Влияние вида макулатурного сырья на эффективность флотационной очистки

• Автор: Шабалин, Михаил Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 163 с. : ил.

1. Литературный обзор
1.1. Общая характеристика и перспективы развития мировой целлюлозно-бумажной промышленности
1.2. Состояние и перспективы развития целлюлозно-бумажной промышленности России
1.3. Сценарии развития целлюлозно-бумажной промышленности
1.4. Энергетические показатели производства основных полуфабрикатов
1.5. Общая характеристика переработки макулатуры
1.5.1. Переработка макулатуры в мире
1.5.2. Переработка макулатуры в странах СЕРІ
1.5.3. Переработка макулатуры в России
1.6. Общая характеристика вторичного волокнистого сырья
1.7 Типовая схема подготовки макулатурной массы
1.8. Взаимодействие целлюлозы с водными системами
1.8.1. Влияние воды на релаксационное состояние целлюлозы
1.8.2. Изменение релаксационного состояния целлюлозы при производстве и переработке бумаги
1.8.3. Механизм расстекловывания целлюлозы под действием воды
1.9. Флотационная очистка макулатурной массы
1.9.1. Предварительная подготовка волокнистой суспензии
1.9.2. Поверхностные явления
1.9.3. Флотоагенты
1.9.4. Печатная краска
1.9.5. Печатные бумаги
1.9.6. Взаимодействие печатной краски с бумагой
1.9.7. Теория процесса флотации печатной краски
1.9.8. Условия достижения эффективных результатов флотации
1.9.9. Сущность процесса флотации
1.9.10. Рабочие условия флотации
1.9.11. Интеграция флотационных установок в технологическом потоке переработки макулатуры
Выводы
2. Методическая часть
2.1. Важнейшие параметры беленых вторичных волокон
2.2. Описание специализированного лабораторного оборудования
2.3. Постановка эксперимента
Выводы
3. Экспериментальная часть
3.1. Объекты исследования
3.2. Исследование индивидуальных марок макулатуры
3.3. Исследование композиций макулатуры
3.4. Влияние флотоагента
3.5. Особенности взаимодействия бумаги и печатной краски
3.6. Микроскопические исследования образцов макулатурной массы
3.7. Анализ макулатуры на пригодность к флотационной очистке
Общие выводы
Литература
Приложение

Вторичное волокнистое сырье (макулатура) является одним из основных источников целлюлозосодержащего сырья для производства бумаги и картона в мире. В зависимости от вида готовой продукции содержание вторичного волокна в композиции достигает 100%. Большая часть макулатурного сырья, представленного в основном небелеными волокнами, используется для производства упаковочных видов бумаги и картона. Беленые вторичные волокна находят широкое применение в производстве газетной бумаги, бумаги санитарно-бытового назначения, суперкаландрированной бумаги, бумаги-основы для мелования.
Большинство вторичных волокон, пригодных для замещения беленых первичных полуфабрикатов существует в виде печатной продукции. Печатная краска является основной причиной низкой исходной белизны и высокой сорности массы. Наиболее перспективным и производительным технологическим решением данной задачи является флотация волокнистой массы, при которой происходит избирательное (селективное) удаление гидрофобных частиц (печатной краски) из массы.
Основные мощности по переработке макулатуры в России представлены предприятиями, выпускающими бумагу для гофрирования или картон для плоских слоев гофрокартона, использующими в качестве сырья небеленые вторичные волокна. Переработка беленых вторичных волокон с удалением печатной краски практически отсутствует или сводится к использованию дорогостоящих незапечатанных марок макулатуры.
Реконструкция предприятий с использованием оборудования для очистки макулатурной массы от печатной краски представляет собой одно из перспективных направлений модернизации технологических потоков отечественных предприятий. Получаемая очищенная масса представляет собой конкурентоспособный полуфабрикат для бумажной промышленности.
Прямое использование накопленного мирового опыта по удалению печатной краски из макулатурной массы невозможно вследствие различий в технологии производства некоторых видов бумаги в России и за рубежом, различий в уровне развития установленной технической базы, разной системы классификации макулатуры.
Замещение беленых полуфабрикатов вторичными волокнами позволяет значительно снизить себестоимость готовой продукции вследствие уменьшения энергетических и экономических затрат, что является одной из наиболее актуальных задач для промышленности в настоящее время.
Целью работы является исследование эффективности флотационной очистки отечественной и зарубежной газетно-журнальной макулатуры.

Продолжение таблицы
целлюлоза 200
каолин 500
карбонат кальция
тальк
печатная краска на масляной основе 29,5
Печатная краска на масляной основе обладает поверхностной энергией (табл. 8), значительно отличающейся от остальных компонентов бумажной массы. Следующая схема отражает гидрофобно-гидрофильные свойства различных веществ, присутствующих в макулатурной массе (рис. 33) [62]. Из анализа табл. 8 и рис. 33 следует, что печатная краска обладает некоторыми гидрофобными свойствами и может быть удалена при помощи воздуха во время флотации. Флотация проходит достаточно эффективно в отсутствие в воде минеральных солей. При наличии солей эффективность флотации резко снижается. Для того, чтобы повысить эффективность флотации в массу добавляют флотоагенты.
низкая поверхностная энергия

мДж/м 20

•в*

3 я а вс
4 о к

3 я

4 я

3 я

4 о я

2700 3500
СМОЛЫ
клеи-расплавы и т. д.
полиэфир
полиамид
тальк
целлюлоза
каолин
медь
никель
высокая поверхностная энергия
Рис. 33. Соотношение между поверхностными энергиями некоторых веществ.