Zobrazení: 0 Autor: Editor stránek Publikování Čas: 2025-02-22 Původ: Místo
Jak můžeme dosáhnout jak vysokého výnosu buničiny, tak silnou kvalitu vlákniny a zároveň udržovat energii a chemické využití pod kontrolou? Polo-chemické rozhraní nabízí perfektní rovnováhu mezi mechanickým a chemickým rozhraním, což z něj činí zásadní proces v papírenském průmyslu.
Tato metoda zahrnuje mírné chemické ošetření, aby se změkčil lignin, následoval mechanická rafinace pro efektivní oddělení vláken. Obecně se používá pro zvlněné médium a balicí materiály, které nabízí vyšší výnos než chemická rozvodná a silnější vlákna než mechanické rozvodry.
V tomto článku zkoumáme jeho proces, výhody, metody a srovnání průmyslu a odhalíme, proč zůstává nákladově efektivní a udržitelný výběr.
Polo-chemické rozhracování je hybridní prasnicová metoda, která kombinuje aspekty chemického i mechanického rozhraní. Proces zahrnuje částečně rozbití ligninu do štěpků dřeva pomocí mírného chemického ošetření, následovaný mechanickým rafinací pro oddělení vláken. Tento přístup zvyšuje kvalitu vlákna při zachování relativně vysokého výnosu ve srovnání s plně chemickými metodami rozdávání.
Výtěžek semi-chemického rozhradnění se obvykle pohybuje mezi 65%a 85% , což je výrazně vyšší než Kraft rozdávání (40%-55%), ale nižší než čistě mechanické rozhracování (90%-95%). Přesný výnos závisí na faktorech, jako například:
Chemická koncentrace a typ: Nižší chemické využití má za následek vyšší výnosy, ale může ovlivnit kvalitu buničiny.
Doba a teplota vaření: Optimalizace těchto parametrů zajišťuje efektivní změkčení ligninu bez nadměrné degradace vláken.
Druhy dřeva: Měkká dřevo a tvrdé dřevo se chovají odlišně a ovlivňují celkový výnos a vlastnosti vláken.
Polo-chemické rozhraní hraje v papírovém průmyslu zásadní roli tím, že nabízí rovnováhu mezi silou vlákna, účinností výroby a dopadem na životní prostředí. Obecně se používá při výrobě zvlněného média pro kartonové obaly, kde je nezbytná vysoká pevnost a rigidita.
Ve srovnání s mechanickým rozhraním produkuje silnější vlákna a ve srovnání s chemickým rozhraním má vyšší výnos (65%-85%), což je nákladově efektivní. Kromě toho spotřebovává méně chemikálií a méně energie, což snižuje provozní náklady a znečištění životního prostředí. Jeho přizpůsobivost umožňuje Mills smíchat ji s jinými PULP pro přizpůsobené vlastnosti papíru, což z něj činí všestrannou volbu v různých aplikacích.
Polo-chemické rozhraní je dvoustupňový proces, který kombinuje mírné chemické ošetření s mechanickou rafinací a produkuje buničinu s vysokým výnosem se zlepšenou pevností vlákniny. Tento proces zahrnuje pečlivý výběr surovin, chemické předběžné ošetření, aby se změkčil lignin, mechanické rafinace na oddělené vlákna a následné mytí a screening, aby se získala čistá, jednotná buničina.
Výběr surovin významně ovlivňuje účinnost a kvalitu poločemického rozhraní. Proces je univerzální, což umožňuje použití materiálů dřeva i na dřevo.
Tvrdá dřeva (např. Oak, Birch, Eucalyptus): Obecně upřednostňováno pro semichemické rozdávání kvůli jejich krátkých vláknech, které zvyšují tuhost a povrchové vlastnosti konečného papírového produktu.
Softwoods (např. Borovice, smrk, FIR): Používá se v některých případech, kdy jsou potřebná delší vlákna ke zlepšení pevnosti a trvanlivosti, zejména při vlnitých středních aplikacích.
Kromě tradičních zdrojů dřeva může polo-chemické rozspěch využívat vlákna bez dřeva ke zvýšení udržitelnosti a efektivity nákladu:
Bagasse (zbytek cukrové třtiny): životaschopná alternativa, která poskytuje silná vlákna pro výrobu lepenky.
Zemědělské zbytky (např. Pšeničné slámy, stonky kukuřice, bambus): Nabízejí ekologickou možnost, i když v důsledku vyššího obsahu oxidu křemičitého vyžadují další předběžné ošetření.
Chemické předběžné ošetření je kritickým krokem v polo-chemickém rozprašování, protože částečně odstraňuje lignin a hemicelulózu za účelem usnadnění mechanické rafinace.
Několik chemikálií lze použít pro fázi před vařením v závislosti na konkrétním procesu a požadovaných vlastnostech buničiny:
Sulfizit sodný (na₂so₃): Nejběžnější volba, která nabízí efektivní změkčení ligninu při zachování vysokého výnosu vlákniny.
Alkalický sulfizit: Modifikovaná verze, která poskytuje lepší pevnost.
Síra amonného: někdy se používá ke zlepšení chemického zotavení a snížení dopadu na životní prostředí.
Zelený likér: vedlejší produkt Kraft Pulping, používaný jako nákladově efektivní a udržitelná chemická alternativa.
Teplota: Obvykle se pohybuje od 140 ° C do 180 ° C , v závislosti na surovině a chemickém složení.
Čas: Mírné doby vaření (10–30 minut) se používají k zajištění dostatečného změkčení ligninu při minimalizaci poškození vláken.
Řízení pH: Proces je udržován za alkalických nebo neutrálních podmínek (pH 7–10 ) pro optimalizaci kvality vláken.
Tlak: Vaření se provádí za podmínek kontrolovaného tlaku (4–8 bar), aby se zvýšila penetrace a uniformitu.
Na rozdíl od chemického rozhraní, kde je lignin téměř zcela odstraněn, semi-chemické rozspělosti dosahuje částečné delignifikace (obvykle 20%-40%), aby se udržela pevnost vlákna. Hemicelulóza je také částečně odstraněna, což zlepšuje vazbu vlákna a flexibilitu při zachování výtěžku.
Jakmile jsou štěpky dřeva změkčeny chemickým ošetřením, podléhají mechanické rafinaci, aby oddělily vlákna.
Rafinátory disku: nejčastěji používané vybavení, sestávající z rotujících disků, které efektivně rozdrví a oddělují vlákna.
Kužerní a válcové rafinerie: Alternativní metody rafinace používané v závislosti na vlastnostech buničiny a nastavení mlýna.
Spotřeba energie: Mechanická rafinace vyžaduje mírný vstup energie (200–500 kWh na tunu buničiny), výrazně nižší než čistě mechanické rozhrabnění, ale vyšší než chemické rozspěch.
Separace vlákna: Změknuté čipy jsou střižné a fibrilované a produkují dlouhá, neporušená vlákna s minimálním poškozením, což zvyšuje sílu papíru.
Po rafinaci se buničina podrobí mytí a screeningu, aby odstranila nežádoucí materiály a zlepšila kvalitu.
Fáze promývání: Přebytečné chemikálie, rozpuštěné lignin a fragmenty hemicelulózy jsou odstraněny vodou nebo slabým alkoholem. Tento krok je nezbytný k zajištění čistší buničiny a zlepšení zpracování po proudu.
Filtrace a sedimentace: Používá se k oddělení jemných částic a chemických zbytků před zkratkou buničiny.
Vibrační obrazovky a odstředivé čističe: Pomozte odstranit nadměrná nebo nedostatečně rozvinutá vlákna a zajistit konzistenci.
Poslední rafinace buničiny: Některé procesy zahrnují sekundární rafinační fázi pro další zvýšení uniformity vláken a vazby.
Metody semi-chemického rozhraní se liší v závislosti na typu chemikálií používaných pro předběžné ošetření. Zatímco všechny metody zahrnují částečnou delignifikaci následované mechanickou rafinací, různé chemické systémy ovlivňují vlastnosti buničiny, spotřebu energie a dopad na životní prostředí. Nejrozšířenějším procesem je neutrální sulfitové poločemické (NSSC) rozdávání , ale alternativní metody, jako je alkalický sulfizit, bisulfit, amoniový a moniový likér . v specifických aplikacích se také používají
NSSC rozhrabaní je nejběžnější semi-chemická metoda rozdávání , zvláště upřednostňovanou pro výrobu vlnitého média používaného v lepenkovém a obalovém materiálech. Poskytuje optimální rovnováhu mezi pevností buničiny, nákladovou efektivitou a výnosem.
NSSC rozhrabací primárně používá . jako aktivní chemické činidlo, které částečně rozpouští lignin a hemicelulózu, při zachování integrity vlákna
Bufferový systém Na₂so₃ a Nahco₃ se používá k udržení téměř neutrálního pH ( pH 7–9 ), což zabraňuje nadměrné degradaci vlákna a zlepšení síly papíru.během procesu vaření
Reakce se primárně zaměřuje na lignin sulfonace, takže lignin činí rozpustnější ve vodě bez nadměrného rozpadu vláken.
Několik parametrů ovlivňuje účinnost rozdávání NSSC:
Chemické složení: Koncentrace siřičitého sodného a hydrogenuhličitanu sodného ovlivňuje stupeň odstranění ligninu a flexibility vlákna.
Teplota: K vaření se obvykle vyskytuje při 160–180 ° C , což zajišťuje dostatečné změkčení ligninu bez nadměrného oslabení vláken.
Doba trvání vaření: Proces trvá 10–30 minut , v závislosti na druhu dřeva a požadovaných vlastnostech buničiny.
NSSC Pulp je vysoce vhodná pro zvlněné médium kvůli jeho kombinaci vysoké pevnosti, tuhosti a flexibility.
Proces zachovává významnou část hemicelulózy, která zvyšuje vazbu vlákna a zlepšuje tlakovou sílu finálního produktu.
Ve srovnání s plně chemickým rozhraním nabízí NSSC vyšší výnos (65%-85%) , což činí nákladově efektivnější pro aplikace balení.
Kromě rozhrabnění NSSC existuje několik alternativních semi-chemických metod rozdávání, z nichž každá má odlišné vlastnosti a aplikace.
používá siřičitan sodný (Na₂so₃) a hydroxid sodný (NaOH) . K vytvoření alkalického prostředí
Produkuje silnější a flexibilnější vlákna než NSSC rozdávání, takže je vhodné pro aplikace vyžadující zlepšenou sílu papíru.
Alkalické podmínky usnadňují lepší odstranění ligninu, zvyšují separaci vláken při zachování hemicelulózy.
Používá bisulfit sodný (nahso₃) nebo bisulfit vápníku (CA (HSO₃) ₂) při kyselých nebo téměř neutrálních podmínkách pH.
Obvykle se aplikuje v rozspěle měkkého dřeva , kde kontrolované odstranění ligninu zvyšuje vlastnosti vlákna.
Vytváří buničinu s lepšími jasnými a povrchovými vlastnostmi , takže je vhodná pro specializované aplikace pro obaly a tisk.
používá amonium siřičita (NH₄) ₂so₃ nebo amonný bisulfit (NH₄HSO₃) . Jako chemické činidlo
Snižuje dopad na životní prostředí snížením emisí síry a usnadněním snadnějšího regenerace chemikálií.
Poskytuje mírnou sílu vláken , často používané ve specializovaných aplikacích, kde jsou environmentální obavy prioritou.
Využívá zelený likér , vedlejší produkt Kraft Pulping, sestávající z uhličitanu sodného (na₂co₃) a sulfidu sodného (NA₂S).
Nabízí nákladově efektivní a udržitelnou alternativu tím, že se opakuje chemikálie odpadu z Kraft Mills.
Vytváří buničinu s vlastnostmi dobré síly , i když její přijetí je omezeno kvůli výzvám integrace procesu.
Každá metoda polo-chemického rozhraní poskytuje odlišné výhody, díky čemuž je vhodné pro různé aplikace konečného použití. NSSC rozhrabaní zůstává nejrozšířenější díky své účinnosti a efektivitě nákladů, zatímco alternativní metody uspokojují specifické potřeby průmyslu, jako je zvýšená síla vlákna, udržitelnost životního prostředí nebo zlepšené chemické zotavení.
Vyšší obsah ligninu než chemická buničina.
Silná, tuhá vlákna s vysokým objemem.
Aplikace:
Vlnité kartonové a obalové materiály.
Newsprint a speciální papíry (transparentní papír, papír odolný proti mastnotě).
Balení potravin a lepenky.
Polo-chemické rozhracování je široce používanou metodou rozdávání, která vyvažuje výhody mechanického a chemického rozhraní. Nabízí vysoký výnos vlákniny, mírnou konzumaci chemikálií a silné vlastnosti buničiny, což je ideální pro výrobu balení a vlnité desky. Má však také určitá omezení, zejména pokud jde o retenci ligninu, zotavení chemikálie a dopad na životní prostředí.
Polo-chemické rozhracování si zachovává 65%-85% suroviny , zatímco Kraft a sulfitové rozdávání má mnohem nižší výnosy ( 40%-55% ).
Částečná retence hemicelulózy přispívá k vyšší síle vazby vlákna a objem , což zlepšuje vlastnosti papíru.
Vysoký výnos snižuje náklady na suroviny a podporuje udržitelné lesnické postupy maximalizací využití vláken.
Mechanické rozhraní spotřebovává značné množství energie (800–1 200 kWh na tunu buničiny), zatímco polo-chemické rozhraní vyžaduje výrazně méně (200–500 kWh na tunu).
Chemické předběžné ošetření změkčuje vlákna a snižuje požadavky na rafinaci energie.
Nižší spotřeba energie přispívá k úsporám nákladů a snížení uhlíkové stopy při výrobě buničiny a papíru.
Částečné odstranění ligninu zlepšuje flexibilitu vlákna a sílu vazby , což vede k silnější buničině ve srovnání s čistě mechanickým rozdáváním.
Vysoká rigidita vlákniny činí polo-chemickou buničinu ideální pro zvlnění média a další balicí aplikace , kde je síla kritická.
Rovnováha mezi retencí ligninu a integritou vláken zajišťuje, že polo-chemická buničina udržuje trvanlivost a přitom zůstává nákladově efektivní.
Primárně se používá pro zvlněné médium , ale také najde aplikace ve vícevrstvých papírech, kompozitních deskách a některých tiskových papírech.
Lze smíchat s jinými PULP (např. Kraft Pulp), aby se zlepšily specifické vlastnosti, jako je tisknitelnost a trvanlivost.
Dost všestranné na zpracování tvrdých dřev i měkkých dřev , stejně jako alternativní vlákna jako Bagasse a zemědělské zbytky.
Vzhledem k tomu, že poločemické rozhracování si udržuje více ligninu než Kraft nebo sulfitové rozdávání , výsledná buničina je tmavší a vyžaduje další bělení pro aplikace vyžadující vysoký jas.
Zvýšený obsah ligninu také ovlivňuje tisknutelnost , takže je méně vhodný pro papíry s dětským tiskem.
Na rozdíl od procesu Kraft, který má dobře zavedený systém chemického zotavení , představuje semi-chemické rozspěšné výzvy při získávání siřičitého sodného nebo jiných chemických látek.
Ekonomická životaschopnost regenerace chemikálií závisí na integraci mlýna a optimalizaci procesů , které nemusí být pro menší operace proveditelné.
Polo-chemické rozhraní je přechodný proces mezi chemickým rozhraním a mechanickým rozdáváním , kombinující aspekty obou pro dosažení rovnováhy mezi pevností, výnosem a účinností produkce. Rozsah chemického ošetření je nižší než u chemického rozhrabnění, zatímco mechanická rafinace je mírnější než u mechanického rozhraní.
| má | chemické rozspěšné (např. Kraft, sulfitem) | semi-chemické rozspěle (např. NSSC) | mechanické rozvodné vyspělosti (např. TMP, RMP) |
|---|---|---|---|
| Chemické využití | Vysoké (rozsáhlé odstranění ligninu) | Mírný (částečné odstranění ligninu) | Nízká (minimální chemická ošetření) |
| Spotřeba energie | Nízká (chemická delignifikace snižuje rafinační energii) | Mírný (vyžaduje chemickou i mechanickou energii) | Vysoká (intenzivní mechanická rafinace) |
| Výtěžek | Nízká (40% - 55%) | Střední (65% - 85%) | Vysoká (85% - 95%) |
| Síla vlákna | Vysoká (silná, dlouhá vlákna) | Mírné (tuhá a odolná vlákna) | Nízké až střední (slabší vlákna) |
| Jas | Vysoká (po bělení) | Střední (tmavší kvůli retenci ligninu) | Nízký (vysoký obsah ligninu) |
| Chemické zotavení | Efektivní a dobře vyvinuté | Náročné, méně efektivní | Nelze použít |
| Typické aplikace | Jemný papír, tkáň, balení s vysokou pevností | Vlnité střední, vícevrstvé desky | Novinový papír, papír v časopise, levný tiskový papír |
Ve srovnání s chemickým rozhraním má polo-chemické rozspěch vyšší výnos , ale udržuje více ligninu , takže je méně jasné a mírně slabší. Vyžaduje však méně chemické zpracování a poskytuje nákladově efektivní alternativu pro obalové materiály.
Ve srovnání s mechanickým rozhrabněním semi-chemické rozspěch produkuje silnější a odolnější vlákna , i když při nižším výtěžku. Vyžaduje také méně energie , což z ní činí vyváženější volbu pro aplikace, kde síla a účinnost . jsou klíčovými faktory
Tato rovnováha způsobuje, že poločemické rozspěle se zvláště cenným pro zvlněné médium a balení , kde je nezbytná síla, ale plné chemické rozspěch není nutné.
Hledáte nákladově efektivní, vysoce výnosné a udržitelné rozprašovací roztok ? Semi-chemické rozspěšné rozspěle je klíčem k silnějším a odolnějším papírovým produktům při optimalizaci energie a chemického využití. Na Sunrise Paper jsme odhodláni poskytovat inovativní a ekologická řešení pro průmysl buničiny a papíru.
Připojte se k nám v revoluci v balení, vlnité desce a výrobě speciálních papírů s pokročilými poločemickými technikami rozdávání. Zvýšit efektivitu, snížit náklady a zůstat vpřed na trhu.
Kontaktujte Sunrise Paper ještě dnes a prozkoumejte naše odborné znalosti a řešení. Pojďme si vybudovat chytřejší, zelenější budoucnost pro papírový průmysl - potok! #
