نمایش ها: 0 نویسنده: ویرایشگر سایت زمان انتشار: 2025-02-24 مبدا: محل
آیا تا به حال در مورد چگونگی تهیه کاغذ روزمره فکر کرده اید؟ فرآیند تولید خمیر و کاغذ ترکیبی جالب از علم ، ماشین آلات و دانش قرن است که چوب و مواد بازیافت شده را به همه چیز از نوت بوک گرفته تا بسته بندی تبدیل می کند.
در این پست ، شما می آموزید که تولید پالپ و کاغذ واقعاً چیست ، چرا در دنیای امروز اهمیت دارد و چگونه با گذشت زمان تکامل یافته است. ما شما را در هر مرحله قدم می زنیم - از آماده سازی مواد اولیه و خمیر شدن تا شکل گیری ورق و به پایان رساندن. این که آیا شما یک دانش آموز کنجکاو هستید یا فقط می خواهید درک کنید که چه چیزی در ساخت کاغذ می رود ، این راهنما برای شما مناسب است.
خمیر نقطه شروع کلیه محصولات کاغذی است. این مخلوط مرطوب و فیبری است که از تجزیه مواد گیاهی مانند چوب یا کاغذ بازیافت شده ساخته شده است. پس از جدا شدن ، الیاف را می توان در ورق های نازک تشکیل داد - این کاغذ. اما همه خمیر به همان روش ساخته نشده است. بیایید انواع الیاف مورد استفاده را تجزیه کنیم و اینکه چرا سلولز قهرمان واقعی در این فرآیند است.
الیاف چوب نرم (مانند کاج یا صنوبر) طولانی تر و انعطاف پذیر تر هستند. این باعث می شود کاغذ قوی تر و بادوام تر شود.
الیاف چوب سخت (مانند توس یا اکالیپتوس) کوتاه تر و نرم تر هستند. آنها به ایجاد یک سطح خوب و یک سطح برای چاپ کمک می کنند.
| نوع | طول فیبر | قدرت کاغذ | استفاده مشترک |
|---|---|---|---|
| چوب نرم | طولانی | عالی | بسته بندی ، مقوا |
| چوب سخت | کوتاه | پایین | چاپ کاغذ ، بافت ها |
این موارد شامل باگاس (باقیمانده نیشکر) ، و , پنبه کتان کنف است . آنها اغلب در مقالات مخصوص یا جایی که منابع بدون درخت ترجیح داده می شوند ، استفاده می شوند.
Bagasse سبک وزن است و معمولاً در بسته بندی مواد غذایی یافت می شود. پنبه کاغذهای نرم و با کیفیت را مانند ارز یا کاغذ هنری می سازد.
کاغذ بازیافت شده تمیز ، مجدداً ریخته شده و استفاده مجدد می شود. گرچه کوتاه تر و ضعیف تر از الیاف باکره است ، اما هنوز هم مفید است.
آنها غالباً برای تقویت دوام و بافت کاغذ با الیاف قوی تر مخلوط می شوند.
سلولز ماده اصلی موجود در تمام الیاف گیاهی است. این سخت ، انعطاف پذیر و به خوبی با الیاف دیگر پیوند دارد. این همان چیزی است که آن را برای تشکیل ورق که در کنار هم قرار دارد ، عالی می کند.
لیگنین مانند چسب در چوب عمل می کند. این الیاف را محکم نگه می دارد اما باید برداشته شود ، یا کاغذ زرد و شکننده می شود.
Hemicellulose به پیوند بین الیاف کمک می کند. اگرچه نرم تر از سلولز است ، از انعطاف پذیری و تشکیل ورق پشتیبانی می کند.
سفر از سیاهههای مربوط به خام به یک برگه تمام شده شامل چندین مرحله است. هر مرحله با دقت الیاف گیاهی را به ورق های قوی و قابل چاپ تبدیل می کند. این بخش شما را در مراحل تولید اصلی طی می کند و تکنیک های سنتی و مدرن مورد استفاده در کارخانه های پالپ و کاغذ را امروزه برجسته می کند.
سیاهههای مربوط به ابتدا از طبل های بزرگ debarking عبور می کنند ، که پوست را با ریزش و پاشیدن آب از بین می برند. سیاهههای مربوط به تمیز سپس به سمت تراشه های پر سرعت حرکت می کنند که آنها را برای نتایج پالپ سازگار به تراشه های کوچک و یکنواخت برش می دهند.
تراشه های چوبی باید کوچک و یکنواخت باشند تا از پخت و پز کارآمد و جداسازی فیبر سازگار در حین پالپ اطمینان حاصل شود.
سیاهههای مربوط به طور معمول از جنگل های مدیریت شده برداشت می شوند یا به عنوان باقیمانده از کارخانه های اره و کارخانه های پردازش چوب بدست می آیند.
بقایای جنگلی مانند شاخه ها یا ریزه کاری ها نیز به عنوان منبع فیبر مقرون به صرفه مورد استفاده قرار می گیرد.
| منبع مادی | مزایای |
|---|---|
| باقیمانده اره برقی | مقرون به صرفه ، ضایعات چوب را کاهش می دهد ، که قبلاً از بین رفته است |
| سیاهههای جنگل مدیریت شده | الیاف قوی و تازه ، به خصوص برای کاغذ کرافت |
| باقیمانده | از چوب کم درجه استفاده می کند و دفع را کاهش می دهد |
چوب زمینی سنگی (SGW): سیاهههای مربوط به چرخ های سنگ زنی عظیم برای استخراج الیاف با حداقل استفاده شیمیایی فشار می یابند.
پالایش مکانیکی پالایشگاه (RMP): تراشه های چوب در پالایشگاه ها با استفاده از دیسک های فلزی چرخان تحت فشار زیاد خرد می شوند.
پالپ ترمو مکانیکی (TMP): بخار قبل از پالایش ، بهبود روشنایی و انعطاف پذیری فیبر ، تراشه های قبل از درمان را انجام می دهد.
خمیر مکانیکی بیشتر ساختار چوب را حفظ می کند ، اما این منجر به مقاومت پایین تر و کاغذ تیره تر و بدون سفید شدن سنگین می شود.
فرآیند Kraft: از یک محلول قلیایی قوی برای حل لیگنین در حالی که الیاف سلولز را دست نخورده و قوی نگه می دارد ، استفاده می کند.
فرآیند سولفیت: یک روش مبتنی بر اسید ، برای مقالات تخصصی بهتر است اما منجر به پالپ ضعیف تر در مقایسه با کرافت می شود.
تراشه ها به آرامی در مواد شیمیایی پخته می شوند ، سپس از نظر مکانیکی تصفیه می شوند-برای محصولات با سفتی بالا مانند جعبه های راه راه.
| Melemical | Pulp | Condical Pulp |
|---|---|---|
| استحکام فیبر | کم به دلیل لیگنین حفظ شده | به دلیل حذف کامل لیگنین بالا |
| بازده | زیاد (90-95 ٪) | متوسط (45-55 ٪) |
| روشنایی (بعد از سفید کننده) | واسطه | عالی |
| کاربردهای معمولی | کاتالوگ ها ، روزنامه ها ، پروازها | کاغذ اداری ، بسته بندی |
پس از خمیر ، آوار مانند گره ها ، پوست و شن و ماسه باید از هم جدا شوند تا از آسیب تجهیزات و کیفیت پایین کاغذ جلوگیری شود.
پاک کننده های گریز از مرکز دوغاب پالپ را با سرعت زیاد می چرخانند تا آلاینده های متراکم مانند قطعات ریز و فلزی از بین بروند.
خمیر تمیز حتی تشکیل ورق را تضمین می کند و از شکستهای کاغذ ناشی از ذرات سخت باقیمانده یا توده های چوب جلوگیری می کند.
سفید کننده باعث روشن تر شدن خمیر می شود و ظاهر مقاله نهایی را بهبود می بخشد. خمیر شیمیایی نیاز به سفید شدن عمیق تر از خمیر مکانیکی دارد.
چرا سفید کننده؟ خمیر بدون پوشش ، کاغذ تیره ای تولید می کند که به راحتی در نور یا به مرور زمان تغییر رنگ می دهد.
عوامل متداول: پراکسید هیدروژن ملایم است ، دی اکسید کلر بسیار مؤثر است و ازن سریع کار می کند اما گران است.
رویکردهای مختلف: خمیر مکانیکی برای حفظ عملکرد به آرامی سفید می شود. خمیر شیمیایی برای سفیدی کاملاً سفید شده است.
| عامل سفید کننده | اثربخشی | هزینه | بهترین هزینه برای |
|---|---|---|---|
| پراکسید هیدروژن | معتاد | کم | خمیر بازیافت شده یا مکانیکی |
| دی اکسید کلر | عالی | معتاد | خمیر شیمیایی کرافت و سولفیت |
| ازن | خیلی بلند | عالی | مقالات تخصصی با درخشش بالا |
پالایش با استفاده از سطوح سخت تر و انعطاف پذیرتر و در هم تنیده تر ، الیاف را برای پیوند بهتر آماده می کند.
الیاف تصفیه شده با تشکیل اوراق قرضه محکم تر و با دوام تر در حین تشکیل ورق ، کاغذ قوی تری ایجاد می کنند.
پالایشگاه های دیسک: دیسک های چرخشی با سرعت بالا خمیر پالپ بین صفحات فلزی پشته ، تنظیم شکل فیبر و طول را خرد می کنند.
پالایشگاه های مخروطی: از محفظه های فشار و مخروطی به شکل استفاده کنید تا خمیر و فشرده سازی خمیر را به الیاف یکنواخت تر خرد کنید.
بیش از حد اصلاح الیاف را خیلی کوتاه می کند ، ورق را تضعیف می کند ، در حالی که زیر بازخوانی منجر به پیوند فیبر ضعیف و بافت خشن می شود.
پالایش مناسب باعث بهبود صافی کاغذ ، استحکام کششی و قابلیت چاپ بدون ایجاد شکننده یا ناهموار می شود.
مخلوط خمیر آبکی به طور مساوی از صندوق عقب روی مش سیم متحرک پخش می شود تا شروع به تشکیل ورق کاغذ کند.
جاذبه و مکش بیشتر آب را از بین می برد و یک تشک فیبر مرطوب را برای فشار دادن آماده می کند.
حصیر مرطوب از طریق غلطک های سنگین پیچیده شده در احساس می شود تا آب بیشتری را از بین ببرد و الیاف را به هم جمع کند.
این قدرت ورق را بهبود می بخشد و وب را برای خشک کردن سریعتر بدون آسیب رساندن به اوراق قرضه فیبر آماده می کند.
مجموعه ای از سیلندرهای گرم شده رطوبت باقیمانده را تبخیر می کنند و میزان آب را در محصول نهایی به حدود 5 ٪ کاهش می دهد. محتوای آب
| صحنه | (٪) |
|---|---|
| پس از تشکیل | 99 ~ |
| بعد از فشار دادن | 50-60 ~ |
| بعد از خشک شدن | 4-6 ~ |
تقویم: کاغذ بین غلطک های صاف و گرم شده تا سطح آن را صاف کند و تغییرات ضخامت را کاهش دهد.
پوشش و اندازه: برای بهبود کیفیت چاپ و مقاومت جوهر ممکن است سطوح با نشاسته ، خشت یا لاتکس درمان شوند.
برش و بسته بندی: رول کاغذ مداوم به اندازه یا ورق های قابل کنترل خرد می شود ، سپس برای تحویل پیچیده می شود.
مراحل نهایی نهایی ، بافت ، وزن ، درخشش و عملکرد کاغذ را در برنامه های چاپ یا تاشو تعیین می کند.
تولید کاغذ به یک سیستم هماهنگ ماشین ها بستگی دارد. هر یک کار خاص را در تحول از چوب خام به کاغذ تمام شده انجام می دهد. از از بین بردن پوست تا صاف کردن برگه نهایی ، این ماشین ها به صورت توالی کار می کنند تا اطمینان حاصل شود که هر ورق از استانداردهای کیفیت برخوردار است. بیایید ماشینهای اساسی مورد استفاده در طول فرآیند را کشف کنیم.
یک debarker قبل از اینکه آنها را خرد کنند ، پوست را از سیاهههای مربوط خارج می کند. این مرحله مهم است زیرا پوست می تواند باعث آلودگی و دستگاه های آسیب در پایین دست شود. در داخل Debarker ، سیاهههای مربوط در طبل های بزرگ چرخانده می شوند در حالی که جت های آب به شل شدن و نوار پوست کمک می کنند. پس از تمیز کردن ، سیاهههای مربوط برای ورود به تراشه آماده هستند.
این چیپر سیاهههای مربوط به تراشه های چوبی کوچک و یکنواخت را کاهش می دهد که پردازش آن آسان تر است. از تیغه های تیز و چرخان استفاده می کند تا سیاههها را به سرعت و کارآمد بریزید. تراشه ها باید از نظر اندازه سازگار باشند ، بنابراین در هضم کننده ها به طور مساوی پخته می شوند یا در فرآیندهای مکانیکی به درستی تصفیه می شوند. تراشه های ناهموار می توانند منجر به کیفیت ضعیف خمیر شوند.
هضم کننده برای خمیر شیمیایی بسیار مهم است. این تراشه های چوب را با گرما و مواد شیمیایی می پزد تا لیگنین را تجزیه کند و الیاف سلولز را آزاد کند. هضم کننده ها به دو شکل می آیند: دسته ای و مداوم. در حالی که هضم کننده های دسته ای به طور همزمان یک بار را کنترل می کنند ، هضم کننده های مداوم بدون توقف کار می کنند ، برای تولید خمیر کرافت قوی در حجم های بزرگ ایده آل هستند.
این گلدان با مخلوط کردن الیاف خام یا کاغذ بازیافت شده با آب ، دوغاب ایجاد می کند. تیغه ها یا روتورها مخلوط را هم زده و مواد را به الیاف جداگانه می شکند. این یک دستگاه کلیدی برای هر دو خمیر چوب تازه و عملیات بازیافت است. برای کاغذ بازیافت شده ، گلدان اغلب شامل مراحل تخلیه است که به تمیز کردن کاغذ استفاده شده قبل از پالایش کمک می کند.
یک پالایشگاه شکل فیبر و بافت سطحی را اصلاح می کند و به آنها کمک می کند تا در طول papermaking محکم تر پیوند برقرار کنند. از دیسک های چرخان یا مخروط ها برای برش و فیبری کردن الیاف استفاده می کند. سطح پالایش به طور مستقیم بر کیفیت کاغذ تأثیر می گذارد ، از اینکه چقدر به خوبی چاپ می شود. بازپرداخت بیش از حد می تواند به الیاف آسیب برساند و محصول نهایی را تضعیف کند.
دستگاه Fourdrinier با پخش پالپ در یک سیم مش در حال حرکت ، ورق کاغذ را تشکیل می دهد. با تشکیل تشک فیبر ، آب از طریق مش تخلیه می شود. جعبه های خلاء در زیر مش به از بین بردن آب بیشتر کمک می کند. در این بخش یکنواختی ورق و توزیع فیبر تعیین شده است که برای تهیه رول های کاغذی یا ورق های صاف و مداوم بسیار مهم است.
پس از فشار دادن ، کاغذ مرطوب از طریق خشک کن های گرم گرم شده با بخار حرکت می کند. این سیلندرها به تدریج رطوبت را از بین می برند تا ورق به خشکی هدف خود برسد. در مرحله بعد ، ورق از طریق تقویم ها عبور می کند - غلتک های نرم که آن را فشرده و صیقل می دهند. این مرحله بسته به اینکه محصول براق ، مات یا بدون پوشش باشد ، ضخامت ، بافت و پایان کاغذ را تنظیم می کند.
برای کتاب ، اسناد اداری و مقالات حرفه ای استفاده می شود.
سطح صاف برای جذب آسان جوهر.
انواع متداول شامل کاغذ باند و کاغذ کپی است.
مناسب برای چاپگرها ، ماشین های فکس و کپی ها.
محصولات را در حین حمل و نقل محافظت و ارائه می دهد.
شامل کاغذ کرافت است که به دلیل مقاومت و مقاومت در برابر اشک شناخته شده است.
برای بسته بندی ، کوسن و جعبه های پر شده استفاده می شود.
ساخته شده از مواد نرم و جاذب.
شامل کاغذ توالت ، حوله های کاغذی ، دستمال و بافت های صورت است.
طراحی شده است که در حالی که جذب بالایی دارد ، روی پوست ملایم باشد.
براق: ایده آل برای چاپ عکس ، با رنگ های روشن و جزئیات تیز.
مات: سطح غیر تأمل ، مناسب برای چاپ های هنری و اسناد قابل خواندن.
روکش: برای مجلات با کیفیت بالا ، بروشور و مواد بازاریابی استفاده می شود.
تست های مقاومت کششی اندازه گیری میزان کاغذ نیرو قبل از شکستن آن چقدر است. این خاصیت برای کاغذ مورد استفاده در محصولاتی که نیاز به مقاومت در برابر کشش دارند ، مانند بسته بندی ، مهم است. مقاومت کششی بالاتر تضمین می کند که کاغذ می تواند بدون پاره شدن استرس را تحمل کند.
تست های مقاومت در برابر اشک ، تعیین می کند که چگونه کاغذ تحت فشار قرار می گیرد. این امر به ویژه برای محصولاتی مانند کیف یا پاکت نامه مهم است ، جایی که کاغذ ممکن است در معرض نیروهای تیز باشد. مقاومت شدید در برابر پارگی به کاغذ کمک می کند تا در حین استفاده یکپارچگی خود را حفظ کند.
تست های کدورت اندازه گیری میزان نور از روی کاغذ را اندازه گیری می کند ، در حالی که روشنایی میزان نور را نشان می دهد. این خصوصیات بر نحوه ظاهر شدن کاغذ ، به ویژه برای چاپ تأثیر می گذارد. کدورت و روشنایی بالاتر جذابیت بصری و وضوح مواد چاپی را بهبود می بخشد.
صافی به بافت سطح کاغذ اشاره دارد ، که بر نحوه گسترش جوهر تأثیر می گذارد. یک مقاله نرم تر امکان چاپ واضح تر و واضح تر را فراهم می کند و آن را برای محصولات چاپی با کیفیت بالا ایده آل می کند. مقالات با سطح سخت تر ممکن است باعث جذب جوهر و وضوح چاپ شود.
تستر کششی : قبل از شکستن ، قدرت کاغذ و کشیدگی را اندازه گیری می کند.
Elmendorf Tear Tester : مقاومت در برابر پارگی کاغذ را در شرایط کنترل شده ارزیابی می کند.
کنتورهای کدورت و روشنایی : انتقال و بازتاب نور را برای کیفیت بصری اندازه گیری کنید.
پروفایل های سطح : برای اندازه گیری صافی کاغذ ، اطمینان از کیفیت چاپ استفاده می شود.
| چالش | توصیف |
|---|---|
| تنوع فیبر | تغییرات در کیفیت و ترکیب فیبر بر قدرت و قوام کاغذ تأثیر می گذارد. |
| کنترل رطوبت و خشک کردن | مدیریت سطح رطوبت بسیار مهم است. رطوبت بیش از حد کاغذ را تضعیف می کند ، در حالی که رطوبت کافی نمی تواند باعث ترک خوردگی شود. |
| سایش و نگهداری تجهیزات | استفاده مداوم از ماشین آلات منجر به سایش می شود و برای جلوگیری از اختلال ، نیاز به نگهداری و به روزرسانی منظم دارد. |
| انرژی و مصرف آب | انرژی بالا و مصرف آب ذاتی در تولید کاغذ است و در مدیریت هزینه و پایداری چالش هایی را ارائه می دهد. |
استفاده از الیاف بازیافت شده فرصتی فزاینده در صنعت کاغذ است. با ترکیب مواد بازیافت شده ، تولید کنندگان می توانند هزینه ها را کاهش داده و تأثیرات زیست محیطی را به حداقل برسانند. پیشرفت در فناوری اکنون امکان الیاف با کیفیت بالاتر را فراهم می کند و آنها را به گزینه ای پایدار برای تولید کاغذ بدون به خطر انداختن قدرت یا دوام تبدیل می کند.
فناوری پالایش و شکل گیری همچنان در حال تکامل است و کیفیت محصولات کاغذی را بهبود می بخشد. تکنیک های جدید پالایش باعث افزایش پیوند فیبر می شود و منجر به کاغذ قوی تر می شود. در همین حال ، روش های شکل گیری بهتر به ایجاد ورق های نرم و صاف تر ، کاهش نقص و بهبود یکنواختی محصول کمک می کند.
اتوماسیون در کنترل فرآیند در حال تغییر شکل مجدد ساخت کاغذ است. با استفاده از داده های زمان واقعی ، سیستم های خودکار به تولید کنندگان این امکان را می دهند تا پارامترهای تولید مانند سطح رطوبت و دما را تنظیم کنند. این منجر به بهبود قوام ، نقص کمتر و کارایی کلی بهتر در فرایند تولید می شود.
فرآیند تولید خمیر و کاغذ شامل چندین مرحله کلیدی از جمله تهیه مواد اولیه ، پالپ ، سفید کردن ، پالایش و پاپرم سازی است. هر مرحله برای اطمینان از کاغذ و کارایی با کیفیت بالا بسیار مهم است. تسلط بر این فرایندها برای حفظ سازگاری محصول و دیدار با استانداردهای صنعت ضروری است.
با پیشرفت هایی مانند الیاف بازیافت شده و اتوماسیون ، آینده تولید کاغذ امیدوار کننده به نظر می رسد. این نوآوری ها باعث افزایش پایداری و کارآیی تولید می شود و راه حل های سازگار با محیط زیست و مقرون به صرفه تر را برای صنعت کاغذ به جلو ارائه می دهد.
خمیر ماده فیبری است که برای تهیه کاغذ استفاده می شود. کاغذ محصول نهایی است که با پردازش خمیر به ورق ساخته می شود.
چوب نرم الیاف طولانی را برای استحکام فراهم می کند ، در حالی که چوب سخت الیاف کمتری را برای صافی و قابلیت چاپ بهتر در کاغذ ارائه می دهد.
پالپ را می توان با استفاده از اکسیژن ، پراکسید هیدروژن یا ازن سفید کرد و باعث کاهش اثرات محیطی و جلوگیری از مواد شیمیایی مبتنی بر کلر شد.
[1] https://www.pulpandpaper-technology.com/articles/pulp-and-paper-manufacturing-process-in-the-paper-industry
[2] https://extension.okstate.edu/fact-theets/basics-of-paper-manufacturing.html
[3] https://www.princeton.edu/~ota/disk1/1989/8931/893104.pdf
[4] https://www.deskera.com/blog/paper-manucoucturing-process-how-paper-is-made/
[5] https://www.vectorsolutions.com/resource/blogs/papermaking-process/
[6] https://www.draeger.com/content/document/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
