В Перми выяснили как обрабатывать макулатуру дешевле и эффективнее
Окружающая среда страдает от вырубки лесов и попадания токсинов в атмосферу в результате производства бумаги. Проблема в том, что сейчас для переработки древесных отходов применяют устаревшие технологии и изношенное оборудование. Ученые Пермского Политеха значительно усовершенствовали технологию получения макулатурной массы с помощью воздушно-сухого метода. Благодаря этому возврат в производство вторичного древесного сырья будет более простым, экономичным и качественным.
Статья с результатами работы опубликована в журнале «Актуальные проблемы науки и техники», 2023 год. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Облагораживание является важнейшей стадией переработки макулатуры, от которой зависит качество целлюлозно-бумажных волокон и возможность их использования в составе высококачественной бумажной продукции. В мировой практике облагороженная макулатурная масса в значительных количествах используется при выработке бумаги для печати и письма, санитарно-гигиенических видов бумаги и многослойного картона.
Сложный процесс облагораживания состоит из стадий роспуска на волокна и удаления типографской краски из волокнистой суспензии, многоступенчатого сортирования и очистки от различных примесей с использованием большого набора разнотипного оборудования. Политехники же предлагают упростить технологическую схему получения и подготовки макулатурной массы благодаря применению эффективного нетрадиционного оборудования – аэродинамического диспергатора.
Устройство представляет собой компактный аппарат, в котором происходит процесс измельчения и одновременно сортирования макулатуры. Отбор готового продукта осуществляется из центра устройства под действием вакуума. За счет успешного регулирования потока воздуха при интенсивном воздухообмене из диспергатора выходят только отдельные волокна, все неволокнистые примеси (например, полиэтиленовые пленки) остаются в аппарате и систематически удаляются.
Такие возможности оборудования позволяют не только упростить технологию переработки макулатурной массы, но и сделать ее более экономичной, расширяют спектр его применения в различных отраслях промышленности (пищевой, фармацевтической).
Роспуск воздушно-сухой макулатуры всегда сопровождается измельчением волокна и выделением большого количества бумажной пыли. Для уменьшения запыленности воздуха в рабочей зоне ученые предлагают увлажнять исходную массу до влажности 40 процентов. Это существенно уменьшает количество пыли, облегчает диспергирование и роспуск макулатуры на волокна с сохранением их длины.
Традиционный способ роспуска на волокна осуществляется в водной среде. Масса проходит 3-4 ступени сортирования и очистки от примесей с использованием большого количества воды и оборудования.
Политехники провели опыты и сравнили процедуру роспуска макулатуры традиционным (в водной среде) и новым полусухим способом. Выяснено, что при облагораживании массы мокрого роспуска повышаются потери мелкого волокна, тогда как при сухом способе потери в два раза ниже.
«Роспуск макулатуры в диспергаторе осуществляется в воздушно-сухом состоянии. Аппарат характеризуется как «три в одном» и осуществляет роспуск с сортированием, при котором крупные примеси (скотч, скрепки, пленки и другие механические примеси) отделяются в аппарате и периодически удаляются. Легкие же примеси (пыль волокнистая, пыль из типографской краски) удаляются в процессе работы с потоком воздуха, и вся волокнистая часть макулатуры остается в массе», – поделилась доктор технических наук, профессор кафедры «Технология полимерных материалов и порохов» ПНИПУ Фирдавес Хакимова.
Также ученые отмечают, что при традиционном роспуске белизна макулатурной массы составляет 45,5 процента, а после роспуска в диспергаторе белизна составила 50 процентов. Это объясняется тем, что вся печатная краска в аппарате измельчается до очень маленьких размеров и уносится из циклона с воздухом.
Использование разработанной учеными ПНИПУ установки в процессе переработки макулатуры упрощает технологическую схему, количество применяемого оборудования, существенно снижает расход воды, электроэнергии, потери волокна. В итоге получается макулатурная масса хорошего качества с удовлетворительными механическими показателями, готовая к повторному использованию на производстве для изготовления различных видов бумаги и картона.
Telegram 
Дзен 
VK Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Китайские и британские палеонтологи обнаружили древнейший эволюционный прообраз челюстей современных пауков и скорпионов. Просканировав окаменелость животного Urokodia aequalis возрастом 518 миллионов лет, ученые выявили самую раннюю известную науке переходную форму хелицер. Трехмерная модель впервые наглядно показала, как именно возникло главное оружие паукообразных: несколько суставов длинных хватательных конечностей, характерных для кембрийских хищников, срослись воедино и образовали новый ротовой аппарат.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно