Удешевить бумагу смогли, модифицируя ее отходами очистки шахтных вод

На изобретение ученых Пермского национального исследовательского политехнического университета в ближайшее время выдадут патент

ПЕРМЬ, 23 сентября. /ТАСС/. Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) нашли способ удешевить производство бумаги, модифицируя бумажную массу отходами обработки кислых шахтных вод вместо экологически нецелесообразно получаемого карбоната лития. Об этом ТАСС сообщили в пресс-службе вуза.

"Известные материалы для наполнения и модифицирования бумажной массы имеют ряд недостатков: дорогое производство, подверженность разложению, быстрое пожелтение и другие. Материал со смесью карбонатов лития и кальция - наиболее эффективный вариант, однако его получение затруднено и негативно влияет на экологию. Ученые Пермского политеха разработали новую суспензию с теми же элементами, но с использованием смеси, получаемой после обработки кислотных шахтных вод", - рассказали в университете.

Как пояснили ученые, модификация бумажной массы необходима для улучшения ее свойств и характеристик. Это позволяет получать новые виды бумаги с заранее заданными эксплуатационными свойствами. Один из наиболее эффективных материалов для модификации бумажной массы содержит смесь карбоната кальция, который улучшает печатные свойства, и карбоната лития, который повышает жесткость и устойчивость к механическим воздействиям. "Получить карбонат лития отдельно - сложно, дорого и экологически невыгодно. Гидроксид лития, из которого он изымается, - вещество второй группы опасности, наносящее вред окружающей среде. Кроме того, карбонаты кальция и лития не взаимодействуют между собой химически, поэтому снижается "прилипание" веществ друг к другу, страдает прочность бумаги", - отметили в ПНИПУ.

Новая разработка

Ученые ПНИПУ разработали альтернативный вариант модифицирования бумажной массы, который не только решает проблему взаимодействия двух этих веществ, но и оказывает положительное влияние на экологию. Новый материал содержит смесь, которая остается после обработки кислой шахтной воды с повышенным содержанием тяжелых металлов, сульфатов и лития. Такая вода, по словам ученых, обрабатывается гидроксидом кальция, в воде остается гидроксид лития и избыточное количество непрореагировавшего гидроксида кальция. После этого кислая вода освобождается от тяжелых металлов и насыщается углекислым газом, что снижает кислотно-щелочной показатель. В результате всех этих реакций образуется водная суспензия из смеси карбоната кальция и карбоната лития, необходимого для производства бумаги.

"Этот продукт впервые предложен в качестве модифицированного наполнителя для применения в любое время года при получении древесной массы и производстве, в основном, листовой бумаги. Одновременная обработка в воде излишка гидроксида кальция и гидроксида лития углекислым газом значительно упрощает процесс предварительного измельчения компонентов смеси, используемой ранее, и позволяет сохранить белизну на более длительный срок пребывания на воздухе из-за ускоренного поглощения углекислого газа из воздуха", - рассказала доктор технических наук, заведующая кафедрой "Теплогазоснабжение, вентиляция и водоснабжение, водоотведение" ПНИПУ Ольга Ручкинова.

Разработка ученых, как отметили в вузе, позволяет существенно повысить эксплуатационные свойства бумажной массы, а также эффективно утилизировать химические отходы после обработки кислотных шахтных вод.

Исследование проводилось в рамках реализации программы стратегического академического лидерства "Приоритет-2030". На изобретение в ближайшее время будет выдан патент.