Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕЗИ. Сокращение ресурсов древесного сырья, а такие возросшие требования к охране окружающей среды выдвигают в ряд важнейших задач целлюлозно-бумажной промышленности создание производств, работающих по малоотходным, ресурсосберегающим технологиям. В связи с этим все более широко в композиции писче-печатных видов бумаги, и в частности газетной, используются волокнистые полуфабрикаты высокого выхода и обесцвеченная макулатурная масса. Для решения экологических проблем больше внимание уделяется снижению расхода свежей воды на производство бумаги. Все вышеуказанные мероприятия вызывают увеличение концентрации органических растворенных и коллоидных веществ (ОРКВ) в бумажной массе и оборотной воде, что оказывает отрицательное влияние не только на эффективность действия химических добавок в бумажной массе, но и на процесс производства и свойства бумаги. Негативное влияние ОРКВ отмечается и при отсутствии в массе высокомолекулярных добавок, в частности, в производстве газетной бумаги. При этом механизм вредного влияния данных веществ в этом случае неучен еще недостаточно.
диссертационная работа была связана с целевой комплексной программой 0.34.01 "Создать и освоить прогрессивные технологические процессы и оборудование для производства целлюлозно-бумажной продукции повышенного качества, обеспечивающие эффективное использование древесного сырья", утвержденной постановлением ГКНТ N 535 от 31.12.86 г.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ Целью диссертационной работы является развитие теоретических представлений о механизме влияния ОРКВ на процесс производства газетной бумаги и усовершенствование на их основе технологического процесса для снижения их вредного влияния.
Для достижения поставленной цели необходимо :
исследовать влияние свойств бумажной массы для производства газетной бумаги на процесс сорбции ОРКВ на волокнах ;
исследовать влияние различных факторов технологического процесса производства газетной бумаги на способность бумажной массы к обезвоживанию при наличии в массе ОРКВ ;
изучить покомпонентный состав ОРКВ в бумажной массе для производства газетной бумаги ;
разработать способ снижения ОРКВ в бумажной массе примеснительно'к производству газетной бумаги.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В работе разработан метод прогнозирования концентрации ОРКВ в бумажной массе. Б отличие от. существующего метода,
предлагаемый метод позволяет определить концентрацию ОРКВ в зависимости от используемых волокнистых полуфабрикатов, технологии их получения, а также от расхода свежей воды на бумагоделательной машине. Использование данного метода позволяет также оценить эффективность мероприятий для снижения концентрации ОРКВ.
В результате изучения влияния свойств бумажной массы на процесс сорбции ОРКВ волокнами выявлено, что сорбция ОРКВ на волокнах осуществляется через молекулы воды е гидратных оболочках волокон. Показано, что преимущественно сорбируются соединения лигнина и экстрактивные вещества. В работе получила дальнейшее развитие сорбционная теория взаимодействия ОРКВ с волокнами.
На основании проведенных экспериментов установлено, что ухудше- . ние обезвоживания бумажной массы вызывается сорбцией на волокнах ОРКВ. Предложена гипотеза о механизме вредного влияния ОРКВ на обезвоживание бумажной массы. В соответствии с данной гипотезой, воздействуя на процесс сорбции, можно регулировать обезвоживание бумажной массы, что нашло в работе экспериментальное подтверждение.
На основании проведенных исследований предложен способ снижения ОРКВ в бумажной массе, основанный на их перезаряде. Разработанная технология защищена авторским свидетельством СССР N 1678938 (опубл. в Б. И. 1991г. N 35).
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. На основании результатов исследований разработана технологическая схема использования оборотной воды в производстве газетной бумаги, включающая очистку оборотной воды от ОРКВ. Предложенная схема основана на использовании бинарной системы иэ сульфата и гидроксида алюминия. Проведенные испытания данной схемы в лабораторных условиях Кондопожского и Балахнинского комбинатов, а также на пилотной бумагоделательной машине показали ее высокую эффективность. Разработанная схема передана в Мосгипробумхимпром для использования в проектировании I очереди технического перевооружения Балахнинского комбината
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на "круглом столе" по проблемам производства различных видов древесной массы и их использования в производстве бумаги (г. Ленинград, февраль 1989г.), на научно-техническом семинаре ВНТОбумдревпрома "Новые достижения в технологии волокнистых полуфабрикатов" (г. Коряжма, сентябрь 1992г.), на НТО ЦНИИБ (сентябрь 1992 г.).
ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано 6 статей и получено 1 авторское свидетельство на изобретение.
-
Мэтод прогнозирования концентрации ОРКВ в бумажной массе.
-
Результаты исследований 'влияния свойств бумажной массы ка процесс сорбции ОРКВ на волокнах целлюлозы и древесной масса
-
Гипотезу о механизме негативного влияния ОРКВ на процесс обезвоживания бумажной массы при отсутствии высокомолекулярных химических добавок.
-
Результаты исследований влияния перезаряда ОРКВ ка процесс обезвоживания массы и разработанный способ снижения содержания ОРКВ, основанный на их перезаряде.
-
Использование бинарной системы из сульфата и гидроксида алюминия в производстве газетной бумаги.
СТРУКТУРА И ОБ'ЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, обзора литературы и постановки задачи исследований, методической части, экспериментальной части, состоящей из четырех глав, выводов, списка использованной литературы (106 наименований) и приложений. Работа изложена на 128 страницах машинописного текста, включая 13 таблиц и 27 рисунгаэв.