ДУЛЬКИН Дмитрий Александрович

РАЗВИТИЕ НАУЧНЫХ ОСНОВ

И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕХНОЛОГИИ БУМАГИ И КАРТОНА

ИЗ МАКУЛАТУРЫ

Специальность 05.21.03 – Технология и оборудование химической

переработки биомассы дерева; химия древесины

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Архангельск 2008

Работа выполнена на кафедре технологии целлюлозно-бумажного производства

ГОУ ВПО «Архангельский государственный технический университет»

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Смолин Александр Семенович

доктор технических наук, профессор

Грунин Юрий Борисович

доктор химических наук

Демин Валерий Анатольевич

Ведущая организация: ОАО «Всероссийский научно-исследовательский

институт целлюлозно-бумажной промышленности»,

(ОАО ВНИИБ), Санкт-Петербург

Защита диссертации состоится « 14 » марта 2008 г., в часов, на заседании диссертационного совета Д212.008.02 в ГОУ ВПО «Архангельский государственный технический университет» (163002, г. Архангельск, наб. Северной Двины, 17).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

ГОУ ВПО «Архангельский государственный технический университет».

Автореферат разослан « » 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного

совета, канд. хим. наук, доцент Скребец Т.Э.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

В современной мировой индустрии бумаги и картона вторичное волокно из макулатуры, благодаря ряду неоспоримых преимуществ перед свежими волокнистыми полуфабрикатами из древесины, стало им конкурентоспособно по качеству и масштабам потребления. Относительное превалирование потребления вторичного волокна в качестве высокорентабельного альтернативного полуфабриката для развития производства бумаги и картона объективно относят к непревзойденному достижению второй половины ХХ в. Ожидается, что эта роль вторичного волокна в XXI в. будет только возрастать.

Очевидно, потенциальные объемы макулатурной массы находятся в прямой зависимости от объемов производства и потребления бумажно-картонной продукции. Основным фактором повышения выпуска и спроса на эту продукцию был и остается экономический рост. Предполагается, что спрос на бумагу и картон будет расти на 2,2 % в год и к 2015 г. составит порядка 435 млн т (рис. 1).

Рис. 1. Диаграмма спроса на бумагу и картон

Из диаграммы видно, что к рубежу XXI в. (итог 2000 г.) мировой объем производства бумаги и картона достиг 328 млн т. Он обеспечил рост ресурсов макулатуры до 230 … 260 млн т при ее сборе 150 млн т. К 2005 г. уровень сбора и потребления макулатуры уже превысил 180 млн т, к 2010 г. ожидается 200 … 210 млн т, а к 2015 г. вторичное волокно составит более 60 % от общей потребности 460 млн т/год волокна для бумаги и картона.

Ресурсы макулатуры, уровень ее сбора и потребления значительно отличаются по регионам мира и странам. Например, суммарные ресурсы макулатуры в России, установленные диссертационными исследованиями автора, составляют более 4,7 млн т, а уровень сбора и потребления – 1,3 … 1,5 млн т или 28 … 32 %.

Полученные данные говорят о сравнительно низком уровне сбора и потребления макулатуры отечественным макулатуроперерабатывающим сектором экономики – 28 … 32 % против 55 … 60 %, приходящихся на долю ведущих мировых переработчиков. Уровень потребления 28 … 30 % в мире был достигнут еще в 1985 г., т.е. отставание России не менее 20 лет. Однако с средины 1990 гг. и по настоящее время существенно преобразилось отечественное направление по переработке макулатуры. Общий объем использованной макулатуры за эти годы приблизился к 1,5 млн т/год.

Обобщение научных и практических аспектов направления по переработке макулатуры и собственный исследовательский опыт позволили автору положить в основу концептуальных идей диссертации характерную особенность вторичного волокна, полученного из любых марок макулатуры, – стабильно худшие с широким диапазоном вариации показатели бумагообразующих свойств по сравнению со свежими волокнистыми полуфабрикатами. Именно эта отрицательная особенность, прежде всего, очерчивает те проблемы и задачи, которые решались и решаются на всех этапах развития переработки макулатуры для производства конкретных видов бумаги и картона. Проблемы охватывают весь цикл оборота макулатуры, начиная со сбора и обеспечения качества макулатуры разных марок и кончая производством бумаги и картона с заданными потребительскими свойствами.

Указанная характерная особенность вторичного волокна предопределяет наличие центральной научно-практической проблемы переработки макулатуры – восстановление требуемого уровня бумагообразующих свойств вторичного волокна с максимально эффективным их проявлением при формировании структуры бумаги и картона.

Успешное решение проблемы, несомненно, требует как углубления и развития научных основ технологических процессов, так и новых эффективных решений в аппаратурном их осуществлении. Реальность такова, что только технологии, базирующиеся на постоянно обновляемых достижениях науки и техники, являются залогом экономической стабильности работы предприятий, гарантируют высокую рентабельность производства и конкурентоспособность продукции на мировом рынке.

Вышеизложенное убедительно свидетельствует о насущной актуальности фундаментальных и прикладных исследований в области переработки макулатуры. Настоящая диссертация посвящена развитию научных основ процессов технологии тарных и писче-печатных видов бумаги и картона из макулатуры. Совпадая с приоритетным мировым направлением в развитии индустрии бумаги, она актуальна, перспективна и полезна.

Актуальность и значимость диссертационных исследований подтверждается тем, что по данному направлению на период 2003–2006 гг. был утвержден инновационный проект государственного значения «Разработка и промышленное освоение технологии производства новых видов высококачественного картона с использованием вторичного волокна» (государственный контракт Минпромнауки РФ с ОАО ЦНИИБ по теме 02.190.11.005). Выполненные автором в рамках указанного проекта на базовом предприятии по производству и переработке бумаги «Караваево» (ОАО «Караваево») исследования, ставшие составной частью диссертации, внесли весомый вклад в научную и инновационную часть разработки.