Visualizzazioni: 0 Autore: Editor del sito Publish Time: 2025-02-24 Origine: Sito
Hai mai pensato a come viene fatta la carta quotidiana? Il processo di produzione di polpa e carta è un'affascinante miscela di scienze, macchinari e conoscenze secolari che trasforma le legno e i materiali riciclati in tutto, dai quaderni agli imballaggi.
In questo post, imparerai cos'è veramente la produzione di polpa e carta, perché è importante nel mondo di oggi e come si è evoluto nel tempo. Ti accompagneremo attraverso ogni passaggio, dalla preparazione delle materie prime e si impulga alla formazione e alla finitura del foglio. Che tu sia uno studente curioso o che voglia semplicemente capire cosa succede a fare carta, questa guida è per te.
La polpa è il punto di partenza di tutti i prodotti di carta. È una miscela bagnata e fibrosa realizzata con i materiali delle piante che abbattono il legno o la carta riciclata. Una volta separate, le fibre possono essere formate in fogli sottili: quella carta. Ma non tutta la polpa è fatta allo stesso modo. Abbattiamo i tipi di fibre utilizzati e perché la cellulosa è il vero eroe in questo processo.
Le fibre di legno morbide (come pino o abete) sono più lunghe e flessibili. Questo rende la carta più forte e più resistente.
Le fibre in legno (come betulla o eucalipto) sono più brevi e fluide. Aiutano a creare una superficie fine, uniforme, ideale per la stampa.
| Tipo | lunghezza della fibra | di resistenza della carta | Uso comune |
|---|---|---|---|
| Legno tenero | Lungo | Alto | Imballaggio, cartone |
| Legno duro | Corto | Inferiore | Carta da stampa, tessuti |
Questi includono bagasse (residui di canna da zucchero), di lino , cotone e canapa . Sono spesso utilizzati in documenti speciali o in cui sono preferite le fonti senza alberi.
BAGASSE è leggero e si trova comunemente negli imballaggi alimentari. Il cotone produce carta morbida e di alta qualità, come una valuta o carta d'arte.
La carta riciclata viene pulita, rinnovata e riutilizzata. Sebbene più corto e più debole delle fibre vergini, è comunque utile.
Spesso si misero miscelati con fibre più forti per aumentare la durata e la consistenza della carta.
La cellulosa è il materiale centrale presente in tutte le fibre a base vegetale. È difficile, flessibile e si lega bene con altre fibre. Questo è ciò che lo rende perfetto per formare un foglio che tiene insieme.
La lignina si comporta come una colla in legno. Tiene stretto le fibre ma deve essere rimossa o la carta diventa gialla e fragile.
L'emicellulosa aiuta con il legame tra le fibre. Sebbene più morbido della cellulosa, supporta flessibilità e formazione di fogli.
Il viaggio dai registri grezzi a un foglio di carta finito comporta più passaggi. Ogni fase trasforma con cura le fibre vegetali in fogli forti e stampabili. Questa sezione ti guida attraverso le fasi di produzione di base, evidenziando oggi le tecniche tradizionali e moderne utilizzate nelle cartiere e nelle cartiere.
I tronchi passano prima attraverso grandi tamburi di demolizione, che rimuovono la corteccia rotolando e spruzzando acqua. I registri puliti si spostano quindi su piagniste ad alta velocità che li tagliano in piccoli chip uniformi per risultati di impulsi coerenti.
I trucioli di legno devono essere piccoli e uniformi per garantire una cottura efficiente e una separazione costante delle fibre durante il pulsing.
I tronchi vengono in genere raccolti da foreste gestite o ottenuti come residui da segherie e impianti di lavorazione del legno.
Anche i detriti forestali come rami o rifiniture sono scheggiati e utilizzati come fonte in fibra economica.
| della fonte materiale | Vantaggi |
|---|---|
| Avanzi di segheria | Affordabile, riduce i rifiuti in legno, già debarco |
| Tronchi forestali gestiti | Fibre forti e fresche, specialmente per la carta kraft |
| Residuo di registrazione | Fa uso di legno di basso grado e riduce lo smaltimento |
Stone Groundwood (SGW): i tronchi vengono spinti contro enormi ruote di macinazione per estrarre fibre con un uso chimico minimo.
Pulping meccanico di raffinatore (RMP): i trucioli di legno vengono distrutti nelle raffinerie usando dischi metallici rotanti ad alta pressione.
Pulping termo-meccanico (TMP): il vapore pre-tratti i chip prima di raffinare, migliorando la luminosità e la flessibilità delle fibre.
Le polpe meccaniche mantengono la maggior parte della struttura del legno, ma questo porta a una resistenza inferiore e carta più scura senza pesante sbiancamento.
Processo Kraft: utilizza una forte soluzione alcalina per sciogliere la lignina mantenendo intatti e forti le fibre di cellulosa.
Processo di solfito: un metodo a base di acido, meglio per le carte speciali ma si traduce in una polpa più debole rispetto a Kraft.
I chip sono leggermente cotti in sostanze chimiche, quindi meccanicamente raffinate, perfette per prodotti ad alta posizione come le scatole ondulate.
| Pulpa | Pulp | chimica |
|---|---|---|
| Resistenza alla fibra | Basso a causa della lignina trattenuta | Alto a causa della rimozione completa della lignina |
| Prodotto | Alto (90-95%) | Mezzo (45-55%) |
| Luminosità (dopo candeggina) | Medio | Alto |
| Usi tipici | Cataloghi, carta da giornale, volantini | Carta d'ufficio, imballaggio |
Dopo aver impulso, detriti come nodi, corteccia e sabbia devono essere separati per prevenire danni alle attrezzature e scarsa qualità della carta.
I detergenti centrifughi girano la sospensione della polpa ad alta velocità per rimuovere i contaminanti densi come grana e frammenti di metallo.
Pulsa pulita garantisce una formazione uniforme del foglio ed evita rotture di carta causate da particelle dure rimanenti o ciuffi di legno.
Lo sbiancamento rende la polpa più luminosa e migliora la comparsa di carta finale. La polpa chimica ha bisogno di uno sbiancamento più profondo della polpa meccanica.
Perché candeggina? La polpa non sbiancata produce carta scura che si scolorisce facilmente, specialmente sotto la luce o nel tempo.
Agenti comuni: il perossido di idrogeno è delicato, il biossido di cloro è molto efficace e l'ozono funziona rapidamente ma è costoso.
Approcci diversi: la polpa meccanica è leggermente sbiancata per preservare la resa; La polpa chimica è pienamente sbiancata per il candore.
| dell'agente sbiancante | L'efficacia | è | meglio per |
|---|---|---|---|
| Perossido di idrogeno | Moderare | Basso | Pasta riciclata o meccanica |
| Biossido di cloro | Alto | Moderare | Polpa chimica kraft e solfito |
| Ozono | Molto alto | Alto | Documenti speciali ad alta luminosità |
La raffinazione prepara le fibre a legare meglio le superfici irruvidiose e rendendole più flessibili e intrecciate.
Le fibre ben raffinate creano un documento più forte formando legami più stretti e più durevoli durante la formazione del foglio.
Refiniere a disco: dischi rotanti ad alta velocità macina la polpa tra piastre metalliche increspate, regolazione della forma e della lunghezza della fibra.
Refinari conici: utilizzare camere di pressione e a forma di cono per tagliare e comprimere la polpa in fibre più uniformi.
Taglia troppo corta tagli le fibre, indebolendo il foglio, mentre il sotto-rafforzamento provoca un legame in fibra scarso e una consistenza approssimativa.
La corretta raffinazione migliora la morbidezza, la resistenza alla trazione e la stampabilità della carta senza renderlo fragile o irregolare.
La miscela di polpa acquosa è uniformemente diffusa dalla testa della testa su una rete di filo in movimento per iniziare a formare il foglio di carta.
La gravità e l'aspirazione rimuovono la maggior parte dell'acqua, lasciando dietro di sé un tappetino in fibra bagnata pronta per la pressione.
Il tappetino bagnato passa attraverso i rulli pesanti avvolti in feltro per spremere più acqua e compattare insieme le fibre.
Ciò migliora la resistenza al foglio e prepara il web per un'essiccazione più rapida senza danneggiare i legami in fibra.
Una serie di cilindri riscaldati evapora l'umidità rimanente, riducendo il contenuto di acqua a circa il 5% nel prodotto finale.
| in stadio (%) | Contenuto dell'acqua |
|---|---|
| Dopo la formazione | ~ 99% |
| Dopo aver premuto | ~ 50–60% |
| Dopo essiccarsi | ~ 4–6% |
Calendering: la carta passa tra rulli lisci e riscaldati per appiattire la sua superficie e ridurre le variazioni di spessore.
Rivestimento e dimensionamento: le superfici possono essere trattate con amidi, argille o lattice per migliorare la qualità della stampa e la resistenza all'inchiostro.
Tagliare e imballaggio: il rotolo di carta continua viene tagliato in dimensioni o fogli gestibili, quindi avvolto per la consegna.
I passaggi finali di finitura determinano la trama, il peso, la lucentezza e le prestazioni della carta nelle applicazioni di stampa o piegatura.
La produzione di carta dipende da un sistema coordinato di macchine. Ognuno gestisce un lavoro specifico nella trasformazione dal legno grezzo alla carta finita. Dalla rimozione della corteccia al lisciatura del foglio finale, queste macchine funzionano in sequenza per garantire che ogni foglio soddisfi gli standard di qualità. Esploriamo le macchine essenziali utilizzate durante tutto il processo.
Un Debarker rimuove la corteccia dai tronchi prima che vengano scheggiati. Questo passaggio è importante perché la corteccia può causare a valle di contaminazione e danno. All'interno di Debarker, i tronchi vengono ruotati in grandi batteria mentre i getti d'acqua aiutano a allentare e a spogliare la corteccia. Una volta puliti, i registri sono pronti per entrare nel cipper.
Il chipper taglia i tronchi debarco in piccoli chip di legno uniformi che sono più facili da elaborare. Utilizza lame affilate e rotanti per tagliare i tronchi in modo rapido ed efficiente. I chip devono essere coerenti di dimensioni in modo che cucinano uniformemente nei digestori o si perfezionino correttamente nei processi meccanici. I chip irregolari possono portare a una scarsa qualità della polpa.
Il digestore è fondamentale per il pulsing chimico. Cucina i trucioli di legno con calore e sostanze chimiche per abbattere la lignina, liberando le fibre di cellulosa. I digestori sono disponibili in due forme: batch e continui. Mentre i digester batch gestiscono un carico alla volta, i digestori continui funzionano ininterrottamente, ideali per produrre una forte polpa di kraft a grandi volumi.
Il polperone crea una sospensione mescolando fibre crude o carta riciclata con acqua. Lame o rotori mescolano la miscela, rompendo i materiali in fibre separate. È una macchina chiave sia per le operazioni di polpa di legno fresco che per le operazioni di riciclaggio. Per la carta riciclata, il culper include spesso passaggi di deink che aiutano a pulire la carta usata prima di raffinare.
Un raffinatore modifica la forma della fibra e la consistenza superficiale, aiutandoli a legarsi più strettamente durante la produzione di carta. Utilizza dischi o coni rotanti per tagliare e fibrillare delicatamente le fibre. Il livello di raffinazione influisce direttamente sulla qualità della carta, da quanto sia forte a quanto sta stampa. Il sovrapprezzamento può danneggiare le fibre e indebolire il prodotto finale.
La macchina FourDrinier forma il foglio di carta diffondendo la polpa attraverso un filo in rete mobile. L'acqua si scarica attraverso la maglia mentre si forma il tappetino in fibra. Le scatole a vuoto sotto la maglia aiutano a rimuovere più acqua. Questa sezione determina l'uniformità del foglio e la distribuzione delle fibre, che è fondamentale per rendere rotoli di carta o fogli di carta liscio e coerenti.
Dopo aver premuto, la carta umida si muove attraverso grandi essiccatori riscaldati a vapore. Questi cilindri rimuovono gradualmente l'umidità fino a quando il foglio non raggiunge la secchezza bersaglio. Successivamente, il foglio passa attraverso i calenderi: rulli morbidi che lo comprimono e lo lucidano. Questo passaggio regola lo spessore, la trama e la finitura della carta a seconda che il prodotto sia lucido, opaco o non patinato.
Utilizzato per libri, documenti per ufficio e documenti professionali.
Superficie liscia per un facile assorbimento dell'inchiostro.
I tipi comuni includono carta per carta di legame e carta da copiatrice.
Adatto a stampanti, fax e fotocopiatrici.
Protegge e presenta prodotti durante la spedizione.
Include carta kraft, nota per resistenza e resistenza alla lacrime.
Utilizzato per le scatole di avvolgimento, ammortizzazione e ripieno.
Realizzato con materiali morbidi e assorbenti.
Include carta igienica, asciugamani di carta, tovaglioli e tessuti facciali.
Progettato per essere delicato sulla pelle mentre offre elevata assorbenza.
Glossy: ideale per la stampa fotografica, con colori vivaci e dettagli affilati.
Matte: superficie non riflettente, perfetta per stampe d'arte e documenti leggibili.
Coperto: utilizzato per riviste di alta qualità, brochure e materiali di marketing.
I test di resistenza alla trazione misurano quanta forza può gestire la carta prima che si rompa. Questa proprietà è importante per la carta utilizzata nei prodotti che devono resistere allo stretching, come l'imballaggio. Una maggiore resistenza alla trazione garantisce che la carta possa sopportare lo stress senza strappare.
I test di resistenza a lacrime determinano il modo in cui la carta regge sotto pressione. Ciò è particolarmente importante per prodotti come borse o buste, in cui la carta potrebbe essere soggetta a forze affilate. Una forte resistenza alla lacrime aiuta la carta a mantenere la sua integrità durante l'uso.
I test di opacità misurano quanta luce passa attraverso la carta, mentre la luminosità misura quanta luce riflette. Queste proprietà influenzano l'aspetto della carta, specialmente per la stampa. Una maggiore opacità e luminosità migliorano il fascino visivo e la chiarezza dei materiali stampati.
La fluidità si riferisce alla consistenza superficiale della carta, che influisce su come si diffonde l'inchiostro. Una carta più fluida consente stampe più chiare e più nitide, rendendolo ideale per prodotti stampati di alta qualità. I documenti con una superficie più ruvida possono causare problemi con assorbimento dell'inchiostro e chiarezza di stampa.
Tensile Tester : misura la resistenza alla carta e l'allungamento prima della rottura.
Tester lacrimale Elmendorf : valuta la resistenza alla lacrima della carta in condizioni controllate.
I contatori di opacità e luminosità : misurare la trasmissione della luce e la riflessione per la qualità visiva.
Profiler di superficie : utilizzati per misurare la morbidezza della carta, garantendo la qualità per la stampa.
| della sfida della produzione di polpa e carta | descrizione |
|---|---|
| Variabilità in fibra | Le variazioni della qualità delle fibre e della composizione influenzano la resistenza e la coerenza della carta. |
| Controllo dell'umidità e asciugatura | La gestione dei livelli di umidità è fondamentale; L'umidità in eccesso indebolisce la carta, mentre l'umidità insufficiente può causare crack. |
| Usura e manutenzione dell'attrezzatura | L'uso continuo dei macchinari porta all'usura, che richiedono manutenzione regolare e aggiornamenti per evitare interruzioni. |
| Consumo di energia e acqua | L'utilizzo di alta energia e acqua è inerente alla produzione di carta, presentando sfide nella gestione dei costi e nella sostenibilità. |
L'uso di fibre riciclate è una crescente opportunità nel settore cartaceo. Incorporando materiali riciclati, i produttori possono ridurre i costi e ridurre al minimo l'impatto ambientale. I progressi della tecnologia ora consentono fibre riciclate di qualità superiore, rendendole un'opzione più sostenibile per produrre carta senza compromettere la forza o la durata.
La tecnologia di raffinazione e formazione continua a evolversi, migliorando la qualità dei prodotti cartacei. Le nuove tecniche di raffinazione migliorano il legame in fibra, portando a carta più forte. Nel frattempo, migliori metodi di formazione aiutano a creare fogli più fluidi e coerenti, riducendo i difetti e migliorando l'uniformità del prodotto.
L'automazione nel controllo del processo sta rimodellando la produzione di carta. Utilizzando i dati in tempo reale, i sistemi automatizzati consentono ai produttori di regolare i parametri di produzione come i livelli di umidità e la temperatura. Ciò si traduce in una migliore coerenza, meno difetti e una migliore efficienza complessiva attraverso il processo di produzione.
Il processo di produzione di polpa e carta prevede diverse fasi chiave, tra cui preparazione, impulsione, sbiancamento, raffinazione e produzione di carta. Ogni fase è cruciale per garantire carta ed efficienza di alta qualità. La padronanza di questi processi è essenziale per mantenere la coerenza del prodotto e soddisfare gli standard del settore.
Con progressi come fibre riciclate e automazione, il futuro della produzione di carta sembra promettente. Queste innovazioni miglioreranno la sostenibilità e l'efficienza della produzione, offrendo soluzioni più ecologiche ed economiche per l'industria cartacea.
La polpa è il materiale fibroso usato per creare carta. La carta è il prodotto finito realizzato mediante elaborazione della polpa in fogli.
Softwood fornisce resistenza a fibre lunghe, mentre il legno duro offre fibre più brevi per la morbidezza e una migliore stampabilità in carta.
La polpa può essere sbiancata usando ossigeno, perossido di idrogeno o ozono, riducendo l'impatto ambientale ed evitando sostanze chimiche a base di cloro.
[1] https://www.pulpandpaper-technology.com/articles/pulp-and-paper- manufacturing-process-in-the-paper-industry
[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-ismade/
[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
