Зольность тарного картона. Проблемы и пути их решения. С. 184–194

УДК

676.017

DOI:

10.37482/0536-1036-2023-5-184-194

Аннотация

Исследована природа зольности тарного картона из макулатуры, а также фракционный состав золы. С ростом использования макулатурного картона с белым покровным слоем и ухудшением условий сбора и хранения макулатуры на заготовительных площадках происходит увеличение размеров минеральных загрязнений в поступающей на переработку макулатуре. Данный факт приводит к повышению нагрузки на очистное оборудование и ускорению износа рабочих частей сортировок и мельниц. Зольность характеризует все минеральные загрязнения без какого-либо деления на фракции или источники возникновения. Снижение общей зольности продукции становится довольно затруднительным, так как поставщики очистного оборудования гарантируют эффективность удаления только тех минеральных загрязнений, размер которых больше определенного значения (70…100 мкм). Стандартные методики измерения зольности бумаги и картона не подразумевают возможность определения фракционного состава. Для решения данной проблемы авторами была применена методика установления фракционного состава сыпучих материалов в аттестованной лаборатории. Методика подготовки проб для проведения анализа разработана авторами самостоятельно. На основании результатов исследований удалось выявить объем той фракции зольности, который может быть выделен посредством очистного оборудования. Данный объем включает в основном кварцевый песок различной степени измельчения, а другая часть – наполнитель, карбонат кальция, его нельзя эффективно удалить из технологического процесса вследствие небольшого размера частиц. Для определения содержания карбоната кальция использовали качественный и количественный методы исследований – обработку соляной кислотой с последующей промывкой и взвешивание образовавшегося осадка. Данная методика испытаний и результаты исследовательской работы могут служить обоснованием необходимости установки дополнительного или модернизации существующего очистного оборудования. К сожалению, в настоящее время нет данных об абразивной способности основного наполнителя – карбоната кальция – и его влиянии на срок службы гофроагрегата. Также отсутствует информация о критическом размере частиц золы, который приводит к неизбежному ускоренному износу валов. В то же время определение критического размера частиц является важным с точки зрения настройки и модернизации очистного оборудования размольно-подготовительного отдела бумажной фабрики, перерабатывающей макулатурное сырье.

Сведения об авторах

Д.Н. Жирнов¹, канд. техн. наук; ResearcherID: HKE-0109-2023, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4243-3536
Е.В. Дернова², канд. техн. наук; ResearcherID: HKE-0047-2023, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-7869-9646
В.В. Гораздова^2*, канд. техн. наук; ResearcherID: GWC-4729-2022, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4732-7791
Д.А. Дулькин², д-р техн. наук; ResearcherID: HKD-9977-2023, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6517-2979
¹ООО «Сухонский картонно-бумажный комбинат», пл. Печаткина, д. 4, г. Сокол, Вологодская обл., Россия, 162135; zhirnov@suhona.com
²ООО «Управляющая компания “Объединенные бумажные фабрики”», Киевское шос., 22-й км, д. 4, стр. 1, блок Б, поселение Московский, Москва, Россия, 108811; edernova@ukobf.com, vgorazdova@ukobf.com, ddulkin@ukobf.com

Ключевые слова

зольность, зола, наполнитель, макулатура, тарный картон

Для цитирования

Жирнов Д.Н., Дернова Е.В., Гораздова В.В., Дулькин Д.А. Зольность тарного картона. Проблемы и пути их решения // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 5. С. 184–194. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-5-184-194

Литература

1. Акулов Б.В., Ермаков С.Г. Производство бумаги и картона. Пермь: Перм. гос. техн. ун-т, 2010. 433 с.

2. Дулькин Д.А., Спиридонов В.А., Комаров В.И. Современное состояние и перспективы использования вторичного волокна из макулатуры в мировой и отечественной индустрии бумаги. Архангельск: АГТУ, 2007. 1118 с. 

3. Жирнов Д.Н. Оптимизация процессов подготовки бумажной массы с использованием ключевых показателей эффективности: дис. … канд. техн. наук. Архангельск, 2019. 127 c. 

4. Иванов С.Н. Технология бумаги. 3-е изд. М.: Школа бумаги, 2006. 696 с.

5. Auhorn W.J. Chemistry of Chemical and Mechanical Pulp, and Paper. A Historical Review, the Status Quo, and Future Prospects. Wochenbl. Papierfabr Publ, 2009. 510 p.

6. CEPI Key Statistics. European Pulp and Paper Industry. Confederation of European Paper Industries, Brussels. 2013.

7. Chabot B., Daneault C., Fournier F., Morneau D., Arial M. A Methodology to Determine Retention and Drainage in Laboratory. Paperi Ja Puu, 2004, vol. 86, no. 6, pp. 445–449.

8. Chamberlain D., Kirwan M.J. Paper and Paperboard – Raw Materials, Processing and Properties. Handbook of Paper and Paperboard Packaging Technology, 2nd Ed., New Jersey, USA, Blackwell Publ., 2005, рр. 1–49.

9. Chauhan V.S., Bhardwaj N.K. Effect of Particle Size and Preflocculation of Talc Filler on Sizing Characteristics of Paper. Appita J., 2013, vol. 66(1), pp. 66–72.

10. Chauhan V.S., Bhardwaj N.K., Chakrabarti Swapan K. Inorganic Filler-modification and Retention During Papermaking: A Review. IPPTA: Quarterly Journal of Indian Pulp and Paper Technical Association, 2011, vol. 23(2), pp. 93–100.

11. Deng Y.L., Jones P., McLain L., Ragauskas A.J. Starch-modified Fillers for Linerboard and Paper Grades: A Perspective Review. TAPPI J., 2010, vol. 9(4), pp. 31–36. https://doi.org/10.32964/TJ9.4.31

12. Fan H., Wang S., Liu J. The Influence of Particle Size of Starch- sodium Stearate Complex Modified GCC Filler on Paper Physical Strength. BioResources, 2014, vol. 9(4), pp. 5883– 5892. https://doi.org/10.15376/biores.9.4.5883-5892

13. Giese T. Dispersants for Fillers and Coating Pigments. Professional Papermaking, 2007, vol. 4(2), pp. 22–26.

14. Gill R.A. TAPPI 2004 Introduction to Wet End Chemistry Course Notes. TAPPI Press, 2004, Atlanta.

15. Hjelt T., Sirviö J., Saarela M. Effect of Filler Clustering on Paper Properties. Appita Journal, 2008, vol. 61(3), pp. 209–211.

16. Hubbe M.A. Prospects for maintaining strength of paper and paperboard products while using less forest resources: A review. BioResources, 2014, vol. 9(1), pp. 1634–1763. https://doi.org/10.15376/biores.9.1.1634-1763

17. Hubbe M.A., Gill R.A. Fillers for Papermaking: A Review of Their Properties, Usage Practices, and Their Mechanistic Role. BioResources, 2016, vol. 11(1), pp. 2886–2963. https://doi.org/10.15376/biores.11.1.2886-2963

18. Hubbe M.A. Filler Particle Shape vs. Paper Properties – A Review, Proc. TAPPI 2004 Spring Tech. Conf., Paper 7–3, TAPPI Press, Atlanta.

19. Kinoshita N., Katsuzawa H., Nakano S., Muramatsu H., Suzuki J., Ikumi Y., Yukie T. Influence of Fibre Length and Filler Particle Size on Pore Structure and Mechanical Strength of Filler-containing Paper. Can. J. Chem. Eng., 2000, vol. 78(5), pp. 974–982. https://doi.org/10.1002/cjce.5450780515

20. Zhang M., Song S., Wang J., Sun J., Li J.Z., Ni Y., Wei X. Using a Novel Fly Ash Based Calcium Silicate as a Potential Paper Filler. BioResources, 2013, vol. 8(2), pp. 2768–2779. https://doi.org/10.15376/biores.8.2.2768-2779