Будет легче!

Учитывая жесткие условия рынка, существование целлюлозно-бумажных производств целиком зависит от их рентабельности. Снижение удельных издержек при производстве продукции ЦБП является одним из ключевых факторов повышения конкурентоспособности предприятия. Об этом говорит и тот факт, что в России, как и во всем мире, усилилась тенденция снижения массоемкости упаковки из гофрированного картона [1]. 

Руководством ООО «Пермский картон» была поставлена задача снижения массоемкости гофрированной тары при сохранении ее основных физико-механических показателей. Таким образом, главной целью работы службы главного технолога стало – найти оптимальный способ уменьшения веса м² гофроупаковки. 

В наших условиях это выполнимо при использовании в композиции картона, кроме вторичного макулатурного волокна, первичного волокна. За счет этого появляется возможность максимально снизить зависимость КДМ КП-06 (вакуум-формующая машина) от неоднородности вторичного сырья, различного рода отложений, а главное, сохранить и даже поднять прочностные характеристики картона и гофрокартона. В итоге актуален пересмотр подбора сырья для производства гофрокартона по маркам.

Сейчас при работе на 100%-ной макулатуре без модернизации и внедрения в РПО нового оборудования для очистки и сортирования проблемы рационального использования волокна решаются неэффективно и крайне медленно [2]. На физически и морально устаревшем оборудовании сложно добиться хороших прочностных показателей и необходимой производительности потоков подготовки макулатурной массы [3]. Все это приводит к значительному перерасходу макулатурного волокна, электроэнергии, свежей воды и, в конечном итоге, к снижению рентабельности производства.

Частично эти вопросы можно решить за счет применения нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы в качестве дополнительного полуфабриката для производства картона.

Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Ввести в композицию картона полуцеллюлозное волокно.
2. Определить оптимальное соотношение полуцеллюлозного волокна в композиции картона.
3. Доказать сохранение основных параметров качества картона (провести полный анализ физико-механических показателей сырья для гофрокартона и готовой продукции).   

На первом этапе было изучено влияние процентного соотношения макулатуры и полуцеллюлозы в композиции картона на показатели механической прочности. Состав композиции изменяли путем снижения доли макулатуры от 100% до 80% и увеличения доли первичного волокна от 0 до 20%. 

В исследовательской лаборатории были выполнены отливки нескольких вариантов. Масса отливок для испытаний механических показателей во всех вариантах составляла 100 г/м². 

По результатам лабораторных испытаний сделаны следующие выводы:
1. Оптимальное содержание полуцеллюлозного волокна в композиции отливки составляет 15%. При увеличении количества полуцеллюлозы в композиции наблюдается снижение такого немаловажного показателя картона, как «прочность на излом при многократных перегибах в поперечном направлении». При меньшем количестве полуцеллюлозы в композиции не отмечено стабильного повышения механических показателей.  
2. Прочностные характеристики картона при добавлении полуцеллюлозы в состав отливки улучшаются.

Следующим этапом стало внедрение результатов лабораторных исследований в промышленное производство. 

На КДМ КП-06 проведен ряд опытных выработок, целью которых было получение картона для плоских слоев гофрокартона с добавлением полуцеллюлозы в средний слой.

Предварительно была подготовлена линия подачи полуцеллюлозы на КДМ КП-06 с подключением отдельного расходомера для учета расхода волокна.

Полуцеллюлоза подавалась в композиционер КП-06 на средний слой, далее в смеси с вторичной макулатурой это волокно поступало на 5 и частично на 7 вакуумформера.

КДМ работала в обычном режиме. В ходе опытно-промышленных выработок производился картон массой 150 и 175 г/м².

Подача химикатов на КДМ КП-06 осуществлялась согласно техрегламенту на производство КПС, расход полуцеллюлозы составлял 13-15% от всего подаваемого волокна.

В процессе выработки получен картон для плоских слоев гофрокартона, который полностью удовлетворяет требованиям ТУ 5441-073-52276800-2003. Показатели качества готовой продукции соответствовали преимущественно маркам КТ-0,1 [4]. Данные приведены в табл. 1.  

Выводы по ОПВ на КДМ КП-06:

Замещая часть макулатуры первичным волокном, а именно волокном нейтрально-сульфитной полуцеллюлозы, мы получаем:
- достаточно равномерное по ширине полотно картона, улучшенный просвет; 
- сомкнутую поверхность без пятен, выщипов и прочих дефектов, улучшенный внешний вид полотна;
- более равномерные по ширине физико-механические характеристики картона;
- значительный прирост качественных показателей картона.     

Далее полученный КПС переработан в цехах гофротары. В процессе производства гофропродукции были отслежены марки гофрокартона в сравнении с использованием в композиции КПС первичного волокна и без него [5]. Полученные данные приведены в табл. 2.
Потребителя особенно интересует прочность самой коробки – ВСТ, Н.

Был испытан складной 4-клапанный ящик разных марок картона и с разным композиционным составом КПС.

Полученные данные приведены в табл. 3.

По итогам переработки картона для плоских слоев гофрокартона с применением первичного волокна в композиции сделаны следующие выводы:

1. Показатели качества гофрокартона увеличились:
- показатель «сопротивление продавливанию» возрос на 12%;
- ЕСТ возросло на 13%.

2. Прочность готовой коробки увеличилась на 18 %.
В итоге мы имеем возможность снизить вес м² гофроящика в среднем на 8%. Учитывая, что цена макулатуры в настоящее время равна цене полуцеллюлозы, можно смело предположить снижение себестоимости гофротары на 8%.  

Литература:

1. Шредер В. Л., Пилипенко С. Ф. Упаковка из картона. Киев: Ш85 ИАЦ «Упаковка», 2004-560 с.
2. Технология целлюлозно-бумажного производства: Т.I Сырье и производство полуфабрикатов, Ч.3 Производство полуфабрикатов. СПБ.: Политехника, 2005-423 с.  
3. Фляте Д. М. Свойства бумаги. Изд 3-е, преработанное и дополненное. М: Лесная промышленность, 1986-680 с.
4. ГОСТ 53207-2008, Картон для плоских слоев гофрированного картона.
5. ГОСТ 52901-2007, Картон гофрированный для упаковки продукции.