Иванов А.Н. (ред.) Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона

Подождите немного. Документ загружается.

3-я МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ

Санкт-Петербург, 26 марта 2010 года

НОВОЕ В ПОДГОТОВКЕ

ВОЛОКНИСТОЙ МАССЫ

ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ

БУМАГИ И КАРТОНА

СБОРНИК ТРУДОВ

Санкт-Петербург

2010

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РАСТИТЕЛЬНЫХ

ПОЛИМЕРОВ»

Институт комплексного развития и обучения «КРОНА»

НОВОЕ В ПОДГОТОВКЕ

ВОЛОКНИСТОЙ МАССЫ

ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ВИДОВ

БУМАГИ И КАРТОНА

СБОРНИК ТРУДОВ

3-й МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ

Санкт-Петербург, 26 марта 2010 года

Санкт-Петербург

2010

ББК 676.1

УДК 35.77

Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и

картона: сборник трудов 3-й Международной научно-практической

конференции. Санкт-Петербург, 26 марта 2010 года / под ред. проф. А.Н.

Иванова; ГОУВПО СПб ГТУ РП. - СПб., 2010. - 84 с.

Настоящий сборник содержит материалы Международной научно-

практической конференции «Новое в подготовке волокнистой массы для

различных видов бумаги и картона

». В сборнике представлены тезисы докладов и

статьи по ряду актуальных проблем подготовки бумажной массы, в том числе по

совершенствованию технологии массоподготовки, аппаратному оформлению,

новым процессам сортирования и облагораживания.

Специалисты ведущих зарубежных и российских фирм и организаций,

научно-исследовательских институтов и высших учебных заведений представили

материалы по теории и практике подготовки

волокнистой массы из свежих и

вторичных волокон. В материалах конференции также рассмотрены вопросы

водопользования, использования химических вспомогательных веществ,

специальных аспектов массоподготовки для конкретных видов продукции.

В конференции принимали участие специалисты из Финляндии, Германии,

Швеции, Австрии, Франции, Белоруссии, России.

Материалы сборника представляют интерес для специалистов, работающих в

области производства бумаги и картона

С предложениями и замечаниями обращайтесь в Институт «КРОНА» при

СПбГТУРП по адресу: 198095, Санкт-Петербург, ул. Ивана Черных, д. 4, тел./факс

(812) 786-5309 или электронной почте krona@gturp.spb.ru

Статьи публикуются в авторской редакции.

Печатается по решению Редакционно-издательского совета Санкт-

Петербургского государственного технологического университета растительных

полимеров в качестве сборника трудов.

государственный технологический

университет растительных полимеров,

2010

3-я Международная научно-практическая конференция

«Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона»

УДК 676.1

А.С. Смолин, П.М. Кейзер

Санкт-Петербургский государственный технологический

университет растительных полимеров

СОВРЕМЕННЫЙ ВЗГЛЯД НА ПРОЦЕСС ПОДГОТОВКИ

БУМАЖНОЙ МАССЫ

Научная основа процесса подготовки массы, в частности, размола

волокна, в той же степени осталась принципиально неизменной в своей

главной сути - разрыве и ослаблении внутриволоконных связей в водной

среде, в какой видоизменилась в техникоэкономическом и аппаратурном

оформлении. При этом магистральная тенденция снижения удельных энер-

гозатрат на процесс подготовки бумажной массы и

явилась движущей си-

лой техники и технологии и продолжает оставаться таковой в настоящее

время. Несмотря на значительные усовершенствования, коэффициент по-

лезного действия процесса размола, если считать полезным действие раз-

рыва и ослабление водородных связей, вряд ли дотягивает до 5%, поэтому

вполне возможны кардинальные изменения основных принципов аппара-

турного оформления и важнейших технологических

параметров процесса

массоподготовки.

Одним из принципиальных моментов энергосбережения является пе-

реход процессов массоподготовки к более высоким концентрациям. Значи-

тельное снижение объёмов транспортируемой и обрабатываемой бумаж-

ной массы весьма заметно уменьшает энергозатраты подготовительных

отделов предприятия. Повышение концентрации при размоле сопровожда-

ется явным улучшением качества массы благодаря уменьшению деструк-

ции волокна. При

этом прирост степени помола незначителен, что благо-

приятствует работе мокрой части бумагоделательной машины. Аппаратур-

ное оформление массоподготовительных отделов, работающих при кон-

центрациях 9-13%, разработано и серийно выпускается, например, насосы,

гидроразбиватели, перемешивающие и сортирующие устройства, рафинё-

ры. Как для средних (9-13%), так и для традиционных (3-4%) концентра-

ций важным моментом для энергосбережения является оптимальный под

бор перемешивающих устройств и насосов. Российские предприятия теря-

ют из-за неправильного подбора этого оборудования значительное количе-

ство энергии. Неудовлетворительное перемешивание бумажной массы

приводит к её неравномерности и колебаниям по массе и влажности в го-

товой продукции. Оптимизация этих процессов окупается в течение доста-

точно краткого времени 0,5-0,7 года.

Процессы массоподготовки

для вторичных волокон имеют более

краткую историю развития, поэтому совершенствование технологии и

оборудования проходит значительно интенсивнее. На российских пред-

3-я Международная научно-практическая конференция

«Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона»

приятиях ожидается активное введение в производственный процесс пис-

чепечатной, в том числе газетной макулатуры, до настоящего времени ме-

нее востребованной. Это явление связано с организацией новых произ-

водств - газетной и санитарно-гигиенической бумаги на основе вторичного

волокна. На таких производствах обязательны процессы химического и

флотационного облагораживания с элементами отбелки, а

также крайне

мягкое разволокнение и доволокнение при повышенных концентрациях.

Современные массоподготовительные процессы в обязательном по-

рядке предполагают рациональное водопользование с минимальными рас-

ходами свежей воды, а так же высокий уровень химизации процессов.

Таким образом, тенденция совершенствования технологии и обору-

дования массоподготовительных процессов связаны главным образом с

энергосбережением, расширением использования вторичного волокна

решением экологических проблем.

3-я Международная научно-практическая конференция

«Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона»

УДК 676.3

А.В. Кулешов, А.С. Смолин

Санкт-Петербургский государственный технологический

университет растительных полимеров

НОВОЕ В ТЕХНОЛОГИИ И АССОРТИМЕНТЕ ТИССЬЮ

Целлюлозно-бумажная промышленность России достаточно остро

ощутила на себе влияние кризисных явлений, происходящих в первую

очередь в глобальной экономике. Падение цен на продукцию на мировых

рынках, снижение спроса, кредиторская задолженность привели к тому,

что многие отечественные предприятия отработали прошедший год с

убытком или с минимальной прибылью, ряд предприятий прекратили свою

деятельность или перешли в разряд банкротов, некоторые предприятия

сменили собственника. Большая часть предприятий по сравнению с пре-

дыдущим годом снизили объемы производства. Перечисленные выше тен-

денции характерны как для средних и малых предприятий, так и для лиде-

ров российской целлюлозно-бумажной промышленности.

Одним из немногих островков благополучия остается сегмент произ-

водства

продукции тиссью или как его принято чаще называть на постсо-

ветском пространстве - изделия санитарно-гигиенического назначения

(СГИ). Предприятия этого направления не только не снизили объемы про-

изводства, но даже вышли в плюс. Так по итогам десяти месяцев (январь-

октябрь) прошедшего 2009 г рост производства туалетной бумаги (основ-

ного продукта российской индустрии

тиссью) составил 5,9 % по отноше-

нию к аналогичному периоду предыдущего года.

Несмотря на достаточно высокие темпы роста производства и по-

требления продукции тиссью, в России остается крайне низкое среднеду-

шевое потребление СГИ. Так среднестатистический россиянин по самым

оптимистичным прогнозам в год использует 2,5 - 3,0 кг изделий санитар-

но-гигиенического назначения, что, конечно же,

крайне мало. При этом

стоит отметить, что в более чем миллиардном Китае этот показатель со-

ставляет 4,6 кг на человека. Отставание от европейских стран (14 кг), США

(23 кг) или Японии (14 кг) по этому показателю выглядит просто катаст-

рофическим.

СГИ принято разделять на два больших класса:

• ролевые СГИ: бумага туалетная, бумажные полотенца,

ролевые

изделия медицинского назначения;

• неролевые СГИ: складные бумажные полотенца, бумажные сал-

фетки общего назначения, бумажные салфетки специального назначения

(для протирки зеркал, мониторов, для нужд «автокосметики», гигиениче-

ские ароматизированные салфетки, влажная туалетная бумага и т.д.), бу-

3-я Международная научно-практическая конференция

«Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона»

мажные скатерти, одноразовые носовые платки, неролевые СГИ медицин-

ского назначения.

Несмотря на такую широкую номенклатуру изделий санитарно-

гигиенического назначения, для России характерен достаточно узкий ас-

сортимент СГИ. Так более 70 % выпускаемой продукции - это туалетная

бумага, причем зачастую не очень высокого качества. Большая часть про-

дукции среднего и премиум - качества импортируется. А

такие изделия как

одноразовые подгузники, цветные салфетки с многокрасочной печатью,

многие СГИ медицинского назначения на 100 % ввозятся из-за рубежа.

Хотя стоит отметить положительную динамику и в этом, ранее проблем-

ном направлении. На ряде предприятий были установлены новые техноло-

гические линии по производству салфеток, носовых платочков, бумажных

полотенец. Кроме этого, в России

освоен выпуск совершенно новой для

нашей ЦБП продукции: ароматизированной туалетной бумаги, высокока-

чественных окрашенных салфеток и даже такой специфичной продукции,

как одноразовые покрытия для унитазов.

В России для производства бумаги-основы в настоящее время ис-

пользуют два вида сырья:

• полуфабрикаты на основе первичного волокна;

• макулатура.

Причем наблюдается динамичное

развитие обоих направлений ис-

пользования источников волокна. Продукция, вырабатываемая на основе

этих полуфабрикатов, ориентируется на свою нишу и конкурирует глав-

ным образов по цене, а не по качеству. В настоящее время вырабатываемая

в России продукция на основе первичного волокна имеет лучшее качество,

нежели продукция из макулатуры. Это обусловлено несовершенством тех-

нологии

и оборудования предприятий, перерабатывающих вторичное сы-

рье.

Для производства тиссью отечественные предприятия используют

широкую гамму первичных полуфабрикатов. Это не только смесь суль-

фатной хвойной и лиственной целлюлозы в различном соотношении

(«Сыктывкар Тиссью Групп», «АТМСС» (Татарстан) и т.д.), но и целлюло-

за, полученная кислыми способами варки и её модификаций, ХТММ

и их

смесь (например, Сясьский ЦБК). Некоторые предприятия для производст-

ва СГИ используют бумагу-основу на основе небеленой целлюлозы, на-

пример, Кондровская бумажная компания.

Макулатура для России не менее важный, чем целлюлоза источник

волокна для производства тиссью. Дешевизна макулатурного сырья и как

следствие низкая цена рулончика такой бумаги, даже при

условии невысо-

кого качества, делают ее достаточно привлекательной для потребителя.

Это в первую очередь актуально для населения с низким уровнем дохода, в

основном в регионах удаленных от мегаполисов.

3-я Международная научно-практическая конференция

«Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона»

Наиболее востребованной макулатурой для производства тиссью на

сегодняшний день является макулатура так называемых «высоких» марок:

МС-1А и МС-2А. Данная макулатура имеет минимальное количество за-

грязнений, практически полное отсутствие запечатки, в композиции такой

макулатуры преобладают первичные беленые целлюлозные полуфабрика-

ты. Эти особенности делают такую макулатуру крайне привлекательной

для предприятий,

выпускающих тиссью. Используя такую макулатуру в

производстве тиссью, становится возможным отказ от таких дорогостоя-

щих процессов как флотация массы и отбелка. В тоже время в России на-

блюдается постоянный дефицит макулатуры этих марок (главным образом,

из-за крайне малого потребления бумаги). Поэтому предприятия зачастую

вводят в композицию бумаги-основы макулатуру близкую

к МС-1 и 2А:

макулатуру марок МС-7Б и МС-8В. Она имеет худшие характеристики ка-

чества, как по волокну, так и по наличию печати и посторонних включе-

ний. Использование такой макулатуры в композиции бумаги, даже в виде

добавок, на неподготовленных потоках приводит к снижению качества бу-

маги-основы.

Среди

отечественных предприятий, использующих макулатуру в

композиции бумаги-основы СГИ, можно выделить «SCA Хайджин про-

дактс Раша» и «Набережночелнинский ЦБК» и др.

Подготовка бумажной массы из макулатуры имеет ряд существен-

ных отличий от достаточно понятной технологии подготовки массы на ос-

нове целлюлозных материалов. Эти отличия накладывают особый отпеча-

ток на технологию, аппаратурное оформление

технологических потоков

подготовки макулатуры, химию процесса. Повышение спроса на продук-

цию среднего и премиум - качества, наряду с дефицитом макулатуры «вы-

соких» марок, рано или поздно подтолкнут отечественные предприятия к

техническому перевооружению. В настоящее время невозможно предста-

вить современную технологическую линию переработки макулатуры без

стадии промывки, термодисперсионной обработки, флотации массы и

от-

белки. Определенные стадии подготовки макулатурной массы на россий-

ских предприятиях присутствуют, однако не всегда в том виде как хоте-

лось бы. Зачастую, чтобы организовать тот или иной процесс на предпри-

ятиях своими силами переоборудуют непрофильное оборудование, наблю-

дается комплектование технологических потоков оборудованием от раз-

ных производителей с различными режимами работы

, что не позволяет

добиться ожидаемого эффекта. На российских предприятиях мало уделя-

ется внимание очистке оборотной воды, переработке отходов и т.д. Приве-

дем лишь один пример - ни на одном из российских предприятий не уста-

новлен флотатор на массе!

Не менее важным элементом производства бумаги-основы является

бумагоделательная машина. В настоящее

время можно с уверенностью ут-

верждать, что ближайшее будущее за машинами типа Crescent former. Та-

3-я Международная научно-практическая конференция

«Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона»

кие машины имеют рабочую скорость от 1000 до 2200 м/мин, ширину от

2700 до 8000 мм, суточная производительность может достигать более 300

т/сут. Наряду с башмачным прессом, который также стал обычным явле-

нием для тиссью машин, можно добиться высокой производительности

при минимальных издержках и значительном улучшении качества бумаги.

В докризисный период на территории

России была начата реализа-

ция нескольких крупных проектов по организации новых производств по

выпуску тиссью с установкой машин типа Crescent former:

• «Сыктывкар Тиссью Групп» приобрела новую машину Advantage

DCT100 фирмы Metso шириной 2700 мм, рабочей скоростью 1600 м/мин и

годовой производительностью 28 тыс. тонн. Сырье - первичное волокно.

• На Сяськом ЦБК была пущена в эксплуатацию

новая БДМ произ-

водительностью 27 тыс. тонн в год. Поставщик оборудования Over Mec-

canica (Италия). Сырье - первичное волокно.

• Компания SCA построила фабрику санитарно-гигиенической бу-

маги в г. Советск Тульской области. Годовая производительность БДМ

фирмы PMT (Италия) по бумаге-основе 30 тыс. т/год, по рулончикам туа-

летной бумаги 28 тыс. т/год. Композиция бумаги - 100 % макулатуры. Ши-

рина машины составляет 2700 мм, рабочая скорость 1800 м/мин.

В настоящее время все машины начали выпуск бумаги. В наступив-

шем году стоит ожидать изменений на рынке СГИ.

Технология производства тиссью отличается не менее сложной хи-

мией, чем другие виды бумаг. При изготовлении бумаги-основы может

быть использовано более десятка различных химических реагентов

. Дан-

ные химикаты используются как компоненты при составлении композиции

бумаги, так и как вспомогательные реагенты для повышения эффективно-

сти процесса, подержания заданных параметров процесса и т.д.

Кроме хорошо всем известных красителей и регуляторов рН (суль-

фат алюминия, каустическая сода), в технологии производства тиссью

применяются:

• дитионит натрия, пероксид водорода

и др. для отбелки макула-

турной массы;

• пеногасители;

• биоциды для борьбы с микробиологическими загрязнениями;

• реагенты для повышения прочности бумаги в сухом и влажном

состоянии;

• химикаты для контроля загрязнений. Смола первичного волокна и

липкие загрязнения макулатуры приводят к образованию отложений на

одежде БДМ, в результате чего снижается обезвоживающая

способность

сеток и ухудшается водоотдача на сукнах. Кроме этого увеличивается от-

браковка товарной продукции и время простоев на промывку;

• реагенты для улучшения адгезии Янки-цилиндра. Наносятся через

спрыски на поверхность сушильного цилиндра, вода испаряется, а на по-

3-я Международная научно-практическая конференция

«Новое в подготовке волокнистой массы для различных видов бумаги и картона»

верхности остается покрытие, которое равномерно удерживает бумажное

полотно в процессе сушки;

• химикаты на основе фосфатных соединений для защиты поверх-

ности сушильного цилиндра от истирания;

• реагенты ароматического характера для производства ароматизи-

рованной бумаги;

• флокулянты и коагулянты для локальной очистки оборотной во-

ды.

Это далеко не полный список реагентов

для производства тиссью. С

возрастанием скорости БДМ, расширением номенклатуры продукции,

ухудшением качества макулатурного сырья и ряда других причин ассор-

тимент химикатов будет только расширяться.

По мнению большинства экспертов, период кризиса является луч-

шим временем для инвестирования, для проведения модернизационных

процессов, перестройки бизнеса. Те предприятия, которые успеют пере-

строиться, снизить издержки, ввести

в эксплуатацию новые мощности или

перестроить старые, в период роста, который обязательно придет на смену

спада, окажутся в гораздо более выигрышном положении.

К сожалению, не так много можно привести примеров предприятий,

где в настоящее время проводится модернизация или организация новых

мощностей. Многие компании отложили свои инвестиционные программы

на поздний или

неопределенный срок. Тем не менее, из того, что уже озву-

чено, можно выделить:

• Компания SCA в настоящее время ведет активное строительство

фабрики в городе Венёв (Тульская обл.) по производству одноразовых

подгузников для детей, подгузников-трусов для детей, подгузников для

взрослых. Выпускаемая продукция будет направлена на импортозамеще-

ние.

• Эта же компания

имеет четкое намерение строительства второй

очереди фабрики по производству бумаги санитарно-гигиенического на-

значения и изделий на ее основе в г. Советск Тульской области. Планиру-

ется установка еще одной бумагоделательной машины.

• «Сыктывкар Тиссью Групп» рассматривает возможность модер-

низации своей «старой» бумагоделательной машины с увеличением рабо-

чей скорости до 1200 м

/мин.

Будем надеяться, что в ближайшее время к этим планам добавятся намере-

ния и других предприятий российского сектор тиссью, а темпы роста бу-

дут не меньше докризисного периода.