Повышение механической прочности макулатурной бумаги для гофрирования добавками минеральных пигментов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.03, кандидат наук Евсеев, Михаил Михайлович

• Евсеев, Михаил Михайлович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Евсеев, Михаил Михайлович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Макулатура - сырье для производства бумаги и картона

1.1.1 Характеристика макулатуры и волокна из нее

1.1.2 Проблемы при переработке макулатуры

1.1.3 Повышение бумагообразующих свойств макулатурной массы

1.2 Наполнение бумаги и картона

1.2.1 Влияние наполнителей на качество бумаги и картона

1.2.2 Удержание наполнителей в бумаге

1.2.3 Роль катионных химических средств в технологии наполненной

бумаги

1.3 Основные виды минеральных наполнителей для бумаги

1.3.1 Характеристика традиционных наполнителей

1.3.2 Природные минеральные пигменты

1.3.3 Специфические наполнители и особенности применения

1.4 Выводы по литературному обзору, постановка цели и задач диссертационного исследования

Глава 2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Объекты исследований

2.2 Методика роспуска макулатуры, размола макулатурной массы

и расход наполнителя

2.3 Методика изготовления лабораторных образцов бумаги

2.4 Лабораторное оборудование, приборы для исследований, нормативная документация

2.5 Методика определения размеров волокна

2.6 Методика исследований качества макулатурной массы

2.7 Измерение степени помола массы

2.8 Определение способности массы к обезвоживанию

2.9 Определение физико-механических свойств образцов бумаги

2.10 Определение разрушающего усилия при сжатии кольца (118Т)

2.11 Определение сопротивления плоскостному и торцевому сжатию

2.12 Определение поверхностной впитываемости воды

2.13. Статистическая обработка результатов исследований

Глава 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

54

3.1 Требования к качеству макулатурной бумаги для гофрирования, анализ технологии и качества бумаги Моквинской бумажной фабрики, для совершенствования технологии на основе использования минеральных пигментов

3.1.1 Анализ требований к качеству бумаги для гофрирования

3.1.2 Анализ технологии и качества макулатурной бумаги

для гофрирования Моквинской бумажной фабрики

3.1.3 Анализ свойств и выбор минеральных пигментов для добавок

в макулатурное волокно с целью повышения качества бумажной

массы и механических показателей бумаги для гофрирования

3.2 Исследование влияния неорганических пигментов на свойства макулатурной массы

3.2.1 Исследование влияния пигментов на остаток волокнистой массы при сортировании на ситах

3.2.2 Исследование влияния пигментов и полиоксихлорида алюминия на состав фракций макулатурной массы по длине волокна

3.2.3 Исследование влияния пигментов на зольность макулатурной массы

3.3 Исследование влияния добавки минерального пигмента,

полиоксихлорида алюминия и помола макулатурной массы

механические показатели бумаги для гофрирования

3.3.1 Исследование влияния вида и расхода минеральных пигментов на физико-механические свойства макулатурной бумаги

для гофрирования

3.3.2 Исследование влияния пигмента умбра и полиоксихлорида алюминия на физико-механические показатели макулатурной

бумаги для гофрирования

3.3.3 Исследование влияния степени помола макулатурной массы, добавки пигмента умбра и ПОХА на физико-механические показатели бумаги

для гофрирования

3.4. Исследование влияния минерального пигмента умбра на

воздухопроницаемость и капиллярную впитываемость бумаги

для гофрирования

3.5 Исследование влияния минеральных пигментов умбра и охра на содержание тяжелых металлов в макулатурной бумаге

для гофрирования

3.6 Исследование влияния минеральных пигментов на содержание взвешенных веществ в подсеточной воде и зольность осадка

3.7. Исследования влияния минеральных пигментов на вязкость 99 крахмального клея и прочность склейки картона

3.8 Некоторые теоретические аспекты повышения физико-механических показателей макулатурной бумаги для гофрирования при добавках 100 минеральных пигментов в макулатурную массу

3.9 Технологическая схема и технология получения макулатурной массы для производства бумаги для гофрирования на Моквинской бумажной фабрике, включающие новые решения в соответствии

с результатами диссертационного исследования

3.10 Опытно-промышленные исследования влияния добавки минерального пигмента умбра на физико-механические показатели макулатурной массы и бумаги для гофрирования

3.11 Оценка экономической эффективности использования диссертационного исследования в производстве макулатурной

бумаги для гофрирования

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Приложение 1. Акт обследования технологической схемы бумагоделательной

машины №1 ООО « Моквинская бумажная фабрика»

Приложение 2. Акт производства опытно- промышленной партии бумаги

для гофрирования с минеральными пигментами

Приложение 3. Акт внедрения технологии бумаги для гофрирования с повышенными показателями качества за счет использования в композиции минеральных добавок

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение механической прочности макулатурной бумаги для гофрирования добавками минеральных пигментов»

ВВЕДЕНИЕ

В современном производстве и потреблении картонно-бумажной продукции наиболее динамично развивается тароупаковочный макулатурный ассортимент с высокими показателями прочности и жесткости для транспортирования и хранения пищевой, сельскохозяйственной и промышленной продукции. Одним из конструкционных элементов гофрированной тары является бумага для гофрирования. В отличие от картона для плоских слоев гофрированного картона, бумага для гофрирования должна иметь высокие показателями механической прочности и жесткости с сохранением или приростом их после термопластификации в гофрировальном узле гофрогагрегата.

Основным волокнистым сырьем целлюлозно-бумажной промышленности Украины для производства бумажно-картонной продукции является макулатура различных марок. Общие заготавливаемые ресурсы макулатуры в Украине более 800 тыс. т в год, а производится бумаги и картона более 950 тыс. т в год. Макулатура используется многократно, что обуславливает значительную потерю механической прочности волокна и, следовательно, продукции из нее. Для производства бумаги для гофрирования и картона для плоских слоев гофрированного картона необходимо добиваться максимально возможного восстановления бумагообразующих свойств макулатурного волокна и в первую очередь его физико-механических показателей. Для этого существует целый ряд технических и технологических возможностей. Повышение механической прочности возможно за счет увеличения числа связей между волокнами. А их число напрямую связано с добавками в массу связующих веществ, активно взаимодействующих с волокном и образующих дополнительные связи. Анализ литературных данных и производственного опыта показывает, что добавки в массу

связующих веществ наиболее экономически выгодно и эффективно решает задачи по повышению прочности и жесткости бумаги.

Самым распространенным химикатом для повышения прочности бумаги и картона до настоящего времени остается широкий спектр крахмалопродуктов. Однако, в силу их большого недостатка - являются питательной средой для быстрого и масштабного развития микробактериальных и грибковых организмов, их применение сопряжено с определенными трудностями.

Поиск и разработка новых химических продуктов и технологий их применения для снятия остроты проблемы биообрастаний производственных потоков, присущей крахмалам, признаются перспективным направлением для переработки макулатуры. Снижение остроты проблемы, по мнению автора, находится в области решении задач разработки новых композиций бумажной массы, которые ведут к изменению свойств массы, улучшают структуру формуемого волокнистого слоя на сетке бумагоделательной машины.

Перспективными альтернативными крахмалу добавками в волокнистую массу при производстве бумаги могут быть минеральные химически активные вещества, относящиеся к классу окрашивающих веществ - пигментов. В отличие от веществ органического происхождения, минеральные вещества меньше подвержены микробиологическому разложению в технологическом потоке, в высокой степени удерживаются волокном, изменяют капиллярно-пористую структуру бумаги, а, следовательно, могут активно влиять на физико-механические показатели бумаги.

Активные исследования с применением минеральных добавок показывают, что они могут выполнять функцию упрочнения бумаги, при этом положительно влияют на качество продукции и экономические результаты производства. Неорганический характер добавок, дает возможность снизить микробактериальные показатели макулатурной массы, изменить удельную плотность бумаги или картона. Неорганические пигменты являются активными добавками, способными адсорбироваться поверхностью волокна, влиять на структуру связей и в целом улучшать структуру листов бумаги. Такое взаимодействие может приводить к повышению физико-механических показателей бумаги.

В литературе отсутствует системный анализ и исследования по применению новых широко известных как красители минеральных пигментов - умбра, охра, цеолит, сапонит и силевит в производстве бумаги и картона. Учитывая большие запасы минеральных пигментов, низкую стоимость и перспективность полезного использования также в производстве бумаги, представлялось целесообразным провести расширенные исследования по установлению эффективности минеральных пигментов, в качестве добавок к макулатурному волокну, улучшающих качество бумажной массы и механическую прочность бумаги для гофрирования. Так как, добавки минеральных пигментов в количествах свыше 0,5% могут подобно наполнителям оказывать отрицательное влияние на прочность бумаги, для исследований был выбран интервал добавок 0,1-0,3%.

Объективным подтверждением актуальности, новизны и практической ценности диссертационного исследования для промышленности является то, что оно выполнено в рамках приоритетной государственной программы научных разработок по теме "Разработать и освоить технологию производства тароупаковочных видов бумаги и картона с повышенными показателями качества за счет использования в композиции отечественных минеральных добавок". Работа выполнялась по заданию Министерства промышленной политики Украины № 320 д-05 от 20 мая 2005 г. (договор № Н 024-08 от 01.04.08 г. между Министерством промышленной политики Украины и ОАО «Украинский научно-исследовательский институт бумаги»).

Автором на защиту выносятся следующие основные результаты работы:

1. Анализ свойств и выбор минеральных пигментов в качестве добавок улучшающих свойства макулатурной массы и повышающих физико-механические показатели бумаги для гофрирования.

2. Экспериментальные данные о влиянии минеральных пигментов на качество макулатурной массы.

3. Закономерности повышения физико-механических показателей макулатурной бумаги для гофрирования при добавках в массу минеральных пигментов.

4. Влияние минеральных пигментов на воздухопроницаемость, капиллярную впитываемость бумаги для гофрирования и содержание в ней

тяжелых металлов.

5. Влияние минеральных пигментов на содержание взвешенных веществ в подсеточной воде и зольность осадка.

6. Данные о влиянии минеральных добавок на клеящие свойства крахмального клея.

7. Усовершенствованная технологическая схема и технология получения макулатурной массы для производства бумаги для гофрирования на Моквинской бумажной фабрике, включающие новые решения в соответствии

8. Данные о влиянии опытно-промышленных условий на физико-механические показатели бумаги для гофрирования с добавками в массу пигмента и флоккулянта.

9. Оценка экономической эффективности использования диссертационного исследования в производстве макулатурной бумаги для гофрирования.

Глава 1. АНАЛИТЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Макулатура - сырье для производства бумаги и картона

1.1.1. Характеристика макулатуры и волокна из нее

Макулатура - это использованные по прямому назначению бумага, картона и изделия из них. Она является источником волокна для производства новой бумажно-картонной продукции [1-2]. При этом качество вторичного волокна из макулатуры таково, что заменяет первичные волокнистые полуфабрикаты в производстве ряда картонов (тарного, коробочного, полиграфического, кровельного), а также некоторых видов бумаги (оберточной, газетной, туалетной, бумаги для гофрирования и др.) [3].

Использование макулатуры имеет большое экономическое и экологическое значение, что доказывается меньшей в 2-3 раза стоимостью строительства предприятия по производству картона из макулатуры, по сравнению с созданием производства на первичном волокне [4-6]. Сбор и переработка 1 т макулатуры, также в 2-3 раза дешевле получения и переработки первичного волокна. Кроме того, 1 т макулатуры экономит 3,0-4,5 м3, древесины, что примерно равно сохранению 15 спелых деревьев. В Европейском Союзе имеется обязательная программа утилизации макулатуры. С приведенных выше данных не трудно понять, почему такое пристальное внимание уделяется сбору и переработке макулатуры. Если к приведенным фактам добавить еще заметную экономию энергии и оздоровление экологии, то, становится понятным - макулатура в настоящее время и на обозримую перспективу будет важнейшей составляющей волокнистого сырья для бумажно-картонных предприятий.

Не лишена макулатура недостатков. Это очень сложный по составу сырьевой материал, который требует высокого уровня развития технологи переработки и

только в этом случае обеспечивается достаточная рентабельность производства и достигается желаемое качество продукции [7-8]. Учитывая данное требование, следует указать характерные особенности макулатуры:

а) подавляющая доля поступающей на предприятия макулатуры содержит смесь (фракции) не равноценных волокнистых компонентов, в широком интервале отличающихся бумагообразующими свойствами (целлюлоза, полуцеллюлоза, древесная масса);

б) макулатура содержит трудно поддающееся оценке переменное количество разнохарактерных веществ - минеральные наполнители, клеи, синтетические смолы, типографские краски и др.; кроме того, она содержит посторонние примеси - песок, веревки, скрепки, стекло, синтетическая пленка и др.;

в) физико-механические и бумагообразующие свойства волокна из макулатуры резко ухудшаются в повторных процессах переработки макулатуры.

При использовании макулатуры для производства тароупаковочного ассортимента продукции, а это до 70% макулатуры, особую актуальность приобретают задачи по совершенствованию действующих технологий использования химических добавок и иных вспомогательных веществ для повышения качества продукции и экономических показателей производства.

Обязательным требованием к технологии переработки макулатуры, является решение задачи использования большой доли отходов, образующихся на стадиях очистки и сортирования макулатурной массы в виде скопа (до 20%). Что касается волокнистой части отходов, то ее рациональное использование снижает удельный расход макулатуры на 1 т бумаги или картона, а не волокнистые включения, безусловно, не должны усугублять экологические проблемы [8].

В соответствии с требованиями нормативных документов (ДСТУ 3500-97), макулатура относится к группам «А» - высокое качество, «Б» - среднее качество и «В» - низкое качество. Отнесение к той или иной группе регулируется композиционным составом, цветом, загрязненностью и др. показателями. Каждая группа преимущественно используется целенаправленно для производства определенных видов продукции. Хотя, например, в производстве бумаги для гофрирования (флютинга) и картона для плоских слоев гофрированного картона (тест-лайнера), картона коробочного и полиграфического в существенной доле,

используется макулатура различных марок, отличающихся от базовой марки МС-5Б для данного ассортимента продукции.

1.1.2. Проблемы при переработке макулатуры

Переработка макулатуры в современном производстве бумажно-картонной продукции является самостоятельным динамично развивающимся направлением. С ростом масштабов производства и потребления бумаги и картона, доля макулатуры неуклонно растет и это определяет ей место одного из главных сырьевых источников качественного волокна [4]. Конечно, доля макулатуры находится в зависимости от мирового производства и потребления первичного волокна, бумаги и картона из него. Чем больше производство, тем больше доля макулатуры. Однако, учитывая многократность оборота волокна в виде макулатуры, объемы использования вторичного волокна к 2013 году уже существенно перекрывают объемы использования первичного волокна.

Переработка макулатуры, с целью получения высококачественного волокна, заключается в сортировании макулатуры, ее роспуске на волокно, очистке волокнистой массы от посторонних включений и восстановлении до возможно более высокой степени бумагообразующих свойств. Общий технологический процесс представляет собой ряд последовательных стадий - от 4 до 12, в зависимости от вида макулатуры, ее качества, содержания загрязняющих включений и назначения получаемого волокна. Отделение и удаление из макулатурной массы химических и механических включений, а также полный роспуск лепестков и пучков макулатуры на отдельные волоконца является сложной проблемой, решение которой требует значительных затрат труда, энергии, применения специальных сложных машин и технологических процессов [10,12].

Главной проблемой при выборе технологической линии для получения качественного вторичного волокна является отсутствие универсального решения их комплектации оборудованием. По мере увеличения объемов производства бумаги и картона с использованием в композиции вторичного волокна, в производство вовлекаются все большие объемы смешанной макулатуры и это создает дополнительные существенные затруднения [9,13].

Еще одной проблемой, обуславливающей затруднения в работе технологического оборудования, является содержание, т.н. «клейких веществ». Проблему клейких веществ специалисты связывают с всевозрастающим использованием красок, латексов, термоклеев и иных химических добавок [14-15]. Загрязняющие вещества, обладающие клейкостью и липкостью, вызывают засмоление сеток, сукон, снижают качество продукции.

Решение проблемы отрицательного влияния загрязняющих веществ при переработке макулатуры, сдерживается недостаточной изученностью влияния процессов подготовки массы на ее качество [16-18]. В результате воздействия химических и термических факторов при производстве бумаги или картона, даже «не вредные» примеси, в конечном итоге, могут взаимодействовать с клейкими включениями и создавать новые «вредные» вещества.

Исследование отложений и включений в бумажном полотне показали, что причины их возникновения напрямую связаны с содержанием в макулатурной массе:

- частичек клея, отделившихся от волокна;

- мелких частиц типографской краски, не диспергированных и не удаленных в флотаторе;

- других частиц, осевших вследствие избытка применяемых реагентов.

Основные решения по проблеме качества макулатурной массы:

- посторонние включения, включая клейкие частицы, должны удаляться полностью;

- отделение включений следует проводить без повреждения волокна и при минимальных его потерях;

- остаточные клейкие частицы должны быть переведены в неактивное (неклейкое)состояние;

- в процессе роспуска макулатуры следует избегать высокой температуры массы и введения избытка химических активных добавок.

1.1.3. Повышение бумагообразующих свойств макулатурной массы

При многократной переработке волокнистых полуфабрикатов, их бумагообразующие свойства ухудшаются. Это происходит в результате протекания

необратимых процессов: естественного старения волокна, влияния процессов технологии - температуры, химических добавок, процессов роспуска, размола, формования бумаги, каландрирования, нанесения печатных красок и др. [4,19]. Но наиболее важные изменения протекают в волокне под действием многократного воздействия процессов увлажнения и сушки.

Укажем, что произошедшие в волокне изменения даже при современных методах обработки трудно поддаются компенсационным воздействиям и восстановление утерянных волокном свойств можно провести лишь частично. Учитывая это, важнейшей задачей технологии для увеличения доли использования макулатуры в производстве различных видов бумаги и картона остается восстановление бумагообразующих свойств вторичного волокна.

Исследованиями установлено [20-22], что волокно из макулатуры отличаются существенно меньшей способностью к набуханию в воде. Этим объясняется трудность восстановления бумагообразующих свойств. Хойер Д. [11] показал, что влияние набухания волокна является наиболее весомым фактором в придании механической прочности волокнистым полуфабрикатам. Бумагообразующие свойства за счет набухания могут быть улучшены на 15%.

Общеизвестно, что обезвоживание макулатурной массы на сетке бумагоделательной машины происходит медленней и поэтому требует соответствующей модификации сеточного стола. Это должно касаться вакуумной системы, концентрации массы, поступающей на сетку, количества обезвоживающих элементов, применения специальных химических средств обезвоживания и удержания волокна [23,24-26].

Порог раздавливания вторичных волокон ниже порога раздавливания первичного волокна и это требует корректировки усилия прессования бумаги. Более медленное удаление влаги сушкой, также может быть ускорено интенсификацией процесса сушки.

Таким образом, бумагообразующие свойства вторичного волокна существенно отличаются от свойств первичного волокна. Поэтому технология изготовления бумаги и картона из макулатурного волокна должна целенаправленно решать задачи получения качественных продуктов с экономичной себестоимостью.

1.2. Наполнение бумаги и картона

1.2.1. Влияние наполнителей на качество бумаги и картона

Современная промышленность бумаги и картона производит много видов бумаги картона, в композицию которых входят различные минеральные наполнители [23-24,27]. Используют природные и искусственно полученные наполнители. Из природных крупномасштабно используемых наполнителей следует назвать каолин, тальк, мел, гипс, бентонит, а из искусственных - укажем на бланфикс, двуокись титана, химически осажденный мел, сульфид цинка, силикаты и др.

Наполнители существенно влияют на следующие свойства бумаги: толщину, объемную массу, впитываемость, воздухопроницаемость, деформацию, гладкость, лоск, белизну, непрозрачность, механическую прочность, степень проклейки, а также на экономические показатели производства. Укажем, что использование наполнителей больше характерно в технологии бумаги [1-2]. Что касается картона, то наполнители в массу применяются редко, более характерно их применение в покровных слоях и нанесение на поверхность. Решаются задачи, как правило, повышения белизны, улучшения печатных свойств, снижения линейной деформации. И, поскольку, наполнитель снижает механическую прочность и жесткость, то в картонах его присутствие крайне ограниченно.

Большинство картонов производится с применением макулатурного волокна, в котором содержаться наполнители, причем, в количествах больших, чем требуется [1-2,27].

Влияние наполнителя на толщину и объемную массу бумаги. Толщина бумаги снижается, а объемная масса увеличивается. Изменение этих свойств зависит от удельной массы и степени дисперсности наполнителя. Чем выше эти показатели наполнителя, тем больше понижается толщина и повышается объемная масса [28].

Влияние на пористость и впитывающую способность. Пористость, а, соответственно, впитываемость, наполнители повышают. Показатели увеличиваются с ростом размеров частиц наполнителя. Механизм действия заключается в том, что частички наполнителя препятствуют сближению волокон и

образованию сил связи, а это увеличивает пористость и снижает механическую прочность, повышает впитываемость и мягкость бумаги.

Влияние на упругость и гладкость. Почти все наполнители снижают упругость (повышают пластичность), умягчают бумагу и повышает гладкость поверхности при каландрировании.

Влияние на деформацию. Изменение линейных размеров при увлажнении и последующем высушивании, важнейший показатель многих видов бумаги и картона. Наполнители снижают деформацию бумажно-картонных материалов. При производстве элементов тарного картона - картона для плоских слоев гофрированного картона и бумаги для гофрирования, управление линейной деформацией имеет первостепенное значение. Повышенная деформация, в условиях изменения влажности окружающей среды, обуславливает появление дефекта - коробление и существенные трудности переработки, повышается удельный расход бумаги и картона на производство упаковки.

Влияние на белизну. Одной из задач, решаемых с помощью наполнителей, является белизна. Управление белизной больше характерно для многих видов бумаги. Что касается картона, то наполнители вводятся в покровные слои для повышения белизны и входят в состав покровных паст для мелования.

Влияние на непрозрачность. Наполнители повышают непрозрачность бумаги. Чем больше разность между удельным преломлением света волокна и наполнителя, тем выше непрозрачность. Это эффект важен и в производстве картона с облагороженной поверхностью. Применяя белые наполнители, можно экономить белое волокно для формования покровного слоя картонов. Оптимальный размер частиц наполнителя 0,3-0,4 мкм, обеспечивает наибольшую кроющую способность бумажной массы и максимальную непрозрачность наносимого слоя.

Влияние на проклейку. Наполнители понижают показатель «проклейка». Содержание наполнителя в бумаге или картоне характеризует показатель «зольность». Изготовление сильно клееных видов бумаги, как правило, ограничивается зольностью 6-8%. Большее содержание наполнителя заметно снижает проклейку. При зольности 18%, степень проклейки падает примерно на 60-70%.

Влияние на механическую прочность и жесткость. Механическая прочность - это важнейшая характеристика бумаги и особенно картона. Картоны, преимущественно, предназначаются для выдерживания больших нагрузок и, естественно, к ним предъявляются требования максимально возможной прочности. Прочность характеризуется усилием, при котором бумаги или картон разрушаются [29-30]. Для оценки механической прочности, в зависимости от назначения бумаги или картона, применяется комплекс показателей. Универсальными показателями являются: удельное сопротивление разрыву, абсолютное сопротивление продавливанию, удельное сопротивление излому, удельное сопротивление раздиранию.

Жесткость, в отличие от прочности, характеризует податливость материала приложенной нагрузке. Для определения этого свойства также применяется ряд показателей: деформация, модуль упругости, ползучесть.

Следует обратить внимание на тот факт, что каждый из показателей прочности и жесткости характеризует преимущественный вклад определенного фактора на общие свойства бумаги или картона. Применяя наполнители, можно проследить их избирательное влияние на факторы основных показателей качества бумаги или картона. Эта информация позволяет управлять качеством продукции и экономическими результатами производства.

Несмотря на большой экспериментальный материал, имеющийся по разнообразным вопросам прочности и жесткости бумаги, тема влияния наполнителей на эти свойства, все еще изучена недостаточно. Так, например, доказано, что введение в бумагу наполнителя более 10-12%, резко снижает ее прочность. В то же время, ученые расходятся во мнении о влиянии наполнителя, введенного в количестве до 10%. Д.А.Фляте [31] приводит данные и о повышении, и о понижении механических показателей.

При всех остальных равных факторах, минеральные наполнители наиболее заметно снижают сопротивление излому бумаги. При содержании наполнителя около 30%, сопротивление излому снижается до нуля. При содержании наполнителя около 10%, сопротивление раздиранию уменьшается на одну треть, а сопротивление разрыву снижается на 50%. Даже эти данные убедительно показывают, что при одном и том же механизме влияния наполнителей, каждое

свойство бумаги, характеризуемое конкретным показателем, изменяется избирательно и имеет существенные различия по величине.

Известен следующий ряд [24,28], в котором наполнители располагаются в порядке уменьшения отрицательного действия на разрывную длину бумаги: бланфикс, каолин, асбест, мел, тальк, сульфид цинка. Примерно этот же порядок сохраняется и для других показателей прочности. Расположение наполнителей в этот ряд обусловлено индивидуальными особенностями частиц: форма, размер, свойства поверхности и др.

Также следует учитывать, что отрицательное влияние наполнителей на прочность зависит от вида волокнистого полуфабриката. Для хвойных пород оно меньше, а для лиственных пород отрицательное влияние больше. По восприимчивости волокна к снижению прочности, например, целлюлозные сульфатные волокнистые полуфабрикаты можно расположить в следующий ряд: целлюлоза сульфатная сосновая, целлюлоза сульфатная еловая, целлюлоза сульфатная березовая.

Таким образом, прочность бумаги и картона является наиболее важной характеристикой, так как в процессе их производства и в процессах переработки в изделия бумага и картон подвергаются различным нагрузкам и деформациям. Поэтому они должны обладать минимально необходимой прочностью. Проблема, прочности бумажно-картонной продукции на всех этапах развития бумажного производства всегда была объектом повышенного внимания. Требования к снижению себестоимости продукции, обеспечения ее безпроблемной переработки на больших скоростях, стремление к снижению массы 1 м2, напрямую связаны с механической прочностью. Чем прочнее материал, тем проще обеспечить указанные требования. В то же время, снижение 1 м бумаги увеличивает прозрачность, ускоряет проникновение краски на обратную сторону при печати. Данные отрицательные явления компенсируются добавками минеральных наполнителей.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Евсеев, Михаил Михайлович, 2014 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Примаков С.Ф.Техиология бумаги и картона [Текст]/ Примаков С.Ф., Барбаш В .А., Шутько А.П. М. "Экология", 1996. - 301 с.

2. Смоляницкий Б.З. Сбор и переработка макулатуры [Текст]/Смоляницкий Б.З., Моисеев Б.Н. Лесн. пром.-сть, 1971. - С. 184 с.

3. Козырев A.A. Коробочный картон, его производство и применение [Текст]/СПб., Изд-во СПб. ГТУ, 1998. - 78 с.

4. Дулькин Д.А. Мировые тенденции в развитии техники и технологии переработки макулатуры [Текст] / Д.А.Дулькин, И.Н. Ковернинский, В.И. Комаров, В.А. Спиридонов. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2002. - 108 с.

5. Яблочкин Н.И. Макулатура в технологии картона [Текст] / Н.И. Яблочкин, В.И. Комаров, И.Н. Ковернинский. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2004. - 252 с.

6. Яблочкин Н.И. Повышение качества тест-лайнера. Дисс. ...канд. техн. наук [Текст] / Н.И.Яблочкин. - Архангельск, 2005. - 176 с.

7. Дулькин Д.А. Современное состояние и перспективы использования вторичного волокна из макулатуры в мировой и отечественной индустрии бумаги [Текст] / Д.А. Дулькин, В.А. Спиридонов, В.И. Комаров. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2007. - 1118 с.

8. Комаров В.И. Особенности технологии бумаги-основы для гофрирования из макулатуры и требования к ее потребительским свойствам [Текст] / В.И. Комаров, Л.А. Южанинова, Д.А. Дулькин, В.А. Спиридонов. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2007.- 103 с.

9. Использование вторичного сырья в ЦБП. Сборник научных трудов УкрНПОбумпром [Текст] / Киев, 1984. - 117 с.

10. Джемс П. Кейси Производство полуфабрикатов и бумаги, Гослесбумиздат, [Текст] / Джемс П. Кейси. 1958. -333 с.

11. Д.Хойер Производство картона [Текст] / Д.Хойер. М., Лесн. пром-сть, 1977. - 383 с.

12. Комаров В.И. Особенности технологии бумаги-основы для гофрирования из макулатуры и требования к ее потребительским свойствам [Текст] / В.И. Комаров, Л.А. Южанинова, Д.А. Дулькин, В.А. Спиридонов. - Архангельск: Изд-воАГТУ, 2007.-103 с.

13. Свердлик Г.В. Переработка отходов «тетра-пак» в тарный картон [Текст]/ Свердлик Г.В. //Гофрокартон от сырья до печати. 2-я межд. научн.-практ. конф. Сб. тр. ГОУ ВПО ГТУРП, С.-Пб., 2008, - С. 33-34.

14. Дулькин Д.А. Развитие научных основ и совершенствование процессов технологии бумаги и картона из макулатуры. Дисс. ...докг. техн. наук [Текст] / Д.А. Дулькин. - Архангельск, 2008. - 352 с.

15. Смолин А.С. Современное состояние и проблемы использования вторичного волокна в производстве бумаги и картона [Текст] /А.С. Смолин, В.К. Дубовый // Современные научные основы и инновационные технологии бумажно-картонных материалов с использованием вторичного волокна из макулатуры: науч. тр. 7-й Междунар. науч.-техн. конф. - Караваево, 2006. -С. 6-7.

16. Медоуз Д. Перспективы развития технологии производства волокнистых полуфабрикатов в 21 веке [Текст] / Д. Медоуз // ТАППИ. - 1998. -№ 12.-С. 51-54.

17. Пейн М. Современное состояние и перспективы использования макулатуры в мировом масштабе [Текст] / М. Пейн // Pulp & Paper International. -1997. -№ 8. -С. 34-37.

18. Ковалева О.П. Переработка вторичного волокнистого сырья -макулатуры: проблемы настоящего и будущего [Текст] / О.П. Ковалева // Технология переработки макулатуры: науч. тр. 6-й Междунар. науч.-техн. конф. - Караваево-Правда, 2005.-С. 22-24.

19. Дулькин Д.А. Ресурсы и качество макулатуры для производства бумаги и картона [Текст] / Д.А. Дулькин, А.Н. Панов, И.Н. Ковернинский, В.А. Спиридонов // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2006. - № 5. - С. 28-37.

20. Фляте Д.М. Бумагообразующие свойства волокнистых материалов [Текст] / Д.М. Фляте. - М.: Лесн. пром-сть, 1990. - 136 с.

21. Фляте, Д.М. Свойства бумаги [Текст] / Д.М. Фляте. - М.: Леей, пром-сть, 1986.-680 с.

22. Фляте, Д.М, Структура бумаги [Текст] / Д.М. Фляте, Г.Э. Финкельштейн. - М.: ЦНИИТЭИлеспром, 1969. - 57 с.

23. Иванов С.Н. Технология бумаги [Текст] / С.Н. Иванов. - М:. Лесн. пром-сть, 1970. - 696 с.

24. Фляте, Д.М. Технология бумаги [Текст]: учеб. для вузов / Д.М. Фляте. -М.: Лесн. пром-сть, 1988.-440 с.

25. Смолин, A.C. Современные тенденции химизации бумаги, картона, гофротары [Текст] / A.C. Смолин // Междун. науч.-практ. конф. «Новое в химии бумажно-картонного производства и полиграфии», С.-Петербург, 16-18 мая 2006 г.: тез докл. - С. 6-11.

26. Смолин, A.C. Системы фиксации и их роль в производстве бумаги [Текст] / A.C. Смолин, П.М. Кейзер // Вспомогательные химические вещества в производстве бумаги и картона. - СПб., 2003. - С. 5-8.

27. Половинкин В. Л. Минеральные наполнители и прочностные свойства бумаги [Текст] / Половинкин В. Л., Благо датских С. В. ВНИПИЭИлеспром, М.: Лесн. пром-сть, 1975, - 82 с.

28. Иванов С. Н. Технология бумаги [Текст] / Иванов С. Н. М.: Лесн. пром-сть, 1970. - 696 с.

29. Комаров, В.И. Деформация и разрушение волокнистых целлюлозно-бумажных материалов [Текст] / В.И. Комаров. - Архангельск: Изд-во АГТУ, 2002. -440 с.

30. Комаров, В.И. Механика деформирования целлюлозных тароупаковочных материалов [Текст] / В.И. Комаров, A.B. Гурьев, В.П. Елькин. -Архангельск: Изд-во АГТУ, 2002. - 200 с.

31. Фляте Д. М. Технология бумаги [Текст] / Фляте Д. М. М.: Лесн. пром-сть., 1976, - 648 с.

32. Фролов, М.В. Структурная механика бумаги [Текст] / М.В. Фролов. -М.: Лесн. пром-сть, 1982. - 272 с.

33. Фролов, М.В. О механизме аномального упрочнения при увлажнении бумаги [Текст] / М.В. Фролов, В.И. Волович // Сб. тр. ЦНИИБ, 1980. - С. 57-64.

34. Ковернинский, И.Н. Упрочнение целлюлозно-бумажных материалов поверхностной обработкой модифицированными карбамидными олигомерами: дис. ... докт. техн. наук [Текст] / И.Н. Ковернинский. -М., 1992. - 382 с.

35. Блинушова О.И. Совершенствование технологии тест-лайнера. Дисс. .. .канд. техн. наук [Текст] / О.И.Блинушова. - Архангельск, 2009. - 205 с.

36. Ploetz, Th. Untersuchungen zur Lagen-festigkeit bei mehrlagigem Karton [Text] / Th. Ploetz, W. Baumeister // Wochenbl. f. Papier-fabr. - 96 (1968) 6. - S. 115.

37. Блинушова О.И. Эффективное использование фракций короткого и длинного волокна из макулатуры в технологии тарного картона [Текст]/Блинушова О.И. //Гофрокартон от сырья до печати. 2-я Междун. Научн.-практ. конф., Сб. тр. ГОУ ВПО ГТУРП, С.-Пб., 2008, - С. 27-30

38. Блинушова О.И. Влияние взаимодействия фракций массы с клеем и крахмалом на качество тест-лайнера [Текст] / О.И.Блинушова, Д.А.Дулышн, И.Н.Ковернинский //Современные массоподготовительные системы бумажно-картонного производства. Сб. тр. ГОУ ВПО ГТУРП, С.-Пб., 2009. - С. 41-54.

39. Фролов, М.В. О природе межволоконных связей в бумаге [Текст] / М.В. Фролов//Бум. пром-сть, 1980.-№3.-С. 15-17.

40. Фролов, М.В. Роль электростатических сил в механизме прочности бумаги [Текст] / М.В. Фролов // Бум. пром-сть, 1979. - № 4. - С. 3-6; № 5. - С. 5-7; № 8.-С. 17-18.

41. С.Ю.Кожевников Химия и технологии СКИФ для бумаги [Текст] / С.Ю.Кожевников, И.Н.Ковернинский. - М.: Изд-во: Сайменского университета прикладных наук, г. Иматра, Финляндия, 2010 г. -91 с.

42. Шмига В. Изготовление бумаги в нейтральной и щелочных средах. Современные проблемы химии и химической технологии [Текст] / Шмига В. // Обзор. - М: НИИТЭХИМ, 1988. Выпуск II (230). -57 с.

43. Крылатов Ю.А. Проклейка бумаги [Текст] / Ю.А. Крылатов, И.Н. Ковернинский. -М.: Лесн. пром-сть, 1987. - 288 с.

44. Блинушова О.И. Концепция улучшения качества тест-лайнера химическими функциональными средствами [Текст] / Блинушова О.И.// Современные научные основы и инновационные технологии бумажно-картонных

материалов с использованием вторичного волокна из макулатуры. Науч. тр. 7-й Международной науч.-техн. конф. Караваево, 2006. -С. 62.

45. Крылатов А.Ю. Новая перспективная технология проклейки бумаги и картона [Текст] / Крылатов А.Ю., Крылатов Ю.А., Цыганов Е.С., Цеханчук Г.А.// Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2008. - № 6. - С. 44-52.

46. Смолин, A.C. Современные тенденции химизации бумаги, картона, гофротары [Текст] / A.C. Смолин // Между, науч.-практ. конф. «Новое в химии бумажно-картонного производства и полиграфии», С.-Петербург, 16-18 мая 2006 г.: тез. докл. - С. 6-11.

47. Смолин A.C. Химия бумаги и картона в условиях современного производства [Текст] / Смолин A.C.// Химия в ЦБП. Сб. тр. ГОУ ВПО ГТУРП, С.-Пб., 2008, - С. 3-6.

48. Блинушова О.И. Развитие теории механизма проклейки тест-лайнера димерами алкилкетена [Текст]/ Блинушова О.И., Дулькин Д.А, Ковернинский И.Н. // Химия растительного сырья, 2008. -№1. -С. 131-138

49. Ковернинский, И.Н. Исследование динамики проклейки бумаги из вторичного волокна клеями на основе алкилдимеркетенов [Текст] / И.Н. Ковернинский, Д.А. Дулькин, О.И. Блинушова // Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья: материалы 3 Всеросс. науч. конф. -Барнаул, 2007. - С. 94-98.

50. Блинушова О.И. Сравнительный анализ эффективности проклейки макулатурной массы различными АКД [Текст] /Блинушова О.И. //Химия в ЦБП. Сб. тр. ГОУ ВПО ГТУРП, С.-Пб., 2008, - С. 22-29.

51. Копыльцов A.A. Применение крахмала в производстве бумаги и картона [Текст] /Копыльцов A.A.// - М.: ОАО «ГПП Российские крахмалопродукты», 2006. -42 с.

52. Копыльцов A.A. Значение типа крахмала и способа катионизации при использовании катионного крахмала в производстве бумаги и картона [Текст] / Копыльцов A.A.// Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2006. - № 2. - С. 40-43.

53. Химия и технология крахмала. Промышленные вопросы /Под ред. Роя JI. Уистлера и Эжена Ф. Пашаля. Пер. Н.Н.Трегубова // М.: Пищевая пром-сть, 1975. -411 с.

54. Лапин B.B. Катионные крахмалы - проблема выбора [Текст] / Лапин В.В., Мартынова В.А., Кудрина Н.Д.// Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2005. - № 7. - С. 4447.

55. Блинушова О.И. Влияние взаимодействия фракций массы с клеем и крахмалом на качество тест-лайнера [Текст] / О.И.Блинушова, Д.А.Дулькин, Ковернинский И.Н. //Современные массоподготовительные системы бумажно-картонного производства. Сб. тр. ГОУ ВПО ГТУРП, С.-Пб., 2009, - С. 41-54.

56. Лапин В.В. Специализированные виды катионного крахмала для бумажного производства [Текст] / В.В. Лапин, А.И. Смоляков, В.А. Волков, Н.Д. Кудрина // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2000. - № 11-12. - С. 23-25.

57. Стрекаловский В.А. Опыт использования катионного крахмала при производстве бумаги для гофрирования и картона для плоских слоев из 100 % макулатуры [Текст] / В.А. Стрекаловский [и др.] // Целлюлоза. Бумага. Картон. -2002.-№7-8.-С. 22-26.

58. Копыльцов, A.A. О выборе катионного крахмала и контроле его качества [Текст] : тез. докл./ A.A. Копыльцов // Междунар. научн.-практ. конф. «Новое в химии бумажно-картонного производства и полиграфии», 16-18 мая 2006 г., С.Петербург. - С. 54-58.

59. Papermaking Science and Technology. Book 7. Recycled Fiber and Deinking. Book editor Gottsching L. Pakarinen H. - Jyvaskyla, Finland, 2000. - 649 p.

60. Осипов, П.В. Технология и механизмы упрочнения внутренней структуры бумаги и картона [Текст] : тез. докл. / П.В. Осипов // Междунар. науч.-практ. конф. «Новое в химии бумажно-картонного производства и полиграфии», 16-18 мая 2006 г., С.-Петербург. - С. 18-23.

61. Осипов П.В. Эффективное использование химических вспомогательных веществ в производстве бумаги и картона Дисс. .. .докт. техн. наук [Текст] / Осипов П.В.-С.-Пб. 2007.-295 с.

62. Смолин, A.C. Системы фиксации и их роль в производстве бумаги [Текст] / A.C. Смолин, П.М. Кейзер // Вспомогательные химические вещества в производстве бумаги и картона. - СПб., 2003. - С. 5-8.

63. Осипов, П.В. Современная инновационная программа концерна «BASF» в бумажном производстве: синергизм процессов и партнерство [Текст] /

П.В.Осипов, 3. Пфоль // 7-ая междунар. науч.-техн. конф. PAP-FOR RUSSIA-2002, С.-Петербург, 18-19 ноября 2002 г.: информ. сообщение. - С. 112-121.

64. Осипов, П.В. Повышение продуктивности машин оптимизацией процесса проклейки в массе клеями на основе АКД [Текст] / П.В. Осипов // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2002. - № 9-10. - С. 22-26.

65. Осипов, П.В. Структура бумаги и картона: придание прочности в сухом состоянии применением синтетических упрочнителей [Текст] / П.В. Осипов // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2003. - № 9-10. - С. 28-30.

66. Крылатов, Ю.А. Новое в технологии удержания, обезвоживания, формования бумаги и картона [Текст] / Ю.А. Крылатов, Н.И. Афанасьев, А.Ю. Крылатов, A.A. Дикунец // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2003. - № 7-8. - С. 26-30.

67. Осипов П.В. Балансировка многокомпонентных систем химикатов в технологии производства бумаги и картона [Текст] / Осипов П.В.// Химия в ЦБП. Сб. тр. ГОУ ВПО ГТУРП, С.-Пб., 2008, - С. 7-11.

68. Осипов П.В. Совершенствование системы удержания в производстве тест-лайнера и флютинга [Текст] / Осипов П.В.// Новое в технологии и оборудовании для производства гофрокартона и гофротары. Сб. тр. Междунар. научн.-практ. конф.: ГОУ ВПО ГТУРП, С.-Пб., 2007, - С. 33-36.

69. Крылатов А.Ю. Качество бумаги и картона как функция ионного баланса волокнистой массы [Текст] / Крылатов А.Ю., Ковернинский H.H.// Научн. тр. 5-й Междунар. науч.-техн. конф., 2004. - С. 13-15.

70. Смолин A.C. Фактор катионной потребности в мокрой части бумагоделательной машины [Текст] / Смолин A.C., Шабиев Р.О.// Химия в ЦБП. Сб. тр. ГОУ ВПО ГТУРП, С.-Пб., 2008, - С. 12-14.

71. Осипов П.В. Регулирование параметров формирования бумажного полотна в мокрой части машин применением систем химических продуктов [Текст] / П.В. Осипов // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2007. - № 8. - С. 68-72.

72. Фотиев С.А. Краткий курс технологии бумаги [Текст] / Фотиев С.А. - М. Госбумиздат, 1944. -76 с.

73.Половинкин B.JI. Карбонат кальция - наполнитель и пигмент в бумажной промышленности [Текст]/Половинкин B.JI. - М. Лесн. Пром.-сть, 1975. - 27 с.

74. Gnerricr J.I. Alkaiine papermaklng-fiers advantages and some problems [Texst]/ Gnerricr J.I. // Pulp and paper. -1972, 46, № 11. -P.I3I-I32.

75.Granich K. Gegenwartiqe Probieme bei der Fapierieimung u.nter besonaerer [Texst]/ Granich K. // Zeilstoff und Papier. 1971, 20, № 8. -P. 247-250

76. Coleman D.W. [Texst]/Papier Technologic. 1972, № 13. - P. 5.

77. Авт. св. СССР Л 365414, кл. Д21Н 3/00.

78. Шкарин С.А. Технология производства бумаги для печати [Текст]/ Шкарин С.А. - М. Лесн. пром.-сть, 1966. - 254 с.

79. Перекальский Н.П. Влияние некоторых добавок на свойства бумаги [Текст]/ Перекальский Н.П. //Автореферат на соискание доктора техн. наук. -Л., 1956.

80. Волкова Т.П. Производство высокозольной бумаги [Текст] / Волкова Т.П. // Сборник трудов "УкрНИИБ". - 1957. Вып.1. с.64-81.

81. Патент № 678638. Швейцария. Кл. Д21Н 17/24. Упаковочный материал/ Ерик Линдгрен. - 1991.

82. Патент № 2104240. Российская Федерация. Кл. Д21Н 17/24. Упаковочный материал и способ изготовления упаковочного материала. -1998.

83. Патент № 2001030032. США. Упаковочный материал / Keiser Bruce. -

2001.

84. Патент № 4321376. Германия. Упаковочный материал /Horn Ute. -1999.

85.Кречетова С.П. Материалы для обработки и переработки бумаги и картона [Текст] / Кречетова С.П. «Лесн. пром.-сть», 1990. 90 с.

86. Беленький Е.Ф. Химия и технология пигментов [Текст] /Беленький Е.Ф., Рискин И.В. Химия, 1974. -467 с.

87. Ермилов П.И. Диспергирование пигментов. [Текст]/Ермилов П.И. Химия, 1971.-298 с.

88.Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. [Текст]/ Ребиндер П.А. Наука, 1978. -42 с.

89.MooreadgoT Е. The role of muitivalen anions in pnlp systems treated wiLh drainage aids [Texst]/ MooreadgoT E. // Tappi, 1973, 6. - № 3. - P.71-73.

90. Патент N 2087660, Франция, ta.D2Id, 3/00. / Hall 'Velwyn R.A.

91. Heath R.D. Flocculating aqent-strach oAenas for interf&ber [Texst]/ Heath R.D.,Ernst A.I. . //Tappi. 1974, 57. -№ 11 - P. 109-111.

92. Патент № 1400410, Англия.Young Jan J. Кл. C09c, 3/04. Loading for paper

93. Патент № IJ47071. Англия, кл. C09c, 3/00. Paper fillers /Lambert Brian Paul

94. Иванов C.H., Кузнецкий B.B. Синтетические наполнители на основе кремнезема [Текст]/ Иванов С.Н., Кузнецкий В.В. - М.ВНИПИЭ, 1969. -74 с.

95. Wtiter Jr. - Paper. 1972, № 10. - Р.634-635

96.В.Ф.Снежкова. Применение минерально-волокнистых наполнителей для улучшения свойств бумаги [Текст]/В.Ф.Снежкова//Сборник трудов ВНИИгосзнака - 1967, вып.5. - С.35-39.

97. Патент 63j6b ГДР. кл..12ь Uerfahren zur HeAstellung eines Wciben akbiven Füllstoffes auf Kieselsaurebasis / Kuttner //.

98. Авт. cb. № 548681. СССР. кл.Д21Д 3/70. Способ получения волокнистого материала. / Игнатьев Н.В. и др. //.

99. Авт. св. № 539114. СССР. кл.Д21Д 3/70. Способ изготовления бумаги высокий непрозрачности. / Кислюк К.А., Игнатьев Н.В.//.

100. Климанов Е.А. Изделия из бумажной макулатуры и жидкого стекла [Текст]/ Климанов Е.А.// Бумажная пром.-сть, 1962 - № 7.- С. 15-16.

101. Наполнитель нового типа. // Бумажная пром.-сть. -1965. № 4. -С.32

102. Патент № j639158. США. кл.. D2In, I/I2.. Maqnesium-hydroxiae containing paper. / Maskal John //.

103. Авт.св. № 346145. СССР. Корчаго И.Г., Леонтович A.A. // БИ, 1972, 5,

С. 23.

104. Авт. св. № 537844. СССР. кл.В 29 5/00. Мокрый способ изготовления огнестойких древесно-волоинистых плит. / Мерсов Е.Д.,Борзенко Е.И. //.

105. Авт. св. № 546472. СССР. кл.27к. Состав для огнезащиты древесных материалов. / Мерсов Е.Д.,Гольдбарг А. //.

106. Патент № 1437062. Великобритания. foi..D21j,I/7. Improvements in or relating to shaped heat insulating articles. / Norton C.II

107. Патент № 179661. Англия, кл.. Cla ( uOIB,25/76 ). Phosphate compositions. / Polf Nicholas. //

108. Page D.H. A theory for the tensile strength of paper [Text] /Page D.H. // TAPPI. - 1969 - № 4 - P. 674-681.

109. Непенин Ю.Н. Технология целлюлозы. T.2. Производство сульфатной целлюлозы [Текст] / Ю.Н. Непенин. - М.: Лесн. пром-сть, 1990. - 600 с.

110. Е.С. Чавчадзе Атлас древесины и волокон для бумаги [Текст] / Е.С. Чавчадзе [и др.] - М.: Ключ, 1992. - 336 с.

111. Лабораторное оборудование для испытания целлюлозы, бумаги и картона. Фирма FRANK-PTI, 2009-2010. -224 с.

112. Анализатор волокна для промышленных предприятий «Kajaani FS 300». Компания «Metso automation», 2007. -4 с.

113. Приборы для контроля качества целлюлозы, бумаги и картона. Каталог. Фирма «Сигма Микрон». СПб., 2007. -34 с.

114. Анализатор волокна для промышленных предприятий «Kajaani FS 300». Компания «Metso automation», 2007. -4 с.

115. Терентьев O.A. Гидродинамика волокнистых суспензий в целлюлозно-бумажном производстве [Текст]/О.А. Терентьев. - М.:Лесн. пром-сть, 1980. - 248 с.

116. Дулькин Д.А. Развитие научных основ и совершенствование процессов технологии бумаги и картона из макулатуры. Дисс. ...докг. техн. наук [Текст] / Д.А. Дулькин. - Архангельск, 2008. - 352 с.

117. Лабораторное оборудование для испытания целлюлозы, бумаги и картона. Фирма FRANK-PTI, 2009-2010. -224 с.

118. Дубовый В.К. Лабораторный практикум по технологии бумаги и картона [Текст]/Дубовый В.К., Гурьев A.B., Казаков Я.В., Комаров В.И., Коновалова Г.Н., Смолин A.C., Хованский В.В.//Уч. пособие для ВУЗОВ, СПб., Политехнич. ун-т. - 2006. - 230 с.

119. Приборы для контроля качества целлюлозы, бумаги, картона. Каталог. Фирма «Сигма Микрон». СПб., 2009. -38 с.

120. ГОСТ 7377-85. Бумага для гофрирования. Технические условия. Утв. Постановлением Госкомитета СССР по стандартам 13.12.1986 №3974. -М.: Изд-во стандартов. -1986 г. -7 с.

121. ГОСТ 10700-1997. Макулатура бумажная и картонная. Технические условия [Текст]. - Взамен ГОСТ 10700-1989; введен 2001-01-01. Стандартинформ.

-M., 2001.-7 с.

122. Дулькин Д.А. Системный анализ - основа оптимизации процесса приготовления макулатурной массы [Текст] / Д.А. Дулькин, В.А. Спиридонов // Развитие ресурсосберегающих технологий производства бумаги и картона из вторичного волокнистого сырья: науч. тр. 4-й Междунар. науч.-техн. конф. -Караваево. -2003. -С. 49-54.

123. Ковалева О.П. Особенности подготовки макулатурной массы для приготовления флютинга и тест-лайнера [Текст]/ Ковалева О.П.// Новое в технологии и оборудовании для производства гофрокартона и гофротары: Сб. тр. Междунар. науч.-техн. конф. ГОУ ВПО ГТУРП, С.-Пб., 2007, - С. 62-64.

124. Яблочкин Н.И. Фракционирование вторичного волокна в центробежно-гидродинамическом фракционаторе [Текст] / Н.И. Яблочкин, В.И. Комаров, И.Н. Ковернинский, Д.А. Дулькин // Изв. вузов. Лесн. журн. -2004. -№ 6. -С. 62-89.

125 Дулькин Д.А. Анализ эффективности технологических схем производства макулатурной массы [Текст] / Д.А. Дулькин, В.А. Спиридонов, В.Г. Миронова, В.В. Верещак // Развитие ресурсосберегающих технологий производства бумаги и картона из вторичного волокнистого сырья: сб. науч. тр. 4-й Междунар. науч.-техн. конф. - Караваево, 2003. - С. 54-59.

126. Пузырев С.С. Переработка вторичного волокнистого сырья- [Текст]/ С.С.Пузырев, Е.Т.Тюрин, В.А.Волков, О.П.Ковалева. - СПб.: Изд-во Политехи. Унта, 2007.- 467 с.

127. Евсеев М.М. Макулатура: шдходи i напрямки використання [Текст]/Евсеев М.М.// Упаковка, Киев. -2009. -№> 4. -С. 19-21

128. Евсеев М.М. Мшералып добавки як фактор полшшення якоеп таропакувальних вщцв паперу (картону) [Текст]/Евсеев М.М.// Упаковка, Киев. -2008. -№ 5. -С. 14-17

129. Евсеев М.М. Исследование влияния минеральных пигментов на качество и фракционный состав макулатурной массы [Текст]/Евсеев М.М.// XIV International symposium in the field of pulp Paper, Packaging and graphies, Сербия, Златибор, 2012.-S.120-121

130. А.С.Смолин. Исследование дзета-потенциала и катионной потребности волокнистых полуфабрикатов [Ткет] / Р.О.Шабиев, П.Яккола // Химия растительного сырья. -2009. -№1. - С.177-184.

131. Ковернинский И.Н. Роль ^-потенциала в межволоконном взаимодействии [Текст] / Ковернинский И.Н., Дулькин Д.А., Дубовый В.К., Кожевников С.Ю.// Физикохимия растительных полимеров: материалы IV Междунар. конф., Архангельск, -2011. - С.133-134.

132. [Текст] / Ковернинский И.Н., Дулькин Д.А., Дубовый В.К., Кожевников С.Ю.// Физикохимия растительных полимеров: материалы IV Междунар. конф., Архангельск, -2011. - С. 133-134.

133. Евсеев М.М. Неоргашчш шгменти у виробницт пап еру [Текст]/Евсеев М.М.// Экотехнология и ресурсосбережение. -К., 2011. -№ 4. -С. 35-39

134. Евсеев М.М. Влияние пигментов на качество бумаги и картона. [Текст]/Евсеев М.М., Макаренко А.А.// Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья. Материалы 4-й всерос. науч.конф. Книга 1. Барнаул, 2009. -С. 240-243.

135. Евсеев М.М. Неорганические пигменты и их использование в производстве бумаги [Текст]/Евсеев М.М.//Качество и безопасность бумаги, картона и тары в соответствии с требованиями Украины и ВТО. Межд. семинар. К., 2008. -С.123-129.

136. Евсеев М.М. Минеральные добавки в массу для повышения качества бумаги и картона из макулатуры [Текст]/Евсеев М.М., Макаренко А.А.//Новые достижения в химии и химической технологии растительного сырья. Тр. 5-й науч.-техн. конф. с междун. участием. Барнаул, 2012. -С.408-410

137. Евсеев М.М. Влияние минеральных веществ на свойства тарного макулатурного картона [Текст]/Евсеев М.М., Макаренко А.А.//Современное оборудование и технологии изготовления бумажно-картонной продукции из макулатурного сырья. Производство гофрокартона и изготовление тары. Тр. 13-й Междунар. научн.-техн. конф. Караваево. 2012. -С.72-74

138. Евсеев М.М. Исследование влияния минеральных пигментов на качество бумаги [Текст]/Евсеев М.М.//Химия растительного сырья, 2012

139. Евсеев М.М.Влияние минеральных пигментов на санитарно-гигиенические показатели бумаги [Текст]/Евсеев М.М //Химические процессы современной технологии ЦБП. Сб.тр. Междунар. научн.-практ.конф. С.-Пб. 2012.— С.7-9.

140. Исследование влияния минеральных пигментов на качество и фракционный состав макулатурной массы [Текст]/Евсеев М.М // XIV International symposium in the field of pulp Paper, Packaging and graphics, Сербия, Златибор, 2012. -S.120-121

141. Моделирование качественных показателей бумаги, изготовленной с добавками пигментов, неорганические пигменты в производстве бумаги. [Текст]/Евсеев М.М.// «Целюлоза.Бумага.Картон», №12. -М., 2007. -С. 40-47.

142. Ребиндер П.А. Физико-химическая механика дисперсных структур. -М.: Наука, 1956. -158 с.

143. Пат. № 45689 Украина. Способ производства волокнистого материала, предпочтительно упаковочного/Евсеев М.М., Макаренко A.A., Горкуша И.Н. -Заявка и200904519, приоритет 06.05.2009. Опубликовано: 25.11.2009. Бюл. № 22/2009.

144. Пат. № 45690 Украина. Способ производства волокнистого материала, предпочтительно упаковочного Евсеев М.М., Макаренко A.A., Горкуша И.Н. -Заявка U200904520, приоритет 25.11.2009. Опубликовано: 25.11.2009. Бюл. № 22/2009.

¿ift'XTryXТВРРЖДАЮ

i-"'

К Cf

Председатель правления ¿V V ЗАО^Йиетнтут бумаги»

? V , Г К Зубарев

£'2008 i

> * >-.

АКТ

обследования технологической схемы бумагоделательной машины №1 ООО « Моквинская бумажная фабрика»

В сентябре-октябре 2008 г в соответствии с календарным планом работ по договора № Н 061-08 проведено обследование схемы подготовки макулатурной массы для производства бумаги для гофрирования

Для рациональной постановки задач лабораторных и опыпю-промышленных исследований, привязанных к технологическому потоку Моквииской бумажной фабрики, в качестве первого утапа на ней был проведен детальный анализ условий произволе¡ва бумаги для гофрирования

Необходимо отметить, что технологическая схема подготовки массы из макулатуры скомпонована всеми необходимыми узлами для выполнения основных операций по роспуску макулатуры на ITB-02, грубой очистке массы на ОМ-02, дроспуску массы тонкой очистке на сортировке СВС-2, тонкому сортированию на СНС-05-50 и сортированию отходов Однако, в силу изношенности оборудования и изменения свойств макулатуры в отрицательную сюрону, 1ехнологическая схема не может выполнить задачи

- произволе i во макулатурной массы заданного качества

Во время проведения обследования была отобрана масса по всему технологическому потоку

- точка ¡(приемный бассейн), - точка 9 (после СНС),

- точка 2 (после грубой очистки), - точка 10 (из смесительного ящика),

- точка 4 (из бассейна после СВС). - точка 11 (из рабочего бассейна),

- точка 6 (отходы из СВС), - ючка 13 (после песочницы),

- точка 8 (после МДС), - точка 14 (регистровая вода)

Отобранная масса передана в ЗАО «ИНСТИ ГУ Г БУМАГИ;- для изготовления отливок бумаги массой 100 ±2г/к2 и проверки физико-механических показателей

При исследовании эффективности работы отдельных ступеней технологии и единиц технологического оборудования по методике с применением установки УСР определяли степень роспуска макулатуры Установлено следующее

- недостаточный входной контроль качества макулатуры,

- предельно достигнутую эффективность работы гидроразбивагеля,

- сравнительно неэффективную работу очисштслей ОМ-02,

- отсутствие повышения размола массы после мельниц;

Обобщенный вывод: действующий технологический поток подготовки массы из макулатуры не обеспечивает требуемого качества массы и не гюзволяст производить бумагу для гофрирования высших марок Рекомендации:

1 Выполнить научные рабош и на их основе совершенствовать процессы роспуска макулатуры

2 Поднять концентрацию массы при роспуске до 3.0-3,5%, обеспечить степень помола массы после мельницы в пределах 28-32 °ШР

3 Выдать рекомендации по повышению бумагообразующих свойства массы и качества бумаги

От ООО «Моквинская бумажная фабрика» От ЗАО «ИНСТИТУТ БУМАГИ»

Технический диремор Заведующий даГ'ордгориен картона и тары

/

.7 ' ' М И Ьулавяи 1 /' //// ____ Л Л Макаренко

10 10 2008 г Научный сот руд

■ "____ИII Гаркуша

Заведующая лабораторией Аспирант

^ '_____Г.В Побережная _____________М М Евсеев

09 10 2008 г " " | "

АКТ

шнекой бумажной фабрики ^^■^тШ'"''' ^ А Баранччк

производства опытно- промышленной парши бумаги для гофрирования

с минеральными пигментами

В соответствии с договором № Н24-308, в период с 7 по 9 ноября в условиях производства Моквинской бумажно!! фабрики на бумагоделательной машине 1 проведена работа по изготовлению опытных партий бумаги для гофрирования с показателями, отвечающими требованиям нормативных документов

Цель работы подтверждение лабораторных результатов при получении опытных партий бумаги для гофрирования массой 112 г/м2 с повышенными показателями качества за счет использования в волокнистой композиции минерального пигмента

Пигменты вводились в массу технологического потока по следующим вариантам Вариант Пигмент подавался насосом перед напорным ящиком

бумагоделательной машины вместе с клеем «Гидрорез» Расход клея 109 мл/мин, пигмента умбра 0,25% от а.с в. при этом в бак постоянного уровня подавался модифицированный крахмал НьСАТ с расходом 2,8 л/мин

Вариант Ла 2 ПигмеиI умбра вводился в композиционный бассейн с расходом 0,25% от а с в

Вариант №3 Пигмент умбра вводился в композиционный бассейн с расходом 0,25% от а с в , а в рабочий бассейн подавали '<Полимин С К» с расходом 0.1% от а с в

Образцы опытно-промышленной бумаги были переданы на испытание в аккредитованную лабораторию ЗАО «Институт бумаги» Результаты испытаний представлены в табл 1

Сравнение величины физико-механических показателей серийно выпускаемой б\маги и бумаги с иигмешом показывает, что бумага, произведенная с пигментом умбра и флокулянтом «Полимин СК», имеет существенно большую механическую прочность, только гю показателю «сопротивление плоскостному сжатию» не достигающая нормы по по ГОСТ 53206-2008 для марки Б-0 Возможность производства макулатурной бумаги для гофрирования марки Б-1 и Б-2 по ГОСТ 53206-2008 является весомым результатом, учитывая, что используется дешевый природный пигмент в малых количествах - 0,25% от массы а с волокна и флокулянт в количестве 0,1% от массы а с волокна

Физико-механические показатели бумаги для гофрирования Промышленная б> мага без умбра Опыт- \ Нормы по ГОСТ ная : Р 53206-2008 бумага 1 Б-3 1 Б -2 ; Б-1 * 1 1 , 5 '

1 Абсолютное сопротивление продавливанию, кПа 150 252 не < ' не <195 1 не <245 145 ; |

2 Удельное сопротивление 4,7 разрыву. кН'м 7.0 не < 5.0 не < 5,5 не <7,0

3 Сопротивление плоское г- , ному сжатию гофрированного | 110 образца бумаги (СМТзо), Н | 240 не < 110 не <190 не <240

4 Сопротивление торцевому | сжатию гофрированного | 0,7 образца бумаги (ССТ). кН/м \ 0,95 не < 0,65 не < 0.75 не <0,95

5 Поверхностная \ впитываемост ь ' 40 воды. 1/м\ Коббзо | 40 не > 70

Наряду с механическими свойствами бумаги для гофрирования определялось содержание взвешенных частиц в подсеточной воде.

Из данных таблицы 2 видно. Что эффект от добавки пигмента \ мора и умбра вместе с флокулянтом «Полимин СК» имеет место снижение взвешенных частиц на 25 %, в первом случае, и на 90 %, во втором случае. Эффективность по снижению содержания мелкого волокна и других частиц такого уровня является очень высокой и нужной для производства.

Таблица 2. Данные зависимости качества оборотной воды от добавки умбры

Наименование добавки Содержание взвешенных веществ в воде, г'дм3 ............. ................. ................ Относительное содержание золы в осадке. %

Масса без добавки 0,60 1 30,2

Умбра (0.25 %) 0,46-0.50 33,0

Умбра (0.25 %) 1- ПОХА {0.5 %) 0.15-0.17 36,4

В ходе опытно-промышленной выработки отмечаются положительные факторы -снижение обрывности бумаги в сушильной части машины и ускорение сушки бумаги. Эти факторы служат объективными предпосылками для повышения скорости работы машины и повышения производительности.

В целом, оценивая результаты опытно-промышленной выработки бумаги для гофрирования, сделаны следующие выводы

1 Минеральные пигменты, в частности умбра, при малых расходах от 0,2 до 0.3%, совместно с 0.1% флокулянта «Полимин СК», повышают физико-механические показатели бумаги до норм по ГОСТ 53206-2008 для марок Б-1 и Б-2

2. Добавка пигмента и флокулянта повышают физико-механические показатели до различных величин

3 Добавка пигмента и флокулянта в массу повышает удержание мелкого волокна в бумаге и снижает содержание взвешенных веществ в подсегочной воде

4 Количества и точки добавки пигмента и флокулянта в опытно-промышленной выработке рекомендуется принять для совершенствования технологии макулатурной бумаги для гофрирования

5 Продолжить работу с рекомендуемой технологией для согласованного учета всех влияющих факторов и внедрения усовершенствованной технологии

От ООО «Моквинская бумажная фабрика».

Технический директор ^ «-" ___ЧЙГИ *Бу л а вин

10 11 2008 г Г:' ......

Заведующая лабораторией

__, ; г,. N____Г.В.Побережная

09 И "2008 г

От ЗЛО «Институт бумаги»'

Заведующий лабораторией картона и тары г , \ и \ { | Л А Макаренко

Научный сотрудник _--/Л?: -______________И Н.Гаркуша

Аспирант ^

М М.Евсеев

„ т _-П;ТЛи«)нич

9 апреля 201" (

АКТ ' -- "

внедрения технологии бумаш для тофрирования с повышенными показателями качества за счет использования в композиции минеральных добавок

Минеральные добавки, которые вводятся в волокнистую композицию, улучшаю I ряд показателей бумаги и картона и приводят к экономии волокна Кроме юю минеральные наполнители не способствуют повышению жизненной активности микроорганизмов, что очень важно при использовании картона и бумаш при производстве тары для упаковки пищевых продуктов

Для достижения цели диссертационной работы автором выбраны минера тьные добавки отечественного происхождения (Украина) умбра охра, сапоиш или силевш с частицами в пределах 0,1-20 мкм

Выполненный комплекс научных и ¡фактических рабо1 позволил предложить новые решения в технологии, которая имеет следующие преимущества

а) пигменты имеют минеральное происхождение, которое существенно снижает возможность развишя в бумажной массе биофлоры, включая патогенную

б) существенно улучшаются бумагообразующис свойства вторичною волокна (положительно изменяется фракционность массы, повышается удержание мелкого волокна и иных тонкодисперсных ингредиентов массы, ускоряется обезвоживание и сушка, повышается механическая прочность),

в) низкие расходы минеральных пигменюв (0,2-0,3%),

г) экономия волокна,

д) улучшение качества оборотной воды (снижение содержания взвешенных всшеств, уменьшение биообрастаний потока)

Цснесообразность применения результатов диссертационных исследований в производстве подтверждается опытно-промышленными выработками бумаш, которые прошли с заметным экономическим эффектом на Моквинской бумажной фабрике Экономический эффект при выпуске 90 000 т бумаги составил 4 с>17 600,0 три

133:щ

Экономический эффект рассчитывался по статьям

- снижение расхода сырья,

- за счет производства бумаги более высокого качества ( марки Б-2 и Б-]. вместо марки Б-3 по ГОСТ 7377-85 )

Б результате применения пигмента в количестве 0,3 % от массы волокна зольность бумаги повышается на 0,4 %, а удержание мелкого волокна на 0,35 %. следовал ель но, экономия волокна составляет 0,75 %

В данном случае внедрение новой технологии позволит уменьшить норму расхода макулатуры на 1 г юювой продукции

Э - { Н, - Н2) х [Li,- (H,i x иЦ£)]/ x А

где.

Hi - норма расхода макулатуры на 1 тонну бумаги - 1250 кг, Нг • норма расхода макулатуры на 1 тонну бумаги

после внедрения новой технологии -1240,6 ki ,

Н„ - норма расхода пигмента - 3,8 кг,

Цч - стоимость! тонны макулатуры - ПООгрн,

Ц„ -стоимость 1 тонны пигмента - 1500 грн

Л - обьем производства 6y\iai и для юфрирования

Объем производства бумаги в 2009 г составил 180 тыс тонн Новая технология будет применена примерно для 1/2 объема производства, т е на 90 тыс т

Э = (1,250 - 1,2406)х [1100 - (0,0038 х 1500)] х 90 000 = 417 600.0 i рн

Следовательно, за счет снижения расхода волокна экономится 417600,0 грн

Кроме тото увеличилось количество выпушенной бумаги марки Б-2 вместо марки Б-3 Разница в отпускной цене между марками составляет 200,0 грн на тонну Эта статья принесет экономический эффект рассчитанный для четверти выпущенного объема производства, 4500 000,0 грн

22500х 200 = 4500 000,0 грн

Совместно экономический эффект от внедрения новой технологии по двум статьям составляет

Э - 4500000,0 -417600 0 - 4 917 600,0 грн или 4917600 \ 4 = 19,6 млн. руб. Зав отделом

ЧАО "УкрПИИБ". кэн - л 10 П Дюкарева

?

Исполнитель, аспирант , ____ •• ММ Евсеев