Как сделать бумагу из тростника

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 04.10.2024

Подобно древесине, солома хорошо подходит для создания различной бумаги, ведь у них одна основа – целлюлоза.

Изготовление бумаги из соломы не только сохраняет экологию (ведь чем больше будет использовано соломы, тем меньше срубят деревьев), но и может оказаться довольно прибыльным бизнесом.

Особенно если позиционировать бумагу в качестве натурального продукта.

Технология

Благодаря тому, что основным компонентом соломы является целлюлоза, технология изготовления бумаги из этого материала во многом сходна с той, что используют при переработке древесины.

измельчение исходного сырья;
замачивание в растворе щелочи или кислоты (гидролиз);
обработка паром с последующей промывкой;
повторное измельчение и очищение от примесей;
обработка препаратами, придающими смеси необходимые свойства;
удаление лишней влаги и прессование;
утилизация стоков.

Измельчение исходного сырья

Несмотря на то, что бумага выглядит целостной, она состоит из небольших обрезков целлюлозы, длина которых находится в диапазоне от долей до единиц миллиметра. Кроме того, небольшие кусочки соломы легче перерабатывать, чем целые стебли, поэтому их измельчают с помощью различных механизмов, например, тех, о которых мы рассказывали в этой статье.

Выбор таких механизмов зависит от многих факторов, поэтому их подбирают под конкретную линию производства бумаги или картона.

Гидролиз

Солома – это стебли злаковых и других растений, отделенные от корней и плодов, а также обладающие невысокой влажностью.

Чем меньше их влажность, тем более жесткими становятся волокна целлюлозы и лигнина, поэтому перед дальнейшей обработкой исходный материал замачивают, но не в воде, а в растворе щелочи.

Это необходимо для уничтожения всех патогенных микроорганизмов, а также расщепления связанных с гемицеллюлозой кислот и разделения материала на целлюлозу и лигнин (гидролиз). Выбор реактива для раствора зависит от свойств конечного продукта, поэтому применяют как щелочи, так и кислоты.

Обработка паром с последующей промывкой

Этот этап необходим для удаления лигнина, являющегося смесью ароматических веществ, причем именно во время него образуются наиболее токсичные стоки, представляющие серьезную угрозу для окружающей среды.

Раствор, применяемый для обработки, сливают, а полученную массу тщательно пропаривают, продолжая сливать токсичную жидкость. Пропаренную массу промывают, чтобы удалить остатки химикатов или промежуточных продуктов.

Повторное измельчение и очищение от примесей

Без такого измельчения можно получить лишь крайне грубый картон, поэтому даже для получения туалетной или обойной бумаги измельчение необходимо.

После измельчения смесь очищают от всего, что может ухудшить качество готового продукта. Для изготовления некоторых видов грубой бумаги и картона этот этап необязателен.

Измельченный материал снова смешивают с водой, чтобы придать ему пластичность и подвижность, а также обеспечить возможность передвижения по трубам. Чаще всего именно эту смесь называют пульпой, хотя иногда этот термин применяют и к промытой массе, подвергнутой щелочному или кислотному гидролизу с последующим пропариванием.

Обработка препаратами

Склеивающие (вяжущие) свойства целлюлозы не слишком велики, поэтому смесь обрабатывают препаратами, которые сделают будущую бумагу более прочной.

На этом же этапе добавляют реагенты, которые придают готовому продукту те или иные свойства, то есть:

упрочняют;
окрашивают;
отбеливают;
придают глянец;
делают пригодным или непригодным для письма обычными ручками.

Удаление лишней влаги и прессование

Эту операцию, вне зависимости от типа исходного сырья, выполняют с помощью бумагоделательных или картоноделательных машин, которые удаляют из смеси лишнюю воду, а затем прессуют бумажную массу до необходимой плотности.

Тип машин зависит от того, какой продукт должен быть на выходе, поэтому правильно подобрать такое оборудование может лишь квалифицированный технолог.

Это же в полной мере относится и к остальному оборудованию, которое должно соответствовать:

исходному сырью;
готовому продукту;
объему производства;
технологии производства бумаги.

Очистка и утилизация отходов

Во времена СССР такие жидкости сливали в реки или высушивали для получения порошкового лигнина, что приводило к серьезному загрязнению природы, однако сейчас существуют технологии, способные во много раз снизить токсичность стоков.

Эти технологии основаны на природном механизме перегнивания органики, то есть лигнин и его производные превращаются в гумус, то есть перегной, с помощью определенных бактерий и микроорганизмов.

Такие технологии позволяют не только снизить токсичность стоков, но и превратить лигнин в удобрение, ведь гумусообразующие бактерии перерабатывают его столь же эффективно, как и целлюлозу, единственное отличие в том, что для переработки лигнина требуется больше времени.

Если правильно организовать процесс перегнивания и добавить к лигнину необходимые компоненты, то готовое удобрение можно будет продавать не только на территории РФ, но и за границей.

Прибыльность бизнеса

Стабильно высокий спрос на бумагу и упаковочные материалы позволяет наладить прибыльный бизнес, однако для этого необходимо сочетание следующих факторов:

бесплатной соломы в достаточном объеме;
наличия помещений или земельных участков, оборудованных для долговременного хранения соломы;
электроэнергии по низкому тарифу;
воды по низкому тарифу;
расположения всего комплекса на собственной земле;
наличия хороших дорог;
наличия постоянных покупателей, готовых сразу же забирать весь объем продукции по хорошей цене;
наличия квалифицированного персонала, особенно технологов и наладчиков оборудования;
достаточного финансирования;
доступа к современному оборудованию по минимальной цене (без цепочки посредников);
хорошего отношения с руководством района, города и области.

Если любой из этих факторов отсутствует, то запустить прибыльный бизнес вряд ли получится. Одной из проблем, которые будут стоят перед таким бизнесом, является конкуренция с уже существующими целлюлозно-бумажными комбинатами (ЦБК) и другими предприятиями, работающими в этой сфере.

Несмотря на очень высокую цену традиционного сырья, то есть древесины, они могут снижать стоимость продукции за счет:

отлаженной технологии;
хорошо налаженной логистики;
устоявшихся торговых связей;
использования макулатуры и других видов вторичного сырья.

Стоимость оборудования

Мы подготовили небольшой обзор установок оборудования, необходимого для получения целлюлозы и производства бумаги из соломы. В него вошли не все устройства, необходимые для такого производства, однако это поможет вам оценить общий уровень затрат.

Бумагоделательная установка ZYDF4000E-4

Эта китайская машина производит туалетную бумагу из любой пульпы, в том числе соломенной.

Вот ее характеристики:

Производительность в сутки	Производительность в минуту	Стоимость
12 т	80-160 м	320-350 тысяч USD
Потребление электроэнергии	Вес	Ширина готовой бумаги
95 кВт/ч	148	1800 мм

Линия по производству

Эта линия полного цикла оснащена всем оборудованием и подходит для переработки любых целлюлозосодержащих материалов в бумагу. Ей уже 9 лет и по производительности она сопоставима с описанной выше бумагоделательной машиной, однако даже сейчас ее цена составляет 50 миллионов рублей, поэтому стоимость такой же, но полностью новой, линии будет в 2–3 раза выше.

Как сделать бумагу в домашних условиях?

Если вы решили сделать бумагу из соломы самостоятельно, то вам потребуются следующие инструменты:

Кроме того, вам потребуются следующие материалы:

каустическая сода или древесная зола;
чистая вода;
средства для отбеливания (если вы хотите сделать беленую бумагу);
акварельные краски (если вам нужна цветная бумага);
крахмал или клей ПВА (если вы хотите увеличить прочность бумаги).

Порядок действий

Чтобы превратить солому в бумагу, действуйте так:

Переберите материал, чтобы удалить из него листья, а также убрать все соломинки, пораженные вредителями или болезнями, а также сильно отличающиеся по цвету.
Измельчите материал. Если его немного, то используйте ножницы, если же вы запланировали изготовление большого объема бумаги, то лучше выполнить эту операцию с помощью соломорезки.
Сделайте щелочной раствор, для этого добавьте в воду каустическую соду или золу (без древесного угля) в соотношении 10:1, то есть на 1 л воды берите 100 грамм препарата.
Замочите в этом растворе измельченную солому. Чем больше времени она проведет в растворе, тем мягче будет бумага. Оптимально двое суток. Если для вас это слишком долго, то поставьте емкость с раствором на печку, затем доведите до кипения и кипятите 3–5 часов.
Слейте раствор в пластиковую емкость для последующей утилизации.
Промойте размягченную солому водой чтобы удалить щелочь и часть лигнина.
Залейте готовый материал водой в соотношении 1:10, на 1 кг соломы 10 л воды.
Измельчите полученную смесь с помощью кухонного блендера или любого другого аналогичного устройства.
Если вы хотите изменить цвет бумаги, то добавьте в смесь отбеливатель или краситель, затем подождите 1–2 часа. Если хотите сделать бумагу прочней, то добавьте крахмал или клей в соотношении 100:1, то есть на 10 л раствора 100 гр клея или крахмала.
Установите деревянную рамку над тазиком или иной емкостью, затем черпаком набирайте смесь и выливайте в рамку. Помните, чем больше смеси вы нальете, тем толще получится бумага.
Когда большая часть воды стечет и на рамке останется оцеженная солома, осторожно переверните рамку и поставьте на ровный кусок войлока или иного впитывающего материала, чтобы эта оцеженная масса листом упала на него.
Прикройте сверху вторым куском впитывающего материала.
Через 5–10 мин снимите верхний лист материала и накройте массу доской.
Осторожно переверните доску, чтобы она оказалась снизу, а будущая бумага сверху, затем накройте второй доской.
Положите обе доски на ровный пол и встаньте на них. Чем больший вес будет приложен, а также, чем дольше бумага будет под давлением, тем меньше будет ее толщина и выше плотность.
Через 5–15 минут сойдите с досок, снимите верхнюю доску и снимите с нижней доски почти готовую бумагу.
Положите бумажный лист в проветриваемое и не слишком светлое помещение без сквозняков и уже на следующий день бумажный лист будет готов.

Меры безопасности

Поэтому при работе с ней необходимо не только максимальное внимание, но и специальная одежда.

Лучшим выбором для этого является общевойсковой защитный комплект (ОЗК). Кроме того, во время кипения, смесь выделяет ядовитые вещества, поэтому нельзя работать с ней без противогаза или респиратора с защитой глаз.

Не разводите и не используйте щелочной раствор в алюминиевой или эмалированной кастрюле, применяйте только стеклянную посуду или емкости из специальной нержавеющей стали, устойчивой к воздействию щелочей.

Такие емкости можно найти в химических лабораториях и на различных химических производствах. После окончания процесса гидролиза у вас останется довольно много токсичной жидкости, которую можно вывезти на свалку или утилизировать в своем огороде.

Если вы решите утилизировать ее самостоятельно, то вам потребуется большая компостная куча, в которой послойно уложены:

различные органические отходы;
садовый грунт; .

Уже через полгода вылитая на компостную кучу жидкость перестанет быть токсичной, а через 2–3 года полностью превратится в гумус, пригодный для внесения под любые растения.

Видео по теме

В данном видео описан процесс изготовления бумаги из соломы на специальном оборудовании:

Заключение

Солома хорошо подходит для изготовления бумаги, однако для организации и запуска такого бизнеса потребуется вложение десятков, а то и сотен миллионов рублей.

Как сделать бумагу

Спустя тысячелетия подвиг великого китайца повторили разработчики Minecraft. У творцов Майнкрафт, естественно, были совершенно другие мотивы. Более того, в Майнкрафте на бумаге в первоначальном виде писать вообще нельзя. Ни анекдоты, ни мемуары, ни что-либо ещё. Хотя лазейка для графоманов всё-таки есть. Но о ней позже.

Как и тростник, бумажный лист не обязательно делать самому. Если вы вдруг забредёте в какую-нибудь крепость, можете рассчитывать, что найдёте её там в библитеке. Правда, в рулонах не обещаем. Но ведь и Цай Лунь был непривередлив :)

Так зачем же нам нужна бумага?

Что ещё можно сделать при помощи бумаги? Если вы хотите лучше ориентироваться в Minecraft и у вас есть в наличии также и компас, можете скрафтить карту. Рецепт несложный: восемь листов бумаги по периметру сетки крафта, в центре компас. Готово. Только вот карта, приготовленная по этому рецепту, пустая. Чтобы в полной мере воспользоваться функционалом карт, предоставляемый игрой, нужно делать её расширенную версию. А делать её вам теперь вообще очень просто: всё то же самое, только вместо компаса – пустая карта. Теперь неизведанные территории Майнкрафт станут к вам ближе. Звучит, как рекламный слоган, но что поделать, если пространственная ориентация – не ваш конёк?

Чуть истории и фактов

На этом наш обзор, пожалуй, и закончим. Крафт бумаги покорён. А в недалёком будущем, не сомневаемся, вы будете в состоянии скрафтить ещё больше предметов в Майнкрафт, в чем вам несказанно помогут наши статьи.

По статистике, каждое пятое дерево на Земле вырубается для изготовления бумаги. Но, как это обычно бывает, материала требуется с каждым днем все больше и больше, несмотря на то, что с развитием Интернета потребность в бумажных носителях снизилась. Любопытный факт: если каждый житель планеты сэкономит хотя бы один листок, можно спасти от вырубки миллион деревьев. Поэтому сегодня одна из наиболее важных задач для экологов и ученых – найти более безопасный для природы материал для изготовления бумаги.

Это травянистое растение рода Гибискус произрастает в Юго-Восточной Азии, Южной и Центральной Америке. Обычно его стебли использовали для изготовления волокон технических тканей, веревок, канатов и масла. Только недавно их стали использовать в производстве бумаги.

Бумага из кенафа не отличается по своим качествам от обычной и полезна для экологии тем, что разлагается быстрее без вредных следов. Также ее производство еще и выгодно тем, что кенаф растет быстрее деревьев, а на один гектар плантаций приходится 22 тонны ценного волокна.

Багасса – это отход, получаемый при обработке сахарного тростника. Этот экологически чистый материал может служить не только кормом для скота, но и материалом для топлива и контейнеров для еды. А сделанное еще в 1998 году исследование доказало, что багасса может применятся в качестве сорбирующего материала для очистки разливов нефти.

Багассу используют для изготовления бумаги и картона. Она требует меньше отбеливающих химикатов, чем древесина, чтобы добиться ярко-белого цвета листов. Волокна багассы лучше всего подходят для производства бумажных салфеток, гофрокартона, газетной и писчей бумаги. Однако работа с этим материалом отнюдь не проста. Люди, которые имеют дело с багассой, вынуждены носить перчатки и маски, чтобы защититься от язв и царапин, а также предотвратить легочные заболевания.

Традиционное китайское растение используется в разных отраслях хозяйства: в строительстве, производстве топлива, лекарств. Побеги бамбука добавляются в пищу и корм для животных. Бамбук растет в разы быстрее обычного дерева, поэтому стал основным материалом деревообрабатывающей промышленности.

Бамбуковая бумага появилась еще в Χ веке до нашей эры. Производится она в Китае и идет на разные нужды: для обоев, картона, в офисы, используется как туалетная. Совсем недавно бумага из бамбука стала поставляться на европейском рынке, поэтому найти ее довольно непросто, но возможно.

В 2019 году проект украинского студента Валентина Фречка по производству бумаги из опавших листьев завоевал гран-при конкурса University Startup World Cup. Идею переработки пожелтевших листьев в бумагу парень начал воплощать еще школьником, готовясь к международной олимпиаде по экологии. С тех пор со своим проектом он побывал на конференциях и конкурсах в Сербии, Словакии, Польше, Германии, Франции, США, Корее и Китае.

При изготовлении бумаги из листьев сырья нужно больше, чем из дерева, тонна опавших листьев в среднем сохранит от вырубки 10 деревьев. В обычной бумаге используются синтетические наполнители, которые придают ей прочности. В бумаге из листьев – обычный крахмал и каолин. Производство по этой технологии уже запустили в Украине, в городе Житомир.

Тростник

Еще одна инициатива, на этот раз от белорусских умельцев. Две девушки из Зельвы (Гродненская область) изготавливают свою бумагу из тростника. Тростниковая бумага на 100% экологична, может быть повторно переработана без дополнительных затрат и химикатов. Легко заменяет собой обычную экоупаковку, которую производят из древесины.

Затраты на изготовление такой бумаги минимальны – на один лист формата А4 средней плотности уходит 25 граммов тростниковой массы. Такое изделие можно даже красить. Изобретательницы используют для этого овощные соки: свекольный, морковный и другие.

Любители самокруток стараются экономить на покупке расходных материалов для подготовки папирос. Речь идет не только об отказе от приобретения фильтров и выращивании табака на приусадебном участке. При большом желании можно отыскать вполне адекватную замену фабричным бумажным заготовкам. Из чего сделать бумагу для создания самокруток? Наиболее достойные внимания решения хотелось бы рассмотреть в нашей публикации.

Бумага на основе вторсырья

Если хочется сэкономить на оберточных листах для подготовки самодельных папирос, воспользоваться можно методом переработки макулатуры. Технология не предполагает никаких сложных действий. Ненужную бумагу собирают по дому. Материал тщательно измельчают, после чего заливают теплой водой и оставляют вымокать на протяжении 2-3 часов.

Полученную массу отцеживают и перетирают в блендере. Результатом становится формирование продукта, который внешне напоминает водянистый творог. Вещество опять укладывают в сито и дают стечь остаткам жидкости. В завершение материал наносят тончайшим слоем на полотняную ткань и дают хорошенько просохнуть в течение нескольких суток. Новоиспеченную бумагу аккуратно соскребают. Из такой основы вырезают заготовки, которые затем используют для создания самокруток.

Тростниковая бумага

Как ни странно, бумагу вполне достойного качества можно сделать из травы, которая в обильном количестве произрастает на берегах большинства водоемов. Сухой тростник перетирают и подвергают кипячению. В стакане воды растворяют несколько столовых ложек щелочи. Сформированным составом заливают тростниковую массу. По истечению получаса жидкость сцеживают. Из структуры сырья удаляют всевозможный мусор. Основу будущей бумаги взбивают миксером, предварительно добавив в состав ложку крахмала. Далее действуют аналогично предыдущей методике.

Рисовая бумага

Фабричную рисовую бумагу для самокруток производят на основе соломы, оставшейся после выращивания культурного растения. При наличии такого сырья, его подвергают замачиванию в незначительном объеме воды. Разбухшую солому качественно взбивают. Вещество выливают на сетку из шелка, распределяют по поверхности тонким слоем и оставляют сушиться на свежем воздухе. Полученные листы проглаживают утюгом. Затем можно спокойно разрезать рисовую бумагу на полоски для использования в качестве заготовок для самокруток.

Читайте также: