Введение к работе
з
Актуальность работы. Одним из самых распространенных источников сырья для целлюлозно-бумажной промышленности является макулатура. Практически 30% бумаги и кзртонз в мире производится из вторичного волокна. 8 то же время значительная часть высококачественной макулатуры - упаковка жидких пищевых мродуктоз, элзголрочня5?, пзммнмрмйянпзя, лЯііінрОгззнгїзя бумага - з настоящее время не используется из-за трудности ее переработки. Упаковка для пищевых продуктов изготовляется из высококачественной беленой сульфатной целлюлозы. Возврат ее для повторного производства бумаги и картона представляет важную экологическую и экономическую задачи.
Вывоз ее нэ свалки с неконтролируемым Уничтожением ^низкотемпературное сжигание, позсрхнсстное захоронение и пр.) в силу наличия в такой макулатуре поливинилхлоридных пленок приводит к выделению ядовитых веществ, канцерогенов, в том числе диоксинов, к загрязнению окружающей среды. Кроме того,- возможность повторного использования такого высококачественного полуфабриката, как беленая целлюлоза позволяет получать беленые виды бумаг, что так же снижает нагрузку на природу за счет снижения объемов таких процессов, как варка и отбелка целлюлозы.
Использование высококачественного вторичного волокна в производстве
пш ют( и .... Ч"^п ^і»ілпі т-о.г vro *«»*ййт і* ~w"r*«-i.~i&*;Aj'^"*v.~w v~~^~~^P :"V*:rf,ni-.ify "йКГ^ЯТУ*!
Изложенные в диссертации результаты получены в ходе выполнения работ: по Федеральной целевой научно-технической программе "Исследования и разработка по приоритетным направлениям развития науки и техники гражданского назначения", подпрограмма "Комплексное использование древесного сырья", направление 02 - новые экологически чистые технологии, при выполнении проекта "Разработка новых бумагаподобных материалов на основе минеральных, животных и вторичных растительных волокон".
Цель работы. На основе изучения свойств и особенностей поведения
влаголрочной макулатуры разработать научно-обоснованную технологию роспуска и формования бумажного листа.
В работе решаются следующие основные задачи: - теоретические и экспериментальные исследования реологических свойств
суспензии макулатуры;
исследование фильтрационных свойств волокон макулатуры;
теоретический анализ поведения макулатурной массы при роспуске в гидроразбивателе;
экспериментальные исследования бумагообразующих и физико-механических свойств макулатуры.
Научная новизна. Впервые для макулатурной суспензии проведен анализ роспуска макулатуры в гидроразбивателе. Впервые показано, что процессы, происходящие при роспуске макулатуры в гидроразбивателе можно моделировать на ротационном вискозиметре.
Получено реологические уравнение суспензии макулатуры, учитывающее ее таксотропные свойства.
Предложены реологические модели поведения суспензии макулатурной массы при ее напуске на сеточный стол и обезвоживании.
Впервые экспериментально установлены практические возможности и условия отделения ламинированных покрытий от волокон и получение из облагороженной макулатуры бумаги с высокими физико-механическими свойствами.
Практическая значимость. Разработана установка для исследования реологических характеристик волокнистых суспензий. Разработаны:
методика определения параметров реологического поведения суспензии макулатуры с использованием ПЭВМ;
методика оценки эффективности работы гидравлического оборудования по реологическим характеристикам;
методика оптимизации процессов отлива и формования бумажного полотна.
Разработана научно-обхкованнзя технологическая схема переработки влагопрочной ламинированной макулатуры.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на: международной научно-технической конференции «Социально-экономические и экологические проблемы лесного комплекса» (Екатеринбург, 1999г). IX всероссийской студенческой научной конференции "Проблемы
_ - .» 4ЪГ\ -.«„.,„ MW1 min
TSGCSH*42CKQ*1 И 3&Л ІУУИМУН ' йі I&MUV1 лимму!, ! ї'.льміцспгїу*'! > *_>«-* "5 * 5— _,.. п ! л ц,..,^. iAf\i^r\ Atwwm /!-..,»—.—...,:..-*.- <тпги\ і юрпч/^м i4s\sntst\s Oi^>vw..Ci f~V* "* :--—*т-ї—.- ——G ^ !v-'-^ ! _'-_'_'/ ^L-P.tllVJ.*»" ,*JJ j" ; ' ^^*"^; Научно-технической конференции студентов и аспирантов (Екатеринбург, апрель 1998 г.), научно-практической конференции в рамках реализации программы "Переработка техногенных образований свердловской области" по проблеме "Экологические проблемы промышленных регионов* (Екатеринбург, 1999г), Научно-практическом семинаре на . международной выставке «Уралзкология-98» (Екатеринбург, 1998г), Научно-технической конференции по переработке техногенных образований «Техноген-97»' б рамках федеральной и областной программы «Переработка техногенных образований Свердловской области» (Екатеринбург, 1997). Личное участие. Вклад автора состоял в проведении теоретических исследовательских работ, непосредственным участием в экспериментах, апробации результатов. По материалам писсептзции опубликовано 4 статьи, /Г» мйг WT '" Г*— ~ ' Стрщува и объем диссертации. Диссертация состоит из четырех разделов, изложенных на 156 страницах машинописного текста, з том числе введения, заключения, списка литературы из 92 наименова-ний, содержит 53 рисунков, 7 таблиц и приложений на 11 страницах. Основные положения методики исследований. Экспериментальные исследования реологических харакгеристик макулатурных суспензий проводились на ротационном вискозиметре REHOTECT-2, модернизированном для целей определения реологических свойств волокнистых суспензий. Алгоритм определения коэффициентов реологического уравнения О.А. Терентьева, описывающего реологические характеристики суспензии макулатуры. При роспуске ламинированной макулатуры исследовались технологические ґі«гчгм-і*»ллп*м її лт которые осуществлялись в лаоораюрных условиях с использованием ультразвуковой установки и методом парового пропаривания в автоклаве. Автор защищает: - Теоретические и экспериментальные результаты исследований на ротационном емл|гг«о!*лштт>л 'J. П20Л0ГИЧ8СКИ9 Х8"ЗКТПілПТИі(И С'у'СПЄНЗИИ МЗКУПЗТу'ОЫ, Теоретическое и экспериментальное описание процесса роспуска макулатуры в Реологические модели поведения суспензии макулатуры при напуске и обезвоживании на сеточном столе. Методику оценки эффективности работы гидравлического оборудования по реологической характеристике. Методику определения параметров реологических свойств суспензии макулатуры, с использованием ПЭВМ. "стсдкку оценки услесий фер^еззн^я бумаги из макуягтурного кпппккй ня сеточном столе.