Инновации на рынке целлюлозы :: Лесная промышленность

вернуться к списку аналитических новостей

05.06.2024 07:11

Инновации на рынке целлюлозы

Инновации на рынке целлюлозы за последние три года. Большая часть проектов разработаны в рамках стратегического проекта «Материалы нового поколения и энергосбережение» программы Минобрнауки России «Приоритет 2030».

Порох из целлюлозы

Предприятия Ростеха в апреле 2024 г. начали производить из древесной и льняной целлюлозы порох для боеприпасов. Новый продукт ничем не уступает традиционному из хлопкового сырья. В прошлом году предприятия Ростеха начали промышленное изготовление пороха из альтернативных видов сырья - древесной и льняной целлюлозы. Результаты позитивные: комплекс испытаний и практических стрельб показал, что такой порох ничем не уступает традиционному. Недостатка в древесном сырье в России нет

«Целлюлоза и конопли»

Инф. 25 марта 2024 г./ Компания «Медал» из Челябинска научилась делать микрокристаллическую целлюлозу из технической конопли. Как рассказал один из топ-менеджеров производителя Дмитрий Ильков, предложенный способ предполагает изготовление продукта из всего стебля растения.

«Разработали технологию производства целлюлозы, на которую получили патент. Особенность разработки в том, что при изготовлении продукта используется весь стебель технической конопли», — пояснил Дмитрий Ильков.

Есть несколько способов получить материал. Некоторые из них связаны с использованием хлорсодержащих веществ, что неблагоприятно сказывается на окружающей среде. Недостатком также является использованием дорогостоящей древесины. В других случаях в качестве сырья применяют овес или другие злаки, но степень белизны недостаточна. Кроме того, в целлюлозе наблюдается много примесей.

Предложенный челябинцами способ предполагает использование соломы технической конопли. Сначала растительный материал разлагают с использованием щелочного раствора, например, соды. Под давлением и при высокой температуре из смеси выделяют лигнин, оставляя только целлюлозу. Завершается процесс отбеливанием, где значительную роль играет пероксид водорода.

Челябинские разработчики сравнили несколько способов производства. Выяснилось, что целлюлоз из соломы технической конопли обеспечивает лучшие показатели. Количество посторонних включений сократилось в 25-50 раз, а белизна увеличилась почти на четверть.

Полученная из соломы целлюлоза пригодна для использования в химической, парфюмерной, фармацевтической, пищевой промышленности, медицине и других отраслях. После создания технологии разработчика включили в реестр научно-технологических компаний. Фирма стала лауреатом всероссийской премии «Созидатель» общественной организации «Деловая Россия».

«Филиал группы «Илим» в Коряжме» (Архангельская обл., г. Коряжма)

Среди разработок комбината – уникальная технология производства целлюлозы из лиственных пород деревьев щелочным способом. На предприятии также разработана технология получения вискозной целлюлозы методом комбинированной варки, технология отбелки сульфатной лиственной целлюлозы, метод получения электродной целлюлозы из отходов производства и многое другое.

Филиал группы «Илим» в Коряжме осваивает технологии импортозамещения химических реагентов для отбелки целлюлозы. ЦБК полностью сам обеспечивает себя реагентами, при этом технология отбелки и качество бумаги сохранились. В Коряжме еще в 2000 г. внедрили технологию обработки целлюлозы без хлора, но для этого необходим сернистый ангидрид (SО2) – жидкий реагент, который в России не производят. Специалисты научно-исследовательской лаборатории нашли техническую возможность для самостоятельного производства сернистого ангидрида, только не в жидком, а в газообразном виде. Свойства газообразного и жидкого сернистого ангидрида идентичны.

Технология получения эфира целлюлозы

Ученые государственного университета в Мордовии в 2024 г. разработали технологию получения гидроксипропилметилцеллюлозы (ГПМЦ) - эфира целлюлозы, которая используется в промышленности, строительстве и нефтедобыче. В России нет своего производства этого эфира. Технология позволит решить проблему импортозамещения. Поясняется, что широкое использование данного эфира целлюлозы обусловлено уникальными свойствами продукции, позволяющими создавать на ее основе высокоэффективный загуститель. «ГПМЦ улучшает консистенцию, обеспечивает стабильность и водоудержание, например, в латексных красках, строительных смесях и других продуктах. При использовании ГПМЦ в строительстве повышается адгезия строительных растворов, уменьшаются усадка и трещинообразование».

Атомщики создали газ для целлюлозно-бумажного производства

Атомщики Озерска (Челябинская обл.) создали газ криптон-85 для целлюлозно-бумажного производства. Как сообщили в пресс-службе ПО «Маяк», для источника разработали специальные конструкции и организовали производство. Газ криптон-85 будет выпускаться на замену ушедшего из страны импорта. Сырье используется в различных отраслях.

С трудностями российские промышленники столкнулись в феврале 2022 года. Иностранцы прекратили поставки источников ионизирующего излучения на основе разных типов радионуклидов. Криптон помогает контролировать параметры продукции, выступая в качестве толщиномера. Первую партию наработанного вещества получили в мае. Тогда же начали испытания, завершившиеся в августе оформлением сертификата. Комбинат намерен выпускать криптон помещенным в разные конструкции, а затем отработанные источники принимать на переработку и утилизацию. Предложением заинтересовались покупатели в России, Белоруссии и других странах. Для получения криптона из воздуха, где он присутствует, пришлось бы затратить много энергии. Однако проще газ получать при ядерном делении радиоактивных элементов.

Как снизить вред в процессе выпуска целлюлозы

В 2023 г. в Университете Архангельска разработали способ, с помощью которого возможно снизить вред от производства целлюлозы. Ученые Северного Арктического федерального университета проанализироваливозможность замены опасных растворителей, используемых в производстве целлюлозы, на экологичную альтернативу – ионные жидкости (расплавленные соли). По словам авторов исследования, эксперименты, проведенные с различными видами древесины и биомассой арктических бурых водорослей вида фукус пузырчатый (Fucus vesiculosus), показали, что получаемые продукты слабо отличаются от аналогов, произведенных другими способами.

В России разработан новый способ производства целлюлозы

Учёные с Пермского Политехнического университета в 2023 г. разработали новый способ получения мельчайших частиц целлюлозы из неотбелённой древесной сульфитной массы, предназначенной для изготовления бумаги. Помимо прочего, эта методика решает ряд вопросов, связанных с импортозамещением, так как вместо хлопка в качестве сырья используется экологически чистая и экономически более выгодная отечественная древесина. Последнее время отмечается распространение применения микрокристаллической целлюлозы в различных областях промышленности.

В России разработан метод очистки воды с помощью целлюлозы

Для производства целлюлозы, бумаги или картона используют большое количество воды, а в результате технологических процессов образуются токсичные стоки. Они могут привести к нарушению работы очистных сооружений и ухудшить качество воды. Ученые Пермского Политеха в 2022 г. предложили технологию, которая поможет очистить ее более эффективно, чем другие способы. Разработка позволит использовать для этого меньшую дозу реагентов и сэкономить средства предприятий. Метод впервые применили для очистки воды в сфере целлюлозно-бумажной промышленности. В ходе эксперимента пермские ученые выяснили, что наиболее эффективно очищает воду железный купорос в качестве коагулянта. Экологи также определили эффективность флокулянтов марок «Праестол» и «РусФлок» в рамках этого исследования. Метод ученых позволил снизить дозы реагентов в два раза.

Ф-л Группы «Илим» в Усть-Илимске в дек. 2022 г. отправил первую партию канифольного клея на Светогорский ЦБК.

Всего туда направлены 25 т вещества. В случае успешных испытаний клея сотрудничество продолжат. Напомним, что канифольный клей применяется в производстве картона. Его добавляют в целлюлозную массу, чтобы сделанный из нее картон был гидрофобным, то есть не впитывал влагу. «До введения санкций большинство предприятий России покупали импортный клей. Но поставки стали невозможны, а наш усть-илимский клей – хорошая альтернатива. По качеству он не уступает финским и австрийским аналогам.

В России создали экологичный сорбент на основе эфиров целлюлозы

Учёные из Мордовского государственного университета им. Н.П. Огарёва разработали высокоэффективный сорбент на основе эфиров целлюлозы. Полученный аэрогель учёные подвергли дальнейшей химической модификации, в результате которой получили эффективный сорбент. Новый материал уже запатентован для адсорбции нефти и нефтепродуктов. Однако он может применяться также и для адсорбции воды и других жидкостей, отмечают учёные. Так, предлагается использовать биоразлагаемый сорбент в качестве наполнителя для детских подгузников. Внедрение разработки в промышленное производство - 2023 год.

Химики предложили использовать в качестве основы для нового сорбента органический аэрогель, который получил название BioLife. Напомним, что аэрогелями называют класс материалов, в которых жидкая фаза полностью замещена газообразной. Если производство аэрогелей по традиционной технологии занимает от 20 до 40 часов, то по новой методике получить нужное вещество можно всего за 2,5 часа. Актуальность разработки отечественных материалов для средств гигиены выросла на фоне антироссийских санкций. Кроме того, многие синтетические суперсорбенты, которые применяются сегодня в производстве подгузников, очень медленно разлагаются и наносят ущерб экологии. Новый материал, созданный российскими химиками, безопасен для окружающей среды.

В Японии ввели в эксплуатацию завод по производству микрогранул из целлюлозы

В Японии на территории фабрики Kanazu компании Rengo Co., Ltd. открыт завод по производству Viscopearl — сферических микрогранул из древесной целлюлозы. Viscopearl — это материал, биоразлагаемый в морской воде и почве. Ожидается, что его использование будет способствовать решению проблемы пластиковых отходов в Мировом океане. Viscopearl разработан как альтернатива микропластиковым шарикам, используемым в самых разных областях, в частности — в абразивах.

В Индии разработали упаковочную бумагу из хвои

Ученые технологического института из индийского города Рурки (IIT Roorkee) предложили альтернативу одноразовому пластику - бумагу, изготовленную из хвои. По словам исследователей, высокое содержание целлюлозы в сосновых иголках (41%), делает их подходящим сырьем для упаковочного материала. Полученная бумага благодаря пористой структуре и наличию активных химических компонентов может поглощать газообразный этилен. Это позволит увеличить срок хранения овощей и фруктов на неделю, утверждают разработчики. Сухая сосновая хвоя является основной причиной пожаров в Индии. Использование её для создания бумаги, позволит не только предотвратить пожары, но и сократит объем вырубаемых лесов. Также готовая упаковка будет более экологичной, чем пластиковая.

Разработана технология производства кирпичей из отходов ЦБП

Ученые московского НИТУ МИСИС и Белорусского государственного технологического университета разработали технологию производства высококачественных кирпичей для нужд строительной промышленности с использованием твердых остатков сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий. Полученные таким образом кирпичи полностью соответствуют ГОСТАм «Для керамического кирпича и камня», стоят дешевле произведенных традиционными методами и позволяют снизить затраты на хранение отходов. Для изготовления кирпичей была использована глина с содержанием посторонних примесей, не превышающим 3,5%, и объемным весом 1380 кг/м3. В нее был добавлен кварцевый песок и скоп бумажного производства в качестве выгорающей добавки для обжига. Кирпичи были изготовлены методом пластичного формования и высушены при температуре 100°C. Затем полученные образцы прошли обжиг в электрической печи. Анализ полученных кирпичей показал, что образцы с 10-процентным содержанием сопа, обожженные при температуре 950°C, полностью соответствуют ГОСТам для керамического кирпича.

В Новосибирской области наладят производство микрокристаллической целлюлозы

ООО «Карбойл» с 2022 г. планирует в ОЭЗ «Линево» открыть производство микрокристаллической целлюлозы. «Этот продукт России в перестали производить. И уникален он тем, что производится из отходов растениеводства – лузги подсолнечника и лузги овса. Это то, что является сейчас экологической проблемой, потому что лузга подсолнечника горит плохо, а мы придумали, как это переработать. А на втором этапе будем делать из этого удобрения органические»,— рассказали в ООО «Карбойл». По данным компании, инвестиции в проект на первом этапе составят 150 млн рублей. Запустить производство на площадях примерно в 2 тыс. кв. м - в 2023 г.

Инновационные проекты в Сколково

В феврале 2022 г. Группа «Илим» подвела итоги конкурса по поиску инновационных проектов на площадке GreenTech StartUp Boosters Сколково. В числе 16 (из 963) отобранных проектов: новый биоразлагаемый материал для упаковочной промышленности Melodea, биоразлагаемые лигноцеллюлозные гранулы BERЁZKA, решение Spawn для переработки бумажных стаканов, чеков и других целлюлозосодержащих слоистых материалов, материал The mask на основе целлюлозы для производства биоразлагаемых средств индивидуальной защиты. Проекты могут войти в портфель «Илим Инновации» уже в 2022 г.

Отходы ЦБП для улучшения теплоизоляции строительных материалов

Российские ученые в 2021 г. разработали технологию, которая позволяет увеличить прочность, способность к теплоизоляции и другие свойства строительных материалов с помощью целлюлозных отходов. Отходы ЦБП могут использоваться при производстве стройматериалов. Благодаря уникальным свойствам лигносульфонатов — продуктов технологической переработки растительного древесного сырья — их используют в строительстве, в производстве пигментов, красителей и стабилизаторов эмульсий. Связующие свойства отходов применяют в литейной промышленности, а также в производстве кормов, микроэлементов, удобрений и пестицидов в сельском хозяйстве. В нефтяной и горнодобывающей отраслях их используют в качестве поверхностно-активных веществ

Наноцеллюлоза из отходов лесопиления

Специалисты Красноярского научного центра СО РАН совместно с коллегами из Франции создали экологичную технологию переработки древесины. Они нашли способ добывать из отходов лесопиления ванилин, наноцеллюлозу и еще ряд ценных химических продуктов. Новый способ намного безопаснее для экологии, чем традиционные промышленные процессы, применяющие высокую температуру, давление, коррозионно-активные вещества, и оставляющие неиспользуемые отходы — лигнин. Теперь для переработки древесины, а именно сибирской лиственницы, специалисты используют воду, кислород, перекись водорода, уксусную кислоту, то есть малотоксичные реагенты. В качестве сырья выступают стружки, опилки и прочие древесные остатки. Новый метод предполагает два основных процесса. При окислении лиственницы в «воде и уксусе» получаются, например, целлюлоза и моносахара. При окислении с помощью кислорода и водно-щелочной среды образуется ванилин, пишет издание Сибирского отделения РАН.

Производство целлюлозы из ненаркотической конопли

Комплекс по переработке и хранению этой культуры может появиться на месте закрытого в Пензенской обл. завода по уничтожению химического оружия. С 2021 г. планируется создать инновационное предприятие по глубокой переработке лубяных культур — конопли и льна, а также джута, кенафа и других культур — в высококачественную целлюлозу и волокно различного назначения. Аналогов у предприятия нет ни в России, ни в мире. Целлюлоза из лубяных культур по своим характеристикам ближе всего к хлопковой, которую Россия полностью импортирует. Теперь же отечественные производства смогут использовать российское сырьё. Общая площадь участка под проект составляет более 60 гектаров, в новое производство будет вложено порядка 2 млрд рублей, срок окупаемости — до 15 лет. Мощность площадки после выхода на плановые показатели в 2026 г. — 4 тыс. тонн целлюлозы в год с возможностью поэтапного расширения. Целлюлоза будет использоваться в производстве биоразлагаемой посуды и пакетов, экологически чистых биокомпозитных материалов и полимеров, в лакокрасочной, химической и текстильной промышленности, в фармацевтике, а также в производстве боеприпасов.

Новый метод получения микрофибриллированной целлюлозы

Ученые Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» разработали метод получения микрофибриллированной целлюлозы, необходимой при производстве биоразлагаемых материалов, медицинских имплантов и аэрогелей. В результате заготовки и обработки древесины образуется огромное количество отходов — опилок и стружки. Данные отходы необходимо утилизировать, и перспективным направлением их использования является химическая переработка в целлюлозу и новые функциональные материалы, в том числе в микрофибриллированную целлюлозу. Ключевым моментом в получении микроцеллюлозы из древесины является процесс ее делигнификации, то есть удаления лигнина из древесины.

Наноцеллюлоза

Ученые из Пермского исследовательского университета (ПГНИУ) в 2021 г. разработали новый процесс получения сверхпрочного материала — наноцеллюлозы. В обычных условиях материал вязкий, при воздействии на него механическим путем он показывает свойства жидкости, а в твердом состоянии становится прочнее стали. Материал содержит волокна целлюлозы шириной в 5-20 нм и длиной от 10 нм до нескольких мкм. Для его получения можно использовать отходы целлюлозно-бумажных комбинатов, которые в противном случае приходится утилизировать.

Источник:	ЛесОнлайн.ру
Просмотры:	сегодня:1, всего:189

вернуться к списку аналитических новостей