Рециклинг макулатуры мс-11в и МС-5Б в бумагу для гофрирования с упрочнением синтетическим связующим Bim ds 2801

Свердлик Григорий Владимирович; Кожевников Сергей Юрьевич; Ковернинский Иван Николаевич

Химия растительного сырья. 2012. №3. С. 203-206.

УДК 676.038.2

РЕЦИКЛИНГ МАКУЛАТУРЫ МС-11В И МС-5Б В БУМАГУДЛЯ ГОФРИРОВАНИЯ С УПРОЧНЕНИЕМ СИНТЕТИЧЕСКИМ СВЯЗУЮЩИМ BIM DS 2801

1000 «Экологические технологии», ул. Елизарова, 1, Балахна,

Нижегородскаяобл. (Россия), e-mail: [email protected]

2000 «СКИФ Спешиал Кемикалз», Восточная промзона, 7, Дзержинск,

Нижегородская обл., 606000 (Россия)

3Группа компаний «Объединенные бумажные фабрики», дер. Румянцево, стр. 1, Ленинский район, Московская обл., 142784 (Россия), e-mail: [email protected]

Статья посвящена опытно-промышленным исследованиям упрочняющих свойств синтетического связующего ВИМ DS 2801 по отношению к волокнистой массе, полученной в результате рециклинга макулатуры.

Катионный полимер BIM DS 2801 является упрочняющим средством, эффективно повышающим физикомеханические свойства бумаги для гофрирования из волокнистой массы, полученной в результате рециклинга макулатуры марок МС-5Б и МС-11В (типа тетра-пак), Его применение позволяет достигать высоких значений основных показателей бумаги из макулатуры, доводя их до требований ГОСТ 7377-85,

Сочетание исследованных композиций массы из макулатуры с катионным полимером обеспечивает возможность утилизации волокна, содержащегося в макулатуре МС-11В (типа «тетра-пак») и тем самим ослаблять негативное действие данных отходов на окружающую среду,

Ключевые слова: вторичное волокно, макулатура, тетра-пак, упрочнение, катионный полимер, физикомеханические свойства, бумага для гофрирования,

Введение

В результате рециклинга макулатуры марок МС-11В (типа «тетра-пак») и МС-5Б образуется композиция макулатурной массы для производства бумаги для гофрирования [1, 2]. Отрицательными свойствами макулатурной массы в сравнении с первичным волокном всегда остаются нестабильность и относительно низкий уровень физико-механических свойств. Максимально возможное повышение этих качеств является актуальной задачей [3].

Цель настоящей работы - опытно-промышленные исследования упрочняющей эффективности синтетического связующего ВИМ DS 2801 по отношению к волокнистой массе, полученной в результате рециклинга макулатуры. Связующее представляет собой химическое полимерное соединение катионного типа, предназначенное для повышения прочности бумаги и картона в сухом состоянии из макулатуры.

Физические свойства ВИМDS 2801 следующие: внешний вид: желтовато-коричневое смолообразное вещество; плотность - 1060 кг/м3; pH при 20 °С (1%-ный водный раствор) ~ 2,5-4,5; срок хранения - максимум 3 месяца при температуре от +5 до +30 °С, защищать от мороза; продукт BIM DS 2801 содержит ингредиенты, которые соответствуют санитарным нормам для бумаги/картона, имеющих контакт с пищевыми продуктами.

наук, профессор, e-mail: kovem@list,ru

Свердлик Григорий Владимирович - директор, e-mail: [email protected]

Кожевников Сергей Юрьевич - генеральный директор, e-mail: [email protected]

Ковернинский Иван Николаевич - доктор технических

* Автор, с которым следует вести переписку,

Технология применения ВИМDS 2801: продукт BIM DS 2801 может подаваться во всасывающую магистраль насоса машинного бассейна или на смесительный насос; дозировка продукта составляет 1,0—5,0 кг к массе сухого волокна в зависимости от требуемых показателей и природы используемого полуфабриката; используется с любыми композициями массы без какого-либо негативного воздействия на формование.

Ожидаемые положительные эффекты BIM DS 2801 в бумажной массе из макулатуры: улучшение работы химических реагентов для придания влагопрочности; повышение общего удержания компонентов бумажной массы; снижение ХПК (уменьшает содержание взвешенных веществ в воде); улучшает прочностные свойства бумаги в сухом состоянии; оказывает положительное влияние в широком интервале pH.

Конкретно изучалось влияние ВИМ DS 2801 на физико-механические показатели бумаги из макулатуры: сопротивление плоскостному сжатию гофрированного образца бумаги, Н; сопротивление торцевому сжатию гофрированного образца бумаги, кН/м; абсолютное сопротивление продавливанию образцов бумаги для гофрирования, кПа.

Описание испытаний и контроль качества бумаг. Опытно-промышленные исследования проводились на бумагоделательной машине (БДМ), имеющей следующие части: мокрая часть, состоящая из двух псевдовакуум-формующих цилиндров; прессовая часть - из двух прямых прессов (нагрузка под собственным весом); сушильная часть - из восьми сушильных цилиндров и одного лощильного цилиндра; периферический накат барабанного типа.

Из волокна, полученного в результате рециклинга макулатуры, вырабатывалась бумага для гофрирования: марка БГ - 112 г/м2; исследовалось две композиции массы - макулатура МС-5Б + «тетра-пак» (4-летнего хранения) и макулатура МС-5Б + «тетра-пак» (свежие поставки из ОАО «Монди Сыктывкарский ЛПК», Сыктывкар» и 3AO «International Paper», Светогорск).

До подачи BIM DS 2801 вырабатывалась бумага для гофрирования 112 г/м2 на скорости БДМ 55 м/мин с производительностью 1 т/ч (вариант сравнения, или референтный вариант). Затем в точку подачи - машинный бассейн, подали продукт с расходом 1 кг/ч. В течение исследований расход порционно увеличивали на 1 кг и довели до 5 кг/ч.

Данные исследований сведены в таблицах 1 (композиция 1) и 2 (композиция 2), а сравнительные графические зависимости представлены на рисунках 1-3. Условные обозначения: ПС - сопротивление плоскостному сжатию гофрированного образца бумаги, Н; ТС - сопротивление торцевому сжатию гофрированного образца бумаги, кН/м; АСП - абсолютное сопротивление продавливанию образцов бумаги для гофрирования, кПа.

Таблица 1. Основные данные по технологии и качеству бумаги (композиция 1)*

Расход Bim DS2801 кг/ч Вид продукции № тамбура Показатели качества Скорость БДМ, м/мин Масса тамбура, кг

ПС ТС АСП

0 БГ-112 393 243 0,95 260 55 1302

1 БГ-112 394 239 0,94 300 55 1731

2 БГ-112 395 219 0,92 280 56 1502

4 БГ-112 396 227 0,94 280 57 1505

5 БГ-112 397 248 0,92 280 61 2505

* Дата исследований - 22,11,2011,

Таблица 2. Основные данные по технологии и качеству бумаги (композиция 2)

Расход Bim DS2801 кг/ч Вид продукции № тамбура Показатели качества Скорость БДМ м/мин Масса тамбура, кг

ПС ТС АСП

0 БГ-112 406 234 0,91 240 65 1292

2,5 БГ-112 407 251 0,91 270 65 1233

3,5 БГ-112 408 236 0,91 330 65 1075

3,5 БГ-112 409 253 0,91 280 65 1252

* Дата исследований - 23,11,2011,

Плоскостное сжатие

250

Н Среднее референтное

245

■

240 235 230 225 220 ■

215 210

22.11.11. 23.11.11.

Рис. 1. Сравнительные графические зависимости сопротивления плоскостному сжатию гофрированного образца бумаги для двух композиций массы

Абсолютное сопротивление продавливанию

22.11.11. 23.11.11

Рис. 2. Сравнительные графические зависимости абсолютного сопротивления продавливанию образцов бумаги для двух композиций массы

Рис. 3. Сравнительные графические зависимости сопротивления торцевому сжатию гофрированного образца бумаги для двух композиций массы

Обсуждениерезулътатов

Анализ результатов опытно-промышленных исследований упрочняющей эффективности катионного полимера BIM DS 2801 показывает:

а) полимер проявляет упрочняющий эффект на бумагу из композиций макулатуры марок МС-5Б МС-11В (типа тетра-пак), что наглядно демонстрируют графики на рисунках 1-3; исключением является зависимость сопротивления торцевому сжатию для композиции 2 (рис. 3); отрицательное влияние можно объяснить тем, что более качественное волокно, обладая большей длиной и, следовательно, большей эластичностью, снижает жесткость бумаги, определяемую данным показателем;

б) сравнивая референтные величины сопротивления плоскостному сжатию двух композиций (рис. 1) без упрочняющего полимера и с ним, можно видеть закономерное увеличение этого показателя; упрочненная полимером бумага достигает значения показателя 245 Н, что соответствует требованиям ГОСТ 7377-85 на данную бумагу;

в) существенное приращение характерно для абсолютного сопротивления продавливанию (рис. 2); полимер позволяет достичь значения показателя 290 кПа, что также соответствует требованиям ГОСТ 7377-85;

г) значение сопротивления торцевому сжатию 0,97 кН/м (рис. 3), для композиции 1 соответствует ГОСТ 7377-85.

Выводы

1. Катионный полимер BIM DS 2801 является упрочняющим средством, эффективно повышающим физико-механические свойства бумаги для гофрирования из волокнистой массы, полученной в результате рециклинга макулатуры марок МС-5Б и МС-11В (типа тетра-пак).

2. Применение катионного полимера BIM DS 2801 позволяет достигать высоких значений основных показателей бумаги из макулатуры, доводя их до требований ГОСТ 7377-85.

3. Сочетание исследованных композиций массы из макулатуры с катионным полимером обеспечивает возможность утилизации волокна, содержащегося в макулатуре МС-11В (типа «тетра-пак») и тем самим ослаблять негативное действие данных отходов на окружающую среду.

Список литературы

1. Свердлик Г.В., Ковернинский И.Н. Исследование вторичного волокнистого сырья для производства тест-лайнера // Химия растительного сырья. 2008. №1. С. 139-141.

2. Свердлик Г.В., Ковернинский И.Н. Исследование качества тарного картона из отходов производства упаковки «тетра-пак» // Химия растительного сырья. 2008. №3. С. 169-172.

3. Кожевников С.Ю., Ковернинский И.Н. Химия и технологии СКИФ для бумаги Иматра, Финляндия. 2010. 91 с.

Поступило в редакцию 9 июня 2012 г.

Sverdlik G.V.1, Kozhevnikov S.Iu.1, Koverninskii I.N.2* PAPER RECYCLING MC-11B AND MC-5B IN FLUTING WITH REINFORCED SYNTHETIC BINDING VIM DS 2801

1Co.Ltd «Ecological Technologies», st. Elizarova, 1, Balachna, Nizhny Novgorod region (Russia), e-mail: [email protected]

2Co.Ltd «Skif Special Chemical», Vostochnaia promzona, 7, Dzerzhinsk, Nizhny Novgorod region, 606000 (Russia) 3Consolidated Paper Mills, 901A, Business-centre «Rumyantsevo», Leninskiy district, Moscow region, 142784 (Russia), e-mail: [email protected]

The article is devoted to experimental and industrial research reinforcing properties of synthetic binder VIM DS 2801, in relation to the pulp produced by recycling waste paper.

Cationic polymer VIM DS 2801 is a hardening agent, effectively improve the physical and mechanical properties of the fluting of pulp derived from the recycling of waste paper grade MS-5B and the brand MS-11B (like tetra pack). Its application allows to achieve high values of the basic parameters of paper from waste paper, bringing them to the requirements of GOST 7377-85.

The combination of the compositions of the mass of waste paper with a cationic polymer, allows for recycling fibers, waste paper contained in the MS-11B («Tetra Pak»), and by the fact, weaken the negative effects of the waste on the environment.

Keywords: recycled fiber, waste paper, tetra-pack, strengthening, cationic polymer, physical and mechanical properties,

fluting.

References

1. Sverdlik G.V., Koverninskii I.N. Khimiia rastitel’nogo syr’ia, 2008, no. 1, pp. 139-141. (in Russ.)

2. Sverdlik G.V., Koverninskii I.N. Khimiia rastitel’nogo syr’ia, 2008, no. 3, pp. 169-172. (in Russ.)

3. Kozhevnikov S.Iu., Koverninskii I.N. Khimiia i tekhnologii SKIF dlia bumagi. [Chemistry and Technology SKIF paper].

Imatra, Finland, 2010, 91 p. (in Russ.)

Received June 9, 2012

* Corresponding autor.

Текст научной работы на тему «Рециклинг макулатуры мс-11в и МС-5Б в бумагу для гофрирования с упрочнением синтетическим связующим Bim ds 2801»