Свойства и классификация макулатуры

Макулатура используется в качестве вторичного сырья при производстве бумаги (писчей, типографской и туалетной бумаги), электротехнического, тарного и упаковочного картона, а также кровельных, изоляционных и других строительных материалов.

Характеристика свойств макулатуры

Макулатура – вышедшая из употребления картонно-бумажная продукция, а также брак при ее производстве. Основными материалами композиционного состава бумаги и картона являются: целлюлоза, древесная масса, наполнитель (каолин, мел) и клей.

Целлюлоза – волокнистый полуфабрикат, получаемый из древесины. Наиболее распространенные способы получения целлюлозы – сульфатный и сульфитный способы варки древесной щепы. Наиболее длинноволокнистую (до 7 мм) целлюлозу, обладающую высокими прочностными свойствами получают из древесины хвойных пород (сосны). Содержание целлюлозы в композиции бумаги и картона различно, наибольшая доля целлюлозы содержится в высокосортных видах бумаги, таких как мешочная бумага, бумага для верхних слоев гофрокартона, некоторых писчих и печатных видов бумаги. Целлюлоза выпускается беленая, небеленая.

Древесная масса – волокнистый полуфабрикат, полученный из древесины путем ее размола на волокна. Обладает невысокими прочностными свойствами. Содержание древесной массы в композиции бумаги и картона различно, из распространенных видов бумаги и картона наибольшая доля древесной массы содержится в композиции газетной бумаги (90-100%).

Наполнитель – в большинстве случаев это каолин, используется для придания бумаге (картону) определенных физико-механических свойств (плотности, оптических свойств и др.). Содержание наполнителя в писчепечатных видах бумаги составляет от 5 до 20%. Некоторые виды бумаги и картона (мелованные бумага и картон) содержат наполнителя до 35% и более.

Клей – в большинстве случаев в композиции бумаги и картона используют на основе канифоли, таллового пека. Используется для придания бумаге (картону) прочностных и гидрофобных свойств при изготовлении картонно-бумажной продукции.

Кроме указанных наиболее распространенных составляющих композиции бумаги и картона следует отметить материалы, используемые для отделки бумаги и картона, это полимерные пленки и фольга, лаки.

Кроме этого при изготовлении книг, блокнотов, тетрадей и др. видов картонно-бумажной продукции используются скрепки, пружинки (полимерные и металлические), текстильные материалы.

Неотъемлемым элементом отходов печатных изданий является типографская краска. Ее содержание в печатных видах картонно-бумажной продукции может достигать 0,5-7,05 (содержание окислов тяжелых металлов 0.02-0,7%).

Основным свойством макулатуры, определяющим ее повторное использование является способность волокнистых материалов к "листообразованию" – т.е. древесные волокна в присутствии воды связываются друг с другом посредством водородной связи. Наибольшей способностью к листообразованию проявляет волокна целлюлозы, в меньшей степени – волокна древесной массы.

Классификация макулатуры

По источникам образования макулатура классифицируется на две группы:

• макулатура, образующаяся в сфере производства, т.е. при производстве и переработке бумаги и картона в различные издания – обрезки, высечка, срывы, брак бумаги и картона, и др.;
• макулатура, образующаяся в сфере потребления картонно-бумажной продукции (использованные газеты, журналы, книги, тетради, картоно0-бумажная упаковка, архивные материалы и др.).

По качеству макулатура делится на три основных группы: бумажную, картонную и смешанную.

В соответствии с ГОСТ 10700-97 "Макулатура бумажная и картонная" все виды макулатуры в России подразделяются на 13 марок. При обосновании состава марок макулатуры учитывались вид продукции (бумага, картон), цвет (белый или небелый), состав по волокну, скорость роспуска в воде на волокна.

Таким образом, композиционный состав макулатуры определяет направление ее повторного использования.

Макулатура не должна содержать бумагу и картон, не пригодные для переработки: и картон, покрытые полиэтиленом и др. полимерными пленками, лаками, смолами, также, фольгой, парафиновнные, битумированные (кроме МС –11В), промасленные, гуммированные, металлизированные, пропитанные химическими веществами; с сургучом, наждачную, прелую и горелую бумагу и картон, фибру, мешки из-под сажи, проклеенные термопластичным клеем корешки книг.

Макулатура не должна содержать бумагу и картон, собранные в лечебных и зооветеринарных учреждениях, на мусорных свалках, в мусоропроводах и на предприятиях, производящих и потребляющих ядовитые вещества.

Макулатура не должна содержать следующие включения: тряпье, веревку, шпагат из лубяных волокон и полимеров, металлические и деревянные изделия, куски стекла и керамики, камень, уголь, смолу, целлофан, целлулоид, полимерные материалы в виде изделий (пленок, гранул), пенопласт, искусственную и натуральную кожу, пленку, парафин, остатки химических и минеральных веществ и красок в мешках, коробках, асбестовые и другие уплотнители, остатки продовольственных продуктов, смазочных материалов, табак и табачные изделия, кость, нитки.

Массовая доля посторонних включений - пыли, песка, гравия, мелких металлических предметов, выпавших через контрольную сетку с размером ячеек 10 мм – не более 1,0%. Влажность макулатуры всех марок должна быть не более 15%.

Допускается, по согласованию с потребителем в картоне марок МС–5Б, МС–6Б наличие маркированных этикеток, торговых ярлыков и трудноотделяемой ленты.

Таким образом, ГОСТ 10700-97 охватывает подавляющую часть отходов бумаги и картона, которые могут быть использованы повторно в производстве бумаги и картона. К немакулатурообразующим видам картонно-бумажной продукции относятся:

• бумага и картон, которые либо уничтожаются в процессе использования и не могут быть повторно использованы, например курительная бумага, туалетная бумага;
• бумага и картон утратившие волокнистые свойства – калька, пергамент, фотобумага;
• бумага и картон пропитанные парафином, маслами, битумом, смолами, покрытые полимерами, переработка которых сегодня нерентабельна (марка МС –11В);
• загрязненные бумага и картон (например, остатками продуктов, маслами, ПАВ, токсичными и опасными веществами и т.д.).

Макулатура, как и любой другой отход, может быть условно подразделена на высокосортную (пользующуюся высоким спросом), среднего качества, низкокачественную и практически неиспользуемую.

К высококачественной макулатуре следует отнести сегодня это МС-1А, 2А, 3А, 4А. Эти марки макулатуры пользуются достаточно большим спросом. К макулатуре среднего качества можно отнести марки МС-5Б, 6Б, 7Б. К макулатуре низкого качества модно отнести марки МС–12В,13В. К практически неиспользуемой макулатуре сегодня можно отнести МС–11В.

С точки зрения опасности для окружающей природной среды согласно приказу МПР России № 663 от 30.07.03 Федеральный Классификационный Каталог Отходов (ФККО) классифицирует отходы бумаги и картона незагрязненные как отходы 5 класса опасности (практически неопасные отходы), т.е. марки макулатуры МС – (1-9), и МС –10В – это практически неопасные отходы; разнородные отходы бумаги и картона – 4 класса опасности – это марки макулатуры МС –11В, 12В, 13В.

Еще раз подчеркнем – речь идет о незагрязненных отходах бумаги и картона.

Однако качество макулатурного волокна определяется не только маркой макулатуры, но и условиями использования картонно-бумажной продукции и условиями хранения макулатуры. Так высокая влажность может привести к развитию процессов гниения, высокая температура приводит к деструкции и ороговению волокон и потере листообразующих свойств, воздействие солнечной радиации также оказывает деструктивное воздействие на волокна.

Как отмечалось ранее, каждый вид бумаги и картона имеет свой композиционной состав (по содержанию вида и марки целлюлозы, древесной массы, наполнителя, степени проклейки и т.д.). Таким образом, композиционный состав макулатуры определяет возможные направления ее использования.

Далеко не любая марка макулатуры может использоваться для выработки конкретного вида бумаги или картона. Как отмечалось ранее, наибольший спрос имеют первые шесть марок макулатуры. Следует отметить, что в ряде развитых зарубежных стран количество марок макулатуры может достигать несколько десятков.