Флотация и проблемы макулатуры в современном мире

Вторичное волокно (макулатура) — один из основных источников целлюлозосодержащего сырья для производства бумаги и картона. Переработка вторичного волокна превратилась в самостоятельное высокотехнологичное направление развития мировой ЦБП, и в то же время остается важнейшим экологическим аспектом деятельности промышленности. Использование макулатуры в качестве вторичных волокон (сырья для производства бумаги и гофрокартона) обеспечивает экономию древесины, утилизацию использованных изделий, сокращение объема свалок, а также сокращение расхода энергии на производство бумаги и гофрокартона.

В настоящее время в мире потребление вторичных (переработанных) волокон составляет около 160 млн тонн. В Западной Европе в конце 2002 г. использование вторичных волокон (макулатуры) превысило потребление первичного волокна (древесных волокон).

В Западной Европе целлюлозно-бумажная промышленность добровольно взяла на себя обязательство увеличить уровень переработки вторичного волокна до 56%. ЦБП США планирует к 2012 году довести уровень повторной переработки до 55%.

Картонно-бумажная тара и гофротара (на долю которой приходится свыше 40% мирового объема производства бумаги и гофрокартона) — важнейшая часть мирового товарооборота при торговле товарами повседневного спроса. Соответственно, рост мировой торговли приводит не только к росту количества образующейся макулатуры, но и к глобализации потоков макулатуры.

Объемы мировой торговли макулатурой непрерывно растут. За период с 1990 г. объем ее мирового экспорта вырос более чем в два раза и превышает 25 млн тонн в год. Так например, США экспортировали в 2004 г. 12,8 млн т макулатуры, а в 2005 г. — 14,5 млн тонн. Китай в 2003 г. импортировал из США 5,9 млн т макулатуры, а в 2005 г. — 7,5 млн тонн. В целом импорт в Китай макулатуры в 2005 г. составил около 17 млн т, увеличившись за один год на 40%, причем 48% импортировалось из США и 27% — из Европы [1]. Переработка вторичных волокон - это экономическая и техническая действительность для бумажной индустрии, которая среди всех отраслей промышленности занимает одно из самых высоких мест по переработке использованных изделий.

Первичные и переработанные волокна взаимодополняют друг друга. Они не могут существовать отдельно. Оптимальный уровень переработки макулатуры зависит от ряда экономических и социальных аспектов, связанных с окружающей средой, таких как географическое местоположение, потенциал сбора, технические ограничения по переработке и т.д.

В целом, в мире прогнозируется следующая структура утилизации макулатуры: 50% — в качестве вторичного волокна при производстве бумаги и картона, 25% — в качестве биотоплива, 25% — захоронение на свалках.

Традиционно, большая часть макулатуры перерабатывается в гофрокартон для гофротары и упаковки. При этом в качестве сырья используются так называемые «коричневые» марки макулатурыююю, в основном тарной и небольшое количество смешанной. Высококачественные «белые» марки макулатуры, например, газетная, журнальная и офисная обладают более высокой степенью белизны, содержат, как правило, значительное количество беленой целлюлозы и, следовательно, могут использоваться для производства графических (по западной классификации) видов бумажной продукции, таких как газетная суперкаландрированная, мелованная бумага, бумага для печати и письма, а так же санитарно-бытового назначения.

Большинство макулатуры, пригодной для производства «белых» видов бумаги, существует в виде печатной продукции. Печатная краска должна быть удалена из макулатурной массы в процессе ее подготовки, поскольку она крайне негативно влияет на линзу и другие оптические свойства готового продукта.

Процесс удаления печатной краски известен под термином «деинкинг» от английского слова ink — чернила, краска. Именно развитие и совершенствование технологии переработки макулатуры, направленное на удаление печатной краски, привело к резкому расширению ассортимента продукции, выпускаемой с использованием вторичных волокон, и увеличению потребления макулатуры в мире в целом.

Доля макулатуры, используемой в производстве бумаги санитарно-гигиенического назначения, газетной бумаги, бумаги для печати и письма, не прерывно увеличивается и в ряде случаев достигает 100%. Для удаления печатной краски волокнистой суспензии наибольшее распространение получил метод избирательной (селективной) флотации. В его основе лежит различие между поверхностными свойствами компонентов волокнистой суспензии: волокон и печатной краски. Волокна гидрофильные, в то время как большинство видов печатной краски гидрофобные. Разница в поверхностных свойствах выступает движущей силой процесса разделения данных компонентов.