Развитие научных основ и совершенствование процессов технологии бумаги и картона из макулатуры (02.10.2007)
Автор: Дулькин Дмитрий Александрович
Цель работы и задачи исследований. Всесторонний анализ состояния и проблемных аспектов современного направления по переработке макулатуры в бумагу и картон позволил сформулировать цель диссертации: – развитие научных основ восстановления бумагообразующих свойств вторичного волокна в процессах технологии высококачественных бумаги и картона на базе обобщения существующих теоретических представлений и новых экспериментальных данных; – разработка научно обоснованной концепции прогрессивных технологий тест-лайнера, флютинга и писче-печатной бумаги из макулатуры. Для достижения поставленной цели решался комплекс задач: 1. Исследование ресурсов наиболее востребованных марок макулатуры МС-1А, МС-2А, МС-5Б, МС-6Б и МС-7Б, анализ проблем качества вторичного волокна и выбор методов улучшения его качества. 2. Исследование взаимодействия вторичного волокна с водой и развитие теоретических основ восстановления его бумагообразующих свойств. 3. Исследование и совершенствование процесса разволокнения макулатуры с модернизацией используемого оборудования. 4. Разработка методики и прибора для контроля эффективности работы оборудования в технологическом потоке подготовки вторичного волокна к отливу на БДМ. 5. Оптимизация процесса фракционирования вторичного волокна. 6. Совершенствование процесса размола вторичного волокна. 7. Повышение эффективности облагораживания и отбелки вторичного волокна с помощью различных химических средств. 8. Исследование влияния новых вспомогательных химических веществ на качество бумаги и картона, вырабатываемых в нейтральной среде. 9. Анализ деформируемости и прочности тест- и крафт-лайнеров с целью повышения их качества. 10. Разработка инновационных технологий тест-лайнера, флютинга и писче-печатной бумаги для улучшения потребительских свойств. 11. Опытно-промышленные исследования с использованием полученных экспериментальных данных для повышения технико-экономических показателей производства. Научная новизна. Впервые в диссертации получены следующие результаты, составляющие научный вклад в технологию бумаги и картона из макулатуры: – применен научно обоснованный подход к разработке и разработана концепция инновационных технологий бумаги и картона на основе вторичного волокна из макулатуры; – установлены наилучшие параметры главных процессов технологии для придания заданных величин фундаментальных свойств вторичному волокну из макулатуры марок МС-1А, МС-2А, МС-5Б, МС-6Б и МС-7Б для производства бумаги и картона; – обоснованы ежегодные ресурсы макулатуры в России и характеристики вторичного волокна, достаточные для объективной оценки его качества: ресурсы макулатуры – примерно, 4,7 млн т, включая 0,4 млн т белых марок (используемые – 1,5 млн т, потенциальные – 3,2 млн т); – обоснован размол вторичного волокна с улучшением его бумагообразующих свойств; – обоснованы высокоэффективное фракционирование макулатурной массы и центробежно-гидродинамический фракционатор, разработанный для осуществления процесса; – разработаны метод, методика и прибор для контроля эффективности работы оборудования в технологическом потоке производства вторичного волокна; – обосновано применение новых химических средств («Далкен С», полиокси-алюминийхлорид и модифицированные крахмалы) для производства бумаги и картона из вторичного волокна в нейтральной среде; – получены новые данные об облагораживании вторичного волокна кавитационной обработкой, промывкой, пероксидными композициями с ферментами, флуоресцентными отбеливателями и дитионитом натрия; – получены новые данные о роли деформационных и прочностных характеристик в обеспечении качества тест-лайнера из вторичного волокна. Полученные теоретические результаты составляют научные основы производства высококачественного вторичного волокна из наиболее употребляемых марок макулатуры, а также широко применяемых и активно востребуемых бумаги и картона из него. Это тест-лайнер, флютинг и бумага для письма и печати. Практическая значимость. Практическая ценность диссертационных исследований заключается в следующем: – разработана научно обоснованная концепция проектирования и организации технологических потоков производства главных видов бумаги и картона из вторичного волокна, тест-лайнера, флютинга и писче-печатных видов бумаги; – разработаны и запатентованы 6 новых технических решений по конструкции турбосепаратора – машины для процесса окончательного роспуска и грубой очистки макулатурной массы; – разработан и запатентован способ и машина (фракционатор) для фракционирования макулатурной массы; – разработан и запатентован метод контроля эффективности работы основных технологических машин в производственном потоке получения вторичного волокнистого полуфабриката из макулатуры; – разработана и запатентована композиция бумажной массы для изготовления бумаги; – разработан стандарт предприятия «Прием и хранение макулатуры» СТП 10578065.11–2004; – разработан проект новых отраслевых технических условий на бумагу для гофрирования и картон для плоских слоев, являющийся базой для создания единого всероссийского ГОСТа на тарный картон. Апробация работы. Основные положения диссертационных исследований докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на следующих конференциях: – международная научная конференция «Поморье в Баренц-регионе на рубеже веков: экология, экономика, культура» (Архангельск, 2000 г.); |