Российская индустрия макулатуры набирает силу
Головным институтом в области использования и переработки макулатуры в советские времена был Украинский научно-исследовательский институт бумаги (УкрНИИб) в Киеве. После обретения Украиной независимости научными и производственными центрами по вопросам переработки макулатурного сырья в России стали подмосковные ОАО «Центральный научно-исследовательский институт бумаги» (ЦНИИБ), ОАО по производству и переработке бумаги «Караваево» и ОАО «Вторресурсы-Караваево». На базе этих организаций проводятся ежегодные международные научно-технические конференции, посвященные современным научным, технологическим и экологическим аспектам производства и переработки вторичного волокна из макулатуры.
19 - 21 мая 2004 года состоялась 5-я Международная научно-техническая конференция «Теория и технология бумажно-картонной продукции из вторичного волокнистого сырья». Организаторами конференции стали Министерство образования и науки РФ, Министерство промышленности и энергетики РФ, Министерство промышленности и науки Московской области, ОАО «Центральный научно-исследовательский институт бумаги», ОАО по производству и переработке бумаги «Караваево» и ОАО «Вторресурсы-Караваево».
Первый день конференции проходил на территории ЦНИИБ в подмосковном поселке Правда. Большинство докладов, представленных на конференции в этот день, являлись результатами разработок этого старейшего в России научно-исследовательского института бумаги. В 2003 году ЦНИИБ отпраздновал свое 85-летие. Более десяти последних лет институт разрабатывает различные технологии производства новых видов высококачественного картона с использованием вторичного волокна.
В настоящее время тарный картон занимает 71 % объема общероссийского картонного производства. Суммарный объем отечественного макулатурного картона в 2003 году составил около 150 тыс. тонн. Рынок картона в России динамично развивается, по прогнозам специалистов эти тенденции сохранятся, как минимум, до 2010 года. Развитие отечественного рынка картона обусловлено значительным ростом производства в таких отраслях, как пищевая и химическая промышленности, производство бытовой техники и ряда других. Особую роль в развитии рынка тарного картона будет играть замена части картонов, производимых из первичного волокна, картонами из макулатурного сырья. Картон, по сравнению с другими упаковочными материалами (деревом, металлом, кожей и т. д.), имеет ряд существенных преимуществ: относительную дешевизну и доступность исходного сырья, возможность получения материала с заранее заданными физико-механическими и другими потребительскими свойствами. Технология производства картона практически полностью автоматизирована и не связана с большими затратами ручного труда. Для производства используются главным образом отходы деревообрабатывающих предприятий в виде технологической щепы, низкокачественная древесина, макулатура и волокнистые отходы целлюлозного производства. Картонная тара легко утилизируется, и до 80 % ее в виде макулатуры используют повторно, что имеет огромное ресурсосберегающее и экологическое значение. На российском рынке упаковки продолжается процесс импортозамещения, и это стимулирует рост производства картона. Динамика показателей рынка тарного картона отражает общие тенденции, характерные для отечественной индустрии упаковки.
Как отметил первый заместитель генерального директора ОАО «ЦНИИБ» Виктор Волков, институт выполняет государственный проект по разработке и промышленному освоению технологии производства новых видов высококачественного картона с использованием вторичного волокна. Целью выполнения работ является максимальное удовлетворение потребности российских изготовителей картонной тары и упаковки с использованием макулатуры на основе ресурсосберегающих технологий при минимальных затратах на техническое перевооружение действующих производственных мощностей. Промышленные предприятия, участвующие в проекте, разделены на три группы: первая - с объемом реализации от 25 до 40 тыс. тонн в год (ОАО «Караваево», ОАО «Сокольский ЦБК»), вторая - до 100 тыс. тонн в год (ОАО «Ступинский КПК» и ОАО «Сясьский ЦБК»), третья - более 100 тыс. тонн в год (ОАО «Санкт-Петербургский КПК»). Все перечисленные предприятия находятся на разных этапах реконструкции и могут использовать вторичное волокно в объемах от 10 до 100 %. Однако только на одном предприятии - ОАО «Санкт-Петербургский КПК» - была проведена сертификация систем управления качеством ИСО 9000 и сертификация системы экологического управления ИСО 1400. Другие предприятия только приступают к выполнению этих мероприятий. 2004 год является решающим с точки зрения определения готовности новых технических решений для их внедрения в промышленность.
Макулатура - это один из самых распространенных и доступных для переработки видов вторичного сырья. Макулатура используется сейчас не только в производстве дешевых марок картона и бумаги, но и занимает определенное место в производстве писче-печатной бумаги. В связи с расширенными рамками использования макулатуры и растущими требованиями потребителей продукции ЦБП к качеству бумаги и картона предприятиям-производителям приходится искать новые, более совершенные пути переработки макулатуры. Принятые технические условия ТУ 5422 - 003 - 47975996 - 2001 «Макулатура бумажная и картонная. Технические условия» предусматривают более двадцати марок вторичного сырья. Это обеспечивает более жесткие требования к сортированию макулатуры.
Одной из больших проблем при переработке макулатуры является ее загрязненность. Все эти моменты заставляют предприятия машиностроительного и бумагоделательного оборудования искать новые решения в своей отрасли, чтобы изготовить высокоэффективное оборудование для роспуска, сортирования, очистки в потоках подготовки бумажной массы. ЗАО «Петрозаводскмаш» изготавливает оборудование, которым можно укомплектовать технологическую линию от роспуска макулатуры в гидроразбивателе, очистки, сортировании, термообработки, флотации, отбелки до производства бумаги и картона. Подобное оборудование ЗАО «Петрозаводскмаш» работает практически на всей территории России - от Сахалина до западных рубежей, а также на территории Украины и Белоруссии.
Интересный доклад был сделан представителем чешской фирмы PAPCEL, занимающейся продажей машинного оборудования, Андреем Лакоми. В настоящее время более 50 % продукции фирма поставляет на рынок Восточной Европы. Российский рынок является основной территорией продаж, на который каждый год реализуется большое количество крупных поставок как в области массоподготовки, так и в области реконструкции БДМ. Компания гарантирует надежность всех систем в работе поставляемого оборудования и высокую производительность. Новинкой фирмы PAPCEL в области массоподготовки является новая типовая линия по переработке макулатуры производительностью 500 - 600 тонн в сутки. Концепция данной технологической линии исходит из использования нового вертикального гидроразбивателя типа VV-56 объемом 50 м3 с двигателем мощностью 400 кВт. Гидроразбиватель оснащен необходимым оборудованием, которое позволяет производить сортирование для удаления всех видов загрязнений и примесей, находящихся в макулатуре. Разволокнение при этом протекает в полностью автоматизированном режиме работы, при котором обслуживающий персонал только погружает кипы макулатуры на конвейерную ленту. Разволокненная макулатура поступает на линию сортирования, которая имеет цель отделить самые тонкие загрязнения, прошедшие сквозь сетку гидроразбивателя. Загрязнения всех типов в чистом, промытом и сгущенном виде подаются либо для последующей ликвидации, либо для дальнейшей переработки. Приоритетами фирмы в 2004 году остается интенсивная работа для технологического развития. Запросы заказчиков будут стимулированы бонусной программой, так называемый «Пакет заказчика». В июне компания готовит организацию конференции «Современный техуход в бумажной промышленности».
Вопросы мелования бумаги были рассмотрены представителями ЦНИИБ и немецкой фирмой «Фойт Пейпер». Легкомелованная бумага часто используется для рекламных и информационных целей. Она применяется в журналах, каталогах, в брошюрах. В качестве сырья используются ТММ и древмасса с добавкой определенной доли целлюлозы для прочности. Кроме того, в композицию подают облагороженную макулатурную массу. Для мелования используют типичные компоненты: карбонат кальция, каолин и, как связующее, латекс. Наряду с широким разнообразием глянцевых сортов все больше возрастает интерес к матовым или так называемым шелковым сортам. Благодаря их матовой поверхности они создают очень привлекательный контраст между глянцем печатной картинки и матовой бумагой. Это требует малой каландровой нагрузки, других меловальной пасты и наката, которые не допускают возникновения блестящих мест. Концепция оборудования для производства легкомелованной бумаги за последние 10 лет значительно изменилась. Первая машина нового поколения была пущена в 1996 году с пленочным мелованием и каландрами «ЭкоСофт». Свойства бумаги-основы и особенно рецептура меловальной пасты - очень важные аспекты.
Вопросы улучшения качества макулатурной массы решают ученые кафедры целлюлозно-бумажного производства Санкт-Петербургской Лесотехнической академии. Они установили, что наиболее эффективное обесцвечивание макулатурной массы пероксидом водорода осуществляется при отбелке DIP, т. е. на дополнительной ступени отбелки в конце технологической линии переработки, при этом значительно повышается стабильность белизны полуфабриката и полученной из него продукции. Наиболее современной системой отбелки DIP, позволяющей получить высококачественную макулатурную массу максимальной степени и стабильности белизны, следует признать трехступенчатую систему отбелки DIP: пероксид водорода - пероксид водорода - дитионит натрия, с рециркуляцией непрореагировавших количеств отбеливающих реагентов после второй ступени отбелки с использованием их на первой ступени.
Подготовка квалифицированных кадров целлюлозно-бумажного производства является одним из условий успешной работы предприятий. В связи с этим на кафедре целлюлозно-бумажного производства Санкт-Петербургской Лесотехнической академией разработана оригинальная учебная программа «Технология переработки макулатуры», представляющая практический интерес для технологов предприятий целлюлозно-бумажной промышленности.
Институт эколого-технологических проблем представил новые виды химических добавок, которые применяются на всех стадиях производства бумаги. Созданные в институте полимерные препараты гуанидинового ряда обладают одновременно свойствами катионактивных электролитов и биоцидных флокулянтов. К числу таких продуктов относится «Биопаг». Применение этого препарата повышает производительность бумажного производства и улучшает качество бумаги. При изготовлении бумаги из макулатурного полуфабриката с использованием полимера снижается степень помола волокнистой суспензии. Введение добавки «Биопаг» в состав для проклейки бумаги, содержащей крахмал или парафин, повышает его устойчивость при хранении в 3 - 17 раз, не ухудшая при этом качества получаемой бумаги. В качестве биоцидного флокулянта «Биопаг» может быть эффективным средством для очистки сточных вод целлюлозно-бумажного производства. Введение полимерной добавки уменьшает образование слизи и обрастание оборудования, используемого для очистки воды. Кроме того, полимер вызывает гибель плесневых грибов на поверхности бумаги, обработка им книг и бумажных документов повышает их механическую прочность, улучшает физико-химические свойства носителя, при этом текст и изображение не меняются.
Не менее интересные результаты по созданию новых клеев для склейки гофрокартона были получены сотрудниками ЦНИИБ, ОАО «Технобум» и ООО «Заводом модифицированных крахмалов «Владимирский». Растворенный крахмал создает значительные проблемы в производстве картона и бумаги. Он является прекрасной пищей для микроорганизмов и основой анионного загрязнения. Вследствие порчи массы образуется повышенное количество слизи, затрудняется отлив массы, прессование, снижается прочность картона. Эту проблему можно решить за счет новых рецептур крахмальных клеев для производства гофрокартона. Новый клей «Владимирский» значительно улучшает качество склейки гофрокартона по сравнению с применяемым гофроклеем «Стейн-Холл».
Второй день конференции был проведен в поселке Караваево на территории завода по переработке макулатуры. 50 % бюджета Ногинского района Московской области состоит из прибыли этого завода. Генеральный директор ОАО «Караваево» Валерий Зайцев пожелал участникам конференции найти приемлемый интегрированный научно-производственный компромисс для извлечения дифференцированной выгоды из предмета общего интереса - удовлетворения спроса рынка на высококачественную бумагу и картон с использованием вторичного волокна. В настоящее время ОАО «Караваево» производит и реализует гофрокартон, гофротару и комплектующие к ней, основу для битумированной бумаги, картон для плоских слоев, бумагу пачечную, для гофрирования и оберточную. Кроме того, фабрика принимает от других организаций прессованную макулатуру.
Руководитель ОАО «Вторресурсы-Караваево» профессор Иван Ковернинский рассказал о научных исследованиях, которые проводятся для повышения эффективности переработки макулатуры. На протяжении 2001 - 2003 годов лаборатория проводила исследования по двум направлениям: 1) улучшение бумагообразующих свойств волокнистой массы из макулатуры; 2) совершенствование оборудования для улучшения бумагообразующих свойств волокнистой массы из макулатуры. Ряд разработок прошел промышленные испытания и может быть испытан и адаптирован для предприятий. Разработки по оборудованию предлагается доводить до опытно-промышленных образцов совместно с заинтересованными предприятиями.
ООО «Форкоммет» в Москве совместно с немецкой фирмой «Байер АГ» предоставляет для целлюлозно-бумажной промышленности оптические отбеливатели, клеи и весь набор химикатов для всех видов бумаги и картона, в том числе и для устранения смолообразования. Красители для небеленого волокна и древмассы с успехом применяются для упаковочной и санитарной бумаги, салфеток и всех видов картона. Три года назад в Германии была запущена новая установка по получению тетросульфоотбеливателя. Кроме того, концерн Bayer Chemicals выпускает антимикробные фунгицидные покрытия для контроля слизеобразования бумагоделательных машин.
В Калужской области, в 160 километрах от Москвы, находится Полотняно-Заводская бумажная фабрика, основанная по указу Петра Первого в 1718 году. Владельцами этой фабрики когда-то были родители Натальи Гончаровой. Бумагу делали такого качества, что поставляли к царскому двору. В начале 90-х годов 20-го столетия фабрику начали модернизировать и переориентировать на переработку макулатурного сырья. Генеральный директор фабрики Дмитрий Дулькин рассказал о научных и производственных достижениях, происшедших на фабрике за последние годы. Соединение двух сфер (научно-исследовательской и производственной) дает хорошие результаты.
Необходимым условием благоприятного сочетания роста потребления вторичного волокна и качества продукции является глубокое знание протекающих процессов. Опираясь на научные результаты, ОАО «Полотняно-Заводская бумажная фабрика» успешно адаптирует вторичные волокна в композицию качественной бумаги и картона. Усиление роли науки в обосновании процесса производства вторичных волокон из макулатуры и их переработки в высококачественную продукцию открывает новые перспективы в этой области. При этом реализуется внедрение научно обоснованных технологий непосредственно в производство. В таком контексте выполнены работы по использованию облагороженной макулатурной массы при условии удовлетворения ее требуемым показателям по оптическим характеристикам, прочности и сорности, гладкости поверхности бумажного полотна.
Заместитель генерального директора ОАО «Караваево» Николай Яблочкин сделал доклад по фракционированию вторичного волокна из макулатуры, которое характеризуется высокой полидисперсностью и чрезвычайно неоднородно по компонентному составу. Вторичные волокна из макулатуры в процессе сушки изменяют физические и химические свойства в сравнении с первичными волокнами, в результате чего происходит «ороговение», которое вызывает уменьшение удельной поверхности волокна и ухудшает бумагообразующие свойства вторичных волокон. В макулатурной массе содержится от 10 до 16 % мелких волокон. Чем больше удаляется их из макулатурной массы, тем лучше качество размолотой длинноволокнистой фракции. В связи с этим широко используется технологическая операция фракционирования для разделения вторичного волокна на специальном оборудовании на коротко- и длинноволокнистую фракцию. На фабрике создана установка центробежно-гидродинамического разделения волокнистых материалов на фракции, которая состоит из трубопровода для подачи макулатурной массы, коллектора для поступающей на обработку массы, дефлокуляторов, вихревых конических очистителей, трубопровода для удаления коротковолокнистой фракции из коллектора. В результате опытно-промышленных испытаний разработанной конструкции центробежно-гидродинамического фракционатора определено, что аппарат не только лишен недостатков существующих конструкций фракционаторов, но и обладает рядом новых технологических достоинств, позволяющих существенно упростить технологическую схему приготовления бумажной массы из макулатуры.
На конференции присутствовали представители как научно-исследовательских институтов, так и производственных предприятий. Проведение таких ежегодных встреч с обменом информацией приносит обоюдовыгодный эффект. Участники конференции имели возможность пообщаться друг с другом и в неформальной обстановке: после вечернего заседания в Караваево был организован ужин на природе недалеко от фабрики, который сопровождался выступлением местного народного хора.
Было решено продолжить традиции ежегодного проведения конференций с участием научных организаций, руководителей и ведущих специалистов предприятий России и представителей зарубежных фирм. Предполагается проводить конференции в наиболее интересных для участников местах, на базе ведущих научных и промышленных предприятий в разных регионах России. Принято решение о создании постоянно действующего организационного комитета по конференциям по использованию бумажно-картонной продукции из вторичного волокнистого сырья под руководством академика РАЕН, профессора Ивана Николаевича Ковернинского.
Людмила Гришкова
