ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

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% используемой газетно-журналь - ной 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, что объясняется меньшими затратами на его проведение.

Затраты при различных способах облагораживания макулатур­ной массы приведены ниже:

Удельный расход электроэнергии, кВт - ч/т Расход пара при р - 0,95 МПа, т/т. . . Расход воды, м/т

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, омыляют- ся, и создаются предпосылки ее отделения от волокон. Для этого применяют соду и пероксиды натрия или водорода. В качестве от­беливающих химикатов применяют гипохлорит натрия NaCIO и гидросульфит натрия NaHS03- Разрушение связи между краской и волокном ускоряется при повышении температуры во время роспу­ска макулатуры в гидроразбивателе.

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.

Для более полного отделения краски используют предваритель­ную выдержку пульпы в башенном коллекторе перед флотацией, что особенно эффективно для отделения трудноудаляемой краски при переработке высокосортной макулатуры.

С целью 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 неи - оногенные 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) и водоотталкивающим (гидрофобным) концами.

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. Концентрация волокни­стой массы во флотаторе не должна превышать 1,2%, так как при более высоком ее значении возрастает вязкость суспензии, что за­трудняет всплытие пузырьков воздуха с осевшей на них краской.

Обычно устанавливают последовательно две флотационные ус­тановки. При малом размере помещения установки можно распо­лагать одну над другой в двух уровнях; их общая высота не превы­сит 4 м. Далее пена подается в центрифугу, где сгущается до кон­центрации 30- 35%, после чего образовавшийся шлам удаляется в шламосборник, а облагороженная масса также сгущается и посту­пает в бассейн.

Степень белизны облагороженной массы зависит от качества макулатуры, способа нанесения печати, состава красителей и свя­зующих и от технологии отделения краски от волокон.

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. 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 10 - 30 кДж/кг (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%.