Обзор СМИ от 2 ноября 2023 года
ПЕРМСКИЕ УЧЕНЫЕ ПРЕДЛОЖИЛИ РЕШЕНИЕ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ МАКУЛАТУРЫ
Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) оптимизировали способ переработки макулатуры, сделав его проще, дешевле и эффективнее традиционных способов.
Процесс переработки достаточно сложный и многоступенчатый. Пермским ученым удалось пересмотреть технологию, предложив улучшенный вариант. Специалисты пермского вуза применили аппарат, разработанный бывшим сотрудником кафедры «Технология целлюлозно-бумажного производства» Пермского Политеха в период его работы в аспирантуре. Аппарат позволяет одновременно измельчать и отделять все крупные включения – скотч, пластмассу и другие включения. А также сортировать измельченную макулатуру. В самом аппарате отделяется основная фракция – волокнистая и отходы: скотч, тяжелые примеси и прочее.
Зам. зав. кафедрой «Технология полимерных материалов и порохов», Аэрокосмического факультета ПНИПУ Ольга Носкова в интервью UpackUnion рассказала о новой разработке ученых кафедры, направлениях подготовки, а также о сотрудничестве с ведущими предприятиями ЦБП России.
- Ольга Алексеевна, расскажите о разработке кафедры – способе переработки макулатуры.
-Разработка способа переработки макулатуры, который позволит упростить этот процесс, подразумевает использование уникального оборудования – аэродинамического диспегатора. Роспуск макулатуры в диспергаторе осуществляется в воздушно-сухом состоянии. Использование диспергатора позволяет заменить некоторые стадии в подготовке классической схемы переработки макулатуры: стадии роспуска, многоступенчатого сортирования и диспергирования. Разделение макулатуры на отдельные волокна и отходы происходит быстрее и эффективнее. В итоге получается макулатурная масса хорошего качества с удовлетворительными механическими показателями, готовая к повторному использованию на производстве для изготовления различных видов бумаги и картона. Способ позволяет сократить количество работающего оборудования, снизить расход воды и электроэнергии и расходы на обслуживание всей системы подготовки макулатуры к использованию в производстве бумаги.
- Какие еще разработки ведутся сейчас на кафедре «Технология полимерных материалов и порохов»?
- На кафедре технологии полимерных материалов и порохов Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) ведется множество разработок. Одно из направлений – получение целлюлозы для химической переработки. В России ее в настоящее не производят.
Целлюлоза для химпереработки – это сырье для изготовления вискозных и ацетатных нитей, пленок, бездымного пороха, лаков, клея и пластмассы. Разработанная технология отбелки и облагораживания древесной целлюлозы с получением целлюлозы для химической переработки более выгодная с точки зрения экономии древесных ресурсов. Отбелка и облагораживание происходит с использованием экологически безопасных реагентов, в частности, пероксида водорода и хлорита натрия, которые не наносят вред окружающей среде. Качество полученной целлюлозы отвечает всем показателям ГОСТа.
- По каким направлениям на кафедре технологии полимерных материалов и порохов ПНИПУ готовят специалистов?
- На кафедре выпускают специалистов двух направлений, одно из которых – «Ресурсосберегающие технологии целлюлозно-бумажного производства». Раньше кафедра называлась «Технология целлюлозно-бумажного производства», а сейчас мы работаем на кафедре «Технология полимерных материалов и порохов». Выпускники кафедры востребованы в целлюлозно-бумажной отрасли, для каждого из них есть несколько предложений от предприятий не только Пермского края, но и других регионов.
В Пермском край расположено 4 крупнейших предприятия целлюлозно-бумажного направления, три из них крупнейшие предприятия целлюлозно-бумажной отрасли, и одно предприятие Министрерства финансов – Краснокамская бумажная фабрика Гознака. На всех этих предприятиях работают наши выпускники, являющиеся ведущим специалистами основных производств.
- С какими предприятиями кафедра технологии полимерных материалов и порохов активно сотрудничает и в каком направлении?
- Кафедра сотрудничает со всеми целлюлозно-бумажными предприятиями Пермского края и несколькими предприятиями других регионов России. В частности, специалисты кафедры совместно с сотрудниками ГП «ПЦБК» разработали для комбината технологию получения полуцеллюлозы из древесных отходов. Сейчас идут переговоры по проекту улучшения технологии получения полуцеллюлозы на этом предприятии с переходом на экологически безопасные процессы. Кроме этого, кафедра сотрудничает с другими компаниями, которые занимаются переработкой древесины, получением различных продуктов из древесины, в частности, целлюлозы. Кафедра также активно сотрудничает с предприятиями в направлении подготовки кадров. Студенты проходят практику на таких предприятиях как: ГП «ПЦБК», ООО «КАМА», АО «Соликамскбумпром», Краснокамская бумажная фабрика Гознака. В основном с последующим трудоустройством.
Справка UpackUnion:
«Приоритет 2030» является самой масштабной в истории России программой государственной поддержки и развития высших учебных заведений. Ее цель – формирование к 2030 году в России более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу «Приоритет 2030» 106 вузов из 49 городов страны, из них 60% – региональные университеты.
«ТЕХНИЧЕСКАЯ КОНОПЛЯ – ЭКОЛОГИЧНАЯ АЛЬТЕРНАТИВА ДРЕВЕСНОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЕ»
На VII научно-практической конференции «Проблемы механики целлюлозно-бумажных материалов», прошедшей в Архангельске, выступали не только признанные эксперты отрасли, но и молодые специалисты. Так, доклад аспиранта института лесных технологий Сибирского государственного университета науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева Маргариты Литвиновой был посвящен использованию технической конопли в качестве сырья для производства бумаги.
Согласно докладу Литвиновой, техническая конопля имеет ряд преимуществ: конопляное поле дает в четыре-пять раз больше бумаги, за год высота конопли может достигать четырех метров, растения конопли устойчивы к вредителям и требуют меньшего количества пестицидов для выращивания.
Помимо этого, в технической конопле содержится до 85% целлюлозы, в древесине – 30%. А самое главное, бумага на основе конопли обладает повышенной устойчивостью к разрыву и лучше впитывает чернила.
«Мой доклад посвящен размолу технической конопли безножевым способом. Одна из основных проблем заключается в том, что древесине требуется много времени для созревания, обычно около 80-100 лет, прежде чем ее можно будет использовать в качестве сырья. Однако в последние годы предпринимались усилия по поиску альтернативных источников целлюлозы для смягчения последствий обезселения. Они включают использование недревесных источников, таких как сельскохозяйственные отходы, однолетние растения и синтетические волокна, а также внедрение устойчивых методов ведения лесного хозяйства для снижения воздействия продуктов на основе древесины на окружающую среду. Переход к экологичным материалам и практикам в целлюлозно-бумажной промышленности становится важным в условиях глобального изменения климата и растущих опасений по поводу экологической устойчивости», – поделилась с UpackUnion аспирантка.
Маргарита Литвинова пояснила, что существуют различные методы обработки волокон, которые предполагают использование механического или гидродинамического воздействия. В процессе размола волокна подвергаются рубке, раздавливанию и расчесыванию, а также отделению пучков фибрилл.
Ножевой размол в конических и дисковых мельницах происходит в зазоре между неподвижными ножами статора с подвижными ножами ротора. Эти машины имеют высокие окружные скорости, что приводит к повышенным напряжениям сдвига, переменным давлениям и интенсивным ударам.
«Размол волокнистых полуфабрикатов в ножевых машинах наряду с их положительными особенностями в отдельных случаях вызывают затруднения при вторичном размоле и при размоле древесины с короткими волокнами (лиственные породы). В этой ситуации целесообразно использовать безножевый способ размола. В частности, в СибГУ им. М. Ф. Решетнева на кафедре машин и аппаратов промышленных технологий используют экспериментальную установку «струя-преграда», – отметила спикер в выступлении.
Маргарита Литвинова отметила, что размол волокнистых материалов в безножевой установке достигается преимущественно за счет сочетания нескольких физических воздействий: кавитации, при которой кавитационные пузырьки в жидкости взаимодействуют с волокнистым материалом, пульсирующей направленной струи суспензии, ударения струи суспензии о преграду, гидродинамического трения, вызванный силами трения.
Задач исследования аспирантки было несколько: во-первых, это определение зависимости прироста степени помола от времени размола для обработки технической конопли. Исследования этого показателя производились на безножевой установке типа «струя-преграда» с концентрацией массы 1% давлением выброса 12 МПа.
Также была исследована водоудерживающая способность технической конопли в процессе размола. Согласно данным из доклада аспирантки, водоудерживающая способность у технической конопли несколько лучше, чем у целлюлозы. Это указывает на высокую степень набухания и гидратации волокон во время размола.
Исследования разрывной длины волокна показали, что разница в длине разрыва между отливками, полученными из технической конопли и целлюлозы, очевидна – у конопли более высокая длина разрыва.
«Данная технология не новая. Мы возвращаемся к ней. Во время обработки технической конопли значительно сокращается по сравнению с размолом целлюлозы, что позволяет за счет этого повысить производительность размольной установки, а, следовательно, снизить энергозатраты. Бумагообразующие характеристики у технической конопли немного лучше, чем у целлюлозы. Физико-механические показатели оказались хуже у технической конопли, чем у целлюлозы. Это объясняется тем, что конопля до размола не подвергалась химической обработке, в отличие от целлюлозы, показатели которой оказались лучше», – рассказала Маргарита Литвинова.
Положительными особенностями использования технической конопли является возможность использования готовой продукции без химической обработки, что значительно улучшает экологию при получении готовой продукции.
Справка UpackUnion:
VII Международная научно-техническая конференция им профессора В.И. Комарова проходила в Архангельске с 14 по 16 сентября на площадке САФУ имени М.В. Ломоносова. Участниками отраслевого мероприятия стали ученые и аспиранты 11 университетов России, Беларуси и Вьетнама, специалисты 16 российских целлюлозно-бумажных предприятий.