Технологию получения макулатурной массы для производства бумаги сделали более дешевой и качественной с помощью использования воздушно-сухого метода специалисты Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ), 11 октября сообщает пресс-служба вуза.

Максимальное использование макулатуры для получения волокнистых заготовок, которые используются при производстве бумаги и картона, позволяет сократить влияние целлюлозно-бумажной промышленности на экологию.

Такая технология изготовления бумаги уменьшает потребность в древесине, а значит, сокращает вырубку лесов. Кроме того, уменьшается попадание в атмосферу токсинов, образующихся при производстве бумаги из древесины с использованием устаревших технологий и на изношенном оборудовании.

Ученые ПНИПУ сумели значительно упростить технологию подготовки макулатурной массы с помощью специально разработанного оборудования. Результаты исследования предложенной технологии ученые ПНИПУ представили в статье «Совершенствование технологии рекуперации газетной макулатуры с использованием современного оборудования», опубликованной в журнале «Актуальные проблемы науки и техники», 2023 год.

Стадия переработки макулатуры «облагораживание» определяет качество целлюлозно-бумажных волокон и возможность их использования для производства высококачественной бумажной продукции. Облагороженная макулатурная масса идет на выработку бумаги для печати и письма, санитарно-гигиенических видов бумаги, а также многослойного картона.

В процессе облагораживания макулатурную бумагу в настоящее время распускают на волокна, очищают от различных примесей и сортируют с использованием большого количества разнотипного оборудования.

Ученые Пермского Политеха предложили упростить технологическую схему получения и облагораживания макулатурной массы за счет применения нетрадиционного оборудования — аэродинамического диспергатора.

Этот компактный аппарат обеспечивает одновременное измельчение и сортировку макулатуры. Готовый продукт отбирается из центра устройства под действием вакуума.

Регулированием потока воздуха при интенсивном воздухообмене достигается поступление из диспергатора только отдельных волокон, а все неволокнистые примеси (в том числе полиэтиленовые пленки, скрепки и др.) остаются в аппарате, из которого периодически удаляются.

Такое устройство не только упрощает технологию переработки макулатурной массы, но делает ее более экономичной, расширяя при этом области ее применения, например, для пищевой и фармацевтической промышленности.

Поскольку при роспуске воздушно-сухой макулатуры волокно измельчается, то этот процесс сопровождается выделением большого количества бумажной пыли. Чтобы сократить количество пыли в воздухе рабочей зоны, пермские ученые предложили увлажнять исходную массу до влажности 40%. Кроме существенного уменьшения пыли, влажность облегчает диспергирование и роспуск макулатуры на волокна с сохранением их длины.

В своем исследовании новой технологии политехники сравнили традиционный метод роспуска макулатуры на волокна, который осуществляется в водной среде в 3–4 ступени сортирования и очистки от примесей, с новым полусухим способом. Было установлено, что при облагораживании массы традиционного мокрого роспуска повышаются потери мелкого волокна, тогда как при полусухом способе потери в два раза ниже.

Профессор кафедры «Технология полимерных материалов и порохов» ПНИПУ доктор технических наук Фирдавес Хакимова так описала суть нового метода:

«Роспуск макулатуры в диспергаторе осуществляется в воздушно-сухом состоянии. Аппарат характеризуется как „три в одном“ и осуществляет роспуск с сортированием, при котором крупные примеси (скотч, скрепки, пленки и другие механические примеси) отделяются в аппарате и периодически удаляются. Легкие же примеси (пыль волокнистая, пыль из типографской краски) удаляются в процессе работы с потоком воздуха, и вся волокнистая часть макулатуры остается в массе».

Ко всему прочему, при традиционном роспуске белизна макулатурной массы составляет 45,5%, а при использовании диспергатора белизна возросла до 50%, что обеспечивается более полным удалением краски, которая в аппарате измельчается до очень маленьких размеров и уносится с воздухом.

Таким образом, установка, разработанная ПНИПУ, упрощает технологическую схему переработки макулатуры, количество требуемого оборудования, значительно снижает расход воды, электроэнергии и сокращает потери волокна. При этом получаемая макулатурная масса имеет хорошее качество с удовлетворительными механическими показателями и может использоваться для производства различных видов бумаги и картона, отмечают исследователи.