Перспективы производства технической целлюлозы из альтернативного вида сырья для потребностей отечественной и зарубежной бумажной индустрии

УДК 661.728.7

 

Перспективы производства технической целлюлозы из альтернативного вида сырья для потребностей отечественной и зарубежной бумажной индустрии.

Айнуллов   Р.Х.^*,  Попов Д. В.^*, Валишина З.Т.**, Александров А.А.^**

^* –  ООО «ТД Гарант»

^** – Казанский национальный исследовательский технологический университет

 

Ключевые слова: целлюлоза   бумага, картон, конопля, бумажная промышленность

 

Аннотация: проведен анализ рынка целлюлозно-бумажной промышленности . Выявлено, что наиболее массовыми видами являются бумага для печати и тароупаковочные целлюлозно-композиционные материалы. Наиболее быстрыми темпами растет потребление высококачественной чисто целлюлозной мелованной и немелованной бумаги, коробочного картона, гофрокартона. Одним из главных требований на рынке упаковки сегодня является «эко-тренд», а бумажная упаковка считается одним из самых экологических видов.  Выявлено, что одной из актуальных проблем для российской целлюлозно-бумажной промышленности является импортозамещение при одновременном увеличении глубины переработки исходного отечественного сырья и производства различных видов бумаги и картона. Наиболее перспективным и реально возможным источником целлюлозного сырья является конопля.  Созданы   оригинальные подходы    для разработки технических основ получения технической целлюлозы с удовлетворительными качественными показателями из пенькового волокна.

 

Prospects for the production of technical cellulose from an alternative type of raw material for the needs of the domestic and foreign paper industry

Aynullov R.Kh. ^*,  Popov D.V. ^*, Valishina Z.T. ^**, Aleksandrov A.A. ^**

^* –

^** – Kazan National Research Technological University

 

Keywords: cellulose, paper, cardboard, hemp, paper industry

 

Abstract: Тhe analysis of the market of the pulp and paper industry was carried out. It was revealed that the most widespread types are paper for printing and packaging cellulose-composite materials. The fastest growing consumption of high-quality pure cellulose coated and uncoated paper, boxboard, corrugated board. One of the main requirements in the packaging market today is the "eco-trend", and paper packaging is considered one of the most ecological types. It was revealed that one of the urgent problems for the Russian pulp and paper industry is import substitution with a simultaneous increase in the processing depth of the initial domestic raw materials and the production of various types of paper and cardboard. The most promising and feasible source of cellulosic raw materials is hemp. Have been created original approaches for the development of technical foundations for obtaining technical cellulose with satisfactory quality indicators from hemp fiber.

 

Производство целлюлозно-бумажной продукции постоянно увеличивается, и в настоящее время в мире производится свыше 400 млн. т. бумаги и картона. Согласно аналитическим обзорам [1], средний рост мирового потребления картонно-бумажной продукции в период до 2025 года составит 2,1 %, при этом производство возрастет до 494 млн. тонн.

 

Наиболее интенсивный рост производства и потребления бумаги, картона, целлюлозно-композиционных материалов наблюдается, в первую очередь, в Китае, Индии, Южной Америке, Восточной Европе, включая Россию [1, 2]. За последние 10 лет целлюлозно-бумажная промышленность Китая, обогнав США в 2008 году, вышла на первое место в мире. По данным Ассоциации бумажной промышленности Китая, потребление бумажной продукции в 2011 году по сравнению с 2010 годом выросло на 6,31% до 97,52 млн. т,  в 2012 году производство составило 100 млн. т. год [3]. При этом свыше 55% оборудования – это  бумаго-, картоноделательные машины, построенные в 2004-2010 годах и выпускающие продукцию по современным технологиям.

 

На сегодняшний день средний рост потребления бумаги и картона в мире  составляет 2,2 % в год, при этом в Китае, Индии,  Южной Америке, России он равен приблизительно 6 %. Однако уровень потребления бумаги и картона в год на человека остается значительно ниже, чем в Западной Европе и Северной Америке. По данным Всемирной организации «Pulp paper Products Council» [4], потребление бумаги и картона на человека в 2008 году составило: в Китае - 55кг, в Азии - 32 кг, в Южной Америке - 44 кг, в Восточной Европе - 50 кг. В России по разным источникам – 44-47 кг. Для сравнения: уровень потребления бумаги и картона в Западной Европе составляет 250 кг на человека в год, в Северной Америке – 280 кг, в Японии – 250 кг.

 

Анализ рынка целлюлозно-бумажной продукции [5] показывает, что за последние 10-15 лет наиболее массовыми видами являются бумага для печати и тароупаковочные целлюлозно-композиционные материалы. Из 400 млн. т картонно-бумажной продукции около 41% составляют тароупаковочные материалы, 42% – бумага  для печати (11% – газетная, 31% – белые виды) и 6% – санитарно-гигиеническая бумага.

 

Наиболее быстрыми темпами растет потребление высококачественной чисто целлюлозной мелованной и немелованной бумаги, коробочного картона, гофрокартона [1]. Это связано с увеличением спроса на высококачественную печатную продукцию (журналы, реклама, книги, газеты); с увеличением спроса на высококачественную тару и упаковку; с использованием новых технологий печати и современного печатного полиграфического оборудования. Причем если за последние годы спрос на журналы, газеты и печатную рекламу падает в связи с активным внедрением электронных средств связи и информации, то спрос на высококачественную упаковку из бумаги и картона возрастает.

 

Согласно исследованию фирмы Jaakko Pöyry consulting, доля рекламы в газетах и журналах за последние 10 лет уменьшилась с 60 до 46 % и к 2025 году, предположительно, составит 27 %.  В свою очередь, в апреле 2012 года Агентство DISCOVERY Research Group завершило исследование рынка картонно-бумажной тары и упаковки в России, которое показало, что доля упаковки из высококачественных видов бумаги и картона выросла и в 2011 году составляла 47 %.

 

Упаковочная продукция такого вида используется в пищевой, химической, парфюмерно-косметической и стекольной промышленности. Основным потребителем картонно-бумажной тары и упаковки в России является пищевая промышленность. На ее долю приходится 65 % от всего рынка. Одним из главных требований на рынке упаковки сегодня является «эко-тренд», а бумажная упаковка считается одним из самых экологических видов.

 

***

 

На основе оригинальных технических и технологических подходов при получении технической целлюлозы из конопли стало возможно снижение себестоимости продукции за счет более высокого выхода целлюлозы из конопляного волокна по сравнению с сульфатной древесной целлюлозой: максимальный выход 68,7% [11] и   55% соответственно [13].

 

 Создание инновационной технологии производства технической целлюлозы из конопли   на основе фундаментальных исследований в области структуры и свойств получаемой целлюлозы [10,12], современных тенденций, характерных для технологии бумаги и картона [6]   позволит осуществить импортозамещение при одновременном увеличении глубины переработки исходного сырья с освоением переработки костры.

 

По данной разработке получен патент «Способ получения беленой пеньковой целлюлозы» № RU2735263C1 от 03.04.2020 г.

 

 

Авторы:

1. Айнуллов Равиль Хамысович

ООО «ТД Гарант», Финансовый директор, РМЭ, г. Волжск, ул Ленина, д. 52, +79093681999

 

2. Попов Дмитрий Викторович

ООО «ТД Гарант», директор, РМЭ, г. Волжск, ул Ленина, д. 52, +79033262906, dpopovne@mail.ru 

 

3. Валишина Зимфира Талгатовна

Казанский национальный исследовательский технологический университет, профессор. Адрес 420015, Российская Федерация, Республика Татарстан, Казань, ул.К.Маркса, 68, тел. 89172258710, e-mail: zimval1@yandex.ru

 

      4. Александров Александр Анатольевич

Казанский национальный исследовательский технологический университет, заведующий лабораторией. Адрес 420015, Российская Федерация, Республика Татарстан, Казань, ул. К.Маркса, 68, e-mail: alexananat@gmail.com 

 

Читать полный текст: