автореферат диссертации по технологии, машинам и оборудованию лесозаготовок, лесного хозяйства, деревопереработки и химической переработки биомассы дерева, 05.21.03, диссертация на тему:Совершенствование технологии бумаги для гофрирования на основе композиции первичных и вторичных волокон

00

ЛАВРОВ Игорь Валентинович

На правах руксягиси 7

[И

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ БУМАГИ ДЛЯ ГОФРИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ КОМПОЗИЦИИ ПЕРВИЧНЫХ И ВТОРИЧНЫХ волокон

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 4 ЯНВ 2013

Архангельск - 2012

005048772

ЛАВРОВ Игорь Валентинович

На правахрукориси

и

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ БУМАГИ ДЛЯ ГОФРИРОВАНИЯ НА ОСНОВЕ КОМПОЗИЦИИ ПЕРВИЧНЫХ И ВТОРИЧНЫХ ВОЛОКОН

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

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Архангельск — 2012

Работа выполнена в Федеральном государственном автономном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова»

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Комаров Валерий Иванович Научный консультант: кандидат технических наук, доцент

Синчук Александр Владимирович

Официальные оппоненты: Вураско Алеся Валерьевна,

доктор технических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Уральский государственный лесотехнический университет», заведующий кафедрой ХДиТЦБП

Кондаков Александр Васильевич, кандидат технических наук, доцент, ФГАОУ ВПО «Северный

(Арктический) федеральный

университет имени М.В. Ломоносова», доцент кафедры биотехнологии

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский

государственный технологический университет растительных

полимеров»

Защита состоится «25» января 2013 года в 13 часов

на заседании диссертационного совета Д 212.008.02.

при Северном (Арктическом) федеральном университете имени

М.В. Ломоносова по адресу: 163002, г. Архангельск, Набережная Северной

Двины, 17.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГАОУ ВПО Северного (Арктического) федерального университета имени М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан декабря 2012 года.

Ученый секретарь диссертационного совета ¿^иг'^ч Т.Э. Скребец

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Рынок тарного картона динамично развивается. Прогнозируемое увеличение Российского рынка тарного картона в период 2010-2020 год составляет 1,2 млн. т/год. Растет доля бумаги и картона-лайнера из макулатурного сырья, доля использования макулатуры возросла - с 39,6 % в 2006 году до 49,0 % в 2010 году. При этом качество макулатурного флютинга уступает качеству бумаги для гофрирования, полученной из первичных волокон. В последнее время наметилась тенденция к значительному снижению массы 1 м2 гофрированного картона, а значит, и его компонентов, при увеличении скорости переработки их на гофроагрегатах. Снижение прочности бумаги, вызванное снижением массы 1 м и использованием макулатуры, необходимо компенсировать. Одним из способов повышения показателей качества макулатурного флютинга является добавка определенного количества первичного волокна в композицию бумаги для гофрирования.

Традиционно для производства флютинга в качестве первичного волокна используют нейтрально-сульфитную полуцеллюлозу, сырьем для производства которой является лиственная древесина. Однако нейтрально-сульфитный способ может быть реализован только совместно с сульфатным способом, поскольку таким образом может быть решена проблема утилизации отработанных щелоков. Такой вариант возможен далеко не для всех предприятий, выпускающих тарный картон. Поэтому разработка альтернативных способов производства полуфабрикатов высокого выхода из лиственной древесины является важной задачей.

Существует значительное количество работ, посвященных повышению качества картона-лайнера и бумаги для гофрирования из первичных волокон. Также проводятся глубокие исследования по проблеме переработке макулатуры. Вместе с тем, работ, посвященных поиску оптимального соотношения первичных и вторичных волокон, необходимой степени обработки компонентов перед составлением композиции, а также возможности использования лиственных полуфабрикатов в композиции массы для производства флютинга недостаточно, что позволяет сделать вывод об актуальности темы исследования.

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка технологии производства бумаги для гофрирования на основе композиции макулатуры, полуцеллюлозы и целлюлозы высокого выхода, полученных бисульфитным способом из лиственной древесины.

Автором были поставлены и решены следующие задачи:

1. Исследовать характеристики качества макулатуры МС5Б, используемой на ООО «Сухонский ЦБК», и установить характеристики флютинга, изготовленного из макулатуры, требующие улучшения.

2. Разработать режим бисульфитной варки щепы из смеси березовой и осиновой древесины, обеспечивающий заданный уровень показателей качества

полуфабриката для производства картона-лайнера и бумаги для гофрирования.

3. Оптимизировать композицию бумаги для гофрирования из лиственной бисульфитной целлюлозы высокого выхода и макулатуры.

4. Дать количественную оценку свойств флютинга, изготовленного из смеси НСПЦ и макулатуры, и установить параметры композиции, обеспечивающие максимальные показатели жесткости и прочности.

Научная новизна. Показана возможность повышения качества макулатурного флютинга за счет использования в композиции бумажной массы бисульфитной лиственной целлюлозы высокого выхода. Получили дальнейшее развитие и экспериментальное обоснование представления об избирательном влиянии факторов бисульфитной варки на свойства полуцеллюлозы и целлюлозы высокого выхода из лиственных пород древесины. Получены новые данные о возможности составления композиций из первичных и вторичных волокон, позволяющих добиться заданного уровня характеристик прочности и жесткости бумаги для гофрирования. Установлены закономерности формирования бумагообразующих свойств бумажной массы, полученной на основе волокон макулатуры МС5Б и первичных полуфабрикатов.

Практическая ценность. Разработаны и реализованы мероприятия для направленного регулирования композиции макулатуры путем дополнительного деления на три категории, что позволило стабилизировать уровень физико-механических характеристик бумаги для гофрирования, вырабатываемой на ООО «Сухонский ЦБК».

Предложены и экспериментально обоснованы режимы модифицированной варки бисульфитной ЦВВ и полуцеллюлозы, позволяющие получить полуфабрикаты с высоким потенциалом жесткостных и прочностных свойств.

Предложена технология производства бумаги для гофрирования на основе композиции волокон макулатуры МС5Б и бисульфитной полуцеллюлозы или целлюлозы высокого выхода из лиственных пород древесины применительно к производственным условиям ООО «Сухонский ЦБК».

Автором выносятся на защиту следующие основные положения диссертационной работы:

1. Способ составления композиции макулатурной массы, позволяющий стабилизировать качество бумаги для гофрирования.

2. Закономерности изменения свойств образцов бумаги для гофрирования при использовании различных видов первичного полуфабриката.

3. Экономически обоснованная технология составления композиции бумажной массы из первичных и вторичных волокон, позволяющей получить бумагу для гофрирования с заданным уровнем свойств.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на 12-й Международной научно-технической конференции «Научные обоснования эффективных систем производства флютинга, тест-лайнера и гофрокартона» (Караваево, 2011 г.), на I

4

Международной научно-технической конференции «Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов» (Архангельск, 2011 г.), на ежегодных научно-практических семинарах, проводимых в УК «Объединенные бумажные фабрики».

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 работ. В журналах, рекомендуемых ВАК Минобрнауки РФ, опубликовано 3 научных труда.

Структура и объем диссертации. Диссертация включает в себя: введение; аналитический обзор; методическую часть; экспериментальную часть, включающую 6 разделов; общие выводы и список использованных источников. Содержание работы изложено на 149 страницах, включая 68 рисунков и 46 таблиц, библиография содержит 122 наименования.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В аналитическом обзоре отражены основные тенденции рынка тарного картона. Проведен анализ основных регламентируемых свойств бумаги для гофрирования и процессы, происходящие с бумагой при гофрировании. Приведены свойства полуфабрикатов, применяемых для производства флютинга. Представлены данные сравнительного анализа свойств бумаги для гофрирования на основе первичных волокон и макулатуры. Проведен анализ запасов древесины для производства компонентов тарного картона в России и рассмотрены особенности переработки лиственной древесины.

На основе анализа литературных данных сформулированы цель и задачи работы.

В методической части представлены характеристики объектов, материалов и методик исследования. В работе использованы образцы лиственной полуцеллюлозы производства ОАО «Архангельский ЦБК», макулатуры марки MC 5Б, поступающей на ООО «Сухонский ЦБК», лабораторные образцы лиственной бисульфитной целлюлозы высокого выхода и полуцеллюлозы, полученные в НИЛ Сухонского ЦБК. В качестве сырья для лабораторных варок использовали технологическую щепу из березы и осины, произрастающих в Вологодской области. Варки образцов полуцеллюлозы и целлюлозы высокого выхода проводили в лабораторных условиях.

Размол волокон осуществляли на лабораторном ЦРА. Процесс размола контролировали в соответствии с ГОСТ 14363.4-89. Фракционирование массы проводили на фракционаторе Bauer McNett. Определение геометрических размеров волокна проводили на анализаторе волокна Fiber Tester.

Составляли композицию и изготавливали лабораторные образцы бумаги массой 125 г/м2. Стандартные показатели качества образцов бумаги для гофрирования определяли по ГОСТ Р 53206-2008. Комплекс деформационных и ряда прочностных свойств определяли по методикам, разработанным в САФУ.

Планированный эксперимент проводили на основе трехфакторного униформ-ротатабельного плана второго порядка (план Бокса-Хантера).

Экспериментальная часть состоит из 6 разделов

1. Общие положения работы

В разделе дано подробное описание объектов исследования диссертационной работы. Для достижения цели исследования и решения задач работа проводилась в четыре этапа.

На первом этапе проводился пассивный эксперимент, в ходе которого были проведены статистический анализ качества макулатуры марки МС5Б и корреляционный анализ влияния основных технологических факторов производства на показатели качества макулатурного флютинга.

В ходе второго и третьего этапов эксперимента проведен ряд активных лабораторных экспериментов для решения поставленных задач исследования.

Четвертный этап экспериментальной части выполнен на основе трехфакторного униформ-ротатабельного плана второго порядка Бокса-Хантера. Полученные результаты позволяют провести сравнительный анализ свойств флютинга на основе смеси макулатуры с различными видами первичных полуфабрикатов.

2. Статистическая оценка изменения качества макулатурного сырья.

На первом этапе эксперимента провели статистический анализ качества макулатуры марки МС5Б, поступившей в период 2005-2012 гг. на ООО «Сухонский ЦБК». ^

На ООО «Сухонский ЦБК» макулатура МС5Б делится дополнительно на четыре подсорта в зависимости от длины волокна и количества посторонних загрязнений.

Результаты статистического анализа представлены в таблице 1. Наиболее высокая вариация характерна для показателя зольности, абсолютное значение которого увеличилось в указанный период в 1,25 раза с 2,9 % в 2005 году до 3,78% в 2011 году.

Влажность поступающей макулатуры всех сортов макулатуры МС5Б увеличилась с 2005 года на 2 %. Изменение влажности для макулатурного сырья обусловлено ухудшениями условий её сбора и хранения вследствие роста потребления. Изменение длины волокна составляет около 3...5 %.

Таблида 1 - Динамика изменения свойств макулатурного сырья

Период

Характеристика 2005 2009 2010 2011 2011 Сентябрь-

Январь-Август Ноябрь

Влажность, % 10,94 11,98 12,99 13,16 13,63

Зольность, % 2,94 3,16 3,70 3,78 3,74

СреджЕзвешеяная длина

В01ЮЮИ,ДГ(ММ) 80,5 (1,7) 78,6(1,7) 76,2 (1,б)_ 75,9(1,6) 77,3 (1,6)

Степень помола, °ШР 18,8 18,2 18,3 18,8 18,2

В связи с ростом количества загрязнений и ростом зольности автором было предложено разделить наиболее загрязненную макулатуру марки МС5Б (3) (коэффициент вариации зольности которой достигает 16-17 %) на три категории с ограничением максимально допустимой зольности и сорности макулатуры, пригодной к переработке.

Приемка макулатуры с делением МС5Б (3) на три категории осуществляется в условиях ООО «Сухонский ЦБК» с 1 сентября 2011 г. С этого периода потребители продукции ООО «Сухонский ЦБК» отмечают улучшение качественных показателей и внешнего вида готовой продукции.

Для анализа потенциала показателей качества макулатурного сырья провели определение динамики изменения удельного сопротивления разрыву и ЯСТ образцов поступающей макулатуры.

* ■?V -У V i1 е ? V -f ч" i' V V * <? i- i f f

—ТУ ГЦВ уЛ скрашен

Рисунок 1 - Изменение уровня удельного сопротивления разрыву поступающей макулатурной массы

^ f' ^ ■р> -р4 i> У (■ i -f j' i -.^V v« * -i-

^ -£>в ф -¡> «

VVVV

v

Для этого отобранные образцы макулатуры

подвергались замачиванию в течение 40 минут, роспуску в лабораторном гидроразбивателе в течение 10 минут и размолу на ЦРА до 30 °ШР. Определяли показатели лабораторных отливок массой 125 г/м2. На рисунках 1, 2 показана динамика изменения RCT и удельного сопротивления разрыву макулатуры,

поступившей в период июнь 2011-март2012 гг. Результаты статистического анализа позволяют сделать вывод о высоком потенциале жесткостных свойств

макулатуры. При этом прочностные показатели макулатуры ниже

требуемого уровня для марки

Рисунок 2 - Изменение уровня ЯСТ поступающей макулатурной массы Б-1 в среднем на 35 % и нуждаются в увеличении.

Для определения влияния основных технологических факторов на физико-механические показатели бумаги для гофрирования из макулатуры провели корреляционный анализ.

Таблица 2 - Коэффициенты корреляции основных показателей флютинга, производимого на БДМ №1 ООО «Сухонский ЦБК» (значимый коэффициент корреляции 0,283) __

Характеристика ■/"та СИГ сст П УсоЬЬ

Степень помола КВФ, °ШР -0,172 -0,474 -0,241 -0,044 ' -0,483

Степень помола массы после размола, °ШР -0,423 -0,437 " -6,659 -0,087 -0,391-

Расход клея, кг/т -0.279 -0,005 -0,145 -0,066 -0,376

Коэффициент напуска . -0,479 -0,138 '-0,462 -0,220 -0,364 -

Влажность,% 0,307 0,42* 0.438 0,154 0,375

Результаты проведенного корреляционного анализа для выборки из 100 значений (таблица 2) свидетельствуют о существенном влиянии на показатели прочности и жесткости бумаги для гофрирования степени помола длинноволокнистой фракции макулатуры. Увеличение степени помола макулатурной массы приводит к увеличению показателей прочности, но для более существенного увеличения прочностных свойств флютинга в композицию бумажной массы необходимо добавлять определенное количество первичного полуфабриката.

3. Разработка режимов бисульфитной варки полуцеллюлозы и ЦВВ из смеси щепы березовой и осиновой древесины

На основании анализа литературных данных были приняты следующие параметры режима бисульфитной варки на магниевом основании: гидромодуль варки 5,0:1,0; расход БОг - 15,0 %; рН варочного раствора - 4,3...4,5, конечная температура варки - 160 °С.

Первоначально провели серию варок с целью определения «точки дефибрирования» образцов ЦВВ. Для этого продолжительность стоянки варьировали в диапазоне 20... 100 мин с шагом в 20 мин. Точку дефибрирования определяли путем роспуска полученного полуфабриката в гидроразбивателе в течение 10 мин и дальнейшей промывки целлюлозы с отделением непровара. Наиболее полное разделение на волокна достигается при 40-минутной стоянке на конечной температуре, число Каппа составляло 68 при общем выходе 64 %.

Таблица 3 - Результаты предварительных бисульфитных варок

Продолжительность Выход, % Количество Число

стоянки, мин общий целлюлозы непровара, % Каппа

20 74,4 _ 41,5 32,8 75

40 64,0 54,9 9,1 68

60 57,7 55,4 2,3 62

80 55,7 53,6 2,1 52

100 54,8 54,1 0,7 44

При сокращении продолжительности стоянки с 40 до 20 минут при конечной температуре и соответственном увеличении выхода полуфабриката с

64 до 75 % характеристики прочности уменьшаются в среднем на 10 %, а характеристики жесткости увеличиваются в среднем на 10 %.

Таблица 4 - Общие характеристики бисульфитных лиственных полуделлюлозы и ЦВВ

?стаянки> МИН Выход, % Число Каппа Я, кПа СМТ, Н ИСТ, Н и м

общий целлюлозы

20 74,4 60,4 75 611 244 225 10600

40 64,0 55,6 67 687 216 217 11750

В результате проведения процесса варки с продолжительностью стоянки 20 минут при использовании горячего размола получена лиственная бисульфитная полуцеллюлоза, которая может быть использована в композиции картона-лайнера для повышения показателей жесткости, а более продолжительный режим - 40 минут - предпочтителен для получения бисульфитной лиственной ЦВВ, добавка которой в композицию макулатуры позволит увеличить прочность бумаги для гофрирования. Исследование свойств полуфабриката с меньшим выходом не проводили, исходя из требований к сохранению жесткостных характеристик и экономических соображений.

Для оценки влияния породного состава древесины на свойства бисульфитной ЦВВ и полуцеллюлозы были проведены лабораторные варки по отработанным режимам. Щепа представляла собой смесь березы и осины в соотношениях: 100:0; 75:25; 50:50; 25:75, 0:100 %.

Таблица 5 - Влияние породного состава древесины на степень делигнификации и выход полуфабрикатов_

Композиция, береза/осина Полуцеллюлоза ЦВВ

Число Каппа Выход, % Число Каппа Выход, %

100/0 84,4 73,8 64,6 63,1

75/25 84,3 74,4 62,7 63,2

50/50 81,2 74,8 61,8 63,2

25/75 78,1 75,6 61,6 64,6

0/100 70,4 78,3 59,3 64,8

При меньшей степени делигнификации (продолжительность процесса 20 минут) породный состав древесины оказывает большее влияние на избирательность процесса варки. Выход 100%-ной березовой бисульфитной полуцеллюлозы ниже на 4 %, чем осиновой, при этом число Каппа полученного полуфабриката выше на 14 единиц.

70 72 74 7в Число Kinna

Увеличение продолжительности процесса варки приводит к снижению влияния

породного состава сырья. При этом разница в выходе бисульфитной лиственной ЦВВ составляет около 2 %, число Каппа полученных образцов ЦВВ отличается на 5 единиц.

Такая разница в скорости делигнификации и избирательности варки

1 — режим варки ЦВВ; 2 - режим варки

полуцеллюлозы Рисунок 3 - Избирательность процесса бисульфитной варки ЦВВ и полуцеллюлозы различных пород древесины обусловлена особенностями морфологического строения и химического состава исследуемых пород древесины.

Для исследования свойств полученных бисульфитных полуцеллюлозы и ЦВВ при различном соотношении березы и осины в щепе изготавливались отливки массой 125 г/м2 из массы, размолотой до степени помола 20, 25, 30, 35, 40 °ШР. Результаты определения основных показателей прочности представлены на рисунке 4.

Повышение степени помола бисульфитной лиственной полуцеллюлозы от 20 до 40 °ШР позволяет повысить характеристики прочности этого полуфабриката более чем на 30 %, тем не менее, уровень характеристик прочности полуцеллюлозы ниже характеристик прочности бисульфитной ЦВВ во всем исследованном диапазоне породного состава сырья.

ЦВВ, полученная из березовой древесины, имеет самый высокий уровень показателей прочности. Для полуцеллюлозы высокие значения показателей прочности характерны для образцов с преобладающей долей осины (75 % и выше).

Аналогичные зависимости получены для показателей жесткости полуфабрикатов (рисунок 5). Более сильное влияние размола на прирост прочностных и жесткостных показателей полуцеллюлозы по сравнению с образцами ЦВВ объясняется различными химическим составом и структурно-морфологическими свойствами волокон этих полуфабрикатов.

На следующем этапе эксперимента проведено исследование стругаурно-размерных и фундаментальных свойств волокон бисульфитных лиственных полуфабрикатов, результаты которого представлены в таблице 6. Установлено, что средняя длина волокон бисульфитной ЦВВ из древесины березы выше, чем из осиновой древесины, причем при увеличении степени помола эта разница растет. При размоле до 40 °ШР средняя длина волокна березовой бисульфитной ЦВВ уменьшается на 8 %, а осиновой - на 16 %. При степени помола 20 °ШР средняя длина волокон полуцеллюлозы для всех вариантов породного состава сырья находится на одном уровне, что объясняется одинаковыми условиями размола.

образцы бисульфитной ЦВВ

образцы бисульфитной полуцеллюлозы

1-100:0; 2-50:50; 3- 0:100; Рисунок 4 - Влияние степени помола на изменение основных характеристик прочности и жесткости полуфабрикатов, полученной при соотношении береза:осина, %

Средняя ширина волокон бисульфитной полуцеллюлозы выше средней ширины ЦВВ во всем диапазоне породного состава древесины. Фактор формы волокон всех исследованных образцов полученных полуфабрикатов находится практически на одном уровне.

Изменение степени делигнификации наиболее существенно влияет на геометрические размеры волокон полуфабрикатов, полученных из осиновой древесины, при этом волокна осиновой полуцеллюлозы, обладают большей длиной и меньшей способностью к укорочению. При размоле осиновой полуцеллюлозы до 40 °ШР происходит резкое снижение грубости волокон, что свидетельствует о разрушении клеточной стенки волокон.

Таблица 6 - Влияние степени помола и породного состава сырья на структурно-размерные характеристики бисульфитных лиственных полуцеллюлозы (БиЛПЦ) и ЦВВ (БиЛЦВВ)_

Породный

состав сырья, %

береза/осина

100/0

50/50

0/100

СП,

°ШР

20 25 30 35 40 20 25 30 35 40 20 25 30 35 40

Средняя длина, мм

БиЛПЦ 1,01 0,95 0,92 0,93 0,87 1,00 0,98 0,94 0,88 0,85 1,01 0,97 0,93 0,92 0,90

БиЛЦВВ 1,03 1,01 1,00 0,99 0,97 0,98 0,94 0,91 0,89

0,98 0,89 0,85 0,83 0,81

Средняя ширина, мкм

БиЛПЦ 27,9

27.8 27,5 27,4

27.0 28,7 27,7 27,3

27.3

26.9 28,9 28,2

27.4

27.1 26,9

БиЛЦВВ 26,5 26,1

27.5

26.6 26,8 24,8 26,6 26,4 25,8

26.7

27.4 25,3

24.8

26.5 26,1

Средний фактор

формы, %

БиЛПЦ 92,9 91,9 91,0 92,0 91,0

91.0 91,7

92.1 90,9 90,5 92,1 90,9 91,1 90,9 98,9

БиЛЦВВ 92,9 92,8 93,1 92,5

92.3 91,8

92.4

91.7 91,0

92.0

93.1

91.4 91,0

92.5

91.8

Грубость, мг

БиЛПЦ

85.1

83.2 80,1

82.7 79,5 66,0

61.5

71.3

59.6 48,5

84.8 82,3 81,0

80.7 47,5

БиЛЦВВ 83,5

84.8 85,2 84,0 84,0 70,5 83,7 81,2 80,0

72.9 85,7 80,2 79,0 83,9 81,9

В ходе эксперимента установлено, что породный состав сырья и степень помола целлюлозы практически не влияют на собственную прочность образцов бисульфитной полуцеллюлозы в отличие от ЦВВ, при этом образцы полуцеллюлозы, отличаются более низкой собственной прочностью волокон (разница составляет 15 %).

Сокращение продолжительности варки и увеличение выхода полуфабриката приводит к снижению показателей деформативности на 30 % и более (рисунок 6). Компенсировать снижение деформационных свойств исследуемых лиственных полуфабрикатов можно увеличением продолжительности размола. Тем не менее, даже при степени помола 40 °ШР полуцеллюлоза значительно уступает по характеристикам деформативности целлюлозе высокого выхода.

Бисульфитная лиственная полуцеллюлоза с высоким потенциалом жесткостных свойств получена при варке с продолжительностью стоянки при

конечной температуре в течение 20 минут. Выход полуцеллюлозы составляет 7478 %. Для этого полуфабриката предпочтительно использование в качестве сырья осиновой древесины. Добавление этой полуцеллюлозы в композиции с макулатурным сырьем позволит увеличить показатели жесткости картона-лайнера.

Для полученных образцов бисульфитной лиственной целлюлозы высокого выхода (63-64 %), характерны высокие показатели прочности. Следовательно, использование этого полуфабриката в композиции с макулатурным сырьем позволит компенсировать низкие прочностные характеристики чисто макулатурной бумаги для гофрирования при сохранении уровня показателей жесткости. Установлено, что для получения бисульфитной лиственной ЦВВ предпочтительно использование березовой древесины. Самые высокие показатели прочности образцов получены при степени помола массы в диапазоне 30-40 °ШР.

БЪкН/м 960 900 840 780 720 660 600

ар, МП а 70 60 1 50 40 30

2

1-100:0; 2-50:50; 3-0:100; Рисунок б - Влияние степени помола на изменение основных характеристик деформативности полуфабрикатов, полученной при соотношении береза:осина,%

Таким образом, в ходе эксперимента предложены условия варки и последующего размола бисульфитных лиственных полуцеллюлозы и ЦВВ с различными свойствами в диапазоне выхода от 63 до 78 %. Для увеличения показателей прочности необходимо использовать ЦВВ, для повышения показателей жесткости - полуцеллюлозу.

25 30 35 СП, "ШР

образцы бисульфитной ЦВВ

1

:

1

3

¿¿■"^--—у...........

20 25 30 31 СП, ПНР

образцы бисульфитной полуцеллюлозы

4. Оптимизация композиции бумаги для гофрирования из лиственной бисульфитной целлюлозы высокого выхода и макулатуры МС5Б.

В соответствии с поставленной задачей эксперимента на данном этапе исследовали свойства лабораторных образцов флютинга массой 1 м2 125 г на основе композиции волокон бисульфитной ЦВВ, полученных в рамках третьего этапа эксперимента, и макулатуры МС5Б. Содержание бисульфитной ЦВВ в композиции лабораторного флютинга варьировалось от 0 до 40 % с шагом 10 %. Результаты определения стандартных показателей качества образцов бумаги для гофрирования представлены на рисунке 7.

....... ..........

................. .........; .....1 J

; ■ ...

........... •— ^ " * : :

Добавка БиЛЦВВ, 1

Добаака БкЛЦВВ, К

о 10 20 30 40

ДобМКЗ БМЛЦВВ, К

1 - Степень помола ЦВВ 30 °ШР; 2 - Степень помола ЦВВ 40 °ШР Рисунок 7 - Влияние относительного содержания бисульфитной ЦВВ в композиции полуфабриката на стандартные характеристики качества бумаги для гофрирования

Зависимости стандартных характеристик качества флютинга от относительного количества добавляемой в композицию бисульфитной ЦВВ, носят практически линейный характер. Значения коэффициента достоверности

линейной аппроксимации R2 находятся в диапазоне 0,67...0,99.

Добавка БиЛЦВв, % Дзбавка БкЛЦВВ, %

Рисунок 8 - Влияние относительного содержания бисульфитной ЦВВ в композиции полуфабриката на структурно-размерные и фундаментальные характеристики волокон в композиции полуфабрикатов 1 - Степень помола ЦВВ 30 °ШР; 2 - Степень помола ЦВВ 40 "ТТТР

Расчетное значение минимального количества бисульфитной ЦВВ со степенью помола 40 °ШР, при добавлении которого в композицию уровень стандартных характеристик качества образцов бумаги для гофрирования превышает норму для марки Б-0 по ГОСТ Р 53206-2008 равняется 41,5 %.

На рисунке 8 представлены графики, характеризующие изменение структурно-размерных и фундаментальных свойств волокон полученных полуфабрикатов. Длина и ширина волокон макулатуры МС5Б значительно выше длины и ширины волокон лиственной бисульфитной ЦВВ, что свидетельствует о наличии в составе макулатуры волокон хвойной древесины. Увеличение прочностных показателей образцов флютинга при увеличении относительного содержания бисульфитной ЦВВ в композиции бумажной массы можно объяснить высокими значениями межволоконных сил связи и собственной прочности волокон бисульфитной ЦВВ по сравнению с волокнами макулатуры.

Таким образом, добавка бисульфитной целлюлозы высокого выхода в композицию бумажной массы позволяет получить бумагу для гофрирования с прочностными показателями, существенно превышающими уровень показателей флютинга из макулатуры. При добавлении в композицию 40%

бисульфитной ЦВВ возможно получение бумаги для гофрирования марки Б-0 по действующему ГОСТ.

5. Исследование свойств полуфабриката из смеси волокон лиственной полуцеллюлозы производства ОАО «Архангельский ЦБК» и макулатуры

Для подтверждения полученных закономерностей формирования характеристик прочности и жесткости с использованием промышленного первичного полуфабриката в рамках пятого этапа работы определены прочностные, деформационные и жесткостные свойства полуфабриката, полученного на основе композиции лиственной полуцеллюлозы ОАО «Архангельский ЦБК» (НСПЦ) и макулатурной массы, отобранной из технологического потока производства ООО «Сухонский ЦБК». Макулатура МС5Б подвергалась фракционированию на лабораторном фракционаторе Bauer McNett. За короткую фракцию (КВФ) условно принимали фракцию, остающуюся на сите № 50 с длиной волокна менее 1,2 мм.

Эксперимент проводили на основе трехфакторного униформ-ротатабельного плана второго порядка Бокса-Хантера.

В качестве факторов приняты: Xi - степень помола НСПЦ, (18...42 °ШР); Х2 - степень помола ДВФ макулатуры, (12... 38 °ШР, ранее при корреляционном анализе было определено существенное влияние этого параметра на показатели качества макулатурного флютинга); Хз - доля НСПЦ в композиции (8...42%). Степень помола КВФ макулатуры оставалась постоянной и составляла 40 °ШР, соотношение ДВФ:КВФ составляло 70:30.

Таблица 7 - Значимые коэффициенты уравнения регрессии для стандартных и прочностных характеристик качества бумаги для гофрирования. Вид уравнения у=Ь0+Ь1Х1+Ь2Х2+Ьз1(з+Ь12Х1Х2+Ь1Ъх1хъ+Ь2гХ2Хз+Ь11х12+Ь22Х22+Ь1ъХз2__

Коэффициенты Стандартные Прочностные

уравнения п, сст, смт, 1, RCT, и огр,

регрессии кПа кН/м Н м н м МПа

ь„ 485,9 2,25 169,3 8886,9 220,0 12125,2 62,7

ь, 24,1 0,05 2,4 75.2 -78,9 1,2

ь, -0,05 0,8 -381,6 0,7 128,4 -3,9

ь, 0,02 2,7 -161,1 2,5 -99,2 -1,2

ь„ -0,23 -14,8 -186,0 -22,9 227,8 -0,6

ь„ 0,03 3,8 -217.0 3,9 -2,2

ь„ 64,0 0,13 8,0 464,5 5,6 4,4

Ь„ 0,03 -5,8 -167,3 -2,6 6,5 -0,4

ь22 -0,11 -9,2 -223,2 -12,5 -159,7 -1,2

bjj 0,02 -2,1 -152,1 -3,7 0,2

На величину разрывной длины бумаги для гофрирования наибольшее влияние оказывает степень помола ДВФ макулатуры и доля НСПЦ. Причем, если увеличение доли НСПЦ приводит к снижению Ь, то одновременное

увеличение доли НСПЦ и степени её помола приводит к существенному росту этого показателя;

На сопротивление продавливанию оказывают влияние все исследованные факторы, наибольшее влияние оказывает степень помола НСПЦ. Существенно влияет на продавливание степень помола ДВФ макулатуры;

В ходе эксперимента выявлено совместное влияние степеней помола полуфабрикатов, используемых в композиции на торцевое и плоскостное сжатие.

В результате математической оптимизации получены следующие значения исследуемых факторов, при которых стандартные и прочностные характеристики образцов бумаги максимальны:

Таблица 8 - Значения исследуемых факторов, при которых стандартные и прочностные показатели максимальны

Параметр п, кПа ССГ, кН/м смт; Н лет, Н L, м и м

СП„Спи.°ШР(Х,) 42,6 " 42,6 19,7 19,7 42,6 17,4

СПдвф. °ШР (Хг) 12,4 12,4 37,6 37,6 12,4 19,0

ПЦ, % №) 8,2 8,2 41,8 41,8 8,2 8,2

Данные эксперимента подтверждают полученные ранее результаты: увеличение относительного количества полуцеллюлозы с выходом 75% в композиции бумаги для гофрирования приводит к снижению уровня прочностных и стандартных характеристик качества.

Показатели СМТ и 11СТ, характеризующие жесткостные свойства бумаги и картона, напротив, увеличиваются при увеличении содержания в композиции жестких, грубых волокон полуцеллюлозы, а также при увеличении степени помола длинноволокнистой фракции макулатуры.

Таблица 9 - Значения максимальных стандартных характеристик исходных полуфабрикатов и композиции_

Вид полуфабриката п, кПа ССТ, кН/м СМТ, Н L, м

Норма для марки Б-0 (ГОСТ) 320 1,35 310 -

Макулатура 30 °ШР 435 1,96 240 4750

Полуцеллюлоза 30 °ШР 350 2,42 260 6000

Композиция ПЦ+мак-ра 308 2,18 210 4845

Наибольшее влияние на среднюю длину волокна оказывает размол полуцеллюлозы и длинноволокнистой фракции макулатуры. На межволоконные силы связи размол полуфабрикатов оказывает более сильное влияние, чем композиционный состав (таблица 10).

В условиях эксперимента максимальные значения деформации разрушения, TEA, и жесткости при растяжении получены (как и в случае прочностных показателей) при минимальном содержании полуцеллюлозы в композиции.

Увеличение содержания в композиции волокон полуцеллюлозы приводит также к закономерному увеличению грубости и межволоконных сил связи.

Таблица 10 - Значимые коэффициенты уравнения регрессии для фундаментальных, структурно-размерных характеристик волокон и деформационных характеристик качества бумаги для гофрирования. Вид уравнения У=ь0+Ь1х1+Ь2хг+Ьзх3+Ь12х1.х2+Ь1зх1хъ+Ьгзх2хз+Ь11х12+Ь22х22+Ьззх32__

Коэффициенты уравнения и Фундаментальные структурно-размерные Деформационные

регрессии £>ср, г, Ер, TEA, Ей s„

мм мкм МПа дг % Дж/м2 МПа кН/м

Ьо 1,40 29,43 2,47 7,35 2,49 152,83 2654,17 626,63

ь, -0,05 0,04 0,13 -0,11 -0,08 -2,88 116,57 13,14

ь2 -0,04 0,07 - - -0,09 -9,56 -63,53 -7,84

Ьз -0,03 -0,19 0,07 - -0,11 -9,16 52,90 -1,19

Ь,2 -0,08 0,03 0,10 0,23 -0,09 -13,17 58,00 -25,78

Ь,з 0,01 0,09 - -0,13 0,04 0,45 -113,50 -8,05

Ь2з 0,04 0,13 - - 0,10 16,00 75,50 36,73

Ь„ -0,01 0,06 0,05 0,01 0,08 -3,51 -129,30 -3,47

Ь22 - 0,12 -0,46 -0,26 -0,03 -11,08 -71,84 -4,35

Ьзз - 0,22 - 0,03 0,04 -4,46 -68,65 5,32

Таблица 11 - Значения исследуемых факторов, при которых фундаментальные и деформационные характеристики максимальны_

Параметр ^ср, мм мкм МПа Г, дг % TEA, Дж/м2 Еъ МПа S„ кН/м

СПнспп. °ШР (X,) 17,4 17,4 42,6 17,4 42,6 42,6 33,4 42,6

СПдвф °ШР (X,) 12,4 12,4 26,4 19,6 12,4 12,4 22,3 12,4

ПЦ,%(ХЭ) 8,2 8,2 41,8 41,8 8,2 8,2 23,2 8,2

Таким образом, увеличить значения показателей прочности бумаги для гофрирования путем добавления нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы невозможно. Использование НСПЦ в композиции с макулатурой позволяет получить полуфабрикат с высокими значениями показателей жесткости. Степень помола НСПЦ в этом случае должна составлять не менее 40 °ШР.

6. Обоснование экономической эффективности использования в композиции бисульфитной целлюлозы высокого выхода.

Расчет экономического эффекта от замещения макулатурного сырья бисульфитной ЦВВ проведен применительно к условиям ООО «Сухонский ЦБК». При этом учитывали себестоимость массы в машинных бассейнах БДМ, т.е. после всех стадий подготовки бумажной массы. Использование в композиции 40% бисульфитной ЦВВ увеличивает себестоимость сырья на 131,56 руб/т. При этом увеличение цены бумаги, за счет перевода в марку Б-0 составит 1000 руб/т. Следовательно, эффект от внедрения мероприятия равен 868 руб на тонну. При годовой производительности предприятия 250 тыс. т./год экономический эффект составит 217 млн. руб. в год.

выводы

1. Предложена технология производства бумаги для гофрирования на основе композиции макулатуры МС5Б и лиственной бисульфитной целлюлозы высокого выхода.

2. На основании проведенного статистического анализа качества поступающей на ООО «Сухонский ЦБК» макулатуры МС5Б показано, что в период 2005-2012 гт. существенного ухудшения качества макулатуры не произошло, но наблюдается рост зольности и влажности. Макулатура МС5Б обладает высоким потенциалом жесткостных свойств, а показатели прочности макулатурной массы нуждаются в повышении.

3. Регулирование композиционного состава макулатуры на ООО «Сухонский ЦБК» после реализации предложения разделить сорт макулатуры МС 5Б (3) с наиболее нестабильными качественными характеристиками на 3 категории, привело к повышению стабильности качества готовой продукции.

4. Определены параметры варки бисульфитной лиственной ЦВВ, при которых полуфабрикат обладает высоким потенциалом прочностных свойств. Добавление данного полуфабриката (общий выход из древесины - 64 %, число Каппа - 60) со степенью помола полуфабриката - 40 °ШР в композицию макулатурного флютинга приведет к повышению прочностных свойств бумаги для гофрирования.

5. Определены параметры режима варки лиственной бисульфитной полуцеллюлозы с выходом 74-78 % (в зависимости от породного состава), обладающей высоким потенциалом жесткостных свойств. Использование этой полуцеллюлозы в композиции с макулатурой МС5Б позволить получить образцы картона-лайнера с высокими показателями жесткости.

6. Определена оптимальная по экономическим и технологическим характеристикам композиция бумаги для гофрирования из волокон макулатуры МС5Б и волокон бисульфитной ЦВВ. Степень помола длинноволокнистой фракции макулатуры - 30 °ШР, соотношение ДВФ и КВФ в композиции подготовленной макулатурной массы 60:40, количество бисульфитной ЦВВ из березовой древесины - 30-40 %. Данный полуфабрикат позволяет получить флютинг, соответствующий по своим свойствам марке Б-0 по ГОСТ, при этом прогнозируемый экономический эффект составляет 217 млн. руб./год.

7. Установлено, что добавка в композицию бумаги для гофрирования на основе макулатуры производственных образцов нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы приводит к снижению показателей прочности и увеличению показателей жесткости компонентов тарного картона.

8. Полученные результаты рекомендованы к внедрению и частично внедрены на ООО «Сухонский ЦБК».

Основное содержание диссертации изложено в следующих публикациях:

1. Лавров, И.В. Оценка влияния добавки полуцеллюлозы и степени помола компонентов смеси первичных и вторичных волокон на качественные показатели бумаги для гофрирования [Текст] / И.В. Лавров, Ю.В. Севастьянова,

В.И. Комаров, Л.А. Южанинова // Научные обоснования эффективных систем

производства бумаги, флютинга, тест-лайнера и гофрокартона: Сб. тр. 12-ой междунар. науч.-технич. конфер. - Караваево, 2011. - С. 67-75.

2. Лавров, И.В. Современные требования и оценка способности к переработке картона-лайнера и бумаги для гофрирования различных производителей [Текст] / И.В. Лавров, Ю.В. Севастьянова, A.B. Синчук, Д.А. Дулькин // Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов: материалы I междунар. науч.-технич. Конфер. - Архангельск, 2011. - С. 116121.

3. Лавров, И.В. Влияние композиции по волокну и технологических параметров на характеристики бумаги для гофрирования [Текст] / И.В. Лавров, Ю.В. Севастьянова, В.И. Комаров! Д.А. Дулькин // Лесной журнал, 2011. - №5. - С. 89-93 (Изв.высш. учебн. заведений)

4. Лавров, И.В. Статистическая оценка качества макулатуры и физико-механических характеристик бумаги для гофрирования [Текст] / И. В. Лавров, М.А. Холмова, Ю.В. Севастьянова, В.И. Комаров, Л.А. Южанинова // Целлюлоза. Бумага. Картон № 03/2011. - С 62-66.

5. Лавров, И.В. Влияние породного состава лиственной щепы на показатели качества бисульфитной целлюлозы [Текст] / И. В. Лавров, A.B. Синчук, Ю.В. Севастьянова, O.A. Воронцова // Целлюлоза. Бумага. Картон № 06/2012. - С 60-62.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, подписанные и заверенные гербовой

печатью, просим направлять по адресу: 163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17, САФУ, диссертационный совет

Д 212.008.02.

Подписано в печать 17.12.2012. Формат 60x84/16. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 1076.

Издательско-полиграфический центр им. В.Н. Булатова ФГАОУ ВПО САФУ 163060, г. Архангельск, ул. Урицкого, д. 56

ПРИНЯТЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 10 1.1 Тенденции развития рынка тарного картона 10 1.2. Основные свойства бумаги для гофрирования

1.3 Процессы, происходящие с бумагой при гофрировании

1.4 Полуфабрикаты, применяемые при производстве компонентов тарного картона 18 1.5. Сравнение свойств бумаги для гофрирования из первичных и вторичных волокон

1.6 Анализ запасов древесины для производства компонентов тарного картона и особенности переработки лиственной древесины

1.7 Выводы по обзору литературы и постановка задач эксперимента

2 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Проведение лабораторных варок полуцеллюлозы

2.1.1 Получение и анализ бисульфитного варочного раствора

2.1.2 Проведение варок

2.1.3 Определение выхода полуфабрикатов

2.1.4 Определение степени делигнификации полуфабрикатов по методу Каппа

2.2 Фракционирование макулатурной массы

2.3 Определение фундаментальных свойств волокна

2.3.1 Определение геометрических размеров и грубости волокон

2.3.2 Определение когезионной способности волокон

2.4 Подготовка образцов и определение стандартных показателей механической прочности

2.5 Определение характеристик деформативности

2.6 Планирование лабораторного эксперимента с использованием математических методов

2.7 Статистическая обработка результатов эксперимента 44 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 46 3.1. Общие положения

3.2 Изучение качества поступающей макулатуры и вариации свойств макулатурного флютинга ООО «Сухонский ЦБК»

3.1.1 Статистическая оценка изменения качества макулатурного сырья

3.1.2 Исследование вариации свойств бумаги для гофрирования, полученной на основе макулатурного сырья

3.1.3 Влияние отдельных технологических параметров на характеристики свойств бумаги для гофрирования

3.3 Исследование влияния породного состава древесины на процесс бисульфитной варки и качественные показатели бисульфитных ЦВВ и полуцеллюлозы

3.3.1 Описание предлагаемых режимов варки

3.3.2 Исследование влияния породного состава сырья и степени помола массы на стандартные показатели качества бисульфитной

ЦВВ и полуцеллюлозы

3.3.3 Исследование влияния породного состава сырья и степени помола на структурно-морфологические характеристики волокон бисульфитной ЦВВ и полуцеллюлозы

3.3.4 Влияние режима варки и породного состава сырья на основные фундаментальные свойства бисульфитной ЦВВ и полуцеллюлозы

3.3.5 Влияние режима варки и породного состава сырья на деформационные свойства бисульфитной ЦВВ и полуцеллюлозы

3.4 Исследование свойств полуфабриката, полученного на основе смеси волокон бисульфитной ЦВВ и макулатуры

3.4.1 Исследование влияния относительного количества бисульфитной лиственной ЦВВ в композиции на стандартные характеристики лабораторных образцов бумаги

3.4.2 Влияние композиции и степени помола первичного волокна на структурно-морфологические характеристики волокон смеси для производства флютинга

3.4.3 Исследование фундаментальных свойств лабораторных образцов флютинга на основе первичных волокон бисульфитной лиственной ЦВВ и волокон макулатуры

3.4.4 Исследование деформационных свойств лабораторных образцов флютинга, полученных на основе смеси волокон бисульфитной ЦВВ и макулатуры

3.5 Исследование свойств полуфабриката, полученного на основе смеси волокон лиственной полуцеллюлозы производства ОАО «Архангельский ЦБК» и макулатуры

3.6 Обоснование экономической эффективности использования в композиции бисульфитной ЦВВ

Из известных видов тары наиболее перспективной является тара из картона. Механизация изготовления, малый объем в сложенном виде, низкая стоимость, возможность повторной переработки и другие положительные качества делают картонную тару основным видом транспортной тары. Объем производства гофротары из постоянно увеличивается, при этом обязательным условием для гофрированного картона является соответствие прочностных свойств требованиям потребителей. В последнее время в России существенно возросла степень использования макулатурного сырья в производстве тарного картона, данная тенденция, по заключению аналитиков, в ближайшее время сохранится. Государственная программа развития лесного комплекса России предполагает увеличение потребления макулатуры на производство бумаги и картона в 2020 году до 282,1 тыс. т, при потреблении в 2007 году - 186,7 тыс. т. О крупных проектах в России по вводу новых производственных мощностей заявили такие переработчики макулатурного сырья как «Объединенные бумажные фабрики» и «СФТ-Групп» [1,2].

Гофрированный картон в россии, а также ряде других стран оценивается по показателям сопротивления продавливанию, торцевому сжатию вдоль гофров, расслаиванию (ГОСТ 7376-89). Ящики из гофрированного картона (ГОСТ 9142-90), в основном, оцениваются по сопротивлению сжатию, перевалкам, ударам при свободном падении. Качество компонентов тарного картона оцениваются по ГОСТ Р53206-2008 Бумага для гофрирования и ГОСТ 7420-89 Картон для плоских слоев гофрированного картона [3-6].

К сожалению, бумага для гофрирования из макулатурных волокон не всегда обладает качественными показателями, удовлетворяющими изготовителей гофрированного картона, которые постоянно повышают свои требования к стабильности качества продукции, вызванные увеличением скорости гофроагре-гатов. Для повышения качества продукции до необходимого уровня чаще всего предприятие вынуждено снижать производительность БДМ, что ведет к потере значительного количества прибыли.

Предприятия, выпускающие гофрированный картон, предъявляют требования к качеству компонентов картона, в основном, основываясь на допусках изготовителей гофроагрегатов, а также на уровень физико-механических показателей, предусмотренных в ГОСТ на картон и бумагу. При этом переработчики макулатуры отмечают снижение качественных показателей поступающей макулатуры и увеличение вариаций ее свойств. За последние л несколько лет наметилась тенденция к существенному снижению массы 1 м гофрированного картона, а значит, и его компонентов - лайнера и флютинга. Это вынуждает проводить исследования, направленные на оптимизацию композиционного состава картона-лайнера и бумаги для гофрирования на основе смесей первичных и вторичных волокон для достижения необходимого уровня их физико-механических показателей.

Таким образом, актуальным является поиск оптимальных композиций по волокну массы для производства бумаги для гофрирования на основе смесей макулатурной массы и различных первичных волокон.

Целью работы является разработка технологии производства бумаги для гофрирования на основе композиции макулатуры, полуцеллюлозы и целлюлозы высокого выхода, полученных бисульфитным способом из лиственной древесины.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Исследовать характеристики качества макулатуры МС5Б, используемой на ООО «Сухонский ЦБК», и установить характеристики флютинга, изготовленного из макулатуры, требующие улучшения.

2. Разработать режим бисульфитной варки щепы из смеси березовой и осиновой древесины, обеспечивающий заданный уровень показателей качества полуфабриката для производства картона-лайнера и бумаги для гофрирования.

3. Оптимизировать композицию бумаги для гофрирования из лиственной бисульфитной целлюлозы высокого выхода и макулатуры.

4. Дать количественную оценку свойств флютинга, изготовленного из смеси НСПЦ и макулатуры, и установить параметры композиции, обеспечивающие максимальные показатели жесткости и прочности.

Основная часть работы выполнена на кафедре технологии целлюлозно-бумажного производства Северного (Арктического) Федерального Университета, часть исследований проведена в научно-исследовательской лаборатории ООО «Сухонский ЦБК».

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Тенденции развития рынка тарного картона

Развитие рынка гофрокартона в Российской федерации (таблица 1) достаточно динамично. В 2010 году производство тарного картона составило около 2,6 млн. т. Основываясь на данных Росстата о проектах по созданию новых и модернизации существующих мощностей по производству тарного картона (данные таблицы 2), прогнозируется рост рынка тарного картона в России до 3,8 млн. т/год (рисунок 1) [7].

7 000 6 ООО 5 000 4 000 Ч а х с а

3 000 2 000 1 000 0

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 ■■ Гофропродукция. млн м2 Тарный картон, тыс тн

Рисунок 1 - Динамика производства тарного картона и гофропродукции

Таблица 1 - Рост производства гофрированного картона в России

Название 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Производство ГК, млн.м2 2 458 2 903 3 330 3 745 3 821 3 843 4 486

Потребление бумаги, тыс. т 1 478 1 658 1 786 1 973 2 076 1 952 2 090

Средняя масса м2 ГК 601 571 536 527 543 508 466

Темп прироста производства ГК 15 % 18% 15% 12% 2% 0,6 % 16,7%

В качестве сырья для производства компонентов тарного картона используются первичные и вторичные полуфабрикаты. Производители, корректируя технологические процессы производства, могут изготавливать лайнер и флютинг различного качества, с различными издержками на их производство. В свою очередь, производитель гофрированного картона выбирает поставщиков компонентов тарного картона, исходя из критериев технологичности переработки.

Формирование оптимальной композиции по волокну, которая позволит обеспечить необходимый уровень показателей прочности и жесткости тарных картонов и возможность переработки их с высокой скоростью на гофроагрегате - основная задача производственников, выпускающих продукцию из вторичного сырья. По данным международных экспертов среднегодовой рост потребления макулатурного картона в производстве картонной тары составит 2,9-3,0 % в год. В таблице 2 отражены данные по потреблению упаковки и сбору макулатуры в России в 2005-2010 гг [8].

Таблица 2 - Потребление упаковки и сбор макулатуры в России в 2005-2010 гг.

2005 г. 2006 г. 2007 г. 2008 г. 2009 г. 2010 г.

Производство тарного кар- 2047 2321 2498 2599 2541 2600 тона, тыс. т

Производство гофропродук- 2 496 2 668 3 084 3 251 3 063 4 469 ции, млн.м2

Объем возникающих обрез- 118 129 161 171 156 242 ков МС5Б-1, тыс. т

Потребление отечественной 912 995 1 242 1 320 1 201 1 865 упаковки, тыс. т

Потребление импортной 1 029 1 132 1 245 1 307 1 046 1 220 упаковки, тыс. т

Коэффициент сбора МС-5Б 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32 0,32

Суммарный сбор макула- 739 809 957 1 012 875 1 228 туры МС5Б, т

Доля первичного волокна в макулатуре, % 49 50 47 48 46 46

Анализ данных показал, что доля макулатурного картона увеличилась с 39,6 % в 2006 году до 49,0 % в 2010 году, т.е. производство полуфабрикатов для тарного картона из макулатуры растет быстрее, чем производство крафт-бумаги [9].

Таблица 3 - Крупные проекты в производстве тарного картона

Предприятие 2010 г. 2015 г. Срок Примечание

Архангельский ЦБК 517,5 тыс. тн 640,5 тыс. тн 2014 Увеличение производительности существующей машины

Выборгская целлюлоза 100 тыс.тн 250 тыс. тн 2012 Реализован 1 этап

Картон и упаковка (Ни-коль-Пак) 51,7 тыс. тн 120 тыс. тн 2011 Увеличение производительности

Объединенные бумажные фабрики» 127 тыс.тн 400 тыс. тн 2011 2013 Установка двух новых машин и модернизация существующих

СФТ-групп 40 тыс.тн 190 тыс. тн 2013 Установка новой БДМ

Итого прирост мощности 775 000

Следует отметить, что увеличение производительности предприятий, использующих макулатуру (СФТ-групп, Объединенные бумажные фабрики и др.) после реализации всех мероприятий составит более 480 тыс. т/год, что неизбежно приведет к обострению ситуации на рынке высококачественной макулатуры.

Изменение относительного количества продаж первичных полуфабрикатов представлено в таблице 4. За рубежом имеется тенденция обеспечения практически всех требуемых свойств компонентов тарного картона при использовании в основном коротковолокнистого первичного полуфабриката, при этом длинноволокнистую целлюлозу используют лишь для армирования структуры бумаги и картона. Поэтому прогнозируется, что лидирующую позицию на рынке товарной целлюлозы займет коротковолокнистая целлюлоза из эвкалипта, потеснив при этом традиционную северную крафт-целлюлозу [10].

Таблица 4 - Относительное количество продаж различных первичных полуфаб рикатов, %

Наименование полуфабриката 2004 г. 2009 г.

Северная беленая хвойная крафт-целлюлоза (NBSKP) 24 22

Крафт-целлюлоза из эвкалипта (ВЕКР) 19 23

Южная беленая крафт-целлюлоза (SBSKP) 11 10

Беленая хвойная крафт-целлюлоза (BSKP) 8 10

Полуфабрикаты высокого выхода (High Yield) 7 7

Индонезийская лиственная крафт-целлюлоза (Indonesia ВНКР) 6 8

Небеленая крафт-целлюлоза (UKP) 5 5

Сульфитная целлюлоза (Sulphite) 2 1

Прочие виды беленой лиственной крафт-целлюлозы (Other ВНКР) 18 14

Следует отметить важную тенденцию к снижению массы 1 м2 гофрированного картона. Это приводит к необходимости осуществления мероприятий по компенсации потерь качества. Особенно это затрагивает производителей макулатурного флютинга, т.к. считается, что качество макулатурного сырья существенно ниже целлюлозного. В настоящее время самым востребованным на рынке гофроупаковки является гофрокартон марки Т-23, в композиции которого использованы два целлюлозных картона-лайнера и флютинг из макулатуры. В последнее время возл растает спрос на бумагу для гофрирования с массой 1 м равной 75. 100 г [11-13].

1.2 Основные свойства бумаги для гофрирования

Роль флютинга в гофрированном картоне заключается в обеспечении прочности и защите от ударной нагрузки. Бумага для гофрирования должна обладать определенной устойчивостью к динамическим нагрузкам, прочностью на разрыв, а также жесткостью при сжатии и изгибе. Для получения максимальной жесткости л на изгиб при постоянной массе 1 м желательно максимальное увеличение толщины бумаги за счет снижения ее плотности при одновременном минимальном снижении сил связи между волокнами. Это определяет выбор композиции по виду исходных волокон, характеру обработки массы и технологическому режиму изготовления бумаги на бумагоделательной машине [2, 14-15].

Кроме того, флютинг служит для поддержания определенного расстояния между поверхностными слоями картона и создает момент замедления. Бумага для гофрирования должна иметь определенные показатели прочности и удлинения в машинном направлении и высокую сжимаемость, т.к. в процессе гофрирования она подвергается растягивающим усилиям и усилиям сжатия.

Требования к качеству компонентов гофрированного картона постоянно изменяются. При этом набор характеристик качества картона для плоских слоев и бумаги для гофрирования, регламентируемые отечественными стандартами, отличается от набора характеристик, используемых в ведущих странах-производителях.

Согласно ГОСТ Р 53206-2008 [5] требования к бумаге для гофрирования характеризуются следующими показателями: массой 1 м2, сопротивлением плоскостному (СМГ) и торцевому сжатию (СС7) гофрированного образца, сопротивлению продавливанию (77), впитывающей способностью при одностороннем смачивании в среднем по двум сторонам за 30 секунд, влажностью.

В работах [16-20] представлены характеристики качества гофрированного картона и его компонентов, нормируемые различными международными и региональными системами стандартов. Установлено существенное отличие в номенклатуре показателей качества тарного картона. Отечественные стандарты ориентируют производителей на изготовление картона-лайнера и флютинга, показателями качества которых являются прочностные характеристики, в то время как европейские страны производители отдают предпочтение показателям, характеризующим жесткость при растяжении и изгибе, а также прочность при сжатии в поперечном направлении. Российские компании, поставляющие тарный картон и его компоненты как внутри страны, так и при внешнеторговых операциях, сталкиваются с необходимостью проводить дополнительный объем испытаний.

Традиционными методами определения сопротивления сжатию компонентов гофрированного картона, регламентируемыми ГОСТ, являются RCT, ССТ, СЫТ. Европейская федерация производителей гофрированного картона (FEFCO) и система EN для контроля качества механических свойств картона-лайнера и флютинга не имеет своих нормативов, а использует методы испытания, регламентированные стандартами ISO и TAPPI. Дополнительно используется метод SCT, эффективность использования которого была подтверждена многими исследовательскими институтами. Определение сопротивления сжатию образцов по методу SCT введено в такие системы стандартов как ISO, TAPPI, SCAN и нормируется как для картона-лайнера, так и для флютинга. Ряд потребителей акцентируют свое внимание на значение SCT в поперечном направлении, этот факт объясняется особенностями получения гофрированного картона и ящиков из него [21, 22].

Принципиальным отличием отечественных ГОСТ от зарубежных систем стандартов является нормирование свойств по виду и сорту продукции, в то время как остальные системы стандартизируют методы испытания свойств, а для оценки качества и определения уровня показателей того или иного вида бумаги и картона разрабатывают технические спецификации.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Предложена технология производства бумаги для гофрирования на основе композиции макулатуры МС5Б и лиственной бисульфита ой целлюлозы высокого выхода.

2. На основании проведенного статистического анализа качества поступающей на ООО «Сухонский ЦБК» макулатуры МС5Б показано, что в период 20052012 гг. существенного ухудшения качества макулатуры не произошло, но наблюдается рост зольности и влажности. Макулатура МС5Б обладает высоким потенциалом жесткостных свойств, а показатели прочности макулатурной массы нуждаются в повышении путем введения в композицию первичного полуфабриката.

3. Регулирование композиционного состава макулатуры на ООО «Сухонский ЦБК» после реализации предложения разделить сорт макулатуры МС 5Б (3) с наиболее нестабильными качественными характеристиками на 3 категории, привело к повышению стабильности качества готовой продукции.

4. Определены параметры варки бисульфитной лиственной ЦВВ, при которых полуфабрикат обладает высоким потенциалом прочностных свойств. Добавление данного полуфабриката (общий выход из древесины - 64 %, число Каппа - 60) со степенью помола полуфабриката - 40 °ШР в композицию макулатурного флю-тинга приведет к повышению прочностных свойств бумаги для гофрирования.

5. Определены параметры режима варки лиственной бисульфитной полуцеллюлозы с выходом 74-78 % (в зависимости от породного состава), обладающей высоким потенциалом жесткостных свойств. Использование этой полу целлюлозы в композиции с макулатурой МС5Б позволит получить образцы бумаги для гофрирования с высокими показателями жесткости.

6. Определена оптимальная по экономическим и технологическим характеристикам композиция бумаги для гофрирования из волокон макулатуры МС5Б и волокон бисульфитной ЦВВ. Степень помола длинноволокнистой фракции макулатуры - 30 °ШР, соотношение ДВФ и КВФ в композиции подготовленной макулатурной массы 60:40, количество бисульфитной ЦВВ из березовой древесины - 3040 %. Данный полуфабрикат позволяет получить флютинг, соответствующий по своим свойствам марке Б-0 по ГОСТ, при этом прогнозируемый экономический эффект составляет 217 млн. руб./год.

7. Установлено, что добавка в композицию бумаги для гофрирования на основе макулатуры производственных образцов нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы приводит к снижению показателей прочности и увеличению показателей жесткости компонентов тарного картона.

8. Полученные результаты рекомендованы к внедрению и частично внедрены на ООО «Сухонский ЦБК».

1. Родин, В.А. Пути повышения качества гофрированного картона. В экс-пресс-информ.: Отеч. Произ. Опыт. - Целлюлоза. Бумага. Картон. - М.: ВНИПИ-ЭИлеспром, 1987, вып. 12, с. 2-18.

2. ГОСТ 9142-90 Ящики из гофрированного картона. Общие технические условия. Введен Приказом Ростехрегулирования от 04.04.2005 N 76-ст от 1 января 1992 г.- М.: Изд-во стандартов, 2004. 16 с.

3. ГОСТ Р 53206-2008 БУМАГА ДЛЯ ГОФРИРОВАНИЯ. Технические условия. Введен приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 25 декабря 2008 г. № 694-ст. М.: Стандартинформ, 2009. - 11 с.

4. ГОСТ 7420-89 Картон для плоских слоев гофрированного картона. Технические условия. Введен Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 01 января 1991 г. М.: Изд-во стандартов, 2011. - 8 с.

5. Синчук, A.B. Развитие продолжается. Текст. // A.B. Синчук, В.А. Куку-зей, P.A. Гумирова. Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2011. - № 5 - с. 17-20.

6. Синчук, A.B. Развитие продолжается. Текст. // Синчук A.B., Кукузей В.А., Гумирова P.A. Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2011. - № 5 - с. 17-20.

7. Проблемы остаются. Текст. // Целлюлоза. Бумага. Картон. Дискуссионный клуб. 2011. - № 5 - с. 34-43.

8. Heinz-Peter Drieschmanns. Der Sulfit-Prozess und Sulfit-Fabriken in Zentraleuropa Text. // Ipw.- 2006,- №10.- s.- 43-45.

9. Erhard Klaus, Miletzky Frank. Fasereigenschaften und Fasereinsatzbedingungen Text. // Ipw. 2006. - № 11-12. - s. - 57-63.

10. Elmlid, CG.: Fibre Fractionation A way to make two interesting products of one. Text. // Fibre in Focus I, Södra Firmensymposium, Erbach, 2001.

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

12. Фляте, Д.М. Направления развития производства бумаги для гофрирования Текст. / Д.М. Фляте // Целлюлоза, бумага и картон: обзор. Информ. -М.: ВНИИПИЭИлеспром, 1990. Вып. 8. - С. 1-36.

13. Гурьев, A.B. Методы оценки качества компонентов гофрированного картона Текст. / A.B. Гурьев, В.И. Комаров, В.П. Елькин, В.В. Касьяненко // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1996 - № 7-8. - С. 16-18.

14. Гурьев, A.B. Связь упругих характеристик компонентов гофрированного картона с его потребительскими свойствами Текст. / A.B. Гурьев, В.И. Комаров // Целлюлоза. Бумага. Картон. 1997. - № 9-10. - С. 22-24.

15. Markstorom Н. Testing Methods and Instruments for Corrugated Board. Sto-cholm: Ljunglofs Ofset AB, 1992, - 77 p.

16. Данилевский, В.Д. Картонная и бумажная тара. Текст. / В.Д. Данилевский. М.: Лесн. пром-ть, 1979, - 216 с.

17. Messmer Büchel «Produkt Rang & User Guide». 1995, - 113 p.

18. Гурьев, A.B. Использование SCT-теста для оценки жесткости крафт-лайнера Текст. / A.B. Гурьев, В.И. Комаров // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2000. -№ 11-12. - С.26-27.

19. Комаров, В.И. Деформативность целлюлозно-бумажных материалов при изгибе Текст. / Изв. высш. учеб. зав. «Лесной журнал», 1994, № 1, с. 36-42.

20. Мусинский, В.В. Некоторые особенности производства гофрокартона на современном обородувании Текст. / В.В. Мусинский // Целлюлоза. Бумага. Картон.: экспресс-информ. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1987. - Вып. 17. - С. 2-12.

21. Личман, В.Ф. Жесткость и прочность как основа определения надежности картонной тары. Текст. / В.Ф. Личман, A.M. Высота // Системы управления качествадукции и автоматизации целлюлозно-бумажного производства: сб. науч. тр./УкрНИИБ.-К., 1991.-С. 12-15.

22. Личман, В.Ф. Изменение физико-механических свойств бумаги при гофрировании Текст. / В.Ф. Личман, П.Х. Ласкеев // Химическая переработка древесины. 1969. № 12. - с. 11-12.

23. Меланич, В.Н. Влияние композиционного состава на свойства бумаги для гофрирования Текст. / В.Н. Меланич, М.Г. Мутовивина // Целлюлоза. Бумага. Картон.: экспресс-информ. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1987. - Вып. 4. - С. 14-20.

24. Личман, В.Ф. Анализ формул жесткости и прочности как основы стандартов гофрированного картона Текст. / В.Ф. Личман, A.M. Высота // Бум. пром-сть. 1991. - № 8-9. - с. 30-32.

25. Личман, В.Ф. Изменение требований к картонной таре и тарному картону Текст. / В.Ф. Личман //Бум. пром-сть. 1986. -№ 3. - с. 14-15.

26. Козлов, М.В. Упаковочные картоны. Правильно ли мы их выбираем? Электронный ресурс. / // по материалам сайта http: // www. kursiv. ru. / paket / archive /06/ karto 1. Html

27. Дулькин, Д.А. Современное состояние и перспективы использования вторичного волокна из макулатуры в мировой и отечественной индустрии бумаги Текст. / Д.А. Дулькин, В.А. Спиридонов, В.И. Комаров. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2007,- 1118 с.

28. Галеева Н.А. Производство полуцеллюлозы и целлюлозы высокого выхода Текст. / Н.А. Галеева. М.: Лесная промышленность, 1970. - 320 с.

29. Paper Board Industry. 1987. - 30, № 4. - Р.32, 34-35

30. Laakso О, Rintamaki T. Production and converting of corrugated board / Su-omen altopahviyhdistys ry Finnish Corrugated Board Assotiation 2003. - 136 p.

31. Перекальский Н.П. Производство полуцеллюлозы Текст. / Н.П. Пере-кальский, Н.А. Галеева: Гослесбумиздат, 1963.

32. Чавчавадзе, Е.С. Атлас древесины и волокон для бумаги Текст. / Е.С. Чавчавадзе, З.Е. Брянцева, Е.В. Гончарова и др. Под ред. Е.С. Чавчавадзе. М.: Ключ, 1992.-336 с.

33. Кларк, Дж. Технология целлюлозы Текст. / Дж. Кларк. М.: Лесн. пром-сть, 1983.-456 с.

34. Апсит, С. О. Бумагообразующие свойства волокнистых полуфабрикатов Текст. / С. О. Апсит, А.В. Килипенко М.: Лесн. пром-сть, 1972. - 88 с.

35. Кейси, Дж. П. Свойства бумаги и ее переработка. Текст. / Дж. П. Кейси -М., 1960, т. II, 650 с.

36. Гурьев А.В. Влияние композиции и степени разработки полуфабрикатов на прочность и жесткость бумаги для гофрирования Текст. / А.В. Гурьев, Е.В. Дьякова, В.В. Касьяненко // Караваево. №7-8. - С.40-46.

37. Блинова, JI.А. Влияние фундаментальных и физико-механических характеристик волокнистых полуфабрикатов на свойства тест-лайнера / Дис.канд. техн. наук. Архангельск, 2009.

38. Комаров, В.И. Влияние на жесткость бумаги при изгибе исходных волокон // Химическая переработка древесины. Л.: Изд-во ЛоЛЛТА, 1972. - С. 39-43.

39. Меланич В.Н. Влияние композиционного состава на свойства бумаги для гофрирования Текст. / В.Н. Меланич, М.Г. Мутовина // Целлюлоза, бумага и картон: экспресс-информ. -М.: ВНИПИЭИлеспром, 1987. -Вып.4. С. 14-20.

40. Непенин, Ю.Н. Сравнительная оценка различных способов производства полуцеллюлозы из лиственной древесины Текст. // Ю.Н. Непенин, В.А. Жалина, А.Б. Курятников / ИВУЗ «Лесной журнал». 1987. - № 1. - С. 75-78.

41. Пономарев, О.И. Современное состояние целлюлозно-бумажного производства в ведущих странах мира Текст. / О.И. Пономарев, Ф.Д. Ляпина, Б.О. Шапиро Обзор. Инф. - М.: ВНИПИЭИЛеспром, 1989. Вып. 14, - С. 52.

42. Дьякова, Е.В. Переработка макулатуры Текст.: учебное пособие Е.В. Дьякова, Д.А. Дулькин, В.И. Комаров. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2009. - 172 с.

43. Бобров, А.И. Производство волокнистых полуфабрикатов из лиственной древесины Текст. / А.И. Бобров, М.Г. Мутовина, Т.А. Бондарева, В.К. Малышкина -М.: Лесн. пром-сть, 1984. 248 с.

44. Синчук, A.B. Без потери качества Текст. // A.B. Синчук, В.А. Кукузей. -Целлюлоза. Бумага. Картон. 2009. - № 8. - С. 22-25. - ISSN 0869-4923.

45. Фляте, Д.М. Бумагообразующие свойства волокнистых материалов Текст. / Д.М. Фляте. М.: Лесная промышленность, 1990. - 136 с.

46. Pulp and Paper International. 1985. - N 4. - Р. 46-47.

47. Смоляницкий, Б.З. Переработка макулатуры Текст. / Б.З. Смоляницкий. — М.: Лесная промышленность, 1980.- 176 с.

48. Мудрик, Х.И. Производство обесцвеченной макулатурной массы Текст. / Мудрик Х.И., Арбузова Г.А. // Целлюлоза, бумага и картон: Обзорн. информ. -М.: ВНИПИЭИ-леспром, 1980. Вып. 10.-52 с.

49. Brecht, W. Grundsatzliche Studien über die Spaltfestigkeit von Kartons Text. / W. Brecht, H.-J.Knittweis // Zellstoff und Papier. 17 (1968). - S. 274-276.

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

51. Жирнова, Г.Н. Улучшение качества бумаги для гофрирования введением в ее состав химических вспомогательных веществ Текст.: дис. . канд. техн. наук / Т.Н. Жирнова. Л., 1988 - 152 с.

52. Комаров, В.И. Механика деформирования целлюлозных тароупаковоч-ных материалов Текст.: уч. пособие / В.И. Комаров, A.B. Гурьев, В.П. Елькин. -Архангельск, 2002. 172 с.

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

54. Дулькин, Д.А. Развитие научных основ и совершенствование процессов технологии бумаги и картона из макулатуры. Дисс. . докт. техн. наук Текст. / Д.А. Дулькин. Архангельск, 2008. - 352 с.

55. Блинова, Л.А. Свойства целлюлозных волокон и их влияние на физико-механические характеристики бумаги и картона Текст. / Л.А. Блинова, Д.А. Дулькин, В.А. Спиридонов, В.И. Комаров. Архангельск: С(А)ФУ, 2011. -176 с.

56. Комаров, В.И. Связь фундаментальных свойств (по Кларку) неразмоло-той сульфатной небеленой целлюлозы с характеристиками деформативности и прочности Текст. // В.И. Комаров, Я.В. Казаков. ИВУЗ «Лесной журнал». -1993.-№2-3, С. 112-116.

57. Комаров, В.И. Критическая длина волокна фактор, определяющий де-формативность и прочность целлюлозно-бумажных материалов Текст. // В.И. Комаров. - ИВУЗ «Лесной журнал». - 1993. - № 4, С. 79-83.

58. Фудзи, Т. Механика разрушения композиционных материалов. Текст. / Т. Фудзи, М. Дзако. М: Мир, 1982. - 232 с.

59. Комаров, В.И. Деформативность целлюлозных материалов Текст.: Дис. .д-р. техн. наук / Комаров Валерий Иванович. С.ПБ., 1999. - 56 с.

60. Комаров В.И. Деформация и разрушение волокнистых целлюлозно-бумажных материалов Текст. Архангельск: Изд-во Арх. гос. тех. ун-та, 2002, -440 с.

61. Белоглазов, В.И. Анизотропия деформативности и прочности тарного картона и методы её оценки Текст. / В.И. Белоглазов, В.И. Комаров, A.B. Гурьев. -Архангельск: Изд-во Арх. гос. тех. ун-та, 2005, 252 с.

62. Гурьев, A.B. Улучшение деформационных и прочностных свойств тарного картона Текст.: дис.канд. техн. наук / Гурьев Александр Владиславович.1. Архангельск, 1998. 207 с.

63. Дьякова, Е.В. Влияние характеристик волокон и их относительного содержания в бумажной массе на деформационные и прочностные свойства тарного картона Текст.: дис.канд. техн. наук / Дьякова Елена Валентиновна. Архангельск, 2004. - 167 с.

64. Яблочкин, Н.И. Повышение качества тест-лайнера Текст.: дис.канд. техн. наук / Николай Иванович Яблочкин. Архангельск, 2005. - 177 с.

65. Южанинова, JI.A. Повышение качества бумаги для гофрирования из макулатуры Текст.: дис.канд. техн. наук / Южанинова Людмила Анатольевна. -Архангельск, 2008. 139 с.

66. Блинушова, О.И. Совершенствование технологии тест лайнера Текст.: дис. .канд. техн. наук / Блинушова Ольга Ивановна. Архангельск, 2009. - 205 с.

67. Pinnington, Т. The corrugated Industry Text. / Т. Pinnington // England. -2002. Hampshire, SP11 8PRr. - P.350.

68. Ernst L. Back and Lennart Salmen. The properties of NSSC-Rased and Waste-Based corrugating Text. / L. Ernst // Paper Technology. 1989. - Vol.30, 10. P. 16-19, 22-23.

69. Фляте, Д.М. Пути улучшения качества бумаги для гофрирования Текст. / Д.М. Фляте, Г.Н. Жирнова / совершенствование технологии тарного картона и картонной тары: Сб. тр. М.: ВНИИПИЭИлеспром, 1986. - С. 21-25.

70. Тарасова, О.И. О требованиях к бумаге для гофрирования // Бум. пром-ть. 1982.-№9.-С. 19-20.

71. Фенгел, Б. Древесина (химия, ультраструктура, реакции). Текст. / Б. Фенгел, Г. Венегер. -М.: Лесн. пром-сть, 1988. 512 с.

72. Heitmann, J.A. Pulp Properties // Pulp and Paper Manufacture. Tappi. Technology Park. Vol. 9. - Atlanta, GA (USA). - 234 s.

73. Диагностические признаки древесины и целлюлозных волокон Текст. / Под ред. Г.М. Козубова, Н.П. Зотовой-Спановской. Петрозаводск: Кар. Филиал АН СССР, 1976.- 152 с.

74. Атлас ультраструктуры древесных полуфабрикатов, применяемых для производства бумаги Текст. / Под ред. Н.П. Зотовой-Спановской. М.: Лесн. пром-ть, 1984.-232 с.

75. Гольдман, А.Я. Прогнозирование деформационно-прочностных свойств полимерных и композиционных материалов Текст. / А.Я. Гольдман. М.: Химия, 1988.-272 с.

76. Волокнистые композиционные материалы Текст. / Пер. с англ.; под ред. С.З. Бокштейна. М.: Мир, 1967. - 284 с.

77. Папков, С.П. Полимерные волокнистые материалы Текст. / С.П. Пап-ков. М.: Химия, 1989. 220 с.

78. Бейнарт, И.И. Клеточная стенка древесины и её изменение при химическом взаимодействии. Текст. / И.И. Бейнарт. Рига: Зинате, 1972. - 509 с.

79. Сухов, Д.А. Изменение состава и структуры основных компонентов стенки волокна хвойной древесины в процессе сульфатной варки Текст. / Д.А. Сухов, О.Ю. Деркачева, В.И. Комаров, Я.В. Казаков // ИВУЗ «Лесной журнал». -1994.-№3, С. 100-104.

80. Meinl, G. Computerunterstutzte Prognose optischer Eigenschaften holzfreier Papire aus Eigeschaften der Faseistoffkomponenten. Режим доступа: http:www/ptspaper.de/live/dokukategorien/dokumanagement//psfile/flle/5/AiFl 347643 2ae0871el3.pdf.

81. Комарова, Г.В. Производство сульфитной целлюлозы Текст. / Г.В. Комарова, Л.А. Миловидова, Г.Ф. Прокшин: Методические указания к выполнению лабораторных работ. Архангельск: РИО АГТУ, 1996. - 42 с.

82. Миловидова, Л.А. Производство сульфатной целлюлозы Текст. / Л.А. Миловидова, Г.В. Комарова: Методические указания к выполнению лабораторных работ. Архангельск: РИО АГТУ, 2001. - 31 с.

83. ГОСТ 16932-93 Целлюлоза. Определение сухого вещества Текст. Введ. 1995-01-01. М. Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1995. - 8 с.

84. ГОСТ 10070-74 Целлюлоза и полуцеллюлоза. Метод определения числа Каппа Текст. Введ. 1975-01-01. М. Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1980. -16 с.

85. Карлсон, X. Гид по волокну (анализ волокна и его применение в ЦБП. Справочное руководство). Copyringht©2008AB Lorentser and Wettre, Box 4, SE-164 93. KISTA. Sweden.

86. Иванов, С.Н. Силы сцепления волокон в бумаге // Бум. пром-ть. 1947. - № 3. - С. 8-17.

87. ГОСТ 27015-86 Бумага и картон. Методы определения толщины, плотности и объема Текст. Введ. 1988-01-01. М. Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2002. - 3 с.

88. ГОСТ 13525.1-75 Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Методы определения прочности на разрыв и удлинения при растяжении Текст. Введ. 1980-01-07. М. Стандартинформ, 2007. - 4 с.

89. ГОСТ 13525.8-86 Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Метод определения сопротивлению продавливанию Текст. Введ. 1988-01-01. -М.: Стандартинформ, 2007. 5 с.

90. ГОСТ 10711.1-97 Бумага и картон. Метод определения разрушающего напряжения при сжатии кольца (RCT) Текст. Введ. 2003-01-01. М. Госстандарт России: Изд-во стандартов, 2003. - 5 с.

91. ГОСТ 28686-90 Бумага для гофрирования. Метод определения сопротивления торцовому сжатию (ССТ) гофрированного образца Текст. Введ. 199201-01 -М. Стандартинформ, 2005. 3 с.

92. ГОСТ 20682-75 Бумага для гофрирования. Метод определения сопротивления плоскостному сжатию гофрированного образца (СМТ) Текст. Введ. 1976-01-01. М. Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1989. - 6 с.

93. Markström, Н. Testing Metods and Insstruments for Corrugated Board / Stockholm: Ljunglofs Offset A.B., 1992. 179 p.

94. ISO 9895:2008. Бумага и картон. Сопротивление сжатию. Испытания на коротких катках. Текст. Введ. 2008-10-15. 16 с.

95. ГОСТ 14363.4-89 Целлюлоза. Метод подготовки проб к физико-механическим испытаниям Текст. Введ. 1993-01-01. М. Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1989. - 12 с.

96. ГОСТ 13523-78 Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Метод кондиционирования образцов Текст. Введ. 1978-01-10. М. Госстандарт России: Изд-во стандартов, 1999. - 3 с.

97. Тагер, A.A. Физикохимия полимеров Текст. / A.A. Тагер. М.: Химия, 1978.-544 с.

98. Сторе, С. Описание поведения бумаги с помощью реологических моделей Текст. // С. Сторе. Przeglad Papierniczy. - 1984. - № 11. - С. 328-384.

99. Гермелис, A.A. Определение реологических характеристик полимерных материалов из статистических кривых «o-s», кривых ползучести и релаксации Текст. // A.A. Гермелис, В.А Латишенко. Механика полимеров. - 1967. - № 6. -С. 977-988.

100. Комаров, В.И. Использование феноменологической модели деформирования для прогнозирования деформативности сульфатной небеленой целлюлозы Текст. // В.И. Комаров, Я.В. Казаков. Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2000. - № 9-10.-С. 38-41.-ISSN 0869-4923.

101. ИЗ. Комаров, В.И. Математическая обработка кривых зависимости «напряжение-деформация», полученных при испытании целлюлозно-бумажных материалов при растяжении Текст. // В.И. Комаров, Я.В. Казаков. ИВУЗ «Лесной журнал». - 1985. - № 1, С. 109-114.

102. Практикум по технологии бумаги Текст. / Под редакцией проф. Комарова В.И. Архангельск: Изд-во АГТУ, 2000. - 112 с.

103. Пен, Р.З. Планирование эксперимента в Statgraphics Текст. Красноярск: СибГТУ - Кларетианум, 2003. - 246 с.

104. Богданович, Н.И. Расчеты в планировании эксперимента. Текст. / Учебное пособие. Н.И. Богданович. Л.: РИО ЛТА, 1978. - 80 с.

105. Пен, Р.З. Статистические методы моделирования и оптимизации процессов бумажного производстваТекст.: Учебное пособие / Р.З. Пен. Красноярск: Изд-во КГУ, 1982.- 192 с.

106. СТО 10578065.2-2008. Стандарт организации. Макулатура бумажная и картонная. Технические требования. 11 стр. Разработан ООО "Сухонский ЦБК". Введен в действие с 1.02.2009.

107. Проблемы остаются. Текст. // Целлюлоза. Бумага. Картон. 2011. -№5-с. 34-43.