Главная страница
Сведения об авторах

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАКУЛАТУРНОГО СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Удоратина Е. В., Демин В. А., Институт химии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук, Сыктывкар, Республика Коми, Россия

В настоящее время использование макулатуры в качестве вторичного волокнистого сырья для изготовления бумажной продукции является приоритетным направлением в бумажно-картонной индустрии. Повторно используемые целлюлозные волокна отличаются по своим свойствам от первичных — они становятся жесткими, плохо набухают, вследствие этого снижаются межволоконные силы связи и ухудшаются показатели механической прочности бумаги. Несмотря на это, макулатурное волокно представляет интерес как сырье для получения порошковых форм целлюлозы, широко используемых в различных отраслях промышленности.
В данной работе рассмотрена возможность утилизации упаковочного картона и газетной бумаги в качестве целлюлозного сырья для получения порошковых материалов и применения их как сорбентов.
Целлюлозосодержащие порошковые материалы (ПМ) были получены гидролитической обработкой вторичного сырья — картонной тары и газеты — 3%-ным раствором пероксимоносерной кислоты. Предварительно макулатура подвергалась измельчению, роспуску в воде и обработке пероксидом водорода в щелочной среде с целью облагораживания исходной массы (удаления типографской краски). В таблице представлены некоторые физико-химические характеристики порошковых материалов, полученных из макулатурного сырья. Выход целевых продуктов составил 63—66%. Для сравнения приведены характеристики ПМ из небеленой целлюлозы различной породы и товарной микрокристаллической целлюлозы из хлопкового сырья (МКЦ).

Физико-химические свойства порошковых материалов

Примечание: — q_max — полный поверхностный заряд частиц.

Гидролитическая обработка пероксимоносерной кислотой приводит к разрушению волокнистой структуры исходного сырья и частичной деструкции целлюлозы, входящей в композицию картона и газеты. Это подтверждено небольшими значениями степени полимеризации (СП) продуктов, измеренной по вязкости их растворов в кадоксене.
Содержание зольных компонентов в образцах невелико — менее 0,2%, за исключением образца из картона (0,43%), что, по-видимому, объясняется технологией его производства.
Образцы порошков из макулатурного сырья характеризуются увеличенным содержанием функциональных групп — карбоксильных (СООН) в 5—8 раз и карбонильных (СНО) в 2—3 раза по сравнению с порошками из целлюлозного сырья. Порошки, полученные из макулатуры, имеют высокие значения полного поверхностного заряда частиц (—q_max), а следовательно, обладают лучшей ионообменной активностью поверхностных функциональных групп, чем порошки из целлюлозы.
В связи с этим было проведено исследование способности продуктов, полученных из макулатурного сырья, извлекать ионы некоторых металлов (меди, железа, свинца) из их водных растворов. Показано, что 1 г порошкового материала из газеты сорбирует 2,3 мг Fe³⁺. Образец из картона сорбирует железа в 1,4 раза меньше (1,8 мг/г), а образец из хвойной небеленой целлюлозы — в 2,5 раза меньше. Лучший результат извлечения ионов меди из раствора наблюдается у порошков из макулатурного сырья — по 0,5 мг на 1 г образца. Сорбция ионов Pb²⁺ невелика и составляет 0,01 мг/г образца.
Таким образом, при использовании макулатурного сырья различного происхождения можно получать порошковые материалы, обладающие сорбционными свойствами с широким спектром содержания функциональных групп и различными физико-химическими характеристиками.

THE USE OF WASTEPAPER FOR POWDER MATERIAL PRODUCTION

Udoratina E. V., Demin V. A., Institute of Chemistry, Komi Science Center, the Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Syktyvkar, Republic of Komi, Russian Federation

The physical-chemical, sorption properties and functional composition of powder materials produced by hydrolytic destruction of wastepaper have been examined.

Главная страница

Сведения об авторах

Удоратина Елена Васильевна, канд. хим. наук, науч. сотр., Институт химии Коми научного центра Уральского отделения РАН, ул. Первомайская, 48, Сыктывкар, Республика Коми, 167982, Россия. Тел. (8212) 21-99-61, факс (8212) 21-84-77. Е-mail
Демин Валерий Анатольевич, д-р хим. наук, вед. науч. сотр., зав. лабораторией химии древесины, Институт химии Коми научного центра Уральского отделения РАН, ул. Первомайская, 48, Сыктывкар, Республика Коми, 167982, Россия. Тел. (8212) 21-99-61, факс (8212) 21-84-77. Е-mail

© Независимое агентство экологической информации

Последние изменения внесены 10.07.07