Несмотря на то, что бумага производится из возобновляющегося природного сырья, проблема повторного использования изделий из бумаги и картона для уменьшения потребления древесины в условиях крупномасштабного промышленного производства бумаги важная экономическая, и экологическая задача, которую решают во всех развитых странах.
Макулатура всё более широко используется в производстве бумаги. Это прежде всего упаковочные виды бумаги и гофрокартон, а также полиграфические виды картонов, санитарно – гигиенические виды бумаги. Много макулатуры используется при производстве строительных отделочных материалов – различных композитных материалов. Расширяется использование макулатуры, при поддержке государственных форм налоговых преференций, в производстве печатных и офисных видов бумаги.
В процессе производства бумаги бумажное полотно подвергается интенсивному воздействию температуры в сушильной части бумагоделательной машины, что приводит к ороговению поверхности природных волокон. Однажды высушенное волокно целлюлозы или древесной массы в определённой мере теряет свои бумагообразующие свойства. Этот процесс аналогичен тому, который происходит во время сушки травы при получении сена. Технологические решения бумажного производства позволяют обходить проблему утери волокнами бумагообразующих свойств за счёт соответствующей обработки, которая их в буквальном смысле “реанимирует”. В сочетании с использующейся обработкой связующими технология производства бумаги с использованием макулатуры позволяет получать высококачественную бумагу.
С начала 70‑х годов нашего века наметилась тенденция преобладания в приросте потребления полуфабрикатов, направляемых на производство бумаги и картона, вторично используемого волокна — макулатуры. И сегодня задача увеличения повторного использования отслужившей бумаги и изделий из неё – один из приоритетов развития производства бумаги.
Статистика использования макулатуры
Данные за 2017 год
- Производство бумаги и картона в мире 412.6 млн тонн
- Потребление на душу населения 54 кг
- Переработка бумаги в виде макулатуры (регенерация бумаги и картона) 235,3 млн тон
- 54 % мировой макулатуры использует Китай
Часть макулатуры образуется от ввозимой в страну бумаги. Нужно учитывать и экспортируемую бумагу. Оба эти объёма влияют на количество макулатуры, остающейся в стране. Есть ещё и экспорт макулатуры. Поэтому эффективность утилизации макулатуры рассчитывается с помощью нескольких коэффициентов, которые характеризуют в большей степени или результативность работы бумажного производства по утилизации, или эффективность общества по сбору макулатуры:
- Коэффициект сбора = Собранная макулатура/Потребление бумаги х 100 %;
- К утилизации = Потребление макулатуры/ Потребление бумаги х 100 %;
- К потребления = Потребление макулатуры / Производство бумаги х 100 %
Коэффициент сбора макулатуры в странах (2015 год, данные журнала ” Лесная индустрия”):
- Россия — 12 %
- Европа — 57,3 %
- США ‑50 %
Доля целлюлозы в композиции бумаги и картона в мире уменьшилась с 82 процентов в 1969 году до 69 в 1991 году продолжает уменьшаться. Прирост мировых объёмов производства бумаги в настоящее время на 50 процентов обеспечивается вовлечением в повторную переработку макулатуры.
В Европе около 65 % произведённой бумаги перерабатывается вторично. Лидер по этому показателю Германия, здесь перерабатывается 76 % произведённой бумаги. При этом для графических видов бумаги (газетной, для журналов и книг, офисной, рекламной) процент повторного использования уже несколько лет превышает 80 %. В 2019 году он составил 83,3 %.
Несмотря на то, что основные объёмы макулатуры перерабатываются в различные виды картона, всё большее её количество, после облагораживания, используется в производстве писчее — печатных видов бумаги. В композиции бумаги для печати, если брать всю производимую в мире бумагу для печати, а это около 121 млн тонн, утилизируемая макулатура в настоящее время составляет около 10 — 12 %.
Вторичная переработка — важное преимущество бумаги
Увеличению использования макулатуры в композиции бумаги способствует беспокойство общественности по поводу состояния окружающей среды и связанное с этим ужесточение экологического законодательства. Кроме того, законодательство ряда стран Западной Европы, Северной Америки и Японии предусматривает налоговые льготы производителям бумаги, использующим в производстве макулатуру. Федеральное законодательство США предписывает производство определённых объёмов газетной бумаги с использованием макулатуры.
Как мы показали, в постах здесь и здесь, повторное использование отслужившей бумаги, которую называют макулатурой — это важный элемент в системе обеспечения привлекательности бумажного производства для нашей цивилизации и её будущего. Допуская от 6 до 10 кратного повторного использования бумага и картон, неся в себе углекислый газ, аккумулированный из атмосферного воздуха и сохраняя его на протяжении длительного цикла жизни продуктов, являются во истину уникальными материалами, не имеющими аналогов в материалах, созданных человеком.
Важным фактором, расширения использования макулатуры в производстве бумаги являются результаты научных разработок в области технологии восстановления бумагообразующих свойств волокон в однажды произведённой бумаге.
По своим свойствам бумага, содержащая в композиции макулатуру, ближе к бумаге с содержанием древесной массы. Введение макулатуры повышает пухлость и тем самым уменьшает механическую прочность бумаги. Впрочем, это происходит не всегда. Характер изменений зависит от состава макулатуры и от композиции в которую она добавляется.
Введение макулатуры в чистоцеллюлозную бумагу, приводит к уменьшению показателей механической прочности бумаги. Увеличивает склонность к пылению, снижает стойкость поверхности к выщипыванию. При добавлении целлюлозной (т.е. состоящей из чистоцеллюлозной бумаги) макулатуры в композицию бумаги, состоящую преимущественно из древесной массы, показатели механической прочности увеличиваются, повышается стойкость поверхности к выщипыванию и уменьшается пыление.
Традиционно макулатура используется в производстве картонов для тары: гофрокартона и коробочного картона, а также полиграфических видов картона. До 100 % композиции многих видов упаковочной бумаги, кровельного картона, различных литых изделий (бугорчатых прокладок, например), строительных плит составляет макулатура.
Активно макулатура используется в производстве газетной бумаги. Известно много предприятий в Европе, Северной Америке, Юго-Восточной Азии, производящих газетную бумагу из 100% макулатуры. С использованием макулатуры производятся и некоторые марки мелованной бумаги.
Легкомелаванную (LWC) и суперкаландрированную (SC) бумагу, которую обычно, как мы писали здесь производят с высоким содержанием древесной массы, производят и с использованием макулатуры. Для этого требуется глубокая очистка и облагораживание. Оно включает многоступенчатые процессы удаления включений путём флотации, чередующейся с отбелкой, сортированием, с удалением твёрдых включений, печатной краски, пигментов и прочих минеральных и липких включений. При использовании макулатуры в производстве печатных видов бумаги используется определённая доля первичных волокон.
Для компенсации уменьшения механической прочности и связанности структуры используются добавки упрочняющих полимерных композиций. Для создания экранирующего эффекта в отношении остатков диспергированной печатной краски в бумажную массу вводится пигмент и бумага часто производится тонированной. Иногда эти виды бумаги производятся с мелованием поверхности.
Оригинальные решения получаются при использовании окрашенной макулатуры в производстве декоративных оформительских видов бумаги, форзацной, обложечной и др.
Значительное количество двухслойной обойной бумаги производится с использованием макулатуры в нижнем слое.
В России пока, мы должны констатировать начальные шаги по организации раздельного сбора комунально — бытовых отходов. Наметились, некоторые действенные меры по организации переработки макулатуры, образующейся в качестве технических отходов на производстве и в быту.
У нас в России до сих пор нет ни одной технологической линии, осуществляющей глубокое облагораживание макулатуры, включающее сортирование, очистку, отбелку и позволяющей из получать бумагу самого высокого качества.
В конце 80‑х, начале 90‑х годов прошлого века в Центральном научно — исследовательском институле бумаги (ЦНИИБ, пос. Правдинский) разрабатывалось несколько технологий использования макулатуры в производстве бумаги. Было показано, каким образом, можно получить высококачественную бумагу для производства одно и двухслойных обоев. Разработана технология производства офисной бумаги из 100% макулатуры. Бумага называлась “Сирин”. Промышленная партия этой бумаги была изготовлена на Полотняно Заводской бумажной фабрике и успешно использовалась в оргтехнике.
В настоящее время информацию об изготовлении бумаги для печати из макулатуры в России найти не удалось. Не удалось найти информацию и о производствах по переработке макулатуры с глубоким облагораживанием — отбелкой.
Словом, уникальность бумаги и картона в возможности возвращать изделия из них во вторичную переработку. Большинство видов бумаги и картона можно производить или из 100 % макулатуры, или частично заменять первичное волокно на макулатуру. Устойчивая экономика, как показывает опыт многих стран, не допускает сжигание или вывоз макулатуры на свалку.
Наш пост:Бумага для печати с древесной массой в композиции
Бумага из макулатуры: 1 комментарий