Переработка промышленных отходов

Облагораживание целлюлозной массы

При переработке газетной, книжной, журнальной и другой типографской макулатуры с целью удаления из нее печатных красок и повышения белизны массу после диспергирования облагора­живают.

Содержание краски в макулатуре составляет в различных ее видах от 0,5 до 7 %. Краска содержит 15—30 % сажи (углерода) и 70—85 % масел и смол.

Облагораживание является важнейшей стадией переработки макулатуры, от которой зависит качество целлюлозно-бумажных волокон и возможность их использования в составе высокока­чественной бумажной продукции. В настоящее время в России облагораживанию подвергаются до 65 % газетно-журнальной макулатуры (в мировой практике объем облагороженной макула­туры достигает 70 %).

Существуют два способа проведения этой операции: промывка и флотация. Наибольшее распространение имеет последний с использованием поверхностно-активных веществ.

Процесс облагораживания состоит из следующих фаз: подго­товки волокнистой суспензии с отделением частиц краски от во­локна и получения чистого волокна путем удаления частиц краски из суспензии.

Отделение краски происходит в результате дезагрегирования и диспергирования массы и воздействия на нее химических веществ. Под влиянием щелочных химикатов, тепла и механического воздействия связующие вещества, содержащиеся в краске, омыляются, и создаются предпосылки ее отделения от волокон. Для этого применяют соду и пероксиды натрия или водорода. В качестве отбеливающих химикатов применяют гипохлорит натрия ЫаСЮ и гидросульфит натрия ЫаН803.

Разрушение связи между краской и волокном ускоряется при повышении температуры во время роспуска макулатуры в гид - роразбивателе.

Удаление отделившейся от волокон краски производится методом флотации, который основан на увлечении частиц краски пузырьками воздуха вследствие различной смачиваемости частиц краски и волокна. Пузырьки воздуха, поднимаясь, увлекают за собой краску и выносят ее на поверхность суспензии, где она вместе с образующейся пеной перетекает в приемную камеру.

С целью более полного отделения краски используют предва­рительную выдержку пульпы в башенном коллекторе перед флотацией, что особенно эффективно для отделения трудно - удаЛяемой краски при переработке высокосортной макулатуры.

Для создания условий для селективной флотации применяют флотоагенты, которые добавляют в суспензию волокна перед флотационной установкой. Роль флотоагентов заключается в улучшении пенообразования при флотации. Для этого применяют неионогенные алкилфенольные поверхностно-активные вещества (ПАВ) в сочетании с жирными кислотами (например, олеиновой). Наиболее целесообразно на стадии предварительного диспергирования и выдержки в башенном коллекторе использовать ПАВ, а затем во время флотации применять жирные кислоты, имеющие длинную молекулярную цепочку с водовоспринимающим (гидрофиль­ным, ”+”) концом и водоотталкивающим (гидрофобным, “—”) концом.

Гидрофильные группы собирают частицы краски и, подни­маясь вверх с пузырьками воздуха, создают на поверхности суспен­зии устойчивую пену, которая удаляется из камеры с помощью специальных приспособлений.

На полноту и скорость удаления частиц краски влияют такие характеристики процесса флотации, как расход воздуха, диаметр пузырьков, скорость их всплытия и т. д.

Обычно устанавливают последовательно две установки. При малом размере помещения флотационные установки можно располагать одну над другой в двух уровнях. Их общая высота не превысит 4 м.

Степень белизны облагороженной массы зависит от качества макулатуры, способа нанесения печати, состава красителей и связующих и от технологии отделения краски от волокон. Для получения массы повышенной белизны ее подвергают допол­нительной отбелке. Добелка облагороженной макулатурной массы проводится перекисью водорода при концентрации 15—20 %, рН= =10—11, температуре 40—50 °С в течение 1,0—1,5 ч.

Распущенная, очищенная и отбеленная волокнистая масса является прекрасным сырьем для производства различной бу­мажной продукции и картона. Ее использование осуществляется по технологии, принятой в целлюлозно-бумажной промыш­ленности, наряду с первичным сырьем, полученным из древесины и другого природного целлюлозного сырья.

В последние годы разработаны новые способы облагора­живания макулатуры. В частности, интересен следующий способ удаления клеящих веществ, которыми пропитаны некоторые виды бумажной продукции. Процесс осуществляется в смесителе, где подогретая дезагрегированная макулатурная масса перемешивается с перлитовым песком. При этом песок адсорбируется расплав­ленным клеем и при последующей флотации вместе с ним удаляется.

Представляет интерес способ обеззараживания макулатурной массы с помощью ионизирующего излучения (доза 1—3 Мрад), что позволяет использовать такую макулатуру в производстве бумаги для упаковки пищевых продуктов. Облучение макулатуры производится в кипах при концентрации абсолютно сухого волокна 88 %.