Pregledi: 0 Autor: Uređivač web mjesta Objavljivanje Vrijeme: 2025-02-24 Origin: Mjesto
Jeste li ikad razmišljali o tome kako se pravi svakodnevni papir? Proces proizvodnje celuloze i papira fascinantan je spoj znanosti, strojeva i stoljetnog znanja koja drva i reciklirane materijale pretvaraju u sve, od bilježnica do pakiranja.
U ovom postu naučit ćete što je zapravo proizvodnja pulpe i papira, zašto je to važno u današnjem svijetu i kako se to vremenom razvijalo. Prošetat ćemo vas kroz svaki korak - od pripreme sirovina i puhanja do formiranja lima i završetka. Bez obzira jeste li znatiželjni student ili samo želite razumjeti što ide u izradu papira, ovaj vodič je za vas.
Pulpa je polazište svih papirnih proizvoda. To je vlažna, vlaknasta smjesa napravljena od razbijanja biljnih materijala poput drveta ili recikliranog papira. Jednom razdvojena, vlakna se mogu oblikovati u tanke listove - taj papir. Ali nisu sva pulpa napravljena na isti način. Razdvojimo vrste korištenih vlakana i zašto je celuloza pravi heroj u ovom procesu.
Vlakna od mekog drva (poput bor ili smreke) su duža i fleksibilnija. To čini papir jačim i izdržljivijim.
Vlakna od tvrdog drva (poput breze ili eukaliptusa) su kraća i glađa. Pomažu u stvaranju fine, čak i površine - idealne za ispis.
| Tip čvrstoće | dužine vlakana | papira | uobičajena uporaba |
|---|---|---|---|
| Meko drvo | Dugačak | Visok | Pakiranje, karton |
| Tvrdo drvo | Kratak | Donji | Tiskarski papir, tkiva |
Oni uključuju bagasse (ostatak šećerne trske), laneni , pamuk i konoplju . Često se koriste u specijalnim papirima ili gdje se preferiraju izvori bez drveća.
Bagasse je lagan i obično se nalazi u pakiranju hrane. Pamuk pravi mekani, visokokvalitetni papir, poput valute ili umjetničkog papira.
Reciklirani papir se čisti, ponovno pukne i ponovo koristi. Iako je kraća i slabija od djevičanskih vlakana, još uvijek je korisna.
Često se miješaju s jačim vlaknima kako bi povećali izdržljivost i teksturu papira.
Celuloza je osnovni materijal koji se nalazi u svim biljnim vlaknima. Teško je, fleksibilno i dobro se povezuje s drugim vlaknima. To je ono što ga čini savršenim za oblikovanje lista koji se drži zajedno.
Lignin djeluje poput ljepila u drva. Čvrsto drži vlakna, ali mora se ukloniti ili papir postaje žuto i krhki.
Hemiceluloza pomaže u vezivanju između vlakana. Iako mekša od celuloze, on podržava fleksibilnost i stvaranje lima.
Putovanje od sirovih trupaca do gotovog lista papira uključuje više koraka. Svaka faza pažljivo pretvara biljna vlakna u jake listove za ispis. Ovaj se odjeljak prolazi kroz osnovne faze proizvodnje, ističući i tradicionalne i moderne tehnike koje se danas koriste u mlinovima za pulpe i papira.
Dnevnici prvo prolaze kroz velike bubnjeve koji debariraju, koji uklanjaju koru prevrćući i prskajući vodu. Čisti trupci zatim se kreću na čipke velike brzine koji ih režu na male, jednolike čipove za konzistentne rezultate puhanja.
Drveni čips mora biti mali i ujednačen kako bi se osiguralo učinkovito kuhanje i dosljedno odvajanje vlakana tijekom puhanja.
Dnevnici se obično skupljaju iz upravljanih šuma ili se dobivaju kao ostaci iz pilana i postrojenja za preradu drva.
Šumske krhotine poput grana ili ukrasa također su sjeckani i koristi se kao ekonomičan izvor vlakana.
| materijala | Prednosti |
|---|---|
| Ostaci pilane | Pristupačan, smanjuje drveni otpad, već debariran |
| Upravljeni šumski trupci | Snažna, svježa vlakna, posebno za Kraft papir |
| Ostatak zapisa | Koristi drva niskog stupnja i smanjuje odlaganje |
Stone Groundwood (SGW): trupci se guraju na masivne kotače za mljevenje kako bi se vlakna izvukli s minimalnom kemijskom uporabom.
Mehanički pulping za rafinerije (RMP): Drveni čips je isječen u rafinerima koristeći rotirajuće metalne diskove pod visokim tlakom.
Termo-mehanička puštanja (TMP): parna pred-tretira čips prije rafiniranja, poboljšavajući svjetlinu i fleksibilnost vlakana.
Mehaničke pulpe zadržavaju većinu drvene konstrukcije, ali to dovodi do niže čvrstoće i tamnijeg papira bez velikog izbjeljivanja.
KRAFT proces: Koristi snažnu alkalnu otopinu za otapanje lignina, a istovremeno održavanje celuloznih vlakana netaknutim i jakim.
Proces sulfita: metoda na bazi kiseline, bolja za specijalne radove, ali rezultira slabijom pulpom u usporedbi s Kraft-om.
Čips se lagano kuha u kemikalijama, a zatim mehanički rafinirani-savršeni za proizvode visoke krutosti poput valovitih kutija.
| Karakteristična | mehanička pulpa | kemijska pulpa |
|---|---|---|
| Snaga vlakana | Nisko zbog zadržanog lignina | Visoko zbog potpunog uklanjanja lignina |
| Prinos | Visok (90–95%) | Medij (45–55%) |
| Svjetlina (nakon izbjeljivanja) | Srednji | Visok |
| Tipične uporabe | Katalozi, novinski otisak, letači | Uredski papir, pakiranje |
Nakon puhanja, krhotine poput čvorova, kore i pijeska moraju se odvojiti kako bi se spriječilo oštećenje opreme i loša kvaliteta papira.
Centrifugalna sredstva za čišćenje vrte kašicu pulpe velikim brzinama kako bi se uklonili gusta onečišćenja poput fragmenata mrlje i metala.
Čista pulpa osigurava čak i stvaranje lima i izbjegava prekide papira uzrokovane ostatkom tvrdog čestica ili nakupina drva.
Izbjeljivanje čini pulpu svjetlijom i poboljšava izgled konačnog rada. Kemijskoj pulpi treba dublje izbjeljivanje od mehaničke pulpe.
Zašto izbjeljivati? Nepovršena pulpa proizvodi tamni papir koji se lako miješa, posebno pod svjetlošću ili s vremenom.
Uobičajena sredstva: vodikov peroksid je nježan, klor dioksid je vrlo učinkovit, a ozon brzo djeluje, ali je skup.
Različiti pristupi: mehanička pulpa se lagano izbjeljuje kako bi se sačuvala prinos; Kemijska pulpa je u potpunosti izbijeljena za bjelinu.
| agensa za izbjeljivanje | Učinkovitost | koštala je | najbolje za |
|---|---|---|---|
| Vodikov peroksid | Umjeren | Nizak | Reciklirana ili mehanička pulpa |
| Klor dioksid | Visok | Umjeren | Kraft i sulfitske kemijske pulpe |
| Ozon | Vrlo visok | Visok | Posebni papiri s visokom svjetlošću |
Rafiniranje priprema vlakna za bolje vezanje rušenjem površina i čini ih fleksibilnijim i isprepletenim.
Dobro rafinirana vlakna stvaraju jači papir formirajući čvršće, trajnije veze tijekom stvaranja lima.
Rafineri diskova: brzi rotirajuće diskove mljeve se pulpom između oborenih metalnih ploča, podešavanje oblika vlakana i duljine.
Konusni rafineri: Upotrijebite komore u obliku tlaka i konusa da biste narezali i komprimirali pulpu u ujednačenija vlakna.
Prekomjerno reže vlakna prekratka, slabeći lim, dok nedovoljno rafiniranje rezultira lošim vezanjem vlakana i grubom teksturom.
Pravilno rafiniranje poboljšava glatkoću papira, vlačnu čvrstoću i ispis bez da ga krhki ili neravni.
Vodena pulpna smjesa ravnomjerno se širi iz kutije za glavu na žičanu mrežicu koja počinje oblikovati lim papira.
Gravitacija i usisavanje uklanjaju većinu vode, ostavljajući iza sebe prostirku mokrog vlakana spremnom za pritisak.
Vlažna prostirka prolazi kroz teške valjke omotane u Felt kako bi istisnula više vode i zajedno kompaktna vlakna.
To poboljšava snagu lima i priprema web za brže sušenje bez oštećenja vlakana.
Niz grijanih cilindara isparava preostalu vlagu, smanjujući sadržaj vode na oko 5% u konačnom proizvodu.
| Stadij | vode (%) |
|---|---|
| Nakon formiranja | ~ 99% |
| Nakon pritiska | ~ 50–60% |
| Nakon sušenja | ~ 4–6% |
Kalendiranje: Papir prolazi između glatkih, zagrijanih valjaka kako bi se spljoštila njegova površina i smanjila varijacije u debljini.
Premazivanje i dimenzija: Površine se mogu tretirati škrobom, glinama ili lateks kako bi se poboljšala kvaliteta ispisa i otpornost na tinte.
Rezanje i pakiranje: Kontinuirani papir za papir narezan je u upravljive veličine ili listove, a zatim zamotan za isporuku.
Konačni završni koraci određuju teksturu, težinu, sjaj i performanse papira u aplikacijama za ispis ili presavijanje.
Proizvodnja papira ovisi o koordiniranom sustavu strojeva. Svaki obrađuje određeni posao u transformaciji iz sirovog drveta u gotovi papir. Od uklanjanja kore do izglađivanja konačnog lista, ovi strojevi djeluju u slijedu kako bi osigurali da svaki list ispunjava standarde kvalitete. Istražimo bitne strojeve koji se koriste tijekom cijelog postupka.
Debarker uklanja koru iz trupaca prije nego što se sjeku. Ovaj je korak važan jer kora može uzrokovati kontaminaciju i strojeve za oštećenje nizvodno. Unutar deparkera, trupci se zakreću u velikim bubnjevima, dok mlaznice vode pomažu u otpuštanju i skidanju kore. Jednom kada se očiste, trupci su spremni ući u čipper.
Čipper reže otpuštene trupce u male, ujednačene drvene čipove koje je lakše obraditi. Koristi oštre, rotirajuće oštrice za brzo i učinkovito narezivanje trupaca. Čipovi moraju biti dosljedni u veličini, tako da se ravnomjerno kuhaju u digesterima ili pravilno usavršavaju u mehaničkim procesima. Neravni čipovi mogu dovesti do loše kvalitete pulpe.
Digester je središnji za kemijsku pultinu. Kuha drveni čips s toplinom i kemikalijama kako bi razgradio lignin, oslobađajući celulozna vlakna. Digesteri dolaze u dva oblika: serija i kontinuirana. Dok se Batch Digesteri nose s jednim opterećenjem, kontinuirani digesteri rade non-stop, idealno za proizvodnju jake kraft pulpe u velikim količinama.
Puhač stvara suspenziju miješanjem sirovih vlakana ili recikliranog papira s vodom. Oštrice ili rotori miješaju smjesu, razbijajući materijale na odvojena vlakna. To je ključni stroj i za svježu pulpu od drva i operacije recikliranja. Za reciklirani papir, pulper često uključuje korake deficiranja koji pomažu u čišćenju korištenog papira prije rafiniranja.
Rafiner modificira oblik vlakana i teksturu površine, pomažući im da se čvršće povežu tijekom izrade papira. Koristi rotirajuće diskove ili konuse kako bi lagano rezao i fibrilirao vlakna. Razina rafiniranja izravno utječe na kvalitetu papira, od jake do koliko dobro ispisuje. Prekomjerno rafiniranje može oštetiti vlakna i oslabiti konačni proizvod.
Fourinier stroj tvori list papira širenjem pulpe preko žice za pokretnu mrežu. Voda se provodi kroz mrežicu dok se formira vlaknasta prostirka. Vakuumske kutije ispod mrežice pomažu u uklanjanju više vode. Ovaj odjeljak određuje uniformnost lista i raspodjelu vlakana, što je presudno za izradu glatkih, dosljednih papira ili listova.
Nakon pritiska, vlažni papir kreće se kroz velike sušilice s grickanjem pare. Ovi cilindri postupno uklanjaju vlagu sve dok list ne dosegne ciljnu suhoću. Zatim list prolazi kroz kalendere - glatke valjke koji ga komprimiraju i poliraju. Ovaj korak prilagođava debljinu, teksturu i završnu obradu papira ovisno o tome je li proizvod sjajni, mat ili bez presvlačenja.
Koristi se za knjige, uredske dokumente i profesionalne radove.
Glatka površina za jednostavnu apsorpciju tinte.
Uobičajene vrste uključuju papir obveznice i papir kopirnog papira.
Pogodno za pisače, faks strojeve i kopirnik.
Štiti i predstavlja proizvode tijekom otpreme.
Uključuje kraft papir, poznat po snazi i otpornosti na suza.
Koristi se za omotavanje, jastuke i kutije za punjenje.
Napravljen od mekih, upijajućih materijala.
Uključuje toaletni papir, papirnate ručnike, salvete i tkiva lica.
Dizajniran da bude nježan na koži, a istovremeno nudi visoku apsorpciju.
Sjaj: Idealno za ispis s fotografijama, sa svijetlim bojama i oštrim detaljima.
Matte: Nereflektivna površina, savršena za umjetničke otiske i čitljive dokumente.
Obloženi: Koristi se za visokokvalitetne časopise, brošure i marketinške materijale.
Testovi vlačne čvrstoće mjere koliko papir sile može podnijeti prije nego što se slomi. Ovo je svojstvo važno za papir koji se koristi u proizvodima koji se moraju oduprijeti istezanju, poput pakiranja. Veća vlačna čvrstoća osigurava da papir može izdržati stres bez suza.
Ispitivanja otpornosti na suzu određuje koliko se papir drži pod pritiskom. To je posebno važno za proizvode poput torbi ili omotnica, gdje bi papir mogao biti podložan oštrim silama. Snažna otpornost na suza pomaže papiru da održava svoj integritet tijekom upotrebe.
Ispitivanja neprozirnosti mjere koliko svjetlosti prolazi kroz papir, dok svjetlina mjeri koliko svjetlosti odražava. Ova svojstva utječu na izgled papira, posebno za ispis. Veća neprozirnost i svjetlina poboljšavaju vizualnu privlačnost i jasnoću tiskanih materijala.
Glatkost se odnosi na površinsku teksturu papira, koja utječe na to kako se tinta širi. Glavniji papir omogućava jasnije, oštrije otiske, što ga čini idealnim za visokokvalitetne tiskane proizvode. Radovi s grubom površinom mogu uzrokovati probleme s apsorpcijom tinte i jasnoćom ispisa.
Ispitivač zatezanja : Mjeri čvrstoću i produženje papira prije probijanja.
Elmendorf tester suza : procjenjuje otpornost na suzu papira u kontroliranim uvjetima.
Prozirnost i mjerači svjetline : Izmjerite prijenos svjetlosti i odraz za vizualnu kvalitetu.
Površinski profili : Koristi se za mjerenje glatkoće papira, osiguravajući kvalitetu ispisa.
| izazova | opis |
|---|---|
| Varijabilnost vlakana | Varijacije u kvaliteti i sastava vlakana utječu na čvrstoću i konzistenciju papira. |
| Kontrola vlage i sušenja | Upravljanje razinom vlage je presudno; Višak vlage slabi papir, dok nedovoljna vlaga može uzrokovati pucanje. |
| Oprema i održavanje opreme | Kontinuirana upotreba strojeva dovodi do trošenja, zahtijevajući redovito održavanje i nadogradnje kako bi se izbjegli poremećaji. |
| Potrošnja energije i vode | Visoka potrošnja energije i vode svojstvene su proizvodnji papira, predstavljajući izazove u upravljanju troškovima i održivosti. |
Upotreba recikliranih vlakana sve je veća prilika u industriji papira. Uključivanjem recikliranih materijala, proizvođači mogu smanjiti troškove i umanjiti utjecaj na okoliš. Napredak u tehnologiji sada omogućuje kvalitetna reciklirana vlakna, što ih čini održivijom opcijom za proizvodnju papira bez ugrožavanja snage ili izdržljivosti.
Tehnologija usavršavanja i formiranja i dalje se razvija, poboljšavajući kvalitetu proizvoda od papira. Nove tehnike rafiniranja poboljšavaju vezanje vlakana, što dovodi do jačeg papira. U međuvremenu, bolje metode formiranja pomažu u stvaranju glatkih, dosljednijih listova, smanjenju oštećenja i poboljšanju uniformnosti proizvoda.
Automatizacija u kontroli procesa preuređuje proizvodnju papira. Korištenjem podataka u stvarnom vremenu, automatizirani sustavi omogućuju proizvođačima da prilagode proizvodne parametre poput razine vlage i temperature. To rezultira poboljšanom dosljednošću, manjim brojem oštećenja i boljom ukupnom učinkovitošću u cijelom proizvodnom procesu.
Proces proizvodnje pulpe i papira uključuje nekoliko ključnih stupnjeva, uključujući pripremu sirovina, pucanje, izbjeljivanje, rafiniranje i izradu papira. Svaka je faza presudna za osiguravanje visokokvalitetnog papira i učinkovitosti. Svladavanje ovih procesa ključno je za održavanje dosljednosti proizvoda i ispunjavanje industrijskih standarda.
S napretkom poput recikliranih vlakana i automatizacije, budućnost proizvodnje papira izgleda obećavajuće. Ove će inovacije povećati održivost i učinkovitost proizvodnje, nudeći više ekološki i isplativa rješenja za industriju papira koja kreće naprijed.
Pulpa je vlaknasti materijal koji se koristi za izradu papira. Papir je gotov proizvod napravljen obradom pulpe u listove.
Softwood pruža dugačka vlakna za snagu, dok tvrdo drvo nudi kraća vlakna za glatkoću i bolju ispisanost u papiru.
Pulpa se može izbjeljivati pomoću kisika, vodikovog peroksida ili ozona, smanjujući utjecaj na okoliš i izbjegavajući kemikalije na bazi klora.
[1] https://www.pulpanpaper-technology.com/articles/pulp-and-paper-manufacturing-process-in--paper-industrija
[2] https://extension.okstate.edu/fact-heets/basics-of-paper-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-us-2106-3.pdf
[7] https://www.slideshare.net/slideshow/paper-manufaction-process/79334000
[8] https://www.youtube.com/watch?v=e4c3x26dxbm
