Известные материалы для наполнения и модифицирования бумажной массы имеют ряд недостатков: дорогое производство, подверженность разложению, быстрое пожелтение и прочее. 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, сообщила пресс-служба вуза.
По словам ученых, это не только улучшит характеристики бумажной массы, но и расширит технические средства защиты окружающей среды. Разработанная технология способствует импортозамещению. Федеральная служба по интеллектуальной собственности уже приняла положительное решение о выдаче патента на изобретение.
Модификация бумажной массы нужна для улучшения ее свойств и характеристик. Это позволяет получать новые виды бумаги с заранее заданными эксплуатационными свойствами. Один из известных и наиболее эффективных материалов для этого процесса содержит смесь карбоната кальция (улучшает печатные свойства) и карбоната лития (повышает жесткость и устойчивость к механическим воздействиям). Однако получить карбонат лития отдельно сложно, дорого и экологически невыгодно. Гидроксид лития, из которого он изымается, — вещество 2-й 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. Возникает необходимость введения соединений, удерживающих эту смесь в изделии.
В Пермском Политехе создали материал для наполнения и модифицирования бумаги, который не только решает проблему взаимодействия двух этих веществ, но и оказывает положительное экологическое влияние. Он содержит смесь, которая образуется после обработки кислой шахтной воды сульфатного класса (с повышенным содержанием тяжелых металлов, сульфатов и лития), необходимую для нейтрализации вредных химических веществ и предотвращения загрязнения окружающей среды.
«Этот продукт впервые предложен в качестве модифицированного наполнителя для применения в любое время года при получении древесной массы и производства в основном листовой бумаги. Одновременная обработка в воде излишка Са (ОН)2 и LiOH 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 СО2 из воздуха», — рассказала Ольга Ручкинова, доктор технических наук, заведующая кафедрой «Теплогазоснабжение, вентиляция и водоснабжение, водоотведение» ПНИПУ.
Разработанный учеными ПНИПУ материал позволяет не только существенно повысить эксплуатационные свойства бумажной массы, но и эффективно утилизировать химические отходы после обработки кислотных шахтных вод, тем самым расширяя арсенал технических средств защиты окружающей среды.
Исследование проведено по программе «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты».
