وجهات النظر: 0 المؤلف: محرر الموقع النشر الوقت: 2025-02-22 الأصل: موقع
كيف يمكننا تحقيق كلاً من غلة اللب العالية وجودة الألياف القوية مع الحفاظ على الطاقة والاستخدام الكيميائي قيد الفحص؟ يوفر اللب شبه الكيميائي توازنًا مثاليًا بين اللب الميكانيكي والكيميائي ، مما يجعله عملية أساسية في صناعة الورق.
تتضمن هذه الطريقة معالجة كيميائية معتدلة لتليين اللجنين ، تليها التكرير الميكانيكي لفصل الألياف بكفاءة. يستخدم على نطاق واسع لمواد الوسيط والتعبئة المملوءة ، ويوفر العائد أعلى من اللب الكيميائي والألياف الأقوى من اللب الميكانيكي.
في هذه المقالة ، نستكشف عمليتها ومزاياها وأساليبها ومقارناتها في الصناعة ، وتكشف عن سبب عدم وجود خيار فعال من حيث التكلفة ومستدامة.
اللب شبه الكيميائي هو طريقة لبس هجينة تجمع بين جوانب اللب الكيميائي والميكانيكي. تتضمن العملية تحطيم اللجنين جزئيًا في رقائق الخشب باستخدام معالجة كيميائية معتدلة ، تليها تكريس ميكانيكي لفصل الألياف. يعزز هذا النهج جودة الألياف مع الحفاظ على عائد مرتفع نسبيًا مقارنة بطرق اللب الكيميائية بالكامل.
يتراوح غلة اللب شبه الكيميائي عادة ما بين 65 ٪ و 85 ٪ ، أعلى بكثير من اللب كرافت (40 ٪-55 ٪) ولكن أقل من اللب الميكانيكي البحت (90 ٪-95 ٪). يعتمد العائد الدقيق على عوامل مثل:
التركيز الكيميائي ونوعه: يؤدي الاستخدام الكيميائي المنخفض إلى عائدات أعلى ولكن قد يؤثر على جودة اللب.
وقت الطهي ودرجة الحرارة: يضمن تحسين هذه المعلمات تليين اللجنين الفعال دون تدهور الألياف المفرط.
الأنواع الخشبية: تتصرف الأخشاب اللينة والأخشاب الصلبة بشكل مختلف ، مما يؤثر على خصائص العائد الكلي والألياف.
يلعب اللب شبه الكيميائي دورًا حيويًا في صناعة الورق من خلال تقديم توازن بين قوة الألياف وكفاءة الإنتاج والتأثير البيئي. يتم استخدامه على نطاق واسع في تصنيع وسيط مهجور لتعبئة الورق المقوى ، حيث تكون القوة والصلابة العالية ضرورية.
بالمقارنة مع اللب الميكانيكي ، فإنه ينتج أليافًا أقوى ، ومقارنة مع اللب الكيميائي ، ولديه عائد أعلى (65 ٪-85 ٪) ، مما يجعله فعالًا من حيث التكلفة. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يستهلك عدد أقل من المواد الكيميائية والطاقة الأقل ، مما يقلل من التكاليف التشغيلية والتلوث البيئي. تتيح قدرتها على التكيف Mills مزجها مع اللب الأخرى لخصائص الورق المخصصة ، مما يجعلها خيارًا متعدد الاستخدامات في التطبيقات المختلفة.
اللب شبه الكيميائي هو عملية على مرحلتين تجمع بين العلاج الكيميائي المعتدل مع التكرير الميكانيكي لإنتاج لب عالي العائد مع قوة الألياف المحسنة. تتضمن العملية اختيارًا دقيقًا للمواد الخام ، والمعالجة الكيميائية لتليين اللجنين ، والتكرير الميكانيكي لألياف منفصلة ، والغسيل والفحص اللاحق للحصول على لب نظيف وموحد.
يؤثر اختيار المواد الخام بشكل كبير على كفاءة وجودة اللب شبه الكيميائي. هذه العملية متعددة الاستخدامات ، مما يسمح باستخدام كل من المواد الخشبية وغير الخشبية.
الأخشاب الصلبة (على سبيل المثال ، البلوط ، البتولا ، الأوكالبتوس): يفضل عمومًا لللب شبه الكيميائي بسبب أليافها القصيرة ، مما يعزز صلابة وخصائص السطح للمنتج الورقي النهائي.
الأخشاب اللينة (على سبيل المثال ، الصنوبر ، شجرة التنوب ، التنوب): تستخدم في بعض الحالات حيث تكون الألياف الطويلة مطلوبة لتحسين القوة والمتانة ، وخاصة في التطبيقات المتوسطة المميتة.
بالإضافة إلى المصادر الخشبية التقليدية ، يمكن أن يستخدم اللب شبه الكيميائي الألياف غير الخشبية لتعزيز الاستدامة وكفاءة التكلفة:
Bagasse (بقايا قصب السكر): بديل قابل للتطبيق يوفر أليافًا قوية لإنتاج الورق المقوى.
البقايا الزراعية (على سبيل المثال ، قش القمح ، سيقان الذرة ، الخيزران): تقدم خيارًا صديقًا للبيئة ، على الرغم من أنها تتطلب علاجًا إضافيًا بسبب ارتفاع محتوى السيليكا.
تعد المعالجة الكيميائية قبل المعالجة خطوة حاسمة في اللب شبه الكيميائي ، حيث إنها تزيل جزئيًا اللجنين والهيميسيلولوز لتسهيل التكرير الميكانيكي.
يمكن استخدام العديد من المواد الكيميائية لمرحلة ما قبل الطهي ، اعتمادًا على العملية المحددة وخصائص اللب المطلوبة:
كبريتيت الصوديوم (Na₂so₃): الخيار الأكثر شيوعًا ، حيث يوفر تليين اللجنين الفعال مع الحفاظ على غلة الألياف العالية.
كبريتيت القلوية: نسخة معدلة توفر خصائص قوة أفضل.
كبريتيت الأمونيوم: يستخدم في بعض الأحيان لتحسين الانتعاش الكيميائي وتقليل التأثير البيئي.
الخمور الخضراء: نتيجة ثانوية من اللب كرافت ، يستخدم كبديل كيميائي فعال ومستدام من حيث التكلفة.
درجة الحرارة: تتراوح عادة من 140 درجة مئوية إلى 180 درجة مئوية ، اعتمادًا على المادة الخام والتكوين الكيميائي.
الوقت: يتم استخدام أوقات الطهي المعتدلة (10-30 دقيقة) لضمان تليين اللجنين الكافي مع تقليل تلف الألياف.
التحكم في الرقم الهيدروجيني: يتم الحفاظ على العملية في ظل الظروف القلوية أو المحايدة (درجة الحموضة 7-10 ) لتحسين جودة الألياف.
الضغط: يتم الطهي في ظروف الضغط المتحكم فيه (4-8 بار) لتعزيز الاختراق الكيميائي والتوحيد.
على عكس اللب الكيميائي ، حيث تتم إزالة اللجنين بالكامل تقريبًا ، يحقق اللب شبه الكيميائي إزالة الجزئي (عادة 20 ٪-40 ٪) للحفاظ على قوة الألياف. تتم إزالة هيميسيلولوز جزئيًا ، مما يحسن الترابط والمرونة مع الحفاظ على العائد.
بمجرد تخفيف رقائق الخشب عن طريق المعالجة الكيميائية ، فإنها تخضع لتكرير ميكانيكي لفصل الألياف.
مصافي الأقراص: المعدات الأكثر شيوعًا ، التي تتكون من أقراص دوارة تطحن وفصل الألياف بكفاءة.
مصافي المصرفيين المخروطيين والأسطوانيين: طرق تكرير بديلة تستخدم اعتمادًا على خصائص اللب وإعداد مطحنة.
استهلاك الطاقة: يتطلب التكرير الميكانيكي مدخلات طاقة معتدلة (200-500 كيلو واط لكل طن من اللب) ، أقل بكثير من اللب الميكانيكي البحت ولكن أعلى من اللب الكيميائي.
فصل الألياف: يتم قص الرقائق المخففة واليرق ، وتنتج أليافًا طويلة وسليمة مع الحد الأدنى من الضرر ، مما يعزز قوة الورق.
بعد التكرير ، يخضع اللب للغسيل والفحص لإزالة المواد غير المرغوب فيها وتحسين الجودة.
مرحلة الغسيل: تتم إزالة المواد الكيميائية الزائدة ، اللجنين المذاب ، وشظايا الهيمسيلوز باستخدام الماء أو الخمور الضعيفة. هذه الخطوة ضرورية لضمان أنظف لب وتحسين معالجة مجرى النهر.
الترشيح والترسيب: يستخدم لفصل الجزيئات الدقيقة والمخلفات الكيميائية قبل فحص اللب.
الشاشات الاهتزازية والمنظفات الطرد المركزي: ساعد في إزالة الألياف الضخمة أو المتخلفة ، مما يضمن الاتساق.
تكرير اللب النهائي: تتضمن بعض العمليات مرحلة تكريس ثانوية لزيادة تعزيز توحيد الألياف وخصائص الترابط.
تختلف طرق اللب شبه الكيميائية بناءً على نوع المواد الكيميائية المستخدمة في المعالجة المسبقة. في حين أن جميع الطرق تنطوي على إزالة جزئي متبوعًا بالتكرير الميكانيكي ، فإن الأنظمة الكيميائية المختلفة تؤثر على خصائص اللب واستهلاك الطاقة والتأثير البيئي. العملية الأكثر استخدامًا على نطاق واسع هي اللب الكبريتيت شبه الكيميائي (NSSC) ، ولكن الأساليب البديلة مثل الكبريتيت القلوي ، والبايسولفيت ، والخلات القائمة على الأمونيوم ، والخلايا الختامية شبه الكيميائية تستخدم في تطبيقات محددة.
يعتبر اللب NSSC أكثر طريقة اللب شبه الكيميائية شيوعًا ، وخاصةً مفضلة لإنتاج وسيط مموج يستخدم في مواد الورق المقوى والتعبئة. يوفر توازنًا مثاليًا بين قوة اللب وكفاءة التكلفة والعائد.
يستخدم اللب NSSC في المقام الأول كبريتيت الصوديوم (Na₂so₃) كعامل كيميائي نشط ، والذي يذوب جزئيًا اللجنين والهيميسيلولوز مع الحفاظ على سلامة الألياف.
يتم استخدام نظام Na₂so₃ و Nahco₃ للحفاظ على درجة الحموضة شبه المحايدة ( PH 7-9 ) أثناء عملية الطهي ، مما يمنع تدهور الألياف المفرطة وتحسين قوة الورق.
يستهدف التفاعل في المقام الأول سلفونات اللجنين ، مما يجعل اللجنين أكثر قابلية للذوبان في الماء دون انهيار الألياف المفرطة.
عدة معلمات تؤثر على فعالية اللب NSSC:
التركيب الكيميائي: يؤثر تركيز كبريتيت الصوديوم والبيكربونات الصوديوم على درجة إزالة اللجنين ومرونة الألياف.
درجة الحرارة: يحدث الطهي عادة عند 160-180 درجة مئوية ، مما يضمن تليين اللجنين الكافي دون إضعاف الألياف المفرطة.
مدة الطهي: تستمر العملية من 10 إلى 30 دقيقة ، اعتمادًا على الأنواع الخشبية وخصائص اللب المطلوبة.
يعتبر اللب NSSC مناسبًا للغاية لوسائل الامتصاص بسبب مزيج من القوة العالية والتصلب والمرونة.
تحافظ العملية على جزء كبير من الهيميسيلولوز ، مما يعزز الترابط الألياف ، مما يحسن قوة الضغط للمنتج النهائي.
بالمقارنة مع اللب الكيميائي بالكامل ، يوفر NSSC عائدًا أعلى (65 ٪-85 ٪) ، مما يجعله أكثر فعالية من حيث التكلفة لتطبيقات التغليف.
إلى جانب اللب NSSC ، توجد العديد من طرق اللب شبه الكيميائية البديلة ، ولكل منها خصائص وتطبيقات متميزة.
يستخدم كبريتيت الصوديوم (Na₂so₃) وهيدروكسيد الصوديوم (NaOH) لإنشاء بيئة قلوية.
ينتج عن ألياف أقوى وأكثر مرونة من اللب NSSC ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب تحسين قوة الورق.
الظروف القلوية تسهل إزالة اللجنين بشكل أفضل ، مما يعزز فصل الألياف مع الحفاظ على الهيميسيلوز.
يستخدم Bisulfite الصوديوم (Nahso₃) أو الكالسيوم بيسلفيت (Ca (HSO₃) ₂) في ظروف درجة الحموضة الحمضية أو شبه المحايدة.
عادةً ما يتم تطبيقه في لب الخشب اللين ، حيث يعزز إزالة اللجنين الخاضع للرقابة خصائص الألياف.
ينتج اللب بخصائص أفضل وخصائص السطح ، مما يجعله مناسبًا لتطبيقات التغليف والطباعة المتخصصة.
يستخدم كبريتيت الأمونيوم (NH₄) ₂so₃ أو الأمونيوم بيزولفيت (NH₄HSO₃) كعامل كيميائي.
يقلل من التأثير البيئي عن طريق خفض انبعاثات الكبريت وتسهيل الاسترداد الكيميائي الأسهل.
يوفر قوة ألياف معتدلة ، وغالبًا ما تستخدم في التطبيقات المتخصصة حيث تكون المخاوف البيئية أولوية.
يستخدم الخمور الأخضر ، نتيجة ثانوية من اللب كرافت ، يتكون من كربونات الصوديوم (Na₂co₃) وكبريتيد الصوديوم (Na₂).
يقدم بديلاً فعالًا من حيث التكلفة ومستدامة عن طريق إعادة استخدام مواد الكيمياء النفايات من Kraft Mills.
ينتج اللب بخصائص قوة جيدة ، على الرغم من أن اعتماده محدود بسبب تحديات تكامل العملية.
توفر كل طريقة لبن شبه كيميائية مزايا مميزة ، مما يجعلها مناسبة لتطبيقات الاستخدام النهائي المختلفة. يظل اللب NSSC هو الأكثر استخدامًا على نطاق واسع بسبب كفاءته وفعاليته من حيث التكلفة ، في حين أن الطرق البديلة تلبي احتياجات الصناعة المحددة ، مثل تعزيز قوة الألياف أو الاستدامة البيئية أو الانتعاش الكيميائي المحسّن.
محتوى اللجنين الأعلى من اللب الكيميائي.
الألياف القوية والقاسية مع ارتفاع كبير.
التطبيقات:
ملجأ من الورق المقوى والتعبئة والتغليف.
الصحف والأوراق المتخصصة (ورقة شفافة ، ورقة شحنة).
تغليف الطعام والورق المقوى.
اللب شبه الكيميائي هو طريقة لبس تستخدم على نطاق واسع توازن بين فوائد اللب الميكانيكي والكيميائي. إنه يوفر غلة ألياف عالية ، واستهلاك المواد الكيميائية المعتدلة ، وخصائص اللب القوية ، مما يجعلها مثالية للتغليف وإنتاج اللوح المموج. ومع ذلك ، فإنه يحتوي أيضًا على بعض القيود ، لا سيما من حيث الاحتفاظ اللجنين ، والانتعاش الكيميائي ، والتأثير البيئي.
يحتفظ اللب شبه الكيميائي بنسبة 65 ٪-85 ٪ من المواد الخام ، في حين أن Kraft و Culfite Plping لهما عائدات أقل بكثير ( 40 ٪-55 ٪ ).
يساهم الاحتفاظ الجزئي للهيميسيلولوز في ارتفاع قوة ترابط الألياف والجملة ، مما يحسن خصائص الورق.
ارتفاع العائد يقلل من تكاليف المواد الخام ويدعم ممارسات الغابات المستدامة من خلال زيادة استخدام الألياف.
يستهلك اللب الميكانيكي كمية كبيرة من الطاقة (800-1،200 كيلو واط في الساعة لكل طن من اللب) ، في حين أن اللب شبه الكيميائي يتطلب أقل بكثير (200-500 كيلو واط لكل طن).
يخفف المعالجة الكيميائية الألياف ، مما يقلل من متطلبات الطاقة التكرير.
يساهم انخفاض استهلاك الطاقة في توفير التكلفة وتقليل انبعاثات الكربون في إنتاج اللب والورق.
إن الإزالة الجزئية للجلدين يحسن مرونة الألياف وقوة الترابط ، مما يؤدي إلى لب أقوى مقارنة باللب الميكانيكي البحت.
صلابة الألياف العالية تجعل اللب شبه الكيميائي مثاليًا لإمثاع تطبيقات التعبئة والتغليف الأخرى حيث تكون القوة أمرًا بالغ الأهمية.
يضمن التوازن بين الاحتفاظ اللجنين وسلامة الألياف أن اللب شبه الكيميائي يحافظ على المتانة بينما يبقى فعالًا من حيث التكلفة.
يستخدم في المقام الأول لوساطة ملهمة ، ولكنه يجد أيضًا تطبيقات في الأوراق متعددة الطبقات ، ولوحات مركبة ، وبعض أوراق الطباعة.
يمكن أن تمتزج مع اللب الأخرى (على سبيل المثال ، لب Kraft) لتعزيز خصائص محددة ، مثل قابلية الطباعة والمتانة.
متعدد الاستخدامات بما يكفي لمعالجة كل من الأخشاب الصلبة والأخشاب اللينة ، بالإضافة إلى الألياف البديلة مثل Bagasse ومخلفات الزراعة.
نظرًا لأن اللب شبه الكيميائي يحتفظ بدمن أكثر من اللبنة أو اللب الكبريتيت ، فإن اللب الناتج أغمق ويتطلب تبييضًا إضافيًا للتطبيقات التي تتطلب سطوعًا مرتفعًا.
تؤثر زيادة محتوى اللجنين أيضًا على قابلية الطباعة ، مما يجعله أقل ملاءمة لأوراق الطباعة الدقيقة.
على عكس عملية Kraft ، التي لديها راسخ نظام استرداد كيميائي ، يمثل اللب شبه الكيميائي تحديات في استعادة كبريتيت الصوديوم أو عوامل كيميائية أخرى.
تعتمد الجدوى الاقتصادية للانتعاش الكيميائي على تكامل المطحنة وتحسين العملية ، والتي قد لا تكون ممكنة للعمليات الأصغر.
يعتبر اللب شبه الكيميائي عملية وسيطة بين اللب الكيميائي واللب الميكانيكي ، ويجمع بين جوانب كلاهما لتحقيق توازن بين قوة الألياف والعائد وكفاءة الإنتاج. يكون مدى المعالجة الكيميائية أقل منه في اللب الكيميائي ، في حين أن التكرير الميكانيكي أكثر اعتدالًا من اللب الميكانيكي.
| يتميز | اللب الكيميائي (EG ، Kraft ، sulfite) | اللب شبه الكيميائي (EG ، NSSC) | اللب الميكانيكي (EG ، TMP ، RMP) |
|---|---|---|---|
| الاستخدام الكيميائي | عالية (إزالة اللجنين الواسعة) | معتدلة (إزالة اللجنين الجزئي) | منخفض (الحد الأدنى من المعالجة الكيميائية) |
| استهلاك الطاقة | منخفض (إزالة المواد الكيميائية يقلل من طاقة التكرير) | معتدل (يتطلب كل من الطاقة الكيميائية والميكانيكية) | عالية (تكرير ميكانيكي مكثف) |
| أَثْمَر | منخفض (40 ٪ - 55 ٪) | متوسط (65 ٪ - 85 ٪) | مرتفع (85 ٪ - 95 ٪) |
| قوة الألياف | عالية (قوية ، ألياف طويلة) | معتدلة (ألياف صلبة ودائمة) | منخفضة إلى معتدلة (الألياف الأضعف) |
| سطوع | عالية (بعد التبييض) | متوسطة (أغمق بسبب الاحتفاظ باللينين) | منخفض (محتوى اللجنين العالي) |
| الانتعاش الكيميائي | فعالة ومتطورة | تحدي وأقل كفاءة | لا ينطبق |
| التطبيقات النموذجية | ورقة غرامة ، الأنسجة ، عبوة عالية القوة | لوحات ملهمة متعددة الطبقات | NEWSPRINT ، ورقة مجلة ، ورقة طباعة منخفضة التكلفة |
بالمقارنة مع اللب الكيميائي ، فإن اللب شبه الكيميائي له محصول أعلى ولكنه يحتفظ بمزيد من اللجنين ، مما يجعله أقل سطوعًا وأضعف قليلاً. ومع ذلك ، فإنه يتطلب معالجة كيميائية أقل ويوفر بديلاً فعالًا من حيث التكلفة لمواد التغليف.
بالمقارنة مع اللب الميكانيكي ، ينتج اللب شبه الكيميائي أليافًا أقوى وأكثر متانة ، على الرغم من انخفاض العائد. كما يتطلب طاقة أقل ، مما يجعلها خيارًا أكثر توازناً للتطبيقات التي تكون فيها القوة والكفاءة عوامل رئيسية.
هذا التوازن يجعل اللب شبه الكيميائي ذا قيمة خاصة لوساطة التمثيل والتعبئة ، حيث تكون القوة ضرورية ولكن اللب الكيميائي الكامل أمر غير ضروري.
إن البحث عن محلول فعال من حيث التكلفة وعالي العائد ، ? ثنائي الكيمياء هو المفتاح لمنتجات الورق الأقوى والأكثر متانة مع تحسين الطاقة والاستخدام الكيميائي. في Sunrise Paper ، نحن ملتزمون بتقديم حلول مبتكرة وصديقة للبيئة لصناعة اللب والورق.
انضم إلينا في إحداث ثورة في التعبئة والتغليف والمجلس المموج وإنتاج الورق المتخصص مع تقنيات اللب شبه الكيميائية المتقدمة. تعزيز الكفاءة ، وتقليل التكاليف ، والبقاء في المقدمة في السوق.
اتصل بـ Sunrise Paper اليوم لاستكشاف خبراتنا وحلولنا. دعنا نبني مستقبلًا أكثر ذكاءً وأكثر خضرة لصناعة الورق - مجد! #
