Содержание
Бумага из макулатуры — Все о бумаге
Несмотря на то, что бумага производится из возобновляющегося природного сырья, проблема повторного использования изделий из бумаги и картона для уменьшения потребления древесины в условиях крупномасштабного промышленного производства бумаги важная экономическая, и экологическая задача, которую решают во всех развитых странах.
Макулатура всё более широко используется в производстве бумаги. Это прежде всего упаковочные виды бумаги и гофрокартон, а также полиграфические виды картонов, санитарно – гигиенические виды бумаги. Много макулатуры используется при производстве строительных отделочных материалов – различных композитных материалов. Расширяется использование макулатуры, при поддержке государственных форм налоговых преференций, в производстве печатных и офисных видов бумаги.
В процессе производства бумаги бумажное полотно подвергается интенсивному воздействию температуры в сушильной части бумагоделательной машины, что приводит к ороговению поверхности природных волокон.
Однажды высушенное волокно целлюлозы или древесной массы в определённой мере теряет свои бумагообразующие свойства. Этот процесс аналогичен тому, который происходит во время сушки травы при получении сена. Технологические решения бумажного производства позволяют обходить проблему утери волокнами бумагообразующих свойств за счёт соответствующей обработки, которая их в буквальном смысле “реанимирует”. В сочетании с использующейся обработкой связующими технология производства бумаги с использованием макулатуры позволяет получать высококачественную бумагу.
С начала 70‑х годов нашего века наметилась тенденция преобладания в приросте потребления полуфабрикатов, направляемых на производство бумаги и картона, вторично используемого волокна — макулатуры. И сегодня задача увеличения повторного использования отслужившей бумаги и изделий из неё – один из приоритетов развития производства бумаги.
Бумага и картон из макулатуры — это разумная экономика
Статистика использования макулатуры
Данные за 2017 год
- Производство бумаги и картона в мире 412.6 млн тонн
- Потребление на душу населения 54 кг
- Переработка бумаги в виде макулатуры (регенерация бумаги и картона) 235,3 млн тон
- 54 % мировой макулатуры использует Китай
Часть макулатуры образуется от ввозимой в страну бумаги. Нужно учитывать и экспортируемую бумагу. Оба эти объёма влияют на количество макулатуры, остающейся в стране. Есть ещё и экспорт макулатуры. Поэтому эффективность утилизации макулатуры рассчитывается с помощью нескольких коэффициентов, которые характеризуют в большей степени или результативность работы бумажного производства по утилизации, или эффективность общества по сбору макулатуры:
- Коэффициект сбора = Собранная макулатура/Потребление бумаги х 100 %;
- К утилизации = Потребление макулатуры/ Потребление бумаги х 100 %;
- К потребления = Потребление макулатуры / Производство бумаги х 100 %
Коэффициент сбора макулатуры в странах (2015 год, данные журнала ” Лесная индустрия”):
- Россия — 12 %
- Европа — 57,3 %
- США ‑50 %
Доля целлюлозы в композиции бумаги и картона в мире уменьшилась с 82 процентов в 1969 году до 69 в 1991 году продолжает уменьшаться.
Прирост мировых объёмов производства бумаги в настоящее время на 50 процентов обеспечивается вовлечением в повторную переработку макулатуры.
В Европе около 65 % произведённой бумаги перерабатывается вторично. Лидер по этому показателю Германия, здесь перерабатывается 76 % произведённой бумаги. При этом для графических видов бумаги (газетной, для журналов и книг, офисной, рекламной) процент повторного использования уже несколько лет превышает 80 %. В 2019 году он составил 83,3 %.
Несмотря на то, что основные объёмы макулатуры перерабатываются в различные виды картона, всё большее её количество, после облагораживания, используется в производстве писчее — печатных видов бумаги. В композиции бумаги для печати, если брать всю производимую в мире бумагу для печати, а это около 121 млн тонн, утилизируемая макулатура в настоящее время составляет около 10 — 12 %.
Вторичная переработка — важное преимущество бумаги
Тонированная газетная бумага популярный продукт вторичного использования бумаги
Увеличению использования макулатуры в композиции бумаги способствует беспокойство общественности по поводу состояния окружающей среды и связанное с этим ужесточение экологического законодательства. Кроме того, законодательство ряда стран Западной Европы, Северной Америки и Японии предусматривает налоговые льготы производителям бумаги, использующим в производстве макулатуру. Федеральное законодательство США предписывает производство определённых объёмов газетной бумаги с использованием макулатуры.
Как мы показали, в постах здесь и здесь, повторное использование отслужившей бумаги, которую называют макулатурой — это важный элемент в системе обеспечения привлекательности бумажного производства для нашей цивилизации и её будущего.
Допуская от 6 до 10 кратного повторного использования бумага и картон, неся в себе углекислый газ, аккумулированный из атмосферного воздуха и сохраняя его на протяжении длительного цикла жизни продуктов, являются во истину уникальными материалами, не имеющими аналогов в материалах, созданных человеком.
Важным фактором, расширения использования макулатуры в производстве бумаги являются результаты научных разработок в области технологии восстановления бумагообразующих свойств волокон в однажды произведённой бумаге.
По своим свойствам бумага, содержащая в композиции макулатуру, ближе к бумаге с содержанием древесной массы. Введение макулатуры повышает пухлость и тем самым уменьшает механическую прочность бумаги. Впрочем, это происходит не всегда. Характер изменений зависит от состава макулатуры и от композиции в которую она добавляется.
Введение макулатуры в чистоцеллюлозную бумагу, приводит к уменьшению показателей механической прочности бумаги. Увеличивает склонность к пылению, снижает стойкость поверхности к выщипыванию. При добавлении целлюлозной (т.е. состоящей из чистоцеллюлозной бумаги) макулатуры в композицию бумаги, состоящую преимущественно из древесной массы, показатели механической прочности увеличиваются, повышается стойкость поверхности к выщипыванию и уменьшается пыление.
Традиционно макулатура используется в производстве картонов для тары: гофрокартона и коробочного картона, а также полиграфических видов картона. До 100 % композиции многих видов упаковочной бумаги, кровельного картона, различных литых изделий (бугорчатых прокладок, например), строительных плит составляет макулатура.
Активно макулатура используется в производстве газетной бумаги.
Известно много предприятий в Европе, Северной Америке, Юго-Восточной Азии, производящих газетную бумагу из 100% макулатуры. С использованием макулатуры производятся и некоторые марки мелованной бумаги.
Легкомелаванную (LWC) и суперкаландрированную (SC) бумагу, которую обычно, как мы писали здесь производят с высоким содержанием древесной массы, производят и с использованием макулатуры. Для этого требуется глубокая очистка и облагораживание. Оно включает многоступенчатые процессы удаления включений путём флотации, чередующейся с отбелкой, сортированием, с удалением твёрдых включений, печатной краски, пигментов и прочих минеральных и липких включений. При использовании макулатуры в производстве печатных видов бумаги используется определённая доля первичных волокон.
Бумага для таких изданий из макулатуры пока в России не производится
Для компенсации уменьшения механической прочности и связанности структуры используются добавки упрочняющих полимерных композиций.
Для создания экранирующего эффекта в отношении остатков диспергированной печатной краски в бумажную массу вводится пигмент и бумага часто производится тонированной. Иногда эти виды бумаги производятся с мелованием поверхности.
Оригинальные решения получаются при использовании окрашенной макулатуры в производстве декоративных оформительских видов бумаги, форзацной, обложечной и др.
Значительное количество двухслойной обойной бумаги производится с использованием макулатуры в нижнем слое.
В России пока, мы должны констатировать начальные шаги по организации раздельного сбора комунально — бытовых отходов. Наметились, некоторые действенные меры по организации переработки макулатуры, образующейся в качестве технических отходов на производстве и в быту.
У нас в России до сих пор нет ни одной технологической линии, осуществляющей глубокое облагораживание макулатуры, включающее сортирование, очистку, отбелку и позволяющей из получать бумагу самого высокого качества.
В конце 80‑х, начале 90‑х годов прошлого века в Центральном научно — исследовательском институле бумаги (ЦНИИБ, пос. Правдинский) разрабатывалось несколько технологий использования макулатуры в производстве бумаги. Было показано, каким образом, можно получить высококачественную бумагу для производства одно и двухслойных обоев. Разработана технология производства офисной бумаги из 100% макулатуры. Бумага называлась “Сирин”. Промышленная партия этой бумаги была изготовлена на Полотняно Заводской бумажной фабрике и успешно использовалась в оргтехнике.
Пачка и листы бумаги “Сирин” из 100% макулатуры
В настоящее время информацию об изготовлении бумаги для печати из макулатуры в России найти не удалось. Не удалось найти информацию и о производствах по переработке макулатуры с глубоким облагораживанием — отбелкой.
Словом, уникальность бумаги и картона в возможности возвращать изделия из них во вторичную переработку.
Большинство видов бумаги и картона можно производить или из 100 % макулатуры, или частично заменять первичное волокно на макулатуру. Устойчивая экономика, как показывает опыт многих стран, не допускает сжигание или вывоз макулатуры на свалку.
Наш пост:Бумага для печати с древесной массой в композиции
| Путь по сайту: Главная / Торговая площадка / МИНИ-ЗАВОДЫ / Производство бумаги из макулатуры и целлюлозы / Производство из макулатуры бумаги и картона При производстве газетной, писчей, туалетной, обёрточной бумаги используется практически одно и тоже оборудование. В машинах по изготовлению бумаги различий ещё меньше, машины совершенно одинаковые , кроме сеток и их густоты , размеров ячеи натягиваемых на приёмные барабаны. Перенамотка и нарезка.
1. Производство салфеточной и туалетной бумаг Скачать видео «Производство картона» (5.5 Мб) © Авторское право принадлежит «Мега Пауэр Гонконг Груп Лимитед». | |||||
Машины для этого участка также взаимно заменяемы и на машинах по нарезке и перенамотки газетной бумаги , можно мотать и резать как писчую, так и упаковочную или туалетную и наоборот. В этом ряду выделяется туалетная бумага, её необходимо перемотать на формат бухты весом 250-300 кг, а затем перенамотать на формат рулона туалетной бумаги, то есть на 12-15 см диаметром.
5 г/см³
Производство крафт бумаги из опилок 5-7 т/суткиКак сделать целлюлозу из макулатуры?
Как сделать целлюлозу из макулатуры? Основным этапом процесса переработки макулатуры является очистка, удаление печатной краски, набивки, покрытия, химикатов, тонких волокон и других примесей из макулатуры.
Как правило, процесс производства целлюлозы из макулатуры включает варку, сортировку, удаление шлака, флотацию, промывку, диспергирование, отбеливание и т. д. . В соответствии с различной обработкой целлюлозы на заводах по производству целлюлозы требуется различное оборудование для производства целлюлозы.
По характеристикам и использованию макулатуры процесс производства макулатуры можно разделить на два типа: процесс производства целлюлозы для обесцвечивания и процесс производства целлюлозы без удаления краски.
- Целлюлоза для обесцвечивания: репульпация, черновая обработка, концентрирование, дефибринация, обесцвечивание, очистка.
- Целлюлоза без обесцвечивания: репульпация, дефибринация, черновая обработка, промывка, очистка.
CNBM является производителем машин для производства бумажной массы из Китая, мы можем предоставить как раствор для бумажной массы, так и отдельное оборудование для производственной линии по производству бумажной массы, такое как варочный котел, гидроразбиватель, продувочный бак, Вакуумная барабанная моечная машина, двухвалковый пресс, одношнековый пресс, дисковый фильтр и напорное сито и т.
д.
Измельчение макулатуры
Репульпация
Репульпация макулатуры является основным процессом процесса варки, включая удаление хлопьев и удаление волокон. Удаление чешуек разделяет переплетенные волокна на одно волокно и сохраняет девственное состояние и прочность волокон. Дефибринг — это непрерывный процесс удаления чешуек, он используется для разделения волокна без его повреждения и снижения прочности волокна.
На удаление хлопьев макулатуры влияет множество факторов, включая температуру, время, концентрацию, классификацию макулатуры и т. д.
- Температура удаления хлопьев целлюлозы и обесцвечивания, улучшения текучести целлюлозы и снижения энергопотребления.
- Концентрация удаления чешуек: увеличение концентрации целлюлозы может быть достигнуто за счет увеличения концентрации химикатов и сильной химической реакции.
- Время удаления хлопьев: время удаления хлопьев зависит от модели разбивателя бумаги, классификации макулатуры и качества целлюлозы.
- Классификация макулатуры: водопоглощение, способность к набуханию и связывание волокон макулатуры.
- Спецификация ротора: размер диаметра, количество, длина, ширина и форма лезвия, а также другие факторы будут непосредственно влиять на репульпацию макулатуры.
- Линейная скорость ротора: линейная скорость увеличения ротора может улучшить производительность удаления хлопьев, сократить время удаления хлопьев, увеличить скорость работы гидроразбивателя бумаги.
Обычный гидроразбиватель бумаги для измельчения макулатуры в основном включает гидроразбиватель и цилиндрический гидроразбиватель бумаги. Гидропульпер широко применяется в процессе переработки макулатуры в домашних условиях и за рубежом. Существует вертикальный и горизонтальный тип в зависимости от конструкции разбивателя бумаги, непрерывный тип и тип периодического действия в зависимости от метода работы, тип LC и тип HC в зависимости от концентрации целлюлозы.
- Вертикальный гидроразбиватель бумаги
- рабочая концентрация: 10-15%
- применяется для процесса производства облагороженной целлюлозы, для которого требуются химикаты
- Большая часть гидроразбивателя поставляется партиями, а период репульпации составляет около 30 минут.
- Состоит из ротора, корпуса ячейки, упорного ножа и ситовой пластины.
- Вертикальный гидроразбиватель LC
- Гидроразбиватель непрерывного действия является типичным.
- Барабанный гидроразбиватель
- Включая часть для репульпации и часть для просеивания.
- Механическое воздействие меньше, чем у вертикального гидравлического гидроразбивателя, некоторые примеси, такие как пластиковая пленка, обычно сохраняются в исходном состоянии и легко удаляются в процессе просеивания.
- Меньшее потребление энергии.
- Это крупномасштабное оборудование для репульпации с широким применением.
По сравнению с репульпацией макулатуры типа LC, репульпация типа HC имеет много преимуществ, а именно:
- Снижает расслоение примесей и хорошо удаляет их;
- Уменьшить энергопотребление;
- Экономьте химикаты;
- Полностью удалить печатную краску.
сравнение различных типов гидроразбивателей
| Макулатура типа | Консистенция целлюлозы (%) | Энергопотребление блока | Время удерживания (мин) | Диаметр разгрузочного отверстия (мм) | |
|---|---|---|---|---|---|
| LC Непрерывного типа | ОСС | 3-4,5 | 30-45 | 5-8 | 18 |
| LC Тип дозирования | 5-8 | 30-45 | 10-20 | 3-16 | |
| HC Непрерывного типа | Старая газета | 15-20 | 12-25 | 15-20 | 4-10 |
| HC Тип дозирования | 12-18 | 20-25 | 5-10 | 10-20 |
Просеивание и очистка
Просеивание и очистка макулатуры используются для обработки грубого материала на переднем конце линии.
Чтобы отделить крупные примеси от грубой целлюлозы, целлюлозу из макулатуры следует разбавлять до низкой концентрации. Обычное оборудование включает сита под давлением, узловязатель под давлением и т. д.
Флотация
Флотационное обесцвечивание в основном применяется для производства обесцвеченной целлюлозы. Из-за того, что большая часть печатной краски представляет собой материалы на масляной основе, частицы чернил обладают гидрофобными свойствами. Используйте поверхностно-активные вещества, чтобы собрать частицы чернил и поднять их над целлюлозой. Флотационный резервуар является основным оборудованием для обесцвечивания макулатуры.
Промывка и концентрирование
В процессе промывки целлюлозы вода или разбавитель используются для растворения неволокнистого и растворимого вещества в процессе варки целлюлозы, при этом отделяя их от волокон и, наконец, получая чистую целлюлозу. Как правило, процесс промывки целлюлозы также является процессом экстракции отработанного щелока.
Обычное промывочное оборудование включает вакуумную барабанную шайбу, двухвалковый пресс, одношнековый пресс, дисковый фильтр и т. д. обработка. Это также экономит потребление энергии при транспортировке целлюлозы. В соответствии с принципом концентрирования и промывки оборудование для промывки и концентрирования можно разделить на тип LC, тип HC, тип средней консистенции и тип промывки с вытеснением. Гравитационный дисковый сгуститель очень распространен в процессе концентрирования пульпы.
Преимущества переработки макулатуры
- Экономия материала и увеличение производства; Производство 1 тонны переработанной бумаги может сэкономить 2 м³ бревен по сравнению с производством 1 тонны целлюлозы из древесной массы.
- Уменьшить загрязнение и защитить окружающую среду; В процессе варки макулатуры образуется меньше сточных вод и отработанных газов, снижается потребление воды и вырубка лесов, что хорошо для экологического баланса.
- Экономия ресурсов и снижение энергопотребления; Производство 1 тонны переработанной бумажной массы может сэкономить 75% энергии по сравнению с производством 1 тонны бумажной массы из древесной массы.
- Экономия инвестиций и снижение затрат; Завод по производству макулатуры требует всего 25-30% инвестиций в первичную целлюлозу, а стоимость материалов, потребление энергии и другие затраты на производство макулатуры меньше, чем на производство первичной целлюлозы.
Факторы, влияющие на свойства целлюлозы из макулатуры
- Химическая среда: химическая среда может влиять на сухость и набухание волокна переработанной целлюлозы. Канифольный клей и сульфат алюминия макулатуры могут повредить прочность макулатуры.
- Измельчение целлюлозы: измельчение целлюлозы, очевидно, может уменьшить набухание целлюлозы, уменьшить длину волокна и увеличить содержание тонкого волокна.
- Мокрое прессование: мокрое прессование может привести к потере набухания волокна.
- Сушка целлюлозы: невысушенная химическая целлюлоза легко подвергается кератинизации, а прочность соединения волокон снижается при переработке бумаги. Высушенная химическая целлюлоза имеет низкую потерю прочности соединения волокон при переработке бумаги.
Высушенная химическая целлюлоза имеет низкую потерю прочности соединения волокон при переработке бумаги.- Полироль для пресса: Полироль для пресса может привести к потере водоудерживающей способности, длины и прочности.
- Печать и обработка: печать оказывает определенное влияние на оптические свойства; клей для изготовления бумажных коробок предотвратит слипание волокон.
- Потребитель и сборщик: при сборе макулатуры обычно смешиваются различные виды макулатуры, некоторые примеси влияют на качество макулатуры.
Производство и переработка бумаги | Переработка бумаги
На протяжении веков бумагу изготавливали из самых разных материалов, таких как хлопок, пшеничная солома, отходы сахарного тростника, лен, бамбук, дерево, льняные тряпки и пенька. Независимо от источника, вам нужно волокно, чтобы сделать бумагу.
Сегодня волокно поступает в основном из двух источников: древесины и переработанной бумаги.
Бумажные фабрики различаются по своим процессам в зависимости от источника используемого волокна и производимого конечного продукта. Существует три основных типа мельниц:
- Целлюлозные заводы
- Предприятия по переработке макулатуры
- Предприятия, использующие как вторичное, так и первичное волокно
Целлюлозные заводы
Целлюлозные заводы производят целлюлозу, смесь целлюлозных волокон и воды, используемую в качестве основы для всех бумажных изделий. Целлюлоза производится несколькими способами, в зависимости от типа производимой бумаги. Древесная щепа, получаемая из бревен или отходов лесопиления, производства мебели и других источников, может быть химически или механически разделена на отдельные древесные волокна в процессе, называемом варкой целлюлозы.
При химическом производстве целлюлозы, наиболее распространенном процессе производства целлюлозы в Соединенных Штатах, древесная щепа «варится» в варочном котле при повышенном давлении с соответствующим раствором химикатов для растворения лигнина («клея», который связывает волокна в древесина) и позволяют пучкам целлюлозных волокон в древесине разделяться на отдельные целлюлозные волокна.
Поскольку химическая обработка бережно относится к целлюлозному волокну, химическая целлюлоза, как правило, имеет более длинные волокна и из нее получают прочную бумагу, такую как бумага для печати и письма, а также картон.
При механическом производстве целлюлозы химические вещества не используются для удаления лигнина из древесной щепы. Вместо этого древесная стружка прижимается к измельчителю, который физически разделяет волокна. Механическая целлюлоза имеет более короткую длину волокон и позволяет производить бумагу, не требующую такой высокой прочности, например газетную бумагу.
После разделения волокон мельница промывает и обеззараживает целлюлозу. Для производства белой бумаги завод должен отбеливать целлюлозу, чтобы удалить цвет, связанный с оставшимся остаточным лигнином. Обычно отбеливающие химикаты (такие как диоксид хлора, кислород или перекись водорода) вводят в пульпу, а полученную смесь промывают водой.
Беленая или небеленая древесная масса , которая на данный момент находится в очень разбавленном шламе , затем перекачивается на проволочные маты, которые слегка вибрируют, позволяя воде стекать из целлюлозы и помогая волокнам сцепляться в листы.
Изменяя количество целлюлозы, подаваемой на раскатывающиеся маты, скорость мата и скорость вибраций, можно получить бумагу с различными качествами и свойствами. Затем листы проходят через длинную серию роликов, которые выдавливают оставшуюся влагу, а затем через барабаны с паровым нагревом, которые сушат бумагу. Наконец, процесс, называемый каландрированием, полирует листы и разглаживает морщины. Большие листы бумаги сматываются в рулоны, а затем их можно разрезать для производства различных бумажных изделий.
К началу страницы
Фабрики по переработке макулатуры
Фабрики по переработке макулатуры используют бумагу в качестве сырья. Восстановленная бумага смешивается с водой в большом сосуде, называемом гидроразбивателем, который действует как блендер, отделяя волокна бумажных листов друг от друга. Полученная суспензия затем проходит через сита и другие процессы разделения для удаления загрязняющих веществ, таких как чернила, глина, грязь, пластик и металлы. Допустимое количество загрязняющих веществ в целлюлозе зависит от типа производимой бумаги.
Оборудование для механической сепарации включает сита грубой и тонкой очистки, центробежные очистители и блоки диспергирования или перемешивания, которые разбивают частицы чернил. В процессах обесцвечивания используются специальные системы с добавлением мыла или поверхностно-активных веществ для смывания или удаления чернил и других частиц с волокна.
Регенерированное волокно можно использовать для производства новых бумажных изделий, изготовленных полностью из регенерированного волокна (т.е. со 100-процентным содержанием вторичного сырья) или из смеси регенерированного и первичного волокна. Однако волокно нельзя перерабатывать бесконечно. Общепризнано, что волокно может быть использовано пять-семь раз, прежде чем оно станет слишком коротким (в результате репульпации и другой обработки), чтобы его можно было использовать в новых бумажных изделиях. Восстановленная бумага с длинными целлюлозными волокнами (например, офисная бумага) имеет наибольшую гибкость для переработки, поскольку ее можно использовать для производства новых бумажных изделий, в которых используются как длинные, так и короткие волокна.