Обзор СМИ от 18 октября 2023 года

МАТЕРИАЛЫ БУДУЩЕГО: В БИЙСКЕ РАЗРАБАТЫВАЮТ НОВУЮ ТЕХНОЛОГИЮ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ
Целлюлоза – самый распространенный природный полимер. В разных количествах она есть абсолютно во всех растениях. Благодаря уникальным свойствам целлюлоза используется в качестве сырья во многих отраслях промышленности – от производства бумаги до получения углеволокна, применяемого в космических технологиях. А ученые продолжают совершенствовать и открывать новые свойства этого материала, разрабатывают технологии будущего.
В этой продукции нуждается оборонная, космическая, пищевая и косметическая промышленность. Поскольку хлопок, из которого получают целлюлозу, исчез с российского рынка, его поставки прекратились, возникла острая потребность получать ее из другого сырья. Выход нашли ученые Бийского технологического института.
– Мы переходим на альтернативное сырье – древесную целлюлозу. Древесная целлюлоза – волокнистый материал, получаемый из балансовой древесины, древесной щепы, стружек и отходов путем их механической и химической обработки, – рассказывает Наталья Волкова, кандидат технических наук, доцент кафедры машин и аппаратов химических и пищевых производств Бийского технологического института (БТИ).
Целлюлоза существует в различных формах, различающихся физическими и химическими свойствами. Некоторые виды целлюлозы, например этилцеллюлоза, растворяются в полярных растворителях и набухают при контакте со спиртами. Растворы метилцеллюлозы сильно пенятся. Растворы карбоксиметилцеллюлозы очень гигроскопичны.
Ученые разработали несколько технологий получения нужной целлюлозы – из прессованного древесного картона, а также из еловой или сосновой щепы. Прежде чем получится готовый продукт, предстоит проделать множество операций.
Одна из новых технологий – получение очищенной карбоксиметилцеллюлозы. Она больше известна как пищевая добавка Е466. Применяется в качестве загустителя и стабилизатора в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности. Для ее получения применяют водно-спиртовый раствор, который при взаимодействии с сырьем меняет его структуру, выделяя целлюлозу.
– Изучением целлюлозы занимаюсь со студенческих лет. Уверен, что благодаря прикладной науке разработки бийских ученых уже в ближайшее время будут востребованы на рынке, – говорит Максим Ленский, директор БТИ, доктор химических наук, доцент.
Сейчас перед учеными стоит задача опытным путем определить для каждой стадии очистки концентрацию водно-спиртового раствора, при этом рассмотрев влияние температуры, частоты вращения и типа мешалок на скорость процесса растворения примесей, тем самым уменьшив его продолжительность.
– В процессе перемешивания с определенной периодичностью отбираются пробы и замеряют концентрацию солей специальным прибором – кондуктометром. Процесс растворения примесей считается завершенным, если кондуктометр показывает одинаковую концентрацию в трех пробах, – говорит Александр Легаев, кандидат технических наук, доцент кафедры машин и аппаратов химических и пищевых производств БТИ.
Эту пищевую добавку в нашей стране никогда не выпускали. Однако без нее не сделать зубную, пасту, крем, йогурт, мороженое, она необходима практически везде. Тем более сейчас, когда отечественная промышленность активно развивается. Открываются предприятия по производству натуральной косметики на основе природных компонентов, и разработка бийских ученых крайне необходима.
После каждой операции необходима промывка сырья до нейтрального состояния большим количеством воды. При этом вода, которой промывается целлюлоза, должна содержать минимальное количество минеральных примесей.
– Свойства целлюлозы уникальны. Используя различные технологии ее переработки, можно получать не похожее друга на друга сырье. Она характеризуется высокой механической прочностью, – рассказывает Максим Ленский.
Важно то, что все оборудование изготовлено или модернизировано по собственным чертежам в стенах институтской механической мастерской, которая укомплектована необходимыми станками. Ученые активно сотрудничают с предприятием «Бия-Синтез», где технологии отрабатываются на опытном участке. По сути, делают то же самое, что и в лаборатории, но уже в больших объемах.
Еще одна технология – получение предгидролизной вискозной целлюлозы «суперкорд», она отличается от других видов очень высоким качеством. Эта марка используется в ракетной промышленности.
Варка целлюлозы проходит в автоклаве при избыточном давлении в течение определенного времени. Эти технологические параметры зависят не только от размеров, но и от вида древесины.
Определение основных показателей качества получаемых в ходе исследований продуктов проверяется в сертифицированной заводской лаборатории, которая оснащена современным аналитическим оборудованием. Технологии бийских ученых позволят получать древесную целлюлозу с разными свойствами. Причем разработки могут значительно удешевить весь процесс переработки и экономят время.
Ученые уверены: за их технологиями будущее, ведь сырьевая база для получения древесной целлюлозы в нашей стране огромная и при грамотной переработке можно наладить безотходное производство. Наука в свою очередь будет продолжать исследования, открывать новые свойства уникального природного полимера.
В АВТОМАТИЧЕСКОМ РЕЖИМЕ
Павел ФАСОНОВ, «Бумажник»
На Архангельском ЦБК были проведены работы по усовершенствованию транспортно-упаковочной линии первой картоноделательной машины. Это была непростая задача, так как комбинату пришлось действовать в условиях, когда западные изготовители оборудования и разработчики технологий прекратили сотрудничество с нашей страной. Однако выход был найден, помогли в этом специалисты отечественной компании «Торин». Реализация проекта стала важным примером того, как наша компания использует возможности импортозамещения.
Своими силами
— АЦБК поставил техническую задачу автоматизировать этапы работы транспортно-упаковочной линии КДМ-1, требующие непосредственного участия транспортировщиков, — рассказывает начальник производства картона Сергей Устюжанин. — За образец был взят принцип работы линии упаковки второй картоноделательной машины, полная реконструкция которой была завершена в 2019 году.
Однако за последние десятилетия так сложилось, что производителей сложного оборудования для целлюлозно-бумажной отрасли в России почти не осталось. Все крупные проекты лесоперерабатывающих предприятий осуществлялись на базе импортной техники. В этот раз пришлось опираться на собственные возможности, ведь техническое перевооружение не должно стоять на месте.
За расшивку «узкого места» взялись представители производства картона, служб автоматизации, АСУТП и управления по развитию производства и техническому перевооружению.
После пуска линии к оптимизации процесса, снижению издержек и простоев были привлечены специалисты управления по эффективному производству. Кураторство процессов автоматизации и сервиса было поручено специалистам ООО «Торин», которые на примере КДМ-2 разработали концепт новой транспортно-упаковочной линии, минимизирующей вмешательство человека, автоматизирующей процесс маркировки и отправки на склад рулонов картонной продукцией. Разработку логики с последующей её наладкой осуществляла научно-производственная организация «Автоматика-Сервис». Отметим, что компания «Торин» имеет значительный опыт в изготовлении аналогов деталей и оборудования зарубежного производства. Реализуя национальный тренд на импортозамещение, Архангельский ЦБК за последний год усилил взаимодействие с ней, так как потребовалось осуществить ряд технических мероприятий, поставщиками оборудования для которых должны были стать европейские изготовители.
— Западные поставщики покинули нас, а задачи остались, — делится технический директор ООО «Торин» Михаил Власов. — С одной стороны, мы говорим, что настали тяжёлые времена, но с другой — благодаря уходу западных конкурентов появились возможности для реализации серьёзных проектов.
Работа по проекту
Была разработана вся необходимая техническая документация для предстоящей работы на упаковочной линии. Причем были детально учтены все слабые позиции, с которыми ранее нам приходилось сталкиваться у европейских поставщиков подобной техники, были проработаны варианты импортозамещения деталей, использующихся на этом технологическом участке.
— Выполнили предварительную установку линии, в течение двух недель происходил процесс её тестирования, — продолжает руководитель производства картона Сергей Устюжанин. — И лишь только удостоверившись в том, что она отвечает всем заданным параметрам по скорости и функционалу, приняли решение о демонтаже прежней линии.
Монтаж и окончательное тестирование новой ТУЛ были проведены в ходе шести-дневного останова первой картоноделательной машины, который проводился с 28 мая по 3 июня 2023 года. Сработали чётко и по графику, линия сразу же обеспечила пропускную способность, на которую и была рассчитана. Затем в течение недели происходил процесс оптимизации её работы.
Сегодня можно говорить о том, что упаковка КДМ-1 автоматизирована на 80 процентов, на мероприятия по её дальнейшей автоматизации уже формируется техническое задание. Предварительный срок реализации второго этапа, который позволит автоматизировать линию на 100 процентов, — 2024 год. Из полуавтоматического режима работы линия полностью перейдёт в автоматический, то есть все этапы её функционирования станут осуществляться не по команде оператора, а согласно логике работы системы: приём с ПРС, установка пробок, взвешивание, нанесение торцевой печати и самоклящейся этикетки. Участие персонала минимизируется, транспортировщикам будет необходимо лишь контролировать наличие расходных материалов (упаковочной бумаги, клея и т. п.) и стабильность технологического процесса.
Как воплотить идею в жизнь?
Инициатором этого проекта стал первый заместитель генерального директора — директор по производству Архангельского ЦБК Дмитрий Храпач.
В реализации идеи были задействованы специалисты производства картона, которые ранее неоднократно участвовали в решении крупных задач по техническому перевооружению. Все участники проекта сыграли весомую роль в достижении поставленной цели, применив весь свой богатый опыт, качественно и строго в отведённые сроки решили поставленную задачу. Отлично показали себя сотрудники управления автоматизированных систем управления технологическим процессом (руководитель — Андрей Подойницын) и службы автоматизации, чей опыт позволил заранее решить и устранить все проблемы, ранее возникавшие при пуске ТУЛ КДМ-2.
Хотелось бы отметить очень важный момент. Сегодня в экономике страны непростые времена, поэтому на комбинате особую значимость приобретают инициативы, позволяющие увеличить эффективность технологического процесса, производительность труда, экономить ресурсы и время, улучшать качество и условия труда.
Такие проекты, как автоматизация транспортно-упаковочной линии на первой картоноделательной машине, как раз на это и нацелены. Они способствуют стабильному развитию комбината, которое продолжается даже в непростых санкционных условиях.
Работа по поиску идей, которые обладают потенциалом принести Архангельскому ЦБК дополнительный эффект, продолжается. Например, на производстве картона раз в месяц проводятся совещания руководства, где озвучиваются новые инициативы и отслеживается динамика их реализации, аналогичные собрания проходят на других производствах предприятия. Данная деятельность уже сегодня приносит свои положительные результаты в виде сокращения затрат на энергоресурсы, снижения холостого хода, повышения эффективности труда.
Значим и ещё один момент. Комбинат, осуществив ряд проектов на основе импортозамещения и без участия иностранных поставщиков оборудования, задаёт новый тренд для целлюлозно-бумажной отрасли страны. Сотрудничество с ООО «Торин», продолжающееся вот уже 15 лет, поддержка развития этой перспективной компании в конечном итоге позитивно скажутся на отечественном лесопромышленном комплексе, станут для отрасли примером, как искать выход из непростой ситуации, сложившейся из-за наложенных на нашу страну ограничений. Наш положительный опыт можно будет транслировать и на другие родственные предприятия.