Працэс вытворчасці мякаці і паперы

Ці задумваліся вы пра тое, як вырабляецца штодзённая папера? Працэс вытворчасці мякаці і паперы -гэта займальная сумесь навукі, машын і шматвяковых ведаў, якія ператвараюць дрэва і перапрацаваныя матэрыялы ва ўсё, ад сшыткаў да ўпакоўкі.

У гэтым пасце вы даведаецеся, што на самай справе ёсць вытворчасць мякаці і паперы, чаму гэта важна ў сучасным свеце і як яна развівалася з цягам часу. Мы правядзем вас па кожным кроку - ад падрыхтоўкі сыравіны і мякаці да фарміравання ліста і аздаблення. Незалежна ад таго, што вы цікаўны студэнт ці проста хочаце зразумець, што ідзе на паперу, гэта кіраўніцтва для вас.

Што такое мякаць? Разуменне сыравіны

Цэлюлоза - адпраўная кропка ўсіх папяровых прадуктаў. Гэта мокрая, кудзелістая сумесь, вырабленая з разбурэння раслінных матэрыялаў, такіх як дрэва або перапрацаваная папера. Пасля падзелу валокны могуць быць утвораны ў тонкія прасціны - папера. Але не ўся мякаць зроблена аднолькава. Давайце разбіваем тыпы выкарыстоўваных валокнаў і чаму цэлюлоза з'яўляецца сапраўдным героем у гэтым працэсе.

Тыпы валокнаў, якія выкарыстоўваюцца ў паперы

Драўняныя валокны: Sampdwood vs. Hardwood

• Валакна лячэбных парод (як хвоя ці елка) даўжэйшыя і больш гнуткія. Гэта робіць паперу больш моцнай і трывалай.

• Валакна лісцяных парод (напрыклад, бяроза ці эўкаліпта) карацейшыя і больш гладкія. Яны дапамагаюць стварыць дробную, роўную паверхню - ідэальную для друку.

Увядзіце	даўжыню валакна	паперы	Агульнае выкарыстанне
Мяккасць	Доўгі	Высокі	Упакоўка, кардон
Цвёрдыя пароды	Кароткі	Ніжэйшы	Друкаваная папера, тканіны

Недвуговыя валокны

• Сюды ўваходзяць Bagasse (рэшткі цукровага трыснёга), ільняное , бавоўна і каноплі . Яны часта выкарыстоўваюцца ў спецыялізаваных газетах альбо там, дзе аддаюцца перавагі без дрэў.

• Багасс лёгкі і звычайна сустракаецца ў ўпакоўцы харчовых прадуктаў. Бавоўна робіць мяккую і якасную паперу, як валюта ці мастацкая папера.

Перапрацаваныя валокны

• Перапрацаваная папера вычышчана, паўторна палітыка і паўторна выкарыстоўваецца. Хоць і карацейшы і слабейшы, чым Virgin Vibers, гэта ўсё яшчэ карысна.

• Яны часта змешваюцца з больш моцнымі валокнамі, каб павысіць трываласць і тэкстуру паперы.

Чаму цэлюлоза з'яўляецца ключавым для вырабу паперы

Роля цэлюлозы

Цэлюлоза-гэта асноўны матэрыял, які змяшчаецца ва ўсіх раслінных валокнах. Гэта жорсткая, гнуткая і добра звязана з іншымі валокнамі. Вось што робіць яго ідэальным для фарміравання ліста, які ўтрымлівае разам.

Лігнін і геміцэлюлоза: апорная роля

• Лігнін дзейнічае як клей у дрэвах. Ён трымае валокны шчыльна, але трэба выдаліць, альбо папера становіцца жоўтай і далікатнай.

• Геміцэлюлоза дапамагае пры злучэнні паміж валокнамі. Хоць і мякчэй, чым цэлюлоза, ён падтрымлівае гнуткасць і адукацыю ліста.

  
  

Пакрокавы агляд працэсу вытворчасці цэлюлозы і паперы

Падарожжа ад неапрацаваных часопісаў да гатовага аркуша паперы ўключае ў сябе некалькі этапаў. Кожная фаза старанна пераўтварае раслінныя валокны ў моцныя, друкаваныя лісты. Гэты раздзел праводзіць вас праз асноўныя этапы вытворчасці, падкрэсліваючы як традыцыйныя, так і сучасныя метады, якія выкарыстоўваюцца сёння ў цэлюлознай і папяровай заводах.

1. Падрыхтоўка сыравіны

Працэс дэбаты і скола

Журналы спачатку праходзяць праз вялікія разрэзаныя барабаны, якія выдаляюць кары, пагружаючы і распыляючы ваду. Затым чыстыя часопісы перамяшчаюцца на хуткасныя сколы, якія разразаюць іх на невялікія раўнамерныя чыпсы для паслядоўных вынікаў мякаці.

Драўляныя чыпсы павінны быць невялікімі і аднастайнымі, каб забяспечыць эфектыўнае прыгатаванне і паслядоўнае аддзяленне абалоніны падчас мякаці.

Пошук дрэва

• Звычайна бярвенні збіраюцца з кіраваных лясоў альбо атрымліваюцца ў якасці рэшткаў з піларама і заводаў па перапрацоўцы дрэва.

• Лясныя смецце, падобныя на галінкі або аздабленне, таксама разбіваюць і выкарыстоўваюцца ў якасці эканамічнай крыніцы валакна.

крыніцы матэрыялу	Перавагі
Рэшткі піларама	Даступны, памяншае драўляныя адходы, ужо развязаныя
Кіраваныя лес -часопісы	Моцныя, свежыя валокны, асабліва для паперы для крафт
Рэшткі высечкі	Выкарыстоўвае дрэва нізкагатунковага дрэва і памяншае ўтылізацыю

2. Працэс мякаці

Механічная мякаці

• Каменны фун -драўніна (SGW): часопісы падштурхоўваюцца да масіўных шліфавальных колаў, каб здабываць валокны з мінімальным хімічным выкарыстаннем.

• Механічная мякаць нафтаперапрацоўкі (RMP): драўляныя чыпсы здробненыя ў нафтаперапрацоўчых прыладах, выкарыстоўваючы верціцца металічныя дыскі пад высокім ціскам.

• Тэрмамеханічная мякаці (TMP): пара папярэдне апрацоўвае чыпы перад перапрацоўкай, паляпшэнне яркасці і гнуткасці валакна.

Механічныя цэлюлозы захоўваюць большую частку драўніны, але гэта прыводзіць да меншай трываласці і больш цёмнай паперы без моцнага адбельвання.

Хімічная мякаць

• Працэс Крафта: выкарыстоўвае моцны шчолачны раствор для растварэння лігніну, захоўваючы цэлюлозныя валокны некранутымі і моцнымі.

• Працэс сульфіту: метад на аснове кіслаты, лепш для спецыяльных дакументаў, але прыводзіць да слабейшай цэлюлозы ў параўнанні з Kraft.

Паўхімічная мякаць

• Чыпы злёгку рыхтуюць у хімічных рэчывах, затым механічна ўдакладняюцца-ідэальныя для вырабаў з высокай фарнтамі, як гафрыраваныя скрыні.

Механічны ў параўнанні з хімічным параўнаннем

Характэрны	механічная мякаць	хімічная мякаць
Сіла валакна	Нізкі з -за ўтрыманага лігніну	Высока з -за поўнага выдалення лігніну
Прадукцыя	Высокі (90–95%)	Сярэдняя (45–55%)
Яркасць (пасля адбельвання)	Сярэдні	Высокі
Тыповае выкарыстанне	Каталогі, газеты, улёткі	Офісная папера, упакоўка

3. Ачыстка і скрынінг мякаці

• Пасля мякаці, смецце, як вузлы, кара і пясок, павінны быць падзелены, каб прадухіліць пашкоджанне абсталявання і дрэнную якасць паперы.

• Цэнтрабежныя ачышчальнікі круцяць мякаць завісі з вялікай хуткасцю, каб выдаліць шчыльныя забруджвальныя рэчывы, такія як крупы і металічныя фрагменты.

Чыстая мякаць забяспечвае раўнамернае фарміраванне ліста і пазбягае разрываў паперы, выкліканых рэшткамі цвёрдых часціц або дрэў.

4. Працэс адбельвання

Адбельванне робіць мякаць ярчэй і паляпшае знешні выгляд канчатковай паперы. Хімічная мякаць патрабуе больш глыбокага адбельвання, чым механічная мякаць.

• Навошта адбельваць? Неабмежаваная мякаць вырабляе цёмную паперу, якая лёгка афарбоўвае, асабліва пад святлом ці з цягам часу.

• Агульныя рэчывы: Перакіс вадароду далікатны, дыяксід хлору вельмі эфектыўны, а азон працуе хутка, але дорага.

• Розныя падыходы: Механічная мякаць злёгку адбельваюць, каб захаваць ураджайнасць; Хімічная мякаць цалкам адбельвае ад беласці.

адбельвання агента	Эфектыўнасць	каштуе	лепш за ўсё
Перакіс вадароду	Умераны	Нізкі	Перапрацаваная або механічная мякаць
Дыяксід хлору	Высокі	Умераны	Крафт і сульфіт -хімічныя мякаці
Азон	Вельмі высокі	Высокі	Спецыяльныя дакументы з высокай яркай

---

5. Дакладванне і збіццё

Мэта ўдакладнення

Удакладненне рыхтуе валокнаў да лепшага злучэння пры грубых паверхнях і робячы іх больш гнуткімі і блакіроўкамі.

• Добра вызначаныя валокны ствараюць больш моцную паперу, утвараючы больш жорсткія, больш трывалыя сувязі падчас фарміравання ліста.

Напрацоўка абсталявання

• Нафтаперапрацоўчыя дыскі: высокахуткасныя верціцца дыскі здрабніце мякаці паміж выбітымі металічнымі пласцінамі, рэгулюючы форму і даўжыню абалоніны.

• Канічныя нафтаперапрацоўчыя сродкі: выкарыстоўвайце ціск і конусныя камеры, каб нарэзаць і сціснуць мякаць у больш раўнамерныя валокны.

Уплыў на злучэнне валакна

• Празмерна вызначэнне рэжаў валокнаў занадта кароткі, аслабляючы ліст, пры гэтым недастаткова выпрацоўвае дрэнную абалонку і грубую тэкстуру.

Правільнае ўдакладненне паляпшае гладкасць паперы, трываласць пры расцяжэнні і друку, не робячы яе далікатнай і няроўнай.

6. Працэс вырабу паперы

Утварэнне ліста

• Вадзяністая цэлюлозная сумесь раўнамерна распаўсюджваецца ад галаўнай часткі на рухомую драцяную сетку, каб пачаць фарміраваць папяровы ліст.

• Гравітацыя і ўсмоктванне выдаляюць большасць вады, пакідаючы пасля сябе мокры валакна, гатовы да націску.

Прасаванне

• Мокрая дыванок праходзіць праз цяжкія ролікі, загорнутыя ў лямца, каб выціснуць больш вады і ўшчыльняць валокны разам.

• Гэта паляпшае трываласць ліста і рыхтуе Інтэрнэт для больш хуткага высыхання без пашкоджання валакна.

Высыханне

• Серыя нагрэтых цыліндраў выпарае рэшткі вільгаці, памяншаючы ўтрыманне вады прыблізна да 5% у канчатковым прадукце.

Стадыі	ўтрымання вады (%)
Пасля фарміравання	~ 99%
Пасля націску	~ 50–60%
Пасля высыхання	~ 4–6%

7. Аздабленне і пераўтварэнне

• Календер: Папера праходзіць паміж гладкім, нагрэтым валікам, каб згладзіць яе паверхню і паменшыць варыяцыі таўшчынёй.

• Пакрыццё і памеры: паверхні можна апрацаваць крухмалам, глінамі або латекса, каб палепшыць якасць друку і ўстойлівасць да чарнілаў.

• Рэзка і ўпакоўка: бесперапынны рулон з паперы нарэзаны кіраванымі памерамі або прасцінамі, затым абгорнуты для дастаўкі.

Заключныя этапы фінішу Вызначце тэкстуру, вагу, бляск і прадукцыйнасць паперы ў друкаваных або складаных прыкладаннях.

Асноўная тэхніка, якая выкарыстоўваецца ў працэсе вытворчасці паперы

Вытворчасць паперы залежыць ад скаардынаванай сістэмы машын. Кожны з іх апрацоўвае пэўную працу па пераўтварэнні з сырой драўніны да гатовай паперы. Ад выдалення кары да згладжвання канчатковага ліста гэтыя машыны працуюць паслядоўна, каб кожны ліст адпавядаў стандартам якасці. Давайце вывучым неабходныя машыны, якія выкарыстоўваюцца на працягу ўсяго працэсу.

Дэбаркер

Debarker выдаляе кары з бярвенняў, перш чым іх скольваюць. Гэты крок важны, таму што кара можа выклікаць забруджванне і пашкоджанне машын уніз па цячэнні. Унутры дэбакера бярвенні круцяцца ў вялікіх барабанах, а самалёты вады дапамагаюць аслабіць і пазбаўляць кары. Пасля ачысткі бярвёны гатовыя ўвайсці ў деспер.

Стрыжачка

Шчыт рэжа разбіты бярвёны на невялікія раўнамерныя драўляныя чыпсы, якія лягчэй апрацоўваць. Ён выкарыстоўвае рэзкія, верціцца ляза, каб хутка і эфектыўна нарэзаць часопісы. Чыпы павінны быць паслядоўнымі па памеры, каб яны раўнамерна рыхтуюцца ў Directers або правільна ўдакладняюць у механічных працэсах. Няроўныя чыпы могуць прывесці да дрэннай якасці мякаці.

Капаў

Дыскастар займае цэнтральнае месца ў хімічнай мякаці. Ён рыхтуе драўняныя чыпсы з цяплом і хімікатамі, каб разбурыць лігнін, вызваляючы цэлюлозныя валокны. Dreacters бываюць у дзвюх формах: партыя і бесперапынная. У той час як пакетныя кіроўцы адначасова апрацоўваюць па адной нагрузцы, бесперапынныя дыстанцыі працуюць нон-стоп, ідэальна падыходзіць для атрымання моцнай мякаці Kraft у вялікіх аб'ёмах.

К

Цуклон стварае завісь, змешваючы сырыя валокны або перапрацаваную паперу з вадой. Ляза або ротары змяшайце сумесь, разбіваючы матэрыялы на асобныя валокны. Гэта ключавая машына як для свежай драўлянай мякаці, так і для перапрацоўкі. Для перапрацаванай паперы пульпер часта ўключае ў сябе прыступкі, якія дапамагаюць ачысціць патрыманую паперу перад перапрацоўкай.

Нафтапераха

Нафтаперапрацоўка змяняе форму валакна і тэкстуру паверхні, дапамагаючы ім больш шчыльна злучыцца падчас вырабу паперы. Ён выкарыстоўвае верціцца дыскі або конусы, каб акуратна разрэзаць і фібрылізуюць валокны. Узровень перапрацоўкі непасрэдна ўплывае на якасць паперы, ад таго, наколькі ён моцны да таго, наколькі добра яна друкуе. Празмернае вызначэнне можа пашкодзіць валокны і аслабіць канчатковы прадукт.

Машына Fourdrinier

Машына Fourdrinier ўтварае ліст паперы, распаўсюджваючы мякаць па рухомай сеткавай провадзе. Вада сцякае праз сетку, калі ўтвараецца валакна. Вакуумныя скрынкі ніжэй сеткі дапамагаюць выдаліць больш вады. У гэтым раздзеле вызначаецца аднастайнасць ліста і размеркаванне валакна, што мае вырашальнае значэнне для вырабу роўных, паслядоўных рулонаў з паперы або прасціны.

Сушылкі і календыры

Пасля націску вільготная папера перамяшчаецца праз вялікія паравыя сушылкі. Гэтыя цыліндры паступова выдаляюць вільгаць, пакуль ліст не дасягне сваёй мэтавай сухасці. Далей ліст праходзіць праз календары - гладкія ролікі, якія сціскаюць і адшліфаваюць яго. Гэты крок рэгулюе таўшчыню, тэкстуру і аздабленне паперы ў залежнасці ад таго, ці з'яўляецца прадукт глянцавым, матавым або без пакрыцця.

Распаўсюджаныя тыпы паперы і іх выкарыстанне

Напісанне і друк паперы

• Выкарыстоўваецца для кніг, офісных дакументаў і прафесійных дакументаў.

• Гладкая паверхня для лёгкага паглынання чарнілаў.

• Агульныя тыпы ўключаюць паперу аблігацый і капіравальную паперу.

• Падыходзіць для прынтэраў, факсаў і капіраванняў.

Упаковачная папера

• Абараняе і прадстаўляе прадукты падчас дастаўкі.

• Уключае ў сябе паперу для крафта, вядомая сілай і рэзістэнтнасцю да слёзы.

• Выкарыстоўваецца для абгорткі, амартызацыі і запаўнення.

Тканкавыя і гігіенічныя прадукты

• Зроблена з мяккіх, паглынальных матэрыялаў.

• Уключае ў сябе туалетную паперу, папяровыя ручнікі, сурвэткі і тканіны асобы.

• Прызначаны для таго, каб быць далікатным на скуры, прапаноўваючы высокі паглынанне.

Спецыяльныя дакументы (глянцавыя, матавыя, пакрытыя)

• Глянцавы: Ідэальна падыходзіць для друку для фота, з яркімі колерамі і рэзкімі дэталямі.

• Матавае: нерэфлектуальная паверхня, ідэальна падыходзіць для мастацкіх адбіткаў і чытаных дакументаў.

• Пакрыццё: выкарыстоўваецца для якасных часопісаў, брашур і маркетынгавых матэрыялаў.

Кантроль якасці ў вытворчасці паперы

Механічныя і фізічныя ўласцівасці

Трываласць на расцяжэнне

Тэсты на трываласць на разрыў вымяраюць, колькі сілавой паперы можа справіцца, перш чым яна прарвецца. Гэта ўласцівасць важна для паперы, якая выкарыстоўваецца ў прадуктах, якія павінны супрацьстаяць расцяжэнню, напрыклад, упакоўкай. Больш высокая трываласць на расцяжэнне забяспечвае перанос стрэсу без разрыву.

Сляза супраціў

Тэсты ўстойлівасці да слёзы вызначаюць, наколькі добра папера падтрымае ціск. Гэта асабліва важна для такіх прадуктаў, як сумкі ці канверты, дзе папера можа падвяргацца вострым сілам. Моцная рэзістэнтнасць да слёз дапамагае паперы падтрымліваць сваю цэласнасць падчас выкарыстання.

Непразрыстасць і яркасць

Тэсты непразрыстасці вымяраюць, колькі святла праходзіць праз паперу, у той час як яркасць вымярае, колькі святла ён адлюстроўвае. Гэтыя ўласцівасці ўплываюць на тое, як выглядае папера, асабліва для друку. Больш высокая непразрыстасць і яркасць паляпшаюць візуальную прывабнасць і яснасць друкаваных матэрыялаў.

Гладкасць і друкаванасць

Гладкасць ставіцца да тэкстуры паверхні паперы, якая ўплывае на тое, як распаўсюджваецца чарніла. Больш плаўная папера дазваляе больш выразна, больш рэзкія адбіткі, што робіць яе ідэальнай для якасных друкаваных вырабаў. Паперы з больш грубай паверхняй могуць выклікаць праблемы з паглынаннем чарнілаў і выразнасцю друку.

Тэставанне абсталявання і метадаў вымярэння

• Тэстар расцяжэння : вымярае трываласць паперы і падаўжэнне перад разбурэннем.

• Эльмендорфскі тэст -сляза : ацэньвае ўстойлівасць да слёзнай паперы ў кантраляваных умовах.

• Непразрыстасць і яркасць лічыльнікаў : вымерайце перадачу святла і разважанне на візуальную якасць.

• Павярхоўныя профілі : выкарыстоўваецца для вымярэння гладкасці паперы, забяспечваючы якасць для друку.

Праблемы ў цэлюлозы і паперы

выкліку	апісанні
Зменлівасць валакна	Варыяцыі ў якасці валакна і складу ўплываюць на трываласць і кансістэнцыю паперы.
Кантроль вільгаці і сушкі	Кіраванне ўзроўнем вільгаці з'яўляецца крытычным; Лішак вільгаці аслабляе паперу, у той час як недастатковая вільгаць можа выклікаць парэпанне.
Нашэнне абсталявання і абслугоўванне	Пастаяннае выкарыстанне машын прыводзіць да зносу, патрабуючы рэгулярнага абслугоўвання і мадэрнізацыі, каб пазбегнуць перабояў.
Спажыванне энергіі і вады	Высокая энергія і выкарыстанне вады ўласцівыя вытворчасці паперы, якія прадстаўляюць праблемы ў кіраванні выдаткамі і ўстойлівасці.

Магчымасці для ўдасканалення і інавацый

Выкарыстанне перапрацаваных валокнаў - гэта ўсё большая магчымасць у папяровай прамысловасці. Уключыўшы перапрацаваныя матэрыялы, вытворцы могуць знізіць выдаткі і мінімізаваць уздзеянне на навакольнае асяроддзе. Поспехі ў тэхналогіі зараз дазваляюць больш якасна перапрацаваць валокны, што робіць іх больш устойлівым варыянтам для атрымання паперы без шкоды для трываласці і даўгавечнасці.

Тэхналогія перапрацоўкі і фарміравання працягвае развівацца, паляпшаючы якасць папяровых прадуктаў. Новыя метады перапрацоўкі ўзмацняюць злучэнне валокнаў, што прыводзіць да больш моцнай паперы. Між тым, лепшыя метады фарміравання дапамагаюць стварыць больш гладкія, больш паслядоўныя лісты, памяншаючы дэфекты і паляпшаючы аднастайнасць прадукту.

Аўтаматызацыя ў працэсе кіравання працэсам перарабляе вытворчасць паперы. Выкарыстоўваючы дадзеныя ў рэжыме рэальнага часу, аўтаматызаваныя сістэмы дазваляюць вытворцам рэгуляваць вытворчыя параметры, такія як узровень вільгаці і тэмпература. Гэта прыводзіць да паляпшэння ўзгодненасці, меншай колькасці дэфектаў і лепшай агульнай эфектыўнасці ў працэсе вытворчасці.

Выснова

Працэс вытворчасці мякаці і паперы ўключае ў сябе некалькі ключавых этапаў, уключаючы падрыхтоўку сыравіны, мякаці, адбельванне, перапрацоўку і выраб паперы. Кожны этап мае вырашальнае значэнне для забеспячэння якаснай паперы і эфектыўнасці. Майстэрства гэтых працэсаў мае важнае значэнне для падтрымання паслядоўнасці прадукцыі і выканання галіновых стандартаў.

З такімі дасягненнямі, як перапрацаванымі валокнамі і аўтаматызацыяй, будучыня вытворчасці паперы выглядае перспектыўным. Гэтыя новаўвядзенні павысяць устойлівасць і эфектыўнасць вытворчасці, прапаноўваючы больш экалагічна чыстыя і эканамічна эфектыўныя рашэнні для папяровай прамысловасці, якая рухаецца наперад.

Часта задаюць пытанні (FAQ)

У чым розніца паміж мякаці і паперай?

Цэлюлона - гэта кудзелісты матэрыял, які выкарыстоўваецца для вырабу паперы. Папера - гэта гатовы прадукт, выраблены шляхам апрацоўкі мякаці ў прасціны.

Чаму ў мяккіх пародах і лісцяных пародах выкарыстоўваюцца ў паперы?

Мяцеж забяспечвае доўгія валокны для трываласці, у той час як лісцяныя пароды прапануюць больш кароткія валокны для гладкасці і лепшай друку ў паперы.

Як выбягаюць мякаць без выкарыстання хлору?

Цэлюлоза можа быць адбельваная пры дапамозе кіслароду, перакісу вадароду або азону, зніжаючы ўздзеянне на навакольнае асяроддзе і пазбягаючы хімічных рэчываў на аснове хлору.

Крыніцы даведкі

[1] https://www.pulpandpaper-technology.com/articles/pulp-and-paper-manufacturing-process-in-paper-industry

[2] https://extension.okstate.edu/fact-seets/basics-of-paper-manufacture.html

[3] https://www.princeton.edu/~ota/disk1/1989/8931/893104.pdf

[4] https://www.deskera.com/blog/paper-manufacturing-process-how-paper-is-dade/

[5] https://www.vectorsolutions.com/resources/blogs/papermaking-process/

[6] https://www.draeger.com/content/documents/content/pulp-paper-tot-pdf-10780-en-us-2106-3.pdf

[7] https://www.slideshare.net/slideshow/paper-manufacture-process/79334000

[8] https://www.youtube.com/watch?v=e4c3x26dxbm