Delist.ru

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

Автор: Васин Алексей Яковлевич

С изменением точек дозирования и порядка подачи химикатов, внедрением системы фиксации-удержания изменился принцип взаимодействия клея с волокном, как и ход реакции этерификации между алкилкетендимером и волокном, соответственно, но в положительную сторону. Частицы АКД-клея с амфотерным защитным коллоидом стали иметь более благоприятные условия для участия в прямой реакции с волокном.

Рисунок 16: Оптимизационная диаграмма влагопрочности.

Во-вторых, применение экологически безопасной,- без содержания свободного, не связанного формальдегида,- полиамидоаминэпихлоргидриновой смолы (ПАЭХГС) также способствовало лучшему эффекту упрочнения бумаги во влажном состоянии со значимо меньшим расходом реагента. Достигнута высокая корреляция между суммарным расходом фиксирующего агента и ПАЭХГС в единицах сухого вещества и относительной влагопрочностью, что указывает на сбалансированность технологии, в отличие от начального электрокинетического состояния волокна в технологии, когда не удерживавшаяся большая часть смолы способствовала перезарядке поверхности волокна. Разработанная оптимизационная диаграмма расхода химических компонентов и влагопрочности бумаги позволила найти правильные дозировки химических продуктов с учетом параметров электрокинетики массы, когда дзета- потенциал поверхности беленого целлюлозного волокна и потенциал течения остаются отрицательными гораздо ниже изоэлектрической точки (Рисунок 16). Благодаря новому маркетингу предприятие расширило ассортимент выпускаемой продукции, освоив производство влагопрочной бумаги массой 30 – 40 г/м? на рекордной скорости 520 – 505 м/мин. За период работы по новой технологии скорость машины выросла для всего ассортимента.

В пятом разделе отдельно рассмотрены вопросы практического внедрения рациональной технологии на предприятиях с переработкой макулатуры: ОАО”Алтайкровля”, ООО”Пермский Картон”, ОАО”Ступинский КПК”, ОАО”Киевский КБК”.

Полностью модернизирована технология на ОАО”Алтайкровля” с химикатами вместо канифольного клея с большим расходом сернокислого алюминия применением АКД-клея, ПВАм-фиксатора, синтетического упрочнителя в сочетании с модифицированным ПЭИ или низкокатионным ПАА вместо натурального крахмала, в зависимости от задач, решаемых производством. Пункты себестоимости вырабатываемого гофрокартона изменились полностью, в том числе по затратам на полуфабрикаты, бумагу и картон, на энергоносители, очистку сточных вод, платежи за сбросы во внешние водоемы, при сохранении прежнего уровня себестоимости. Существенный позитивный скачок произошел по стоимости качества продукции и снижению массоемкости продукции. При особом внимании на качество формования бумажного полотна, чему способствовал и комплекс химикатов для технологии, скорость машины возросла втрое с 70 м/мин до максимального уровня по параметрам оборудования; расширился рынок сбыта бумажной продукции и гофротары. В Таблице 3 приведены параметры бумажной массы и экономии ресурсов. В результате прироста удержания достигнута существенная экономия волокна; прекратились сверхнормативные сбросы со сточными водами с более низкими показателями по химическому и биологическому потреблению кислорода.

Таблица 3

Изменение параметров бумажной массы и ресурсосбережения

ООО”Пермский Картон”: В напорном ящике бумагоделательной машины Б-21 среднее содержание воздуха составляло 8,9 объемных процента (об. %). Расчет показал: если массный поток от питательного насоса напорного ящика составляет 15,5 м3/мин, то непосредственно волокнистой суспензии - всего 14,1 м3/мин, и в сутки на “воздух”приходится более 2000 м3, на что затрачивается дополнительное количество электроэнергии, помимо потери производительности машины. Дозировка 200 г/т деаэратора в машинный бассейн для освобождения воздуха из массы принесла ощутимый эффект:cодержание воздуха в напорном ящике снизилось до 1,3 - 1,9 об.% с улучшением обезвоживания на сетке и приростом качества на 10 – 25%. Качественные показатели стабилизировались на уровне качества бумаги марки Б-0 даже при изменении композиции в сторону применения макулатуры вместо крафт-целлюлозы совместно с полуцеллюлозой собственного производства. Новая технология с процессными химикатами внедрена также на КДМ предприятия.

ОАО”Киевский КБК” обладает разносторонним производством мелованного и коробочного картонов массой 185 – 500 г/м?, картона”тест-лайнер” и гофробумаги. На КДМ-1, кроме низкого уровня удержания мелкого волокна на вакуум-формерах, проблемы формования и обезвоживания не позволяли увеличить скорость, особенно при выработке картонов массой 350 – 500 г/м?. Подача вместо ПАА и совместно с ПАА к каждому формеру 0,22 – 0,25% модифицированного ПЭИ, а позже ПВАм, и кроме того, 0,015% деаэратора в машинные бассейны слоев картона в течение короткого времени привела к подъему скорости машины на 10 – 14%. В связи с тем, что в массу не подавались химикаты для проклейки и упрочнения структуры полотна, следовало подобрать для клеильного пресса рецептуру с реагентами, не вызывающими проблем пенообразования из-за несовместимости, и образующими равномерную, мономолекулярную пленку на поверхности картона. Таковым в дополнение к подобранному крахмальному клею стал полимерный клей с малым размером частиц и эластичными свойствами пленки. При хорошей совместимости с крахмальным клеем расход полимерного со-продукта по сравнению с клеем на основе канифоли для тех же результатов проклейки был ниже более чем на 40%. На КДМ-2 применением двух разных по свойствам ПЭИ-продуктов показано решение проблемы со смоляными затруднениями в сушильной части.

Рисунок 17: Диаграмма комбинированной проклейки картона”тест-лайнер”.

На НП”Набережночелнинский КБК” технология с системой процессных химикатов и комбинированной АКД-проклейки в массе и на клеильном прессе позволила решить вопросы качества продукции и экологии производства (Рисунок 17).

В отличие от традиционной технологии производства основы для гипсокартона на предприятиях, на ООО”СКПК” применением сочетания ПЭИ и двух разных по степени гидролиза и молекулярной массе ПВАм-продуктов наработана технология для основы с требуемым по международным стандартам уровнем воздухопроницаемости по “Gurley-Hill”-тесту (Рисунок 18).

Рисунок 18: Воздухопроницаемость основы для гипсокартона

с новой системой химикатов.

В шестом разделе рассмотрены процессы новой технологии поверхностной обработки полотна. Приведены этапы работы на НП”Набережночелнинский КБК” по комбинированной проклейке, по оптимизации печатных свойств мелованной бумаги на БДМ-11 и офисной бумаги на БДМ-11 и БДМ-14 ОАО”Mondi Business Paper-Сыктывкарский ЛПК”. Подобранной системой вспомогательных веществ обеспечены свойства бумаги-основы до использования химикатов на пленочном прессе.

Полимерные частицы, которые осаждаются на крахмальную пленку и волокна на поверхности раздела “основа-рецептура”, способствуют закреплению крахмальной пленки к волокнам, повышают прочность полотна во влажном состоянии, задерживают редиссоциацию крахмала и ток водной среды внутри крахмальной пленки. Растворы подобранных синтетических клеев присутствуют в мономолекулярной форме однородно распределенными поверх крахмальной пленки. С повышением расхода клея смачиваемость и вертикальный ток воды в крахмальной пленке становятся ниже. Гидрофильный/гидрофобный баланс рецептуры может быть индивидуально приведен в нужный порядок посредством

- расхода крахмала и гидрофобизирующей клеевой добавки,

- свойств сформированной пленки, способности крахмала к набуханию

и к адсорбции воды,

- среднего размера частиц и свойствами текучести синтетического клея.

Разработаны рекомендации по вязкости крахмала для поверхностной проклейки. Изложены результаты исследований и режимы мелования офсетной бумаги с новой разработанной рецептурой.

Основные выводы:

В выполненной научной работе предложена новая общая методология оценки эффективности функционирования машин на основе установленной взаимосвязи электрокинетических явлений в бумажной массе и технологических процессов производства, на основе разработанных принципов подбора и применения химических продуктов для управления электрокинетическими и технологическими параметрами функционирования машин.

Предложены и внедрены многокомпонентные системы фиксации – удержания и упрочнения для применения на низкоскоростных и высокоскоростных БДМ/КДМ путем приспособления к конкретным электрокинетическим и технологическим условиям функционирования машин; при использовании новых фиксирующих веществ и многокомпонентных систем процессных химикатов решена актуальная проблема смоляных затруднений.

Разработаны принципы снижения массоемкости продукции из макулатуры без потери или с улучшением качества готовой продукции использованием новых синтетических упрочнителей.

Предложены принципы повышения эффективности процесса проклейки в массе клеями на основе АКД и канифоли применением новых многокомпонентных систем химикатов.

Применением вспомогательных фиксирующих химикатов существенно повышена адсорбция катионного крахмала на волокне и эффективность его действия при наличии анионных мешающих веществ в массной композиции.

На основе новой методологии в условиях крупнейшего предприятия отрасли - “Mondi Business Paper – Сыктывкарский ЛПК” предложен и реализован новый технологический регламент производства газетной и типографской бумаги на БДМ-15 с экономическим эффектом более 750 тысяч евро в год.

Путем длительного промышленного эксперимента по производству газетной бумаги улучшенного качества на БДМ-14 ОАО”Mondi Business Paper-Сыктывкарский ЛПК” с применением новой многокомпонентной системы химикатов и природным мелом до зольности бумаги 7 – 10% показано новое направление развития производства газетной бумаги в России.

На основе новой методологии внедрена новая технология производства влагопрочной бумаги.

Разработаны и внедрены эффективные системы фиксации – удержания – обезвоживания и упрочнения тест-лайнера, гофробумаги и различных видов картона с новыми процессными химическими продуктами на предприятиях России и Украины, новые рецептуры для поверхностной проклейки при производстве конкурентоспособной офисной и ксероксной бумаги на БДМ-11 и БДМ-14 ОАО”Mondi Business Paper-Сыктывкарский ЛПК” на новом оборудовании – пленочных прессах.

Основные публикации по выполненной научной работе:

1. Степакин А.Ф. Перспективы развития производства книжно-журнальной

бумаги в ПО”Сыктывкарский ЛПК” [Текст] /Степакин А.Ф., Осипов П.В.,

Брежнева Р.Т // Бумажная промышленность.- 1990.- № 2. -C.4 - 5.

2. Осипов П.В. Промывка целлюлозы с отжимом промываемого слоя. [Текст] /

Осипов П.В.//Целлюлоза,бумага и картон.- 1990.- №17.-C.36 - 39.

3. А.с. 1742385 СССР. Напорный сгуститель [Текст] / Осипов П.В.,

Бушмелев В.А.(СССР).- 1990.

4. А.с. 1745693 СССР. Способ очистки сточных вод от органических примесей

загрузка...