Технология переработки макулатуры: Технология переработки макулатуры: этапы и результат

Содержание

Технология переработки макулатуры

Экономика должна быть экономной – эта фраза давно стала народной мудростью и касается всех сфер человеческой жизнедеятельности.

Использованная бумага — это сырье, которое легко можно применить в производстве новой бумажной продукции, а не какой-нибудь мусор, как привыкли считать многие.

Из переработанной макулатуры производят туалетную бумагу, различные виды картона, кровельный материал. А из бумаги высокого качества, которую мы обычно используем в офисных целях, можно получить качественную бумагу тоже хорошего качества с меньшими затратами и не прибегая к дорогим методам производства.

Единственным правильным советом будет тщательная очистка от ненужных материалов, типа скотча и полиэтилена. А вторичный картон следует избавить от битума, который он зачастую содержит, и других малорастворимых веществ, чтобы не испортить оборудование.

Что такое мокрая технология переработки макулатуры? Разберем этот процесс поэтапно.

Сначала макулатуру замачивают и измельчают, потом волокнистая и жидкая масса пропускается через сито и помещается в мешалку. Следующее сито избавляет смесь от всевозможных мелких соринок и бумаги, которые не успели раствориться до нужного состояния.

Далее смесь помещается в барабан и благодаря его вращательным движениям все ненужные частицы помещаются на дно. Масса под действием вакуума пропускается сквозь более мелкое сито еще раз. Этот процесс избавит от ненужного содержимого в виде кусочков пластика, клея, скотча и прочего хлама.

За тем следует этап обработки воздухом и пеной. После всего этого, в завершении используется сито, еще мельче, чем предыдущие, с помощью которого смесь подвергается формованию, то есть отжиму специальными валиками.

После всего этого полотно высушивают и подвергают новым трансформациям. С помощью специального оборудования массу еще раз пропускают через сито и мешалку, что позволяет добиться высокой чистоты продукта. Переработка макулатуры в Москве завершается в центрифуге, которая разделяет окончательную массу по плотности и при помощи химикатов доводит очистку до конца.

Технология переработки макулатуры | ООО Крона Рециклинг

В зависимости от входного сырья и конечной продукции, технологии переработки макулатуры могут отличаться. Но в любой из технологий есть основные стадии, которые есть при процессах изготовления изделий из бумаги. В зависимости от потребностей завода в виде сырья, на самом первом этапе осуществляется сортировка входящего сырья. Как правило, не все заводы имеют собственные сортировочные, и зачастую закупают определенные марки сырья у организаций-заготовителей втор.сырья. Указанные организации-заготовители осуществляют сбор сырья с населения городов и областей, и в последствии сортирует макулатуру по маркам. Например, из большого объема принимаемой макулатуры после сортировки получаются следующие марки макулатуры: МС-5б — картон, МС-7б — бумага на основе белой бумаги, МС-13В — различного рода другая макулатура.

Переработка макулатуры в общем случае включает 5 этапов: роспуск макулатуры, очистка макулатурной массы от посторонних примесей, термомеханическая обработка, дороспуск макулатурной массы, тонкая очистка макулатурной массы.


1. Роспуск макулатуры. Роспуск макулатуры на волокна осуществляется в водной среде в гидроразбивателях. В гидроразбиватель заливается вода и закладывается макулатура. После гидроразбивателя макулатурная масса содержит как волокна, так и нераспустившиеся кусочки макулатуры. 

2. Очистка макулатурной массы. На втором этапе макулатурная масса очищается от тяжелых и легких примесей. Очистка от тяжелых примесей – песка, стекла, скрепок и т. д. – осуществляется в очистителях макулатуры, представляющих из себя циклон. Тяжелые примеси осаждаются в грязесборнике и периодически удаляются. Легкие примеси в виде полимерных пленок и кусочков макулатуры удаляются на вибросортировках с отверстием щелевого типа. 

3. Термомеханическая обработка. Этап термомеханической обработки предусматривается в технологическом процессе, если в качестве исходного сырья используются картон и бумага, имеющие сложный состав. Термомеханическая обработка нейтрализует их влияние благодаря диспергированию до размеров, при которых вещества не оказывают отрицательного влияния на производственный процесс.

4. Дороспуск макулатуры. Очищенная макулатурная масса, содержащая, как растительные волокна, так и пучки волокон и мелкие куски макулатуры, проходит стадию дороспуска на конических или дисковых мельницах (энтштипперах). Статор и ротор мельницы оснащаются специальной размалывающей гарнитурой, зазор между которыми составляет 0.5-2 мм. В результате турбулентных пульсаций и трения массы внутри потока происходит разделение кусочков макулатуры и пучков массы на отдельные волокна. 

5. Тонкая очистка. Для окончательной очистки макулатурной массы как от узелков и мелких точечных вкраплений широко применяются вихревые конические очистители, которые, как правило, устанавливаются в три ступени.

Мокрая технология переработки макулатуры характеризуется высокой энергоемкостью производства и высоким удельным расходом воды (до нескольких десятков метров кубических на тонну продукции), а также большим объемом сточных вод.

Технология переработки и утилизации макулатуры (гофрокартона)

Макулатура – это отходы бумаги и картона, однако необходимо помнить, что не вся картонно-бумажная продукция подлежит переработке.

Так, в переработку сдавать не стоит одноразовую посуду, санитарные виды бумаг, кассовые чеки, макулатуру, собранную на свалках. Также далеко не на всех предприятиях освоена технология переработки упаковки Тетра Пак, поскольку в основе такой сложной переработке лежит расслоение исходного сырья на целлюлозу, полиэтилен и полиалюминий.

Но, даже за исключением сложного сырья, технология переработки макулатуры отличается в зависимости от исходного сырья и продукции, которая будет из него произведена. Однако есть основные этапы для каждого процессы, в результате которых образуется вторичное волокно, которое в свою очередь используется в производстве бумаги, СГИ, картона и гофрокартона. 

Итак, в целом переработка макулатуры состоит из пяти этапов: роспуск макулатуры, очистка макулатурной массы от посторонних примесей, термомеханическая обработка, дороспуск макулатурной массы, тонкая очистка макулатурной массы.

Но нужно иметь в виду, что не все марки макулатуры проходят все описанные этапы переработки.

Роспуск макулатуры на волокна

Роспуск макулатуры на волокна осуществляется в водной среде в гидроразбивателях. В гидроразбиватель заливается вода и закладывается макулатура. Вращательное движение ротора образует турбулентные потоки, которые создают интенсивные истирающие усилия между отдельными волокнами. В гидроразбивателях также происходит отделение грубых и легких включений.

После гидроразбивателя макулатурная масса содержит как волокна, так и нераспустившиеся кусочки макулатуры. Готовая суспензия макулатурной массы проходит через отверстия сита и поступает на следующую операцию.

Очистка макулатурной массы от посторонних примесей

На втором этапе макулатурная масса очищается от тяжелых и легких примесей. Очистка от тяжелых примесей – песка, стекла, скрепок и т. д. – осуществляется в очистителях макулатуры, представляющих из себя циклон. Тяжелые примеси осаждаются в грязесборнике и периодически удаляются. Легкие примеси в виде полимерных пленок и кусочков макулатуры удаляются на вибросортировках с отверстием щелевого типа. Прошедшая сито макулатурная масса направляется на дальнейшую перегруппировку. Для снижения потерь макулатурной массы во всех типах очистительного оборудования подается вода.

Термомеханическая обработка

Этап термомеханической обработки предусматривается в технологическом процессе, если в качестве исходного сырья используются картон и бумага, имеющие сложный состав. Примерами включений могут быть битум, воск, парафин, клей и другие вещества. Эти вещества загрязняют бумагоделательное и картоноделательное оборудование. Термомеханическая обработка нейтрализует их влияние благодаря диспергированию до размеров, при которых вещества не оказывают отрицательного влияния на производственный процесс.

Существуют два вида термомеханической обработки:
•    холодный способ – диспергирование производится при атмосферном давлении и температуре до 95°С;
•    горячий способ – диспергирование при повышенном давлении (до 0.3-0.5 МПа) и температуре 130-150°С.

Дороспуск макулатуры

Очищенная макулатурная масса, содержащая, как растительные волокна, так и пучки волокон и мелкие куски макулатуры, проходит стадию дороспуска на конических или дисковых мельницах (энтштипперах). Статор и ротор мельницы оснащаются специальной размалывающей гарнитурой, зазор между которыми составляет 0.5-2 мм. В результате турбулентных пульсаций и трения массы внутри потока происходит разделение кусочков макулатуры и пучков массы на отдельные волокна. Распущенный материал поступает к сортировкам, которые отсеивают неразволокненные пучки волокон и примеси.

Тонкая очистка

Для окончательной очистки макулатурной массы как от узелков и мелких точечных вкраплений широко применяются вихревые конические очистители, которые, как правило, устанавливаются в три ступени.
Мокрая технология переработки макулатуры характеризуется высокой энергоемкостью производства и высоким удельным расходом воды (до нескольких десятков метров кубических на тонну продукции), а также большим объемом сточных вод.

Технология переработки макулатуры: новая жизнь отходов бумаги и картона

Переработка макулатуры снижает необходимость в вырубке лесов для производства различных видов бумаги и картона.

Ведь бумага и картон – это спрессованная и высушенная масса, состоящая из древесной целлюлозы (нерастворимого в воде вещества, главного компонента клеточных оболочек наземных растений) и клея, соединяющего волокна в одно целое.

Во время переработки с макулатурой делают следующее:

удаляют клей, соединяющий волокна целлюлозы в одно целое;
очищают от загрязнений;
превращают в чистую массу, пригодную для производства бумаги и картона или любого другого применения (облагораживают).
Далее рассмотрим, как перерабатывают макулатуру:

старые газеты,
журналы,
бумажные пакеты,
картонные коробки и прочее.
Их превращают сначала в целлюлозную массу, а затем и в готовые изделия.

Способы переработки
Переработку макулатуры в бумагу, картон и другую продукцию производят в несколько этапов.

Количество и назначение этих этапов зависит от:

типа макулатуры;
дальнейшего использования очищенной массы.
Поэтому можно условно разделить переработку на два этапа.

Первый этап
Переработка макулатуры сортировка измельчениеПервый этап включает в себя следующие действия:

сортировку;
измельчение;
первичный роспуск;
очистку от примесей.
Бумагу разбивают на фрагменты размером 1–5 см, пригодные для дальнейшей переработки.

Для этой операции применяют мельницы и дробилки, причем не обязательно предназначенные для макулатуры. Можно использовать и дробилки для пластика или древесной щепы.

Попытка проведения первичного роспуска макулатурной массы без дробления исходного сырья приведет к перерасходу электроэнергии, ведь крупные фрагменты сложней превратить в водный раствор.

Этот процесс нередко исключают из технологической цепочки при переработке малых объемов макулатуры из-за больших расходов на покупку мельницы. В этом случае используют более мощные гидроразбиватели с установленным вертикально ротором.

Описанный выше этап позволяет получать из макулатуры вещество, пригодное для производства картона и упаковки для яиц.

Второй этап
Чтобы получить сырье для производства бумаги, необходим второй этап, который включает в себя:

вторичный роспуск;
тонкую очистку;
дополнительную обработку.
Переработка макулатуры вторичный роспускВторичный роспуск и тонкая очистка проводятся одинаково вне зависимости от исходного сырья и конечного продукта.

Различия в этих операциях начинаются во время дополнительной обработки, когда применяют не только механическое воздействие, но и химические реагенты.

Состав реагентов и технология обработки зависят от как марки макулатуры, так и от назначения целлюлозной массы.

После завершения второго этапа получается очищенный водный раствор, из которого делают бумагу различных сортов.

Иногда этот водный раствор смешивают с непереработанной целлюлозой. Во время этой операции из любой макулатуры делают сырье, пригодное для изготовления качественной бумаги.

>>>>>>>>>>>> Это интересно: <<<<<<<<<<<<

Технология переработки макулатуры — Прием вторсырья – покупка и переработка вторичного сырья в Одессе – Вторресурсы

Вам интересно как происходит превращение груды ненужных бумаг в новый продукт готовый к использованию? Что ж, ваш интерес вполне понятен, ведь процесс переработки макулатуры действительно занимательный и по-своему захватывающий.

Этапы переработки макулатуры

  • Самым первым и одним из важнейших этапов в переработке вторсырья является сортировка. Для получения качественного материала, макулатуру необходимо тщательно отсортировать. Белую бумагу не перерабатывают вместе с цветной, а глянцевые журналы нельзя забросить в одну емкость для переработки с картоном.

Хорошо, когда на предприятие по переработке поступает уже тщательно отсортированное сырье, которое не имеет металлических включений или пластиковой обложки. Однако, даже если это не так, макулатуру сортируют, а те частицы, которые не удалось выявить, будут удалены в ходе переработки.

  • Следующим шагом является первичный роспуск бумажной продукции на волокна. В ходе этого процесса листы бумаги разрываются, волокна целлюлозы освобождаются друг от друга и сырье превращается в жидкую массу. Для того, чтобы этого добиться, отсортированную макулатуру помещают в специальное оборудование (гидроразбиватель) залитое водой и тщательно перемешивают.

Внешне это выглядит так: в круглой ванне бумага в воде размешивается по кругу, волокна набухают и они, распадаясь, превращаются в однородную массу. Также на этом этапе происходит еще один важный процесс — целлюлоза освобождается от различных пленок, что необходимо для полного очищения от загрязнений.

  • После этого этапа наступает очистка макулатурной массы от скрепок, пленок, песка и т.д. Очистка осуществляется непосредственно в гидроразбивателе при помощи улавливателей, убирающих ненужные частицы. Также нижняя часть оборудования оснащается грязесборниками, где собирается мусор. После этого масса идет к вибрационному ситу, где происходит дополнительная очистка.
  • Следующим этапом является вторичный роспуск. Принцип похож на первичный, однако для этого этапа используют иное оборудование, которое отличается формой ротора. Эта стадия переработки бумаги позволяет подготовить сырье к созданию конечного материала низкого и среднего качества.

Также, помимо роспуска, на этом этапе бумажная масса может доочищаться от лишних примесей и грязи.

  • Далее следует тонкая очистка, которая позволяет добиться высокого качества конечной продукции. Эта стадия является многоступенчатой, так как при помощи только одного способа или оборудования необходимой чистоты макулатурной массы достичь не удастся.
  • Последним этапом переработки можно назвать удаление красителей и повышение бумагообразующих свойств. Для этого, в перерабатываемую массу могут добавлять мыла и очистители, а после — древесную целлюлозу, которая значительно влияет на качество конечной продукции.

К сожалению, количество циклов переработки, которые может пройти бумажная продукция ограничено. При переработке более 5-ти раз волокна целлюлозы окончательно разрушаются, что не позволяет более создавать из них необходимую продукцию. Однако даже эти пять проходов спасут не одно дерево от вырубки.

Технология переработки макулатуры | «ООО Приём макулатуры ком»

Юг (прием макулатуры) — г. Москва Нагорный проезд д.10 стр.80 

тел. +7 (926) 513-99-30

Макулатура при вторичном использовании заменяет в основном древесину, из которой изготавливается бумага. Этот процесс необходим для использования в изготовлении бумажной и картонной продукции, весь этап происходит по «мокрой» технологии и включает в себя несколько операций:

  1. Расщепление бумажных отходов.
    Расщепление бумаги на частицы и волокна происходит в специальном гидроразбивателе, где при гидромеханическом воздействии распускается макулатура.
  2. Очищение волокон и частиц от посторонних элементов и примесей.
    Для предотвращения попадания ненужных элементов в следующий этап переработки, в гидроразбивателе установлено несколько ситовидных отверстий через которую проходят волокна и частицы макулатуры, но остаются посторонние примеси и элементы. Далее расщепленная бумага проходит этап очистки. Это связано с тем, что макулатурная масса содержит в себе, некоторые примеси, которые смогли пройти через сито. Песок, стекло и скрепки удаляются в циклонных установках, а тяжелые элементы оседают в специальных емкостях для грязи и регулярно удаляются. Конечным этапом в очистке является перегруппировка макулатуры.
  3. Повторный этап роспуска бумажных частиц и её тонкое очищение.
    После прохождения этапа очистки, макулатурная масса состоит из растительных волокон и слипшихся частиц макулатуры. Дабы их распустить, применяется специальные установки в виде мельниц различной конструкции и вида, это дополнительно позволяет удалить оставшиеся элементы песка и стекла. Далее происходит этап дополнительного роспуска элементов так как в макулатурной массе остались не размельчённые или соединившиеся волокна бумаги. Эти элементы удаляются с помощью специального отводной трубы.

Многие перерабатывающие компании используют один из самых эффективных способов для более качественной сортировки – это фракционирование. Задачей этого способа заключается в разделении обычны волокон бумаги от волокон с большей длиной. Исследования показали, что такие частицы имеют в структуре элементы хвойной целлюлозы. Самые разнообразные виды бумажной и картонной продукции обладают сложным составом, в которых содержатся разнообразные химические элементы.

Вышеперечисленные элементы при вторичной переработке приводят к засору внутренних элементов оборудования и приводят к забиванию сита и особой ткани в устройствах по производству бумаги и картона. Такая макулатура проходит иной процесс переработки. Главной задачей такого способа заключается в том, чтобы при помощи термомеханической обработки измельчить примеси до необходимых размеров. Эта процедура в разы сокращает возможность любого воздействия на последующий этапы переработки.

Термомеханическая обработка обладает двумя разновидностями – холодным и горячим.

Использование холодного и горячего способа расщепления различаются в используемом давлении и температуре. В первом способе температура не должна превышать 95-ти градусов, а давление соответствует стандартному, во втором способе температуру поднимают до 120-160 градусов и повышают давление до 0,5 паскаль. Но указанные выше цифры могут изменяться под влиянием качества макулатуры и типа изготавливаемого картонного или бумажного товара.

По статистике, самой не востребованной к переработке остается низкокачественная и смешанная макулатура. Фактически её можно переработать, но только на установках, которые могут переработать такую бумагу.  В наше время, часто рекламируется производство с применением малотоннажных технологий, такие как: теплоизоляционный материал «Эковата», бугорчатые прокладки, формированные изделия, волокнистые плиты, гигиеническая бумага, полимерно-бумажные плиты и многое другое.

О переработке в России

Производственная мощность некоторых предприятий варьируется от 20-50 до двухсот тысяч т. в год. В России объемная вторичная переработка макулатуры задействована не полностью. Большую часть из существующих, ввели в эксплуатации в конце 80-х годов. По статистике, в конце 1990 года все работающие предприятия использовали более полутора миллиона тонн    макулатуры в год, но к концу 2000 года объем используемой макулатуры упал на 600 тысяч тонн и составлял всего 1 миллион тонн. Также следует отметить, что до 90-х годов, макулатуру использовали с целью заместить древесную массу на производстве бумажных и картонных изделий. В итоге вышла ситуация, в которой содержание макулатуры в составе бумажных композиций достигла своего пика. Важнейшим фактором в использовании макулатуры в те года было то, что её в основном использовали для изготовления бумаги для обертки, но в наше время спрос на такой вид бумаги достаточно низкий. Это сказалось на спросе макулатуры, так как основное направление оказалось не востребованным.

+7(499) 343-42-42

Цены

Процесс переработки макулатуры, технология обработки бумаги и картона

Процесс переработки макулатуры

Данный процесс подразумевает смешивание уже использованной бумаги с водой, химическими реагентами. Измельчение и нагревание бумаги происходит для расщепления сырья на целлюлозные волокна. Полученная после этого смесь получила название «пульпа». Для процеживания и удаления остатков других материалов, оставшихся после очистки, применяются сита. Только после завершения этой процедуры начинается производство новой переработанной бумаги. Доля чернил в ней примерна равна 2%.

Первый этап обработки макулатуры

На первом этапе можно выделить следующие действия:

  • сортировка;
  • измельчение;
  • первичный роспуск;
  • устранение примесей.

Бумага разделяется на фрагменты, которые используются в переработке. Каждый из них имеет размер 1-5 см.

Для осуществления указанной операции используются мельницы, дробилки. Можно воспользоваться дробилками, которые предназначены для щепы из пластика, дерева.

При переработке небольших объемов вторичного сырья данный процесс часто не входит в состав технологической цепочки, так как покупка мельницы — дорогое удовольствие. Обычно применяются гидроразбиватели с высокой мощностью, ротором, находящимся в вертикальном положении.

Второй этап перерабатывания

На втором этапе можно выделить следующие операции:

  • вторичный роспуск;
  • тонкая очистка;
  • отдельная обработка бумаги.

При осуществлении первого и второго действия не принимается во внимание исходное сырье, полученный продукт.

Операции начинают иметь особенности при начале проведения дополнительной обработки, подразумевающей использование химических реагентов.

На состав используемых реагентов, технологию обработки влияет марка вторичного сырья, назначение полученной массы из целлюлозы.

Итогом проведения второго этапа становится очищенный водный раствор, используемый для получения бумаги разных сортов.

В некоторых случаях осуществляется смешивание водного раствора с целлюлозой, которая не была переработана. Благодаря данной операции удается получить сырье, которым можно воспользоваться для получения бумаги высокого качества.

Усовершенствованная переработка бумаги | Центр и сеть климатических технологий

Переработка — это процесс, который пересматривает текущий жизненный цикл создания продуктов и материалов, а также связанных с ними процессов и конечных отходов. В частности, переработка бумаги — это процесс восстановления макулатуры и переработки ее в новые продукты. Переработка обеспечивает несколько преимуществ социально-экономического развития, а также экологических преимуществ.

Введение

По данным Европейской комиссии (19 ноября 2008 г.) «отходы означают любое вещество или объект, которые владелец выбрасывает, намеревается или должен выбросить.«Переработка материалов и продуктов, которые считаются отходами, — это древняя практика, которая показывает, что во времена нехватки ресурсов (т. Это означает, что с течением времени определение отходов также может меняться. Вообще говоря, более длительное использование или повторное использование материалов и продуктов часто в основном предназначено для удовлетворения потребностей общества. Другими словами, переработка — это процесс, который пересматривает текущий жизненный цикл создания продуктов и материалов, а также связанных с ними процессов и конечных отходов.В идеале продукты и материалы должны проектироваться, производиться, использоваться и утилизироваться таким образом, чтобы их можно было полностью повторно использовать и/или перерабатывать эффективно и рационально. Существует множество типов отходов, таких как основные материалы (т. е. стекло, бумага, сталь, алюминий, строительные минералы и пластик, а также вода), опасные и химические отходы, а также отходы конечного использования (т. е. электронные отходы, мебель , автомобили и текстиль), которые можно использовать повторно или перерабатывать.

Существует иерархия вариантов обращения с отходами, в которой предпочтение отдается одним мерам, а другие меры используются в качестве крайней меры.В Европейском союзе существует иерархия обращения с отходами, в которой показаны предпочтения по предотвращению образования отходов, повторному использованию, переработке, рекуперации энергии и использованию полигонов для захоронения отходов, из которых невозможно извлечь дополнительную ценность (Smith et al. , 2001). Эта иерархия показана на рисунке 1. В этой иерархии предотвращение образования отходов находится на первом месте среди мер по управлению отходами. В конце концов, предотвращение отходов в целом является эффективной мерой управления отходами. После предотвращения отходов Европейский союз отмечает, что повторное использование продукта в его нынешнем виде является предпочтительной мерой.Это основано на представлении о том, что требуется минимальное управление отходами, если продукт может быть повторно использован напрямую без каких-либо процессов (только сбор продукта и его транспортировка обратно производителю). После этого переработка рассматривается как важная мера обращения с отходами. Переработка позволяет эффективно использовать отходы, но требует обширного процесса управления отходами, чтобы превратить продукт обратно в пригодные для использования компоненты для других продуктов. Две нижние меры по обращению с отходами не требуют обширного процесса обращения с отходами, в основном ограничиваясь сбором и разделением отходов, но приводят к негативным последствиям для окружающей среды.

Рисунок 1: Иерархия обращения с отходами в соответствии с рекомендациями Европейского Союза (щелкните изображение, чтобы увеличить)

В частности, процесс переработки бумаги представляет собой утилизацию макулатуры и переработку ее в новые продукты. Например, бумажные отходы могут быть переработаны в бумагу для ванных комнат более низкого качества. При переработке невозможно получить продукт того же качества, что и исходный макулатурный продукт. Другими словами, в процессе переработки неизбежно возникают потери качества.В случае бумажных изделий это, прежде всего, означает снижение прочности и длины волокон.

Значительная экономия энергии возможна в целлюлозно-бумажной промышленности за счет эффективных и действенных методов переработки. Целлюлозно-бумажный сектор является четвертым по величине промышленным сектором в мире с точки зрения энергопотребления, потребляя примерно 164 млн т н.э. в 2007 году, что соответствует примерно 5 % от общего мирового промышленного потребления энергии (IEA, 2010).

Общий процесс производства бумаги в сочетании с процессом переработки показан на рисунке 2.Как видно, процесс переработки бумаги состоит из пяти ключевых этапов.

a) После использования и утилизации продукта важно собрать материал. б) Для надлежащей переработки очень важно сортировать отходы по различным категориям. Сортировка отходов предотвращает загрязнение процесса переработки. c) Измельчение изделий из макулатуры, при котором твердые изделия из макулатуры перерабатываются в целлюлозу, позволяет технологическому потоку возвращаться в процесс изготовления бумаги.d) Прежде чем переработанный продукт можно будет транспортировать обратно в процесс производства бумаги, в котором он будет соединяться с сырьем для получения новых бумажных изделий, важно удалить краску, очистить и просеять переработанный продукт. Загрязнение чернилами в начале процесса изготовления бумаги может привести к ухудшению качества конечного продукта.

Рис. 2. Схема цепочки жизненного цикла бумаги. (щелкните изображение, чтобы увеличить его) Источник: ERPC, paperloop, без даты.

Осуществимость технологии и эксплуатационные потребности

Мотивом вторичной переработки бумаги является представление о том, что переработанная бумага является слишком ценным ресурсом, чтобы отправлять ее на свалку или сжигать.Вместо этого ценное сырье может быть переработано для создания новой бумаги и картона. Однако существуют определенные ограничения и эксплуатационные требования, сопровождающие эту технологию и влияющие на ее характеристики, такие как осуществимость, экономичность и потенциал.

Во-первых, почти любая бумага может быть переработана, включая использованные газеты, картон, упаковку, канцелярские товары, журналы и т. д., но не все бумажные изделия могут быть переработаны (ERPC, без даты). Приблизительно 19 % бумажных и картонных отходов в Европейском союзе не подлежат переработке и сбору по техническим причинам (CEPI, 2003).Сюда входят бумаги, такие как папиросная бумага, архивная и папиросная бумага (ERPC, без даты). Хотя невозможность сбора и повторного использования некоторых видов бумаги уже ограничивает возможную степень переработки, также экономически и экологически нецелесообразно добиваться 100 % степени переработки бумажных изделий (ERPC, без даты).

Во-вторых, этот метод ограничен количеством раз, которое может быть использовано для повторного использования определенного листа бумаги. Это ограничение связано с укорачиванием волокон бумаги в процессе переработки.Из-за укорочения волокна теряют прочность и качество. В конце концов, после многократной переработки длина волокон становится слишком короткой, чтобы получить новый функциональный бумажный продукт. Согласно Европейскому совету по рекуперации бумаги, это сильно зависит от качества исходной бумаги, но, по сути, процесс переработки определенного листа бумаги ограничен примерно 4-6 разами (ERPC, без даты). Это ограничение, наряду с другими, такими как высокий спрос на бумагу и ограниченные возможности удовлетворить этот спрос только за счет вторичной переработки, вызывает необходимость в постоянном притоке первичного сырья в сектор.

В-третьих, технология требует разделения отходов для обеспечения эффективной переработки. Другими словами, требуется разделение источников бумажных отходов. В общем, это можно сделать тремя способами: забор только макулатуры на обочине; коллекция бумажных банков; и смешанный сбор вторсырья для твердых бытовых отходов (ТБО), в котором бумага отделяется позже в процессе на предприятии по переработке материалов (MRF) (Smith et al., 2001). На MRF происходит ручная или полуавтоматическая переработка с целью сортировки вторсырья из отходов.Требуемая обработка зависит от степени разделения источников, уже выполненной по прибытии в MRF. Чем больше отходов уже разделены по источникам, тем меньше требуется обработки на MRF (Smith et al., 2001).

Состояние технологии и ее будущий рыночный потенциал

Хотя упомянутые выше три ограничения несколько ограничивают использование вторичной переработки бумаги, технология вторичной переработки бумаги широко используется во многих странах. По данным МГЭИК (2007 г.), практически все развитые страны внедрили комплексные программы утилизации.В этом разделе кратко рассматривается текущее состояние технологии, иллюстрируемое ее положением в двух регионах мира, и подробно рассматривается будущий рыночный потенциал.

Европа

Как указано в иерархической структуре Европейского Союза, утилизация отходов в Европе является предпочтительным методом обращения с отходами. Таким образом, как показано на Рисунке 3, коэффициент вторичной переработки бумаги (доля макулатуры, подлежащей вторичной переработке) в европейских странах с течением времени неуклонно растет.В Европейском Союзе использование вторичной переработки бумаги активно поддерживается как государственными учреждениями, так и самой промышленностью. Например, в 2000 году целлюлозно-бумажная промышленность добровольно предложила «Европейскую декларацию 2000 года о содействии переработке бумаги». Впоследствии эта инициатива была изменена и усилена. Охватывающая большее количество стран и большее количество организаций, последующая «Европейская декларация по переработке бумаги» поставила более высокую цель по сравнению с ее предшественницей.Цель, поставленная в декларации, заключалась в том, чтобы к 2010 г. достичь уровня вторичной переработки бумаги 66 % (ERPC, 2006). В Европейском союзе уровень переработки достиг 72,2 % в 2009 году (CEPI, 2009). Таким образом, цель, добровольно поставленная отраслью, была успешно достигнута, что свидетельствует о рыночном потенциале этой технологии.

Рисунок 3: Использование рекуперированной бумаги, чистая торговля и уровень переработки в Европе (ЕС-27 плюс Норвегия и Швейцария). (щелкните изображение, чтобы увеличить его) Источник: CEPI, 2009 г.

Уровень переработки во всем мире достиг примерно 50 %, что в основном означает, что половина изделий из макулатуры отправляется на мусоросжигательные заводы или на свалки.Хотя многие страны приближаются к своему практическому пределу или уже достигли его, по данным МЭА (2010 г.), у технологии вторичной переработки бумаги все еще есть большой потенциал. Высокая глобальная скорость переработки достигается, прежде всего, за счет высокой скорости переработки в развитых странах, и, таким образом, скорость переработки в развивающихся странах все еще может быть существенно улучшена. В качестве иллюстрации, несмотря на сильную поддержку различных мер по восстановлению материалов, включая неотъемлемую ценность отходов, захоронение по-прежнему является наиболее распространенным методом обращения с отходами в панъевропейском регионе, как показано на Рисунке 4 (EEA, 2007). .Это показывает, что меры по управлению извлечением материалов все еще имеют потенциал для улучшения.

Рисунок 4: Различия между европейскими странами в области вторичной переработки (включая компостирование), сжигания и захоронения. В Западной Европе наблюдается более высокий уровень проникновения как сжигания, так и переработки, в то время как в Восточной Европе широко используется метод захоронения отходов. (щелкните изображение, чтобы увеличить его) Источник: ЕАОС, 2007 г.

США

Как и в Европейском союзе, уровень переработки бумаги в Соединенных Штатах также со временем растет.В 1960 году уровень вторичной переработки бумаги составлял 16,9 %, что означает, что значительная часть бумаги была сожжена или выброшена на свалку без использования ее потенциала переработки. В 1990 г. в Соединенных Штатах было достигнуто уже 27,8% уровня утилизации. Уровень вторичной переработки продолжает расти до 42,8 % в 2000 году и примерно 55 % бумаги и картона в 2008 году (EPA, 2008). Твердые бытовые отходы (ТБО) составляют значительную часть изделий из бумаги и картона.Компоненты ТБО показаны на рисунке 5.

Потенциал скорости переработки различается для разных категорий бумажной продукции. Другими словами, существует большая разница в успешности извлечения бумаги среди различных категорий бумажной продукции. Например, в 2008 г. в США было переработано 87,8 % газетных отходов, в то время как только 29,9 % книг и 40 % журналов были переработаны (EPA, 2008). Успех восстановления зависит не только от качества макулатуры (например, от того, какие типы чернил используются, бумага глянцевая или обычная), но также зависит от успешности каждого этапа процесса переработки. .Например, собираемость книг и журналов может быть ниже, чем собираемость газет, что уже снижает успех восстановления.

Рисунок 5: Общее количество твердых бытовых отходов в разбивке по материалам в США в 2008 г. Было собрано около 250 миллионов тонн ТБО. (щелкните изображение, чтобы увеличить его) Источник: EPA, 2008 г.

Как технология может способствовать социально-экономическому развитию и защите окружающей среды

Один из основных аспектов вторичного использования бумаги и вторичного использования бумаги в целом с точки зрения социального развития заключается в том, что оно, как правило, приводит к увеличению занятости.Это также вывод обширного исследования экономики переработки (REI, 2001). Расширение возможностей трудоустройства связано с тем, что переработка является относительно трудоемким процессом и создает дополнительный сектор занятости, что естественным образом увеличивает возможности трудоустройства. Возможности трудоустройства, предлагаемые процессом переработки, показаны на Рисунке 6, на котором показано количество рабочих мест в отрасли переработки отходов в Соединенных Штатах за 2001 год.

Рисунок 6: Занятость в США.С. в перерабатывающей промышленности на материал. (щелкните изображение, чтобы увеличить его) Источник: REI, 2001 г.

В исследовании Recycling Economic Information (REI) (2001 г.) отмечается, что, хотя промышленность по удалению отходов (в отличие от переработки) в Соединенных Штатах в 2001 г. была намного больше по сравнению с отраслью по переработке и повторному использованию отходов как по объему а с точки зрения отходов, промышленность по переработке и повторному использованию предоставила больше рабочих мест и больше экономических выгод. В исследовании REI (2001) отмечается, что это связано с тем, что процесс рециркуляции представляет собой процесс внутренней ценности, в то время как процесс утилизации, возможно, представляет собой уничтожение ценных материалов и, следовательно, уничтожение экономических возможностей.

Поддерживая социальное развитие, расширенные возможности трудоустройства, предоставляемые технологией, также способствуют экономическому развитию. Например, по оценкам, в 2004 году в секторе отходов в Российской Федерации было занято около 500 000 человек, а рынок оценивался в более чем 28 миллиардов рублей, что составляет примерно 1 миллиард долларов США. Рыночная стоимость в 2004 году составляла примерно от 70 % до 75 % услуг по сбору и транспортировке отходов (Абрамов, 2004).

Более высокая степень рециркуляции бумаги может значительно сократить потребление энергии, поскольку рекуперированная бумажная масса потребляет на 10–13 ГДж меньше энергии на тонну, чем при производстве первичной целлюлозы (IEA, 2010).Это приводит как к преимуществам для защиты окружающей среды, так и к преимуществам поддержки энергетического рынка. Например, сокращение энергопотребления приводит к более эффективному использованию энергии, поставляемой на энергетический рынок. Таким образом, дорогостоящее расширение сети и расширение энергоснабжения может быть отложено. Кроме того, более эффективное использование энергии снижает выбросы при производстве энергии, поскольку требуется меньше энергии.

Другие преимущества защиты окружающей среды также достигаются за счет вторичной переработки. В таблице 1 показано общее воздействие различных схем обращения с отходами на окружающую среду (Smith et al., 2001). Дополнительными важными экологическими преимуществами вторичной переработки являются сокращение потребности в первичном сырье (для процесса производства бумаги требуется меньше необработанной первичной древесины), более эффективное использование складских площадей, поскольку меньшие объемы бумажной продукции попадают на свалку или сжигаются, и истощение ограниченных ресурсов, необходимых в процессе производства (ископаемые источники энергии, различные другие продукты в процессе производства бумаги), может быть отсрочено, поскольку требуется меньшее количество этих ресурсов.

Таблица 1. Воздействие различных схем обращения с отходами на окружающую среду.
Опция Основное воздействие на окружающую среду
Все варианты Выбросы CO2 и других загрязняющих веществ, шум, запах и заторы от транспортных средств, перевозящих отходы и побочные продукты на очистные сооружения и обратно.
Свалка * Выбросы метана из биоразлагаемых отходов, способствующие изменению климата и местным опасностям, таким как риск пожаров и взрывов
  • Риски загрязнения воды фильтратом (щелоком), образующимся при разложении отходов
  • землепользование — неустойчивое использование ресурсов
  • Шум и запах
  • Некоторые соединения углерода могут оставаться на свалке в течение длительного времени (депонироваться) и, таким образом, не возвращаться в атмосферу в виде CO2
Сжигание * Выбросы вредных переносимых по воздуху загрязнителей, таких как NOx, SO2, HCL, мелкодисперсных твердых частиц и диоксинов.
  • Выбросы CO2 от ископаемых отходов (например, пластика) и N2O, способствующие изменению климата
  • Полученная энергия может заменить ископаемое топливо, что позволит избежать выбросов CO2
  • Летучая зола и остатки систем контроля загрязнения воздуха требуют стабилизации и удаления как опасные отходы
  • Зольный остаток может быть повторно использован в качестве вторичного заполнителя * металлы могут извлекаться для переработки из зольного остатка
Переработка * Экономит энергию (как правило, меньше энергии требуется для производства продуктов из переработанного сырья) и, следовательно, выбросы парниковых газов и других загрязняющих веществ
  • Продлевает запасы ограниченных ресурсов (например,грамм. руды металлов) * способствует рациональному использованию ресурсов
  • Предотвращает воздействие попутной добычи первичного сырья (например, добыча руды и песка, вырубка старовозрастных лесов для производства древесины для бумаги)
  • снижает потребность в захоронении и сжигании отходов
  • Меньшее воздействие загрязнения воздуха и воды за счет отказа от основных производственных процессов, таких как добыча полезных ископаемых, разработка карьеров, переработка и т. д.,
Компостирование * Предотвращает образование метана в результате разложения органических отходов на свалках (поскольку разложение является аэробным, а не анаэробным).
  • Компост можно использовать в качестве улучшителя почвы и в некоторой степени заменить удобрения и торф (оба вещества оказывают негативное воздействие на окружающую среду)
  • Потенциал связывания углерода за счет увеличения запасов органического вещества почвы
  • Повышение плодородия почвы и содержания органического вещества в почве, приводящее к возможным выгодам ниже по течению за счет снижения потребности в неорганических удобрениях, снижения потребности в орошении и снижения скорости эрозии почвы
  • Требуется тщательный контроль процесса компостирования, чтобы избежать биоаэрозолей
Анаэробные

пищеварение

* То же, что и для компостирования, плюс полученная энергия может заменить ископаемое топливо, что позволяет избежать выбросов CO2
Механический

Биологическая очистка (MBT)

* Снижает образование метана и фильтрата в результате разложения очищенных органических отходов на свалках (поскольку биологическая фракция компостируется перед захоронением)
  • Материалы могут быть рекуперированы для вторичной переработки и/или рекуперации энергии
  • Более эффективное использование пустого пространства полигона, поскольку предварительная обработка уменьшает объем отходов, требующих захоронения
  • По-прежнему зависит от свалки как хранилища окончательных отходов, поэтому не так устойчиво, как переработка или компостирование
==Климат==

Величина выгод, связанных с климатом благодаря предотвращению выбросов парниковых газов в результате внедрения технологии вторичной переработки бумаги, в значительной степени зависит от конкретных используемых материалов (картон, обычная бумага, высококачественная бумага), степени восстановления этих материалов, местных варианты управления материалами и конкретный источник энергии, используемый в производственном процессе (Smith et al., 2001). Таким образом, трудно предоставить конкретную информацию, связанную с предотвращением выбросов парниковых газов благодаря внедрению этой технологии.

В Таблице 1 обобщены данные о выбросах в течение жизненного цикла из нескольких исследований, касающихся переработки бумажных изделий, проведенных Smith et al (2001). Как видно, выбросы в течение жизненного цикла переработанного бумажного продукта значительно ниже по сравнению с выбросами от первичных материалов.

Стол. Выбросы за жизненный цикл при производстве бумаги (кг CO2/тонну бумаги).Результаты различных исследований, обобщенные в Smith et al., 2001. Источник: Smith et al., 2001
Тип бумаги Из первичных материалов Из вторичного сырья
Газетная бумага 1755 849
газетная бумага 2222 1535
Крафт-бумага небеленая 1080 633
Графическая бумага 436 (без покрытия) 586 (с обесцвечиванием)
Графическая бумага 730 (с покрытием) 380 (без обесцвечивания)
Гофрокартон 644 (25 % переработано) 522-536

Смит и др.(2001) подробно рассматривают выгоды от выбросов парниковых газов в результате вторичной переработки в Европейском Союзе. Они пришли к выводу, что преимущества переработки бумаги по сравнению с захоронением зависят от эффективности, с которой предполагается, что свалка регулирует выбросы свалочного газа. Для свалок с ограниченным сбором газа или без него преимущества переработки бумаги более значительны. В случае ограниченного контроля газа чистая экономия парниковых газов за счет рециркуляции составляет примерно от 50 до 280 кг эквивалента CO2 на тонну ТБО.

Когда на свалках внедряются наилучшие механизмы контроля загазованности, выгоды от переработки бумаги, связанные с парниковыми газами, естественно, меньше. несет небольшой чистый штраф в виде выбросов парниковых газов. Другими словами, в этом случае переработка бумаги менее эффективна с точки зрения выбросов, связанных с климатом, чем вывоз бумаги на свалку.Потоки парниковых газов при переработке бумаги в этом случае составляют примерно 20-30 кг CO2экв на тонну ТБО (Smith et al., 2001).

Финансовые потребности и затраты

Экономика методов обращения с отходами и особенно деятельности по переработке часто является решающим фактором в успешном внедрении нового процесса или технологии. В целом существует множество факторов, формирующих финансовую и экономическую среду для инициатив по переработке отходов. В некоторых случаях основные изменения в законодательстве, такие как закрытие близлежащей свалки или региональный запрет на захоронение, могут сделать переработку более привлекательной по мере роста затрат на утилизацию отходов.Другими общими примерами, меняющими конкурентную среду, являются субсидии и налоги на конкретные технологии, такие как сжигание отходов. В некоторых районах Европы, где захоронение отходов запрещено, в последние годы значительное внимание уделяется сжиганию отходов. Новые и более инновационные методы восстановления и переработки должны быть готовы конкурировать с уже проверенной практикой сжигания отходов.

Учитывая большое разнообразие типов отходов, возможно множество процессов переработки.Поэтому трудно предоставить четкие данные о затратах на практику утилизации. Экономическая целесообразность переработки может быть доказана только в каждом конкретном случае, поскольку местный контекст является одним из решающих факторов при принятии инвестиционных решений. Например, инвестиционные затраты связаны с процентными ставками по коммерческим кредитам (возможно, с надбавкой за риск для новых бизнес-моделей), взимаемыми местными финансовыми учреждениями, и экономической и валютной стабильностью страны инвестирования. Кроме того, стоимость рабочей силы для строительства, а также местная доступность строительных материалов и техники определяют финансовые потребности и затраты для инвестора.

В интересах политиков попытаться стимулировать различных участников рынка к тому, чтобы они начали инвестировать в переработку. Одной из основных целей либерализованной экономики является оптимизация структуры рынка. Подробный обзор ряда рынков переработки отходов в ЕС см. в отчете Европейской комиссии (DG Environment) за 2008 г. «Оптимизация рынков переработки».

Рыночный статус механизма чистого развития

При рассмотрении портфеля проектов МЧР видно, что лишь немногие проектные мероприятия включают в себя ту или иную форму восстановления или переработки отходов.Проекты, связанные с отходами, находящиеся в стадии разработки, включают проекты по переработке отходов в энергию посредством сжигания или газификации или улавливания метана на свалках. Другая деятельность по проекту МЧР связана с использованием либо биомассы из первичных источников, либо вторичных потоков отходов биомассы, как правило, для производства биоэнергии. Связанные методологии этих технологий/процессов обращения с отходами можно использовать для количественной оценки воздействия ПГ. Стандартные методы или протоколы для количественной оценки воздействия проектов и методов рециркуляции на выбросы парниковых газов встречаются реже, хотя они почти без исключения следуют руководящим принципам оценки жизненного цикла (ОЖЦ).

Однако в настоящее время не зарегистрировано ни одного МЧР-проекта по переработке бумаги. Существуют определенные методологии для поддержки проектов по переработке. Однако эти методологии не подходят для проектов по переработке бумаги, поскольку они касаются других секторов. Например, методология МЧР Предотвращение выбросов от отходов биомассы при использовании в качестве исходного сырья при производстве целлюлозы и бумаги или при производстве бионефти AM0057 Версия 3 действительно охватывает целлюлозно-бумажный сектор, но касается только сельскохозяйственных отходов, а не твердых бытовых отходов или древесины и отходы бумажного производства.Другим примером является методология CDM Восстановление и переработка материалов из твердых отходов AMS-III.AJ.: Версия 1, которая разработана для поддержки процесса переработки конкретных пластмасс.

Существует небольшая методология, которая была предложена и в настоящее время ожидает одобрения, которая будет подходить для проектов по переработке бумаги. Эта методология — сокращение выбросов за счет использования вторичного материала вместо сырья SSC-NM043. Хотя эта методология специально предлагается для охвата более общих вариантов переработки, ее все же необходимо утвердить, прежде чем ее можно будет использовать.

Общая информация о том, как применять методологию МЧР для учета парниковых газов, можно найти по адресу: [[1]].

Ссылки

  • Смит А., К. Браун, С. Огилви, К. Раштон и Дж. Бейтс, 2001 г.: Варианты обращения с отходами и изменение климата. Заключительный отчет ED21158R4.1 для Европейской комиссии, DG Environment, AEA Technology, Oxfordshire, 205 стр. Получено 2 ноября из: [[2]]
  • МЭА, 2010 г. Перспективы энергетических технологий 2010 г.: сценарии и стратегии до 2050 г.Международное энергетическое агентство. Париж, Франция. Получено 2 ноября 2010 г. из: [[3]]
  • .
  • Пиментейра, К.А., Перейра, А.С., Оливейра, Л.Б., Роса, Л.П., Рейс, М.М., Энрикес, Р.М., 2004 г. Энергосбережение и сокращение выбросов CO2 за счет переработки отходов в Бразилии. Управление отходами 24 (2004), стр. 889-897.
  • CEPI, 2009 г. Ключевые статистические данные, 2009 г.: европейская целлюлозно-бумажная промышленность. Конфедерация европейской бумажной промышленности. Получено 2 ноября с: [[4]]
  • .
  • МГЭИК, 2007 г.Богнер Дж., М. Абдельрафи Ахмед, К. Диас, А. Фаайдж, К. Гао, С. Хашимото, К. Марецкова, Р. Пипатти, Т. Чжан, Управление отходами, Изменение климата, 2007 г.: смягчение последствий. Вклад Рабочей группы III в Четвертый оценочный отчет Межправительственной группы экспертов по изменению климата [B. Мец, О.Р. Дэвидсон, П. Р. Бош, Р. Дэйв, Л. А. Мейер (редакторы)], издательство Кембриджского университета, Кембридж, Соединенное Королевство и Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, США. Получено 2 ноября с: [[5]]
  • .
  • CEPI, 2003. Резюме исследования бумажной продукции, не подлежащей сбору и переработке.Брюссель, Бельгия, 28 мая 2003 г. Получено 3 ноября 2010 г. из [[6]]
  • .
  • ЕАОС, 2007 г. Четвертая оценка окружающей среды Европы – Отчет о состоянии окружающей среды за 2007 г. Отчет Европейского агентства по окружающей среде № 1/2007. Документ получен 3 ноября 2010 г. по адресу: [[7]]
  • .
  • ERPC, без даты. Веб-сайт Европейского совета по рекуперации бумаги. Информация с этого веб-сайта получена 3 ноября 2010 г. по адресу: [[8]]
  • .
  • ERPC, бумажная петля, без даты. Информация Европейского совета по рекуперированной бумаге.Информация получена с этого веб-сайта 3 ноября 2010 г. по адресу: [[9]]#
  • .
  • ERPC, 2006 г. Европейская декларация по переработке бумаги, 2006–2010 гг. Европейский совет по рекуперации бумаги. Документ получен 3 ноября 2010 г. по адресу: [[10]]
  • .
  • EPA, 2008 г. Производство, переработка и утилизация твердых бытовых отходов в США: факты и цифры за 2008 г. Агентство по охране окружающей среды США. Документ получен 3 ноября 2010 г. по адресу: [[11]]
  • .
  • РЭИ, 2001. У.S. Исследование экономической информации по переработке, подготовленное для Национальной коалиции по переработке. Документ получен 3 ноября 2010 г. из: [[12]]

Новое исследование доказывает, что инновационная новая барьерная технология решает проблему вторичной переработки бумаги и пластиковых отходов

Без компромиссов в отношении функциональности упаковки

Доказано, что Hydropol дает реальное улучшение при сравнении с действующими нормами, которые разрешают использовать этикетку «пригодно для вторичной переработки», если до 15% неперерабатываемой упаковки материал в изделии

Новое исследование, проведенное по заказу DS Smith и Aquapak, показывает, что инновационные биоусвояемые барьерные покрытия увеличивают скорость переработки бумаги и выход волокна без ущерба для функциональности, обеспечивая жизнеспособную новую альтернативу упаковки, готовую и доступную для использовать.

Независимое исследование «Вопросы испытаний растворимых биоусвояемых барьеров для бумажной и картонной упаковки в процессе, продукте и окружающей среде», показывает, что новые барьерные технологии, такие как Hydropol, представляют собой альтернативу традиционным пластиковым покрытиям, используемым в бумаге. упаковки путем улучшения разделения бумажных волокон и удаления пластиковых отходов из процесса переработки, что значительно снижает негативное воздействие бумажной упаковки на окружающую среду.

DS Smith и Aquapak вместе работали над поиском решения проблемы неперерабатываемой бумажной упаковки, использование которой увеличилось по мере того, как промышленность переходила на замену обычного, трудно перерабатываемого и одноразового пластика. Это привело к появлению большого разнообразия форматов упаковки на основе волокна в сочетании с альтернативными функциональными барьерами, внедряемыми в потоки вторичной переработки макулатуры. Однако материалы, которые в настоящее время используются для придания бумаге упаковочных свойств, необходимых для таких продуктов, как продукты питания, напитки и товары для дома, не поддаются легкой переработке, а это означает, что картон отбраковывается, поскольку бумажные фабрики не могут перерабатывать комбинации бумаги и пластика.Вместо этого они сжигаются или отправляются на свалку.

Чтобы найти решение этой проблемы, компания «Аквапак» разработала Hydropol, коммерчески доступный полностью растворимый, биоусвояемый барьерный полимер, который можно наносить на бумагу с помощью клея или экструзии. жиростойкость в сочетании с высоким газонепроницаемостью. Он нетоксичен, безопасен для морской среды, растворяется в воде и впоследствии подвергается биоразложению, но при этом обеспечивает столь необходимую функциональность, необходимую для упаковки продуктов питания, напитков и товаров для дома.

Тесты, использованные в исследовании, показывают, что Hydropol совместим с процессами, используемыми на заводах по переработке больших объемов, и обеспечивает высокую степень извлечения волокна, одновременно уменьшая количество нерастворимых одноразовых пластиков, которые выбрасываются и отправляются на свалку, или отходов для получения энергии. В настоящее время также доказано, что Hydropol дает реальное улучшение по сравнению с действующими правилами, которые позволяют использовать этикетку «пригодный для повторного использования», если в продукте содержится до 15% неперерабатываемого материала. Результаты, полученные в ходе исследования, дают дизайнерам упаковки четкое представление о том, как выполнить Руководство по переработке бумажной упаковки, установленное Европейской ассоциацией, представляющей бумажную промышленность (Cepi), а именно:

  1. часть упаковки распадается на отдельные волокна при измельчении в течение определенного периода времени
  2. Отдавайте предпочтение полимерам и другим герметикам, с которыми можно эффективно справляться в процессах бумажной фабрики и в системах очистки сточных вод и которые не наносят ущерба готовому продукту, производственному процессу или окружающей среды во время переработки.

Предыдущее исследование* показало, что Hydropol также повышает некоторые прочностные свойства бумаги (прочность на разрыв, разрыв, прокол и прочность на растяжение), позволяя термосваривать мелованную или ламинированную бумагу для «формирования, заполнения и запечатывания» волокон. упаковочные приложения.

Марк Лаппинг, генеральный директор Aquapak, комментирует : «Новое исследование чрезвычайно важно для упаковочной промышленности, поскольку оно доказывает, что теперь у них есть альтернативное решение для существующих пластиков, которое коммерчески доступно и, что особенно важно, не компромисс в отношении функциональности или окончания срока службы материалов.Теперь отрасль должна принять новые доступные технологии и создать упаковку нового поколения, отвечающую потребностям экономики замкнутого цикла».

Ник Томпсон, директор по разработке материалов отдела исследований и разработок DS Smith Group, прокомментировал: «Очевидно, что материалы, используемые в бумажной упаковке, должны с самого начала разрабатываться для упаковки с учетом возможности вторичной переработки. Вот почему Д. С. Смит разработал принципы кругового дизайна; для обеспечения репульпируемости, пригодности для повторного использования и отсутствия негативного влияния на конец срока службы используемых материалов.Похоже, что продукт Aquapak Hydropol во время переработки теперь помогает разделять волокна и сам может быть исключен из процесса без негативных последствий и без необходимости искать выход для нежелательных отходов, таких как трудно перерабатываемые пластмассы. ”

Для ознакомления с полными результатами исследования «Вопросы тестирования процесса, продукта и окружающей среды растворимых биоусвояемых барьеров для бумажной и картонной упаковки» посетите сайт https://www.aquapakpolymers.com/request-white-paper-2/

Hydropol TM – все преимущества пластиковой упаковки, но без проблем с переработкой

Компания «Аквапак» разработала новый биоразлагаемый, нетоксичный и водорастворимый полимер называется Hydropol TM , который в три раза прочнее, чем альтернативы, и предназначен для использования в существующем оборудовании для термообработки, что обеспечивает более широкий спектр применения. Hydropol TM позволяет восстановить до 100% бумаги/картона независимо от процентного содержания упаковки.

Базовый пластик в настоящее время используется для изготовления таблеток для посудомоечных машин, проглатываемых оболочек от таблеток и растворимых швов. Hydropol TM обладает устойчивостью к растворимости при низких температурах и высокой непроницаемостью для элементов, что добавляет функциональности, обеспечивая более широкий спектр применения. Его можно перерабатывать, повторно превращать в целлюлозу, компостировать, и он явно совместим с анаэробным сбраживанием. Кроме того, при непреднамеренном попадании в естественную среду Hydropol TM , который не токсичен и безопасен для морской среды, растворяется и впоследствии подвергается биологическому разложению, не оставляя следов.

Выдувные пленки, имеющиеся в продаже и изготовленные из Hydropol TM , включают мешки для одежды, мешки для электростатических разрядов, мешки для утилизации органических отходов и мешки для стирки для инфекционного контроля. Его растворимость позволяет легко отделить его от других материалов, упрощая запутанные варианты переработки, которые существуют для различной упаковки.

Экструзионные покрытия и ламинаты для бумаги/картона находятся на стадии испытаний у клиентов, включая ряд приложений для доставки на дом и электронной коммерции, упаковки для сухих кормов для домашних животных, закусок, вареного мяса и полуфабрикатов.

Другие области применения, находящиеся в стадии разработки с клиентами и партнерами по разработке, включают литье под давлением и литьевые детали, такие как футболки для гольфа, нетканое волокно для таких применений, как влажные салфетки и комбинации целлюлозы для термоформованных лотков.

Новое слово в переработке бумаги с помощью технологии искусственного интеллекта

Переработка пластика (или ее отсутствие) за последние несколько лет привлекла большое внимание средств массовой информации, особенно после принятия в 2018 году Национальной политики Китая в отношении меча.Так много одноразовых продуктов изготовлено из пластика, включая пакеты для продуктовых магазинов, ресторанные соломинки и контейнеры на вынос.

Пластик

также применяется к большинству продуктов, которые мы используем в нашем быстро меняющемся потребительском мире, включая продукты, приобретенные в интернет-магазинах, службах доставки готовых блюд и практически где угодно — даже свежие фрукты и овощи в продуктовых магазинах.

Мы можем видеть, что пластик, очевидно, является синтетическим материалом, которому не место в наших океанах, на свалках, в водных путях или в воздухе.Он сделан из нефти, никогда не подвергается биологическому разложению, и было доказано, что он влияет на наше здоровье, выделяя токсичные химические вещества в окружающую среду, которые могут вызвать у нас заболевания. Понятно, что сокращение его использования и увеличение его переработки имеет решающее значение для окружающей среды.

С другой стороны, бумага не вызвала такого возмущения, несмотря на то, что она составляет большую часть потоков вторичной переработки на предприятиях по переработке материалов (MRF) по сравнению с ПЭТ-пластиками. По словам Колина Стауба из Resource Recycling, за последнее десятилетие стоимость бумаги снизилась с сотен долларов за тонну до нуля или даже до отрицательных значений в некоторых областях, а также снизилось потребление вторичного волокнистого материала.

Не менее 40% потоков вторичной переработки в жилых домах состоит из смешанной бумаги, которая в основном отправляется на свалки или сжигается, учитывая недавнее падение ее стоимости. Города изо всех сил пытаются справиться с этими материалами и даже полностью отказываются от сбора смешанной бумаги.

Зачем вообще перерабатывать бумагу?

Итак, если бумага производится из природных ресурсов и является биоразлагаемой, зачем вообще ее перерабатывать? Он биоразлагается, сделан из природных ресурсов, и не было доказано, что он вызывает болезни у людей или отравляет окружающую среду.

На самом деле возмущение против использования пластиковых материалов, включая соломинки, пакеты и даже упаковку для транспортировки, привело к переходу от пластика к бумажным материалам. И хотя это может быть лучшей альтернативой, все же не идеально, если эта бумага все еще оказывается в мусоре, а производство первичной бумаги продолжает опережать использование переработанной бумаги.

Производство первичных бумажных изделий способствует вырубке лесов, что снижает положительный эффект, получаемый нами от деревьев, например, превращение углекислого газа в кислород, который борется с воздействием парниковых газов.Кроме того, разложение бумажных изделий на свалках по-прежнему приводит к выбросам парниковых газов, которые способствуют глобальному потеплению.

Производство бумаги также потребляет энергию, использует воду и производит твердые отходы, поэтому, даже если она сделана из чистого, натурального продукта, она все равно может нанести вред окружающей среде, если ее делать в чрезмерных количествах.

В качестве альтернативы, согласно Green America, с использованием производства переработанной бумаги:

  • Производит на 40 % меньше выбросов парниковых газов
  • Забирает 31% энергии
  • Использует 53% воды
  • Создает на 39 % меньше твердых отходов

  Иными словами, переработка всего одной тонны бумаги может спасти 17 деревьев, 7000 галлонов воды, 380 галлонов масла, 3.3 кубических метра свалки и 4000 киловатт энергии. С этими цифрами трудно спорить.

Переработка бумаги также экономит место на свалках для мусора, который вообще не может быть переработан, например, многие пластмассы, которые еще не сняты с производства.

Таким образом, хотя бумага, безусловно, является жизнеспособной альтернативой пластику, крайне важно, чтобы мы по возможности продолжали использовать переработанную бумажную продукцию, чтобы сократить производство первичных пластиков.

Но люди по-прежнему перерабатывают бумагу гораздо быстрее, чем переделывают ее в продукты — так что же останавливает этот процесс?

Повышение ценности бумаги на рынке

К сожалению, переработка невероятно связана с прибылью.Если нет ценного рынка для перерабатываемого продукта, он, скорее всего, окажется на свалке или будет отправлен на мусоросжигательный завод.

В статье

Factors at Play, опубликованной Resource Recycling в октябре прошлого года, подчеркивается важность максимальной чистоты бумаги, обрабатываемой в MRF, чтобы помочь ей выжить на сегодняшних рынках.

Но не только китайские ограничения на импорт вызвали падение стоимости смешанной бумаги. Рынок начал нырять после того, как U.С. экономический спад в 2010 году, почти десятилетие назад. Хорошей новостью является то, что для американской смешанной бумаги открываются новые международные рынки, например, Индия, где в ближайшие месяцы откроет завод компания U.S. Corrugated, производитель коробок, использующих вторичное волокно.

Бумага

становится все более популярной для экологически безопасных новых продуктов, особенно для продуктов питания, таких как контейнеры для еды на вынос и кофейные чашки. Но производство бумаги для пищевых продуктов имеет гораздо более высокие стандарты, чем для других целей, поэтому чистота по-прежнему остается в центре внимания.

MRF за границей работают над повышением чистоты перерабатываемых материалов, сокращением трудозатрат и повышением эффективности. Переход от однопоточной к двухпоточной переработке был популярной тенденцией, равно как и внедрение модернизации робототехники с искусственным интеллектом (ИИ).

ИИ может помочь

Компания из Флориды одной из первых применила технологию искусственного интеллекта на линиях сортировки волокна для повышения ценности смешанных бумажных тюков. Компания AMP Robotics предоставила 14 роботизированных сортировщиков.

Это позволило компании сократить численность персонала на 20 человек, но многие из этих сотрудников будут переобучены для другой более специализированной работы, например, для наблюдения за роботами.

С ИИ предстоит решить еще много вопросов, но эта технология показывает большие перспективы в сфере переработки отходов. Эти специализированные сборщики могут работать в два раза быстрее, чем люди, и с большей точностью, которая со временем может улучшаться с помощью их улучшающих алгоритмов.

В наше время нестабильных рынков перерабатываемой продукции крайне важно не терять надежду на перерабатывающий бизнес.Новые технологии открывают новые двери для чистоты и эффективности, а экологичные материалы становятся как никогда важными перед лицом климатического кризиса.

Мы будем и впредь быть в курсе последних тенденций в индустрии вторичной переработки и предоставлять нашим читателям самые актуальные обновления. Berg Mill имеет долгую историю как один из пионеров в отрасли, мы здесь, чтобы помочь вам ориентироваться во всех изменениях импорта вторичной переработки. Если вы работаете с большими объемами переработанных отходов и ищете решения, свяжитесь с нашими ветеранами отрасли из отдела снабжения Berg Mill через наш веб-сайт или по телефону 866-333-BERG.Поговорите с нами о покупке макулатуры, пластика, металла, текстиля, стекла, электронных отходов и любых других материалов. Не забудьте также посетить наш новый консультационный отдел, который поможет вам решить любые проблемы, которые могут у вас возникнуть.

Производство и переработка бумаги | Переработка бумаги

На протяжении веков бумагу изготавливали из самых разных материалов, таких как хлопок, пшеничная солома, отходы сахарного тростника, лен, бамбук, дерево, льняные тряпки и пенька.Независимо от источника, вам нужно волокно, чтобы сделать бумагу. Сегодня волокно поступает в основном из двух источников — древесины и изделий из переработанной бумаги.

Бумажные фабрики различаются по своим процессам в зависимости от источника используемого волокна и производимого конечного продукта. Существует три основных типа мельниц:

Целлюлозные заводы

Целлюлозные заводы производят целлюлозу, смесь волокон целлюлозы и воды, используемую в качестве основы для всех бумажных изделий. Целлюлоза производится несколькими способами, в зависимости от типа производимой бумаги.Древесная щепа, получаемая из бревен или отходов лесопиления, производства мебели и других источников, может быть химически или механически разделена на отдельные древесные волокна в процессе, называемом варкой целлюлозы.

При химическом производстве целлюлозы, наиболее распространенном процессе производства целлюлозы в Соединенных Штатах, древесная щепа «варится» в варочном котле при повышенном давлении с соответствующим раствором химикатов для растворения лигнина («клея», который связывает волокна в древесина) и позволяют пучкам целлюлозных волокон в древесине разделяться на отдельные целлюлозные волокна.Поскольку химическая обработка бережно относится к целлюлозному волокну, химическая целлюлоза, как правило, имеет более длинные волокна и из нее получают прочную бумагу, такую ​​как бумага для печати и письма, а также картон.

При механическом производстве целлюлозы химические вещества не используются для удаления лигнина из древесной щепы. Вместо этого древесная стружка прижимается к измельчителю, который физически разделяет волокна. Механическая целлюлоза имеет более короткую длину волокон и позволяет производить бумагу, не требующую такой прочности, например газетную бумагу.

После разделения волокон мельница промывает и обеззараживает целлюлозу.Для производства белой бумаги завод должен отбеливать целлюлозу, чтобы удалить цвет, связанный с оставшимся остаточным лигнином. Обычно отбеливающие химикаты (такие как диоксид хлора, кислород или перекись водорода) вводят в пульпу, а полученную смесь промывают водой.

Беленая или небеленая древесная масса, которая на данный момент находится в очень разбавленном состоянии, затем перекачивается на проволочные сита, которые слегка вибрируют, позволяя воде стекать из целлюлозы и помогая волокнам сцепляться в листы.Изменяя количество целлюлозы, подаваемой на раскатывающиеся маты, скорость мата и скорость вибраций, можно получить бумагу с различными качествами и свойствами. Затем листы проходят через длинную серию роликов, которые выдавливают оставшуюся влагу, а затем через барабаны с паровым нагревом, которые сушат бумагу. Наконец, процесс, называемый каландрированием, полирует листы и разглаживает морщины. Большие листы бумаги сматываются в рулоны, а затем их можно разрезать для производства различных бумажных изделий.

К началу страницы

Заводы по переработке макулатуры

Фабрики по переработке макулатуры используют бумагу в качестве исходного сырья. Восстановленная бумага смешивается с водой в большом сосуде, называемом гидроразбивателем, который действует как блендер, отделяя волокна бумажных листов друг от друга. Полученная суспензия затем проходит через сита и другие процессы разделения для удаления загрязняющих веществ, таких как чернила, глина, грязь, пластик и металлы. Допустимое количество загрязняющих веществ в целлюлозе зависит от типа производимой бумаги.Оборудование для механической сепарации включает сита грубой и тонкой очистки, центробежные очистители и блоки диспергирования или перемешивания, которые разбивают частицы чернил. В процессах обесцвечивания используются специальные системы с добавлением мыла или поверхностно-активных веществ для смывания или удаления чернил и других частиц с волокна.

Регенерированное волокно можно использовать для производства новых бумажных изделий, полностью изготовленных из регенерированного волокна (т. е. со 100-процентным содержанием вторичного сырья) или из смеси рекуперированного и первичного волокна. Однако волокно нельзя перерабатывать бесконечно.Общепризнано, что волокно может быть использовано пять-семь раз, прежде чем оно станет слишком коротким (в результате репульпации и другой обработки), чтобы его можно было использовать в новых бумажных изделиях. Восстановленная бумага с длинными целлюлозными волокнами (например, офисная бумага) имеет наибольшую гибкость для переработки, поскольку ее можно использовать для производства новых бумажных изделий, в которых используются как длинные, так и короткие волокна. Восстановленная бумага с короткими целлюлозными волокнами (например, газета) может быть переработана только в другие продукты, в которых используются короткие целлюлозные волокна.По этой причине рекуперированная бумага с длинными волокнами обычно более ценна, чем рекуперированная бумага с короткими волокнами.

К началу страницы

Заводы, использующие как вторичное, так и первичное волокно

Некоторые фабрики используют для производства бумаги как переработанное, так и первичное волокно. Эти заводы, как правило, предназначены для переработки первичной древесины в целлюлозу и включения вторичного волокна путем покупки тюков переработанной целлюлозы, которые добавляются к древесной массе. Потребительский спрос, забота об окружающей среде и экономичность — вот некоторые из причин, по которым фабрики добавляют рекуперированное волокно в свою продукцию.

Узнайте больше о том, как или даже как сделать бумагу вручную в Университете Бумаги.

К началу страницы

Удаление загрязняющих веществ из макулатуры с использованием новых и модифицированных процессов переработки масштабные эксперименты по переработке бумаги и лабораторные эксперименты по сортировке бумаги.Результаты были представлены на нескольких национальных конференциях, в том числе на конференциях Технической ассоциации целлюлозно-бумажной промышленности (TAPPI), конференциях Американского химического общества, конференции EPA P3 и конференциях Исследовательского форума по переработке, спонсируемых PAPTAC и TAPPI. Часть информации была распространена в рамках краткого курса, проведенного в 2005 году под названием «Практический семинар по переработке бумаги», спонсируемого Университетом штата Северная Каролина (NCSU) и TAPPI. Материал также преподавался в рамках курса дистанционного обучения NCSU под названием Advanced Topics in Paper Recycling.Недельный курс по распространению результатов под названием «Новые продукты из возобновляемых источников» был проведен в NCSU. Продукты включали следующее. Четкое понимание экструзии чувствительных к давлению клеев в щелевых экранах. Ан понимание агломерации обесцвечивания. Понимание экстракции воска сверхкритическим диоксидом углерода из изделий из вощеной бумаги. Понимание взаимодействия между водой и бумажными волокнами. Понимание потери прочности бумаги в бумаге при переработке.Разработка датчика лигнина, датчика жесткости, датчика цвета для автоматической сортировки макулатуры. Датчик лигнина был коммерциализирован и включен в промышленную систему сортировки макулатуры. УЧАСТНИКИ: Соавторы вне NCSU: Махендра Доши и соавторы. Сотрудники факультета NCSU: Hubbe, Jameel, Rojas, Heitmann, Kadla, Ramasubramanian. Организационные партнеры: Американская лесная и бумажная ассоциация, Техническая ассоциация целлюлозно-бумажной промышленности, MSS Sorting.ЦЕЛЕВАЯ АУДИТОРИЯ: Целевой аудиторией является бумажная промышленность и все связанные с ней исследователи. МОДИФИКАЦИИ ПРОЕКТА: Для этой программы не произошло существенных серьезных изменений в подходе. По мере того как появлялись новые возможности в переработке бумаги, которые требовали внимания, проект часто сопровождал их.

Удары
Автоматическая сортировка бумаги. Одной из целей этого исследования была разработка быстродействующих датчиков, которые помогут охарактеризовать рекуперированную бумагу как часть автоматизированной системы сортировки макулатуры, которая будет эффективной, быстрой, точной и полностью автономной.Разработан бесконтактный датчик жесткости на изгиб макулатуры и картона. Также был разработан оптоволоконный датчик для измерения содержания лигнина в бумаге в режиме реального времени. Система нечеткой логики была разработана для различения сортов бумаги на основе выходных данных датчиков. Потеря прочности бумаги при переработке. Ороговение волокна (необратимое схлопывание пор в древесном волокне при сушке, снижающее возможность производства прочной бумаги при переработке) оценивали по параметру, называемому содержанием трудноудаляемой (ТВ) воды, который определялся как отношение массы воды к к массе волокна при переходе между зоной постоянной скорости и зоной падающей скорости из изотермических экспериментов ТГА.То результаты показали, что содержание воды в HR можно использовать в качестве метода измерения ороговения волокна, демонстрируя тесную корреляцию с WRV при повторных циклах сушки и смачивания. Характеристика взаимодействия вода-целлюлоза. Изменения в распределении пор по размерам при сушке целлюлозных волокон определяли с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) с процедурой изотермического ступенчатого плавления. Отбеленная крафт-целлюлоза из древесины хвойных пород при различных соотношениях влажности была получена в результате частичной сушки в термогравиметрическом анализаторе (ТГА), а затем проанализирована в ДСК.Было замечено, что сначала схлопываются более крупные поры, а затем последовательно схлопываются более мелкие поры. Удаление клеевых загрязнений. Удаление клейких загрязнений с помощью напорных экранов является важной проблемой при переработке бумаги. Прохождение частиц PSA через одну щель диаметром 0,178 мм (0,007 дюйма) определяли в зависимости от размеров частиц и перепада давления. Было обнаружено, что частицы ПСА с наименьшими размер, превышающий примерно в 4 раза ширину щели, не проходил через щель при перепаде давления до 80 кПа.Однако значительный процент частиц PSA с наименьшим размером между шириной щели и 4-кратной шириной щели прошел через щель при умеренных перепадах давления. Эти результаты предоставляют базовую информацию о поведении загрязняющих веществ при переработке бумаги, которая полезна для улучшения текущих операций по переработке. Экстракция воска сверхкритическим диоксидом углерода. Старые гофрированные контейнеры (OCC) являются отличным источником прочных небеленых волокон для вторичной переработки. В настоящее время OCC с восковым покрытием (WOCC) исключены из переработки.Был разработан новый процесс удаления загрязняющих веществ, таких как парафин, из OCC с использованием сверхкритической экстракции CO2. Было продемонстрировано, что удаление парафина составляет 100% при определенных рабочих условиях, при этом большое значение имеет давление. Было ясно показано, что удаление парафина из ВОКК с помощью CO2 технически осуществимо. Однако одна экономическая модель процесса показывает, что процесс экономически нецелесообразен. Степень растворимости воска в CO2 является ключом к основным экономическим вопросам.

Публикации

  • Что происходит с целлюлозными волокнами при изготовлении и переработке бумаги? Обзор, M.A. Hubbe, R.A. Venditti, O.J. Rojas, Bioresources, 2(4), 739-788 (2007).
  • Экологически приемлемая технология удаления клея для заметок в процессе переработки бумаги, RA Venditti, NA Fadl, AH Basta, Appita Journal, 60(5) 378-383, 2007.
  • Влияние свойств клея на удаление Чувствительные к давлению клейкие загрязнители при переработке бумаги, Р.A. Venditti, BE Lucas, H. Jameel, Progress in Paper Recycling, 16(3)18-31, 2007.
  • Сортировка бумаги по жесткости на высокоскоростном конвейере, MK Ramasubramanian, RA Venditti, KC Katuri, Journal of Механика материалов и конструкций, 2(2), стр. 201-219, 2007. Трудноудаляемая вода в целлюлозных волокнах, характеризуемая термическим анализом: модель сушки древесных волокон, С. Парк, РА. Вендитти, Х. Джамиль и Дж.Дж. Pawlak, Tappi, 6(7), pp. 10-16, 2007.
  • Бесконтактный датчик для идентификации образцов бумаги и картона на высокоскоростном сортировочном конвейере, M.К. Рамасубраманян, Ричард А. Вендитти и Кальян С. Катури, журнал Appita, 60 (5) 2007.
  • Исследования теплоты испарения воды, связанной с целлюлозными волокнами, характеризуемые термическим анализом, Sunkyu Park, Richard A. Venditti, Hasan Jameel, and Joel J. Pawlak, Cellulose, 14, pp. 195-204, 2007.
  • Модификация структуры поверхности и пор целлюлозных волокон с помощью ферментативной обработки, S. Park, RA Вендитти, Д.Г. Абрехт, Х. Джамиль, Дж.Дж. Павляк и Дж. М. Ли, Journal of Applied Polymer Science, 103(6), стр.3833-3839, 2007.
  • Натуральные поверхностно-активные вещества для флотационного удаления краски при переработке бумаги, Р.А. Вендитти, О.Дж. Рохас, Х. Моррис, Дж. Такер, К. Спенс, К. Остин, Л.Г. Кастильо, 8-й исследовательский форум по переработке, Ниагарский водопад CA, 23-26 сентября 2007 г.

Прогресс 01/01/06 по 31/12/06

действующие датчики, которые помогут охарактеризовать рекуперированную бумагу как часть автоматизированной системы сортировки рекуперированной бумаги, которая является эффективной, быстрой, точной и полностью автономной.Разработан бесконтактный датчик жесткости на изгиб макулатуры и картона. Также был доработан оптоволоконный датчик для измерения содержания лигнина в бумаге в режиме реального времени. Было проведено исследование использования ИК-термографии (инфракрасная камера ThermoVision A20M), и было установлено, что постоянная времени для охлаждения образцов бумаги сильно коррелирует с плотностью бумаги. Постоянная времени была связана с толщиной бумаги, но практически не зависела от плотности бумаги.Система логических выводов Fuzzy Logic была разработана, чтобы лучше различать сорта бумаги на основе некоторых из перечисленных откликов датчиков. образовались липкие отложения на бумагоделательной машине, которые перечислены в ссылках этого отчета. В обзоре рассматриваются различные химические добавки, которые производители бумаги использовали для борьбы с отложениями. Предпосылка этой статьи заключается в том, что знание химии и коллоидного поведения существующих агентов для контроля отложений может помочь нам в выборе, практике использования и дальнейшей разработке стратегий контроля липких отложений, особенно в случае смолы, клея. липкие и воскоподобные отложения.Потеря прочности бумаги при вторичной переработке Ороговение волокна (необратимое разрушение пор в древесном волокне при сушке, снижающее возможность производства прочной бумаги при переработке) оценивали по параметру, называемому содержанием трудноудаляемой (HR) воды, который определялся как отношение массы воды к массе волокна при переходе между зоной постоянной скорости и зоной падающей скорости из изотермических экспериментов ТГА. Результаты показали, что содержание воды в HR может использоваться в качестве метода измерения ороговения волокна, демонстрируя тесную корреляцию с WRV при повторяющихся циклах сушки и смачивания.Характеристика взаимодействия вода-целлюлоза Изменения в распределении пор по размерам во время сушки целлюлозных волокон определяли с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) с процедурой изотермического ступенчатого плавления. Отбеленная крафт-целлюлоза из древесины хвойных пород при различных соотношениях влажности была получена в результате частичной сушки в термогравиметрическом анализаторе (ТГА), а затем проанализирована в ДСК. Воды со специфическими понижениями температуры плавления, обнаруженными методом ДСК, использовались для определения распределения пор по размерам в соответствии с уравнением Гиббса-Томсона.Было замечено, что сначала схлопываются более крупные поры, а затем последовательно схлопываются более мелкие поры. Предполагается, что сопротивление разрушению стенок пор является основным фактором, определяющим, какой размер пор закрывается. Рассчитанный средний измеренный размер пор составляет около 80 нм и уменьшается при сушке материала. волокна. Постоянный размер пор около 20 нм наблюдался при влажностях менее 0,3 г/г, что соответствует одному-двум слоям незамерзающей связанной воды, прочно связанной с поверхностью.

Воздействия
Развитие автоматизированной сортировки рекуперированной бумаги будет стимулировать переработку бумаги, предотвращая попадание бумажных отходов на свалки.Разработанный датчик лигнина для сортировки поступил в продажу и используется в нескольких автоматизированных сортировочных операциях. Эффективное удаление клейких загрязнений является наиболее актуальной проблемой при переработке бумаги. В этом исследовании была разработана методология оценки методов испытаний для определения концентрации клея. Волокна бумаги часто деградируют при переработке. Проведенные исследования определили влияние сушки и нагревания на процесс деградации волокна. Эта информация может быть использована для повышения эффективности вторичной переработки бумаги.Наконец, взаимодействие между водой и целлюлозой очень важно при производстве и переработке бумаги. Был описан метод, позволяющий лучше понять эти взаимодействия с помощью простого повторяемого теста, ценного для всех, кто пытается улучшить производство бумаги. и процессы переработки бумаги.

Публикации

  • Динамические изменения размера пор целлюлозных волокон во время процессов сушки, С. Парк, Р. А. Вендитти, Х. Джамиль и Дж. Дж. Павлак, 231-е национальные собрания ACS, март 2006 г., Атланта.
  • Влияние клеевых свойств на удаление чувствительных к давлению клеевых загрязнений при переработке бумаги, Р.А. Вендитти, Б.Е. Лукас, Х. Джамиль, Совет по чувствительным к давлению лентам (PSTC), 29-й ежегодный технический семинар, Лас-Вегас, штат Невада, 3–5 мая. , 2006.
  • Подготовка микроячеистой пены крахмала для применения в наполнителях, Халед Эль-Тахлави, Ричард Вендитти и Джоэл Дж. Павлак, Материалы симпозиума по физике бумаги 2006 г., 2-5 октября 2006 г., Майами, Огайо. .
  • Новый метод оценки ороговения волокна с помощью термогравиметрического анализа с высоким разрешением, S.Парк, Р.А. Вендитти, Х. Джамиль и Дж.Дж. Pawlak, Appita Journal, 59(6), pp. 481-485, 2006.
  • Изменения в распределении размеров пор во время сушки целлюлозных волокон, измеренные методом дифференциальной сканирующей калориметрии, S. Park, RA Venditti, H. Jameel, and JJ Павляк, Углеводные полимеры, 66(1), стр. 97-103, 2006 г.
  • Контроль липких отложений на бумагоделательных машинах Обзор, М.А. Хаббе, О.Дж. Рохас и Р.А. Вендитти, Северный журнал целлюлозно-бумажной промышленности, 21(2) , стр. 154-171, 2006.
  • Трудноудаляемая вода в целлюлозных волокнах, характеризуемая термогравиметрическим анализом с высоким разрешением — Разработка методов, S.Park, R.A. Venditti, H. Jameel, J. Pawlak, Cellulose, 13 (1) pp. 23-30 (2006)
  • The Positive Pulse Jar (PPJ): A Flexible Device for Retention Studies, M.A. Hubbe, J.A. Heitmann, RA Venditti, and T. Tripattharanan, Paperi ja Puu, 88(1), 39-45, 2006.
  • The Effect of Cellulase on the Pore Structure of Cellulose Fibers, S. Park, RA Venditti, DG Abrecht H. Джамиль и Дж. Дж. Павлак, Пантихоокеанская конференция 2006 г., июнь 2006 г., Корея.

Прогресс 01/01/05 по 31/12/05

Выходы
Восстановленная бумага часть автоматизированной системы сортировки макулатуры, которая является эффективной, быстрой, точной и полностью автономной.Разработан бесконтактный датчик жесткости на изгиб макулатуры и картона. Датчик статического расстояния определяет отклонение листа бумаги, перекрывающего зазор, при попадании струи воздуха на верхнюю сторону и датчик расстояния на нижнюю сторону, что является мерой жесткости бумаги на изгиб. Также был доработан оптоволоконный датчик для измерения содержания лигнина в бумаге в режиме реального времени. Датчик основан на том принципе, что флуоресценция, испускаемая бумагой после поглощения видимого света, имеет распределение длины волны, определяемое химическим составом бумаги.Обнаружение клеевых загрязнений Целью данного исследования была оценка нескольких различных методов тестирования липких материалов. для целлюлозы с различных операций завода по переработке старой гофрированной тары. Оцениваемые методы испытаний липких веществ включали несколько испытаний на осаждение, метод экстракции растворителем, два метода ручного листа и два метода, в которых использовался лабораторный скрининг. Результаты исследования демонстрируют способ дифференциации методов испытаний. Кроме того, результаты показывают профиль концентрации липких материалов на заводе по переработке отходов OCC.Потеря прочности бумаги при переработке. Влияние нагревания и сушки отбеленных крафт-волокон было исследовано отдельно путем измерения показателя водоудерживающей способности (WRV) и вязкости целлюлозы. Было замечено, что нагревание и сушка приводят к различным изменениям в волокнах при обработке. Нагревание волокон без удаления воды приводило к снижению WRV по сравнению с никогда не высушенными и высушенными на воздухе уровнями, но не столь значительному снижению, как сушка при высоких температурах. Сушка при высоких температурах лишь незначительно снижала вязкость целлюлозы, тогда как термообработка при высоких температурах температуры приводили к гораздо большим потерям вязкости целлюлозы.Фракционирование для повышения качества вторичного волокна Чтобы понять влияние свойств волокна на фракционирование химической целлюлозы в гидроциклоне, была предложена простая модель волокна с уравнением скорости проскальзывания. В модели был продемонстрирован новый метод оценки коэффициента лобового сопротивления. Этот анализ показывает, что волокна с более высокими скоростями скольжения, как правило, отбраковываются. Результаты показывают, что коэффициент аэродинамического сопротивления является доминирующей переменной, и это было подтверждено экспериментально. Характеристика взаимодействия вода-целлюлоза Был описан метод, который классифицирует воду в системе целлюлозное волокно и вода.Термогравитометрический анализ (ТГА) используется для определения трудноудаляемой (HR) воды по кривой изотермической сушки. Влагосодержание HR определяется как отношение влажности (г воды/г образца, высушенного в печи) системы волокно-вода на переходе между зоной постоянной скорости и зоной падающей скорости кривая изотермической сушки. Прибор TGA обеспечивает строго контролируемые условия сушки, которые позволяют различать небольшие различия в поведении при сушке.

Воздействия
Развитие автоматизированной сортировки рекуперированной бумаги будет стимулировать переработку бумаги, предотвращая попадание бумажных отходов на свалки.Разработанный датчик лигнина для сортировки поступил в продажу и используется в нескольких автоматизированных сортировочных операциях. Эффективное удаление клейких загрязнений является наиболее актуальной проблемой при переработке бумаги. В этом исследовании была разработана методология оценки методов испытаний для определения концентрации клея. Волокна бумаги часто деградируют при переработке. Проведенные исследования определили влияние сушки и нагревания на процесс деградации волокна. Эта информация может быть использована для повышения эффективности вторичной переработки бумаги.Наконец, взаимодействие между водой и целлюлозой очень важно при производстве и переработке бумаги. Был описан метод, позволяющий лучше понять эти взаимодействия с помощью простого повторяемого теста, ценного для всех, кто пытается улучшить производство бумаги. и процессы переработки бумаги.

Публикации

  • Разработка датчика жесткости при изгибе для автоматической сортировки макулатуры, Р.А. Вендитти, М.К. Рамасубраманян, Кальян С. .
  • Измерение ороговения волокна с использованием термогравиметрического анализа высокого разрешения, Sunkyu Park, Richard A. Venditti, Hasan Jameel and Joel J. Pawlak, 2005 Engineering, Pulping, Environmental Conf. — Филадельфия, Пенсильвания — 28-31 августа 2005 г.
  • Взаимодействия гипса с целлюлозой — исследование коллоидной зондовой микроскопии, JC Bastidas, JJ Pawlak, RA Venditti, JA Heitmann, MA Hubbe, JF Kadla, 13th ISWFPC в Окленде, Новая Зеландия , май 2005 г.
  • Термогравиметрический анализ сушки целлюлозы с высоким разрешением, S.Парк, Р. А. Вендитти, Дж. Павлак, Х. Джамиль, 13-й симпозиум по фундаментальным исследованиям, сентябрь 2005 г., Англия.
  • Динамическое измерение поведения целлюлозных волокон при сушке с использованием термогравиметрического анализа, Х. Джамиль, С. Парк, Р. А. Вендитти, Дж. Павлак, IAWPS 2005, ноябрь 2005 г., Япония.
  • Химическая силовая микроскопия целлюлозного волокна», JC Bastidas, RA Venditti, JJ Pawlak, R. Gilbert, S. Zauscher, JF Kadla, Carbohydrate Polymers, 62, стр. 369-378, 2005.
  • Оптический датчик для бесконтактного измерения измерение содержания лигнина в поверхностях бумаги, движущихся с высокой скоростью М.К. Рамасубраманян, Р.А. Вендитти, К. Амминени, IEEE Sensors Journal, 5(5), стр. 1132-1139, октябрь 2005 г. Завод по переработке старых гофрированных контейнеров Р.А. Вендитти, Х.М. Чанг, К. Коупленд, Прогресс в переработке бумаги, 14(2), стр. 9-19, 2005 г.
  • Влияние нагревания без удаления воды и сушки на набухание, измеренное Водоудерживающая способность и деградация, измеренная по характеристической вязкости целлюлозных бумажных волокон E.С. Вельф, Р.А. Вендитти и М.А. Хаббе, Прогресс в переработке бумаги, 14(3), стр. 5-13, 2005 г.
  • Влияние рабочих параметров и свойств волокна на фракционирование волокна с использованием гидроциклона С. Парк, Р.А. Venditti, H. Jameel, J. Pawlak, M. Byrd, Journal of Pulp and Paper Science, 31(3), pp. 132-137, 2005.
  • Пена на основе природного полимера в качестве агента, придающего непрозрачность покрытиям, пленкам и бумаге RA Venditti и JJ Pawlak, Заявка на патент США, поданная в 2005 г.
  • Термогравиметрический анализ воды, связанной с целлюлозными волокнами, Park, Sunkyu, Venditti, R.А., Джамиль, Х., Павлак, Дж., Общество инженеров по пластмассам ANTEC 2005, Бостон, Массачусетс, 1-5 мая 2005 г. /04

    Результаты
    Экономический анализ удаления воска из старых гофрированных контейнеров с использованием сверхкритического диоксида углерода Был предложен новый процесс удаления загрязняющих веществ, таких как парафин, липкие вещества и проклейка, из вощеных старых гофрированных контейнеров (WOCC) с использованием экстракции сверхкритическим CO2 (SC). -СО2).В предлагаемом процессе нераспыленный WOCC будет помещен в сосуд высокого давления, а парафин будет извлечен с использованием SC-CO2. Затем удаленный воск можно было восстановить в сухом виде и отправить на переработку. Затем депарафинизированный ОКК можно было бы отправить на перерабатывающую мельницу ОКК для обычных стадий репульпации и очистки. Определена экономическая целесообразность внедрения промышленного процесса извлечения СО2 для ВОКК. Была разработана предварительная основа проекта, в которой были определены основные элементы оборудования и оценены расходы материалов и условия процесса.Были сделаны оценки капитальных затрат, производственных затрат и всех других сопутствующих затрат. Доход от инвестиций и чистая текущая стоимость инвестиций были рассчитывается для базового варианта и нескольких других сценариев цена/затраты. Текущий вывод заключается в том, что извлечение СК-СО2 из ВОКК экономически нецелесообразно в существующих экономических, культурных и экологических условиях. Удаление клеев, чувствительных к давлению, в операциях просеивания Одной из основных проблем при переработке бумаги является наличие клеев, чувствительных к давлению, в переработанном материале.Одним из полезных процессов в бумажной промышленности для удаления чувствительного к давлению клея из переработанного материала является просеивание под давлением. Цель этого исследования заключалась в том, чтобы понять, как рецептура клея влияет на механические свойства клеев, чувствительных к давлению, и, следовательно, на их поведение в гидроразбивателе и грохоте под давлением. Температура стеклования, контактный угол, предел текучести, предел текучести и модуль измерялись для каждого из восьми различных клеевых материалов. Адгезивные частицы для каждого из материалов анализировали в однощелевом приборе под давлением с 0.Прорезь шириной 007 дюймов, типичная ширина прорези для промышленных экранов давления. Предел текучести, предел текучести и модуль были значительными при определении среднего размера частиц, полученных при варке целлюлозы. Предел текучести и площадь частиц были значительными при определении прохождения частиц через прорезь устройства с одной прорезью под давлением. Прохождение частиц уменьшалось по мере увеличения предела текучести и средней площади частиц и увеличивалось по мере увеличения взаимодействия между пределом текучести и средней площадью частиц.Механические свойства клеевых материалов, которые зависят от рецептуры клея, важны для прогнозирования разрушения и прохождения частиц в промышленных операциях по переработке. Кроме того, было интересно определить, может ли модель экструзии или складывания предсказать прохождение частиц PSA через лабораторное устройство с одной прорезью. Как модель складывания, так и модель экструзии были приспособлены к экспериментальным данным. Средний предел текучести материалов PSA рассчитывали по посадкам данных и находился в пределах диапазона независимо измеренных значений предела текучести, что указывает на полезность любой из моделей.

    Удары
    Была продемонстрирована новая технология извлечения волокна из коробок, содержащих воск, позволяющая извлекать коробки из воска. Было достигнуто определение критических экономических факторов для этого процесса, и это поможет тем, кто заинтересован в применении технологии. Эффективное удаление клейких загрязнителей из переработанной бумаги имеет решающее значение для развития отрасли переработки бумаги. Выяснено несколько важных механизмов, определяющих, удаляется ли адгезивная частица.Это полезная информация для производителей клея, производителей оборудования для переработки и операторов по переработке бумаги, чтобы улучшить процесс переработки бумаги.

    Публикации

    • Простой эксперимент для демонстрации процесса флотационного обесцвечивания, RA Venditti, J. of Chemical Education, 81(5), 693, 2004.
    • Пористые волокна из смесей натуральных/синтетических полимеров, JF Kadla Р. Д. Гилберт, Р. А. Вендитти, С. Кубо, номер патента США 6,765,028 B2, 20 июля 2004 г.
    • Компактный высокоскоростной датчик лигнина для автоматизированной сортировки газетной бумаги из смешанных отходов, Вишну Маллапрагада, М.К. Рамасубраманиан и Ричард Вендитти, Весенняя техническая конференция Tappi, май 2004 г. Через щелевые просеивающие устройства при переработке бумаги Р. А. Вендитти, Б. Э. Лукас и Х. Джамиль, 7-й исследовательский форум по вторичной переработке, 27–29 сентября 2004 г., Квебек, Канада.
    • Характеристика связанной воды в волокнах с помощью термогравиметрического анализа, S.Парк, Р. А. Вендитти, Х. Джамиль, Дж. Павлак, Семинар по физике бумаги, 2004 г., июнь 2004 г., Норвегия.
    • Влияние добавок к бумаге на ксерографическую агломерацию тонера в процессе переработки Чен, Цзюньхуа, Хейтманн, Джон А., Чанг, Хоу-мин, Хаббе, Мартин А. и Вендитти, Ричард А., Прогресс в переработке бумаги, 13 (4), стр. 16-23, 2004 г.
    • Влияние добавления сахара перед сушкой на эластичность во влажном состоянии повторно диспергированных крафт-волокон, Мин Чжан, Мартин А. Хаббе, Ричард А. Вендитти и Джон А.Heitmann, Journal of Pulp and Paper Science, 30(1), стр. 29-34, 2004 г.
    • Рафинирование для преодоления последствий сушки неотбеленных крафт-волокон в присутствии или отсутствии сахара, Мин Чжан, Мартин А. Хаббе, Ричард A. Venditti и John A. Heitmann, Progress in Paper Recycling, 13(2), 5-12, 2004.
    • Экстракция сверхкритическим диоксидом углерода из старых гофрированных контейнеров, покрытых воском: экономический анализ RA Venditti, RD Gilbert, JF Kadla , Т. Блисс, Прогресс в переработке бумаги, 13(2), 13–19, 2004 г.
    • Влияние адгезионных свойств на разрушение и прохождение частиц во время операций по переработке бумаги Б. Э. Лукас, Р. А. Вендитти и Х. Джамиль, Прогресс в переработке бумаги, 13(2), 20–28, 2004.
    • Эффект идеализированного Режимы течения при формовании при выполнении удерживающих средств. Часть 1. Катионный акриламидный сополимер, Т. Тавиват, М. А. Хаббе, Р. А. Вендитти и Дж. А. Хайтманн, Appita J. 57 (5), 404-410, 2004.
    • Влияние идеализированных условий потока на характеристики удерживающей добавки.Часть 2: Полимерные мостики, заряженные участки и нейтрализация заряда, Трипаттаранан, Т., Хаббе, М.А., Хейтманн, Дж.А., и Вендитти, Р.А., Appita J. 57 (6): 448-454, 2004.
    • Эффект идеализированного Режимы течения при формовании при выполнении удерживающих средств. 2. Полимерные мостики, заряженные участки и нейтрализация заряда Тавиват Т., Хаббе М.А., Хайтманн Дж., Вендитти Р.А., Appita J. 57 (6), 448-454, 2004. 01.01.03 по 31.12.03

      Выходы
      Удаление парафина из контейнеров для парафина.Бумажная промышленность остро нуждается в разработке методов переработки старых гофрированных контейнеров, обработанных воском (wax-OCC). В этом исследовании оценивался процесс переработки воска-OCC путем включения его в обычный процесс производства сульфатной целлюлозы. Пилотный варочный котел периодического действия использовался для варки смесей предварительного воска-OCC и древесной щепы. Анализ принятой целлюлозы показал, что включение парафина-OCC в варку дает целлюлозу с аналогичной прочностью и числом Каппа с более высоким выходом по сравнению с варкой из 100% чистой лиственной древесины.Содержание экстракта гексана в целлюлозе и угол скольжения полученных листов для рук указывали на то, что часть, но не весь воск был удален из целлюлозы. Важным параметром, влияющим на эффективность удаления воска, была процедура промывки после варки. Приблизительно 95% удаления парафина было получено при подаче смеси варочного котла с 25% парафина-OCC/древесной щепы, в результате чего была получена целлюлоза с содержанием парафина примерно 1% при описанные здесь процедуры. Автоматическая сортировка восстановленной бумаги. Целью данного исследования является разработка автоматизированной системы сортировки макулатуры, которая будет эффективной, быстрой, точной и полностью автономной.Исследование заключалось в разработке быстрой сенсорной системы для измерения отличительных оптических характеристик различных сортов бумаги и алгоритма идентификации сортов бумаги с использованием нейронной сети. В этом проекте принципы мехатронного проектирования применяются к проблеме сортировки смешанной макулатуры. Мехатроника в общих чертах определяется как синергетическое сочетание машиностроения с электронным и интеллектуальным компьютерным управлением при проектировании и производстве промышленных продуктов и процессов.Оптические характеристики бумаги, используемой для идентификации, включают флуоресценцию в видимом свете, блеск и цвет. Было продемонстрировано, что флуоресценция в видимом свете является точным и быстрым методом измерения содержания лигнина в бумаге. Непрерывный Работа включает в себя миниатюризацию датчиков в один компактный детектор и разработку нейронной сети для принятия решений. Оценка методов испытаний макролипучек. Пульпу, содержащую PSA, готовили в лаборатории и смешивали с нелипкой пульпой в четырех различных пропорциях.Затем четыре целлюлозы обезвоживали и отправляли в четыре лаборатории для оценки макролипучей в мм2/кг с помощью различных тестов. Ввиду существенных различий в методах, используемых для измерения концентрации макролипких частиц, неудивительно, что участвующие группы обнаруживают значительные различия в фактических значениях площади липких частиц. Однако мы были удивлены, увидев отличную корреляцию между всеми методами как для лабораторных, так и для фабричных образцов. В результате любой из методов кажется подходящим для мониторинга содержимого стикеров, но нельзя сравнивать фактические значения, полученные разными методами, поскольку они могут значительно различаться.

      Удары
      Была продемонстрирована новая технология извлечения волокна из коробок, содержащих воск, позволяющая извлекать коробки из воска. Кроме того, были разработаны датчики для помощи в автоматической сортировке рекуперированной бумаги, что расширило возможности технологии сортировки рекуперированной бумаги. Наконец, было проведено сравнение измерения крупных частиц клея с использованием различных методов тестирования и даны рекомендации по использованию этих методов.

      Публикации

      • Сравнение методов измерения макролипучек Махендра Р.Доши, PPR и Билл Мур, FVTC, Эпплтон, Висконсин. Часть 1: Кевин Коупленд и Ричард Вендитти, NCSU, Роли, Северная Каролина, Часть 2: Ханс Путц, Часть 3. Тьерри Делагутт, CTP., Часть 4. Карл Хаутман, Фрейя Тан, Лиза Дэви и Грегг Сов, Техническая конференция TAPPI, 2003 г. , 26-30 октября, отель Chicago Hyatt.
      • Мехатронное проектирование и управление системой сортировки макулатуры для эффективной переработки: разработка датчика лигнина для определения сортов восстановленной бумаги на высокой скорости, М. Каранакаран, М. К. Рамасубраманян, Р.А. Вендитти, Техническая конференция TAPPI, 2003 г., 26–30 октября, отель Chicago Hyatt.
      • Фракционирование шлама от макулатуры при переработке бумаги для потенциального использования в производстве этанола, Р. А. Эрнест, Р. А. Вендитти, Д. С. Аргирополус, Р. Д. Гилберт, Тезисы второго ежегодного симпозиума по летней исследовательской программе бакалавриата Университета штата Северная Каролина, с. 28, 7 августа 2003 г., Государственный университет Северной Каролины, Роли, Северная Каролина.
      • Воск для варки, содержащий старые контейнеры из гофрированного картона с древесной стружкой, в процессе производства крафт-целлюлозы, E.S. Welf, RA Venditti, H. Jameel, and J. Renaud, Progress in Paper Recycling, 12(2), pp. 13-18, 2003.
      • Изменения в небеленых крафт-волокнах вследствие сушки и вторичной переработки М. А. Хаббе, RA Venditti, RL Barbour и M. Zhang, Progress in Paper Recycling, 12(3), pp. 11-20, 2003.
      • Сравнение методов измерения макролипучек Махендра Р. Доши, PPR и Билл Мур, FVTC, Appleton, Висконсин Часть 1: Кевин Коупленд и Ричард Вендитти, NCSU, Роли, Северная Каролина, часть 2: Ханс Путц, часть 3.Тьерри Делагутт, CTP., Часть 4. Карл Хаутман, Фрейя Тан, Лиза Дэви и Грегг Сов, Прогресс в переработке бумаги, 12 (3), стр. 34-43, 2003
      • Сравнение методов измерения микролипких материалов Часть I: Образец Методы подготовки и измерения, М. Р. Доши, А. Бланко, К. Негро, Т. Делагутт, Г. М. Доррис, К. С. Кастро, А. Хаманн, Р. Д. Хейнс, К. Хаутман, К. Скэллон, Дж. Дж. Путц, Х. Йоханссон, Р. А. Вендитти , K. Copeland, HM Chang, Progress in Paper Recycling, 12(4), pp. 35-42, 2003.
      • Сравнение методов измерения микролипких материалов Часть II: Результаты и обсуждение M.Р. Доши, А. Бланко, К. Негро, Т. Делагутт, Г. М. Доррис, К. С. Кастро, А. Хаманн, Р. Д. Хейнс, К. Хаутман, К. Скаллон, Дж. Дж. Путц, Х. Йоханссон, Р. А. Вендитти, К. Коупленд , HM Chang, Progress in Paper Recycling, 13(1), pp. 44-53, 2003.
      • Влияние рабочих переменных на массовый баланс фракционирования волокна с использованием гидроциклона S. Park, RA Venditti, H. Jameel, Дж. Павляк, М. Берд, Техническая конференция TAPPI, 2003 г., 26-30 октября, отель Chicago Hyatt.

Прогресс 01.01.02 по 31.12.02

Результаты
Сравнение методов обнаружения клея в переработке бумаги.Цель этого исследования состояла в том, чтобы оценить несколько различных методов испытаний макролипкости целлюлозы, изготовленной из старых контейнеров из гофрированного картона. Оцениваемые методы испытаний липких материалов включали испытание на осаждение, два метода ручного листа и два метода, в которых использовался лабораторный скрининг. Эти тесты были проведены на серии смесей переработанного OCC и отходов четвертичного просеивания в качестве модели для сильно загрязненной целлюлозы. Испытания также были проведены на серии смесей первичной крафт-целлюлозы и переработанной ОСЦ в качестве модели целлюлозы с низким уровнем загрязнения.Было обнаружено, что обнаружение липких материалов на салфетках с использованием методов отбеливания и/или окрашивания эффективно для этих образцов как при низких, так и при высоких концентрациях липких материалов в целлюлозе. Методы обнаружения липкости с включенным просеиванием были чувствительны к загрязнению липкими веществами в целлюлозе с низким уровнем липкости, но не в целлюлозе с высоким уровнем липкости. липучки. Ожидается, что это ограничение может быть устранено путем использования меньших размеров образцов сильно загрязненной целлюлозы. Было обнаружено, что обнаружение липких веществ путем осаждения на проволоку бумагоделательной машины эффективно для целлюлозы с высокими концентрациями загрязняющих веществ, но не с низкими концентрациями.В целом, методы, использующие этап просеивания, менее требовательны к труду и времени, чем методы, использующие ручные листы. Удаление клея при переработке бумаги. Были проведены исследования, чтобы выяснить некоторые факторы вторичной переработки бумаги, которые влияют на эффективность фильтрации загрязняющих веществ, чувствительных к давлению клея (PSA). Результаты промышленных экспериментов по просеиванию показали, что, хотя просеивание эффективно удаляет некоторые крупные частицы, интенсивные силы в сите разрушают частицы PSA и снижают эффективность просеивания.Было исследовано влияние компонентов бумажного производства, сдвига, консистенции и температуры на размер (разрушение) и форму частиц PSA. Были обнаружены признаки деформации и прохождения частиц PSA через промышленные и модельные лабораторные сетки, указывающие на то, что эффективность удаления материала PSA может быть улучшена за счет снижения перепадов давления и температуры при просеивании. Переработка бумаги с вощеным покрытием. Была проведена экстракция сверхкритическим диоксидом углерода (SC-CO2) восковых покрытий на основе парафина из насыщенных и покрытых завесой старых гофрированных контейнеров.Эффективность удаления парафина составила 98 % и 70 % для насыщенного и окрашенного OCC соответственно. Снижение рабочего давления до 200 бар снизило эффективность извлечения примерно до 50%. Газовая хроматография (ГХ) восковых покрытий на OCC до и после экстракции SC-CO2 показала небольшой сдвиг в молекулярно-массовом распределении парафина (после экстракции SC-CO2) в сторону более высоких молекулярных масс как для насыщающего парафина, так и для воск для покрытия штор. Не было никаких признаков химического разложения или модификации парафинового воска. покрытия SC-CO2.Было ясно показано, что извлечение воска из покрытых воском OCC технически осуществимо, что приводит к получению полезных восковых и волокнистых продуктов.

Воздействие
Это исследование позволило получить информацию, которая позволит производителям вторичной переработки бумаги более эффективно использовать свое оборудование для удаления загрязняющих веществ. Ожидается, что переработка бумаги может стать более рентабельной, если эта информация будет использована. Кроме того, было определено несколько методов измерения загрязнителей клеем, которые можно применять для оценки процессов переработки бумаги.Использование этих тестов также может повысить экономическую эффективность переработки бумаги. Было показано, что депарафинизация бумаги с вощеным покрытием двуокисью углерода является технически жизнеспособным процессом, который можно разработать и сразу же внедрить на практике. В результате меньше бумаги с восковым покрытием будет отправлено на свалку, а больше будет переработано.

Publications

  • Venditti, R.A., Chang, H.M., Copeland, K., 2002. Методы анализа различных клейких загрязнителей (клейких веществ) для использования на заводах по переработке старых гофрированных контейнеров.Прогресс в переработке бумаги, 11(2):38-46.
  • Чжан, М., Хаббе, М. А., Вендитти, Р. А., Хейтманн, Дж. А. 2002. Могут ли переработанные крафт-волокна получить пользу от химического добавления перед их первой сушкой? Журнал Appita, 55 (2): 135-144.
  • Stauffer, T., Venditti, R.A., Gilbert, R.D., Kadla, J.F. 2002. Удаление восковых покрытий на основе парафина со старых гофрированных контейнеров с использованием сверхкритического диоксида углерода. Журнал прикладных наук о полимерах, 83:2699-2704.
  • Вендитти, Р. А., Лукас, Б.E., Huo, X., Jameel, H. and Chang, HM, 2002. Факторы вторичной переработки бумаги, влияющие на просеивание чувствительных к давлению клеев, в «Последних достижениях в переработке бумаги — Stickies», глава 5, Doshi and Associates, 126-133. .

Прогресс 01.01.01 — 31.12.01

Выходные данные
Удаление клеевых загрязнений при переработке бумаги под давлением является критическим вопросом. Было представлено несколько гипотез, объясняющих прохождение частиц клея, чувствительного к давлению (PSA), по-видимому, большего размера, чем отверстия экрана, проходящие через экран.Цель этого исследования состояла в том, чтобы обеспечить экспериментальные наблюдения, чтобы помочь исследовать эти гипотезы. Прохождение частиц PSA через одну щель диаметром 0,178 мм (0,007 дюйма) определяли в зависимости от размеров частиц и перепада давления. Было обнаружено, что частицы PSA с наименьшим размером, превышающим примерно в 4 раза ширину щели, не проходили через щель при перепадах давления до 80 кПа. Однако значительный процент частиц PSA с наименьшим размером между шириной щели и 4-кратной шириной щели прошел через щель при умеренных перепадах давления.Было замечено, что эти частицы деформируются и проходят через щель. Повысился температура, которая, как ожидается, уменьшит модуль материала PSA, способствовала прохождению частиц через щель. Были проведены другие исследования в области липких материалов и тонеров, чтобы выяснить факторы, которые вызывают фрагментацию или агломерацию этих загрязняющих веществ. Мы обнаружили, что катионный крахмал препятствует агломерации клея так же, как и агломерации тонера.

Воздействия
Эти результаты дают основную информацию о поведении загрязняющих веществ при переработке бумаги, которая полезна для улучшения текущих операций по переработке.Эта информация позволит переработчикам бумаги понять, как изменение входящего сырья, условий процесса и технологического оборудования повлияет на удаление клейких загрязнителей (особенно неприятных загрязнителей) при переработке бумаги. Эта информация также полезна для производителей клеев, поскольку показывает, как свойства клеев влияют на их удаление во время операций по переработке бумаги.

Публикации

  • Фланаган Дж., Вендитти Р.А., Джамиль, Х., Лукас, Б. Е. 2002. Прохождение клеев, чувствительных к давлению, через одну щель. Прогресс в переработке бумаги, 11(3): 17-23.
  • Хо, X., Вендитти, Р. А., Чанг, Х.М. 2001. Влияние солей и катионных полимеров на стабильность микроадгезивных частиц. Журнал целлюлозно-бумажной науки, 27(6): 207-212.
  • Лукас, Б. Э., Вендитти, Р. А., Джамиль, Х. 2001. Лабораторные и экспериментальные оценки клеящих материалов, чувствительных к давлению, в процессах переработки бумаги.Tappi Journal, 84(5): 70.
  • Stauffer, T., Venditti, R.A., Gilbert, R.D., Kadla, J.F., Montero, G. 2001. Удаление парафина из старых гофрированных контейнеров, содержащих воск, с использованием сверхкритического CO2. Журнал прикладных наук о полимерах. 81: 1107-1114.
  • Зенг, Дж., Вендитти, Р. А., Олф, Х. Г. 2001. Роль контактного угла в 1-октадеканоловой агломерации электростатических тонеров. Журнал целлюлозно-бумажной науки, 27(3): 98-102.
  • Welf, E., Venditti, R.A., 2001. Влияние структуры поверхностно-активного вещества на агломерацию тонера.Прогресс в переработке бумаги, 10 (2): 24-34.
  • Хуо, X., Вендитти, Р. А., Чанг, Х. М. 2001. Использование методов осаждения и извлечения для отслеживания загрязняющих веществ (клейких веществ) на бумажной фабрике. Прогресс в переработке бумаги, 10(2): 15-23.

Инновации в процессе переработки бумаги: лидеры начинают на заводе

Georgia-Pacific

Компания Georgia-Pacific разработала новейшую (и потенциально лучшую) технологию переработки отходов уже десять лет назад, и все началось с бумажных стаканчиков.Исторически сложилось так, что пластиковое покрытие на некоторых бумажных стаканчиках затрудняло их переработку, потому что вам нужно было отделить покрытие от стаканчика. Наряду с загрязнением пищевых продуктов, это одна из причин, по которой около 25 миллионов фунтов волокна ежегодно попадает на свалки в США

.

«Мы искали технологию, которая могла бы быть полезной не только для восстановления волокна, но и для помощи нашим клиентам в переработке», — говорит Кристер Хенрикссон, президент Juno® компании Georgia-Pacific. «Мы остановились на технологии, называемой автоклавированием, при которой вы, по сути, готовите и дезинфицируете различные материалы», отделяя бумажные волокна в процессе.

Компания Georgia-Pacific приступила к автоклавированию отходов с помощью запатентованного процесса паровой сепарации и извлечения волокна, которое затем возвращалось в процесс изготовления бумаги. Другие материалы, такие как металлы, пищевые продукты и дорогостоящий пластик, собирались с помощью передовых технологий сортировки и направлялись в соответствующие потоки вторичной переработки. Georgia-Pacific назвала этот инновационный процесс Juno Technology, и, по словам Джулии Дэвис, директора компании по связям с общественностью и коммуникациям, это «первая технология в своем роде.Весной этого года компания Georgia-Pacific запустила свой первый коммерческий завод Juno в Толедо, штат Орегон, который поставляет производимое Juno волокно на соседний завод по производству тарного картона.

Завод Juno в Толедо, который может перерабатывать 100 000 тонн отходов в год со всего Северо-Запада, вывозит на свалки до 70% промышленных отходов, которые он перерабатывает, повторно улавливая материалы для полезного повторного использования. Потенциальная вероятность повторной поимки Juno составляет до 90%.

В будущем, говорит Хенрикссон, Georgia-Pacific планирует сделать Juno доступным для других компаний в США.S. и за границей, которые имеют «аналогичное отношение к переработке».

Графическая упаковка

Когда вы идете в продуктовый магазин и видите упаковку сухих продуктов (каши, смеси для выпечки, макароны) или пива или газированных напитков, подумайте о графической упаковке. Компания производит около 40% упаковки для сухих продуктов и напитков в США, большая часть которой изготовлена ​​из 100% переработанного волокна. Но не останавливается на достигнутом. На своей фабрике в Каламазу, штат Мичиган, компания строит то, что Сью Эпплъярд, старший менеджер компании по корпоративным коммуникациям, называет «современной новой машиной мирового класса по переработке картона».

K2, как известно, будет производить 2000 футов картона в минуту, что в четыре раза больше, чем у старых машин фабрики, K1 и K3. Ожидается, что его годовая мощность составит около 500 000 тонн.

Возможно, еще более захватывающим является то, что K2 станет одной из самых энергоэффективных картоноделательных машин в мире.

По словам генерального директора Майкла Досса, K2 позволит компании снизить количество парниковых газов, образующихся почти на 20%, потреблять на 17% меньше электроэнергии и использовать на 300 миллионов галлонов воды меньше в год по сравнению с переработанным картоном.Машина также оснащена усовершенствованной системой очистки волокон от старых контейнеров из гофрированного картона (OCC), разработанной в соответствии со строгими стандартами упаковки пищевых продуктов Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов. Другими словами, картон, производимый К2, будет достаточно чистым, чтобы его можно было есть, хотя мы бы не рекомендовали его.

Еще до появления K2 компания Graphic Packaging уделяла особое внимание экологичности. Завод в Каламазу — один из немногих в США, имеющих систему водоснабжения, полностью свободную от сточных вод (TEF), использующую в своих машинах оборотную, а не пресную воду.Он питается от природного газа и электричества и имеет пять систем рекуперации тепла, которые вместе экономят около 5000 тонн парниковых газов в год.

«Мы уделяем большое внимание вопросам сокращения энергопотребления и повторного использования воды, а также поиску способов сокращения использования пластика в упаковке», — говорит Расти Миллер, старший вице-президент по проектированию и технологиям компании Graphic Packaging. «Очевидно, что для нас как компании полезно иметь больше бумажной упаковки, но настоящая причина заключается в защите окружающей среды».

Упаковка Грин Бэй

Что делает новую бумажную фабрику Green Bay Packaging в одноименном городе Висконсине такой уникальной?

«Мы спроектировали его экологичным еще в то время, когда строили», — говорит Лиза Бауэр Лотто, директор Green Bay Packaging по экологическим программам и программам устойчивого развития.«Эта инновация» — построение из устойчивого развития , а не в направлении — «была ключевой с самого начала».

Завод Green Bay начал производство в марте, производя тарный картон, облицовочный картон и материал для транспортировочных ящиков. (Средний — это рифленый внутренний материал, который отделяет внешнюю и внутреннюю поверхности, или облицовочный картон, коробки.) 100% переработанное волокно для фабрики ответственно поступает из «городского леса», говорит Бауэр Лотто, то есть через OCC, собираемое на обочине. от потребителей, не собранных с деревьев.Он работает на природном газе, который производит пар, который регенерируется с использованием технологий рекуперации тепла, в дополнение к биогазу, который улавливается с помощью местного анаэробного метантенка.

«Мы смотрим на экономику замкнутого цикла, — говорит Бауэр Лотто о подходе предприятия к устойчивому развитию. «Вы берете, используете, выкладываете?» Нет, мы используем это здесь и используем там. От воды до рекуперированного тепла — в технологиях и энергоэффективности, используемых в процессах фабрики, есть много «новинок».

В 1992 году старая фабрика в Грин-Бей стала одной из первых в мире бумажных фабрик с замкнутой системой водоснабжения. Новая мельница, расположенная рядом с рекой Фокс, будет иметь аналогичное наследие, ориентированное на воду, с замкнутой системой водоснабжения, которая не забирает воду из реки и не сбрасывает в нее технологическую воду.

«Мы получаем нашу технологическую воду в этой системе оборотного водоснабжения на месте, повторно используем ее на месте, а затем получаем очищенную воду от муниципалитета», — говорит Бауэр Лотто.

«Этот проект стал огромным катализатором нашей устойчивости, — добавляет она, — не только в отношении наших инновационных продуктов, но и для потребителей и экономики замкнутого цикла».

Пратт Индастриз

Исторически сложилось так, что большая часть смешанных отходов — технический термин для обозначения стекла, пластика, металла, органических веществ и других видов отходов, не прошедших предварительную сортировку, — оказывалась на свалках, даже если они содержат материалы, пригодные для вторичной переработки. Удаление его примесей является дорогостоящим и технологически сложным.Эти проблемы не остановили компанию Pratt Industries, когда в октябре 2019 года она открыла фабрику по производству 100% переработанной бумаги в Вапаконете, штат Огайо.

«Мы используем много смешанной макулатуры, — говорит Эд Керси, генеральный директор фабрики. (Остальное волокно для фабрики поступает от OCC.) «Мы используем все виды бумаги, которые не нравятся многим другим заводам», например журнальную бумагу и бумагу для стаканов, волокнистые смеси, которые перерабатываются в бумажную массу. «Но тогда как мы его используем? Это волшебный соус для нас».

Волшебство фабрики Wapakoneta заключается в ее передовой системе подготовки массы, которая может принимать большее количество смешанной переработанной смешанной макулатуры перед ее очисткой для повторного использования, а ее энергосберегающая бумагоделательная машина минимизирует затраты на сырье.

«Мы знаем, что волокнистая система, вероятно, со временем загрязнится, — говорит Керси о заводе в Вапаконете. «Итак, мы вкладываем много времени, усилий, денег и техники в эту систему подготовки массы. Поскольку мы видим, что рынок волокна в мире ухудшается, мы все еще можем поддерживать наше производство».

Все коробки, изготовленные на фабриках Pratt’s, от Шривпорта, штат Луизиана, до Вальпараисо, штат Индиана, изготовлены из 100% переработанной бумаги. Но фабрика в Вапаконете с ее новейшей технологией будет информировать об обновлениях старые фабрики, подняв их до более высоких стандартов устойчивости.

«Мы постоянно тестируем, — говорит Керси. «Мы не прекращаем [вводить инновации] в наши технологии. Мы должны продолжать думать наперед».

Макулатура | БМУВ

Макулатура — ценный ресурс. Согласно экологической оценке, проведенной Федеральным министерством окружающей среды (BMU) и Немецким агентством по охране окружающей среды (UBA), макулатура (бумага, картон) наносит значительно меньший экологический ущерб, чем бумажная продукция, изготовленная из свежего волокна.По этой причине экологический знак «Голубой ангел» может быть присвоен изделиям из переработанной бумаги.

Наиболее важными сегментами бумажной продукции по объему являются:

  • продукция, изготовленная из бумаги для печати, такая как газеты, другая печатная продукция и офисная бумага, и
  • продукция, изготовленная из упаковочной бумаги, такая как товарная упаковка, транспортная упаковка или вторичная упаковка.

В 1994 г. производители полиграфической бумаги взяли на себя добровольное обязательство перед BMU постепенно увеличить переработку полиграфической макулатуры до 60 процентов к 2000 г. Фактическая тенденция в объеме рециклируемой полиграфической макулатуры с большим отрывом превзошла это обязательство.

Чтобы сократить объем упаковочных отходов, правительство Германии приняло Постановление об упаковке (Verpackungsverordnung) в 1991 году, что стало эффективным шагом к тому, чтобы производители и дистрибьюторы признали свою ответственность за продукцию.Это значительно улучшило переработку бумажной упаковки. Эта политика была продолжена Законом об упаковке (Verpackungsgesetz), который вступил в силу в 2019 году и заменил Постановление об упаковке.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.