Прегледи: 0 Автор: Редактор на сайта Време за публикуване: 2025-02-24 Произход: Сайт
Замисляли ли сте се как се прави ежедневната хартия? Процесът на производство на целулоза и хартия е завладяваща комбинация от наука, машини и вековни знания, които превръщат дървени и рециклирани материали във всичко-от тетрадки до опаковки.
В тази публикация ще научите какво всъщност е производството на целулоза и хартия, защо има значение в днешния свят и как се развива с течение на времето. Ще ви преведем през всяка стъпка - от подготовка на суровини и пулпиране до образуване на лист и довършителни работи. Независимо дали сте любопитен студент или просто искате да разберете какво влиза в създаването на хартия, това ръководство е за вас.
Пулпата е отправна точка на всички хартиени продукти. Това е мокра, влакнеста смес, направена от разграждане на растителни материали като дърво или рециклирана хартия. След като бъдат разделени, влакната могат да се образуват на тънки листове - тази хартия. Но не цялата пулпа е направена по същия начин. Нека разградим видовете използвани влакна и защо целулозата е истинският герой в този процес.
Влакните от мека дървесина (като бор или смърч) са по -дълги и по -гъвкави. Това прави хартията по -силна и по -трайна.
Влакните от твърда дървесина (като бреза или евкалипт) са по -къси и по -гладки. Те помагат да се създаде фина, равномерна повърхност - идеална за печат.
| Въведете | дължина на фибрите | за якост на хартия | Обща употреба |
|---|---|---|---|
| Мека дървесина | Дълго | Високо | Опаковка, картон |
| Твърда дървесина | Кратко | По -ниско | Печат на хартия, тъкани |
Те включват Bagasse (остатък от захарна тръстика), ленен , памук и коноп . Те често се използват в специализирани документи или където се предпочитат източници без дървета.
Bagasse е лек и често се среща в опаковката на храните. Памукът прави мека, висококачествена хартия, като валута или хартия за изкуство.
Рециклираната хартия се почиства, пренасочва отново и се използва повторно. Макар и по -къси и по -слаби от девствените влакна, все пак е полезно.
Те често се смесват с по -силни влакна, за да засилят трайността и текстурата на хартията.
Целулозата е основният материал, открит във всички растителни влакна. Той е труден, гъвкав и се свързва добре с други влакна. Това го прави идеален за формиране на лист, който се държи заедно.
Лигнин действа като лепило в дърво. Той държи влакна здраво, но трябва да бъде отстранен, или хартията пожълтява и чуплива.
Хемицелулозата помага за свързване между влакната. Макар и по -мек от целулозата, тя поддържа гъвкавост и образуване на листове.
Пътуването от сурови трупи до завършен лист хартия включва множество стъпки. Всяка фаза внимателно трансформира растителните влакна в силни, печат. Този раздел ви превежда през основните етапи на производството, подчертавайки както традиционните, така и съвременните техники, използвани в мелницата за целулоза и хартия днес.
Дневниците първо преминават през големи дебариращи барабани, които свалят кората чрез спускане и пръскане на вода. След това чистите трупи се преместват във високоскоростни чипсари, които ги нарязват на малки, равномерни чипове за постоянни резултати от пулпиране.
Дървените стърготини трябва да са малки и равномерни, за да се осигури ефективно готвене и последователно разделяне на фибри по време на пулпиране.
Дървените трупи обикновено се събират от управлявани гори или се получават като остатъци от дъскорезници и растения за обработка на дърво.
Горските отломки като клони или гарнитури също се чипират и се използват като рентабилен източник на влакна.
| на източника на материали | Предимства |
|---|---|
| Остатъци от дърворезба | Достъпно, намалява дървесните отпадъци, които вече са дебарирани |
| Управлявани горски трупи | Силни, свежи влакна, особено за Kraft Paper |
| Остатък за сеч | Използва нискокачествено дърво и намалява изхвърлянето |
Stone Groundwood (SGW): Дървените трупи се изтласкват срещу масивни колела за смилане за извличане на влакна с минимална химическа употреба.
Механично пулпиране на рафинери (RMP): Дървените чипове се раздробяват в рафинериите, като се използват въртящи се метални дискове под високо налягане.
Термомеханично пулпиране (TMP): С чипс с предварително лечение на пара преди рафиниране, подобряване на яркостта и гъвкавостта на влакната.
Механичните пулпи запазват по -голямата част от структурата на дървото, но това води до по -ниска якост и по -тъмна хартия без тежко избелване.
Kraft Process: Използва силен алкален разтвор за разтваряне на лигнин, като същевременно поддържа целулозните влакна непокътнати и силни.
Процес на сулфит: метод на базата на киселина, по-добър за специализирани документи, но води до по-слаба целулоза в сравнение с крафт.
Чиповете са леко приготвени в химикали, след това механично се рафинират-перфектни за продукти с висока степен като гофрирани кутии.
| Характерна | механична пулпа | Химическа пулпа |
|---|---|---|
| Сила на фибри | Ниско поради задържан лигнин | Високо поради пълното отстраняване на лигнина |
| Добив | Високо (90–95%) | Средна (45–55%) |
| Яркост (след белина) | Среден | Високо |
| Типични приложения | Каталози, вестник, флаери | Офис хартия, опаковки |
След пулпиране, отломки като възли, кора и пясък трябва да бъдат разделени, за да се предотврати повреда на оборудването и лошо качество на хартията.
Центробежните почистващи препарати въртят целулозната каша при високи скорости, за да премахнат плътните замърсители като песъчинки и метални фрагменти.
Чистата пулпа осигурява равномерно образуване на лист и избягва счупвания на хартия, причинени от остатъчни твърди частици или дървени бучки.
Избелването прави пулпата по -ярка и подобрява появата на окончателна хартия. Химическата пулпа се нуждае от по -дълбоко избелване от механичната целулоза.
Защо белина? Неизбраната пулпа произвежда тъмна хартия, която обезцветява лесно, особено при светлина или с течение на времето.
Чести агенти: водородният пероксид е нежен, хлорният диоксид е много ефективен, а озонът работи бързо, но е скъп.
Различни подходи: Механичната пулпа е леко избелена за запазване на добива; Химическата пулпа е напълно избелена за белота.
| избелващия агент | Ефективността на | струва | най -добре за |
|---|---|---|---|
| Водороден пероксид | Умерен | Ниско | Рециклирана или механична каша |
| Хлорен диоксид | Високо | Умерен | Крафт и сулфитни химически пулпи |
| Озон | Много високо | Високо | Специални документи с висока ярка |
Рафинирането подготвя влакната да се свързват по -добре чрез груби повърхности и ги прави по -гъвкави и блокиращи.
Добре обозначените влакна създават по-силна хартия, като образуват по-строги, по-трайни връзки по време на образуването на листа.
Дискови рафинерии: Високоскоростни въртящи се дискове смилат пулпата между метални плочи, регулиране на формата и дължината на влакната.
Конични рафинери: Използвайте камери на налягане и конуса, за да нарязвате и компресирате пулпата в по-равномерни влакна.
Свръхрефинирането нарязва влакната твърде къси, отслабвайки листа, като същевременно подреждането води до лоша връзка с фибри и груба текстура.
Правилното рафиниране подобрява гладкостта на хартията, якостта на опън и печатаемостта, без да я прави чуплива или неравномерна.
Воднистата целулозна смес е равномерно разпространена от главната кутия върху движеща се телена мрежа, за да започне да оформя хартиения лист.
Гравитацията и всмукването отстраняват повечето вода, оставяйки след себе си мокра постелка с влакна, готова за натискане.
Мокрите постелки преминават през тежки ролки, обвити с усещане, за да изтръгнат повече вода и да уплътняват влакната заедно.
Това подобрява якостта на листа и подготвя мрежата за по -бързо изсушаване, без да се повреди влакнести връзки.
Поредица от отопляеми цилиндри изпарява остатъчната влага, намалявайки съдържанието на вода до около 5% в крайния продукт. Съдържание на
| сценична | вода (%) |
|---|---|
| След формиране | ~ 99% |
| След натискане | ~ 50–60% |
| След изсушаване | ~ 4–6% |
Календариране: Хартията преминава между гладки, отопляеми ролки, за да изравнява повърхността му и да намали вариациите в дебелината.
Покритие и оразмеряване: Повърхностите могат да се обработват с нишестета, глини или латекс, за да се подобри качеството на печат и мастилото.
Рязане и опаковане: Непрекъснатото хартия на хартия се нарязва на управляеми размери или листове, след което се увива за доставка.
Крайните стъпки за завършване определят текстурата, теглото, блясъка на хартията на хартията в приложенията за печат или сгъване.
Производството на хартия зависи от координирана система от машини. Всяка от тях се справя с конкретна работа в трансформацията от сурово дърво към готова хартия. От премахването на кора до изглаждане на крайния лист, тези машини работят последователно, за да гарантират, че всеки лист отговаря на стандартите за качество. Нека да проучим основните машини, използвани през целия процес.
Дебаркер премахва кората от трупи, преди да бъдат чипирани. Тази стъпка е важна, тъй като кората може да причини машини за замърсяване и повреди надолу по течението. Вътре в дебаркера трупите се завъртат в големи барабани, докато струите вода помагат да се разхлабят и събличат кората. След като бъдат почистени, трупите са готови да влязат в чипър.
Chipper нарязва дебютирали трупи на малки, еднакви дървени чипове, които са по -лесни за обработка. Той използва остри, въртящи се остриета, за да нарязва бързо и ефективно нарязване на трупите. Чиповете трябва да са последователни по размер, така че да се готвят равномерно в храносмилачите или да се усъвършенстват правилно в механичните процеси. Неравномерните чипове могат да доведат до лошо качество на целулозата.
Дигестърът е централен за химическото пулпиране. Той готви дървесните стърготини с топлина и химикали, за да се разгради лигнин, освобождавайки целулозните влакна. Дайджестите се предлагат в две форми: партида и непрекъснато. Докато партидните храносмилачи се справят с едно натоварване наведнъж, непрекъснатите храносмилачи работят нон-стоп, идеални за производство на силна крафт пулпа при големи обеми.
Пулпер създава каша чрез смесване на сурови влакна или рециклирана хартия с вода. Остриетата или роторите разбъркват сместа, като разбиват материали на отделни влакна. Това е ключова машина както за операции с прясно дърво, така и за рециклиране. За рециклирана хартия пулпер често включва десинг стъпки, които помагат за почистване на използваната хартия преди рафиниране.
Рафиниращият променя формата на влакната и текстурата на повърхността, като им помага да се свързват по -плътно по време на производството на хартия. Той използва въртящи се дискове или конуси, за да изреже внимателно и фибрилира влакната. Нивото на рафиниране пряко влияе върху качеството на хартията, от това колко е силно до това колко добре отпечатва. Преосмислянето може да повреди влакната и да отслаби крайния продукт.
Машината Fourdrinier образува листа хартия чрез разпространение на пулпа през движеща се мрежеста тел. Водата се оттича през мрежата, докато се образува постелката на влакната. Вакуумните кутии под мрежата помагат да се премахне повече вода. Този раздел определя равномерността на листата и разпределението на влакната, което е от решаващо значение за приготвяне на гладки, последователни хартиени ролки или листове.
След натискане влажната хартия се движи през големи сушилни на парата. Тези цилиндри постепенно премахват влагата, докато листът достигне целевата си сухота. След това листът преминава през календари - гладки ролки, които го компресират и полират. Тази стъпка регулира дебелината, текстурата и завършението на хартията в зависимост от това дали продуктът е лъскав, матов или неограничен.
Използва се за книги, офис документи и професионални документи.
Гладка повърхност за лесна абсорбция на мастило.
Общите видове включват облигационна хартия и копирна хартия.
Подходящ за принтери, факс машини и копирни машини.
Защитава и представя продукти по време на доставка.
Включва Kraft Paper, известен със сила и съпротива на сълзите.
Използва се за опаковане, възглавница и кутии за пълнене.
Изработени от меки, абсорбиращи материали.
Включва тоалетна хартия, хартиени кърпи, салфетки и тъкани на лицето.
Проектиран да бъде нежен за кожата, като същевременно предлага висока абсорбция.
Лъскаво: Идеален за отпечатване на снимки, с ярки цветове и остри детайли.
Matte: Неотрайваща повърхност, идеална за отпечатъци на изкуството и четени документи.
Покрито: Използва се за висококачествени списания, брошури и маркетингови материали.
Тестовете за якост на опън измерват колко сила хартия може да се справи, преди да се счупи. Това свойство е важно за хартия, използвана в продукти, които трябва да устоят на разтягане, като опаковане. По -високата якост на опън гарантира, че хартията може да издържи стреса, без да се разкъсва.
Тестовете за устойчивост на сълза определят колко добре се държи на хартията под налягане. Това е особено важно за продукти като торби или пликове, където хартията може да бъде обект на остри сили. Силната устойчивост на сълза помага на хартията да поддържа целостта си по време на употреба.
Тестовете за непрозрачност измерват колко светлина преминава през хартията, докато яркостта измерва колко светлина отразява. Тези свойства влияят върху начина, по който изглежда хартията, особено за печат. По -високата непрозрачност и яркост подобряват визуалната привлекателност и яснотата на печатни материали.
Гладкостта се отнася до текстурата на повърхността на хартията, която се отразява на това как се разпространява мастилото. По-гладката хартия позволява по-ясни, по-остри отпечатъци, което я прави идеален за висококачествени печатни продукти. Документите с по -груба повърхност могат да причинят проблеми с абсорбцията на мастилото и яснотата на печат.
Тестер на опън : Измерва силата на хартията и удължаването преди счупване.
Elmendorf Tears Tester : Оценява съпротивлението на сълза на хартията при контролирани условия.
Непрозрачност и метри за яркост : Измерете предаването на светлина и отражението за визуално качество.
Повърхностни профили : Използва се за измерване на гладкостта на хартията, осигурявайки качество за печат.
| предизвикателство | Описание |
|---|---|
| Променливост на фибри | Вариациите в качеството на фибрите и състава влияят на силата и консистенцията на хартията. |
| Контрол на влага и сушене | Управлението на нивата на влага е от решаващо значение; Излишната влага отслабва хартията, докато недостатъчната влага може да причини напукване. |
| Износване и поддръжка на оборудване | Непрекъснатото използване на машини води до износване, което изисква редовна поддръжка и надстройки, за да се избегнат прекъсвания. |
| Консумация на енергия и вода | Високото използване на енергия и вода са присъщи на производството на хартия, което представлява предизвикателства в управлението на разходите и устойчивостта. |
Използването на рециклирани влакна е нарастваща възможност в хартиената индустрия. Чрез включването на рециклирани материали, производителите могат да намалят разходите и да сведат до минимум въздействието върху околната среда. Напредъкът в технологиите сега позволява по-висококачествени рециклирани влакна, което ги прави по-устойчив вариант за производство на хартия, без да се компрометира здравината или издръжливостта.
Технологията за рафиниране и формиране продължава да се развива, подобрявайки качеството на хартиените продукти. Новите техники за рафиниране повишават връзката на влакната, което води до по -силна хартия. Междувременно, по -добрите методи за формиране помагат да се създаде по -плавни, по -последователни листове, намаляване на дефектите и подобряване на равномерността на продукта.
Автоматизацията в контрола на процесите е преобразуване на производството на хартия. Използвайки данни в реално време, автоматизираните системи позволяват на производителите да регулират производствените параметри като нива на влага и температура. Това води до подобрена последователност, по -малко дефекти и по -добра обща ефективност в целия производствен процес.
Процесът на производство на целулоза и хартия включва няколко ключови етапа, включително подготовка на суровини, пулпиране, избелване, рафиниране и производство на хартия. Всеки етап е от решаващо значение за осигуряване на висококачествена хартия и ефективност. Овладяването на тези процеси е от съществено значение за поддържането на последователност на продуктите и спазване на стандартите на индустрията.
С напредък като рециклирани влакна и автоматизация бъдещето на производството на хартия изглежда обещаващо. Тези иновации ще повишат устойчивостта и ефективността на производството, предлагайки по-екологични и рентабилни решения за хартиената индустрия напред.
Пулпата е влакнестият материал, използван за направата на хартия. Хартията е готовият продукт, направен чрез преработка на пулпа в листове.
Softwood осигурява дълги влакна за здравина, докато твърдата дървесина предлага по -къси влакна за гладкост и по -добра печатаемост на хартия.
Пулпата може да бъде избелена с помощта на кислород, водороден пероксид или озон, намалявайки въздействието върху околната среда и избягвайки химикалите на основата на хлор.
[1] https://www.pulpandpaper-technology.com/articles/pulp-and-paper-manufacturing-process-in-the-paper-industry
[2] https://extension.okstate.edu/fact-sheets/basics-ofpaper-manufacturing.html
[3] https://www.princeton.edu/~ota/disk1/1989/8931/893104.pdf
[4] https://www.deskera.com/blog/paper-manufacturing-process-how-paper-is-made/
[5] https://www.vectorsolutions.com/resources/blogs/papermaking-process/
[6] https://www.draeger.com/content/documents/content/pulp-paper-note-pdf-10780-en-us-2106-3.pdf
[7] https://www.slideshare.net/slideshow/paper-manufacturing-process/79334000
[8] https://www.youtube.com/watch?v=E4C3X26DXBM
