Об утилизации отходов бумаги и картона

Кузьмич Василий Васильевич,

доктор технических наук, зав. кафедрой Белорусского национального технического университета.

Упаковка является важной и неотъемлемой составляющей всех современных систем производства, маркетинга и распределения потребительских товаров.

В настоящее время наиболее широко распространенным видом транспортной тары, используемой в промышленных масштабах, являются ящики из гофрокартона. Одна из наиболее активно перерабатываемых групп отходов упаковочных материалов – бумага и картон.

Макулатура всегда собирается в некоторой степени раздельно, так как это зависит от ее вида. Необходимо принимать меры для отдельного сбора не только газет, но и писчей бумаги от различных учреждений [1].

В настоящее время бумажная промышленность, в основном, приближается к своей наибольшей утилизации уже использованных отходов. При этом следует уделять больше внимания повторному использованию бумаги для гигиенических целей, а также для изготовления некоторых типов загрязненной тары, применяемой для упаковки производственных деталей и других изделий.

Из отходов упаковки также необходимо изготавливать гофрированный и ящичный картоны для изделий длительного хранения. В связи с тем, что через несколько циклов переработки волокна бумаги изнашиваются и теряют большую часть своей прочности их необходимо смешивать с добавками новых волокон, количество которых различно и зависит от требуемой прочности. Об этом свидетельствуют полученные нами результаты, представленные в табл. 1.

Таблица 1.

Влияние циклов переработки волокна на физико-механические показатели получаемого продукта.

При этом необходимо отметить, что полностью переработанный картон широко распространен для изготовления складских коробок.

Согласно данным Европейской конфедерации производителей бумаги (СEPI) с начала 90-х годов объёмы переработки макулатуры в мире возросли более чем на 69%, а в Европе – на 55%. При общих запасах макулатурной массы, оцениваемых в 230-260 млн. тонн, в 2000 г. было собрано примерно 50 млн. тонн картонной макулатуры, а к 2011 г. произошло дальнейшее увеличение её сбора. При этом к 2014 г. возрос её дальнейший средний мировой уровень [2].

 Вибрационный размол волокнистых полуфабрикатов проводит­ся при коцентрации массы 7-10%, а на дисковых рафинёрах – при концентрации 3.5%, т.е. при меньшем содержании воды, что повыша­ет экономичность размола.

Об улучшении качественных показателей волокна с его вибра­цией при размоле подтверждается литературными данными [3, 4]. Так, например, установлено, что вибрация установленной пластины в роя­ле способствует улучшению размола и повышению качества получае­мого волокна.

Исследования за рубежом показали, что повторное использова­ние упаковки предпочтительнее, чем ее сжигание или закапывание, так как позволяет сохранять ресурсы, некоторые из них не бесконеч­ны.

 Бумажная промышленность модифицировала установки для возможной переработки различных видов и сортов макулатуры и кар­тона. В результате было значительно расширено применение макула­туры (бумаги и картона) для изготовления упаковки.

В настоящее время исследованиями и экспериментами доказано, что утилизация отходов должна проводиться в региональных масшта­бах, чтобы в результате переработки относительно небольших объё­мов использованной упаковки получалось достаточное для создания спроса количество материалов.

В связи с тем, что местные условия играют важную роль на ко­личество накапливаемых отходов в зависимости количества прожи­вающего населения, то этому следует уделять особое влияние.

Определяющими факторами для экономически выгодной утили­зации отходов являются также дальность перевозки, расположение и плотность предприятий по производству тары и упаковочных мате­риалов.

Для осуществления утилизации отходов, так как отходы бумаги и картона от упаковок не всегда могут быть собраны в достаточных количествах, .очевидно, будет существовать некоторое количество свалок и потребность в более современных заводах по сжиганию му­сора.

Благодаря широкому распространению вторичной переработки отходов бумаги, сплошного и гофрированного картона и усовершен­ствованию методов сбора вторичного сырья, стало возможным разде­ление волокон по типам, что является достаточно прибыльной техно­логией.

Картон, который состоит из среднего слоя волокон перерабо­танной бумаги, расположенного между слоями из первичного сырья, обходится дешевле, обладая при этом многими каче­ствами картона из 100%-го первичного сырья.

Большая часть макулатурного картона для изготовления упаков­ки выпускается на круглосеточных (цилиндровых) бумагоделательных машинах, но в настоящее время существуют и бумагоделатель­ные машины типа «Инверформ» (Inverform), «Ультраформер» (Ultra- former) и др., с помощью которых можно укладывать бумажную массу многослойно. Кроме того, достигается большая однородность мате­риала как в продольном (машинном), так и в перпендикулярном направлениях [4].

Более гладкая поверхность картона для упаковки достигается c помощью пропарочных каландровых валов, двух-трёх слоев покры­тия, наносимых воздушным шабером или стержнем с добавкой пластификаторов и связующих материалов.

Эти новые технологии позволили значительно улучшить качество макулатурного картона, используемого для изготовления упаковок. Однако специалисты в области технологий упаковки, а также большинство защитников окружающей среды убеждены, что в настоящее время макулатурный картон не может состоять из отходов волокна упаковки более чем на 35%, так как в картоне попадаются твёрдые частицы, затупляющие ножи рилёвочно-высекательного оборудования и отталкивающие слой краски. Для макулатурного картона из отходов упаковки краски должны подбираться очень тщательно, так как применение традиционных пигментов на основе тяжёлых металлов в настоящее время недопустимо по экологическим соображениям.

Таким образом, утилизация отходов бумаги и картона (макула­туры) от упаковок имеет важное значение для производства картона с целью изготовления упаковочных коробок. Одним из способов утили­зации отходов упаковки является получение из него картона, пригод­ного для изготовления различных упаковочных изделий.

Литература

1.                  Ханлон Дж. Ф. Упаковка и тара: проектирование, техноло­гии, применение / Дж. Ф. Ханлон, Р. Дж. Келси. X. Е. Форсинио. СПб.: Профессия, 2004- 632 с.

2.                  Recovered Paper Statistical Highlights // American Forest & Pa­per Asociation. - 1996. № 5 - P. 2.

3.                  Подлозный Э.Д. Моделирование процесса получения волок­нистых полуфабрикатов / Э.Д. Подлозный, И.И. Карпунин // Dynamical system modeling and stability investigation: Thesis of conference reports. Киев, 2007. - С. 319.

4.                  Карпунин И.И. Об утилизации отходов бумаги и картона / И.И.Карпунин и др.: Материалы Международного практического семинара научно-технические решения актуальных проблем на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности. Минск: БГТУ, 2008. – С.89-92.

Поступила в редакцию 11.11.2014 г.