Як аграрії півдня України можуть вирішити проблему виробництва власного паперу

8 июня, 2018

Мабуть немає на світі жодної людини, яка хоча б раз не користувалася б папером. Вперше папір згадується в китайських літописах в 12 році до н. е. У той час його виготовляли з бамбука і лубу шовковичного дерева. В Європі папір з’явився в 11-12 сторіччі. Спочатку для його виготовлення використовували подрібнені коноплі та лляну ганчірку. Пізніше, в 1719 році Реомюр (французька випробувач і натураліст) припустив, що сировиною для виробництва паперу може служити деревина. І вже після винаходу папероробної машини на початку 19 століття, потреба в деревині зросла, продуктивність різко збільшилася і паперові фабрики закономірно стали відчувати брак сировини. Потім у 1853 році Мельє запатентував спосіб отримання целюлози з соломи, а одночасно з ним Уатт і Барджес запатентували отримання целюлози з деревини. Самий перший целюлозний завод був побудований в США в 1860 році. З того самого моменту пройшло чимало років, але проблема нестачі сировини досі є актуальною.

У 2017 році різко зросла ціна на целюлозу на світовому целюлозно – паперовому ринку. За інформацією СБО (Співдружності паперових оптовиків) станом на 14 листопада 2017 року вартість північної біленої хвойної целюлози (NBSK) в Європі вже досягла майже 960 доларів США за тонну, в Китаї – понад 860 доларів США. Ціна на листяну целюлозу в Європі, ще в жовтні досягла і перевищила 940 доларів США. Таким чином, целюлоза — листяна в Європі, і листяна і хвойна в Китаї — подорожчала вже на 45-55%. І, певно, стрибкоподібне зростання цін продовжиться.

В сучасних умовах на Україні целюлозу для виробництва паперу та картону отримують з імпортованої сировини, в основному з Росії. За даними інтернет-видань середня ціна російських виробників на целюлозу (товарну) у 2018 році зросла на 3,2% до рівня минулого року і склала 30 611,4 руб./тон.(приблизно 12918 грн/тон.)

Зменшення імпорту целюлози і отримання її в Україні з вітчизняної сировини можливо. А що найголовніше, такий досвід вже давно є, варто лише заглянути в історію і застосувати нові знання, отримані вченими дослідниками. Наприклад, у 18 столітті випускали папір із сіна, використовували солому, а фабрика в Одесі взагалі працювала на очереті. У Німеччині папір вдалося зробити з трісок в 1845 році, а в 80 роках 20 століття вченими були розроблені установки для вироблення паперу з листя берези, осики, тополі, клена. В наш час вчені всього світу проводять наукові експерименти і дослідження, щоб скоротити дефіцит сировини і максимально обмежити вирубку лісів у всьому світі.

Херсонський національний технічний університет пропонує звернути увагу на безнаркотичні коноплі. На їхню думку ретельно підготувавши солому конопель, можна перетворити її в сировину для отримання целюлози. Ідея використовувати солому для виробництва паперу та картону з успіхом реалізується у Великобританії, Франції, США. У Китаї для таких цілей використовують рисову солому. В Україні за даними Міністерства аграрної політики, щорічно пшеничної соломи накопичується до 20 млн. тон. З них 20% просто не використовуються. За даними експертів, в залежності від технології, з таких залишків можна отримати від 1 до 3 млн. тон волокнистих напівфабрикатів. Застосування рослинної сировини з однорічних рослин (пшеничної соломи, а також інших злакових культур) дозволить частково замінити привізну целюлозу з деревини та суттєво зменшити енерговитрати виробництва. Величезний інтерес також викликає переробка стебел соломи льону олійного з метою отримання целюлозомістких напівфабрикатів різного призначення. Виробничі випробування, які були проведені на ТОВ «Цюрупинський паперовий комбінат» в Херсонській області підтвердили ефективність такої переробки. Запропонована технологія має переваги перед зарубіжними і вітчизняними аналогами. Це наявність в Україні дешевої целюлозомісткої сировини з луб’яних культур. В світі практично відсутнє промислове виробництво целюлози з однорічних рослин для виготовлення паперу. Собівартість целюлози, виготовленої з технічної коноплі та льону олійного, в два рази нижче собівартості імпортної целюлози. Якісні показники целюлози, отриманої з луб’яних культур достатньо високі. Як підсумок, вихід целюлози з волокна льону олійного перевищує 80 %. Собівартість целюлозної сировини, отриманої по розробленій технології, враховуючи вирощування, переробку стебел соломи льону олійного і вологу обробку волокна, в 2-3 рази менше, ніж собівартість целюлози, імпортованої з-за кордону.

Існує багато розробок в області отримання матеріалу майбутнього – нанокристалічної целюлози. Виробництво нанокристалічної целюлози для наукового і промислового світу далеко не в новинку. Цей матеріал відомий вже близько 50 років. Однак більш пильно його почали вивчати лише в останні десятиліття і виявили, що він може замінити світлофільтри, стати біологічно сумісним сенсором для медичних застосувань, використовуватися в якості захисного матеріалу і в багатьох інших програмах. Висока міцність і легка відновлюваність волокон такої целюлози викликає великий інтерес до її виробництва і застосування в паперових та композитних матеріалах. На сьогоднішній день промислове виробництво наноцелюлози ще не реалізовано ні одним підприємством, так як технології її виробництва засновані на традиційному отриманні з деревини. Але зараз вже розглянуті альтернативні джерела сировини, якими можуть бути сільськогосподарські культури і побічні продукти харчових виробництв. Плюсом такої сировини є те, що недеревні рослини містять набагато менше лігніну (сполучної субстанції, що важко відділяється від волокон целюлози), ніж деревини. Тому їм меншою мірою необхідне відбілювання. В результаті недеревні рослини будуть більш дешевим джерелом у виробництві нанокристалічної целюлози. Можна використовувати продукти, що належать до відходів від переробки кукурудзи, пшениці, рису, сорго, ячменю, цукрової тростини, цукрового буряка. А група вчених з Королівського інституту технологій у Стокгольмі (Швеція) пішла ще далі. В результаті їх досліджень відбувся науковий прорив. З нановолокон целюлози, збудованих уздовж однієї осі, дослідники створили матеріал, який став самим міцним матеріалів біологічного походження, що існують сьогодні. Отримані нитки мають у вісім разів більшу міцність на розтяг, а ще вони міцніше каркасної нитки павутини (раніше вона вважалася самим стійким біоматеріалом).

Варто відзначити, що целюлозно-паперова промисловість є найбільш капіталомісткою в світі. Опрацювати проект будівництва нового целюлозно- паперового комбінату, на думку експертів, коштує близько €50 млн. Але найбільш важливо мати гарантії, що у тебе буде сировина. І такою гарантією, замість деревини, цілком можуть стати однорічні сільськогосподарські культури.

Текст: Євгенія Ткачова

Новости по теме

| | |