Тема проекта: «Возможность использования макулатуры в производстве картона на ЦБК» (стр. 2 )

Рисунок 1 -  Физико-механические показатели картона из первичных и вторичных волокон

Рисунок 2 -  Зависимость свойств картона от числа циклов переработки

       Это приводит к  значительному снижению качества картона, вырабатываемого с использованием вторичных волокон, ограничивает ассортимент продукции.

       Анализ рисунка  1 показывает, что максимальная разрывная длина картона и сопротивление раздиранию из макулатурной массы существенно ниже показателей картона из первичных волокон.
В основе низких прочностных свойств картона из макулатуры лежит ухудшение бумагообразующих свойств  вторичных волокон, отмечаемых большинством исследователей. Снижение бумагообразующих свойств связывают с явлением «необратимого ороговения» волокон, понятием, характеризующимся снижением способности к набуханию и удержанию воды высушенными волокнами. На рисунке 2 видно, что наибольшее снижение бумагообразующих свойств наблюдается после первого цикла обработки, а после последнего цикла – наименьшее. Наложение кривых разрывной длины и степени набухания при одинаковых циклах переработки показывает их симбатное изменение. Анализ рисунка 2 позволил установить зависимость между разрывной длиной и
степенью набухания для всех циклов переработки макулатуры как
гидротермообработанной, так и подверженной обычной переработке (рисунок 3).

Рисунок 3 -  Влияние степени набухания волокна на разрывную длину

       На основе графика (рисунок 3) можно утверждать, что степень набухания оказывает существенное влияние на бумагообразующие свойства и что между набуханием волокна и разрывной длиной существует пропорциональная зависимость. Ухудшение бумагообразующих свойств и, в частности, разрывной длины связано с «необратимым ороговением». Содержание макулатурной массы в композиции приводит к снижению смачиваемости, скорости и степени набухания картонного листа при его повторном роспуске в воде.

       Из рисунка 4А видно, что добавление в макулатурную массу мелочи предыдущего цикла переработки, повышает степень помола, которая косвенно характеризует водоудерживающую способность (набухание) волокон и разрывную длину картонного листа из макулатуры. Повышение степени помола и разрывной длины оказывается пропорциональным увеличению доли мелочи в макулатурной суспензии. Из рисунка 4Б видно, что мелочь, полученная из размолотой целлюлозы, имеет более высокую набухаемость, по сравнению с мелочью из макулатурной массы.

Рисунок 4 - Влияние мелкого волокна на разрывную длину (-); и степень помола (- -) бумаги из макулатуры (А) и зависимость набухания макулатурной массы от степени помола при содержании различной мелочи (Б)

       Итак, высокое качество тест-лайнера может быть достигнуто при реализации следующих мероприятий:  во-первых, вариация содержания в композиции бумажной массы отдельных видов макулатуры не должна превышать 5 %; во-вторых, установка диспергатора вместо фракционаторов,  что позволит не только сохранить показатели качества макулатурной массы, но и упростить технологическую схему.

       1.3 Заготовка, сортирование и хранение макулатурного сырья

Основой эффективности системы переработки макулатуры является неразрывность цепи: «продукция - потребитель - макулатура - продукция», схематично представленной на рисунке 5.

Между звеньями «макулатура – продукция» обязательно фигурируют этапы, осуществляющие подготовительные  операции: сбора и транспортировки макулатуры, сортирования ее по маркам, прессования в кипы и  доставки  на  перерабатывающие  предприятия.

       Рисунок 5 - Схема взаимосвязей основных звеньев в системе сбора

и переработки макулатуры

Четкая согласованность в работе всех звеньев этой цепи – залог устойчивого и эффективного функционирования всей системы переработки макулатуры.

Предприятия, перерабатывающие макулатуру, заинтересованы в получении сортированного по маркам сырья. Это позволяет им с меньшими затратами получать качественную продукцию.

В настоящее время имеются следующие направления удовлетворения их заинтересованности:

ориентация непосредственно на крупных поставщиков однородной и чистой макулатуры. Это предприятия, перерабатывающие бумагу и картон, типографии, издательства, сетевые магазины и т. п.; использование сети заготовительных предприятий, осуществляющих сортирование и очистку макулатуры, поступающей из различных источников.

Сеть заготовительных предприятий должна охватывать не только крупных, но и мелких поставщиков макулатуры (магазины, конторы, офисы, учебные заведения, население и т. п.).

Макулатура должна быть упакована в кипы. В кипу упаковывают макулатуру одной марки, масса кипы от 200 до 600 кг. Допускается, по согласованию с потребителем, упаковывание макулатуры в кипы массой менее 200 кг и более 600 кг, но не более 800 кг. Макулатура в кипе должна быть плотно спрессована для сохранения целостности при транспортировании.

Производственные запасы макулатуры создаются из расчета обеспечения 10-15 суток непрерывной работы предприятия. Одним из перспективных направлений предварительной подготовки макулатуры является формование из нее брикетов или гранул повышенной плотности.

1.4 Обеспечение макулатурным сырьём целлюлозно-бумажный комбинат».

  Для решения вопроса обеспечения макулатурным сырьем ОАО "Архангельский ЦБК"  было проведено исследование по потреблению бумаги и картона населением города Новодвинска, т. к. ресурсы макулатуры зависят от объема потребления продукции.

Исследованием было охвачено 10 семей, состоящих из 3-х человек. Через месяц с каждой семьи собирались сведения по потреблению бумаги и картона и анализировались.

В результате исследования, проводимого в течение 4 месяцев, были получены следующие данные:

       1. Каждый новодвинец в среднем за год потребляет 46,6 кг бумаги и картона, что сопоставимо с результатами по Российской Федерации, представленными в таблице 2.

2. Используемая бумага распределилась следующим образом (рисунок 6):        Бумага для печати – газетная, литографическая, типографская, офсетная, для глубокой печати, документная, этикеточная и др. Потребление этого вида бумаги в Новодвинске составило 20,80кг на душу населения за год.        

Оберточная  и упаковочная бумаги служат для упаковки продуктов, сахара, чая, фруктов, стеклянной тары, мануфактуры, сигарет и папирос. Потребление данного вида бумаги составляет  14,4 кг в год на одного человека.

Бумага для письма, машинописи, черчения и рисования - писчая, тетрадная, копировальная, чертежная и др. Этого вида бумаги на душу населения приходится  4,9 кг.

Санитарно – гигиенической бумаги приходится  3,2 кг на душу населения.

Бумага – основа применяется в качестве основы многих видов бумаги, ее потребление составляет 0,3 кг.

Картона на душу населения приходится 3 кг в год.

Таблица 2 - Среднедушевое потребление бумаги и картона в мире, кг/чел

Страна, регион	2000 г.	2012 г.
Финляндия	429,8	236,0
США	330,6	229,9
Япония	253,4	217,3
Страны ЕС	172,7	159,8
Канада	297,3	155,6
Китай	31,8	76,3
В мире	53,0	56,7
Бразилия	40,6	48,9
Россия	23,3	48,6
Азия	27,7	45,0
Латинская Америка	34,9	41,4
Индия	4,1	10,1
НОВОДВИНСК	-	46,6

Для решения вопроса по потреблению картона, необходимого в качестве вторичного сырья для производства картона - лайнера, были исследованы торговые сети города Новодвинска: «Петровский», «Гарант», «Эконом», «Сатурн» и другие мелкие торговые точки.

Данные представлены на рисунке 7.

Рисунок 6 - Виды бумаги, потребляемые жителями г. Новодвинска 

        в 2014/2015г.

Рисунок 7 - Количество картона, поступающего в торговые сети города Новодвинска

В масштабах Архангельска и других близлежащих городов и населенных пунктов количество картона может составить примерно 320 тонн в месяц.

Эта макулатура, поступающая от предприятий, организаций и населения в виде использованных изделий из бумаги и картона, как правило, неоднородна и содержит большое количество загрязнений.

       В результате исследования было выявлено, что большее количество макулатуры выбрасывается на свалку. Единицы торговых сетей сдают картонные ящики в пункт приема макулатуры. Таким образом, слабым звеном в цепочке «макулатура – продукция» являются подготовительные операции - это сбор и транспортировка макулатуры.

       РАЗДЕЛ 2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ