, 9 класс.
ГБОУ СОШ № 000 Кировского района Санкт-Петербурга
ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ВТОРИЧНО ПЕРЕРАБОТАННОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СЫРЬЯ
ПЕРЕД УПАКОВКАМИ ИЗ СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ
Научный руководитель доцент кафедры бумаги и картона СПбГУ РП
Руководители: педагог дополнительного образования ГБОУ Лицей
№ 000 «ЦЭО» ,
учитель биологии и химии ГБОУ СОШ № 000
Развитие технологии бумаги и картона определяется общим развитием науки и технологий, внедрением новых материалов и улучшением существующих. Производители отдают предпочтение вторичному сырью, заменяя целлюлозу частично или полностью при производстве многих видов бумаги.
Цель работы: получение образцов вторично переработанного растительного материала и исследование их по некоторым параметрам
Задачи:
- Получение образцов трех видов из гофрокартона, книжно-журнальной, газетной макулатуры.
- Исследование прочности при растяжении.
- Исследование сопротивления сжатию.
- Определение зольности.
Виды бумаги из вторичного сырья:
- Картон для плоских слоев гофрированного картона. Такой материал должен обладать привлекательным внешним видом, необходимыми печатными и поверхностными свойствами, в ряде случаев иметь влагостойкость.
- Бумага для гофрирования. Бумага, предназначенная для изготовления гофрированного слоя гофрированного картона, называется флютингом, должна обладать высокими показателями жесткости и прочностью при растяжении.
- Санитарно-гигиеническая бумага. Такую бумагу в отдельную группу, поскольку она должна обладать особыми свойствами. Эта бумага обладает низкой массой 1 м2, высокой пористостью, пухлостью.
- Картон. Это многослойный материал машинной гладкости. Один из самых популярных и широко используемых материалов.
Вторичное использование бумаги:
Макулатура используется для повторного производства бумаги и картона и замены свежего волокна. Использование макулатуры позволяет уменьшит расходы и количество выбросов вредных веществ.
Характеристики макулатуры:
Макулатурой называют бумагу, картон и изделия из них, которые в виде отходов производства или после использования могут быть снова переработаны и использованы для изготовления бумаги, картона и другой продукции. [1] С точки зрения своей классификации, макулатурное сырье включает в себя 3 группы и 13 марок и характеризуется составом по волокну, источником поступления, способностью к роспуску, количеством и природой включений.
В России и странах СНГ макулатура закупается заготавливается и закупается предприятиями в соответствие с техническими условиями. [2]
Использование макулатуры, выделенной из твердых бытовых отходов, приводит к уменьшению объемов городских свалок и потребности в оборудовании для переработки отходов. Городские свалки содержат около 25 % (по массе) отходов бумаги и картона. Свалки часто самовозгораются, выделяя токсичные вещества, которые отравляют воздух, почву и воду. Таким образом, выделение макулатуры из твердых бытовых отходов дает экономический и экологический эффект.
Небезграничным является и уровень цикличности при повторном использовании макулатуры, теоретически возможным считается повторное использование растительных волокон около 7-10 раз, после чего они становятся непригодными к дальнейшему использованию в качестве волокнистого полуфабриката при производстве бумаги и картона.
Упаковки из синтетических материалов:
Основным синтетическим материалом для производства упаковок является полиэтилен. Упаковочный полиэтилен имеет массу преимуществ перед традиционными упаковочными материалами, но при попадании в окружающую среду наносит значительный урон ей. Его влагозащитные функции высоко оценены изготовителями упаковочных материалов, но существует много вещей, в частности произведений искусства, для транспортировки которых нельзя использовать только пластики, поэтому упаковки картин, фарфора, изделий из мрамора, драгоценных пород дерева необходимо изготавливать из бумаги, а рационально для этого применять вторично переработанное сырье.
Экспериментальная часть.
В процессе работы выполнены задачи работы, рассчитаны поглощенная энергия, зольность, индекс прочности при растяжении, приведены расчеты к 1 м2 полученных образцов.
Результаты:
Вид макулатуры | Гофрокартон | Книжно-журнальная | Газетная макулатура |
Прочность при растяжении, кН/м | 2,84 | 3,18 | 4,89 |
Индекс прочности при растяжении, Нм/г | 28,7 | 21,5 | 32,4 |
Масса 1 м2, г | 99 | 148 | 151 |
Поглощенная энергия, Е Дж/м2 | 67,1 | 38,8 | 55,1 |
Зольность, % | 0,44 | 35,00 | 0,50 |
Расчет зольности | 100*(110,26-110,247)/3,222 (100-8) | 100*(121,523-120,395)/3,483(100-7) | 100*(107,411-107,397)/3,118(100-10) |
Сопротивление сжатию, Н | 100 | 127,5 | 220 |
З = {100*(mT1-mT)/mT2*(100-W)}*100 = 35 %
Обсуждение результатов:
Наиболее прочным оказался образец газетной макулатуры, он же обладает и наибольшим сопротивлением сжатию, при этом средняя поглощенная энергия имеет не самые высокие значения, поэтому наиболее энергосберегающим является процесс переработки газет. Из них получают высокосортную упаковочную бумагу. Если она не нуждается в отбеливании, то может соприкасаться с произведениями искусства, не нанося им вред.
Выводы:
1. Из полученных данных видно, что зольность книжно-журнальной макулатуры, и, как и мы можем предположить, офисной и офсетной бумаги выше зольности газетной или гофрокартонной макулатуры, поэтому и перерабатывать их следует раздельно. Кроме того, выделенные минеральные компоненты можно использовать в строительстве, для изготовления кирпичей, блоков и т. д.
2. У газетной макулатуры лучше амортизирующая способность, поэтому изделия из неё можно использовать в качестве защитной упаковки, тепло - и звукоизоляция.
3. За счет высокого сопротивления сжатию гофроящичная макулатура вновь используется в производстве картона и гофрокартона для потребительской упаковки.
Библиографический список:
1. ГОСТ 53636-2009. Целлюлоза. Бумага Картон. Термины и определения. - М.: Стандартинформ, 2011. - 64 с.
2. ГОСТ 10700-97. Макулатура бумажная и картонная. Технические условия. - Минск: Госстандарт, 2003. - 7 с.
