Прегледи: 0 Автор: Редактор на сайта Време за публикуване: 2025-02-22 Произход: Сайт
Как можем да постигнем както висок добив на пулпата, така и силно качество на фибрите, като същевременно поддържаме използването на енергия и химикали в проверка? Полухимичното пулпиране предлага перфектния баланс между механичното и химическото пулпиране, което го прави съществен процес в хартиената индустрия.
Този метод включва леко химическо обработка за омекотяване на лигнин, последвано от механично рафиниране за ефективно отделяне на влакната. Той се използва широко за гофриране на средни и опаковъчни материали, предлагайки по -висок добив от химическото пулпиране и по -силни влакна от механичното пулпиране.
В тази статия ние изследваме неговия процес, предимства, методи и сравнения на индустрията, разкривайки защо той остава рентабилен и устойчив избор.
Полухимичното пулпиране е хибриден метод на пулпиране, който комбинира аспекти както на химическо, така и на механично пулпиране. Процесът включва частично разграждане на лигнин в дървени чипове, използвайки лека химическа обработка, последвано от механично рафиниране за разделяне на влакната. Този подход повишава качеството на фибрите, като същевременно поддържа сравнително висок добив в сравнение с напълно химическите методи на пулпиране.
Добивът на полухимично пулпиране обикновено варира между 65%и 85% , значително по-висок от крафт пулпирането (40%-55%), но по-нисък от чисто механичния пулпинг (90%-95%). Точният добив зависи от фактори като:
Химическа концентрация и тип: По -ниското използване на химикали води до по -високи добиви, но може да повлияе на качеството на целулозата.
Време и температура на готвене: Оптимизирането на тези параметри гарантира ефективно омекотяване на лигнина без прекомерно разграждане на влакната.
Дърво видове: Меките дървета и твърдите дървета се държат по различен начин, влияещи върху общите характеристики на добива и влакната.
Полухимичното пулпиране играе жизненоважна роля в хартиената индустрия, като предлага баланс между силата на влакната, ефективността на производството и въздействието върху околната среда. Той се използва широко при производството на гофриращ носител за картонени опаковки, където високата якост и твърдост са от съществено значение.
В сравнение с механичното пулпиране, той произвежда по-силни влакна и в сравнение с химическото пулпиране, той има по-висок добив (65%-85%), което го прави рентабилен. Освен това, той консумира по -малко химикали и по -малко енергия, намалявайки оперативните разходи и замърсяването на околната среда. Неговата адаптивност позволява на мелниците да го смесват с други пулпи за персонализирани свойства на хартията, което го прави универсален избор в различни приложения.
Полухимичното пулпиране е двуетапен процес, който комбинира лека химическа обработка с механично рафиниране, за да се получи високодобивна пулпа с подобрена якост на фибри. Процесът включва внимателен избор на суровини, химическо предварително обработка за омекотяване на лигнин, механично рафиниране на отделни влакна и последващо измиване и скрининг, за да се получи чиста, равномерна целулоза.
Изборът на суровини значително влияе върху ефективността и качеството на полухимичното пулпиране. Процесът е универсален, което позволява използването както на дърво, така и на неводни материали.
Твърди дървета (напр. Дъб, бреза, евкалипт): обикновено предпочитани за полухимично пулпиране поради техните къси влакна, което повишава твърдостта и повърхностните свойства на крайния продукт на хартия.
Меки дървета (например, бор, смърч, FIR): Използвани в някои случаи, когато са необходими по -дълги влакна за подобряване на здравината и издръжливостта, особено при гофрирането на средните приложения.
В допълнение към традиционните източници на дърво, полухимичните пулпиране могат да използват не-дървени влакна за повишаване на устойчивостта и ефективността на разходите:
Bagasse (остатък от захарна тръстика): жизнеспособна алтернатива, която осигурява силни влакна за производството на картон.
Земеделски остатъци (напр. Пшенична слама, царевични стъбла, бамбук): предлагат екологичен вариант, въпреки че те изискват допълнително предварително лечение поради по-високо съдържание на силициев диоксид.
Химическото предварително лечение е критична стъпка в полухимичното пулпиране, тъй като частично премахва лигнин и хемицелулоза, за да улесни механичното рафиниране.
Няколко химикали могат да се използват за етапа на предварително готвене, в зависимост от специфичния процес и желаните свойства на пулпата:
Натриев сулфит (Na₂so₃): Най -често срещаният избор, предлагащ ефективно омекотяване на лигнин, като същевременно поддържа висок добив на фибри.
Алкален сулфит: Модифицирана версия, която осигурява по -добри свойства на якостта.
Амониев сулфит: Понякога се използва за подобряване на химическото възстановяване и намаляване на въздействието върху околната среда.
Зелен алкохол: страничен продукт от пулпиране на крафт, използван като рентабилна и устойчива химическа алтернатива.
Температура: Обикновено варира от 140 ° C до 180 ° C , в зависимост от суровината и химичния състав.
ВРЕМЕ: Умерените времена на готвене (10–30 минути) се използват, за да се осигури достатъчно омекотяване на лигнин, като същевременно свежда до минимум увреждането на влакната.
PH контрол: Процесът се поддържа при алкални или неутрални условия (pH 7–10 ) за оптимизиране на качеството на влакната.
Налягане: Готвенето се осъществява при условия на контролирано налягане (4–8 бара) за подобряване на химическото проникване и равномерност.
За разлика от химическото пулпиране, където лигнинът е почти изцяло отстранен, полухимичното пулпиране постига частична делигниция (обикновено 20%-40%) за поддържане на якостта на фибри. Хемицелулозата също се отстранява частично, подобрявайки връзката и гъвкавостта на влакната, като същевременно запазва добива.
След като дървесните стърготини се омекнат чрез химическа обработка, те претърпяват механично рафиниране, за да отделят влакната.
Дискови рафинерии: Най -често използваното оборудване, състоящо се от въртящи се дискове, които смилат и отделят ефективно влакна.
Конични и цилиндрични рафинери: Алтернативни методи за рафиниране, използвани в зависимост от характеристиките на пулпата и настройка на мелницата.
Консумация на енергия: Механичното рафиниране изисква умерен вход на енергия (200–500 кВтч на тон пулпа), значително по -ниско от чисто механичното пулпиране, но по -високо от химическото пулпиране.
Разделяне на влакната: Омекотените стърготини са срязани и фибрилирани, произвеждайки дълги, непокътнати влакна с минимални увреждания, което повишава якостта на хартията.
След рафиниране пулпата претърпява измиване и скрининг, за да премахне нежеланите материали и да подобри качеството.
Етап на измиване: Излишните химикали, разтворен лигнин и фрагменти на хемицелулоза се отстраняват с помощта на вода или слаба алкохол. Тази стъпка е от съществено значение за осигуряване на по -чиста каша и подобряване на обработката надолу по веригата.
Филтрация и утаяване: Използва се за разделяне на фини частици и химически остатъци преди скрининг на целулозата.
Вибриращи екрани и центробежни почистващи препарати: Помогнете за премахването на големи или неразвити влакна, осигурявайки консистенция.
Окончателно рафиниране на целулоза: Някои процеси включват вторичен етап на рафиниране за по -нататъшно засилване на равномерността на влакната и свойствата на свързване.
Полухимичните методи на пулпиране варират в зависимост от вида на химикалите, използвани за предварително лечение. Въпреки че всички методи включват частична делигниция, последвана от механично рафиниране, различните химични системи влияят на свойствата на целулоза, консумацията на енергия и въздействието върху околната среда. Най-широко използваният процес е неутрален сулфитен полухимичен (NSSC) пулпиране , но алтернативни методи като алкален сулфит, бисулфит, амониева основа и полу-химичен пулпинг на зелена алкохол също се използват в специфични приложения.
Пулпирането на NSSC е най-често срещаният полухимичен метод на пулпиране , особено предпочитан за производство на гофрираща среда, използвана в картонени и опаковъчни материали. Той осигурява оптимален баланс между якостта на пулпата, ефективността на разходите и добива.
Пулпирането на NSSC използва предимно натриев сулфит (Na₂so₃) като активен химически агент, който частично разтваря лигнин и хемицелулоза, като същевременно запазва целостта на влакната.
Буферна система Nahco₃ и Nahco₃ се използва за поддържане на почти неутрално рН ( рН 7–9 ) по време на процеса на готвене, предотвратяване на прекомерно разграждане на влакната и подобряване на якостта на хартията.
Реакцията е насочена предимно към сулфонацията на лигнина, което прави лигнинът по -разтворим във вода без прекомерно разпадане на влакната.
Няколко параметъра влияят на ефективността на пулпирането на NSSC:
Химичен състав: Концентрацията на натриев сулфит и натриев бикарбонат влияе върху степента на отстраняване на лигнин и гъвкавост на влакната.
Температура: Готвенето обикновено се осъществява при 160–180 ° C , като гарантира достатъчно омекотяване на лигнин без прекомерно отслабване на влакната.
Продължителност на готвенето: Процесът продължава 10-30 минути , в зависимост от видовете дървени и желаните свойства на целулоза.
Пулпата на NSSC е много подходяща за гофриране на среда поради комбинацията от висока якост, скованост и гъвкавост.
Процесът запазва значителна част от хемицелулозата, която повишава връзката на влакната, подобрявайки якостта на натиск на крайния продукт.
В сравнение с напълно химическото пулпиране, NSSC предлага по-висок добив (65%-85%) , което го прави по-рентабилен за приложения за опаковане.
Освен пулпирането на NSSC, съществуват няколко алтернативни полухимични методи на пулпиране, всеки с различни характеристики и приложения.
Използва натриев сулфит (Na₂so₃) и натриев хидроксид (NaOH), за да създаде алкална среда.
Произвежда по -силни и по -гъвкави влакна от пулпирането на NSSC, което го прави подходящ за приложения, изискващи подобрена якост на хартията.
Алкалните условия улесняват по -доброто отстраняване на лигнина, засилвайки разделянето на влакната, като същевременно запазва хемицелулозата.
Използва натриев бисулфит (NAHSO₃) или калциев бисулфит (Ca (HSO₃) ₂) при киселинни или почти неутрални pH условия.
Обикновено се прилага при пулпиране на мека дървесина , където контролираното отстраняване на лигнина повишава свойствата на влакната.
Произвежда целулоза с по -добра яркост и повърхностни свойства , което го прави подходящ за специализирани приложения за опаковане и печат.
Използва амониев сулфит (NH₄) ₂So₃ или амониев бисулфит (NH₄HSO₃) като химически агент.
Намалява въздействието върху околната среда чрез намаляване на емисиите на сяра и улесняване на по -лесното възстановяване на химикали.
Осигурява умерена якост на фибри , често използвани в нишовите приложения, където опасенията за околната среда са приоритет.
Използва зелена алкохол , страничен продукт от крафт пулпиране, състоящ се от натриев карбонат (Na₂co₃) и натриев сулфид (Na₂s).
Предлага рентабилна и устойчива алтернатива чрез пренареждане на отпадъчните химикали от Kraft Mills.
Произвежда целулоза с добри силови свойства , въпреки че приемането му е ограничено поради предизвикателствата на интеграцията на процеса.
Всеки полухимичен метод на пулпиране осигурява различни предимства, което ги прави подходящи за различни приложения за крайна употреба. Пулпирането на NSSC остава най-широко използваното поради своята ефективност и ефективност на разходите, докато алтернативните методи се грижат за специфични нужди на индустрията, като повишена сила на фибри, устойчивост на околната среда или подобрено химическо възстановяване.
По -високо съдържание на лигнин от химическата целулоза.
Силни, твърди влакна с висока част.
Приложения:
Гофрирани картонени и опаковъчни материали.
Новини и специализирани документи (прозрачна хартия, мазнина хартия).
Опаковка за храна и картон.
Полухимичното пулпиране е широко използван метод на пулпиране, който балансира ползите от механичното и химическото пулпиране. Той предлага висок добив на влакна, умерена консумация на химикали и силни свойства на целулоза, което го прави идеален за опаковане и гофрирано производство на дъска. Въпреки това, той има и някои ограничения, особено по отношение на задържането на лигнин, възстановяването на химическото състояние и въздействието върху околната среда.
Полухимичното пулпиране запазва 65% -85% от суровината , докато крафтът и сулфитният пулпиране имат много по-ниски добиви ( 40% -55% ).
Частичното задържане на хемицелулозата допринася за по -висока якост на свързване на влакната и насипно състояние , подобрявайки свойствата на хартията.
Високият добив намалява разходите за суровини и поддържа устойчиви практики на горското стопанство чрез увеличаване на използването на фибри.
Механичното пулпиране консумира значително количество енергия (800–1200 кВтч на тон пулпа), докато полухимичното пулпиране изисква значително по-малко (200–500 кВтч на тон).
Химическото предварително лечение омекотява влакната , намалявайки изискванията за усъвършенстване на енергийните изисквания.
По -ниското потребление на енергия допринася за икономията на разходите и намаления въглероден отпечатък в производството на целулоза и хартия.
Частичното отстраняване на лигнин подобрява гъвкавостта на влакната и якостта на свързване , което води до по -силна пулпа в сравнение с чисто механично пулпиране.
Високата твърдост на влакната прави полухимичната пулпа идеална за гофриране на средна и други приложения за опаковане, където силата е критична.
Балансът между задържането на лигнин и целостта на влакната гарантира, че полухимичната пулпа поддържа трайността, като остава рентабилна.
Използва се предимно за гофриране на среда , но също така намира приложения в многослойни документи, композитни табла и някои печатни документи.
Може да се смеси с други пулпи (напр. Крафт пулпа) за подобряване на специфичните свойства, като печат и издръжливост.
Достатъчно универсален за обработка както на твърди дървета, така и от меки дървета , както и алтернативни влакна като багази и селскостопански остатъци.
Тъй като полухимичното пулпиране запазва повече лигнин от крафт или сулфитно пулпиране , получената пулпа е по-тъмна и изисква допълнително избелване за приложения, изискващи висока яркост.
Повишеното съдържание на лигнин също влияе върху печатаемостта , което го прави по -малко подходящ за фини печатни документи.
За разлика от процеса на Kraft, който има добре установена система за възстановяване на химикали , полухимичното пулпиране представлява предизвикателства при възстановяването на натриев сулфит или други химически средства.
Икономическата жизнеспособност на химическото възстановяване зависи от интеграцията на мелницата и оптимизацията на процесите , което може да не е възможно за по -малки операции.
Полухимичното пулпиране е междинен процес между химическо пулпиране и механично пулпиране , комбиниращ аспекти както на постигане на баланс между якостта на влакната, добива и ефективността на производството. Степента на химическа обработка е по -ниска, отколкото при химическото пулпиране, докато механичното рафиниране е по -меко, отколкото при механичното пулпиране.
| характеристика на | химическото пулпиране (напр. Крафт, сулфит) | полухимично пулпиране (напр. NSSC) | Механично пулпиране (напр. TMP, RMP) |
|---|---|---|---|
| Химическо използване | Високо (широко отстраняване на лигнин) | Умерено (частично отстраняване на лигнин) | Ниско (минимално химическо лечение) |
| Консумация на енергия | Ниско (химическата делигнификация намалява усъвършенстването на енергията) | Умерено (изисква както химическа, така и механична енергия) | Високо (интензивно механично рафиниране) |
| Добив | Ниско (40%-55%) | Средна (65%-85%) | Високо (85%-95%) |
| Сила на фибри | Високи (силни, дълги влакна) | Умерени (твърди и издръжливи влакна) | Ниско до умерено (по -слаби влакна) |
| Яркост | Високо (след избелване) | Средна (по -тъмна поради задържане на лигнин) | Ниско (високо съдържание на лигнин) |
| Химическо възстановяване | Ефективни и добре развити | Предизвикателство, по -малко ефективно | Не е приложимо |
| Типични приложения | Фина хартия, тъкан, опаковка с висока якост | Гофрираща среда, многослойни дъски | Newsprint, хартия за списания, печатница на ниски разходи |
В сравнение с химическото пулпиране , полухимичното пулпиране има по-висок добив , но запазва повече лигнин , което го прави по-малко ярък и малко по-слаб. Въпреки това, тя изисква по-малко химическа обработка и осигурява рентабилна алтернатива за опаковъчни материали.
В сравнение с механичното пулпиране , полухимичното пулпиране произвежда по-силни и по-издръжливи влакна , макар и с по-нисък добив. Освен това изисква по -малко енергия , което го прави по -балансиран избор за приложения, при които силата и ефективността са ключови фактори.
Този баланс прави полухимичното пулпиране особено ценно за гофриране на среда и опаковане , където силата е от съществено значение, но пълното химическо пулпиране е ненужно.
Търсенето на рентабилен, високодостъпният и устойчив разтвор на пулпиране ? полухимичното пулпиране е ключът към по-силните, по-трайни хартиени продукти, като същевременно оптимизира енергията и химическата употреба. В Sunrise Paper ние се ангажираме да предоставяме иновативни и екологични решения за индустрията за целулоза и хартия.
Присъединете се към нас в революционизирането на опаковките, гофрираната дъска и производството на специализирани хартии с усъвършенствани полухимични техники за пулпиране. Подобрете ефективността, намалете разходите и останете напред на пазара.
Свържете се с Sunrise Paper днес, за да проучите нашия опит и решения. Нека изградим по -интелигентно, по -зелено бъдеще за хартиената индустрия - заедно! #
