Ученые Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) нашли способ переработки картонной части упаковки Тетра-Пак с получением из нее порошковой целлюлозы. Такой подход позволит расширить область вторичного применения упаковочного материала во многих отраслях промышленности.
Тетра-Пак – это не биоразлагаемый материал, поэтому вопрос его экологичной переработки остро стоит во всем мире. Большая его часть, примерно на 75%, состоит из волокон (картона), 20% составляет полиэтиленовая пленка, 5% – алюминиевая фольга. И если у смеси пластика и металла больше вариантов реализации, то целлюлозное волокно упаковки Тетра-Пак относится к отходам низкого качества с содержанием клеящих веществ или покрытия, из-за чего его вторичное использование ограничено. В России упаковку такого типа способны переработать лишь несколько предприятий, которые мокрым методом отделяют фракции друг от друга и перерабатывают макулатуру в гофрокартон, бумажные пакеты и новое бумажное волокно.
Ученые Пермского Политеха исследовали возможность утилизации волокнистой части упаковки Тетра-Пак путем получения из нее порошковой целлюлозы. Это легкий сыпучий материал, который в основном получают из древесины и других растительных материалов. Его применение актуально 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.
Для исследования политехники использовали волокнистую часть упаковки Тетра-Пак, которую получили сухим разделением в разработанном ранее аппарате аэродинамического действия. С помощью направленного потока воздуха устройство измельчает макулатуру на отдельные волокна, при этом не разрушая их структуру.
«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», – рассказывает доцент кафедры «Технология полимерных материалов и порохов» ПНИПУ, кандидат технических наук, Ольга Носкова.
Порошковую целлюлозу из беленого волокна политехники получили 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.
«Результаты показали возможность использования полученной порошковой целлюлозы в пищевой, фармацевтической и медицинской промышленности. По всем показателям она соответствует нормам и не уступает по качеству продукту, полученному из природной древесной целлюлозы», – поделилась Ольга Носкова.
Исследование ученых Пермского Политеха показало, что переработка упаковки Тетра-Пак в порошковую целлюлозу – это перспективный и многообещающий способ рециклинга многослойного неразлагаемого материала. Реализация технологии на практике позволит значительно снизить количество таких отходов и расширит сферу его вторичного применения в отечественной промышленности.
Источник: БУМПРОМ
