Жартылай химиялық қабат процесі: қағаз өндірісіне теңгерімді тәсіл

Энергия мен химиялық қолданылып, қуат пен химиялық қолданыла отырып, биіктік пен талшықтың сапасына қалай қол жеткізе аламыз? Жартылай химиялық қабығы механикалық және химиялық қабықтың арасындағы тамаша тепе-теңдікті ұсынады, бұл оны қағаз саласында маңызды процесс жасайды.

Бұл әдіс лигнинді жұмсартып, жұмсақ химиялық өңдеуді қамтиды, содан кейін талшықтарды тиімді бөлу үшін механикалық қайта өңдеуден тұрады. Ол химиялық қабықтан гөрі жоғары өнімділікті ұсынатын орта және орауыш материалдарды гофрлендіру үшін кеңінен қолданылады.

Бұл мақалада біз оның процестерін, артықшылықтарын, әдістерін және салаларын салыстыруды зерттейміз, бұл оның экономикалық тиімді және тұрақты таңдау болып қалады.

Жартылай химиялық қабық дегеніміз не?

Анықтама және процесті шолу

Жартылай химиялық зымыран - химиялық және механикалық қабықтың аспектілерін біріктіретін гибридті қабық әдісі. Процесс ағаш чиптерінде лигнинді жасырын химиялық емдеуді қолдана отырып, жартылай бұзу, одан кейін талшықтарды бөлу үшін механикалық қайта өңдеуден тұрады. Бұл тәсіл толық химиялық пульпинг әдістерімен салыстырғанда салыстырмалы түрде жоғары өнімді сақтау кезінде талшықты сапаны жақсартады.

Типтік кірістілік диапазоны (65% -85%)

Жартылай химиялық пулиннің кірістілігі әдетте 65% -дан 85% -ға дейін , ал крафтардың 65% -ы (40% -55%), бірақ таза механикалық қабықтан төмен (90% -95%). Дәл шығымдылық келесі факторларға байланысты:

• Химиялық концентрация және түрі: төменгі химиялық пайдалану жоғары өнімділікке әкеледі, бірақ целлюлоза сапасына әсер етуі мүмкін.

• Пісіру уақыты мен температурасы: Бұл параметрлерді оңтайландыру Артық талшықты деградациялаусыз лигнинді жұмсартуды қамтамасыз етеді.

• Ағаш түрлері: жұмсақ ағаштар мен қатты ағаштар әр түрлі әрекет етеді, бұл жалпы түсім мен талшықты сипаттамаларға әсер етеді.

Қағаз өнеркәсібіндегі жартылай химиялық зымырандардың маңызы

Жартылай химиялық пульпинг қағаз өнеркәсібінде талшықтың беріктігі, өндірістік тиімділігі және қоршаған ортаға әсері арасындағы тепе-теңдікті ұсына отырып, маңызды рөл атқарады. Ол картон қаптамасы үшін гофрленген ортада кеңінен қолданылады, онда жоғары беріктігі мен қаттылық қажет.

Механикалық қабықтан салыстырғанда, ол күшті талшықтар шығарады және химиялық қабығымен салыстырғанда, оның кірістілігі жоғары (65% -85%), оны үнемді етеді. Сонымен қатар, ол аз химиялық заттар мен аз энергия жұмсайды, операциялық шығындар мен қоршаған ортаның ластануын азайтады. Оның бейімделуі диірмендерді әр түрлі қосымшаларда жан-жақты таңдау жасауға мүмкіндік береді.

Жартылай химиялық қабығы

Жартылай химиялық пульпинг - бұл жетілдірілген талшықты күшпен жоғары өнімді целлюлоза алу үшін жұмсақ химиялық өңдеуді механикалық өңдеумен біріктіретін екі сатылы процесс. Процесс шикізатты мұқият таңдау, лигнинді жұмсартып, бөлек, механикалық қайта өңдеуге, талшықтарды бөлек, интегралды өңдеуге, кейіннен таза, біркелкі целлюлозаны алу үшін жұмсартады.

A) Шикізатты таңдау

Шикізатты таңдау жартылай химиялық пульпаның тиімділігі мен сапасына айтарлықтай әсер етеді. Процесс әмбебап, ағаш және ағаш емес материалдарды пайдалануға мүмкіндік береді.

Артқы ағаш түрлері (Hardwood vs. Softwood)

• Қатты ағаштар (мысалы, емен, қайың, эвкалипт): жалпы қағаз өнімінің қаттылығы мен беттік қасиеттерін арттыратын қысқа талшықтардың арқасында жартылай химиялық зымыран үшін артықшылықты.

• Жұмсақ ағаштар (мысалы, қарағай, шырша, шырша): күші мен тұрақтылықты жақсарту үшін, әсіресе гофрленген орташа қосымшаларда ұзақ талшықтар қажет болған жағдайда қолданылады.

Балама шикізат

Орман көздерінің дәстүрлі көздерінен басқа, жартылай химиялық пульпинг ағаш емес талшықтарды пайдалана алады: тұрақтылық пен шығындардың тиімділігін арттыру үшін

• Багассе (қант қалқаның қалдығы): картон өндірісіне күшті талшықтарды қамтамасыз ететін өміршең балама.

• Ауылшаруашылық қалдықтары (мысалы, бидай сабан, жүгері сабағы, бамбук): экологиялық таза нұсқа ұсыныңыз, бірақ олар жоғары кремнийдің мөлшері жоғарылағаннан кейін қосымша күтім қажет.

б) химиялық өңдеу (алдын-ала пісіру кезеңі)

Химиялық алдын-ала емдеу - жартылай химиялық зымырандағы сыни қадам, өйткені ол лигнин мен гемикеллюлозаны механикалық қайта өңдеуді жеңілдету үшін жартылай шығарады.

Пайдаланылған химиялық заттардың түрлері

Пісіруге дейінгі бірнеше химиялық заттарды дайындауға арналған сахнада, және целлюлоза қалаған қасиеттеріне байланысты:

• Натрий сульфиті (NA₂SO₃): жоғары талшықты өнімді сақтау кезінде лигнинді жұмсартатын тиімді таңдау.

• Сілтілі сульфит: күшті беріктік қасиеттерін қамтамасыз ететін өзгертілген нұсқа.

• Аммоний сульфиті: кейде химиялық қалпына келтіруді жақсарту және қоршаған ортаға әсерді азайту үшін қолданылады.

• Жасыл алкоголь: үнемді және тұрақты химиялық балама ретінде қолданылатын Kraft Pulpling компаниясының жанама өнімі.

Пісіру процесі және шарттар

• Температура: әдетте әдетте 140 ° C-тан 180 ° C-қа дейін .шикізат пен химиялық құрамға байланысты

• Уақыт: Орташа пісіру уақыты (10-30 минут) Талшықтың зақымдануын азайтқан кезде жеткілікті лигнинді жұмсарту үшін қолданылады.

• PH басқару: процесс сақталады . 7-10 ) талшықты сапаны оңтайландыру үшін процесс сілтілі немесе бейтарап жағдайларда (рН

• Қысым: Пісіру химиялық ену мен біркелкілікті арттыру үшін бақыланатын қысым шарттары (4-8 бар) астында жүзеге асырылады.

Ішінара бөлініс және гемикелулозғалозды жою

Линеин толығымен жойылған химиялық пульпадан айырмашылығы, жартылай химиялық пульпингке жартылай химиялық пульпингтер (әдетте 20% -40%) талшықты күтіп ұстайды. Сондай-ақ, гемикелулоза жартылай шығарылады, кірістілік сақтай отырып, талшықты байланыстыру мен икемділік жақсартылады.

в) механикалық қайта өңдеу

Ағаш чиптері химиялық өңдеумен жұмсартылғаннан кейін, олар талшықтарды бөлу үшін механикалық қайта өңдеуден өтеді.

МӨЗ рөлі

• Дискіні тазалаушылар: фибриктерді тиімді ұстап, бөлетін айналмалы дискілерден тұратын ең көп қолданылатын жабдық.

• Конустық және цилиндрлік тазалаушылар: целлюлоза сипаттамаларына және диірмен қондырғысына байланысты қолданылған балама өңдеу әдістері.

Энергия талаптары және талшықты бөлу процесі

• Энергияны тұтыну: Механикалық қайта өңдеу қалыпты энергияны енгізуді қажет етеді (целлюлозаның бір тонна бір тонна целлюлоза үшін 200-500 кВт / сағ), сонымен қатар таза механикалық қабықтан, бірақ химиялық қабықтан жоғары.

• Талшықты бөліну: жұмсартылған чиптер қырындалады және фибрилляцияланады, ұзындығы, қанық талшықтары бар , ол минималды зақыммен, бұл қағаздың күшін арттырады.

г) жуу және скрининг

Тазартылғаннан кейін, целлюлоза қажетсіз материалдарды кетіру және сапаны жақсарту үшін жуу және скринингтен өтеді.

Қалдық химикаттар мен қалаусыз бөлшектерді алып тастау

• Жуу сатысы: артық химиялық заттар, ерітілген лигнин, және гемикеллюлоза фрагменттері су немесе әлсіз алкогольді пайдаланып алынады. Бұл қадам тазалағыш целлюлозаны қамтамасыз ету және төмен ағынды өңдеуді жақсарту үшін қажет.

• Сүзу және шөгінділер: целлюлоза скринингіне дейін ұсақ бөлшектер мен химиялық қалдықтарды бөлу үшін қолданылады.

Біркелкілікке арналған талшықты скрининг

• Тербелетін экрандар және центрифугалық тазартқыштар: анықтамалық анықтама габаритті немесе дамымаған талшықтарды алып тастаңыз, жүйелілікті қамтамасыз етеді.

• Целлюлозаны қайта өңдеудің соңғы процестері: кейбір процестерде талшықты біркелкілік пен байланыстырудың біркелкілігін арттыру үшін қайта өңдеу кезеңі кіреді.

Жартылай химиялық пульпингтің түрлері

Жартылай химиялық пульпингтің әдістері алдын-ала емдеу үшін қолданылатын химиялық заттардың түріне байланысты өзгереді. Барлық әдістерді ішінара бөліну кіреді, содан кейін механикалық қайта өңдеу, әр түрлі химиялық жүйелер целлюлоза қасиеттеріне, энергияны тұтынуға және қоршаған ортаға әсер етеді. Ең көп қолданылатын процесс - бұл «Sealfite Sealfite Semi-Chemice» (NSSC) , бірақ сияқты балама әдістер сілтілік сульфит, бисульфит, аммоний негізіндегі және жасыл алкогольдік жартылай химиялық пульпалар де қолданылады.

а) бейтарап сульфит жартылай химиялық (NSSC) пульпинг

NSSC PulPing - бұл ең көп таралған жартылай химиялық қабық әдісі , әсіресе картон мен орауыш материалдарда қолданылатын гофрленген орталықтан жасалған. Ол целлюлоза күші, шығын тиімділігі және кірістілігі арасындағы оңтайлы тепе-теңдікті қамтамасыз етеді.

Химиялық реакциялар және рН бақылау

• NSSC-тің негізінен натрий сульфитін (NA₂SO₃) белсенді химиялық зат ретінде қолданады, ол Lignin және Hemicellully ретінде, ол лигниин мен гемикеллюлозаны ішінара ерітеді.

• На₂со және нахко₃ буферлі жүйесі джей ( рН 7-9 ) жүйесін сақтау үшін қолданылады, бұл шамадан тыс талшықты деградациялауға және қағаздың күшін жақсартуға мүмкіндік береді.пісіру кезінде

• Реакция ең алдымен лигнинді сульфонацияға бағыттайды, шамадан тыс талшықты бұзбай суда ериді.

Кілт әсер ететін факторлар

Бірнеше параметрлер NSSC-тің тиімділігіне әсер етеді:

• Химиялық құрамы: натрий сульфит және натрий бикарбонаты концентрациясы лигнинді кетіру және талшықты икемділікке әсер етеді.

• Температура: Пісіру әдетте 160-180 ° C температурада болады , шамадан тыс талшықты әлсіретсіз, лигнинді жұмсартуды қамтамасыз етеді.

• Пісіру ұзақтығы: Процесс 10-30 минутқа созылады.ағаш түрлеріне және целлюлоза қасиеттеріне байланысты

Гофрленген борыш өндірісіне жарамдылығы

• NSSC целлюлозасы гофрленген ортаға өте қолайлы . жоғары беріктігі, қаттылық және икемділіктің үйлесіміне байланысты

• Процесс финалдық өнімнің сығымдау күшін жақсартатын гемикеллюлозаның едәуір бөлігін сақтайды.

• Толық химиялық пульпімен салыстырғанда NSSC кірістілік (65% -85%) ұсынады , бұл оны қаптамаларды қаптама алу үшін тиімді етеді.

б) басқа жартылай химиялық қабықтың әдістері

NSSC-тен басқа, бірнеше балама жартылай химиялық пульпинг әдістері бар, олардың әрқайсысы ерекше сипаттамалары мен қосымшалары бар.

1. сілтілі сульфит жартылай химиялық қабығы (AS-SP)

• қолданылады . Натрий сульфитін (NA₂SO₃) және натрий гидроксиді (NAOH) және сілтілік ортасын құру үшін

• NSSC-тен шығарады гөрі күшті және икемді талшықтар , оны жақсартуға жарамды қағаз күшін талап етеді.

• Сілтілік жағдайлар лигнинді кетіруді жеңілдетеді, гемикеллюлозаны сақтау кезінде талшықты бөлуді жақсартады.

2. Бисульфит жартылай химиялық қабығы

• қолданады (Ca₃ (HSO₃) ₂) Натрий бисульфитін (Nahso₃) немесе кальций бисульфитін (CA (HO₃) ₂) Қышқыл немесе бейтарап рН шарттары.

• Әдетте, әдетте, жылжымайтын лигнинді кетіру талшықты қасиеттерін жақсартатын қолданылады жұмсақ ағаш пульпаларында .

• бар целлюлоза Жақсырақ жарықтылық пен беттік қасиеттері , оны арнайы қаптамалар мен басып шығару қолданбаларына арналған.

3. аммонийге негізделген жартылай химиялық қабық

• қолданады . аммиак сульфитін (NH₄) ₂SO₃ немесе аммоний бисульфитін (NH₄HO₃) Химиялық агент ретінде

• Күкірттің шығарындыларын азайту және химиялық сауықтыруды жеңілдету арқылы қоршаған ортаға әсерді азайтады.

• қамтамасыз етеді . қалыпты талшықты беріктікті Экологиялық мәселелер басымдыққа ие, әдетте, тауашалық қосымшаларда жиі қолданылатын

4. Жасыл ликер жартылай химиялық қабығы

• қолданады (Na₂s) -ликтің жанама мөлшерін Натрий карбонатынан (Na₂co₃) және натрий сульфидінен тұратын крафт .

• ұсынады . үнемді және тұрақты балама Крафт диірмендерінен қалдықтарды қалпына келтіру арқылы

• бар целлюлоза береді Жақсы беріктік қасиеттері , дегенмен оны қабылдау процесті интеграциялау мәселелеріне байланысты шектеулі болса да.

Әрбір жартылай химиялық пульпинг әдісі әртүрлі артықшылықтарды қамтамасыз етеді, оларды әр түрлі қолдану үшін жарамды қолдануға ыңғайлы етеді. NSSC-тің төмендеуі ең көп пайдаланылатын болып қала береді, ал балама әдістер, мысалы, күшейтілген талшықты, экологиялық тұрақтылық немесе химиялық қалпына келтіру сияқты нақты салалық қажеттіліктерге сәйкес келеді. оның тиімділігі мен тиімділігі арқасында

Жартылай химиялық целлюлозалардың қасиеттері мен қосымшалары

• Химиялық целлюлозадан жоғары лигнин мөлшері.

• Күшті, қатты талшықтар көп мөлшерде.

• Өтініштер:

• Гофр картон және орауыш материалдар.

• Newsprint және Makent Papers (мөлдір қағаз, майлы қағаз).

• Тағамдық қаптама және картон.

Жартылай химиялық пульпалардың артықшылықтары мен кемшіліктері

Жартылай химиялық қабығы - механикалық және химиялық қабықтың пайдасын теңестіретін кеңінен қолданылатын пульпинг әдісі. Ол жоғары талшықты, қалыпты химиялық тұтынуды және целлюлоза мықты қасиеттерін ұсынады, бұл оны буып-түю және гофрленген тақтай өндіруге өте ыңғайлы. Алайда, оның кейбір шектеулері, әсіресе лигнинді сақтау, химиялық қалпына келтіру және қоршаған ортаға әсері бар шектеулер бар.

Жартылай химиялық пульпаның артықшылықтары

1. Химиялық пульпеспен салыстырғанда жоғары өнімділік

• Жартылай химиялық пульпинг шикізаттың 65% -85% сақтайды , ал Краф пен сульфит пуличинасы төмен түсімнен әлдеқайда төмен түседі ( 40% -55% ).

• Гемикеллюлозаны ішінара сақтау жоғары талшықты байланыстыруға , қағаздың қасиеттерін жоғарылатуға ықпал етеді.

• Жоғары кірістілік шикізат шығындарын азайтады және орман шаруашылығының тұрақты тәжірибесін қолдайды. талшықты кәдеге жарату арқылы

2. Механикалық пулиннен гөрі аз энергия қажет

• Механикалық қабат энергияның едәуір көлемін (800-1,200 кВтсағ. Целлюлоза үшін 800-1,200 кВтсағ) тұтынады, ал жартылай химиялық қабығы едәуір аз (бір тонна үшін 200-500 кВт / сағ) қажет.

• Химиялық емдеу Тілеу энергиясының талаптарын төмендететін талшықтарды жұмсартады.

• Қуаттың аз мөлшері шығындарды үнемдеуге және көміртегі ізінің төмендеуіне ықпал етеді. целлюлоза мен қағаз өндірісінде

3. Күшті және қатаң талшықтар шығарады

• Лигнииннің ішінара алып тастау талшықты икемділікті жақсартады.таза механикалық қабықтың салыстырғанда күшті целлюликаға әкелетін

• Жоғары талшықты қатаңдық жартылай химиялық целлюлозаны күшейтетін орта және басқа орауыш қосымшаларына өте ыңғайлы , егер күш маңызды.

• арасындағы тепе-теңдік Лигнинді сақтау және талшықты тұтастық жартылай химиялық целлюлоза үнемді болған кезде беріктігін қамтамасыз етеді.

4. Әр түрлі қағаз өнімдеріне жарамды

• Негізінен гофрлеу ортасы үшін қолданылады , сонымен қатар көп қабатты қағаздардағы, композициялық тақталардағы және кейбір басып шығаратын құжаттарды табады.

• сияқты белгілі бір қасиеттерді жақсарту үшін басқа целлюлоза (мысалы, Kraft целлюлозаларымен) араластыруға болады Басып шығару және беріктік .

• өңдеуге жеткілікті жан-жақты жан-жақты Қатты ағаштар мен жұмсақ ағаштарды да , сондай-ақ анагассай және ауылшаруашылық қалдықтары сияқты балама талшықтарды .

Жартылай химиялық пульпаның кемшіліктері

1. Жоғары лигнин құрамы төменгі жарықтылыққа әкеледі

• Жартылай химиялық пульпинг Краф немесе сульфит қабығынан гөрі лигниинді сақтайды , ал нәтижесінде пайда болатын целлюлоза күңгірт және жоғары жарықтылықты талап ететін қосымша ағартқышты қажет етеді .

• Лигнин мөлшерінің жоғарылауы да басып шығаруға әсер етеді , оны ұсақ басып шығару қағаздарына аз етеді.

2. Kraft Pulpling-пен салыстырғанда химиялық заттарды күрделі қалпына келтіру

• Жақсы белгіленген химиялық қалпына келтіру жүйесі бар крафт процесінен айырмашылығы , жартылай химиялық зымыран натрий сульфитін немесе басқа химиялық заттарды қалпына келтірудегі қиындықтарды ұсынады.

• Химиялық қалпына келтірудің экономикалық өміршеңдігі байланысты диірменді біріктіруге және процестерді оңтайландыруға , олар кішігірім операциялар үшін мүмкін болмауы мүмкін.

Химиялық қабықтың және механикалық пульпеспен салыстыру

Жартылай химиялық пульпинг - бұл аралық процесс арасындағы химиялық пульпинг және механикалық пульпалар , сонымен қатар, талшықтың беріктігі, кірістілігі және өндіріс тиімділігі арасындағы тепе-теңдікке қол жеткізу үшін біріктірілген. Химиялық өңдеудің деңгейі химиялық қабаттан гөрі төмен, ал механикалық қайта өңдеу механикалық өңдеуден гөрі жұмсақ.

Химиялық және механикалық тазарту арасындағы тепе-теңдік

Химиялық	пульпалар (мысалы, Kraft, Sulfite)	Жартылай химиялық пульпинг (мысалы, NSSC)	механикалық қабығы (мысалы, TMP, RMP)
Химиялық пайдалану	Жоғары (кең лигнинді кетіру)	Орташа (жартылай лигнинді кетіру)	Төмен (минималды химиялық өңдеу)
Энергияны тұтыну	Төмен (химиялық дисконь) тазартылған энергияны азайтады)	Орташа (химиялық және механикалық энергияны қажет етеді)	Жоғары (қарқынды механикалық өңдеу)
Өткізіп жібер	Төмен (40% -55%)	Орташа (65% -85%)	Жоғары (85% -95%)
Талшықты күші	Жоғары (күшті, ұзын талшықтар)	Орташа (қатаң және берік талшықтар)	Төмен (әлсіз талшықтар)
Жарықтық	Жоғары (ағартылғаннан кейін)	Орташа (лигнинді ұстап тұру салдарынан күңгірт)	Төмен (жоғары лигнин мазмұны)
Химиялық қалпына келтіру	Тиімді және жақсы дамыған	Қиын, аз тиімді	Қолданылмайды
Типтік қосымшалар	Жұқа қағаз, ұлпа, беріктік орамасы	Мофюрлік орталық, көп қабатты тақталар	Newsprint, журналдағы қағаз, арзан артық қағаздар

Негізгі жолдар:

• Химиялық қабықтан қарағанда , жартылай химиялық пульпингтің өнімділігі жоғары , бірақ көбірек сақтайды лигнинді , оны аз және аздап әлсіз етеді. Алайда, ол аз химиялық өңдеуді қажет етеді және қаптама материалдарына үнемді балама ұсынады.

• Механикалық қабықтың механикалық қабығымен салыстырғанда , жартылай химиялық қабығы күшті және берік талшықтар шығарады , бірақ төмен өнімділікте. Сондай-ақ, ол аз энергияны қажет етеді , бұл оны күш пен тиімділік негізгі факторлар болып табылады.

Бұл тепе-теңдік жартылай химиялық күйзелісті, сонымен қатар, беріктік ортаға және орауышқа арналған , бірақ күш қажет, бірақ толық химиялық пульпинг қажет емес.

Қағаз өндірісін күннің шығуы қағазымен өзгертіңіз!

іздейді Шығындарды үнемді, жоғары өнімді және тұрақты пульпаны ? Жартылай химиялық қабат . біз Күн шыққан қағазда жеткізуге тырысамыз . инновациялық және экологиялық таза шешімдерді целлюлоза және қағаз өнеркәсібі үшін

Бізге бойынша қосылыңыз . бумалық, гофрленген борттан, гофр картоны және арнайы жартылай химиялық зымыран өндірісі бар қағаз өндірісі Тиімділікті арттыру, шығындарды азайту және нарықта алға жылжу.

байланысыңыз . күннің шығу қағазымен Бүгін біздің тәжірибеміз бен шешімдерімізді зерттеу үшін Қағаз өнеркәсібіне арналған ақылды, жасыл болашақ салейік! #