе волокнистых и неволокнистых примесей с целью оценки эффективности работы массоподготовительного оборудования [Текст] /ДА Дулькин, О И Блинушова // Теория и инновационные техноло-

гии бумажно-картонной продукции с использованием вторичного волокнистого сырья науч тр 8-й Межд науч -техн конф - Караваево, 2007 - С 32-34

51. Дулькин, ДА Теория и практика работы аппаратов, оснащенных ситом и перемешивающим устройством Часть 1 Разволокнение макулатуры [Текст] /ДА Дулькин, В А Спиридонов II Теория и инновационные технологии бумажно-картонной продукции с использованием вторичного волокнистого сырья науч тр 8-й Межд науч -техн конф -Караваево,2007 -С 14-20

52 Дулькин, Д А Теория и практика работы аппаратов, оснащенных ситом и перемешивающим устройством Часть 2 Сортирование макулатурной массы [Текст] / ДА Дулькин, В А Спиридонов // Теория и инновационные технологии бумажно-картонной продукции с использованием вторичного волокнистого сырья науч тр 8-й Межд науч-техн конф -Караваево -2007 -С 21-25

53 Дулькин ДА Научное обоснование направлений модернизации технологических потоков по производству флютинга и тест-лайнера в России [Текст] I ДА Дулькин // Теория и инновационные технологии бумажно-картонной продукции с использованием вторичного волокнистого сырья науч тр 8-й Межд науч -техн конф Караваево, 2007 - С 9-13

54 Кузнецова, Л В Контроль работы отдела массоподготовки с помощью автоматизированного метода определения фракционного состава по длине волокна в условиях ОАО «Полотняно-Заводская БФ» [Текст] / Л В Кузнецова [и др ] // Теория и инновационные технологии бумажно-картонной продукции с использованием вторичного волокнистого сырья науч тр 8-йМежд науч-техн конф -Караваево, 2007 -С 26-31

55 Дулькин, ДА Изменение надмолекулярной структуры волокнистых полуфабрикатов из древесины в процессе размола [Текст] / ДА Дулькин, О И Блинушова, Л А Блинова // Химия растительного сырья - 2007 -№ 1 - С 75-83

56 Дулькин, ДА Обоснование целесообразности и направлений модернизации технологических потоков по производству флютинга и тест-лайнера в России [Текст] / ДА Дулькин//Картон и гофрокартон -2007 -№ 2/28 - С 38-42

57 Пат № 2233928 РФ Турбосепаратор / Зайцев В Б, Яблочкин Н И, Овчинников М Д, Дулькин ДА //БИПМ -2004 -№22 (Зч) -С 495

58 Пат № 2232217 РФ Турбосепаратор (варианты) / Зайцев В£, Яблочкин НИ, Овчинников М Д, Ковернинский ИН, Дулькин ДА// БИПМ - 2004 - № 22 (3 ч ) - С 486

59 Пат № 2232218 РФ Турбосепаратор / Зайцев В Б, Яблочкин Н И, Овчинников М Д, Ковернинский И Н, Дулькин ДА// БИПМ - 2004 - № 19 (ч 3) - С 484

60. Пат № 2232219 РФ Турбосепаратор / Зайцев В Б, Яблочкин Н И, Овчинников МД, Ковернинский И Н, Дулькин ДА// БИПМ - 2004 - № 19 (3 ч) - С 486-487

61 Пат № 2210652 РФ Способ центробежно-гидродинамической обработки макулатурной массы в турбосепараторе// Зайцев В Б, Яблочкин Н И, Овчинников М Д, Ковернинский И Н, Дулькин Д А //БИПМ -2003 - № 23(3 ч ) - С 713-714

62 Пат. № 2230846 РФ Состав для изготовления бумаги / Гембицкий П А, Ефимов КМ, Бондаренко НЮ, Ковернинский ИН, Яблочкин НИ, Дулькин ДА// БИПМ -2003- №17

63 Пат 71660 Украша Споыб вщцетрово-пдродинаминм обробки волокнист« суспензн та установка вихровых конечних очицувачш для його здшснення (вар!анти) / Зайцев Б Г , Овчшшков М Д, 1Ш, Яблочюн Н И, Ковернинский И Н, Дулыан ДА // Промисловавласшсть Киш-2004-Бюл №12 -С 3 156-157

64 Пат № 71659 Украша Пристрш для визначення якосп приготування волокни-стих матершпв / Зайцев Б Г, Овчшшков М Д, 1Ш, Яблочын Н И, Ковернинский И Н, Дулыан ДА //Промислова власшсть -2004- Бюл № 12 -С 3.155-156

65 Пат по заявке № 2002076039 Украша Споаб вщцентрово-пдродинам1чно1 обробки макулатурно! маси в турбосепаратор1 / Зайцев В Б, Яблочин Н И, Овчшшков М Д, Ковернинский И Н, Дулькин ДА// Промислова власшсть Кит - 2004 - № 2 - С 2 22

66 Дулькин, Д А Исследования аппаратов для разволокнения макулатуры и сортирования волокнистой суспензии Ч I Разволокнение макулатурной массы [Текст] / Д А Дулькин, В А Спиридонов К Картон и гофрокартон - 2007 - № 3/29 - С 42-49

67 Дулькин, Д А Особенности производства бумаги для гофрирования из макулатуры [Текст] /ДА Дулькин, Д А Южанинова, В А Спиридонов, В И Комаров // Новое в технологии и оборудовании для производства гофрокартона и гофротары сб тр Межд науч -практ конф - С -Петербург, 2007 - С 37-41

68 Дулькин, Д А Исследование аппаратов, оснащенных ситом и перемешивающим устройством Ч II Сортирование макулатурной массы [Текст] /ДА Дулькин, В А Спиридонов // Картон и гофрокартон - 2007 - № 4/30 - 5 с

69 Дулькин, Д А Инновационные системы производства флютинга и тест-лайнера из макулатуры Ч I Инновационная система производства флютинга из макулатуры [Текст] / Д А Дулькин // Картон и гофрокартон - 2007 - № 5/31

70 Инновационные системы производства флютинга и тест-лайнера из макулатуры Ч II Инновационная система производства тест-лайнера из макулатуры [Текст] / Д А Дулькин // Картон и гофрокартон - 2007 - № 6/32

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах с заверенными гербовой печатью подписями просим направлять по адресу 163002, г Архангельск, набережная Северной Двины, 17, АГТУ, диссертационный совет Д 212 008 02

Сдано в произв 11 01 2008 Подписано в печать 11 01 2008 Формат 60x84/16 Бумага писчая Гарнитура Тайме Услпечл 2,0 Заказ № 1 Тираж 120 экз

Отпечатано в типографии Архангельского государственного технического университета

163002, г Архангельск, наб Северной Двины, 17

Принятые обозначения.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. РЕСУРСЫ. КАЧЕСТВО И ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МАКУЛАТУРЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ БУМАГИ И КАРТОНА.

1.1. Ресурсы макулатуры для производства бумаги и картона.

1.1.1. Сбор и использование макулатуры в регионах мира.

1.1.2. Состояние, потенциальные ресурсы и перспективы развития рынка макулатуры в России.

1.2. Основные виды бумаги и картона, производимые с использованием вторичного волокна из макулатуры.

1.3. Исследование ресурсов макулатуры и факторов качества вторичного волокна из наиболее цепных марок макулатуры.

1.3.1. Способность макулатуры к повторной переработке.

1.3.2. Значение длины и фракционного состава вторичного волокна для придания бумаге и картону требуемых физико-механических свойств.

1.3.3. Способы повышения бумагообразующих свойств вторичного волокна

1.4. Выводы, научный вклад и практическая значимость результатов исследований.

Глава 2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВТОРИЧНОГО ВОЛОКНА С ВОДОЙ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

ЕГО БУМАГООБРАЗУЮЩИХ СВОЙСТВ.

2.1. Межволоконпое взаимодействие в водно-волокнистых суспензиях и его особенности в бумажной массе из вторичного волокна.

2.2. Исследование взаимосвязи водоудержания вторичного волокна с его надмолекулярной структурой и влияющие факторы.

2.3. Исследование влияния набухания на свойства вторичного волокна, качество бумаги и картона.

2.4. Теоретические положения восстановления бумагообразующих свойств в торичного волокна на основе гидратационпых явлений в водно-волокнистых системах.

2.5. Выводы, научный вклад и практическая значимость результатов исследований.

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗВОЛОКНЕНИЯ МАКУЛАТУРЫ.

3.1. Разволокнение макулатуры в гидроразбиватсле, основные факторы процесса.

3.1.1. Физико-химические процессы разволокнения макулатуры.

3.1.2. Разволокнение макулатуры в гидроразбивателе.

3.1.3. Гидродинамические условия при разволокнении макулатуры.

3.1.4. Интенсификация разволокнения макулатуры.

3.2. Исследование химической интенсификации процесса разволокнения в гидроразбиватсле.

3.3. Доволокнепие массы и исследования по разработке модернизированного турбосепаратора.

3.3.1. Общие положения о необходимости доволокнения массы.

3.3.2. Машины для доволокнения массы.

3.3.3. Исследования по совершенствованию доволокнения и очистки массы

3.4. Разработка метода и методики контроля эффективности работы оборудования массоподтотовительного отдела.

3.5. Выводы, научный вклад и практическая значимость результатов исследований.

Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФРАКЦИОНИРОВАНИЯ ВТОРИЧНОГО

ВОЛОКНА И РАЗРАБОТКА ФРАКЦИОНАТОРА.

4.1. Роль фракционирования для повышения качества вторичного волокна.

4.2. Исследования по разработке модернизированного центробежно-гидродинамического фракционатора.

4.3. Исследование фракционирования вторичного волокна в напорных сортировках.

4.4. Выводы, научный вклад и практическая значимость результатов исследований.

Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ

ПРОЦЕССА РАЗМОЛА ВТОРИЧНОГО ВОЛОКНА.

5.1. Роль процесса размола в восстановлении бумагообразующих свойств вторичного волокна.

5.2. Исследование сравнительной эффективности размола вторичного волокна для гест-лайнера и флютинга в машинах с различной размалывающей гарнитурой

5.3. Исследование размола вторичного волокна для производства писчей и печатной бумаги.

5.3.1. Исследование свойств макулатурной массы для производства писчей и печатной бумаги.

5.3.2. Исследование размола волокнистых полуфабрикатов, используемых в композиции бумаги для письма и печати.

5.4. Выводы, научный вклад и практическая значимость результатов исследований.

Глава 6. ОБЛАГОРАЖИВАНИЕ И ОТБЕЛКА ВТОРИЧНОГО ВОЛОКНА.

6.1. Цель облагораживания и требования к облагороженной массе.

6.2. Исследование влияния волокна из макулатуры марок МС-1А и МС-2А на белизну бумаги для письма и печати.

6.3. Исследование удаления термоклея методом фракционирования.

6.4. Исследование удаления чермоклея методом кавитационной обработки.

6.5. Исследование облагораживания вторичного волокна для ппече-печашой бумаги методом промывки.

6.6. Исследование ферментативного облагораживания массы из вторичного волокна.

6.7. Исследование облагораживания вторичного волокна флуоресцентными оптическими отбеливателями (ФОО) и комбинированными методами.

6.8. Исследование отбелки вторичного волокна дитионитом натрия.

6.9. Выводы, научный вклад и практическая значимость результатов исследований.

Глава 7. ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА БУМАГИ И КАРТОНА ПРИ ВЫРАБОТКЕ В НЕЙТРАЛЬНОЙ СРЕДЕ С НОВЫМИ ХИМИКАТАМИ.

7.1. Общие представления о применении химических средств и роль проклейки при использовании вторичного волокна.

7.2. Исследования проклейки тест-лайнера алкилкетспдимерами «Далкен С».

7.3. Исследование эффективности полиоксихлорида алюминия в процессах ней тральной проклейки.

7.4. Исследование получения бумажной массы из вторичного волокна для бумаги и картона с комбинированной обработкой ПАВ и ПОХА.

7.5. Исследование эффективности крахмалов в технологии тарного картона из макулатуры.

7.6. Исследование переработки макулатуры, содержащей анионные и кат ионные крахмалы.

7.7. Выводы, научный вклад и практическая значимость резулыагов исследований.

Глава 8. ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМИРУЕМОСТИ И ПРОЧНОСТИ КАРТОНОВ-ЛАЙНЕРОВ.

8.1. Исследование деформационных характеристик картонов-лайнеров при растяжении и изгибе.

8.2. Исследование влияния степени анизотропии структуры тест-лайнера на его фундаментальные, деформационные и прочностные свойства без вариации во времени).

8.3. Исследование влияния степени анизотропии структуры тест-лайнера на его фундаментальные, деформационные и прочностные свойства с вариацией во времени).

8.4. Выводы, научный вклад и практическая значимость результатов исследований.

Глава 9. РАЗВИТИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ

ТЕХНОЛОГИИ БУМАГИ И КАРТОНА ИЗ МАКУЛАТУРЫ.

9.1. Основные научные результаты диссертационной работы.

9.2. Развитие теоретических основ восстановления бумагообразующих свойств вторичного волокна на основе достигнутых научных результатов.

9.3. Концепция технологии и схемы тест-лайнера, флготинга и писче-печатных видов бумаги.

9.4. Выводы.

Глава 10. ОСВОЕНИЕ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПРОИЗВОДСТВА.

ЮЛ. Освоение инновационных технологий.

10.2. Технико-экономические показатели производства.

В современной мировой индустрии бумаги и картона вторичное волокно из макулатуры. благодаря ряду неоспоримых преимуществ перед свежими волокнистыми полуфабрикатами из древесины, стало им конкурентоспособно по качеству и масштабам потребления. Относительное превалирование потребления вторичного волокна в качестве высокорентабельного альтернативного полуфабриката для развития производства бумаги и картона объективно относят к непревзойденному достижению второй половины XX в. И ожидается |! |. что в XXI в. эта роль вторичного волокна будет только возрастать. Очевидно, потенциальные объемы макулатурной массы находятся в прямой зависимости от объемов производства и потребления бумажно-картонной продукции. Основным фактором повышения выпуска и спроса на эту продукцию был и остается экономический рост. Предполагается, что спрос па бумагу и картой будет расти на 2.2 "« в год и к 2015 г. он составит порядка 435 млн т. Иллюстрирует это диаграмма, приведенная ниже.

Миллионов тонн

500

400

Прогноз

Остальной мир Латинская Атрмка Остальная Азия Китай

-г ■

1380

1985

1990 1995

2000

Япония

Bor-пчная Европа

Западная Европа

Щ а g ^Ш^^щк1 ■

Северная Америка

2005 2010 2015

Из диаграммы видно, что к рубежу XXI в. (итог 2000 г.) мировой объем производства бумаги и картона, достигший 328 млн т. обеспечил рост ресурсов макулатуры до 230 . 260 млн т при ее сборе 150 млн т. К 2005 т. сбор и потребление макулатуры уже превысили 180 млн т [2]. к 2010 г. ожидается 200 . 210 млн т. а к 2015 г. вторичное волокно составит более 60 % от общей потребности 460 млн т/год волокна для б> \iai и и кар тона ( 1-31.

Область переработки макулатуры вызывает интерес и у отечественных производителен бумаш и картона. Наблюдаемый устойчивый подъем целлюлозно-бумажной промышленности России также обязан развитию этого направлении, как наиболее удовлетворяющего экономическим интересам действующих предприятий. Оно оказалось привлекательным и для потенциальных инвесторов при создании новых производст в.

Укажем, что ресурсы макулатуры, ее сбор, уровень сбора и потребления значительно отличаются по регионам мира и странам. Например, суммарные ресурсы макулатуры в России, установленные диссертационными исследованиями автора, составляют более 4.7 млн т. сбор и потребление - 1.3 . 1.5 млн т. т.е. уровень сбора и потребления составляет28 . 32 % |3|.

Полученные данные говорят о сравнительно низком сборе и потреблении макулатуры отечественным макулатуроперерабатывающим сектором экономики - 28 . 32 % против 55 . 60 %. приходящихся на долю мировых переработчиков (2005 г.). Примечательно. что уровень потребления 28 . 30 % в мире был достигнут еще в 1985 г. т. е. отставание России составляет не менее 20 лет [4]. Однако последний период, с середины 1990 гг. и но настоящее время, существенно преобразил отечественное направление по переработке макулатуры. Технически перевооружены н модернизированы все предприятия, использующие вторичное волокно в композиции бумаги и картона, создан ряд новых производств по переработке макулатуры, продолжается их модернизация с увеличением мощностей и расширением номенклатуры продукции, проектируется создание новых производств. Общий объем использованной за этот период макулатуры приблизился к 1.5 мли т/год |4|. Подчеркнем, что в России это важнейшее направление развивается благодаря формируемым рыночным отношениям. в которых определяющим фактором является экономика. А она в области переработки макулатуры в бумагу п картон отличается превалирующей рентабельностью в сравнении с производством бумаги и картона па основе свежих волокнистых полуфабрикатов.

Анализ обширных литературных данных в области переработки макулатуры убеждает в обоснованности ожидания ее возрастающей роли в качестве источника вторичного волокна - заменителя свежих волокнистых полуфабрикатов для развития производства б\ маги и картона (1-51. Теперь о макулатурном сырье можно определенно говорить как о неисчерпаемом ресурсе, так как прогнозируемый рост производства и потребления бумажно-картонной продукции пропорционально пополняет этот ценный вид

10 вторичного волокнистого сырья, которое, в свою очередь, обеспечивает прирост объемов производства бумаги и картона, обусловливая существенное ресурсо- и энергосбережение. сохраняя м оздоравливая экологическую систем).

Следует указать, ч то рубежи, достигнутые в мире, и прогнозируемые перспективы использования вторичного волокна в производстве бумаги и картона связаны, прежде всего, успехами мировой науки, техники и технологии в области производства высококачественного волокна из ресурсосберегающего сырья - макулатуры, а также широко востребованных бумаги и картона из него. Обобщая мировые достижения в этом направлении. можно уверенно говорить о сформировавшемся высокотехнологичном, хотя и наукоемком, по перспективном и динамично развивающемся сегменте целлюлозно-бумажной промышленности [4-9].

Констатируя несомненные успехи в области использования макулатуры, следует отметить, чю производство бумаги и картона - это сложная многогранная маюриало-. шерго- п наукоемкая технологическая система, в которую использование макулатуры привносит присущие только ей специфические особенности. Характер проявления их таков, что. пе нарушая основ бумагоделательной технологии, они изменяют научную и технологическую базу работы производственных потоков. В связи со значительным прогрессом в технологии бумаги главной задачей успешного развития направления по переработке макулатуры остается максимально эффективная адаптация современных процессов к традиционной технологии для придания фебуемых свойств вторичном} волокну и полу чения из пего бумаги и картона заданного качества. Вместе с тем. производство должно быть экономичным и экологически безопасным.

Обобщение научных п практических аспектов направления по переработке макулатуры и собственный исследовательский опыт позволили автору положить в основу копнен 1 уальпых идеи диссертации характерную особенность вторичною волокна, полученною из любых марок макулатуры. - стабильно худшие с широким диапазоном вариации показатели бумагообразующих свойств по сравнению со свежими волокнистыми полуфабрикатами. Именно эта отрицательная особенность, прежде всего, очерчивает тот круг проблем п задач, которые решались и решаются па всех этапах развития переработки макулатуры для производства конкретных видов бумаги и картона. Проблемы охватывают' весь цикл оборота макулатуры, начиная со сбора и обеспечения качества макулатуры разных марок и кончая производством бумаги и картона с заданными потреб I н е. I ьс ки м и с во й с тва м и.

Указанная характерная особенность вторичного волокна, по убеждению автора, определяет наличие центральной научно-практической проблемы переработки макулатуры - восстановление требуемого уровня бумагообразующих свойств вторичного волокна с максимально эффективным их проявлением при формировании структур!,! бумаги и картона.

Успешное решение проблемы, несомненно, требует как углубления и развития научных основ технологических процессов, так и новых максимально эффективных решений для их аппаратурного осуществления. Реальность такова, что только технологии. 6азпр> ющиеся на постоянно обновляемых достижениях науки и техники, являются залогом экономической стабильности работы предприятий, тараптируют высокую рентабельность производства и конкурентоспособность продукции на мировом рынке.

Современные достижения в области переработки макулатуры в бумажно-картонную продукцию, в целом характеризуясь высокой степенью развития науки, техники и технологии, отличаются разрозненностью и противоречивостью теоретических положений но основополагающим процессам производства вторичного волокна, бумаги и картона из макулатуры.

Вышеизложенное убедительно свидетельствует' о насущной актуальности фундаментальных и прикладных исследований в области переработки макулатуры. Настоящая диссертация посвящена развитию научных основ (схнологпп iapo\паковочных и нпснепечатных видов бумаги и картона из макулатуры. Совпадая с приоритетным мировым направлением в развитии индустрии бумаги, она актуальна, перспективна и полезна.

Актуальность и значимость диссертационных исследований подтверждается тем. то по данному направлению па период 2003-2006 гг. был утвержден инновационный проект i осударствеипого значения «Разработка и промышленное освоение технологии производства новых видов высококачественного картна с использованием вторичного волокна» (государственный контракт Минпромнауки РФ с ОАО «ЦПИИБ» по теме 02.190.1 1.005). Выполненные автором в рамках указанного проекта па базовом предприятии по производству и переработке бумаги ОАО «Караваево» исследования, ставшие составной частью диссертации, висели весомый вклад в научную и инновационную часть разработки.

Всесторонний анализ состояния и проблемных аспектов современного направления по переработке макулатуры в бумагу и картон позволил сформулировать цель диссертации: развитие научных основ восстановления бумагообразующих свойств вторичного волокна в процессах технологии для производства высококачественной бумаги и картона на базе обобщения существующих теоретических представлений и результатов новых исследований; разработка научно обоснованной концепции прогрессивной технологии и наилучших режимов процессов производства тест-лайнера, флютинга и писче-печатной бумаги из макулатуры.

Для достижения цели диссертации решался следующий комплекс взаимосвязанных задач:

1. Исследование ресурсов макулатуры, анализ проблемных аспектов качества вторичного волокна и выбор методов улучшения его качества из наиболее востребованных марок макулатуры МС-1А, МС-2А, МС-5Б, МС-6Б, МС-7Б.

2. Исследование взаимодействия вторичного волокна с водой и разработка теоретических основ восстановления его бумагообразующих свойств.

3. Исследование и совершенствование процесса разволокнения макулатуры с модернизацией доволокняющего оборудования.

4. Разработка методики и прибора для контроля эффективности работы оборудования в технологическом потоке производства вторичного волокна.

5. Разработка модернизированного центробежно-гидродинамического фракциона-тора и исследование фракционирования вторичного волокна.

6. Исследование и совершенствование процесса размола вторичного волокна.

7. Исследование облагораживания и отбелки вторичного волокна ферментами, флуоресцентными отбеливателями и дитионитом натрия.

8. Исследование качества бумаги и картона при выработке в нейтральной среде с новыми химикатами.

9. Исследование деформируемости и прочности картонов-лайнеров.

10. Разработка инновационных технологий тест-лайнера, флютинга и писче-печатной бумаги.

11. Опытно-промышленные исследования, освоение технологий и технико-экономические показатели производств на базе диссертационных результатов.

Для достижения цели диссертационных исследований автор счел целесообразным подойти дифференцированно, сочетая обобщение имеющихся теоретических представлений и практических достижений по отдельным технологическим процессам и результаты собственных исследований с применением данных научных основ в технологии. Для усиления ожидаемого результата все решения в плане обозначенных задач были подчинены принципу рациональной достаточности. Он интегрирует все факторы конкретного производства, внутренней и внешней экономической ситуации, характерные для данного периода развития переработки макулатуры, в максимально положительный результат работы предприятия.

Научным вкладом в основы технологии бумаги и картона из макулатуры по результатам диссертационных исследований стали:

1. Теоретическое обоснование роли фундаментальных свойств вторичного волокна из наиболее ценных марок макулатуры (МС-1А, МС-2А, МС-5Б, МС-6Б, МС-7Б) для реализации наилучших режимов главных технологических процессов производства.

2. Научная концепция восстановления бумагообразующих свойств вторичного волокна на основе развития теории «ороговение-водоудержание» волокна по Джайме, функционально связывающая «предел обратимости ороговения» волокна с активирующим воздействием на него главных процессов технологии переработки макулатуры.

3. Научно обоснованная концепция инновационной технологии и разработанные рекомендуемые схемы производства тест-лайнера, флютинга и писче-печатных видов бумаги из макулатуры.

4. Новые данные о производстве бумажной массы из вторичного волокна с улучшенными бумагообразующими свойствами в интенсифицированных гидродинамических процессах разволокнения макулатуры.

5. Теоретическое обоснование размола вторичного волокна с улучшением его бумагообразующих свойств.

6. Теоретическое обоснование высокоэффективного фракционирования макулатурной массы и центробежно-гидродинамический фракционатор, разработанный для этого процесса.

7. Разработанные метод, методика и прибор для контроля эффективности работы оборудования в технологическом потоке производства вторичного волокна.

8. Обоснование применения новых химических средств («Далкен С», полиоксиа-люминийхлорид и модифицированные крахмалы) для производства бумаги и картона из вторичного волокна в нейтральной среде.

9. Новые данные об облагораживании вторичного волокна кавитационной обработкой, промывкой, пероксидными композициями с ферментами, флуоресцентными отбеливателями и дитионитом натрия.

10. Обоснование роли деформационных и прочностных характеристик в качестве картонов-лайнеров при получении их из вторичного волокна.

Полученные теоретические результаты составляют научные основы производства высококачественного вторичного волокна из наиболее употребляемых марок макулатуры, а также широко применяемых и активно востребуемых бумаги и картона из него. Это тест-лайнер, флютинг и бумага для письма и печати.

Практическая значимость диссертационных исследований заключается в следующем:

1. Разработана научно обоснованная концепция проектирования и организации технологических потоков производства главных видов бумаги и картона из вторичного волокна, тест-лайнера, флютинга и писче-печатных видов бумаги.

2. Разработаны и запатентованы 6 новых технических решений по конструкции турбосепаратора - машины для процесса доволокнения и грубой очистки макулатурной массы.

3. Разработан и запатентован способ и машина (фракционатор) для фракционирования макулатурной массы.

4. Разработан и запатентован метод контроля эффективности работы основных технологических машин в производственном потоке получения вторичного волокнистого полуфабриката из макулатуры.

5. Разработан и запатентован состав для изготовления бумаги.

7. Разработан стандарт предприятия «Прием и хранение макулатуры»

СТП 10578065.11-2004.

8. Разработан проект новых отраслевых технических условий на бумагу для гофрирования и картон для плоских слоев, являющийся базой для создания единого всероссийского ГОСТа на тарный картон.

9. Результаты диссертационных исследовании исиьпаиы в промышленных условиях ОАО «Полошяио-Заводская бумажная фабрика». ООО «Сухонский целлюлозпо-бумажиыи завод» и предприятие по производству и переработке бумат и ОАО «Каравас-во». осуществлен первый хан п\ внедрения в ОАО «I lo.io i пяпо-Заводская бумажная фабрика».

Реальный жопомичсский эффект ог внедрения результатов диссертации за период 1997-2007 п. (первый этап освоения) составил 93 млн р. ожидаемый экономический к|)фем но мвершеппн проект перевода ОАО «Полошяио-Заводская бумажная фабрика» па пнновациопную 1ехноло[ шо в 2007-201 1 n.(Biopoíi лап освоения) - 155 млн р

В диссертации обобщены результаты исследований, опытно-промышленных и внедренческих работ за 1994-2007 гг. при непосредственном участии и под руководством авюра. Работа выполнена на кафедре технологии целдюло шо-бу мажнот о производства Архаптельского государственного технического университета и на ОАО «Полот няно-Заводская бумажная фабрика». ООО «Сухонский целлюлозно-бумажный завод» и ОАО «Каравасво». Материалы диссертации докладывались на международных и всероссийских научно-технических конференциях и семинарах. Основное содержание диссертации опубликовано в 65 научных трудах, большая часть материалов .niccepia-нпи опубликована в четырех монографиях. под| отовлеппых и изданных в соавторстве-«Современное состояние и перспективы использования вторичною волокна из макулатуры в мировой и отечественной индустрии бумаги» |327|. «Мировые тенденции в развитии iсхнпкп и технологии переработки макулатуры» [8|. «Формирование свойств тест-лайнера в процессе производства» [9| и «Особсппосш техполотпн бу мат п-осповы для юфрироваппя из макулатуры и требования к ее потребитejibCKtiM свойствам» [3421. Па изобретения получено шесть патентов РФ п три патента Украины

Автор выносит на защиту следующие новые или отличающиеся нови шоп результаты теоретического и прикладного характера:

1. Исследование ресурсов макулатуры в России, их роли в решении общегосударственных шдач ресурсо- и энергосбережения, жолот нческон безопасности, повышения фондоотдачи капитальных вложений.

2. Роль фундаментальных свойств вторичною волокна из макулатуры марок МС-1А. МС-2А. МС-5Б/1.2.3. МС-6Б и МС-7Б в механизме придания физпкоме\аппческп\ свойств бумажпо-карюпиой продукции.

16

3. Научную концепцию восстановления бумагообразующих свойств вторичного волокна на основе развития теории «ороговение-водоудержание» волокна по Джайме.

4. Научно обоснованную концепцию инновационной технологии и разработанные рекомендуемые схемы производства тест-лайнера, флютинга и писче-печатных видов бумаги из макулатуры.

5. Новые данные о производстве бумажной массы из вторичного волокна с улучшенными бумагообразующими свойствами в интенсифицированных гидродинамических процессах разволокнения макулатуры.

6. Теоретическое обоснование и обобщение размола вторичного волокна с улучшением его бумагообразующих свойств.

7. Теоретическое обоснование высокоэффективного фракционирования макулатурной массы и центробежно-гидродинамический фракционатор, разработанный для этого процесса.

8. Метод, методика и прибор для контроля эффективности работы оборудования в технологическом потоке производства вторичного волокна.

9. Обоснование применения новых химических средств («Далкен С», полиокси-алюминийхлорид и модифицированные крахмалы) для производства бумаги и картона из вторичного волокна в нейтральной среде.

10. Новые данные об облагораживании вторичного волокна кавитационной обработкой, промывкой, пероксидными композициями с ферментами, флуоресцентными отбеливателями и дитионитом натрия.

11. Обоснование роли деформационных и прочностных характеристик в качестве картонов-лайнеров при их получении из вторичного волокна.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Научно обоснована методика разработки концепции инновационных технологий целлюлозно-бумажных материалов, выработанных па основе вторичного волокна из макулатуры.

2. Установлены параметры технологических режимов подготовки бумажной массы из вторичного волокна, позволяющие максимально восстанавливать его бумагообра-зующие свойства.

3. Получили дальнейшее развитие теоретические представления о процессах роспуска макулатуры, набухания волокна, его размола, фракционирования и облагораживания.

4. Установлены характеристики вторичного волокна, минимально достаточные для прогнозирования качества бумаги и картона: «критическая» длина волокна, водо-удерживающая способность ^Ю/) и фракционный состав по длине волокна.

5. Научно обоснованы ежегодные ресурсы макулатуру в России, составляющие примерно 4,7 млн т, включая 0,4 млн т белых марок (используемые - 1,5 млн т, потенциальные - 3,2 млн т).

6. Разработана методика оперативного контроля эффективности работы технологического оборудования и изготовлен прибор, позволяющий осуществлять данный контроль па практике.

7. На основе научных исследований и созданной пилотной установки выдано техническое задание на изготовление промышленного фракционатора для технологического потока производства флютинга и гест-лайнера с целыо повышения качества волокна. Конструкция фракционатора защищена патентом.

8. Установлено, что облагораживание макулатуры наиболее эффективно происходит при рН 7,7 . 9,0. Получены новые знания по облагораживанию вторичного волокна при кавитационпой обработке, обработке перокепдно-фарментативной, дитиоиитом и флуоресцентными отбеливателями.

9. Разработан, испытан п освоен при производстве тест-лайнера, флютинга и пис-че-печатной бумаги новый проклеивающий состав на основе жидких АКД - «Далксн С», что позволило существенно повысить экономику производства.

10. Установлены различия в механическом поведении тарных картонов, произведенных из первичного или вторичного волокна. Выявлена корреляция между фундаментальными свойствами волокна и деформационными и прочностными характеристиками данных материалов, что позволило усовершенствовать технологические регламенты и получить новое качество продукции.

11. На основе проведенных научных исследований модернизировано производство тест-лайнера, флютинга и писче-печатпой бумаги, что позволило увеличить производительность и качество продукции.

12. На основе полученных экспериментальных данных разработаны: стандарт предприятия «Прием и хранение макулатуры» СТП 10578065.11-2004, проект новых отраслевых технических условий на бумагу для гофрирования и картон для плоских слоев, ставших базовым вариантом для создания единого всероссийского ГОСТа на тарный картон.

13. Результаты исследований, представленные в диссертации, нашли прашичеА ское применение на 3 предприятиях: ОАО «11олотпяно-3аводская бумажная фабрика», ООО «Сухонский целлюлозно-бумажный завод» и ОАО «Караваево».

14. Реальный экономический эффект от внедрения результатов диссертации за 1997-2006 гг. (первый этап освоения) - 358,758 млн р. Ожидаемый экономический эффект по завершении проекта перевода ОАО «Полотпяпо-Заводская бумажная фабрика» на инновационную технологию в 2007-2015 гг. (второй этап освоения) - 286,099 млн р. Общий экономический эффект от поэтапного внедрения результатов диссертационной работы на ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика» за 1997-2015 гг. составит 644,857 млн р.

В заключение по рассмотренной теме можно сделать следующие выводы.

1. Макулатура является важнейшим источником волокнистых полуфабрикатов для производства ряда наиболее массовых видов картона и бумаги. В мировом производстве этой продукции на долю вторичного волокна уже приходится, в среднем 48 % (188 млн т в 2005 г.), к 2010 г. эта цифра прогнозируется па уровне 50 % (200 . 210 млн т), к 2015 г. - 60 % (250 . 260 млн т).

В России к 2005 г. уровень потребления вторичного волокна в производстве бумаги и картона достиг 32 % (1,5 млн т в год), однако неиспользуемые ресурсы макулатуры более чем в 2 раза превышают востребованную долю (3,2 млн т в год).

2. Характерной особенностью рынка используемой макулатуры является превалирование спроса на высококачественные марки макулатуры. Высокий среднемировой уровень использования макулатуры (48 %) объясняется возможностью современных технологий и оборудования включать в композицию как высокосортные, так и широкий спектр низкосортных марок макулатуры.

В России приемлемая рентабельность имеет место при использовании более 85 % макулатуры, преимущественно являющейся отходами первичной переработки бумаги, картона и целлюлозной макулатуры с малым числом циклов использования (примерно 1/3 потенциальных ресурсов). Остальная, менее качественная макулатура (примерно 2/3 ),

36 iic peíеперпруетея. Основная причина - неадекватное имеющимся ресурсам макулатуры развитие произволе!венных мощностей с современными технологиями переработки, ко-topoe являе1ся главной движущей силой рынка заготовки и рентабельного использования макулатуры всех марок и сортов.

3. Учитывая интенсивное развитие экономики России в целом, можно ожидать су mecí венный рост спроса на i ароупаковочпу ю б\ мажно-карюниую продукцию. ")ioi факюр. обуславливающий ежегодный прирост по1ребленпя íapnoio карюиа на 7 . 11 %. очевидно, будет пропорционально увеличивать потенциальные ресурсы макулатуры хорошего качества.

4. Приоритетными факторами развития производительных сил в области рационального использования потенциальных ресурсов макулатуры в России являются разра-ooiKa и освоение современных технологий рентабельной ушлизацни всех се марок, что обеспечивает увеличение производительности с вост ребованным качеством продукции.

1.2. Основные виды бумаги и карюиа. производимые с использованием вторичного волокна из макулатуры

Характерной особенное г ыо вторичною волокна, полученного из любых марок маку.шуры. как указывалось во введении, являеюя проявление i ораздо худших бума-I ообразующих свойств по сравнению с волокнистыми первичными полуфабрикатами. Подробному рассмотрению всего комплекса вопросов, связанных со свойствами и качс-cibom вторичного волокна и влияющими на них факторами, будет посвящен следующий раздел 1.3. Здесь же у.мссшо указать, что именно качеспю маку.'киуры и волокнистых вюрпчиых полуфабрикатов из нее определяют их пригодность для производства бумаги п картона. Бумага или картон могут па 100 % состоять из волокнистых вторичных полуфабрикатов или из композиции с первичным волокном в рациональных соотношениях. В целенаправленном применении волокниоых вторичных нолуфабрпкаюв. как и ресурсов макулатуры, в мире и ведущих экономически раинпых с i ранах, по данным ФАО ООН [32]. наблюдается превалирующая закономерность: основная масса собираемом макулатуры перерабатывается в кар юн (29 % - карт ой тест-лайнер и бумага-основа для гофрирования. 19 % - коробочный картон. 6 % - картон крафт-лайпер). вторым но значимости видом продукции является упаковочная бумага (15 %). далее следу -км i азетная (12 %). сапптарно-бытовая (10 %) и писче-печатиая (7 %) бу мага [ 18. 3 I}.

В последние годы макулатурное волокно начинаю! вводиib в композицию ie\ видов бума! и и кар юна. котрые |радпцпоино и я оювлялпсь in сульфашои целлюлозы (карюн краф1-лаинер. мешочная бума!а. высококачес!венная бума! а д 1я печаш щ первичных волокон).

К нродукцнн. изгоювлепнон из 100 % втричпою волокна, ошосягся: карюн 1сст-лапнер (28 % общего обьема произволе! ва). бумага-основа для гофрирования (25 %). карюн для складных коробок (17 %). сухая нпукагурка (11 %). прочие виды картона для Iруб и гильз спиральной намотки, перегородок, скоросшивателей, книжных нереилеюв. строиiельпые виды бума! и и картона (19 %) [ 15[.

В США суммарное производи во макула1урно! о кар юна в паеюящее время соаавляег 17.8 млн т/1од и распределяется следующим образом: карюн тесi-лайнер -28.8 %; бу чага-основа для гофрирования - 25.4 %: картон для складных коробок -17.8 %: шпеовып аеповой картон - 10.0 %: !рубы. гнльзы п прочес - 18.0 % Ежегодный poci спроса на макула!урпып карюн соситляе! око ю б %. Десяш ведущим фирмам США принадлежи! 57.8 % мощпосюй по производству маку „laivpnoi о кар юна [ 15. 18|.

Доля макула!уры в балансе волокнистого сырья па американских фабриках по произволе i в\ санигарпо-бытовых видов бумаги составляе1 около 80 %. в гофрокарюне и laiciiion б\ма(е - 45 . 50 %. В ю же время, спрос на мак\ла!\ру для производива печашых и писчих видов бумаги еще невысок. Ье содержание в них видах бумаги ограничено фебованиями качества.

Пофсбление старой гофротары продолжай расти нссмо!ря на уже достигну 1ый высокий уровень ее сбора (75 % в паеюящее время с перспекмивой увеличения до 80 % в ближайшие 3-4 юда). Повышайся спрос и па использование uuernoii макула!\ры для вы-paooiKii i азе той бумаги на lcx действующих предприяшях. где по природоохранным соображениям закрываются произволе 1ва беленой сульфатной целлюлозы. Новые «Сводные правила Американскою агентства по охране окружающей среды» содержаi очень жес1кнс фебованпя к сбросам загрязнений со стоками заводов беленой сульфатной целлюлозы. Из-ia -лого многие владельцы не в состоянии финансировать реконструкцию очистных сооружений п предпочитают перепрофилировать тти предприятия, заменив еульфашую целлюлозу в композиции газетной бумаги пли карюпа ieci-лайпср с белым верхним слоем из облагороженной макула!урной массы.

Высокоразвитым рынок макулатуры США харакюриз\с1ся также интенсивным предложением облагороженного макулатурного волокна | 14|. Несмотря на ирогпозпр\емып дефицит макишурпого сырья. бумажные компании продолжают слротельемю п ввод новых мощностей, особенно установок для производства товарной облаюрожениой макулатурной массы и систем переработки бывшей в употреблении I офротары. Однако следует указать, что спрос па печатные и нпечпе виды бумаги с содержанием макулатуры за последние годы возрасыл незпачшелыю. При заметных дос жжениях в технологии производства высококачественной печатной бумаги из облагороженной макулатуры рынок этой продукции пока небольшой. Объясняется по возможностью покупать печатную бумагу из волокнистого первичного сырья по более Iinîkiim цепам, чем бумага из товарной облагороженной мак\ла!\рной массы. В сектре юварпой облагороженной макулатурной массы в 1ечеппе 1996 i. было введено в экспликацию четыре новых завода, в 1997 г. - еще один, в ¡998 i. - не менее семи. Общая мощность заводов по производству товарной макулатурной массы, введенных в эксплуатацию в 1995 г. составила 423 тыс. т. в 1996 i. - 71 1 тыс. г. в 1997 г. - 95 тыс. I. Суммарные мощности по oojiai оражпвапию макулатуры в составе целлюлозно-бумажных комбинатов (ЦБК) в 1995 - 1997 i г. возросли па 330 тыс. т. а после 1997 г. должны \ ве.шчщ ься па 760 шс. т. достигнув отметки 3.2 млн т/год.

11о данным Американской ассоциации леса и б\ \iai и. основным по1реб|иелем ппече-печажой маку.'кпуры являкнея фабрики еаитарно-гигиепнчеекпх видов б\магп. которые в 1995 г. использовали 3.2 млн т макулатурного волокна. ")ют же источник прогнозировал увеличение объема потребления макула1уры в производстве саишарпо-бытовых видов б\маги в 1996 г. до 3.8 млн т с иерспекжвой дальнейшего роста.

Направления использования макулатуры в Европе наглядно демонстрирует рис. 1.5. На нем видно, что использование макулатуры при производстве бумаги в странах CEPI (Европейский Союз. 14 стран, плюс Норвегия и Швейцария) значительно меняеюя от ее сорта. В 1996 г. потребление макула!уры в этих cipanax было следующим: 40 % -сорта ОСС (не подвергаемые обесцвечиванию); 27 % - обесцвечиваемые сорта: 23 % -смешанные сорта: 10% - другие сорта, включая высококачественные.

75

50

25

25

50 75 100

ОБЪЕМ ПРОИЗВОДС I ВД, %

Рис. 1.5. Ушлизация макула[уры по copiavi и ci ранах СКР1 в 1996 i.: 1 - упаковочные вилы бумаш и карюпа: 2 - печатая бучкиа. 3 - canniapno-i ni иепичсская бума! а: 4 - дру! не виды б\ Niai и. □ - copia подвергающиеся обесцвечиванию; СЗ — 1емпые copia: CD - смешанные copia: CD - другие copia

Уже в 1999 1. в цедлюлозпо-б\ мажноП промышленное!и (ЦЫ1) >in\ cipan было использовано 38.5 млн i макулаiуры. чю cociaBiuio 45.1 % общею обьема произволе!ва бумаш и кар гона Наиболее высока доля макула rypnoi о волокна в произволе 1ве упаковочных видов бумаги и картона - до 70 %. далее следуе! использование макулаиры в композиции кистой и саип¡арно-бьповоп бумаш - по 60 %. Доля макула1уры в пне-че-иеча1 пых видах бума! и незначительна. Средний уровень сбора макула1\ры в Западной Г.вроис в 1999 г. составил 51.4 %. в 2005 г. - 56.0 %.

В îaô.i. 1.6 приведены данные о росiс доли маку Jiaiурною волокна в мировом производстве бумаш и карюпа. а в июл 1 7 данные изменения сосмава макуошурною сырья (на примере 1 ермапип) [331.

1аблпца 1 .СкСтру кту ра мировою произволе! ва бумаги и карюпа

I [оказа! ель 1996 i. 2005

Мировое производство бумаги и карюпа.

МЛН 1/1 од 282 370

В юм числе. %" макула1 у ра 34 45 целлюлоза 44 27 механическая масса 1 I 1 1 наполниiели 8 13 химические добавки л 4

Из данных табл. 1.6 видно, что прирост производства бумаги и картона обеспечивался за счет макулатурного сырья. В это же время изменялся состав макулатур!,! для пнече-печатных видов бумаг (табл. 1.7).

1. Мировая ЦБП в 1999 г. с прогнозом на 2000 г. Текст. // European Papermaker. -1999.-№8.-С. 14-17.

2. Прогноз развития мощностей мировой ЦБП Текст. // Pulp & Paper. 1999. -№ 10.-С. 21.

3. Мак Патт. Дж., Реннель, Я. Перспективы обеспечения бумажного производства волокнистым сырьем Текст. / Дж. Мак Патт и Я. Реннель (Яакко Пеурю) // Pulp & Paper International. 1997. -№ 2. - С. 48-51.

4. Урасва. О.С. Тенденции развития рынка макулатуры московского региона Текст. / О.С. Урасва // Развитие ресурсосберегающих технологий бумаги и картона из вторичного волокнистого сырья: науч. тр. 4-й Междунар. науч.-техн. конф. Караваево, 2003. - С. 22-27.

5. Яблочкин, Н.И. Макулатура в технологии картона Текст. / Н.И. Яблочкин, В.И. Комаров. И.Н. Ковернинский. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2004. - 252 с.

6. Мировые тенденции в развитии техники и технологии переработки макулатуры Текст. / Д.А. Дулькии, И.Н. Ковернинский, В.И. Комаров, В.А. Спиридонов. -Архангельск: Изд-во АГТУ, 2002. 109 с.

7. Формирование свойств тест-лайнера в процессе производства Текст. / В.И. Комаров. Н.И, Яблочкин, Д.А. Дулькин, И.Н. Ковернинский. Архангельск: Изд-во АГТУ. 2005.-162 с.

8. Ковалева, О.П. Переработка вторичного волокнистого сырья макулатуры: проблемы настоящего и будущего Текст. / О.П. Ковалева // Технология переработки макула-iypw: науч. тр. 6-й Междунар. науч.-техн. конф. - Караваево-Правда, 2005. - С. 22-24.

9. Медоуз, Д. Перспективы развития технологии производства волокнистых полуфабрикатов в 21 веке Текст. / Д. Медоуз // ТАППИ. 1998. - № 12. - С. 51-54.

10. Псин. М. Современное состояние и перспективы использования макулатуры в мировом масштабе Текст. / М. Пейн // Pulp & Paper International. 1997. - № 8. - С. 34-37.

11. Фннчхэм. К. Современная ситуация по использованию макулатуры в США Текст. / К. Фипчхэм // Pulp & Paper. 1997. -№ 4. - С. 67-71

12. Hovard. R.C. The effect of recycling on paper quality Text. / R.C. Hovard // Journal of Pulp & Paper. 1990. - Vol. 16, N 5. - P. 143-149.

13. Scallan, A. Elasticity of fiber wall; effects of pulping and recycling Text. /

14. A. Scallan. A.C. Tigerstrom // CPPA 1st Research Forum on Recycling. CPPA. Montreal, 1991.-P. 149.

15. Роберте. Дж. Расширение области применения макулатуры в производстве бумаги па европейских предприятиях Текст. / Дж. Роберте // Pulp & Paper European. -2000.-№3.-С. 21-23.

16. Дулькип. Д.А. Ресурсы и качество макулатуры для производства бумаги и картона Текст. / Д.А. Дулысин, А.Н. Панов, И.Н. Ковернинский, В.А. Спиридонов // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2006. - № 5. - С. 28-37.

17. Тетерин. В. Золото под ногами Текст. / В. Тетерин // Paklcograff. 2004. - № 5.

18. Ураева. О.С. Рынок макулатуры: вчера и сегодня Текст. / О.С. Ураева,

19. B.А. Волков // Технология переработки макулатуры: науч. тр. 6-й Междунар. науч.-техн. конф. Караваево-Правда, 2005. - С. 27-29.

20. Тюрин. Е.Т. Переработка вторичного волокна из макулатуры в товарную бумагу и картон Электронный ресурс. / Е.Т. Тюрин, В.А. Волоков. Режим доступа: wvvw.recyclers.ru. - 2004.

21. Налл, Д. Сравнение экономической привлекательности строительствапредприятий, работающих на макулатуре и волокнистом природном сырье Текст. /

22. Д. I Галл // Pulp & Paper. 1996. - № 7. - P. 115-119.324

23. ГОСТ 10700-1997. Макулатура бумажная и картонная. Технические условия Текст. Взамен ГОСТ 10700-1989; введен 2001-01-01.

24. Яблочкин, И.И. Повышение качества тест-лайнера: дисс. . канд. техн. наук Текст. / H.H. Яблочкин. Архангельск, 2005. - 176 с.

25. Тюрин. Е.Т. Экологические и экономические аспекты расширения и использования вторичного волокна в производстве целлюлозно-бумажной продукции Текст. / Е.Т. Тюрин // 8-ая Междунар. науч.-техн. конф. PAP-FOR-2004, 22-23.10. -АО «ВНИИБ». 2004. С. 47^9.

26. Рынок гофрокартона в РФ Текст.: отчет маркетингового исследования/ Исследовательская компания «Аберкейд». М., 2004. - С. 18-20.

27. Белоглазов, В.И. Анизотропия деформативности и прочности тарного картона и методы ее оценки Текст. / В.И. Белоглазов, A.B. Гурьев, В.И. Комаров. Архангельск: Изд-во АГТУ. 2005. - 252 с.

28. Овчаренко, М. Упаковочный картон на любой вкус Текст. / М. Овчаренко // Publish.-2001.-№5.

29. Краткий анализ российского рынка картона. Отчет компании «Парадигма» Электронный ресурс. Режим доступа: www.upakovano.ru/.

30. Чуйко. В.А. Нужен конструктивный диалог Текст. / В.А. Чуйко // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2005. - № 6. - С. 10-14.

31. Дулькин. Д.А. Макулатурная масса для производства писче-печатных видов бумаги, дпсс. .канд. техн. наук Текст. / Д.А. Дулькин. Архангельск, 2002. - 149 с.

32. Данные ФАО ООН Текст. // European Papermaker. 1996. -№ 1. - С. 24.

33. Gotlsching, L. Analysis of Waste Paper Recycling and Disposal Option in Germany Text. / L. Gottsching [et al.] // Towards a Sustainable Paper Cycle. II ED. London, 1996. -185 p.

34. Научные основы переработки макулатуры Текст. / Д.А. Дулькин, JI.A. Южа-нинова, В.Г. Миронова, В.А. Спиридонов // Технология переработки макулатуры: науч. тр. 6-й Междунар. науч.-техн. конф. Караваево-Правда, 2005. - С. 87-99.

35. Гфремов. П.Ф. Тара и ее производство Текст.: учеб. пособие / Н.Ф. Ефремов. 2-е изд. доп. - М.: МГУП, 2001. - 312 с.

36. Комаров, В.И. Механика деформирования целлюлозных тароупаковочных материалов Текст. / В.И. Комаров, А.В. Гурьев, В.П. Елькин. Архангельск: Изд-во АГТУ. 2002. - 200 с.

37. Общероссийский классификатор продукции Текст.: ОК 005-93. М.: Изд-во стандартов. 1994. - 98 с.

38. Козырев, А.А. Коробочный картон, его производство и применение Текст. / А.А. Козырев. СПб.: Изд-во СПб ГТУ, 1998. - 78 с.

39. Все о бумаге Текст. М.: Изд-во «Дубль В», 1999. - 201 с.

40. Чпкирисов. П. Давайте определяться в терминах: картон Текст. / Н. Чикири-сов // Бумага и жизнь. 2001. - № 3. - С. 40-43.

41. Козлов М. Упаковочные картоны. Правильно ли мы их выбираем? Электронный ресурс. / М. Козлов. Режим доступа: http // www. kursiv. ru/paket /archive/ 06/ kartol.html).

42. Фляте, Д.М. Свойства бумаги Текст. / Д.М. Фляте. М.: Лесн. пром-сть, 1986. -680 с.

43. Фляте. Д.М. Структура бумаги Текст. / Д.М. Фляте, Г.Э. Финкельштейн. М.: ЦНИИТЭИлеспром. 1969. - 57 с.

44. Фролов. М.В. Структурная механика бумаги Текст. / М.В. Фролов. М.: Лесн. пром-сть. 1982.-272 с.

45. Papermaking Science and Technology. Book 7. Recycled Fiber and Deinking Text. / Book editor: L. Gottsching, H. Pakarinen. Jyvaskyla, Finland, 2000. - 649 p.

46. Иванов С.П. Технология бумаги Текст. / С.Н. Иванов. М:. Лесн. пром-сть, 1970.-696 с.

47. Strachan. J. Paper Maker Text. / J. Strachan. 1934. -N I. - P. 325-33.

48. Harrison. E. Text.// Ind. and Enigng. Chem. 1934. - Vol. 26. - N 4. - P. 234-242.

49. Хардскер, Брезински. Свойства отдельных волокон в товарной целлюлозе Текст.: сб. рефератов докл. междунар. конф. по физике бумаги / Хардекер, Брезински; пер. ЦНИИ Б. М., 1974. - С. 69-72.

50. Комаров, В.И. Деформативность целлюлозно-бумажных материалов при изгибе Текст. / В.И. Комаров // Лесн. журн. 1994. - № 1. - С. 96-103. - (Изв. высш. учеб. заведении).

51. Комаров, В.И. Деформация и разрушение волокнистых целлюлозно-бумажных материалов | Текст. / В.И. Комаров. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2002. - 440 с.

52. Фляте, Д.М. Бумагообразующие свойства волокнистых материалов Текст. / Д.М. Фляте. М.: Лесн. пром-сть, 1990. - 136 с.

53. Ковернинский, И.Н. Упрочнение целлюлозно-бумажных материалов поверхностной обработкой модифицированными карбамидпыми олигомерами: дис. . докт. техн. наук Текст. / И.Н. Ковернинский. М., 1992. - 382 с.

54. Роговин, З.А. Химия целлюлозы Текст. / З.А. Роговин. М.: Химия, 172.520 с.

55. Целлюлоза и ее производные Текст. / под. ред. Н. Бейклза, Л. Сегала; пер. с англ. М.: Мир, 1974. - Ч. I. - 499 с.

56. Лабораторный практикум по технологии бумаги и картона Текст.: учеб. пособие /В.К. Дубовый [и др.]. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та. 2006. - 230 с.

57. Непепин. Ю.Н. Технология целлюлозы. Т.2. Производство сульфатной целлюлозы Тексi . / Ю.Н. Непепин. М.: Лесн. пром-сть, 1990. - 600 с.

58. Атлас древесины и волокон для бумаги / Е.С. Чавчадзе и др. М.: Ключ, 1992.-336 с.

59. Исследование древесины Енисейского комбината Текст. / Ю.Н. Непенин [и др.]//Бум. пром-сть. 1975.-№ 10.-С. 9-11.

60. Пузырев, С.С. Особенности межволоконного связеобразования полуфабрикатов сверхвысокою выхода / С.С. Пузырев, Г.И. Чижов // Физико-химические характеристики целлюлозно-водных систем. Рига: Зинатне, 1988. - С. 69-72.

61. Фляте. Д.М. Влияние дзета-потенциала на процессы производства бумаги Текст. / Д.М. Фляте // Бум. пром-сть. 1988. - № 3. - С. 11.

62. Комаров. В.И. Влияние размола на корреляцию фундаментальных свойств (по Кларку) перазмолоюй сульфатной небеленой целлюлозы с характеристиками деформативности и прочности Текст. / В.И. Комаров, Я.В. Казаков // Сб. науч. тр. -Архангельск: РИО АЛТИ, 1993.

63. Дулькпп, Д.А. Исследование композиции писче-печатных видов бумаги, содержащей макулатуру с разным составом по волокну Текст. / Д.А. Дулькин, И.Н. Ко-вернннекпп // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2000. - № 7-8. - С. 32-34.

64. Дулькин. Д.А. Влияние лигнина на бумагообразующие свойства вторичного волокна из макулатуры Текст. / Д.А. Дулькин, И.Н. Ковернииский // Физикохимия лигнина: материалы междунар. конф. Архангельск, 2005. - С. 200-204.

65. Дулькин, Д.А. Перспективы производства тароупаковочных материалов Текст. / Д.А. Дулькин // Гофрокартон и картонная тара: настоящее и будущее: науч. тр. Межд. иауч.-пракг. конф. СПб., 2005. - С. 107-114.

66. Фляге. Д.М. Технология бумаги Текст.: учеб. для вузов / Д.М. Фляте. М.: Леси, пром-сп,. [98S. -440 с.

67. Blechschmidt, Y. Morphologische und chemische eigensften von Altpapierstoffen Text. / Y. Blechschmidt // Zellstoff und Papir. 1981. - N 3. - S. 113-118.

68. Garlsson, G. Hornification of Zellulosic fibers during wet pressing Text. / G. Garlsson. T. Lindstrom // Svensk Papperstidning. 1984. - Vol. 87. - N 15. - P. 119-125.

69. Mc-Kee, R.C. Effekt of repulping on sheet properties and fiber characteristics Text. / R. C. Mc-Kce // Paper Trade Journal. 1971. - Vol. 155, N 24. - P. 34-40.

70. Pakarinen, H. Papermaking science and technology. Book 7. Recycled fiber an deinking Text. / H. Pakarinen, L. Gottsching. Finland: Jyvaskila, 2000. - 649 p.

71. Under, E. Zur morphologischen Bewertung von Altpapierstoffen mit der Siebanalyse Text. / E. Under. F. Freund // Zellstoff und Papier. 1976. - N 3. - S. 76-82.

72. Вапчаков, М.В. Теория и конструкция оборудования для подготовки макулатурной массы Текст.: учеб. пособие / М.В. Ванчаков, A.B. Кишко. СПб.: Изд-во СПбГТУРП. 2003,- 103 с.

73. Моисеев, Б.Н. Сбор и переработка макулатуры Текст. / Б.Н. Моисеев, Б.З. Смоляипцкий. М.: Лесн. пром-сть, 1971. - 184 с.

74. Смоляницкий, Б.З. Переработка макулатуры Текст. / Б.З. Смоляницкий. -М.: Лесн. пром-сть. 1980. 176 с.

75. Рейзиньш. Р.Э. Структурообразование в суспензиях целлюлозных волокон Текст. / Р.Э. Рейзиньш. Рига: Зинатне, 1987. - 208 с.

76. Anderson. О. Flocculation at sedimentation Text. / О. Anderson // Svensk Papper-stidn. 1957. - Bd. 60. N 9. - S. 341-344.

77. Михайлов. H.B. О структурно-механических дисперсных и высокомолекулярных системах Текст. / Н.В. Михайлов, П.А. Ребиндер // Коллоид, журн. 1955. - Т. 17, №2.-С. 107-109.

78. Ребиндер. П.А. Современные проблемы коллоидной химии Текст. / П.А. Ребиндер // Коллопд. журн. 1958. - Т. 20, № 5. - С. 527-538.

79. Ребиндер. П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур Текст. / П.А. Ребиндер. М.: Наука, 1966. - 158 с.

80. Рейзиньгн. Р.Э. Температурная зависимость десорбции воды из древесной целлюлозы выше 100 °С IТекст. / Р.Э. Рейзиньш, И.Я. Бремзе // Тез. докл. 1-й Всесоюз. конф. по химии п физике целлюлозы. Рига, 1975. - С, 164.

81. Nissah. A. Lectures on Fiber Science in Paper Text. / Nissah A. // The Joint Text-buuk Committee of the Paper Industry. Copyright, 1977. - 149 p.

82. Фролов. M.B. О природе межволоконных связей в бумаге Текст. / М.В. Фролов // Бум. пром-сть. 1980. № 3. - С. 15-17.

83. Фролов. М.В. Роль электростатических сил в механизме прочности бумаги Текст. / М.В. Фролов // Бум. пром-сть, 1979. № 4. - С. 3-6; № 5. - С. 5-7; № 8. - С. 17-18.

84. Фролов. М.В. О механизме аномального упрочнения при увлажнении бумаги Текст) / [VLB. Фролов. В.И. Волович //Сб. тр. ЦНИИБ, 1980. С. 57-64.

85. Химия древесины Текст. / Пер. с англ. под ред. Б.Л. Браунинга. М.: Лесн. пром-сть. 1967.-415 с.

86. Anderson. О. Flocculation on streaming fiber suspensions Text. / O. Anderson, J. Brunsvik // Svensk pappcrstidn. 1961. - Bd. 64. - N 13. - S. 493^199.

87. Рейзиньш. Р.Э. Люминесценция контактного слоя воды на границе с целлюлозой Текст. / Р.Э. Рейзиньш, С.А. Чернявская // Химия древесины. 1977. -№2.-С. II1-1 12.

88. Духпп. С.С. Электропроводность и электрокинетические свойства дисперсных систем Текст. / С.С. Духин. Киев, 1975. - 246 с.

89. Юрьев. В.И. Электрокипетичеекие свойства целлюлозных материалов Текст. / В.И. Юрьев. С.С. Позин // Материалы Ин-та бумаги (ЦНИИБ). Вып. 38, 1960. -С. 58-83.

90. Заплатнна. В.М. Изменение электрокинетических свойств целлюлозы в процессе размола Текст. / В.М. Заплатнна, В.И. Юрьев // Химия и технология целлюлозы и бумаги. 1973. - Вып. 1. - С. 230-244.

91. Трухтенкова, A.JI. Изучение влияния степени упорядоченности целлюлозы на электрокппегпческпе свойства Текст. / A.JL Трухтенкова, В.И. Юрьев // Сб. тр. ВНИИ Б. 1976. - Вып. 69. - С. 98-102.

92. Фляте, Д.М. Изучение взаимодействия воды с целлюлозой методом ядерной магнитной релаксации Текст. / Д.М. Фляте, Ю.Б. Грунин // Бум. пром-сть. 1973. - № 10.-С. 1-3.

93. Фляче. Д.М. Исследование влияния замораживания на состояние связанной водьг в волокнах целлюлозы Текст. / Д.М. Фляте, Ю.Б. Грунин // ЖПХ. 1974. - Т. 47, № 12.-С. 2739-2741.

94. Фляте. Д-М. Исследование состояния системы «целлюлоза-вода» методом ЯМР релаксации Текст. / Д.М. Фляте, Ю.Б. Грунин // Кристаллизация полисахаридов и взаимодействие с водой: тез. докл. всесогоз. сем. Рига: Зинатне, 1979. - С. 44-46.

95. Взаимодействие микрокристаллической целлюлозы с водой / Н.Е. Котельни-кова. Г.А. Петропавловский, В.А. Шевелева, JI.A. Волкова// Cell. Chem.Technol. 1976. -Vol. К). N4.-P. 391-399.

96. Волков. JI.E. Потеря напора на трение в массопроводах Текст. / JT.E. Волков //Бум. пром-егь. 1954.-№ 10.-С. 17-19.

97. Формование межволоконных связей и их влияние на прочность структуры целлюлозных суспензий / К.А. Вейнов и др. // Сб. тр. ЦНИИБ. М., 1973. - Вып. 8. -С.240-244.

98. Терентьев, O.A. Гидродинамика волокнистых суспензий в целлюлозно-бумажном производстве Текст. / O.A. Терентьев. М.: Лесн. пром-сть, 1980. - 248 с.

99. Аким. ЭЛ. Синтетические полимеры в бумажной промышленности Текст. / ЭЛ. Аким. М.: Лесн. пром-сть, 1986. - 248 с.

100. Папков, С.П. Взаимодействие целлюлозы и целлюлозных материалов с водой Текст. / С.П. Папков. Э.З. Файнберг. М.: Химия, 1976. - 232 с.1. ЛЛ 11. J J I

101. I. Robertson. A.A. The hydrodynamic behaviors of papermaking fibers Text. /

102. A.A. Robertson. S.G. Mason // Pulp Paper Mag. Can. 1954. - Vol. 55, N 3. - P. 263-269.

103. Клспкова. Н.И. Структура и реакционная способность целлюлозы Текст. / Н.И. Клеи кона. Л.: Наука. 1976. - 367 с.

104. Электронная структура целлюлозы и глюкозы Текст. / Н.П. Борисова,

105. C.Н. Ионнна. С.Г. Семенов, Н.В. Ходырева // 1-я Всесоюз. конф. по химии и физике целлюлозы. Рига. 1975. - Т. 2. - С. 40^17.

106. Goring. D.A. The effect of cellulose on the structure of water. View 1. Text. /

107. D.A. Goring // Fiber water interaction in paper-making: Trans. Sump. BRBMA. - Oxford, 1977. - Ed. by Fund. Res. Com. London, 1978. - Vol. 1. - P. 43-62.

108. Милиховски. M.O механизме взаимодействий в в бумагообразующих гидрофильных системах Текст. / М. Милиховски // Химия древесины. 1990. - № 1. -С. 69-77.

109. Пчелин. В.А. Гидрофобное взаимодействие в дисперсных системах Текст. /

110. B.А. Пчелин. М.: Знание, 1976. - 64 с.

111. Каршн. В.А. О температуре стеклования целлюлозы Текст. / В.А. Каргин, П.В. Козлов. Ваи-Най-Чан // ДАН СССР. 1960. - Т. 130, № 2. - С. 356-361.

112. Якобсон. М.К. Температурные переходы целлюлозы Текст. / М.К. Якобсон, П.П. Эрпиып // Химия древесины. 1981. -№ 3. - С. 3-20.

113. Горпиг. Д.А. Полимерные свойства лигнина и его производных Текст. / Д.А. Горпиг // Лпгиины / под ред. К.В. Сарканена и К.Х. Людвига. М.: Лесн. пром-сть, 1975.-629 с.

114. Мнркамилов. Ш.М. Исследование упруго-релаксационных свойств бумаги и целлюлозных композиционных материалов Текст.: автореф. дне. . канд. техи. наук / Ш.М. Мнркамилов: ЛТИ ЦБП. Л., 1977. - 20 с.

115. Фляте, Д.М. Определение внешней удельной поверхности волокна прн помощи ЯМР более точный метод контроля его качества Текст. / Д.М. Фляте // Бум. пром-егь,- 1986,-№7.-С. 21-22.

116. Материалы семинара по новым продуктам корпорации «Hercules» Текст. -К, 2000.

117. Altpapicr. Faserstoff fur Papier erzeugung. BIcchschmidt Opherden Text. / Altpapier. - VIE В Fachbuchverlag. Leipzig, 1979. - S. 183-184, 224-225. ,

118. Brecht. W. Grundsätzliche Studien über die Spaltfestigkeit von Kartons Text. / W. Brecht. H.-.l. Knittweis // Zellstoff und Papier. 17 (1968) 9. - S. 274-276.

119. Ploetz. Th. Untersuchungen zur Lagen-festigkeit bei mehrlagigem Karton Text. / Th. Ploeiz. W. Baumeister // Wochenbl. f. Papier-fabr. 96 (1968) 6. - S. 115.

120. Jlarnin. B.B. ЦНИИБ. Загрязнения в бумажной массе из 100 % макулатуры: влияние па степень помола и прочность бумаги и картона Текст. / В.В. Лапин, А.И. Смоляков. Г1.Д. Кудрина // Целлюлоза, бумага и картон. 2001. - № 7-8. - С. 32-34.

121. Комаров. В.И. Механика деформирования целлюлозы Текст.: уч. пособие / В.И. Комаров. A.B. Гурьев, В.П. Елькин. Архангельск, 2002. - 172 с.

122. Weis. U., Paulapuro, И. Text. // Das Papier . 1996. - 50 (6): 328.129. .lang. И.F. Howard, R.C., Seth, R.S. Text. // Tappi J. 1995. - 78 (12): 131.

123. Ковернпнский, H.H. Исследование взаимодействия гофрокартона с влагой окружающего воздуха Текст. / И.Н. Ковернинский, Б.П. Исаев, О.С. Щербакова // Лесн. вестипк / МГУЛ. 1999. - № 1(6). - С. 136-139.

124. Blcchschmidt. J. Die Bestimmung der Spaltfestigkeit von Karton // Zellstoff und Papier. 1973. - 22 (7). - S. 215-217.

125. Blcchschmidt, .1. Probleme der Spaltfestigkeit von Karton an Rundsiebformern bei hoher Geschwindigkeit Text. / J. Blechschmidt, H.-G. Ludwig // Zellstoff und Papier. 1973. -22(10). -S. 304-309.

126. Blcchschmidt. .1. Entwicklung von Spalt-und Zugfestigkeit bei mehrlagigem Karton Text} / .1. Blechschmidt, H.-G. Ludwig // Zellstoff und Papier. 1975. - 24 (7). -S. 202-206.

127. Brecht. W. Grundsätzliche Studien über die Spaltfestigkeit von Kartons Text. / W. Brecht. I-I.-J. Knittweis // Zellstoff und Papier. 1968. - 17 (9). - S. 274-276.

128. Ploetz. Th. Untersuchungen zur Lagen-festigkeit bei mehrlagigem Karton Text. / Th. Ploeiz. W. Baumeister // Wochenbl. f. Papier-fabr. 1968. - 96 (6). - S. 115.

129. Сухов. Д.А. Анализ взаимосвязи строения и свойств целлюлозных волокон по их кочебаюльпым спектрам Текст.: автореф. дис. докт. хим. наук / Д.А. Сухов; СПб ГТУР11. CI 16. 2002. - 35 с.

130. Использование ИК-Фурье спектроскопии для изучения влияния процессов размола на cipyiaypy целлюлозных волокон Текст. / O.IO. Деркачева [и др.] // 8-ая Между пар. науч.-icxn. конф. «Пап-Фор» 2004, 22-23 ноября: информ сообщения. - С. 60-63.

131. Ппсареико, А.П. Курс коллоидной химии / А.П. Писаренко, К.А. Поспелова, А. Г. Яковлев. М.: Высш. шк., 1961. - 158 с.

132. I ame. J. and Stcnius. P. Text. // Papery ja Puu. 1997. - 79 (4): 257.143. lien. P.3. Планирование эксперимента в Stalgraphics Текст. / Р.З. Пен. -Красноярск: СпбГТУ Кларегианум, 2003. - 246 с.

133. Богданович. Н.И. Расчеты в планировании эксперимента Текст.: учеб. пособие / Н.И. Hoi дановпч. Л.: РИО ЛТА, 1978. - 80 с.

134. Калинина. Э.В. Оптимизация качества. Сложные продукты и процессы / Э.В. Калинина |п др.|. М.: Химия. 1989.-256 с.

135. Крыла тов. Ю.А. Проклейка бумаги Текст. / Ю.А. Крылатов, И.П. Ковернин-ский. М.: Леси, пром-сть. 1987. - 288 с.

136. Siewert. W.U. The Bi Pulper a New Hidh Consistency Pulping Concept Text. / W.H. Sicw ert. J. Krebs // Paper. - 1984. - N 2. - P. 49-55.

137. Макота Хнраока. Прогресс в области технологии и оборудования для переработки макужпуры / Текст. // Камила гикеси. 1988. - №42/6. - С. 523-539.

138. Turallski, Т. Rozczynianic celulozy i makulatury niesortowancj w zakresie stczcn do 16 % Text. / T. Turallski // Przeglad papierniczy. 1985. - N 9. - C. 285-287.

139. Halonen, L. Improved screening concepts Text. / L. Haloncn, R. Ljokkoi, K.Peltonen // Pulping Conference. TAPPI: proceedings. 1989. - P. 61-66.

140. Сбор, очистка и ушлизация макулатуры Текст.: материалы симпозиума фирмы «Белойт Волмслей». К., 1979. - 43 с.

141. Терентьев, О.А. Расчет структуры скоростей в ванне гидроразбивателя Текст. / О.А. Терентьев, O.K. Федоров, А.А. Гаузе // Машины и оборудование ЦБП: межвуз. сб. 1974. - Вып. 1.

142. Корда, И. Размол бумажной массы Текст. / И. Корда, 3. Лпбпар, П. Прокоп. -М.: Лесн. пром-сть, 1967. -330 с.

143. Поверхностно-активные вещества Текст.: справ. / Под ред. А.А. Абрамзона, Г.М. Гаевого. Л., 1979. - 376 с.

144. Абрамзоп, А.А. Поверхностно-активные вещества Текст. / А.А. Абрамзон. —1. Л, 1981.-304 с.

145. Писаренко, А.П. Курс коллоидной химии Текст. / А.П. Писаренко, К.А. Поспелова, А.Г. Яковлев. М.: Высш. шк., 1961. - 158 с.

146. Смачиватель пассиватор СЛ-98. Технические условия Tckci.: ТУ 2483-002-58053283-2003.

147. Дулькин, Д.А. Особенности разволокненпя макулатуры и размол волокна с интенсификацией новым смачивателем Текст. / Д.А. Дулькин // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2006.

148. Ламбергер, Л. Современные системы подготовки макулатуры Текст. / Л. Ламбергер // Материалы фирмы «ФОЙТ». М., 1978. - 40 с.

149. Совершенствование оборудования массоподготовки (обзор патентов на изобретение) Текст. / Н.И. Яблочкии, Д.А. Дулькин, В.И. Комаров, И.И. Ковернинский // Целлюлоза. Бумага. Картой. 2005. - № 2. - С. 78-79.

150. Пат. 2233928 РФ, 7D 21D 5/00. Турбосепаратор Текст. / В.Б. Зайцев, Н.И. Яблочкпп, М.Д. Овчинников, Д.А. Дулькин. Опубл. 10.08.04, Бюл. № 22. - 9 с.

151. Пат. 2232217 РФ, 7D 21D 5/00. Турбосепаратор (Варианты) Текст. / Зайцев В.Б., Яблочкии Н.И. Овчинников М.Д., Ковернинский И.II. Дулькин Д.А. -Опубл. 10.07.04, Бюл. № 19. II с.

152. Пат. 2232218 РФ, 7D 21D 5/00. Турбосепаратор Teuci. / Зайцев В.Б., Яблочкин Н.И., Овчинников М.Д., Ковсрпинскнп И.П., Дулькпн Д.А. Опубл. 10.07.04, Бюл. № 19. - 11 с.

153. Пат. РФ, 2232219. 7D 21D 5/00. Турбосепаратор Текст. / Зайцев В.Б., Яблоч-кин Н.И., Овчинников М.Д., Коверппнскнй И.Н., Дулькип Д.А. Опубл. 10.07.04, Бюл. № 19.-11 с.

154. Пат. 2210651, 7 D 21 D 1/32, G 01 N 33/34. Устройство для определения качества волокнистых материалов Текст. / Зайцев В.Б., Овчинников М.Д., Ковернииский И.Н., Яблочкин Н.И., Дулькин Д.А. Опубл. 10.08.04, Бюл. № 22. - 7 с.

155. Bliss, Т. Pulp fractionation can benefit multilaer papcrboard operations Text. / T. Bliss // Pulp and Paper. 1987. -N 61/2. - P. 104-107.

156. Musselman, W. Konzept und Funktion einer altpapier Faserfraklionierungsanlage und Erfahrungen im praktischem Betrieb Text. / W. Musselman, , W. Menges // Wochenblatt fur Papier fabrication. 1982. - N 11/12. - S. 368-379.

157. Макаренко, A.A. Улучшение бума1 ообразующих свойств вторичного волокна Текст. / A.A. Макаренко, A.B. Яхно // Целлюлоза, бумага и картон. 1988. - № 3-4. -С. 29-31.

158. Seifert, P. Fiber fractionation methods and applications Text. / P. Seifert, К. Long // Tappi. - 1974. - N 57. - P. 69-72.

159. Stockmann, V.E. Performance of stratified sheels Text. / V.E. Stockmann // Tappi. 1974,-N 57/10. - P.108-111.

160. Meersman, T. Paper presented at 1976 Tappi Secondary Fiber Conference Text. / T. Meersman. Los Angeles., Calif., 1976.

161. Yan, T. Paper presented at the symposium «Fundamental Concepts of Refining» at the Institute of Paper Chemistry Text. / T. Yan, D. Sinkey. Applcton, Wis., 1980.

162. Bliss T. A study of fiber fractionation using centrifugal cleaners Text. / T. Bliss // Masters Thesis. Miami Univ., 1983.

163. Wood, R, Karnis, A. Text.// Paperi Jan Puu. 1977. - N 59/10. - P. 660-662, 665-668,671-674.

164. Wood, R. Distribution of fibre specific surface of papermaking pulps Text. / R. Wood, A. Karnis // Pulp and Paper (Canada). 1979. - N 4. - P. 73-79.

165. Pat. 3.085.927 USA / A. Pesch. 16 Apr. 1963.

166. Jones, E., Campbell, R., Nelson, G. Text. // Tappi. 1966. -N 49/9. - P. 410-414.

167. Pat. 3.301.745 31 US. / Coppick S„ Brown R. Jan. 1967.

168. Boettohet, P.C. Paper presented at 1986 Tappi Pulping Conference Text. / P.C. Boettohet. Toronto, 1986.

169. Bliss, T. Through flow cleaners of fer good efficiency with low pressure drop Text. / T. Bliss // Pulp and Paper. - 1985. - N 69/3. - P. 131-135.

170. Mitra, R. Description and operating experience of an optimized and fully automated stock preparation system Text. / R- Mitra // Pulp and Paper (Canada). 1985. -N 87/5.-P. 51-55.

171. Seider, H. Faser fraktionicrung ein neuer wed zur Optimierung der Papierqualitat bei gleichzeitiger Senkung der Rohstoff - und Energickostcn Text. / Ы. Seldcr // Das Papier. - 1984. - N 29/9. - S. 435-440.

172. Мголльпер. Утилизация макулатуры в качестве сырья для производства бумаги на предприятиях Авсфпп Текст. / Мюлльнер // Материалы фирмы «V01TH». — К., 1985. 36 с.

173. Ламбергер, Э. Фракционирование макулатуры средство к управлению качеством и его улучшению Текст. / Э. Ламбергер // Материалы фирмы «VOITH». -М., 1985.- 15 с.

174. Menges, W. Wastepaper fiber fractionation is the key at PWAs Redenfelden mill Text. / W. Menges // Pulp and Paper. 1984. - N 58. - P. 118-122.

175. OOC Processing System // Материалы фирмы «Alfa Laval Ccllcco» (Sweden) Text. -Tumba, 2000. 4 c.

176. ЦНИИБ», ОАО «Караваево», ОАО «Вторресурсы Каравасво». - Правда-Караваево, 2004.- 100 с.

177. Примаков, С.Ф. Технология бумаги и картона Текст. / С.Ф. Примаков, В.А. Барбаш, А.П. Шутько. М.: Экология. - 304 с.

178. Яхно, A.B. Установка для сортирования волокнистых материалов (гидродинамическая сортировка) Текст. / A.B. Яхно // Совсршенствовацис технологии и оборудования по переработке макулатуры: сб. науч. тр. УкрНИИБ. К., 1989. - С. 83-94.

179. А. с. 1116771 СССР, МКИ Д21Д 5/02. Устройство для сортирования твердых частиц суспензии Текст. / Яхно A.B. Опубл. 1.06.84. - 2 с.

180. А. с. 1139174 СССР, МКИ Д21Д 5/02. Устройство для сортирования твердых частиц суспензии Текст. / Яхно A.B. Опубл. 8.10.84. - 2 с.

181. A.c. 1522807 СССР, МКИ Д21Д 5/02. Устройство для сортирования твердых частиц суспензии Текст. / Яхно A.B. Опубл. 15.08.89.

182. Паь 257556 ГДР, Д21Д 5/02. Vorrichtung zum Sortieren der festen Tcilchcn einer Suspension Text. / Jachno A.W. Publ. 22.06.88.

183. Дулькин, Д.А. Влияние степени помола фракций вторичного волокна на прочностные свойства картона Текст. / Д.А. Дулькин, О.И. Блииушова // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2007. - Спец. выпуск. - С. 41-45.

184. Фракционирование вторичного волокна в центробсжпо-гидродинамическом фракциопаторе Текст. / Н.И.Яблочкип, В.И.Комаров, И.Н. Ковериинекий, Д.А. Дулькин // Леон. жури. 2004. - № 6. - С. 62-89. - (Изв. высш. учеб. заведений).

185. Siewert, W.H. Потенциал улучшения качества макулатурной массы Text. / W.H. Siewert // Wochenblatl fur Papierfabrikation. 1996. - N 6. - С. 217-220.

186. Основные направления совершенствования техники и технологии ЦБП России на период до 2010 г.: аналит. обзор Гипробума Текст. СПб., 2001.

187. Waterhouse, J.F. Products of Papermaking Text. / .I.F. Waterhouse, K. Omori // Fundamental Research Symposium, PIRA, Leatherhead. UK, 1993. 1261 p.

188. Koljonen, T. Characterization of refining effects on dcinked pulp Text. / T. Koljonen, A. Ileikkurinen // 6th PTS-Dcinking-Symposium, «Papier-technische Stiftung». Munich, 1994.-43 p.

189. Yan, T. Paper presented at the symposium «Fundamental Concepts of Refining» at the Institute of Paper Chemistry Text. / T. Yan, D. Sinkey. Appleton, Wis., 1980.

190. Достал, Д. Технология и оборудование для переработки макулауры [Текст. / Д. Достал // PAPCEL. 2004. - 103 с.

191. Kricbel, А. Влияние дискового и смесительного днепергагоров па свойства макулатурного волокна Text. / A. Kriebel, R. Sigl. Ravensburg, Germany. Voith Sulzcr Stoffaufbereitung GmbH & Co. KG, P.O. - Box 2120, D-88191.

192. Пашипский, В.Ф. Машины для размола волокнистой массы Текст. / В.Ф. Пашипский. М.: Леси, пром-сть, 1972. - 56 е.

193. Ковернинекпй, И.Н. Исследование процесса рггшола сульфитной беленой целлюлозы, используемой в производстве писчс-псчагпых видов бумаги Текст. / И.Н. Ковернииский, Д.А. Дулькин // Лесп. вестник. 2000. -'№ 4. - С. 134-136.

194. Робинсон Б. Тенденции в облагораживании макулатуры с точки зрения консультантов Текст. / Б. Робинсон, Ф. Хартвелл // Налп энд Пенпер Иигерпешепел. -1997,-№6. -С. 35-37.

195. Ожегов, С.И. Словарь русского языка Текст. / С.И. Ожегов. М.: Советская энциклопедия, 1964. -900 с.

196. Bennington, C.P.J. The Effect of Mechanical Action on Waste Paper Defibering and Ink Removal in Repulping Operations Text. / C.P.J. Bennington, J.D. Smith, O.S. Sui // Pulp Paper Sei. 1998. - Vol. 24, N 24. - P. 341-348.

197. Tyralski, T. The Analysis of Helical-Rotor Parameters for Wastepaper Pulping at High Consistency Text. / T. Tyralski, A. Bicl-Tyralska // Professional papermaking -published by Wochenblatt fur Papicr-fabrikation. 2005. - N 2. - S. 3-10.

198. Зельдер, Г. Использование макулатуры в композиции бумаги для рекламных вкладышей к газетам Текст. / Г. Зельдер // Палп энд Пейпер. 2000. - № 6. - С. 65-70.

199. Гласе, Э. Современные проблемы систем облагораживания макулатуры и пути их решения Текст. / Э. Гласе // Палп энд Пейпер. 2000. - № 12. - С. 43-46.

200. Фингем, К. Современные проблемы технологии облагораживания макулатурной массы Текст. / К. Фингем // Палп энд Пейпер. 1996. - № 6. - С. 49-54.

201. Лунабба, П. Влияние старения макулатуры па эффективность удаления типографской краски Текст. / П. Лунабба // Докл. 5-й Междуиар. конф. но новым технологиям в ЦБП, Стокгольм, Швеция, 4-7 июня 1996. Т. I. - С. 179-188.

202. Carre, В. Printing process and deinkability Text. / В. Carre, L. Magnin, G. Gal land // TPW: International Paperwork!. 2003. - N 12. - P. 41-45.

203. Кении, Дж. Последние тенденции в облагораживании макулатуры Текст. / Дж. Кепни // Палп эпд Пейпер Интерпешенел. 1999. - № 6. т С. 59, 61.

204. Lassus, A. Deinking chemistry в книге Tony Pinninglon Text. / A. Lassus // The Corrugated Industry. England, Hampshire, 2002. - SP11 8PRr. - 350 p.

205. Paraskevas, S. Ink. removal-Various methods and their effectiveness Text. / S. Paraskevas // Seminar on Contaminant Problems and Strategies in Wastepapcr Recycling. -Atlanta: TAPPI PRESS, 1989. P. 41.

206. Stenius, P. The effect of coating components and fillers in the deinking of paper Text. / P. Stenius, J. Ilcimonen //Oxford Fundamental Research Symposium Proceedings, PIRA, Lealherhead, UK. 1993. - Vol. 3. - P. 1707, 1992.

207. Дулькии, Д.А. Влияние макулатуры на белизну писчей и тетрадной бумаги Текст. / Д.А. Дулькнн// Целлюлоза. Бумага. Картон. -2000. -№ 11-12. С. 31.

208. Дулькин, Д.А. Исследование эффективности удаления частиц термоклея из макулатурной массы Текст. / Д.А. Дулькии, И.Н. Ковериинский // Целлюлоза. Бумага. Картон.-2001.-№ 9-10.-С. 32.

209. Дулькин, Д.А. Исследование днспергируемости частиц термоклея в макулатурной массе методом кавитациопной обработки волокнистой суспензии Текст. / Д.А. Дулькин, И.Н. Ковериинский // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2001. - № 7-8. - С. 40.

210. Облагораживание вторичных волокон флуоресцентными оптическими отбеливателями Текст. / Д.А. Дулькин [и др.] // Целлюлоза. Бумага. Картой. 2004. -№ 10.-С. 50-53.

211. Комбинированное облагораживание вторичных волокон из макулатуры Текст. / Д.А. Дулькин, H.H. Павлов, И.Н. Коверпинский, JT.A. Южапипова// Целлюлоза. Бумага. Картон. 2005. - № 10. - С. 60-63.

212. Исследование процесса отбелки макулатурной массы дитионитом натрия Текст. / Д.А. Дулькин, Л.А. Южанипова, В.Г. Миронова, О.И. Блипушова // Технология переработки макулатуры: науч. тр. 6-й Междунар. пауч.-гехн. копф. Караваево-Правда, 2005.-С. 72-76.

213. Seiferl, P. Fiber fractionation methods and applications Text. / P. Seifert, К. Long // Tappi. - 1974. - N 57. - P. 69-72.

214. Макаренко, A.A. Улучшение бумагообразующих свойств вторичного волокна Текст. / A.A. Макаренко, A.B. Яхно // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1988. - № 3-4. -С. 29-31.

215. Легоцкий, С.С., Гончаров В.Н. Размалывающее оборудование и подготовка бумажной массы Текст. / С.С. Легоцкий, В.Н. Гончаров. М.: Мир, 1975. - 224 с.

216. Пирсол, И. Кавитация Текст. / И. Пирсол. М.: Мир, 1975. - 96 с.

217. Лосев, C.B. Пульсационные мельницы и гидродинамические кавитациопные аппараты для обработки массы Текст. / C.B. Лосев, Э.И. Колобов // Бум. пром-сть. -1989. -№ 8.-С. 26.

218. Berger, J. Возможность удаления клейких включений па установке для обесцвечивания макулатуры Text. / J. Berger // Wochenblatt fur Papirfabrikation. 1985. -N21.-S. 810-818.

219. Recovered Paper Statistical Highlights Text., American Paper Instityte, Inc., Washington DC, 1991.

220. Jeffries, T., Klungness, J.H., Sykes, M.S., Rutledge-Cropsey, K. // Tappi Journal. -1994.-Vol. 77, No. 4.-P. 173.

221. Rutledge-Cropsey, K. Proceedings Text. / K. Rutledge-Cropsey, T. Jeffries, J.H. Klungness, M.S. Sykes // Tappi Recycling Symposium. 1994. - P. 103.

222. Franke, N.E. Эизпматическое облагораживание макулатуры Текст. / N.E. Franke, Il.Ch. Holm, N. Münk // World Pulp & Paper Technology. 1995/96. - C. 93-95.

223. Сторк, Г. Повышение качества макулатурной массы путем ее обработки энзимами Текст. / Г. Сторк // ТАППИ. 1995. - № 2. - С. 79-88.

224. Сэй-Куон Oy, С. Биологические способы облагораживания газетной макулатуры Текст. / С. Сэй-Куон Oy // Уорлд Пелп эпд Пейпср Техполоджи. Корея, НИИ химич. технологии, 1992. - С. 63-66.

225. Павлова, В.В. Перспективы применения ферментов в процессе пероксидной отбелки макулатуры Текст.: тез. докл. внутривуз. пауч. конф. / В.В. Павлова, Э.А. Родионова. М.: Изд-во МГТУ, 2001. - С. .78-79.

226. Невед, X. Оптическое отбеливание бумаги Текст. / X. Невед, Р. Вернер // Хим. переработка древесины. 1967. -№ 35. - С. 12-14.

227. Олер, И. Оптическая отбелка и подбор оттенка бумаги Текст. / И. Олср // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1994. - № 5-6. - С. 26-27.

228. Апушкинский, А.Г. Влияние волокнистого сырья па эффект оптической отбелки Текст. / А.Г. Апушкинский, И.Олср // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1995. -№ 5-6. - С. 32-34.

229. Lachenal, D. Progress in Paper Recycling Text. / D. Lachenal. 1994. - 4(1):37.

230. Hache, M. The influence of bleaching on color in dcinked pulps Text. / M. Hache, Т. Joachimides // TAPPI 1991, Pulping Conference Proceedings. Atlanta, TAPP1 Press. - P. 801.

231. Kronis, J.D. Adding some color to your wastcpaper furnish Text. / J.D. Kronis // TAPPI-1992, Pulping Conference Proceedings. Atlanta, TAPPI Press. - Vol. 1. - P. 223.

232. Pat. DE 3,309,956 CI (German) / H.-U. Suss, H. Kruger. 1983, March 19.

233. Putz, H.-J. Upcycling von Altpapier fur den Einsatz in höherwertigen graphischen Papieren durch chemisch-mechanische Aufbereitung Text. / H.-J. Putz // Ph.D. thesis, Darmstadt University of Technology. Germany, Darmstadt, 1987. - 202 p.

234. Влияние технологических параметров процесса отбелки вторичного волокна на оптические свойства бумаги Текст. / P.A. Евлахова, Г.Ф. Шираиков, В.А. Волков,

235. B.П. Попова, Т.В. Логинова, И.Б. Макшакова //Целлюлоза. Бумага. Картон. 2003. -№9-10.-С. 24-27.

236. Смолин, A.C. Современные тенденции химизации бумаги, картона, гофрота-ры Текст. / A.C. Смолип // Междунар. пауч.-практ. конф. «Новое в химии бумажно-картонного производства и полиграфии», С.-Петербург, 16-18 мая 2006 г.: тез докл.1. C. 6-11.

237. Смолип, A.C. Системы фиксации и их роль в производстве бумаги Текст. / A.C. Смолин, П.М. Кейзер // Вспомогательные химические вещества в производстве бумаги и картона. СПб., 2003. - С. 5-8.

238. Осипов, П.В. Повышение продуктивности машин оптимизацией процесса проклейки в массе клеями ria основе АКД Текст. / П.В. Осипов // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2002. - № 9-10. - С. 22-26.

239. Осипов, Г1.В. Вспомогательные химические продукты для канифольной проклейки в псевдо-нейтральной и нейтральной среде Текст. / П.В. Осипов // ЦБК. 2004. -№ 9. - С. 66-70.

240. Ковернииский, И.П. Комплексная химическая переработка древесины Текст.: учеб. для вузов / И.П. Коверпинский |и др.]; под ред. И.П. Ковсрпппского. -Архангельск: Изд-во АГТУ, 2002. 347 с.

241. Лапин, В.В. Поверхностная проклейка флютинга и тест-лайнера из 100 % макулатуры Текст. / В.В. Лапин, А.И. Смоляков, В.А. Волков, 1Т.Д. Кудрин // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2002,-№ 11-12. - С. 24-27.

242. Мандрс, А.Ю. Исследование влияния различных видов АКД на степень проклейки бумаги для офисной техники Текст. / А.Ю. Мандре, Л.Г. Махотина, Э.Л. Аким // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2003. № 11-12. - С. 20-30.

243. A.c. 711219 СССР, МКИ 2 СП Д213/00. Способ проклейки бумаги в массе / Г.И. Чижов и др.. Опубл. 28.01.80.

244. Осипов, П.В. Структура бумаги и картона: придание прочности в сухом состоянии применением синтетических унрочиптслен Текст. / П.В. Осипов // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2003. - № 9-10. - С. 28-30.

245. Лапин, В.В. Проблема прочностных свойств бумаги для гофрирования и картона для плоских слоев из 70 . 100 % макулатуры: роль размола Текст. / В.В. Лапин, A.M. Смоляков, В.А. Волков, П.Д. Кудрина // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2002. -№9-10.-С. 34-37.

246. Лапин, В.В. Специализированные виды катионного крахмала для бумажного производства Текст. / В.В. Лапин, А.И. Смоляков, В.А. Волков, Н.Д. Кудрина // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2000. - № 11-12. - С. 23-25.

247. Опыт использования катионного крахмала при производстве бумаги для гофрирования и картона для плоских слоев из 100 % макулатуры Текст. / В.А. Стрекалов-ский [и др.] // Целлюлоза. Бумага. Картой. 2002. - № 7-8. - С. 22-26.

248. Лапин, В.В. Загрязнения в бумажной массе из 100% макулатуры: влияние на степень помола и прочность бумаги и картона Текст. / В.В. Лапин, А.И. Смоляков, Н.Д. Кудрина // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2001. - № 7-8. - С. 32-34.

249. Копыльцов, A.A. О выборе катионного крахмала и контроле его качества Текст. : тез. докл./ A.A. Копыльцов // Междупар. пауч.-практ. копф. «Новое в химии бумажно-картонного производства и полиграфии», 16-18 мая 2006 г., С.-Петербург. -С. 54-58.

250. Крылатов, Ю.А. Новое в технологии удержания, обезвоживания, формования бумаги и картона Текст. / Ю.А. Крылатов, Н.И. Афанасьев, АЛО. Крылатов, A.A. Дику нец // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2003. - № 7-8. - С. 26-30.

251. Кулю кип, H.H. Клей для нейтрального производства бумаги и картона Текст. / H.H. Кулюкип, И.Н. Ковернинский, Д.А. Дулькип // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2005. - № 3. - С. 50-52.

252. Вебб, JL Использование химикаюв в мокрой части буммашины Текст. / JI. Вебб // Палп энд Пейпер Иптернешенел. 1997. -№ 1. - С. 48-51.

253. Вебб, Л. Минеральные вещеова в производстве бумаги Текст. / Л. Вебб // Палп энд Пейпер Иптернешенел. 1997. - № 5. - С. 43-45.

254. Мусипский, C.B. Проклейка и наполнение бумаги в широком диапазоне pH при минимальном потреблении воды Тскст|: дне. .канд. техн. паук / C.B. Муснпский. -СПб., 1998.- 156 с.

255. Материалы конф. Пира Иптернешенел «Минералы в бумажной промышленности» Текст. // Юропиан Пейпсрмейкер. 1999. - № 8. - С. 16-18.

256. Аухорн, В. Новый химреагент для бумажного производства Текст. / В. Ау-хорн //Инпейпер Иптернешенел. 2000. - № 1.-С. 10-13.

257. Scott, W.E. Colloid Aspects of Retention and Drainage Text. / Scott W.E. // TAPPI Press, Principles of Wet End Chemistry. 1996. - P. 111-133.

258. Хоффмапп, Й. Принцип действия систем микрочастиц и их применение на практике Текст. / Й. Хоффмапп // Wochenblatt Г. Papicrfabrikation. -1994.- N 20. -S. 785-790.

259. Мюллер, П. Исследования принципа действия двухкомпоиенгпых систем удержания Текст. / II. Мюллер, Э. Грубер, В. Шемп // Wochenblatt f. Papierfabrikation. -1999.- N 7.-S. 460-465.

260. Сычев, A.B. Опыт применения полиоксихлорида алюминия в в производстве картона Текст. / A.B. Сычев, C.B. Гетманцев, Г.А. Цеханчук // Целлюлоза. Бумага. Картон. № 7. - 2004. - С. 56-57.

261. Тарасов, С.М. Новое в технологии бумаги для гофрирования Текст| / С.М. Тарасов // Теория и технология бумажно-картонной продукции из вторичного волокнистого сырья: науч. тр. 5-й Мсждунар. пауч.-техн. копф. Каравасво-Правда, 2004. -С. 15-17.

262. Тарасов, С.М. Использование добавки «Аква-Аурат» при проклейке целлюлозных материалов канифольными клеями Текст. / С.М. Тарасов, И.Н. Ковернипский// Науч. тр. МГУЛ. 2002. - Вып. 315(3). - С. 49-54.

263. Майеда, Д. Изменение композиции волокнистой массы требует внесения изменений в технику проклейки Текст. / Д. Майеда // Fiber & Pulp Industry. 2003. - № 4. -С. 30-31.

264. Вирт, Б. Оптимизация средств удержания па БДМ 6 бумажной фабрики «Palm» Текст. / Б. Вирт, Т. Вельт, Й. Хегс, Н. Ксрмаи // ЦБК. 2004. - № 8. - С. 60-64.

265. Исследование влияния химикатов для флокуляции бумажной массы на процесс формования бумаги для печаш (Текст. / Л.Г. Махогипа |и др.] // Целлюлоза. Бумага. Каргой. 2002. - № 5-6.

266. Чижов, Г.И. Новые направления использования соединений алюминия при производс!вс бумаги TeiccL. / Г.И. Чижов. М.: ВНИПИЭИлсспром, 1984. - 48 с.

267. Чижов, Г.И. О механизме возникновения в бумаге свойств влагопрочности под действием соединений алюминия Текст. / Г.И. Чижов // Леси. жури. 1984. - № 6. - С. 92-95. - (Изв. высш. учеб. заведений).

268. Пак 2230846 РФ. Состав для изготовления бумаги / Гембпцкпй П.А., Ефимов К.Н., Бондарепко II.IO., Ковериинский И.П., Яблочкин Н.И., Дулькип Д.А. Бюл. № 17. -2003.

269. Энгельгардг, Г. Проклейка бумаги Текст. / Г. Энгельгардт, К. Гранич, К. Риттер: пер. с нем. Г.М. Гуткина. М.: Лесн. пром-сть, 1975. - 224 с.

270. Комаров, В.И. Анализ механического поведения'целлюлозно-бумажных материалов при приложении растягивающей нагрузки Текст. / В.И. Комаров. Я.В. Казаков //Леси, вестпик.-2000.-№3 (12).-С. 52-62.

271. Комаров, В.И. Жесткость при изгибе целлюлозно-бумажных материалов. Анализ методов измерения и влияния технологических факторов Текст. / В.И. Комаров // Лесн. журн. 1994. -№ 3. - С. 112-142. -(Изв. высш. учеб.1 заведений).

272. Яблочкин, Н.И. Различия в механическом поведении картонов-лайнеров, произведенных из первичного пли вторичного волокна Текст. / Н.И. Яблочкин, В.И. Комаров // Лесн. журнал. 2004. -№ 5. - С. 105-110.

273. Комаров, В.И. Вязкоупругость целлюлозно-бумажных материалов Текст. / В.И. Комаров // Лесн. жури. 1997. -№ 6. - С. 25-44. - (Изв. высш. учеб. заведений).

274. Комаров, В.И. «Критическая» длина волокна фактор, определяющий де-формативность и прочность целлюлозно-бумажных материалов Текст. / В.И. Комаров // Лесн. журн. - 1993. -№ 4. - С. 79-83.

275. Комаров, В.И. Расчет коэффициента Пуассона при испытании на растяжение целлюлозно-бумажных материалов Текст. / В.И. Комаров, Я.В. Казаков // Лесп. журн. -1993.-№ 5-6. С. 133-136. - (Изв. высш. учеб. заведений).

276. Яблочкин, Н.И. Влияние анизотропии структуры па деформационные и прочностные характеристики тест-лайнера Текст. / Н.И. Яблочкин, В.И. Комаров // Лесн. журн. 2004. - № 5. - С. 133-136. - (Изв. высш. учеб. заведений).

277. Дулькин, Д.А. Современное состояние и перспективы использования вторичного волокна из макулатуры в мировой и отечественной индустрии бумаги Текст. / Д.А. Дулькин, В.И. Комаров, В.А.Спиридонов. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2007. - 1118 с.350

278. Дулькни, Д.А. Технологическая схема приготовления макулатуры для производства писчс-печатной бумаги |Текст. / Д.А. Дулькин // Целлюлоза. Бумага. Картой. -2001.-№ 5-6.-С. 32-33.

279. Дулькин, Д.А. Перспективы производства тароупаковочных материалов Текст. / Д.А. Дулькин // Гофрокартон,и картонная тара: настоящее н будущее: науч. тр. междупар. пауч.-пракг. конф. СПб., 2005. - С. 107-114.

280. Дулькин, Д.А. Влияние степени помола фракций вторичного волокна па прочностные свойства картона Текст. / Д.А. Дулькин, О.И. Блпнушова // Целлюза. Бумага. Картон. 2007. - Спец. науч. вып. - С. 41-45.

281. Дулькип, Д.А. Утилизация осадков и макулатуры, не используемой в бумажном производстве Текст. / Д.А. Дулькип // Целлюлоза. Бумага. Картой. 2006. - № 9.

282. Южанинова, Л.А. Особенности технологии бумаги-основы для гофрирования из макулатуры и требования к ее потребительским свойствам Текст. / Л.А. Южанинова, Д.А. Дулькин, В.А. Спиридонов, В.И. Комаров. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2007. - 103 с.1. С. 50-55.

283. ДУЛЬКИН Дмитрий Александрович1. Е2.09 8 00433"

284. РАЗВИТИЕ НАУЧНЫХ ОСНОВ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕХНОЛОГИИ БУМАГИ И КАРТОНА1. ИЗ МАКУЛАТУРЫ