Способ получения вторичных целлюлозных волокон переработкой макулатуры из гофрокартона


 


Владельцы патента RU 2478745:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" (RU)

Изобретение относится к способу подготовки вторичного волокна и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности в производстве волокнистых материалов, в частности картона. Способ получения вторичных целлюлозных волокон переработкой макулатуры из гофрокартона включает роспуск макулатуры, очистку от тяжелых и легких включений и грубое и тонкое сортирование макулатурной массы. Роспуск, очистку от тяжелых и легких включений, грубое и тонкое сортирование макулатурной массы ведут одновременно в одном аппарате ударного действия в потоке воздуха при скорости вращения ротора 1400-2000 об/мин в течение 40-60 сек. Обеспечивается упрощение процесса переработки макулатуры из гофрированного картона, повышение его экономичности и экологичности при сохранении физико-механических показателей. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к способу подготовки вторичного волокна и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности в производстве волокнистых материалов, в частности картона.

Известен способ подготовки вторичного волокна из гофрированного картона марки МС-5Б (ГОСТ 10700) при изготовлении волокнистых материалов, согласно которому макулатуру сначала подвергают роспуску в гидроразбивателе при температуре 37-38°С и концентрации массы 2-4%, а затем в термодисперсионной установке при температуре 38-55°С и концентрации массы 10-12% (патент RU №2244775, кл. D21C 5/02, D21C 1/08, D21B 1/32, опубл. 20.01.2005 г.).

Недостатки известного способа следующие: высокий расход свежей воды для приготовления волокнистой суспензии с концентрацией 2-4%; использование свежего пара для нагрева массы до требуемой температуры в гидроразбивателе (37-38°С) и термодисперсионной установке (38-55°С); необходимость установки дополнительного оборудования для сгущения массы от 2-4% до 10-12%, что влечет за собой дополнительный расход электроэнергии; отсутствие стадии сортирования, т.е. отделения от массы тяжелых включений в виде песка, скрепок, скотча и пленки. Наличие тяжелых включений в макулатурной массе не допустимо, т.к. они при последующем размоле приводят к быстрому износу и разрушению гарнитуры дисковой мельницы и к снижению качества продукции.

Наиболее близким способом того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является способ получения вторичных целлюлозных волокон из макулатуры марки МН, согласно которому макулатуру подвергают роспуску в водной среде, очистке; затем полученную макулатурную массу далее подвергают грубому и тонкому сортированию с выделением посторонних включений, сгущению и фракционированию при концентрации 3-5% и перепаде давлений на входе и выходе фракционатора 0,05-0,18 кг/см2 (SU №998616, кл. D21C 1/32, опубл. 23.02.83 г.).

К недостаткам известного способа, принятого за прототип, относятся сложность и длительность процесса, т.е. наличие нескольких стадий подготовки - роспуск, очистка, грубое и тонкое сортирование, сгущение, фракционирование. Это требует применения большого количества оборудования и, следовательно, большой производственной площади. К недостаткам способа относятся также большой расход воды, т.к. все процессы переработки макулатуры осуществляются в водной среде и при низкой концентрации массы. Это ведет к образованию большого количества сточных вод и организации мероприятий по их очистке с целью предотвращения загрязнения водных бассейнов.

Признаки прототипа, совпадающие с заявляемым решением - роспуск макулатуры; очистка от тяжелых и легких включений; тонкое и грубое сортирование макулатурной массы.

Задачей настоящего изобретения является упрощение процесса переработки макулатуры из гофрированного картона, повышение его экономичности и экологичности при сохранении физико-механических показателей.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе получения вторичных целлюлозных волокон переработкой макулатуры из гофрокартона, включающем роспуск макулатуры, очистку от тяжелых и легких включений и грубое и тонкое сортирование макулатурной массы, роспуск, очистку от тяжелых и легких включений, грубое и тонкое сортирование макулатурной массы ведут одновременно в одном аппарате ударного действия в потоке воздуха при скорости вращения ротора 1400-2000 об/мин в течение 40-60 сек.

Признаки, отличительные от прототипа, - проведение роспуска, очистки от тяжелых и легких включений, грубого и тонкого сортирования макулатурной массы одновременно в одном аппарате ударного действия в потоке воздуха при скорости вращения ротора 1400-2000 об/мин в течение 40-60 сек.

Роспуск макулатуры на отдельные волокна осуществляется за счет ударного действия на нее элементов ротора. Куски макулатуры и пучки волокон циркулируют в аппарате до тех пор, пока не будут распущены до отдельных волокон, а тяжелые примеси (песок, камни, куски пленки и скотча) оседают в пространстве между корпусом аппарата и кожухом.

Продолжительность механического воздействия на макулатуру в зоне роспуска, очистки от тяжелых и легких включений и грубого и тонкого сортирования макулатурной массы составляет 40-60 сек.

Предлагаемый способ реализуется с помощью устройства ударного действия. На чертеже схематически показано данное устройство.

Способ получения вторичных целлюлозных волокон переработкой макулатуры из гофрокортона состоит в следующем.

Макулатуру марки МС-5Б - отходы производства и потребления гофрированного картона (ГОСТ 10700) - подвергают переработке в аппарате ударного действия, в котором совмещаются процессы: роспуск на отдельные волокна, очистка от тяжелых и легких включений и грубое и тонкое сортирование макулатурной массы. В качестве аппарата ударного действия используют устройство, включающее диспергатор 1, вентилятор высокого давления 2, циклон 3. Измельчение макулатуры осуществляется за счет ударного действия элементов ротора, имеющего скорость вращения 1400-2000 об/мин, а отделение волокнистой фракции от неизмельченных кусочков макулатуры и тяжелых включений происходит в потоке воздуха.

В аппарате ударного действия ротор с радиально-расположенными на нем лопатками вращается со скоростью 1400-2000 об/мин, в результате чего в аппарате создается вихревое движение воздуха.

Отбор готового продукта в виде отдельных волокон осуществляется из центра аппарата под действием вакуума, подключаемого к каналу отбора измельченной массы. При определенном соотношении скоростей вращения ротора и продува воздухом осуществляется сепарация готового продукта, при этом крупные и влажные частицы не будут выноситься из аппарата, т.к. обладают большей инерцией, чем мелкие и сухие. Скорость движения частиц отличается от скорости движения ротора, что обеспечивает энергию, необходимую для измельчения материала, без механического повреждения отдельных волокон.

В аппарате поток воздуха регулируется таким образом, что из аппарата выносятся только единичные волокна. Куски макулатуры и пучки волокон циркулируют в аппарате до тех пор, пока не будут распущены до отдельных волокон. Продолжительность механического воздействия на макулатуру в зоне роспуска составляет 40-60 секунд. Все более тяжелые примеси (камни, куски пленок, жгутики из скотча) оседают в пространстве между корпусом аппарата и кожухом и должны периодически удаляться.

Реализация в лабораторных условиях предложенного способа переработки макулатуры позволила получить следующие результаты, которые приведены в таблице. В таблице приводятся сравнительные данные показателей исходного образца макулатуры и образца макулатуры, полученного по предлагаемому способу. Исходная макулатура - это макулатура в виде гофроящиков, предварительно выдержанная в воде в течение двух суток, затем отжатая и распущенная в дезинтеграторе; полученную макулатурную массу отсортировали через сито, отжали, разделили на мелкие фракции.

Использование предлагаемого способа получения вторичных целлюлозных волокон переработкой макулатуры из гофрокартона по сравнению с прототипом обеспечивает:

- упрощение процесса переработки макулатуры и уменьшение его продолжительности за счет совмещения процессов роспуска, очистки от тяжелых и легких включений и грубого и тонкого сортирования;

- повышение экономичности процесса за счет снижения количества оборудования и расхода свежей воды, электроэнергии, числа обслуживающего персонала;

- увеличение объемов перерабатываемой макулатуры на освобождающихся производственных площадях, т.к. исключаются отдельно стоящие аппараты для роспуска, грубого и тонкого сортирования и очистки от тяжелых включений.

- повышение экологичности за счет снижения водопотребления, что, соответственно приводит к уменьшению количества сбрасываемых загрязненных сточных вод.

Таблица
Показатели механической прочности макулатуры
Показатели Образцы макулатуры
исходный по предлагаемому способу
Степень помола, °ШР 23 23
Средневзвешенная длина волокна, мм, определенная:
на установке Kajaani FS200 2,16 2,15
на аппарате Иванова 2,33 2,30
Показатели механической прочности (100 г/м2): удельное сопротивление разрыву, кН/м 5,99 5,96
разрывная длина, м 5730 5950
сопротивление излому, ч.д.п. 1400 1730
сопротивление продавливанию, кПа 390 380
сопротивление плоскостному сжатию гофрированного образца бумаги, Н 174 176
сопротивление торцевому сжатию гофрированного образца бумаги, кН/м 1,20 1,30

Способ получения вторичных целлюлозных волокон переработкой макулатуры из гофрокартона, включающий роспуск макулатуры, очистку от тяжелых и легких включений и грубое и тонкое сортирование макулатурной массы, отличающийся тем, что роспуск, очистку от тяжелых и легких включений, грубое и тонкое сортирование макулатурной массы ведут одновременно в одном аппарате ударного действия в потоке воздуха при скорости вращения ротора 1400-2000 об/мин в течение 40-60 с.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к переработке печатной макулатуры, преимущественно газетной, и может быть использовано в подготовке макулатурной массы при производстве газетной, оберточной бумаги и картона.

Изобретение относится к установкам для утилизации бумаги. .

Изобретение относится к устройству для повторной переработки использованной бумаги и к устройству для изготовления бумажной массы, устройству подачи бумажной массы и устройству обезвоживания, в частности к устройству для повторной переработки использованной бумаги для обработки использованной бумаги в изготовленную из отходов бумагу в месте происхождения использованной бумаги без выбрасывания использованной бумаги.

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности. .
Изобретение относится к способу изготовления бумажной основы, предназначенной для вулканизирования или пергаментирования. .

Изобретение относится к способу и установке для утилизации бумаги

Изобретение относится к способам для утилизации бумаги
Предложенное изобретение представляет способ удаления печатной краски с макулатуры, включающий стадии: a) превращения макулатуры с печатной краской в водную волокнистую суспензию бумажной массы в пульпере, где печатная краска отделяется от бумажной массы, b) осуществления флотации волокнистой суспензии для удаления гидрофобных загрязнений, включающих печатную краску, из волокнистой суспензии. При этом флотацию проводят в присутствии химической добавки для удаления печатной краски, включающей модифицированный диоксид кремния, полученный обработкой гидрофильных частиц диоксида кремния гидрофобной органической жидкостью. Настоящее изобретение увеличивает выход на стадии флотации с контролем образования пены, одновременно не оказывая влияния на белизну массы при флотации. 15 з.п. ф-лы, 12 пр., 1 табл.

Изобретение относится к области утилизации вторсырья, в частности к способу утилизации и переработки вторсырья из целлюлозосодержащих отходов. Предложен способ утилизации и переработки вторсырья из целлюлозосодержащих отходов, заключающийся в том, что целлюлозосодержащие отходы вымачивают в водном растворе неорганической кислоты с концентрацией кислоты 0,08÷10 мас.%, затем при интенсивном перемешивании сырье распушивают до образования однородной дисперсной фазы, после чего дисперсную фазу промывают водой до нейтральной среды, отфильтровывают и вымачивают в водном растворе карбоната с концентрацией соли 0,08÷25 мас.%, далее ее повторно промывают водой до нейтральной среды, отфильтровывают, полученный фильтрат дисперсной фазы помещают в автоклав, в котором осуществляют карбонизацию в водной среде при температуре 150÷400°C, в течении времени до 3 суток и при соотношении Т:Ж=1:4, получают предварительный продукт с содержанием углерода до 70 мас.%, предварительный продукт прогревают в муфельной печи при температуре вплоть до 600°C в течение 20÷60 минут, получают однородный продукт с содержанием аморфного углерода до 92 мас.%. Целлюлозосодержащие отходы вымачивают в водном растворе либо HCl, либо H2SO4. В качестве карбоната используют углекислые соли калия или натрия. Предложенное изобретение позволяет получать однородный продукт переработки вторсырья с содержанием углерода от 70 мас.% до 92 мас.%. и с содержанием загрязняющих веществ или с зольностью порядка 0,1÷1 мас.%. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 пр.
Наверх