Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030» исследовали возможность переработки волокнистой части комбинированной упаковки в порошковую целлюлозу. Результаты показали возможность использования полученного продукта в пищевой, фармацевтической и медицинской промышленности, сообщила пресс-служба вуза.
«Для исследования политехники использовали волокнистую часть упаковки, которую получили методом сухого разделения в аэродинамическом диспергаторе. С помощью направленного потока воздуха устройство измельчило картонную часть на отдельные волокна, при этом сохранив их структуру», – пояснили в ПНИПУ.
Порошковую целлюлозу из беленого волокна извлекли методом кислотного гидролиза, который заключается в разложении сложных соединений на более простые с помощью соляной кислоты. У сформированного продукта определяли показатели качества: сорбционную (поглощающую) способность, водоудержание, степень полимеризации, насыпную плотность и фракционный состав. «В соответствии с требованиями к пищевой порошковой целлюлозе один из важнейших параметров – это белизна продукта. Для улучшения качественных показателей полученного волокна мы проводили его отбелку с помощью химических реагентов по специально разработанной схеме. В результате белизна составила 80%, что соответствует техническим условиям к волокнам для изготовления пищевой порошковой целлюлозы», – пояснила Ольга Носкова, доцент кафедры «Технология полимерных материалов и порохов» ПНИПУ, кандидат технических наук.
Комбинированную упаковку преимущественно используют производители соковой и молочной продукции. Такая упаковка состоит из многослойного неразлагаемого материала, чаще всего целлюлозного волокна, полиэтилена и алюминия, что усложняет процесс и стоимость переработки. Отходы производства и потребления упаковки разделяют на компоненты и утилизируют по отдельности.
«Одно время наблюдалась сложность именно в разделении упаковки на составляющие элементы. Но в последние годы технологии позволяют организовать этот процесс более эффективно. При переработке выделяют бумажный слой и полиалюминий (полиэтилен и алюминий). Уже около 14 предприятий в России занимаются переработкой асептической упаковки на разных уровнях, что является отличным показателем. Но главная сложность, как нам кажется, сохраняется в приучении населения к культуре раздельного сбора отходов. Именно эти инициативы по сбору позволят полноценно перерабатывать не только многослойную упаковку в виде отходов производства (обрезки и брак), но и упаковку, утратившую потребительские свойства», – прокомментировали UpackUnion в компании «МолоПак».
Упаковка «МолоПак» состоит на 75% из картона, на 20% – из полиэтилена, на фольгу приходится пять процентов. Придерживаясь принципа рационального использования и идеи «второй жизни» упаковки, производитель предпринимает все шаги по ее экологизации, используя минимум «утяжеляющих» материалов и приладочных тиражей*. После переработки бумажный слой используют для производства упаковочной бумаги, пакетов, тары для яиц, поддонов, книжной и канцелярской продукции. Полиалюминий – для канцтоваров, бытовых товаров, строительных материалов, дорожных покрытий и элементов, покрытий для детских площадок, уличной мебели.
*Приладочные тиражи — это дополнительные листы материала, необходимые для настройки оборудования под каждый тираж в полиграфии.
Московский завод «Ламбумиз» также изготавливает упаковку для молочных продуктов. В ее составе – 87% целлюлозы и 13% полиэтилена. Для разделения ламинированного картона на исходные составляющие производитель освоил современную технологию сухого диспергирования. Полиэтилен производится в виде гранул округлой формы и в дальнейшем используется при литье пластмасс под давлением. Вторичное целлюлозное волокно – в качестве загустителя, армирующего средства, водоудерживающей добавки, абсорбента и наполнителя в различных областях.
«Наши «чистые» отходы перерабатываются и поставляются в виде полуфабрикатов для производства древесно-полимерных композитов, которые в дальнейшем используются для изготовления, например, садовых досок, террас, скамеек и прочих изделий», – поделились с UpackUnion в «Ламбумиз».
Порошковая целлюлоза, уточняют в ПНИПУ, представляет собой легкий сыпучий материал, который в основном получают из древесины и других растительных материалов. Ее можно применять для изготовления фармацевтических препаратов, зубных паст, кремов, продуктов питания. Также он используется в качестве сорбента и фильтрующего материала, при получении материалов высокой прочности и термостабильности. Таким образом, исследование ученых Пермского национального исследовательского политехнического университета показывает, что переработка комбинированной упаковки в порошковую целлюлозу – это еще один перспективный способ рециклинга многослойного неразлагаемого материала. Как утверждают авторы разработки, реализация предложенной технологии на практике позволит значительно снизить количество таких отходов и расширит сферу его вторичного применения в отечественной промышленности.
Справка UpackUnion:
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (ПНИПУ) – один из инженерных вузов России, крупный инновационный научно-образовательный комплекс, входит в ТОП-100 лучших учебных заведений высшего звена по данным рейтингового агентства RAEX. В Пермском Политехе ведется подготовка кадров для авиационной, нефтяной, строительной, химической, целлюлозно-бумажной промышленности и других отраслей. ПНИПУ выполняет на мировом уровне фундаментальные и прикладные исследования в важнейших областях науки, техники и экономики страны и региона.
Фото: пресс-служба ПНИПУ