Аналитический обзор литературы и патентная проработка по теме курсовой работы
Аналитический обзор литературы
Виды и свойства применяемых волокнистых полуфабрикатов
Основными волокнистыми материалами для производства бумаги являются волокна древесины. Древесина может быть превращена в волокнистую массу истиранием на дефибрерах или химической обработкой при повышенной температуре и под давлением.
В последнее время для производства бумаги начинает широко применяться так называемая полуцеллюлоза и другие материалы.
Кроме древесных волокон, в производстве бумаги находят применение хлопковое и шерстяное волокно и отходы их переработки, полумасса однолетних растений (соломенная и полумасса из камыша), минеральные волокна (асбест).
Тряпичные волокна обладают большой длиной при малой толщине, гибки и прочны, долговечны, химически и термически стойки. Волокна соломенной полумассы коротки, механически непрочны, особенно на излом. Асбестовое волокно грубо и непрочно, но обладает высокой термостойкостью.
Помимо первичного волокна, для производства картона широко применяется вторичное волокно в виде полумассы из тряпья, а также макулатура. Последняя может содержать почти все упомянутые виды волокон. Бывшие в употреблении вторичные волокна несколько теряют в механической прочности, но зато обладают большей мягкостью и пластичностью.
Макулатура. Макулатура – это использованная бумага, картон, отходы, которые образуются при переработке картона и бумаги на промышленных предприятиях и на полиграфическом производстве.
В зависимости от количества в макулатуре соответствующих полуфабрикатов (целлюлозы, древесной массы), характера печатанья, загрязненности и цвета, макулатуры делят на три группы: бумага, картон и смешанная. Бумажную макулатуру, в свою очередь, делят на 9 марок и картон – на 4 марки. Такое разнообразие сортов макулатуры связано с относительно высокой разновидностью сортов бумаги и картона, которые изготовляются целлюлозно-бумажной промышленностью, и поступают в специально подготовительные организации. Они знают сбор этого ценного сырья, используемого вместо древесных полуфабрикатов для производства бумаги и картону. Особенно в значительных количествах макулатура используется в производстве массовых
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КР 01.00 ПЗ |
| Разраб. |
| Юролайть |
| Провер. |
| Николайчик .В. |
| Утверд. |
| Черная Н.В. |
| Аналитический обзор литературы и патентная проработка по теме курсовой работы |
| Лит. |
| Листов |
| 3130615,2017 |
видов картона: переплетного, облицовочного, автомобильного, чемоданного и других промышленно-технических видов. Использование макулатуры для изготовления картона помогает сократить, а временами даже полностью исключить, расходование свежих полуфабрикатов, химикатов, тепла, света, электроэнергии, снижает себестоимость производства картона и затрат на капитальное строительства.
Использование макулатуры имеет огромное народно-хозяйственное значение, так как предприятия по переработке макулатуры стоят примерно в 2–3 раза дешевле и меньше загрязняют окружающую среду, чем предприятия по производству волокнистых полуфабрикатов непосредственно из растительного сырья. Например, 1 т макулатуры позволяет экономить 3,0–4,5 м3 древесины, или около 15 взрослых деревьев. Поэтому вопрос переработки макулатуры имеет не только чисто экономическое, но и огромное экологическое значение.
За последние годы в Республике Беларусь количество заготовленной и использованной в производстве бумаги и картона макулатуры возросло в два раза. Макулатура содержит печатную краску, чернила, парафин, латексы, смолы, химические волокна, целлофановые пленки, металлическую фольгу и другие соединения, которые вводят в бумагу и картон с целью придания им особенных специфических свойств. Такая макулатура требует специальных химических и термомеханических способов обработки перед переработкой её в волокнистую массу, которую можно использовать для изготовления картона
Макулатура белая
Согласно ГОСТ 10700-89 выделяют следующие группы белой макулатуры: группа А – высокого качества, группа Б – среднего качества.
В группу А входят следующие 4 марки: МС-1А – отходы производства белой бумаги (кроме газетной); бумага для печати, писчая, чертёжная, рисовальная и другие виды белой бумаги, МС-2А – отходы производства всех видов белой бумаги в виде обрезков с линовкой и черно-белой или цветной полосой - бумага для печати, писчая, диаграммная, чертежная, рисовальная, а также перфокарты, МС-3А – использованные книги, журналы, брошюры, проспекты, каталоги, блокноты, тетради, записные книжки, плакаты и другие виды продукции полиграфической промышленности и бумажно-беловых товаров с однокрасочной и цветной печатью, без переплетов, обложек и корешков, изданные на белой бумаге, и белая бумага из архивов и учреждений, МС-4А – Отходы производства бумаги: упаковочной, шпагатной, электроизоляционной, патронной, мешочной, основы абразивной, основы для клеевой ленты, а также перфокарты.
Особенностью этой группы является то, что это, за исключением МС-4А, отходы производства, незапечатанные и не цветные. Марки МС-3А и МС-4А содержат волокна сульфатной небелёной целлюлозы, обладающей максимальным потенциалом переработки.
В группу Б входят следующие 3 марки: МС-5Б – отходы производства и потребления гофрированного картона и его компонентов, МС-6Б – отходы производства и потребления картона всех видов (кроме электроизоляционного, кровельного и обувного) с черно-белой и цветной печатью, МС-7Б – использованные книги, журналы, брошюры, проспекты, каталоги, блокноты, тетради, записные книжки, плакаты и другие виды каллиграфической продукции и бумажно-беловых товаров с однокрасочной и цветной печатью, без переплётов, обложек, корешков, изданные на белой бумаге.
Особенностью этой группы макулатуры является то, что в неё включены не только отходы производства, но и отходы потребления картона, а так же бумажная продукция, основой которой является белая бумага.
Макулатура сборная
Данная макулатура представлена группой В, которая является макулатурай низкого качества и включает следующие 6 марок: МС-8В – отходы производства и потребления газет и газетной бумаги, МС-9В – бумажные гильзы, шпульки (без стержней и пробок), втулки (без покрытия и пропитки), МС-10В – литые издели я из бумажной массы, МС-11В – отходы производства и потребления бумаги и картона с пропиткой и покрытием: влагопрочные, битумированные, ламинированные, МС-12В – отходы производства и потребления бумаги и картона чёрного и коричневого цветов, бумага с копировальным слоем, бумага – подложка с нанесённым дисперсным красителем, кровельный картон, МС-13В – отходы производства и потребления всех видов картона, белой и цветной бумаги, в том числе изделия, не включённые в другие марки макулатуры (за исключением продукции марок МС-11В).
Особенностью этой группы макулатуры является широкий ассортимент бумажно-картонной продукции, в том числе влагопрочной и содержащей древесную массу.
Согласно ГОСТ 10700-97:
Массовая доля примесей макулатуры других марок должна быть не более:
для марки МС-2А – 5% марки МС-7Б;
для марки МС-7Б – 5% марок МС-8В, МС-13В;
для марки МС-4А – 10% марки МС-5Б.
Допускаются примеси макулатуры более высоких марок с массовой долей не более 10%. Влажность макулатуры всех групп должна быть не более 15% (массу партии необходимо определять исходя из влажности макулатуры 12%).
Макулатура всех марок, кроме марки МС-11В, не должна содержать фибру, мешки из-под сажи, проклеенные термопластическим клеем корешки книг, влагопрочные отходы бумаги и картона, не пригодные для потребления как волокнистый материал, покрытые полиэтиленом и другими полимерными пленками (ламинирование), лаками, смолами, тканью, фольгой, парафинированные, битумированные, промасленные, гуммированные, металлизированные, пропитанные химическими веществами, с сургучом, наждачные, прелые и горелые.
Массовая доля загрязнений макулатуры не должна быть более:
0,5% – для макулатуры группы А;
1,0% – для макулатуры группы Б;
1,5% – для макулатуры группы В.
Из приведенных данных следует, что макулатура различных марок отличается между собой как по составу волокна, так и по степени содержания в ней типографских красок, проклеивающих веществ и других компонентов.
Для производства чертежной бумаги целесообразно использовать макулатуру марок МС-1 или МС-2.
Виды и свойства химических веществ
Проклеивающие вещества
Стадия проклейки при производстве бумаги и картона позволяет целенаправленно изменять гидрофобные свойства производимой продукции. Придание гидрофобных свойств достигается путем введения проклеивающих материалов в водно-волокнистую суспензию перед отливом из нее бумажного полотна (проклейка в массе) или путем поверхностного их нанесения на сформированное бумажное полотно (поверхностная проклейка). Доминирующее положение занимает проклейка в массе, позволяющая расширить ассортимент бумажной и картонной продукции и области ее применения.
В зависимости от ассортимента вырабатываемой бумажной продукции и требований, предъявляемых к ее физико-механическим показателям, проклейку водно-волокнистой суспензии проводят в кислой (рН 4,8–5,4) или нейтральной средах (рН 6,5–7,2).
При нейтральной проклейке в качестве гидрофобизирующих добавок применяют водные дисперсии реакционноспособных синтетических веществ на основе, например, димеров алкилкетенов жирных кислот (АКД), ангидрида алкилянтарной кислоты (ASA) или их модификаций.
Особую значимость синтетические проклеивающие материалы приобретают как заменители канифоли в связи с решением следующих проблем:
– острый дефицит канифоли;
– расширение использования в производстве макулатуры;
– снижение массоемкости продукции и экономический эффект расходования сырья и материалов.
Считается, что активные группы этих соединений вступают в реакцию химического взаимодействия с гидроксильными группами волокон целлюлозы. При этом гидрофобные радикалы клея блокируют поверхность волокон, придавая гидрофобность бумаге. Для осаждения клея на волокне, закрепления его и ускорения реакции взаимодействия используют катионные добавки (крахмалы, водорастворимые полиамидэпихлоргидринные смолы и другие). Проклейку бумаги осуществляют при рН 6,5–8,5. Торговые названия применяемых синтетических проклеивающих материалов: Аквапел, Димар, Ультрасайз, Гидрорез и другие [5]