Ресурсосберегающая технология тест-лайнера с белым покровным слоем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.03, доктор наук Мидуков Николай Петрович

• Мидуков Николай Петрович
• доктор наук
• 2020

Оглавление диссертации доктор наук Мидуков Николай Петрович

Введение

1. Аналитический обзор

1.1. Анализ рынка гофроматериалов и сырья в России и мире

1.2. Оценка эффективности технологии многослойного формования картона тест-лайнера с белым покровным слоем

1.3. Формующее оборудование для организации производства трёхслойного картона тест-лайнера с белым покровным слоем

1.4. Многослойное формование как способ сохранения механических показателей при использовании технологии сухой подготовки макулатуры

1.5. Характеристики и свойства картона тест-лайнера с белым покровным слоем

1.6. Состав макулатурного сырья для производства многослойного тест-лайнера с белым покровным слоем

1.7. Факторы, определяющие образование межволоконных сил связей

в многослойном тест-лайнере с белым покровным слоем

1.8. Микроскопия как способ понимания явлений, происходящих

при взаимодействии волокон в картоне

1.9. Методы подготовки поперечного среза картона

1.10. Альтернативные методы оценки межволоконных сил связей

1.11. Выводы по литературному обзору и постановка задач исследования

2. Фундаментальные представления о связеобразовании волокон в многослойном картоне при использовании технологии сухой подготовки макулатуры

2.1. Связеобразование волокон в многослойном картоне тест-лайнере

2.2. Способ подготовки поперечного среза методом ионной резки и

оценка физико-механических показателей тест-лайнера

2.3. Оценка факторов, определяющих межволоконные силы связи в картоне тест-лайнере с белым покровным слоем

2.3.1. Оценка связеобразования по протяжённости контактов волокон

в поперечном срезе картона

2.3.2. Протяжённость контактов стенок волокон в поперечном срезе картона

2.3.3. Влияние природы волокна на связеобразование при сухой подготовке макулатуры

2.3.4. Количественная оценка фактора, обусловленного равномерностью распределения волокон

2.3.5. Оценка шероховатости многослойного тест-лайнера с белым покровным слоем

2.3.6. Оценка равномерности формования слоёв по анализу поперечного среза

2.3.7. Оценка фактора, обусловленного содержанием наполнителя

2.3.8. Оценка пористости по анализу поперечного сечения

3. Экспериментальные исследования по разработке ресурсосберегающей технологии многослойного картона тест-лайнера с белым покровным слоем

3.1. Цели и задачи экспериментальных исследований

3.2. Определение зависимостей между содержанием очищенной

от печатной краски макулатуры и свойствами тест-лайнера

3.2.1. Методика проведения процесса очистки газетной макулатуры

от печатной краски

3.2.2. Методика получения трёхслойной отливки тест-лайнера с белым покровным слоем

3.2.3. План эксперимента по исследованию тест-лайнера с подслоем

из очищенной от печатной краски газетной макулатуры

3.3. Анализ свойств тест-лайнера, включающего газетную макулатуру,

очищенную от печатной краски

3.3.1. Зависимость белизны тест-лайнера от содержания газетной макулатуры в подслое

3.3.2. Испытания тест-лайнера, содержащего газетную макулатуру

в подслое, на растяжение

3.3.3. Испытания тест-лайнера, содержащего газетную макулатуру

в подслое, на продавливание и сжатие на коротком расстоянии

3.3.4. Испытания тест-лайнера, содержащего газетную макулатуру

в подслое, на жёсткость при изгибе

3.3.5. Испытания тест-лайнера, содержащего газетную макулатуру

в подслое, на расслаивание

3.3.6. Разработка рекомендаций по оптимизации технологии производства тест-лайнера с белым слоем

3.4. Повышение степени дороспуска макулатурной массы за счёт

подачи реагентов в пульсационный диспергатор

3.4.1. Метод дороспуска массы для нижнего слоя тест-лайнера

3.4.2. Влияние времени обработки макулатурной массы химикатами

в роторно-пульсационном диспергаторе при дороспуске

3.4.3. Энергозатраты на роспуск макулатурной массы с химикатами

в роторно-пульсационном диспергаторе

3.4.4. Практические рекомендации по использованию результатов исследований на промышленных предприятиях

3.5. Сухая подготовка макулатуры как способ снижения энергозатрат

при производстве тест-лайнера

3.5.1. Морфологические характеристики волокон и содержание

наполнителя в массе, содержащей подготовленную сухим

способом макулатуру

3.5.2. Методы и установки для сухой подготовки макулатуры для

получения покровного слоя тест-лайнера

3.6. Анализ свойств тест-лайнера, включающего волокна,

подготовленные сухим способом

3.6.1. Зависимость белизны тест-лайнера от содержания макулатуры, подготовленной сухим способом

3.6.2. Испытания тест-лайнера, содержащего подготовленную сухим способом макулатуру, на продавливание и сжатие на коротком расстоянии

3.6.3. Испытания тест-лайнера, содержащего подготовленную сухим способом макулатуру, на растяжение

3.6.4. Испытания тест-лайнера, содержащего подготовленную сухим способом макулатуру, на жёсткость при изгибе

3.6.5. Испытания тест-лайнера, содержащего подготовленную сухим способом макулатуру, на расслаивание

3.6.6. Разработка рекомендаций по ресурсосбережению при

производстве тест-лайнера с белым покровным слоем

4. Промышленные испытания ресурсосберегающей технологии производства тест-лайнера с белым покровным слоем

4.1. Задачи проведения промышленной испытаний

4.2. Разработка и внедрение импортозамещающей технологии производства картона тест-лайнера с белым покровным слоем с

очисткой подслоя от печатной краски

4.2.1. Материалы и методы для проведения промышленной выработки тест-лайнера с использованием деинкинга

макулатуры

4.2.2. Анализ поверхностных и механических показателей тест-лайнера с белым покровным слоем, произведённого по предлагаемой

технологии

4.2.3.Результаты и анализ жёсткости картона тест-лайнера и сопротивления сжатию на коротком расстоянии

4.2.4. Межслоевая прочность картона тест-лайнера, полученного с использованием технологии очистки макулатуры от печатной

краски

4.3. Внедрение технологии многослойного тест-лайнера с белым покровным слоем с подготовкой макулатуры сухим способом

4.3.1. Анализ поверхностных показателей полученных образцов

4.3.2. Анализ сопротивления продавливанию и разрыву тест-лайнера, полученного по технологии комбинированного сухого и мокрого способов подготовки макулатуры на

предприятии

4.3.3. Анализ жёсткости на изгиб и сопротивление сжатию на коротком расстоянии тест-лайнера, полученного по технологии комбинированного сухого и мокрого способов подготовки макулатуры

на предприятии

4.3.4. Анализ межслоевой прочности картона тест-лайнера, полученного с использованием технологии сухой подготовки макулатуры на предприятии

4.3.5. Снижение энергозатрат на производство тест-лайнера с белым покровным слоем при внедрении технологии сухой подготовки

макулатуры

Заключение

Выводы

Библиографический список

Приложения

Приложение 1. Акт внедрения ОАО «Караваево»

Приложение 2. Акт внедрения ОАО «Караваево»

Приложение 3. Акт внедрения ОАО «Дробтехмаш»

Приложение 4. Экономический расчёт

Приложение 5. Расчёт ожидаемого экономического эффекта

ООО «ПРИКАМСКИЙ КАРТОН»

Приложение 6. Свойства тест-лайнера, полученного в лаборатории

Приложение 7. Свойства тест-лайнера, полученного на предприятии

Введение

Традиционный мокрый способ производства картона тест-лайнера связан с разбавлением макулатурной массы до низкой концентрации, при этом потребляется много энергии на транспортировку воды. Сокращение энергетических затрат на производство картона является важной и актуальной задачей в мире, которая связана с непосредственным снижением генерации выбросов С02. Одним из способов снижения является подготовка макулатуры сухим способом. Это - одна из наиболее перспективных концепций, которая заложена в международной дорожной карте СЕР1 2050, реализация которой определена на период до 2050 года.

Для отечественных предприятий снижение энергетических затрат при производстве тест-лайнера является актуальной задачей по двум главным причинам. Во-первых, в России практически нет производства тест-лайнера с белым покровным слоем. На сегодняшний день покровный слой в нашей стране производится из первичных волокнистых полуфабрикатов, цена на которые дороже примерно в 3,5 раза, чем макулатура. При этом повысилась до 40 % доля использования макулатуры при производстве бумаги и картона. Во-вторых, снижение энергетических затрат уменьшает себестоимость готовой продукции, повышая рентабельность производства в целом. Перечисленные причины подтверждают актуальность работы и соответствуют постановлениям Правительства Российской Федерации: «Импортозамещение товаров народного потребления в России» (Постановление Правительства от 2 октября 2014 г. №2 1948-р); «Концепции современного развития промышленности и повышения её конкурентоспособности» (Постановление от 15 апреля 2014 г. №328). Одним из объектов исследовании является макулатура, следовательно, разработка инновационных методов подготовки макулатуры, в том числе сухим способом соответствует направлению «Стратегия развития промышленности по обработке, утилизации и обезвреживанию отходов производства и потребления на период до 2030 года», подписанной Правительством России в 2018 году.

В диссертации разработана ресурсосберегающая технология картона тест-лайнера с белым покровным слоем на основании исследований, проведенных в лабораториях Германии и России, оснащенных современным оборудованием. Проведённые исследования в области очистки макулатуры от печатной краски и использования технологии сухой подготовки макулатуры имеют важное практическое значение для отечественных предприятий. При определении композиции картона, производимого на предприятии, был учтён баланс между эффектом от сокращения энергетических затрат с добавлением волокон, подготовленных сухим способом, повышением поверхностных свойств картона с сохранением механических показателей.

Понимание причин явлений, определяющих физико-механические свойства картона, а также возможность прогнозировать и управлять ими являлась важной фундаментальной научной задачей при разработке технологии получения многослойного картона тест-лайнера с белым покровным слоем. В связи с этим, актуальной является задача разработки научных основ, описывающих связеобразование между волокнами тест-лайнера, производимого по различным технологиям, в том числе с помощью сухого диспергирования макулатуры. Для оценки связеобразующих факторов волокон изначально неопределённой природы с содержанием различных химических добавок в неизвестной дозировке необходима методика, способная наиболее полно отразить воздействие различных факторов на физико-механические свойства тест-лайнера, содержащего волокна, подготовленные сухим и традиционным мокрым способами. Очевидно, что для решения этой сложной задачи необходимы современные инструменты исследования, базирующиеся на новейших разработках в области исследования образцов, обработки и анализа полученных результатов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Ресурсосберегающая технология тест-лайнера с белым покровным слоем»

Цель работы

Разработка научных основ и практических рекомендаций по ресурсосбережению и импортозамещению технологии многослойного тест-лайнера с белым покровным слоем из 100 % макулатуры.

Основные задачи

1. Разработка фундаментальных основ процессов связеобразования между волокнами в картоне тест-лайнере, полученным с помощью различных технологий подготовки массы, в том числе сухого диспергирования макулатуры.

2. Разработка и апробация методики изучения факторов, определяющих межволоконные силы связи в многослойном картоне, на основе технологии ионной резки с использованием современных графических и расчётных программ.

3. Экспериментальное определение зависимостей между содержанием очищенной от печатной краски макулатуры и физико-механическими свойствами тест-лайнера с белым покровным слоем. Разработка практических рекомендаций по внедрению технологии очистки макулатурной массы на отечественных предприятиях, производящих тест-лайнер.

4. Разработка технологии и оборудования, снижающих энергозатраты при дороспуске в пульсационных диспергаторах, с использованием химических реагентов для повышения бумагообразующих свойств макулатурной массы.

5. Экспериментальное определение зависимостей между физико-механическими свойствами тест-лайнера с белым покровным слоем и содержанием волокон, подготовленных сухим способом. Разработка импортозамещающей технологии производства тест-лайнера с белым покровным слоем с использованием сухой подготовки макулатуры.

6. Проведение промышленных выработок по производству тест-лайнера с белым покровным слоем на отечественном предприятии, с использованием технологии очистки макулатурной массы от печатной краски. Оценка качества полученного картона на производственной линии.

7. Проведение промышленных испытаний с использованием технологии сухой подготовки макулатуры при производстве тест-лайнера на предприятии. Оценка качества полученного на производственной линии тест-лайнера и сравнение физико-механических свойств с полученным по традиционной технологии картоном.

Научная новизна

Оценка новизны производилась ведущими учёными и специалистами, работающими в этом направлении, в рамках рецензирования научных статей (входящих в международные базы цитирования, в том числе Web of Science, Scopus и в перечень статей рекомендуемых ВАК), опубликованных по теме диссертации в России и за рубежом. Часть работы была реализована в рамках германских и российских проектов под руководством соискателя. Каждый проект, который выполнен по теме диссертации, прошёл экспертизу на предмет новизны. Новизна также подтверждена патентами РФ.

Разработана методика оценки межволоконных сил, базирующаяся на исследовании поперечного среза многослойного тест-лайнера, содержащего неопределённую структуру по видам волокнистого сырья и способам его подготовки, в том числе сухой подготовки макулатуры. Метод изучения межволоконных сил связей, основанный на ионной резке поперечного среза картона с дальнейшей обработкой цифрового изображения, не встречается в мире.

На основании теоретических положений о процессах образования связей между волокнами макулатуры, подготовленными различными способами, основанных на изучении поперечного среза многослойного картона, предлагаются критерии однородности многослойного картона, не встречавшиеся ранее.

Новизной обладают рекомендации по распределению очищенной макулатуры в слоях многослойного тест-лайнера, полученные на основе анализа зависимостей физико-механических характеристик многослойного тест-лайнера с белым покровным слоем от содержания макулатуры, очищенной от печатной краски. В работе учтена перспектива появления плоскосеточных формующих устройств, позволяющих получить трёхслойный картона в России, поэтому получены зависимости для картона, в котором очистка макулатуры производится для верхнего покровного слоя и подслоя.

Разработаны технология и оборудование, снижающие энергозатраты и повышающие бумагообразующие свойства макулатурной массы при дороспуске в

пульсационных диспергаторах с использованием химических реагентов. Основные результаты защищаются патентами РФ на изобретение и полезную модель.

Экспериментальным путём установлены зависимости физико-механических показателей от содержания волокон, подготовленных сухим способом. Впервые были предложены практические рекомендации по внедрению технологии сухого диспергирования в производство многослойного картона лайнера. Метод комбинированной подготовки макулатурной массы для получения тест-лайнера защищен патентом РФ.

Апробирована на предприятии импортозамещающая технология тест-лайнера с белым покровным слоем и использованием технологии очистки макулатуры от печатной краски. Проанализированы промышленные образцы тест-лайнера с белым покровным слоем, полученные на отечественном предприятии, путем сопоставления физико-механических.

Использование комбинированной технологии подготовки массы традиционным мокрым и предложенным сухим способом при производстве картона тест-лайнера не встречается ни на одном предприятии в мире. Полученные промышленные образцы картона тестируются и сравниваются по физико-механическим показателям впервые. Практическая значимость

1. Фундаментальные основы процессов связеобразования в тест-лайнере с белым покровным слоем учитывают использование макулатуры в качестве сырья, являющегося неоднородной по составу структурой с присутствием химических добавок. Полученные результаты фундаментальных исследований позволят производителям картона оценить явления, которые происходят при взаимодействии волокон различной природы и при подготовке массы различными способами, в том числе сухим диспергированием.

2. Разработанная и апробированная методика анализа факторов, определяющих межволоконные силы связи в многослойном картоне на базе технологии ионной резки с использованием современных графических и расчётных программ, позволит в комплексе оценить межволоконные силы связи. Полученные

инновационным способом поперечные срезы позволили использовать современные графические компьютерные программы для количественной оценки факторов, определяющих межволоконные силы связи.

3. Разработанные практические рекомендации, полученные на основании экспериментальных зависимостей физико-механических показателей от содержания очищенной от печатной макулатуры могут быть использованы при разработке новых и модернизации существующих технологий производства картона тест-лайнера в России. Зависимости физико-механических показателей от содержания очищенного от печатной краски подслоя могут быть учтены при переходе на плоскосеточные формующие устройства, позволяющие производить трёхслойный картон тест-лайнера.

4. Разработанная технология, включающая сухую подготовки макулатуры, может быть использована предприятиями производителями картона с целью снижения энергетических затрат и получения эффекта от улучшения поверхностных показателей.

5. Опыт проведения промышленной выработки тест-лайнера с белым покровным слоем имеет важное практическое значение для России, в которой на сегодняшний день нет отработанной и действующей технологии производства картона тест-лайнера с очисткой макулатурной массы от печатной краски для формования верхнего покровного слоя.

6. Целесообразность и работоспособность комбинированной технологии подготовки массы с использованием сухого диспергирования макулатуры подтверждается опытно-промышленной выработкой на действующем предприятии. Практическая значимость разработанной технологии производства тест-лайнера с белым покровным слоем, с использованием технологии сухой подготовки макулатуры, определяется снижением удельных затрат энергии на производство тонны тест-лайнера с белым покровным слоем примерно на 50 кВтч/т.

Промышленные выработки

По результатам теоретических и экспериментальных исследований диссертационной работы проведены промышленные выработки на ОАО «Караваево». В 2017 г. Была проведена первая в России промышленная выработка двухслойного тест-лайнера с белым покровным слоем, с использованием технологии очистки макулатуры от печатной краски (производительность 60 т/сут). В 2018 г. была проведена первая в мире выработка двухслойного картона тест-лайнера с белым покровным слоем, с использованием технологии сухой подготовки макулатуры. Положительные результаты промышленных выработок на ОАО «Караваево» были использованы для расчета ожидаемого экономического эффекта на предприятиях по производству тест-лайнера, в частности на ОАО «Прикамский картон» (производительность более 350 т/сут). Разработка технологии сухой подготовки макулатуры была внедрена на ООО «ДробТехМаш», с производительностью до 50 т/сут по сухому волокну.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались

и получили положительную оценку на международных научно-технических конференциях: «Новое в технологии и оборудовании для производства гофрокартона и гофротары» (Санкт-Петербург, 2007); «Химия в ЦБП» (Санкт-Петербург, 2008, 2019); «XIII Петербургский Международный лесной форум (Санкт-Петербург, 2011); «Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов» (Архангельск, 2013, 2019); «Materialien zum wissenschaftlichen Seminar der Stipendiaten der Programme "Michail Lomonosov" und „Immanuel Kant III"» (Moskau, 2013, 2015, 2017); «Новое в технологии ЦБП» (Санкт-Петербург, 2014); «Перспективы развития техники и технологии в целлюлозно-бумажной промышленности» (Пермь, 2014, 2019); «Новое в технологии ЦБП: технологический процесс, оборудование, энерго- и ресурсосбережение материалов» (Санкт-Петербург, 2016); «Современные задачи промышленных технологий в теплоэнергетическом и лесопромышленном комплексах» (Санкт-Петербург, 2009); «Дни науки-2016» (Санкт-Петербург, 2016); «Гофроиндустрия

на современном этапе развития» (Санкт-Петербург, 2017, 2018, 2019); «PAP-FOR» (Санкт-Петербург, 2018); «Общественный экологический контроль России на межрегиональной основе с международным участием» (Санкт-Петербург, 2018). Публикации

Основные материалы диссертации изложены в 47 научных работах, включая одну монографию, 2 учебных пособия, в том числе 1 с грифом УМО, 4 патента Российской Федерации. В журналах, рекомендуемых ВАК, опубликовано 18 научных работ. 6 статей опубликовано в журналах, которые цитируются в международных базах Web of science и Scopus. Структура и объем работы

Диссертационная работа изложена на 304 страницах основного машинописного текста, содержит 13 таблиц, 1 27 рисунков. Список цитируемой литературы включает 242 наименование. В 7 приложениях представлены акты проведения опытно-промышленных выработок, акты об использовании результатов работы на ведущих предприятиях ЦБП. Положения выносимые на защиту

1. Научные основы связеобразования волокон при подготовке макулатуры в комбинации сухим и мокрым способами, разработанные на основе современных инновационных методов исследований, позволяющих получить новые знания в оценке влияния факторов, определяющих межволоконные силы связи при использовании различных технологий подготовки макулатурной массы.

2. Методика подготовки и анализа поперечного среза многослойного картона тест-лайнера с белым покровным слоем, основанная на использовании ионной резки, с дальнейшей цифровой обработкой поперечного среза.

3. Практические рекомендации по созданию импортозамещающей технологии тест-лайнера с белым покровным слоем, с использованием стадии очистки макулатуры от печатной краски на отечественных предприятиях с учётом перспективы развития формующих устройств для производства картона в три слоя в нашей стране.

4. Экспериментальные зависимости для разработки рекомендаций по снижению энергозатрат и повышению бумагообразующих свойств макулатурной массы при дороспуске в пульсационных диспергаторах с использованием химических реагентов.

5. Зависимости механических показателей от содержания волокон, подготовленных сухим способом и практические рекомендации по внедрению технологии сухого диспергирования при производстве многослойного картона лайнера.

6. Результаты промышленной выработки тест-лайнера с белым слоем и использованием технологии очистки макулатуры от печатной краски на отечественном предприятии.

7. Результаты промышленной выработки многослойного тест-лайнера с белым покровным слоем, произведённым с добавлением волокон, подготовленных сухим способом.

Соискатель выражает огромную благодарность заведующему кафедрой технологии бумаги и картона, профессору Смолину А.С. за консультации в проведении исследований, осуществляемых в рамках Российско-Германских, Всероссийских и региональных проектов, результаты которых стали основой диссертации.

1 Аналитический обзор 1.1 Анализ рынка гофроматериалов и сырья в России и мире

Производство картона занимает значительное место на рынке упаковочных видов продукции. Основными положительными свойствами бумаги и картона как упаковочного вида материала являются экологичность, относительно низкая стоимость сырья, возможность переработки и вторичного использования. Согласно докладу В.А. Чуйко, доля бумаги и картона от общей ёмкости мирового рынка упаковки составляет 36 % [1].

Импортозамещение товаров народного потребления в условиях кризиса является одним из основных защитных механизмов России. В условиях роста производства товаров народного потребления в нашей стране растёт потребность в упаковке. В мире потребление и производство картона косвенно характеризуют динамику роста качества жизни населения. Наибольший рост объёмов производства картона за последние 10 лет наблюдается в Китае [2].

Основным видом упаковочной продукции на основе картона являются гофрокартон и гофротара. При этом приблизительно 70 % гофротары используется в торговом обороте страны. Увеличение производства гофротары напрямую связано с товарооборотом. Вышеуказанные преимущества использования тары на основе бумаги и картона позволяют прогнозировать стабильный рост производительности гофропродукции и гофрокартона.

Россия находится на 14-м месте по выпуску бумаги и картона и входит во вторую группу стран с потреблением бумаги и картона на уровне 45-55 кг/чел (наряду с Бразилией и странами Азиатского региона) [2]. Однако согласно прогнозам ведущих аналитиков, к 2030 г. ожидается увеличение объёмов производства бумаги и картона примерно на 45 % [3].

Доля картона в общем объёме целлюлозно-бумажной продукции занимает особое место, так как является основой упаковки широкого спектра товаров народного потребления. По данным Discovery Research Group наиболее востребованной является упаковка из гофроматериалов. Потребление

гофроматериалов в мире растёт большими темпами, при этом Россия занимает 5-е место [4].

Из всех гофроматериалов большей прочностью обладает крафт-лайнер. Его производят из первичных волокнистых полуфабрикатов. Несмотря на высокую стоимость, крафт-лайнер по-прежнему широко используется в мире при производстве гофрокартона [5] (табл. 1.1).

Таблица 1.1 - Производство основных видов гофроматериалов, используемых при

изготовлении гофротары, мировой рынок, млн тонн

Основные виды 2010 г. 2013 г. 2015 г.

гофроматериалов

Крафт-лайнер 39,8 44,7 46,4

Флютинг 14,3 14,9 16,1

Тест-лайнер 62,2 62,6 63,6

В большинстве случаев крафт-лайнер состоит из двух слоёв. Большей привлекательностью для рынка обладает крафт-лайнер с белым поверхностным слоем (топ-вайт-лайнер), позволяющий наносить качественную, цветовую рекламу. В качестве сырья для верхнего слоя вайт-лайнера, как правило, используют белёные волокнистые полуфабрикаты из первичных волокон. По данным РАО «Бумпром» и EC (FOEX), цена на вайт-лайнер выше на 25-30 % традиционного крафт-лайнера (табл.1. 2) [6].

Таблица 1.2 - Цены на гофроматериалы в России (€/тонна)

Страны (предприятия) Флютинг макулатурный Крафт-лайнер Тест-лайнер Беленый крафт- лайнер Макулатура Ящик €/100 0м2

РФ (Бумпром) 342 504 347 692 109 237

ЕС (FOEX) 414 552 422 752 142 360500

На основе вторичного волокна вайт-лайнер в России не производится ввиду отсутствия эффективной технологии облагораживания макулатурного сырья для производства гофроматериалов.

В России, как и во всём мире, объёмы производства вайт-лайнера и тест-лайнера растут [7-12]. Динамика изменения роста объёмов производства

гофроматериалов была представлены на основании анализа приведённой статистики в ведущем отраслевом журнале «Целлюлоза. Бумага. Картон» и данными Российского статистического агентства (рис 1.1). В журнале на протяжении многолетней работы анализировались и публиковались данные об объёмах производства различных предприятий целлюлозно-бумажной промышленности, базируясь на данные Росстата [9-12].

Рис.1.1 Структура производства бумаги и картона по назначению в 2013- июле 2016 гг

На рис.1.2 представлен график изменения объёмов производства крафт-, тест- и вайт-лайнеров. Графики построены на основании статистических данных предприятий целлюлозно-бумажной промышленности [13-16].

Из графика виден значительный прирост объёмов производства тест-лайнера за последние годы. Это объясняется экономической эффективностью использования макулатуры в качестве сырья для производства тест-лайнера. Также увеличивается доля производства картона для плоских слоёв с белым слоем (вайт-лайнера) от всего объёма производства крафт-лайнера.

Тенденция увеличения производства картона с белым слоем связана с необходимостью нанесения качественной и красочной рекламной информации на гофроупаковку. Большой потенциал роста есть у тест-лайнера с белым слоем из вторичного волокна, однако в России его практически не производят.

1

1

1

1

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

Рис. 1.2 Объёмы производства крафт-, вайт- и тест-лайнеров: 11111 - объём производства крафт-лайнера; ^ - объём производства вайт-лайнера; ^ - объём производства тест-лайнера

Снижение стоимости тест-лайнера достигается за счёт использования дешёвого сырья - макулатуры. Доля использования макулатуры в качестве сырья в среднем по Европе превысила уровень 75 % [17,18]. В некоторых странах, например в Австрии (коэффициент использования макулатуры 103,2 %), практически вся упаковочная продукция производится из тест-лайнера, содержащего макулатуру как во внутренних слоях, так и в белом покровном слое картона.

Россия по коэффициенту использования макулатуры не входит даже в десятку передовых стран. Основным сырьем для упаковочного картона в нашей стране по-прежнему остаётся первичное волокно.

Использование макулатуры при производстве картона для плоских слоёв значительно снижает его механические параметры. Производство тест-лайнера, близкого по механическим параметрам к крафт-лайнеру, предполагает совершенствование технологических линий, в частности модернизацию отдела массоподготовки (эффективного роспуска, дороспуска, размола, фракционирования и диспергирования массы). Роль химикатов при подготовке макулатурной массы имеет важное значение, а роспуск и дороспуск массы в диспергаторах в сочетании с химическими реагентами влияет на качество картона и энергетические затраты на его производство.

Первоначальной задачей при разработке ресурсосберегающей технологии картона является грамотное распределение макулатурного сырья в слоях многослойного картона тест-лайнера с белым покровным слоем. Решение этой ключевой задачи должно повысить эффективность технологии многослойного формования картона тест-лайнера с белым покровном слоем, а именно повысить физико-механические показатели готовой продукции при снижении энергетических затрат при производстве.

1.2 Оценка эффективности технологии многослойного формования картона

тест-лайнера с белым покровным слоем

Сегодня в России производят в основном двухслойный тест-лайнер, при этом сырьём для белого слоя является первичное волокно, которое в несколько раз дороже вторичного. Технология двухслойного картона-лайнера благодаря своей простоте и дешевизне подготовки массы эффективно используется в нашей стране. Но стремительный рост доли использования макулатуры и наличие современного высокотехнологичного западного оборудования для подготовки макулатурной массы и её очистки от печатной краски дает возможность модернизировать существующую технологию многослойного формования.

Если при использовании первичного волокна, имеющего высокие бумагообразующие свойства, проблема повышения механических характеристик

не столь актуальна, то при использовании макулатуры приходится всерьёз задуматься об изменении процесса подготовки массы. Несмотря на дешевизну сырья, для макулатуры требуется более совершенное дорогостоющее оборудование, а массоподготовительный отдел работает при больших затратах энергии и воды.

Для перехода на эффективную ресурсосберегающую технологию производства картона тест-лайнера необходимо решить ряд проблем. При этом требуется соответствие прочностных и жёсткостных характеристик тест-лайнера с аналогичными для крафт-лайнера. Наиболее перспективными направлениями, реализация которых заметно улучшает требуемые эксплуатационные показатели тест-лайнера, являются использование эффективных химических реагентов и многослойное формование в сочетании с фракционированием вторичного волокна.

Использование химических вспомогательных веществ связующего характера (специальные модифицированные крахмалы, катионные синтетические полимеры) позволяет на 15-20 % увеличить прочностные показатели при условии требуемой дозировки и тщательного соблюдения технологического режима (место введения в поток, присутствие иных химических добавок, нейтрализация катионной потребности). Эти реагенты удорожают готовую продукцию, кроме того, при последующем использовании ящичной макулатуры из-за их присутствия возникают определённые технологические проблемы [19-21].

Фракционирование вторичного волокна может улучшить свойства картона за счёт снижения концентрации в напускных устройствах, при этом увеличивается количество элементарных слоёв и уменьшается неравномерность структуры материала при соединении слоёв картона в многослойное полотно. Кроме того, появляется возможность рационального распределения различных фракций по слоям, что также улучшает характеристики картона [22]. На рис. 1.3 показано, что наиболее рациональным для увеличения показателей прочности является расположение более прочного полуфабриката в крайних слоях картона [19-21].

Одним из наиболее сложных вопросов использования вторичного волокна является проблема цикличности, связанная со снижением бумагообразующих

свойств, соответственно, уменьшением прочности материалов с каждым последующим циклом использования макулатуры [23,24]. Каждый цикл использования макулатуры связан с размолом бумажной массы и сушкой, которые разрушают волокна и в конечном итоге ухудшают качество сырья. Поэтому при разработке ресурсосберегающей технологии необходимо особое внимание уделить вопросам подготовки массы для каждого из слоёв многослойного тест-лайнера.

Следует отметить, что использование эффективных химических реагентов, как и многослойного формования не решают проблему цикличности.

Рис.1.3 Влияние расположения различных слоёв на свойства картона [19, 25]

Добавка свежего волокна заметно снижает различие в показателях прочности тест-лайнера и крафт-лайнера, но значительно повышает себестоимость картона [26-28].

Анализ основных механических характеристик показывает, что трёхслойное формование является более предпочтительным методом решения при использовании сырья с низкими бумагообразующими свойствами. К такому виду сырья относится макулатура, в частности та, которая подготавливается методом сухого диспергирования.

Использование многослойного (трёхслойного) формования открывает возможность повышения белизны картона тест-лайнера с белым покровным слоем за счёт очистки подслоя (среднего слоя) от печатной краски. На сегодняшний день в России практически отсутствуют трёхслойные формующие устройства, позволяющие получать белый покровный слой. Поэтому для тест-лайнера влияние дозировки очищенного подслоя на белизну тест-лайнера с белым покровным слоем на сегодня не изучено и требует экспериментальных исследований, которые в последующем могут быть реализованы в промышленности.

Фундаментальной и экспериментальной проработки требуют новые решения в области сухой подготовки макулатуры, позволяющей снизить ресурсы на подготовку макулатурной массы для получения многослойного картона тест-лайнера с белым покровным слоем.

На сегодняшний день отсутствуют исследования по использованию сухого ресурсосберегающего способа подготовки макулатуры для получения картона тест-лайнера. Неизвестно, каким образом отразится использование сухого способа подготовки массы на физико-механические показатели тест-лайнера. Для этого необходимо оценить возможность использования данного способа в промышленной технологии. Необходимо проанализировать современное состояние формующих устройств, производящих многослойный картон тест-лайнер.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Мидуков Николай Петрович, 2020 год

Библиографический список

1. Шварц, А.Е. Производство продукции ЦБП в России за январь-декабрь / А.Е. Шварц // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2014. - №2. - С. 40.

2. Чуйко, В.А. Курс - на новые технологии / В.А. Чуйко // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2015. - № 10. - С. 5-11.

3. Алпеев, Ю.В. Прогноз рынка гофроупаковки и особенности поведения участников рынка в адаптационный период / Ю.В. Алпеев // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2015. - №3. - С. 26-31.

4. Бондаренко, А. Мировой рынок гофроматериалов / А. Бондаренко // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2014. - №9. - С. 32-34.

5. Алпеев, Ю.В. Оценка текущей ситуации на рынке гофропродукции в РФ. Прогноз на 2016 год / Ю.В. Алпеев // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2016. - №4. -С. 24-29.

6. Бондаренко, А. Мировой рынок гофроматериалов / А. Бондаренко // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2015. - №10. - С. 28-30.

7. Шварц, А.Е. Путешествие по России / А.Е. Шварц // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2016. - №10. - С. 5-9.

8. Фомичева, Е. Бумага все стерпит / Е. Фомичева // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2016. - №9. - С. 26-27.

9. Хасанов, А. Новые драйверы роста / А. Хасанов // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2016. - №8. - С. 30-31.

10. Бондаренко, А. За 10 лет... / А. Бондаренко // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2016. - № 10. - С. 34-36.

11. Шварц, А.Е. Путешествие по России / А.Е. Шварц // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2016. - №6. - С. 3-5.

12. Митин, И. Курс на восстановление / И. Митин // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2016. - №6. - С. 20-22.

13. Мидуков, Н.П. Импортозамещающая технология тест-лайнера с белым покровным слоем / Н.П. Мидуков, В.С. Куров , А.С. Смолин, А.В. Власов., Т.В. Дубравина // Химическая технология. - 2019 - №1. - С. 29-34.

14. Мидуков, Н.П. Производство многослойного картона тест-лайнера с белым слоем / Н.П. Мидуков, В.С. Куров, А.С. Смолин. - СПб.: Издательство -полиграфическая ассоциация высших учебных заведений, 2018. - 208 с.

15. Мидуков, Н.П. Производство многослойного тест-лайнера с белым покрывным слоем в России / Н.П. Мидуков, В.С. Куров, А.С. Смолин. //Гофроиндустрия на современном этапе развития: XVI Междунар. науч.-практ. конф. - СПбГУПТД. - СПб. - 2017. - С. 8-9.

16. Мидуков, Н.П. Производство многослойного картона тест-лайнера с белым слоем в России / Н.П. Мидуков, А.С. Смолин , В.С. Куров, Д.С. Ефремов // Производство бумаги и картона для гофротары и упаковки: XIX Междунар. науч.-практ. конф. 24-25 мая 2018 г. - Караваево, - 2018. - С. 5-6.

17. Бондаренко, А. Пока не так уж и плохо / А. Бондаренко // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2015. - №3. - С. 32-33.

18. Бондаренко, А. Макулатурные дела / А. Бондаренко // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2014. - №2. - С. 38-39.

19. Midukov, N.P. Effect of virgin fiber content on strength and stiffness characteristics of a three-layer testliner/ N.P. Midukov, T. Schrinner, H. Grossmann, A.S. Smolin and V.S. Kurov // BioRes. - 2015. - Vol. 10(1). P.1747-1756.

20. Мидуков, Н.П. Интенсификация процесса диспергирования волокнистой суспензии с красителем на предприятии ЗАО «ГОТЭК-ЛИТАР»/ Н.П. Мидуков, А.О. Никифоров, В.С. Куров, П.В. Осипов, Р.Н. Гулякин, В.В. Выборнов// Химия в ЦБП: матер. Междунар. науч.-практ. конф./ СПбГТУРП. - СПб., 2008. - С. 78-81.

21. Комаров, В.И. Формирование свойств тест-лайнера в процессе производства / В.И. Комаров, Н.И. Яблочкин, Д.А. Дулькин, И.Н. Ковернинский. -Архангельск: АГТУ. - 2005. - 75 с.

22. Пат. № 163756 РФ Многоступенчатый фракционатор для очистки

волокнистого материала / Н.П. Мидуков, В.С. Куров; опубл. 10.08.2016. Бюл. № 22.

262

23. Кулешов, А.В. Изменение основных характеристик целлюлозных волокон при цикличном использовании / А.В. Кулешов, А.С. Смолин // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2008. - №3. - С. 48-50.

24. Кулешов, А.В. Бумагообразующие свойства вторичных растительных волокон / А.В. Кулешов, А.С. Смолин // Химия растительного сырья. - 2008. -№2. -С. 109-112.

25. Смолин, А.С. Технология формования бумаги и картона / А.С. Смолин, Г.З. Аксельрод. - М.: Лесная промышленность, 1984. - 120 с.

26. Смолин, А.С. Бумагообразующие свойства растительных волокон при их неоднократном использовании / А.С. Смолин, А.В. Кулешов, Е.С. Николаев // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2006. - Пилотный науч. выпуск. - С. 27-31.

27. Смолин, А.С. Комплексные исследования электрокинетических явлений в гидросуспензиях растительных волокон / А.С. Смолин, Р.О. Шабиев //Изв. вузов. Лесной журнал. - 2011. - №6. - С. 124-133.

28. Мидуков, Н.П. Рациональные пути повышения прочности материалов на основе вторичного волокна / Н.П. Мидуков, А.С. Смолин, Р.О. Шабиев, С.Ю. Кожевников // Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов: матер. 2-й Междунар. науч.-техн. конф., посвящ. памяти проф. В.И.Комарова. - Архангельск: АГТУ. - 2013. - С. 23-26.

29. Конструкция вакуум-формера компании Voith (Float Lipformer type S). URL: http://www.voith.com/en/Produktblatt_FloutLip_en.pdf (дата обращения 15.04.2017).

30. Богомол, Г.М. Формование бумаги и картона / Г.М. Богомол. - Киев: Задруга. - 2008. - 416 с.

31. Moser, Н. DuoFormer TQv - ein neuer Former für grafische Papiere/ Н. Moser, V. Schmidt-Rohr, J. Grabscheld, W. Eck // Twogether. - 2000. - № 10. - P. 1721.

32. Ризенберг, Х. КДМ 1 в г. Боху (Китай) Ориентир для мировой бумажной промышленности / Х. Ризенберг // Twogether. - 2005. - № 19. - Р.36- 39.

33. Трёхканальный гидроразбиватель компании «Metso». URL: http://www.metso.com (дата обращения 19.04.2017).

34. Малиновская, Г.К. О возможности мелования бумаги в процессе аэродинамического формирования / Г.К. Малиновская, Л.В. Литвинова // Химия растительного сырья. - 2019. - №2. - С. 297-304.

35. Midukov, N.P. Production of Three-Layered Testliner with a White Layer by Aerodynamic Middle-Layer Molding Technology / N.P. Midukov, P.A. Efremkina, G.K. Malinovskaya, V.S.Kurov, A.S. Smolin //Химические волокна. -2017. - .№1. - С. 22-26.

36. Schrinner, T. Dry and semi-dry paper and cardboard production / T. Schrinner, T. Gailat, H. Grossmann, G. K. Malinovskaya // Professional Papermaking Germany. -2016. - № 2. - P. 36 - 42.

37. Пат. № 2633535 РФ. Способ введения наполнителя при аэродинамическом формировании бумаги / Л.В. Литвинова, Г.К. Малиновская; опубл. 13.10.2017.

38. Terentiev, O. EcoPaperTech I: Conference. Finland. - 2000. P. 421-424.

39. Мидуков, Н.П Получение трёхслойного вайт-лайнера методом аэродинамического формования / Н.П. Мидуков, П.А. Ефремкина, Е.В. Семёнова, Г.К. Малиновская, В.С. Куров, А.С. Смолин // Новое в технологии ЦБП: технологический процесс, оборудование, энерго- и ресурсосбережение: матер. Междунар. науч.-практ. конф. / СПбГТУРП. - СПб., 2016. - С. 37-41.

40. Мидуков, Н.П Получение трёхслойного вайт-лайнера методом аэродинамического формования / Н.П. Мидуков, П.А. Ефремкина, Г.К. Малиновская, В.С. Куров, А.С. Смолин// Современные задачи промышленных технологий в теплоэнергетическом и лесопромышленном комплексах: матер. научно-практической конференции студентов и аспирантов / ВШТЭ СПбГУПТД -СПб., - 2016. - С. 4-6.

41. Рюхин, Н.В. Изобретатели М.Д. Дмитриев, М.В. Бондаренко / Н.В. Рюхин. // Бумажная промышленность. - 1939 . - №2. - С 18-21.

42. Дмитриев, М.Д. Сухой способ изготовления длинноволокнистой бумаги / М.Д. Дмитриев, М.В. Бондаренко // Науч. тр. ЦНИИБ. - М.; Л.:Гослесбумиздат, 1956. - Вып. 41. - С. 22-26.

43. Технология целлюлозно-бумажного производства. В 3 т. Т. II. Производство бумаги и картона. Ч. 2. Основные виды и свойства бумаги, картона, фибры и древесных плит. - СПб.: Политехника, 2006. - 500 с.

44. А.С. № 887677 СССР. Способ сухого формования бумаги / А.Е. Гущин, Р.В. Заводов, Г.С. Кратыш, О.К. Келлер; опубл. 07.12.81. - 4 с.

45. Гладкова, Л.И. Формование бумаги сухим способом // Л.И. Гладкова, А.Е. Гущин, Е.Я. Печко // ВНИПИЭИ. - 1989. - № 15. - С. 29.

46. Дробосюк, В.М. Технология изготовления бумаги аэродинамическим способом: учебное пособие / В.М. Дробосюк. - СПбГТУРП.- СПб., 2011. - 56 с.

47. Schrinner, T. Dry defibration - A waterless preparation process for difficult-to-recycle paper and board products / T. Schrinner, T. Gailat, H. Grossmann// TAPPI Paper Con, Proceedings, Atlanta, Georgia, USA. - 2015. April.

48. Schrinner, T. Selected pulp properties after dry defibration of several paper products / T. Schrinner, T. Gailat, S. Heinemann, M. Lundberg // PTS Pulp Symposium. PTS München. - 2015.

49. Kleinert, R. New Application Areas for Cellulose Fibres / R. Kleinert, H. Großmann, T. Gailat, P. Weber, I. Greiffenberg // Papir - Magazine of the Slovenian // Paper and Paper Converting Industry. 2016. - № 15. - P. 43-46.

50. Midukov, N.P. ^mbi^t^n of Aerodynamic and Traditional methods of forming in the Production of a multi-Layer white-liner / N.P. Midukov, A.S. Smolin, V.S. Kurov, T. Schrinner, H. Grossmann // Materialien zum wissenschaftlichen Seminar der Stipendiaten der Programme "Michail Lomonosov" und „Immanuel Kant III".- Moskau. - 2017. - P. 68-71.

51. Мидуков, Н.П Подготовка макулатурной массы сухим способом / Н.П. Мидуков, Д.С. Ефремов, А.В. Санников, Р.А. Зимин, В.С. Куров, А.С. Смолин // Гофроиндустрия на современном этапе развития: XV Междунар. науч.-практ. конф./ СПбГУПТД. - СПб., 2017. - С. 59-63.

52. Хакимов, Р.Х. Применение аэродинамического диспергатора при подготовке макулатуры для использования в композициях бумаги и картона /Р.Х.

Хакимов, Ф.Х. Хакимова, Т.Н. Ковтун // Изв. вузов. Лесной журнал. - 2013. -№3/333. - C. 121-128.

53. Акулов, Б.В. Исследование возможности роспуска газетной макулатуры полусухим способом / Б.В. Акулов, Ф.Х. Хакумова, Т.Н. Ковтун, Р.Х. Хакимов // Химия растительного сырья. - 2010. - №3. - С. 167-172.

54. Angels, M. New strategy for the prodaction of packaging / M. Angels, M. Delgado-Aguilar, M. Alcala, J. Puig, A. Blanco // Cellulose Chem. Technol. - 2016. -№ 50. - P. 449-454.

55. Дулькин, Д.А. Развитие научных основ и совершенствование процессов технологии бумаги и картона из макулатуры: автореф. дис... д-ра техн. наук / Д.А. Дулькин. - Архангельск: АГТУ. - 2008. - С. 44.

56. ГОСТ 53207. Картон для плоских слоев гофрированного картона. Русский стандарт. - 2008.

57. TAPPI 569 om-14. Internal bond strength (Scott type). - 2014.

58. DIN 54516. Prüfung von Papier und Pappe - Bestimmung des Spaltwiderstandes. - 1985.

59. Казаков, Я. В. Характеристики деформативности как основополагающий критерий в оценке качества целлюлозно-бумажных материалов: автореф. дис... д-ра техн. наук / Я.В. Казаков. - Архангельск: АГТУ. - 47 с.

60. Кожевниов, С.Ю. Повышение прочности картона синтетическими связующими веществами «Ультрарез DS» / С.Ю. Кожевниов, И.Н. Ковернинский, А.В. Канарский// Вестник технологического университета. - 2016. - Т.19. - №7. -С. 54-57.

61. Слаутин, Д.В. Повышение прочности бумаги, изготовленной из макулатурной массы / Д.В. Слаутин, М.В. Теплоухова, Р.Э. Андраковский // Вестник ПНИПУ. Химическая технология и биотехнология. - 2018. - №1. -С. 113-134.

62. ГОСТ 10700-97 Макулатура бумажная и картонная. Технические условия. Взамен ГОСТ 10700-89; введ. 1991-01-01.- М.: ИПК Изд-во стандартов. - 2003. -12 с.

63. DIN EN 643 2014 -11. European List of Standard Grades of Paper and Board for recycling. Technical Committee CEN/TC 172. Pub. Nov. 2014.- 23 p.

64. Смолин, А.С. Формование основных характеристик картона -лайнера //Производство бумаги и картона для гофротары и упаковки: матер. и доклад. 18-й Междунар. науч.-техн. конф. Караваево, 25-26 мая 2017 г. - М.: ООО «Вива Стар», 2017. - С. 8-13.

65. Шабалин, М.Е. Флотация макулатурной массы / М.Е. Шабалин, Э.Л. Аким // Целлюлоза бумага картон. 2006. - №8. - С. 58-64.

66. Смолин, А.С. Перспектива применения флотации для облагораживания полиграфической макулатуры / А.С. Смолин, Р.О. Шабиев, Р.В. Семёнов, В.А. Дойнеко, А.В Канарский // Вестник технологического университета. Казань. -2017. - Т 20. - № 16. - С. 47-50.

67. Кулешов, А.В. Влияние цикличности использования макулатурного волокна на бумагообразующие свойства / А.В. Кулешов, А.С. Смолин // Изв. вузов. Лесной журнал. - 2008. - №4. - С. 131-139.

68. Kermanian, H. The Influence of Refinibg History of Waste NSSC Paper on its Recyclability/ H. Kermanian, Z. Razmpour, O. Ramezani, S. Mahdavi, M. Rahmaninia and H. Ashtari Kermanian et al. // NSSC recycling & refining, BioResources. - 2013. -Vol. 8(4). - P. 5424-5434.

69. Hubbe, M.A. What happens to cellulosic fibers during papermaking recycling a review/ M.A. Hubbe, R.A. Venditti, and O. Rojas // BioResources. - 2007. - № 2.-P. 739-788.

70. Кожевников, С. Ю. Влияние циклов переработки макулатуры на длину волокн и качество бумаги и картона / С.Ю Кожевников, И. Н. Ковернинский, Канарский А.В. // Вестник технологического университета. - 2016. - Т.2. - №5. -С. 81-86.

71. Иванов, С.Н. Технология бумаги. - М.: Гослесбумиздат. - 2006. - 696 с.

72. Фляте, Д.М. Технология бумаги: учебник для вузов. — М.: Лесная промышленость, 1988. — 440 с.

73. Комаров, В.И. Деформация и разрушение волокнистых целлюлозно-бумажных материалов. - Архангельск: АГТУ, 2002. - 440 с.

74. Кларк, Дж. Технология целлюлозы (наука о целлюлозной массе и бумаге, подготовка массы, переработка ее на бумагу, методы испытаний) / пер. с англ. А.В. Оболенской, Г.А. Пазухиной. - М.: Лесная промышленость. - 1983. - 456 с.

75. Аким, Э.Л. Основы химии и технологии обработки и переработки бумаги, и картона - М.: Лесная промышленость. - 1979. - 229 с.

76. Мидуков, Н.П. Повышение эффективности дороспуска макулатурной массы в пульсационном диспергаторе / Н.П. Мидуков, О.С. Варыгина, П.В. Осипов,

B.С. Куров // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2016. - № 5. - С. 56 - 59.

77. Smolin, A.S. Role of the relaxation state of polimer components in wood when making composite packaging materials (corrugated cardboard) / A.S. Smolin, E.L. Akim // Fiber Chemistry. - 2018. - Vol. 50. - № 4. - 2018.

78. Мидуков, Н.П. Повышение эффективности дороспуска макулатурной массы в роторно-пульсационном диспергаторе (РПД) / Н.П. Мидуков, О.С. Варыгина, П.В. Осипов, В.С. Куров // Современные задачи промышленных технологий в теплоэнергетическом и лесопромышленном комплексах: матер. науч.-практ. конф. студентов и аспирантов. - СПб.: ВШТЭ СПбГУПТД. - 2016.-

C. 6-8.

79. Мидуков, Н.П. Межслоевая прочность картона / Н.П. Мидуков, В.С. Куров, А.С. Смолин, А.П. Михайловская, В.А. Липин // Изв. вузов. Технология легкой промышленности. - 2018. - № 1. - С. 63-67.

80. Мидуков, Н.П. Подготовка волокон для получения картона. / Н.П. Мидуков, Д.С. Ефремов, В.С. Куров, А.С. Смолин, Т. Шрайнер, Х. Гроссманн // Вестник СПбГУПТД, - 2017. - № 4. - C. 56 - 61.

81. Машины для производства бумаги и картона / под ред. В.С. Курова, Н.Н. Кокушина. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2017. - 646 c.

82. Ванчаков, М.В. Теория и конструкция оборудования для подготовки макулатурной массы / М. В. Ванчаков, А. В. Кишко; СПбГТУРП. - СПб. - 2003. -105 с.

83. Житнюк, В.А. Разработка и применение бинарной системы высокозарядных катионных полимеров для повышения удержания волокна и крахмала в технологии картона из макулатуры / В.А. Житнюк. - Архангельск: АГТУ - 2017. - 16 с.

84. Кондаков, А.В. Ферментные технологии для подготовки макулатуры к изготовлению бумаги и картона: автореф. дис... канд. техн. наук / А.В. Кондаков -Архангельск: АГТУ. - 2009. - 16 с.

85. Азаров, В.И. Химия древесины и синтетических полимеров: учебник для вузов / В.И. Азаров, А.В. Буров, А.В. Оболенская. - СПб.: СПбЛТА. - 1999. - 628 с.

86. Шабиев, Р.О. Химия бумаги: исследование действия упрочняющих и обезвоживающих добавок / Р.О. Шабиев, А.С. Смолин, Ю.С. Кожевников, И.Н. Ковернинский // Химия растительного сырья. - 2014. - №4. - С. 263-270.

87. Мидуков, Н.П. Массообменные процессы в целлюлозно-бумажной промышленности: учебное пособие / Н.П. Мидуков, В.С. Куров, А.О. Никифоров.

- СПбГТУРП. - СПб. - 2014. - 125 с. (Рецензия 09/15У от 01.09.2015).

88. Князева, Ю.А. Технология мелованного крафт-лайнера: автореф. дис. канд. техн. наук / Ю.А. Князева. - СПб.: СПбГУПТД. - 2018. - 16 с.

89. Mohamadzadeh-Saghavaz K. Cellulose-precipitation calcium carbonate composition and their effect on paper properties/ K. Mohamadzadeh-Saghavaz, H. Resalati, A. Ghasemian // Chemical Papers- Slovak Academy of Science. - 2014. - № 6.

- P. 123-131.

90. Махотина, Л.Г. Научные основы создания многослойных целлюлозных композиционных материалов для высококачественной упаковки: автореф. дис. д-ра техн. наук / Л.Г. Махотина. - СПб., 2009. - 32 с.

91. ГОСТ 7629-93 Бумага и картон. Метод определения золы. - 2015. - 14 c.

92. Гораздова, В.В. Влияние фибриллирования и укорочения волокон при размоле на характеристики прочности, деформативности и трещиностойкости целлюлозных материалов. / В.В. Гораздова, Е.В. Дернова, Д.А. Дулькин, Е.О. Окулова // Изв. вузов. Лесной журнал. - 2018. - №2. - С. 109-120.

93. Комаров, В.И. Деформация и разрушение волокнистых целлюлозно-

269

бумажных материалов. - Архангельск: АГТУ. - 2002. - 440 с.

94. Гаузе, А. А. Оборудование для подготовки бумажной массы / А. А. Гаузе, В. Н. Гончаров, И. Д. Кугушев. - М.: Экология. - 1992. - 352 с.

95. Introduction to Stock Prep refining. Aikawa group. - 2016. - 42 p. URL: https://aft-global.com.

96. Hubbe, M. What happens to cellulosic fibers during papermaking and recycling/ M. Hubbe, A. Richard Venditti, J. Orlando // BioResources. - № 4. - P. 739-788.

97. Папков, С.П. Взаимодействие целлюлозы и целлюлозных материалов с водой/ C. П. Папков, Э. З. Файнберг. - М.: Химия. - 1976. - 232 с.

98. Смолин, А.С. Роль лигнина в технологии материалов для гофрокартона / А.С. Смолин, В.И. Комаров: матер. IV Междунар. науч.-техн. конф., посвящ. памяти проф. В.И. Комарова: (Архангельск, 14-16 сентября). - Архангельск: САФУ

- 2017. - С. 29-34.

99. Смолин, А.С. Межволоконные связи и макроструктура бумаги и картона автореф. дис... д-ра техн. наук / А.С. Смолин. - СПб. СПбГТУРП. - 58 с.

100. Блинова, Л.А. Влияние фундаментальных и физико-механических характеристик волокнистых полуфабрикатов на свойства тест-лайнера: автореф. дис... канд. техн. наук / Л.А. Блинова. - Архангельск, 2009. - 20 с.

101. Дернов, А.И. Оценка прочности целлюлозных волокон - прямые методы испытаний / А.И. Дернов, Е.Г. Дьякова, А.В. Гурьев // Изв. вузов. Лесной журнал.

- 2012. - №1. - С. 94-102.

102. Кирсанкин, А.А. Прямой метод контроля качества поверхности мелованных видов бумаги/ А.А. Кирсанкин, М.Г. Михалёва, С.Н. Никольский , А.В. Мусохранова, С.В. Стовбун // Химия растительного сырья. - 2016. - № 4. - С. 159163.

103. Hooke, R. Micrographia - London. - 1665.

104. TAPPI T 263 Identification of wood and fibers from conifers. - 1993.

105. TAPPI T 234 Coarseness of pulp fibers. - 1984.

106. TAPPI T 401 Fiber analysis of paper and paperboard. - 1993.

107. TAPPI T 42 Qualitative (including optical microscopic) analysis of mineral

270

filler and mineral coating of paper. - 1991.

108. Herzog, A. Mikrophtographischer atlas der technisch wichtingen pflanzenfasern (textteil)/ Akademie-Verlag. Berlin. - 1955. - 432 p.

109. Ilvessalo-Pfaffli, M. Fiber Atlas Identification of Papermaking Fibers/ Springer. - New York. - 1995.

110. Liu, C. Quantitative phase-contrast confocal microscope / C. Liu, S. Marchesini, M. Kim1 // Optical Society of America . - Vol. 22. - № 15. -2014. - 10 p.

111. Robertson, L.R. The use of phase-contrast microscopy to assess and differentiate the microbial population of paper mill // Tappi Journal. - Vol. 76. - № 3. -1993. - P. - 83-87.

112. Zeng, X. The Elongation Potential of Paper - How Should Fibers be Deformed to Make Paper Extensible / X. Zeng, A. Vishtal, E. Retulainen, E. Sivonen, S. Fu // BioResources. - Vol. 8. - № 1. - P. 472-486.

113. Smith, K.C. Scanning electron microscopy in pulp and paper research/ K.C. Smith // Pulp Paper Mag Can. - 1959. - Vol. 60. - № 12. - P. 366-371.

114. Sachs, I. B. Retaning raised fibrils and micro fibrils on fiber surface / I.B. Sachs // Tappi Journal. Vol. 69. - № 11. - 1986. - P. 124-127.

115. Казаков, Я.В. Изучение формирования структуры целлюлозных волокнистых материалов с применением криофиксации и лиофилизации / Я.В. Казаков, Д.Г. Чухчин // Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов: матер. II Междунар. науч.-техн. конф. - Архангельск: САФУ. - 2013. - С. 56-63.

116. Core, H.A. Wood structure and Identification / H.A. Core, W.A. Cote, A.C. Day // Syracuse Wood Sci. Ser.6. Syracuse Univ. Press, Syracuse. - New York. -1979.

117. Ilvessalo-Pfaffli, M.S. Fiber Atlas Identification of Papermaking Fibers/ Springer. - New York. -1995.

118. Stratton, R.A. Fiber wall damage during bond failure / R.A. Stratton, N.L. Colson // Nordic Pulp Paper Res. J. - № 2. - 1993. - P. 245-249.

119. Thayer, W.S. Analysis of the glue lines in corrugate board/ W.S. Thayer, C.E. Thomas // Tappi Journal. - Vol. 54. - № 11. - 1971. - P. 1853-1858.

120. Peterson, R.A. Determining paper-coating thickness with electron microscopy and image analysis / R.A. Peterson, C.L. Williams // Tappi J. - Vol. 75. - № 10. - 1992.

- P. 122-126.

121. Gregerson, O.W. Small-scale topographical variation of newsprint surfaces and their effectson printing ink transferdistribution/ O.W. Gregerson, P.O. Johnsen, T. J. Helle // Pulp and Paper Sci. - Vol. 21. - № 10. - 1995. - P. 331-336.

122. Зильберглейт, М.А. Применение пакета IMAGEJ для обработки изображений, полученных электронной сканирующей микроскопией (на примере анализа бумаги) / М.А. Зильберглейт, В.И. Темрук // Полимерные материалы и технологии. - Т.3. - №1. - 2017. - C. 71-74.

123. Ma, J. Self-reinforced grease-resistant sheets produced by paper treatment with zinc chloride solution / Z. Wang, X. Zhou, H. Xiao // BioRes. - Vol. 10. - № 4. - 2005. P. 8225-8237.

124. Hellawell, J.M. Scanning electron microscopy studies of paper coating structure in cross-section / J.M. Hellawell, T. Nelson // Tappi. - 1971. - Vol.54. - № 10.

- P. 1647-1654.

125. Gibbon, D.L. New electron and light optical technicues for examing papermaking/ D.L. Gibbon, E.C. Simon, R.S Cornelius // Tappi J. - 1989. - Vol. 72. -№ 10.- P. 87-91.

126. Petrova, M.G. Atomic Force and Scanning Near-Field Optical Microscopy Study of Carbocyanine Dye J-Aggregates / M.G. Petrova, V.V. Prokhorov, S.I. Pozin, N.N. Kovaleva, E.I. Demikhov // Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Physics

- 2014. - №12. - Vol. 78. - P. 1362-1366.

127. Low-Temperature Scanning Electron Microscopy (LTSEM). URL: http://uni-tuebingen.de/en/6799.

128. Снигирёва, М. Г. Низкотемпературный сканирующий ближнепольный оптический микроскоп. Приборы и методы экспериментальной физики: автореф. дис. канд. физ. - матем. наук /М.Г. Снигирева. - Физический институт им. П. Н. Лебедева РАН. - М. - 2015. - 23 с.

129. Низкотемпературный сверхвысоковакуумный сканирующий туннельный микроскоп. URL: http://www. rusnanonet.ru.

130. Borch, J. Handbook of physical testing of paper/second edition / J. Borch, M.B. Lyne, R.E. Mark, C. Habeger // CRC Press. - New York. - 2001. - P. 560.

131. De Oliveira, R. L. Measurement of the Nanoscale Roughness by Atomic Force Microscopy: Basic Principles and Applications / R.L. De Oliveira, D.C. Albuquerque, T. S. Cruz, F.M. Yamaji, F.L. Leite // InTech. - 2012. - P.256.

132. Sokolov, I. Atomic Force Microscopy in Cancer Cell Research. American scientific publishers. - 2007. - P. 1-17.

133. Belitto, V. Atomic force microscopy - imaging, measuring and manipulating surfaces at the atomic scale/ V. Belitto, R. Craotina. - 2012. - 263 p.

134. Hirn, U. The area in molecular contact in fiber-fiber bonds/ U. Hirn, R. Schennach, C. Ganser, M. Magnusson, C. Teichert, S. Ostlund // Trans. of the 15th Fundamental Research Symposium, Cambridge. - 2013. - P. 201-226.

135. Осовская, И.И. ИК-спектры и теплоты гидратации озонированной целлюлозы / И.И. Осовская, В.С. Антонова, О.Ю. Деркачева // Химия растительного сырья. - №1. - 2018. - С. 13-20.

136. Осовская, И.И. Влияние размола на термодинамические свойства целлюлозы / И.И. Осовская, В.С. Антонова, О.Ю. Деркачева // Химия растительного сырья. - №1. - 2015. - С.175-180.

137. Осовская, И.И. Влияние гидротермических воздействий на термодинамические свойства целлюлозы/ И.И. Осовская, В.С. Антонова, О.Ю. Деркачева // Химия растительного сырья. - 2017. - №2. - С.81-87.

138. Zeng, X. The Elongation Potential of Paper - How Should Fibers be Deformed to Make Paper Extensible / X. Zeng, A. Vishtal, E. Retulainen, E. Sivonen, S. Fu. // Bioresources. - 2013. - Vol. - 8. - № 1.- P. 472-486.

139. Сухов, Д.А. Анализ взаимосвязи строения и свойств целлюлозных волокон по их колебательным спектрам: автореф. дис... д-ра техн. наук / Д.А. Сухов. - СПб. - 2002. - 318 с.

140. Hishikava, Y. Characterization of individual hydrogen bonds in crystalline regenerated cellulose using resolved polarized FTIR spectra / Y. Hishikava, E. Togawa, T. Kondo //ACS Omega. - 2017. - P. 1469-1476.

141. Fun ,M. Fourier Transform infrared spectroscopy for natural fibers/ M. Fun, D. Dai, B. Huang // Fourier Transform - Material Analysis. - 2013. - P. 45-68. URL: www. intechopen. com.

142. Абрамова, В.В. Разработка метода оценки равномерности формования макроструктуры бумаги: автореф. дис... канд. техн. наук / В.В. Абрамова. -Архангельск. - 2017. - 16 с.

143. Абрамова, В.В. Оценка равномерности макроструктуры офисной бумаги / В.В. Абрамова, А.В. Гурьев // Изв. вузов. Лесной журнал. - 2017. - № 4. - С.172 -186.

144. Абрамова, В.В. Оценка равномерности формования дисперсно-изотропной микроструктуры бумажного листа в двухмерной системе координат / В.В. Абрамова, А.В. Гурьев, Я.В. Казаков // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2011. -№ 6. - С. 50-53.

145. Hirn, U. Comprehensive analysis of individual pulp fiber bonds quantifies the mechanisms of fiber bonding in paper / U. Hirn, R. Schennach // Scientific Reports 5. -2015. - 9 p.

146. Song, А. A filler distribution factor and its relationship with the critical properties of mineral-filled paper // BioResources. - 2018. - Vol. 13. - № 3. - P. 66316641.

147. Wang, Z. Self-reinforced grease-resistant sheets produced by paper treatment with zinc chloride solution/ J. Ma, Z.Wang // Bio Resources. - 2016. - Vol. 11. - № 5. -P. 9235-9237.

148. Пат. № 2463578 РФ. Способ контроля анизотропии углового распределения волокон в структуре плоского волокнистого материала/ Шляхтенко П.Г. и др. - 2011; опубл. 10.10.2012.

149. Bollstrom, R. Paper substrate for printed functionality. / R. Bollstrom, M. Toivakka //15th Fundamental Research Sumposium. - Cambridge. - 2013.

274

150. Мидуков, Н.П. Технология ионной резки при исследовании многослойного картона / Н.П. Мидуков, В.С. Куров, А.С. Смолин, П.А. Сомов // Гофроиндустрия на современном этапе развития: сб. тр. XVII Междунар. науч.-практ. конф. - 2018. - С. 10-13.

151. Мидуков, Н.П. Сухой способ диспергирования волокон для последующего производства картона. / Н.П. Мидуков, Д.С. Ефремов, В.С. Куров, А.С. Смолин // Химия растительного сырья. - 2018. - № 3. - С. 279-286.

152. ISO 5269-2. Pulps - Preparation of laboratory sheets for physical testing - Part 2: Rapid-Kothen method // International Organization of Standardization. - Geneva. Switzerland. - 2004.

153. ISO 1762:2019 Paper, board, pulps, and cellulose nanomaterials. Determination of residue (ash content) on ignition at 525 °C // International Organization of Standardization. - Geneva. Switzerland. - 2004.

154. Vasile, M. J. Microfabrication techniques using focused ion beams and mergent applications/ M. J. Vasile, R. Nassar, J. Xie, H. Guo // Micron. - 1999. Vol. 30. - 235244.

155. Radi, Zs. Surface polishing and slope cutting by parallel Ar ion beam for highresolution EBSD measurements / Zs. Radi, K. Havancsak, Sz. Kalacska, A. // Baris Technoorg Linda // Ltd, Eotvos Lorand university, Faculty of science, 22 April // International Conference on Nanoscience and Nanotechnology. - Adelaide, SA. - 2014.

156. Dankhazi, Z. EBSD sample preparation high energy Ar ion milling / Z. Dankhazi, Sz. Kalacska, A.Baris, G. Varga, Zs. Radi, K.Havancsak. // Materials Science Forum. - 2015. - Vol. 812. - P. 309-314.

157. TESCAN MIRA3 URL: microscope/ www.tescan.com/en-us/technology/sem/mra3.

158. TESCAN детектор BSE. URL: www.tescan.ru/products/sem-detectors.

159. TESCAN MIRA3 microscope. Download Brochure. URL: www.tescan-uk.com/tecnology/sem/mira3.

160. Zhou, W. Scanning Microscopy for Nanotechnology: Techniques and Applications / W. Zhou, Zh.L. Wang // Springer Science+Business Media. - 2006. -522 p.

161. Мидуков, Н.П. Разработка и промышленное внедрение технологии подготовки макулатуры без воды при производстве картона // Двадцать третья Санкт-Петербургская Ассамблея молодых учёных и специалистов: сб. тез. - СПб.: Изд-во СПбГУПТД. - 2018. - 161 с.

162. Мидуков, Н.П. Исследование поперечного среза многослойного картона с использованием технологии ионной резки / Н.П. Мидуков В.С. Куров, К.Х. Эрматова, А.С. Смолин, П.А. Сомов // Химия растительного сырья. - 2019. - №4 -С. 109-112.

163. Adobe Photoshop. Официальный учебный курс/ пер. М. А. Райтман; ред. В. И. Обручев. - Изд-во: Эксмо-Пресс. - 2013. - 432 с.

164. lpSquare v5.0 for Windows. Описание. URL: www.lprosoft.at.ua

165. Жарков, Н.В. AutoCAD 2016: полное руководство/ Н.В. Жарков, М.В. Финков, Р.Г. Прокди. - М.: Наука и техника. - 2016. - 600 с.

166. Смолин, А.С. Реологические свойства волокнистых суспензий белёных хвойной и лиственной сульфатной целлюлозы / А.С. Смолин, Ю.А. Тотухов, Д.Р. Оруджов, А.В. Канарский // Вестник технологического университета. - 2017. -Т. 20. - № 6. - С. 139-142.

167. Peel, J.D. Paper science and paper manufacture. / J.D. Peel, A. Wilde // Publication Inc. - Vancouver, Canada. - 1999. - 272 p.

168. Clarc, D. Pulp Technology and treatment for paper. Second edition. Miller freeman publication // Inc, San Francisco, California, USA. - 1985. - 878 p.

169. TAPPI T 231 pm-96 Zero-Span Breaking Strength of Pulp (Dry Zero-Span Tensile). - Atlanta, USA. - 1996.

170. TAPPI T273 pm-95 Zero-Span Breaking Strength of Pulp. - Atlanta, USA. -1996.

171. Морозов, Н.А. Использование морфологических характеристик волокна для оценки качества переработки макулатурного сырья / Н.Ф. Морозов, А.Г.

276

Кузнецов, Л.Г. Махотина// Перспективы развития техники и технологий в целлюлозно-бумажной промышленности: мат. II Всероссийской отраслевой науч.-практ. конф. - Изд-во ПНИПУ - 2014. -С. 14-16.

172. Анализатор волокна Morfi Compact // URL: http://pta-spb.ru/morfi-compact/

173. Мидуков, Н.П. Разработка и промышленное внедрение технологии подготовки макулатуры без воды при производстве картона / Н.П. Мидуков, В.С Куров, А.С. Смолин, А.В. Власов, Т.В. Дубравина // Гофроиндустрия на современном этапе развития: сб. тр. XVII Междунар. науч-практ. конф. - СПб.: СПбГУПТД. - 2018. - С. 14-16.

174. Зудилова, Т.В. Работа пользователя в Microsoft Excel 2010 / Т.В. Зудилова, С.В. Одиночкина, И.С. Осетрова, Н.А. Осипов // СПб НИУ ИТМО. - 2012. - 87 с.

175. Preston, J. The surface analysis of paper. In Advances in Pulp and Paper Research/ J.Preston, I. Anson // Trans. of the XIVth Fund. Res. Symp. Oxford - 2009. -P. 749-838.

176. ISO 8791-4 Paper and board-determination of roughness/ smoothness (air leak method) - Part 4: Print-surf method. - 2007.

177. ГОСТ 25142-82 Шероховатость поверхности. Термины и определения. 01.01.1983. - М.: Изд-во стандартов, - 2018.

178. Мидуков, Н.П. Морфологические свойства волокон сухого способа подготовки макулатуры при производстве картона. / Н.П. Мидуков, Ю.А. Лялина, В.С. Куров, А.С. Смолин // Химия растительного сырья. - №4. - 2019. - С. 109-112.

179. TAPPI T 460 om-02 Air resistance of paper (Gurley method). - 2006.

180. Midukov, N.P. Development of white-liner cardboard with high brightness and mechanical parameters from 100 % of recovered paper / N.P. Midukov, A.S. Smolin, V.S. Kurov, T. Schrinner, H. Grossmann // Materialien zum wissenschaftlichen Seminar der Stipendiaten der Programme "Michail Lomonosov" und „Immanuel Kant III" (24-25. April). - Moskau. - 2015. - P. 68-71.

181. Шрайнер, Т. Исследование влияния дозировки облагороженной газетной макулатуры на основные свойства трёхслойного лайнера с белым слоем / Т. Шрайнер, Х. Гроссман, Н.П. Мидуков, В.С. Куров, А.С. Смолин // Целлюлоза.

277

Бумага. Картон. - 2015. - №3.- С. 54-57.

182. Шрайнер, Т. Использование облагороженной газетной макулатуры в технологии производства картона вайт-лайнера / Т. Шрайнер, Х. Гроссман, Н.П. Мидуков, В.С. Куров, А.С. Смолин. // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2016. - № 4. -С. 58 - 61.

183. Технология целлюлозно-бумажного производства. В 3 т. Т. II. Производство бумаги и картона. Ч. 2. Основные виды и свойства бумаги и картона, фибры и древесных плит. - СПб.: Изд-во Политехника. - 2005. - 452 с.

184. Мидуков, Н.П. Повышение эффективности дороспуска макулатурной массы в пульсационном диспергаторе / Н.П. Мидуков, О.С. Варыгина, П.В. Осипов, В.С. Куров // Новое в технологии ЦБП: технологический процесс, оборудование, энерго- и ресурсосбережение: мат. Междунар. науч.-практ. конф./ СПбГТУРП. -СПб. - 2016. - С. 33-36.

185. Материалы концерна "BASF SE" - Техническая информация о химическом реагенте "Plurafac®". - 2014. - 6 с.

186. Пат. №70154 РФ Роторно-пульсационный аппарат/ Н.П. Мидуков, А.О. Никифоров, В.С. Куров; опубл. 20.01.08. Бюл. № 2. - 2 с.

187. Пат. №2410148 РФ Установка для приготовления волокнистой суспензии с наполнителем / Н. П. Мидуков, А. О. Никифоров, В. С. Куров; опубл. 27.01.2011. Бюл. № 3.

188. Шрайнер, Т. Влияние дозировки свежего волокна на показатели прочности и жёсткости трёхслойного тест - лайнера / Т. Шрайнер, Х. Гроссман, Н.П. Мидуков, А.С. Смолин, В.С. Куров // Целлюлоза. Бумага. Картон. - №3. - 2013. - С. 60-65.

189. Шрайнер, Т. Оценка технологических и энергетических параметров при подготовке бумажной массы для получения трёхслойного тест-лайнера / Т. Шрайнер, Х. Гроссман, Н.П. Мидуков, А.С. Смолин, В.С. Куров // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2013. -№7.- С. 34-37.

190. Мидуков, Н.П. Повышение эффективности облагораживания газетной макулатуры при производстве картона вайт-лайнера с высокой белизной,

278

механическими свойствами и низкой стоимостью // Девятнадцатая Санкт-Петербургская Ассамблея молодых учёных и специалистов: сб. тез. - СПб. - 2014. - 238 с.

191. Midukov, N.P. Development and testing of new structure of three-layers test liner cardboard / N.P. Midukov, A.S. Smolin, V.S. Kurov, T. Schrinner, H. Grossmann // Materialien zum wissenschaftlichen Seminar der Stipendiaten der Programme "Michail Lomonosov" und Immanuel Kant III (26 -27. April). - Moskau. - 2013. - P. 53-56.

192. Мидуков, Н.П. Трёхслойный картон тест-лайнер с высокими механическими показателями / Н.П. Мидуков, А.С. Смолин, В.С. Куров, А.Р. Сальманов // Новое в технологии ЦБП: матер. Междунар. науч.-практ. конф. -СПбГТУРП. - СПб. - 2014. - С. 77-83.

193. Пат. № 2687982 РФ Способ переработки целлюлозосодержащих отходов/ Мидуков Н.П., Ефремов Д.С., Куров В.С., Смолин А.С.; опубл. 17.05.2019. http : //www 1.fips.ru/fips_servl/fips_servlet.

194. Jamnicki, S. Deinking possiblities in the reduction of mineral oil hydrocarbons from recovered paper grades / S. Jamnicki, T. Handke, M. Hârting, B. Lozo, M. Jakovljevic // Cellulose chemistry and technology. - 2015. - Vol. 8. - №2 49.- P. 677-684.

195. Осипов, П.В. Облагораживание макулатурной массы с применением степени отбелки дитионитом натрия / П.В. Осипов, Д. Шенхабер // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2014. - №5. - С. 72-77.

196. Адсорбционный деинкинг. URL: http://www.cepi.org/system/ files/ public/epw-presentations/2012/innovationinpaper/EFPR0_Druckfassung_Adsorptions deinking_Schrinner.pdf (дата обращения 25.04.2017).

197. ISO 638: (E) Paper, board and pulps — Determination of dry matter content — Oven-drying method. - Geneva, Switzerland. - 2008. - 6 p.

198. ISO 287 Paper and board - Determination of moisture content of a lot - Oven-drying method. - Geneva, Switzerland. - 2017. - 10 p.

199. ISO 4119 Pulps - Determination of stock concentration. - Geneva, Switzerland. - 1995. - 3 p.

200. ISO 5263-1. Pulps — Laboratory wet disintegration — Part 1: Disintegration

279

of chemical pulps. - Geneva, Switzerland. - 2004. - 6 p.

201. ISO 5264-2 Pulps — Laboratory beating — Part 2: PFI mill method. - Geneva, Switzerland. - 2011. - 11 p.

202. ISO 5264-1,2 Pulps — Laboratory beating — Part 1: Valley beater method. -Geneva, Switzerland, 1979. - 6 p.

203. ISO 16065-1 Pulps — Determination of fibre length by automated optical analysis — Part 1: Polarized light method. - Geneva, Switzerland. - 2014. - 10 p.

204. ISO 5267-1:1999 Pulps — Determination of drainability — Part 1: Schopper-Riegler method/ Geneva, Switzerland. - 1999. - 6 p.

205. INGEDE Method 7: Visual Inspection for Recovered Paper for Deinking, Unbaled Delivery. URL:www.ingede.org.

206. Мидуков, Н.П. Повышение эффективности облагораживания газетной макулатуры при производстве картона вайт-лайнера с высокой белизной, механическими свойствами и низкой стоимостью // Двадцатая Санкт-Петербургская Ассамблея молодых учёных и специалистов: сб. тез. - СПб.: СПбГУПТД. - 2015. - 220 с.

207. Шрайнер, Т. Получение нового вида картона тест-лайнера/ Т. Шрайнер, Х. Гроссман, Н.П. Мидуков, А.С. Смолин, В.С. Куров // Машины и аппараты целлюлозно-бумажного производства: межвуз. сб. науч. тр. - СПб.: СПбГУРП, -2013. - С. 7-12.

208. ISO 5269-2. Pulps - Preparation of laboratory sheets for physical testing. Part 2. Rapid-Köthen method// International Organization of Standardization.- Geneva. Switzerland. - 2004. - 8 p.

209. DIN 53112-1. Testing of paper and board; determination of tensile strength// German Institute for Standardization. - 1981.

210. ISO 1924-2. Paper and board - Determination of tensile properties. Part 2. Constant rate of elongation method// International Organization of Standardization. -Geneva, Switzerland. 2008. - 12 p.

211. ISO 2493. Paper and board-Determination of resistance to bending/

International Organization of Standardization. - Geneva, Switzerland. - 1992.

280

212. ISO 2758. Board — Determination of bursting strength. - Geneva, Switzerland. - 2014. - 13 p.

213. ISO 9895 Paper and board — Compressive strength — Short-span test. -Geneva, Switzerland. - 2008. - 8 p.

214. DIN 54516:2004-10 Prüfung von Papier und Pappe. Bestimmung des Spaltwiderstandes. - Berlin, Germany. - 2004. - 7 p.

215. ISO 2470-1 Paper, board and pulps —Measurement of diffuse blue reflectance factor — Part 1: Indoor daylight conditions. - Geneva, Switzerland. - 2016. - 11 p.

216. ГОСТ 14363.4-89 Целлюлоза. Метод подготовки проб к физико-механическим испытаниям - М.: Изд-во стандартов. - 1991.-14 с.

217. ISO 7213. Pulps - Sampling for testing. - Geneva, Switzerland. - 1981. - 2 p.

218. ISO 534. Paper and board — Determination of thickness, density and specific volume. - Geneva, Switzerland. - 2011. - 13 p.

219. ГОСТ 27015-86 Бумага и картон. Методы определения толщины, плотности и удельного объема. - М.: Изд-во стандартов. - 2002. - 10 с.

220. ГОСТ 13199-88 Полуфабрикаты волокнистые, бумага и картон. Метод определения массы продукции площадью 1 кв.м. - М.: Изд-во стандартов. - 1994.

221. Белоглазов, В.И. Анизотропия деформативности и прочности тарного картона и методы ее оценки / В.И. Белоглазов, А.В. Гурьев, В.И. Комаров; под ред. проф. В.И. Комарова. - Архангельск: АГТУ. - 2005. - 6 с.

222. Markstrom, H. Testing Methods and instruments for Corrugated Board / H. Markstrom. - Stocholm: Ljunglofs Offset. - 1992. - 77 p.

223. Bending Resistance Tester. URL: www.testingmashines.com/product/79-25-bending-resistance-tester.

224. DIN 53121 Testing of paper and board - Determination of the bending stiffness by the beam method. - Berlin, Germany. - 2014. - 8 p.

225. Мидуков, Н.П. Повышение эффективности процесса диспергирования волокнистой суспензии в роторно-пульсационном аппарате/ Н.П. Мидуков, В.С. Куров, А.О. Никифоров // Изв. вузов. Лесной журнал. - 2008. - № 4. - С. 116 - 119.

226. Мидуков, Н.П. Диспергирование волокнистой суспензии в роторно-

281

пульсационном аппарате / Н.П. Мидуков, А.О. Никифоров, В.С. Куров // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2010. - № 2. - С. 62 - 65.

227. Мидуков, Н.П. Использование роторно-пульсационного аппарата для получения проклеивающего состава на основе алкилкетендимера / Н.П. Мидуков, Р.О. Шабиев, В.С. Куров, А.С. Смолин // Целлюлоза. Бумага. Картон. - 2012. -№ 9.- С. 68 - 71.

228. Мидуков, Н.П. Повышение эффективности процесса диспергирования многофазных систем при производстве бумаги и картона/ Н.П. Мидуков, В.С. Куров, А.О. Никифоров // Новое в технологии и оборудовании для производства гофрокартона и гофротары: сб. тр. Междунар. науч.-практ. конф. - СПб.: СПбГТУРП. - 2007. - С. 80-82.

229. Мидуков, Н.П. Моделирование роторно-пульсационного аппарата для получения эмульсий, используемых в ЦБП / Н.П. Мидуков, В.С. Куров, А.О. Никифоров // Молодые ученые университета ЛПК России: сб. докл. и сообщений. СПбГТУРП. - СПб. - 2006. - С. 20-22.

230. Мидуков, Н.П. Эффективность процесса смешения многофазных систем в роторно-пульсационном аппарате в целлюлозно-бумажной промышленности/ Н.П. Мидуков, В.С. Куров, А.О. Никифоров // Совершенствование процессов и оборудования для химической промышленности и производства пищевых продуктов: межвуз. сб. науч. тр. ТГТУ Тверь. - 2007. - С. 65 - 71.

231. Мидуков, Н.П. Перемешивание в целлюлозно-бумажной промышленности: уч. пособие /Н.П. Мидуков, В.С. Куров, А.О. Никифоров, Д.М. Сивцов. - СПбГТУРП. - СПб. -2010. - 80 с.

232. Мидуков, Н.П. Перемешивание в целлюлозно-бумажной промышленности. / Н.П. Мидуков, В.С. Куров, А.О. Никифоров, Д.М. Сивцов: уч. пособие. - 3-е издание перераб. и доп. - СПбГТУРП. СПб. - 2012. - 81 с. ( Рецензия № 1780 от 6 апреля 2012 г.).

233. Мидуков, Н.П. Применение роторно-пульсационного аппарата для получения эмульсий и суспензий // Машины и аппараты целлюлозно-бумажного

производства: межвуз. сб. науч. тр./ СПбГУРП. СПб. 2006. -С. 31-35.

282

234. Мидуков, Н.П. Определение конструктивных параметров роторно-пульсационного аппарата для диспергирования волокнистой суспензии /Н.П. Мидуков, В.С. Куров, А.О. Никифоров // Машины и аппараты целлюлозно-бумажного производства: межвуз. сб. науч. тр./ СПбГУРП. СПб. - 2010. - С. 75-78.

235. Мидуков, Н.П. Диспергирование многофазных систем при производстве бумаги и картона/ Н.П. Мидуков, В.С. Куров, А.О. Никифоров // Гофрокартон от сырья до печати (24-25 апреля): сб. тр. 2-й Междунар. науч.-практ. конф. -/СПбГТУРП. - СПб. - 2008. - С. 87-90.

236. Midukov, N. P. 3D technology in production of sealed containers for chemical industry devices/ N.P. Midukov, A. M. Fadeeva, P.V. Kaurov, V.S. Kurov, P.A. Gashin // Journal of Industrial Engineering and Management (IJIEM) - 2016. - Vol.7. - № 3. -P. 87-92.

237. Мидуков, Н.П. Изготовление герметичных корпусов с помощью 3D-технологии. / Н.П. Мидуков, М.А. Фадеева, П.А. Гашин, В.С. Куров // Вестник СПбГУПТД. - 2016 - № 4.- С. 32 - 36.

238. Лялина, Ю. А. Подготовка эмульсий, используемых в ЦБП в пульсационных аппаратах/ Ю.А. Лялина, К.Х. Эрматова, А.О. Никифоров, Н.П. Мидуков, В.С. Куров, Н.Н. Кокушин // Изв. вузов. Технология легкой промышленности. 2018. - № 4. - С. 62-65.

239. Анализатор волокна Morfí Compact. URL: www.pta-spb/лабораторное-оборудование-для-цбп/анализатор-волокна-morfí-compact.

240. Игнатов, В.И. Роторно-вихревая мельница РВМ.Технические условия ТУ 3131-022-56219393-05/ В.И. Игнатов, В.И. Лисица // ООО «Новые технологии», URL: www.tempspb.su rvm._tu_na_rotorno-vihrevye_melnicy.2005.doc.

241. Гулинкина, О.И. Ценовой индекс ЦБП России. // Pulp and Paper Industry.-2019 - Т.8. - №1.- С. 21-25.

242. Мидуков, Н.П. Технология многослойного композиционного картона тест-лайнера с использованием сухих волокон / Н.П. Мидуков, В.С. Куров , А.С. Смолин, А.В. Власов., Т.В. Дубравина // Химическая технология. - 2019. - №10. - С. 29-34.

ПРИЛОЖЕНИЕ ПРИЛОЖЕНИЕ 1. АКТ ВНЕДРЕНИЯ ОАО «Караваево»

СОГЛАСОВАНО

ректор ОАО

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Настоящим актом удостоверяется, выполнение научно-технической работы в рамках темы «Разработка и промышленное внедрение технологии подготовки макулатуры без воды при производстве картона», целью которой является, проведение опытно-промышленной выработки многослойного тест-лайнера с использованием вторичных волокон, подготовленных сухим способом.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Проанализированы бумагообразующие свойства волокнистого сырья. Проведено микроскопическое исследование волокон после диспергирования в сухом виде.

2. Разработана технология для получения многослойного тест-лайнера с использованием вторичных волокон, подготовленных без воды.

3. Проведена опытная выработка многослойного картона тест-лайнера с использованием волокон, подготовленных сухим способом.

4. Проанализированы механические показатели многослойного картона, содержащего вторичные волокна, подготовленные сухим способом.

Форма внедрения: технология получения многослойного картона тест-лайнера, опытно-промышленная выработка многослойного тест-лайнера.

Использование технологии сухой подготовки макулатуры для изготовления картона тест-лайнера на сегодняшний день не встречается в мире. Технологические параметры подготовки макулатуры сухим способом, адаптированные под производство картона, обладают достаточной новизной. Комбинированный способ подготовки макулатурного сырья защищается патентом на изобретение.

Экономический эффект от производства сухих волокон определяется индивидуально для каждого предприятия, производящего картон.

При внедрении сухих волокон, перед размолом в водной среде снижается концентрация волокнистой массы, на стадии роспуска, до роспуска, первичной очистки макулатуры и разделения, а также в насосах, установленных между аппаратами. Если концентрация не меняется, то гидроразбиватель, центриклинеры, пульсационная мельница, насосы для перекачки бумажной массы, турбосепаратор работают в режиме снижения энергетических затрат воды и металлоемкости оборудования. При расчете экономического эффекта также необходимо учесть снижение экологической нагрузки, обусловленной уменьшением количества шлама после первичной очистки макулатурной массы.

Годовой экономический эффект: определяется согласно экономическим расчетам предприятия производителя картона, на которое поставляется технология и оборудование для получения сухих волокон из макулатуры.

Исполнители ВШТЭ СПГУПТД Начальник производства

ОАО «Караваево»

проф,

проф.

Главный технолог

Дубровина Т.В.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. АКТ ВНЕДРЕНИЯ ОАО «Дробтехмаш»

Генеральный д

УТВЕРЖДАЮ

Марченко Е.М.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Настоящим актом удостоверяется, выполнение научно-технической работы в рамках темы «Разработка технологии и оборудования сухой подготовки макулатуры для производства тест-лайнера», целью которой является, получение сухих волокон, с дальнейшим внедрением в производство многослойного тест-лайнера.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Проведены лабораторные испытания на предприятии по получению сухих волокон из макулатуры. Проанализированы бумагообразующие свойства волокнистого сырья. Проведено микроскопическое исследование волокон после диспергирования в сухом виде.

2. Разработана технология и оборудование для подготовки волокон из макулатуры производительностью от 10 до 100 тонн в сутки по сухому волокну.

>

3. Опытная выработка 300 кг волокнистого сырья из макулатуры для дальнейшего использования в производстве многослойного картона тест-лайнера.

Форма внедрения: технология получения сухого волокна для дальнейшего использования в производстве картона тест-лайнера, опытно-промышленная выработка сухих волокон, практические рекомендации по разработке двух ступеней диспергирования макулатурного сырья.

Сухая подготовка макулатуры для изготовления картона тест-лайнера на сегодняшний день не встречается в мире. Технологические параметры подготовки макулатуры сухим способом, адаптированные под производство картона, обладают достаточной новизной.

Экономический эффект от производства сухих волокон определяется индивидуально для каждого предприятия, производящего картон.

При внедрении сухих волокон, перед размолом в водной среде снижается концентрация волокнистой массы, на стадии роспуска, до роспуска, первичной очистки макулатуры и разделения, а также в насосах, установленных между аппаратами. Если концентрация не меняется, то гидроразбиватель, центриклинеры, пульсационная мельница, насосы для перекачки бумажной массы, турбосепаратор работают в режиме снижения энергетических затрат воды и металлоемкости оборудования. При расчете экономического эффекта также необходимо учесть снижение экологической нагрузки, обусловленной уменьшением количества шлама после первичной очистки макулатурной массы.

Годовой экономический эффект: определяется согласно экономическим расчетам предприятия производителя картона, на которое поставляется

технология и оборудование для получения сухих волокон из макулатуры.

«

Исполнителе ВШТЭ СПбГУПТД Директор по производству

доц. к.т.н. Мидуков Н

«ООО ДробТехМаш»

Коршунов В.В.

проф., д.т.н. Смоли

проф., д.т.н. Куров

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ

1. Расчёт энергетических затрат

Приложение к акту внедрения технологии подготовки макулатуры без воды при производстве многослойного картона тест-лайнера

Согласно технологическому регламенту производства двухслойого картона тест-лайнера (с белым покровным слоем) предприятие ОАО «Караваево» подготавливает 30 т/сут макулатурной массы для верхнего слоя. Верхний, покровный слой составляет 50 % от всей массы двухслойного картона тест-лайнера массой квадратного метра 125 - 130 г. Сырьём для производства верхнего покровного слоя является макулатура писчепечатных видов бумаг без'содержания печатной краски.

Макулатура подаётся транспортёром (мощность электродвигателя (эд) -7,5 кВт, время работы - 4 ч/сут, средний коэффициент нагрузки на электродвигатель - 0,75) в гидроразбиватель ГРВ(ОЗ) (рассчитан на производительность 18-65 т/сут, мощность эд - 160 кВт, время работы -24 ч/сут; коэффициент нагрузки на эд - 0,8). После роспуска макулатуры в гидроразбивателе, масса с концентрацией 4 % подаётся в вихревые очистители (два очистителя ОМ с максимальной производительностью 155 т/сут, с расходом воды 55 л/мин) с помощью насоса БМ 190/45 (мощность эд - 55 кВт, время работы - 6 ч/сут; коэффициент нагрузки на эд - 0,8). Далее масса подаётся в бак постоянного уровня, откуда насосом БМ 190/45 (мощность эд-55 кВт, время работы - 6 ч/сут коэффициент нагрузки на эд - 0,5) в горизонтальный гидроразбиватель для дороспуска массы ГРС-100 (мощность эд - 110 кВт, время работы -23 ч/сут; коэффициент нагрузки на эд - 0,5). После дороспуска масса насосом 200 zzk (мощность эд - 75 кВт, время работы - 6 ч/сут; коэффициент нагрузки на эд - 0,7) перекачивается в бак перед размолом, куда подаются волокна, подготовленные сухим способом. Начиная со стадии размола технологическая схема подготовки макулатурной массы и производства картона остаётся без изменений.

Расчёт энергетических затрат на подготовку макулатурной массы ведётся в соответствии с изменением доли волокон в массе на участке от подачи макулатуры конвейером до подачи массы в бак перед размолом. Подача сухих волокон в бак перед размолом снижает время работы оборудования, коэффициент нагрузки на эд, а с увеличением доли волокон выше 25 % потребуется оборудование, работающее с меньшей производительностью, мощностью и стоимостью. При подаче 100 % волокон, подготовленных сухим способом необходимость в турбосепараторе, баке постоянного уровня насоса подачи на сепаратор ГРС 100 и очистителях отпадает. Опытно промышленная выработка проводилась без замены оборудования, поэтому предполагала подачу 25 % волокон, подготовленных сухим способом.

1. ¡.Затраты энергии на подачу макулатуры в гидроразбиватель конвейером:

Ето=Ыто; Тто<; Кто = 7,5 • 4 • 0,75 = 22,5 кВтч;

Ет25=^5 • Тт25 • Кт25 = 7,5 • 3 • 0,75 = 16,9 кВт-ч;

Ет50=Ыт50 • *Гт50 • КТ50 = 7,5 • 2 • 0,75 = 11,3 кВт-ч;

где Ыто, N725, N750- мощность эд конвейера (кВт);

Тто, Тт25, Тт5о - время работы эд конвейера при подаче волокон подготовленных сухим способом 0, 25, 50 % от массы слоя; Кто, Кт25, Кт5о - коэффициент нагрузки на эд конвейера при подаче волокон подготовленных сухим способом 0, 25, 50 % от массы слоя.

1.2. Затраты энергии на роспуск в гидроразбивателе: Егрво^Игрво ' Тгрво ' Кгрво = 160 • 23 • 0,8 = 2944 кВт-ч; ' Егрв25=Кгрв25 ' ТГРВ25" КГРв25 = 160 • 17,25 • 0,8 = 2208 кВт-ч; Егрв50=^рв50 ' Тгрв50 " КГрв50 = 130 • 11,5 • 0,8 = 1196 кВт-ч;

где Нгрво^грв25,№рв5о- мощность эд гидроразбивателя (кВт);

Тгрво ТГрв25 Тгрв50 - время работы эд гидроразбивателя при подаче волокон

подготовленных сухим способом 0, 25, 50 % от массы слоя;

Кгрво, Кгрв25, Кгрв5о - коэффициент нагрузки на эд гидроразбивателя при подаче волокон подготовленных сухим способом 0, 25, 50 % от массы слоя.

1.3. Энергия, затрачиваемая насосом откачивающим массу из

гидроразбивателя: Енгрво=Мнгрво • Тнгрво ' Кнгрво = 55 ■ 6 • 0,8 = 264 кВтч; Енгрв25=1^нгрв25 ' Тнгрв25 ' Кнгрв25 = 55 ' 4,5 • 0,8 = 198 кВт-ч; Енгрв50=1^нгрв50 ' Тнгрв50 • Кнгрв50 = 55 • 3 • 0,8 = 132 кВт-ч; где 1^нгрво, ^нгрв25, ^нгрв5о — мощность эд насоса БМ 190/45 (кВт); Тгрво, ТГрв25, Тп>в5о - время работы эд насоса БМ 190/45 при подаче волокон подготовленных сухим способом 0, 25, 50 % от массы слоя; Кгрво, Кгрв25,Кгрв50- коэффициент нагрузки на эд насоса БМ 190/45 при подаче волокон подготовленных сухим способом 0, 25, 50 % от массы слоя.

1.4. Энергия, затрачиваемая насосом подающим массу на

^__. дороспуск в турбосепаратор:

Енгрсо=Мнгрсо ' Тнгрсо • Кнгрсо = 55 • 6 • 0,5 = 165 кВт ч;

Енгрс25=>1н7тс25 ' ТНгрс25 * КНгрс25 = 55 • 4,5 • 0,5 = 124 кВт-ч;

Енгрв50=Мнгрс50' Тнгрс50 " Кнгрс50 — 55 • 3 • 0,5 = 82,5 кВтч;

где Ингрсо, ^нгрс25, Ингрсбо - мощность эд насоса БМ 190/45 (кВт);

Тнгрсо, Тнгрс25, Тнгрс50^ время работы эд насоса БМ 190/45 при подаче волокон

подготовленных сухим способом 0, 25, 50 % от массы слоя;

Кнгрсо, Кнгрс25, Кнгрс50 - коэффициент нагрузки на эд насоса БМ 190/45 при

подаче волокон подготовленных сухим способом 0, 25, 50 % от массы слоя.

1.5. Энергия, затрачиваемая на дороспуск в турбосепараторе: ЕгроН^грсо ' Тгрсо ' Кгрсо = 110 • 23 • 0,5 = 1265 кВт ч; Егрс25=1^грс25' ТГрс25' КГрс25 =110' 17,25 • 0,5 = 949 кВт-ч; Егрс50~^п>с50 • ТГрс50 ' КГрс5о = 75 • 12 • 0,5 = 450 кВт ч; где Ыгрсо, N^025, ^грс5о — мощность эд турбосепаратора (кВт); Тгрсо, Тгрс25, Тгрс50 - время работы турбосепаратора при подаче волокон подготовленных сухим способом 0, 25, 50 % от массы слоя;

Кгрсо, Кгрс25, Кгрс50 - коэффициент нагрузки на эд гидроразбивателя при подаче волокон подготовленных сухим способом 0, 25, 50 % от массы слоя.

1.6. Энергия, затрачиваемая насосом подающим массу в бассейн

перед размолом: Енбо^нбо • Тнбо • Кнбо = 75 • 6 • 0,7 = 315 кВт ч; ЕнБ25=МнБ25 • Тнб25 ' Кнб25 = 75 • 4,5 • 0,7 = 236 кВт-ч; Енб50=Ннб50 • ТнБ50 • КНБ5о = 37 • 3 • 0,8 = 89 кВтч; где Ынб0,Ннб25^нб50- мощность эд насоса (кВт);

Тнбо, Тцб25, Тцб5о- время работы эд насоса при подаче волокон подготовленных сухим способом Д 25, 50 % от массы слоя;

Кнбо, Кнб25, Кнб5о - коэффициент нагрузки на эд насоса при подаче волокон подготовленных сухим способом 0, 25, 50 % от массы слоя.

1.7. Затраты энергии на перемешивание макулатурной массы в

бассейне ёмкостью 100 м3: Емо^мо • Тмо • Кмо = 37 • 24 • 0,3 = 266,4 кВтч; Ет25^м25 • Тм25 ' КМ25 = 37 • 24 • 0,3 = 266,4 кВт-ч; Ет50=^50 • Тм50 • Км50 = 37 • 24 -,0,2 = 177,6 кВт-ч; где Имо, Нм25, Им50 — мощность эд мешалки (кВт);

Тмо, Тм25, Тм5о~ время работы мешалки при подаче волокон подготовленных сухим способом 0, 25, 50 % от массы слоя;

Кмо, Км25, Км5о - коэффициент нагрузки на эд мешалки при подаче волокон подготовленных сухим способом 0, 25, 50 % от массы слоя.

1.8. Затраты энергии на тонну готовой продукции на участке от подачи макулатуры до бассейна перед размолом Е0= 1Е0 / (2- Ссуг) = 5242 / (2-30) = 87 кВт-ч/т; Е25= (2Е25 - ОиУ (2- всуг) = (3998 - 339) / (2-30) = 61 кВт ч/т; Е50= (2Е50- О50 )/ (2- всуг) = (2138 - 542) / (2-30) = 27 кВт-ч/т;

где LEo, 2Е25, SE50, — суммарные затраты энергии в сутки на участке от подачи

макулатуры до бассейна перед размолом, кВт ч/сут;

Gcyr- суточная производительность покровного слоя, 30 т/сут.

D25 = 339 кВт-ч/сут; D50 = 542 кВт-ч/сут; D100 = 778 кВт-ч/сут - суточная норма расхода электроэнергии линии подготовки волокон сухим способом для производительности линии 7,5 т/сут (при подаче 25 % сухих волокон), 15 т/сут (при подаче 50 % сухих волокон), 30 т/сут (при подаче 100 % сухих волокон). Данные получены от предприятия, изготавливающего оборудование для

получения сухих волокон ОАО «ДробТехМаш». •

1.9. Экономия энергии (в год) от внедрения технологии подготовки

волокон сухим способом

Эл=(Ео -Е2*)1.Траб.дн • 60 = (87-61) -345 • 60 = 538,2 МВт-ч/год;

Э50=(Е0- Е50 )• Траб.дн • 60 = (87-27) -345 • 60 = 1242 МВт-ч/год;

3,00=^0 -Е,оо)- Траб.дн • 60 =(87-0) -345 • 60= 1800,9 МВт-ч/год,

где Траб.дн - Ткал - Тост - Трем=365-3-18 = 345;

Ткал - календарный фонд времени, 365 сут;

Тост — целодневные остановки предприятия, 3 сут;

Трем - время простоя оборудования, 18 сут;

1.10. Прибыль от экономии энергии при внедрении технологии подготовки

макулатуры сухим способом$ Р25 = Э25 ■ S = 538,2 • 1000- 4,5 = 2,4 млн. руб; Рзо = Э50 • S = 1242 • 1000- 4,5 = 5,6 млн. руб; Рюо = Эюо • S= 1800,9 • 1000- 4,5 = 8,1 млн. руб;

Образцы картона, полученные с добавлением сухих волокон в 25,50, 100 % от верхнего слоя не отличались по механических показателей. При дозировке в.50 % от слоя сопротивление продавливанию и разрыву остались на одном уровне согласно анализу экспериментальных данных. Поэтому было

рекомендовано проектировать установку для сухого диспергирования производительностью в 15 т/сут, которая соответствует 50 % от массы покровного слоя или 25 % от массы всего картона.

В таблице 1 представлены результаты расчётов энергетических затрат на подготовку макулатурной массы от стадии подачи макулатуры конвейером в гидроразбиватель до стадии подготовки массы к размолу в баке при различной доле волокон, подготовленных сухим способом.

Таблица 1. Энергетические затраты (кВт-ч/сут) на подготовку макулатурной массы при подаче волокон, подготовленных сухим способом для формования* покровного слоя.

№ Стадии подготовки массы, оборудование Доля волокон (от массы слоя по а.с.в.), подготовленных сухим способом %

0 (базовый вариант) 50

1 Подача конвейером в гидроразбиватель, кВтч/сут 22,5 11,3

2 Роспуск в гидроразбивателе, кВт-ч/сут 2944 1196

3 Отбор массы из гидроразбивателя насосом БМ 190/45, кВт ч/сут 264 132

4 Подача массы на дороспуск насосом БМ 190/45, кВт-ч/сут 165 82,5

5 Дороспуск в турбосепараторе ГРС-100 1265 450

6 Подача массы в бассейн перед размолом насосом 200 ггк, кВт-ч/сут 315 89

7 Перемешивание в бассейне ёмкостью 100 м3, кВт-ч/сут 266,4 177,6

8 Суммарные суточные затраты энергии, кВтч/сут 5242 2138

9 Затраты энергии на тонну продукции, кВт ч /т 87 27

10 Экономия энергии (в год), МВт-ч/год 0 1242

2. Расчёт экономической эффективности проекта от замены технологии и оборудования

Расчёт экономической эффективности от внедрения технологии подготовки волокон без воды базируется на данных стоимости оборудования для сухого диспергирования (ОАО «ДробТехМаш», Россия) и оборудования для мокрой подготовки макулатуры на участке от конвейера до массного бассейна перед размолом (Приблизительная рыночная, бюджетная стоимость технологической линии была представлена компанией «УокИ», Германия). Российских производителей линии массоподготовки для производства картона на сегодняшний день нет. При расчёте стоимости технологических линий было учтено, что размерный ряд оборудования меняется при внедрении сухих волокон более 50% от массы слоя при этом производительность линии для сухого диспергирования составит 15 т/сут. При проведении опытно-промышленной выработки было внедрено в среднем 25 % сухих волокон, оборудование для мокрой подготовки массы осталось прежним.

Образцы картона, полученные с добавлением сухих волокон в 25,50,100 % от верхнего слоя не отличались по механических показателей. При дозировке в 50 % от слоя сопротивление продавливанию и разрыву остались на одном уровне согласно анализу экспериментальных данных. Поэтому было рекомендовано проектировать установку для сухого диспергирования производительностью в 15 т/сут, которая соответствует 50 % от массы покровного слоя или 25 % от массы всего картона.

2.1. Расчёт стоимости оборудования для мокрой подготовки массы на стадии от подачи макулатуры в гидроразбиватель до бассейна перед размолом

Приблизительная рыночная, бюджетная стоимость технологической линии была представлена компанией «УокИ», Германия). Российских производителей линии массоподготовки для производства картона на

сегодняшний день нет. Существует возможность закупки отдельных узлов массоподготовительного отдела в России, но при этом возникают проблемы с компоновкой, которые в последствии могут значительно увеличить стоимость процесса. В таблице 2. Представлены среднерыночные цены на оборудование компании «УокИ» (Германия) при различных производительностях потока.

Таблица 2. Среднерыночные цены на оборудование компании «УокИ»

№ Стадии подготовки массы, Доля волокон (от массы слоя по