На данный момент в России перерабатывается меньшая часть упаковочных отходов, порядка 7.5%. Остальные 92.5% вывозят на свалки, что негативно влияет на экологию. Одним из ярких примеров может послужить переработка кашированной фольги — той, которую используют для упаковки пищевых продуктов. Она состоит из алюминиевой и бумажной (волокнистой) частей, прочно соединенных друг с другом. Алюминиевую фольгу отделяют от волокнистой части сложными методами и после длительной очистки используют в металлургии. А вот волокнистая часть сжигается или вывозится на свалки, выделяя метан — мощный парниковый газ, который усиливает изменение климата. Помимо вреда для экологии упускается шанс вторичного использования таких отходов. Ученые Пермского Политеха разработали инновационный метод переработки кашированной фольги, что ранее считалось почти невозможным. При этом изначальное содержания алюминия в ней — 40 %. Разработанная технология позволила отделить компоненты фольги друг от друга и получить отдельно бумажную основу, снизив содержание алюминия до 1%. Такое волокно подходит для вторичного применения и производства новой бумаги и картона, что соответствует экономике замкнутого цикла, к которой стремится Россия.
Статья опубликована в журнале «Химия растительного сырья» за 2025 год. Исследование проведено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030».
Кашированная фольга — это многослойный материал, который примерно на 40% состоит из алюминиевой фольги и на 60% — из волокнистой части, т.е. бумажной основы. Ее применяют для упаковки продуктов, чая, кофе, лекарств, так как она защищает от влаги, света и воздуха. Это позволяет дольше сохранять свежесть изделий.
— Ранее такой тип упаковки вообще не перерабатывали. С недавних пор появился способ эффективно утилизировать алюминиевую часть фольги, используя ее в порошковой металлургии. А вот волокнистый компонент после разделения все равно содержит в себе частицы неотделенного алюминия. Непригодную для вторичной переработки бумажную часть вывозят на свалку или сжигают, в связи с чем не только страдает экология, но и пропадает ценный ресурс. Нашей задачей было отделить компоненты друг от друга так, чтобы в волокнистой части осталось как можно меньше алюминия, — поясняет Ольга Носкова, доцент кафедры технологии полимерных материалов и порохов ПНИПУ, кандидат технических наук.
Ученые Пермского Политеха нашли способ подготовить волокнистую фракцию фольги и разработали технологию для получения бумаги из этих отходов. Технология осуществляется с помощью специального аппарата — аэродинамического диспергатора, разработчиком которого является Рашид Хакимов. Аппарат распускает и разделяет фольгу на компоненты (волокнистую и алюминиевую фракции) без воды и химикатов — то есть сухим способом.
— В кашированной фольге изначально содержится около 40% алюминиевых соединений. После разделения компонентов в волокнистой массе осталось около 7% алюминиевой фракции, но это слишком много для производства бумаги, поэтому остатки требовалось удалить. В ходе экспериментов мы выяснили, что их лучше растворить в соляной кислоте. После обработки удалось добиться остатка в волокне всего 1% алюминия без вреда целлюлозе, и сделать волокно пригодным для повторного использования в производстве бумаги и картона. В настоящее время пермское предприятие занимается в промышленных масштабах переработкой отходов производства кашированной фольги сухим способом, — комментирует Фирдавес Хакимова, профессор кафедры технологии полимерных материалов и порохов ПНИПУ, доктор технических наук.
Исследование ученых Пермского Политеха позволило получить отдельно практически чистую волокнистую фракцию, которая по прочности не уступает обычной офисной бумаге, и алюминиевую крошку с 92% содержанием алюминия. Это значит, что удалось почти полностью отделить компоненты фольги друг от друга. Волокнистая часть, ранее подлежащая сжиганию из-за содержания примесей, теперь полностью пригодна для повторной эксплуатации.
Преимущество технологии переработки еще и в том, что разделение кашированной фольги на компоненты осуществляется сухим способом, т.е. не требует использования воды. В этом случае, в отличие от других методов, количество используемого оборудования сокращается примерно в 2 раза. Исследование открывает новые возможности для переработки сложных упаковочных материалов и способствует развитию экономики замкнутого цикла в России.