Delist.ru

Эффективное использование химических вспомогательных веществ в производстве бумаги и картона (30.01.2008)

Автор: Васин Алексей Яковлевич

Показано, что новые системы процессных химикатов помогают усилить эффект действия функциональных химикатов со снижением их удельного расхода, и на практике решен вопрос повышения эффективности применения катионного крахмала, клеев для проклейки в массе на основе канифоли и на основе алкилкетендимеров (АКД).

Предложены новые синтетические упрочнители на основе ПВАм, обладающие высокой адсорбционной способностью на вторичном волокне, которые в сочетаниях с ПЭИ и ПАА позволяют значительно повысить свойства механической прочности при существенном снижении массоемкости продукции.

Выполнены новые исследования эффективности регулируемой проклейки в массе новыми клеями на основе АКД с амфотерным защитным коллоидом при применении их в производстве офсетной бумаги из целлюлозной композиции и тест-лайнера из макулатурной композиции.

С применением новых химических продуктов на основе ПВАм показана возможность достижения нового качества по параметру “пористость бумаги и картона” из целлюлозной и макулатурной композиции.

Разработаны новые рецептуры для поверхностной проклейки на новом оборудовании – пленочных клеильных прессах. Представлен опыт работы по поверхностной обработке бумаги и картона, в том числе на новом для России оборудовании, что дает перспективную информацию по дальнейшему развитию оборудования и ассортимента продукции ЦБП.

Реализация работы в промышленности. При непосредственном руководстве автором с использованием разработанных новых систем химических вспомогательных веществ с существенной экономией материалов и ресурсов, со значительным экономическим эффектом предложены и реализованы новые технологические регламенты производства газетной бумаги на ОАО“Mondi Business Paper – Сыктывкарский ЛПК”, производства тест-лайнера и гофробумаги на ОАО”Алтайкровля”, НП”Набережночелнинский КБК”, ООО“Пермский Картон“, производства влагопрочной бумаги на ОАО”Троицкая БФ”. Промышленные испытания и внедрение новой технологии с эффектом ресурсосбережения выполнены на крупнейших бумажных предприятиях отрасли в СНГ при производстве разнообразного ассортимента продукции: газетной бумаги на ОАО”Волга”, тест-лайнера, гофробумаги и тарного картона на ОАО”Ступинский КПК”, ОАО”Сокольский ЦБК”, ОАО“Киевский КБК”, ООО”Измаильский ЦКК” и других, офисной и ксероксной бумаги на ОАО“Mondi Business Paper – Сыктывкарский ЛПК”. Предложены новые технологии производства картона-основы для гипсокартона и газетной бумаги с наполнителем. Результаты внедрения технологии вносились в технологические режимы производства полуфабрикатов и конечной продукции, включались в перспективные технические планы модернизации технологии и оборудования на предприятиях. Результаты исследований и внедрения технологии публиковались в печатных изданиях России, Украины и Германии, освещались на семинарах в СНГ и Германии.

Апробация работы. Различные материалы были опубликованы в сорока семи печатных трудах, пяти авторских свидетельствах и трех патентах. Основные положения диссертационной работы докладывались на международных научно-технических конференциях“PAP-FOR” в 1996, 2000, 2002 и 2004 году в Санкт-Петербурге, всероссийских научно-технических конференциях и семинарах, организованных ОАО”Караваево”, НПО”БумДревПром”, СПбГТУРП, концернами“BASF”, “Voith” и фирмой “OMYA”.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 36 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести разделов, выводов, списка библиографии – 254 наименования, 245 рисунков, 33 таблиц. Диссертация включает 292 страницы основного текста.

На защиту выносятся следующие результаты работы:

Разработанные принципы многокомпонентных систем химических вспомогательных веществ для картонно-бумажного производства и общая методология оценки эффективности функционирования машин на основе результатов экспериментальных исследований взаимосвязи электрокинетических характеристик бумажной суспензии с химико-технологическими процессами при массоподготовке и в мокрой части БДМ / КДМ.

Определение и классификация массных суспензий по величине катионной потребности, принципы регулирования электрокинетических параметров путем применения процессных химикатов и принципы их подбора в зависимости от параметров электрокинетического состояния массы, методы расчета обезвоживающей способности массы.

Принципы практического решения проблемы смоляных затруднений на производстве путем применения специальных фиксаторов смолы.

Результаты экспериментальных исследований по повышению эффективности проклейки в массе целлюлозной и макулатурной композиции клеевыми составами на основе АКД, принципы повышения эффективности проклейки канифольными клеевыми дисперсиями и повышения эффективности применения крахмалопродуктов с помощью процессных химикатов.

Новая химическая технология производства газетной бумаги и влагопрочной бумаги, основы для гипсокартона, тест-лайнера и гофробумаги с применением многокомпонентных систем фиксации-удержания, а также использованием новых синтетических упрочнителей.

В диссертационной работе решена важная научная тема разработки новых технологических решений, позволяющих повысить производительность БДМ/КДМ разной мощности с экономией энергоресурсов и различных материалов.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы, сформулированы цели и задачи работы. Показана важность теоретической и практической работы по разработке и внедрению новых систем химических вспомогательных веществ для химической технологии картонно-бумажного производства.

В первом разделе рассмотрены цифры российского бумажного производства и использования продуктов химии. Менее одного процента от компонентов бумаги и картона на сегодня составляют все химикаты в пересчете по содержанию сухого вещества в каждом продукте и только около 0,05% - синтетические полимерные добавки (Рисунок 1).

Рисунок 1: Применение синтетических добавок в бумажном

производстве России.

Рассмотрены главные тенденции в мировой ЦБП и эффективность работы машин по материалам и по времени, в том числе сроки службы одежды машин и качество продукции, энергетические затраты и экологические параметры функционирования. Помимо вида волокна, наполнителей, параметров механического воздействия и непосредственно машинных факторов, средствами активного воздействия на продуктивность являются химические добавки. Как неотъемлемая часть современной технологии производства бумаги и картона,условно химикаты разделяют на две группы: улучшающие производительность машин и улучшающие качество продукции (Таблица 1). Химические продукты для фиксации и удержания, обезвоживания и формования, деаэраторы и пеногасители, а также биоциды и химикаты для промывки сукон и сеток машины влияют на производительность машины (процессные химикаты), а проклеивающие реагенты, компоненты для мелования,красители и оптические отбеливатели, упрочнители бумаги и картона во влажном и сухом состоянии, минеральные наполнители помогают изменить потребительские свойства продукции (функциональные химикаты). Рассмотрены мировые тенденции в использовании химических продуктов. Выполнен анализ химических групп с точки зрения их энергии когезии. Разработана контрольная карта эффективности работы машин и предложены общие принципы повышения производительности машин.

Таблица 1

Основные химико-технологические процессы

в мокрой части машин и на клеильном прессе.

Фиксирование и удержание, обезвоживание и формование,

Деаэрирование и пеногашение,

Нюансировка красителями и окрашивание,

Массная проклейка,

Поверхностная проклейка и мелование на клеильном прессе,

Придание прочности в сухом состоянии,

Придание прочности во влажном состоянии,

Придание продукции определенной зольности,

Диспергирование красителей и наполнителей,

Промывка одежды машин,

Биоцидная обработка массы и оборотной воды, суспензий крахмала.

Исследования, кроме анализа цикла водооборота машин, баланса воды и волокна, включают анализ электрокинетических параметров массы по потоку:

Электрокинетического (дзета) потенциала поверхности частиц бумажной

массы и потенциала течения,

Катионной потребности массы,

загрузка...