Peržiūros: 0 Autorius: Svetainės redaktorius Paskelbimo laikas: 2025-02-22 Kilmė: Svetainė
Kaip galime pasiekti aukštą celiuliozės išeigą ir stiprią pluošto kokybę, tuo pačiu kontroliuojant energijos ir cheminių medžiagų naudojimą? Pusiau cheminis celiuliozės apdorojimas siūlo puikią pusiausvyrą tarp mechaninio ir cheminio celiuliozės, todėl tai yra esminis procesas popieriaus pramonėje.
Šis metodas apima švelnų cheminį apdorojimą, kad suminkštėtų ligninas, o po to atliekamas mechaninis rafinavimas, kad pluoštai būtų efektyviai atskirti. Jis plačiai naudojamas gofruoti terpę ir pakavimo medžiagas, pasižyminti didesne išeiga nei cheminė celiuliozės gamyba, o pluoštas yra stipresnis nei mechaninis plaušinimas.
Šiame straipsnyje nagrinėjame jo procesą, pranašumus, metodus ir pramonės palyginimus, atskleisdami, kodėl tai išlieka ekonomiškai efektyvus ir tvarus pasirinkimas.
Pusiau cheminis celiuliozės apdorojimas yra hibridinis celiuliozės metodas, kuris apjungia cheminio ir mechaninio celiuliozės aspektus. Procesas apima dalinį lignino skaidymą medienos drožlėse naudojant švelnų cheminį apdorojimą, o po to atliekamas mechaninis rafinavimas, siekiant atskirti pluoštus. Šis metodas pagerina pluošto kokybę ir išlaiko santykinai aukštą išeigą, palyginti su visiškai cheminiu celiuliozės būdu.
Pusiau cheminio celiuliozės išeiga paprastai svyruoja nuo 65% iki 85% , žymiai didesnė nei kraftceliuliozės (40%–55%), bet mažesnė nei grynai mechaninio celiuliozės (90%–95%). Tikslus derlius priklauso nuo tokių veiksnių kaip:
Cheminė koncentracija ir tipas: naudojant mažiau cheminių medžiagų, gaunamas didesnis derlius, tačiau tai gali turėti įtakos plaušienos kokybei.
Virimo laikas ir temperatūra: šių parametrų optimizavimas užtikrina efektyvų lignino suminkštėjimą be pernelyg didelio pluošto irimo.
Medienos rūšys: spygliuočių ir kietmedžių mediena elgiasi skirtingai, o tai turi įtakos bendram derliui ir pluošto savybėms.
Pusiau cheminis celiuliozės apdorojimas atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį popieriaus pramonėje, nes subalansuoja pluošto stiprumą, gamybos efektyvumą ir poveikį aplinkai. Jis plačiai naudojamas gofruotojo kartono pakuotėms gaminti, kur būtinas didelis stiprumas ir standumas.
Palyginti su mechanine celiulioze, gaunamas tvirtesnis pluoštas, o lyginant su chemine celiulioze – didesnis išeiga (65–85 proc.), todėl yra ekonomiškas. Be to, jis sunaudoja mažiau cheminių medžiagų ir mažiau energijos, todėl sumažėja veiklos sąnaudos ir aplinkos tarša. Dėl savo pritaikomumo gamyklos gali maišyti jį su kitomis masėmis, kad būtų pritaikytos popieriaus savybės, todėl tai yra universalus pasirinkimas įvairioms reikmėms.
Pusiau cheminis celiuliozės apdorojimas yra dviejų etapų procesas, kurio metu švelnus cheminis apdorojimas derinamas su mechaniniu rafinavimu, kad būtų pagaminta didelės išeigos celiuliozė su pagerintu pluošto stiprumu. Procesas apima kruopštų žaliavų parinkimą, cheminį paruošiamąjį apdorojimą, kad suminkštintų ligniną, mechaninį rafinavimą iki atskirų pluoštų, o vėliau plovimą ir sijojimą, kad gautųsi švari, vienoda masė.
Žaliavų pasirinkimas daro didelę įtaką pusiau cheminės plaušienos gamybos efektyvumui ir kokybei. Procesas yra universalus, todėl galima naudoti tiek medieną, tiek ne medines medžiagas.
Kietmedžiai (pvz., ąžuolas, beržas, eukaliptas): dažniausiai pirmenybė teikiama pusiau cheminei plaušienos gamybai dėl trumpų pluoštų, kurie pagerina galutinio popieriaus gaminio standumą ir paviršiaus savybes.
Spygliuočių mediena (pvz., pušis, eglė, eglė): naudojama kai kuriais atvejais, kai reikia ilgesnio pluošto, kad būtų pagerintas stiprumas ir ilgaamžiškumas, ypač naudojant gofravimo terpę.
Be tradicinių medienos šaltinių, pusiau cheminėje plaušienos gamyboje gali būti naudojamas ne medienos pluoštas, siekiant padidinti tvarumą ir ekonomiškumą:
Bagasas (cukranendrių likučiai): perspektyvi alternatyva, suteikianti tvirto pluošto kartono gamybai.
Žemės ūkio likučiai (pvz., kviečių šiaudai, kukurūzų stiebai, bambukai): siūlo ekologišką pasirinkimą, nors jas reikia papildomai apdoroti dėl didesnio silicio dioksido kiekio.
Cheminis paruošiamasis apdorojimas yra svarbus pusiau cheminio celiuliozės etapas, nes jis iš dalies pašalina ligniną ir hemiceliuliozę, kad palengvintų mechaninį rafinavimą.
Priklausomai nuo konkretaus proceso ir norimų plaušienos savybių, paruošimo etape gali būti naudojamos kelios cheminės medžiagos:
Natrio sulfitas (Na₂SO₃): labiausiai paplitęs pasirinkimas, efektyviai minkštinantis ligniną išlaikant didelį pluošto išeigą.
Šarminis sulfitas: modifikuota versija, užtikrinanti geresnes stiprumo savybes.
Amonio sulfitas: kartais naudojamas siekiant pagerinti cheminių medžiagų regeneravimą ir sumažinti poveikį aplinkai.
Žaliasis skystis: Šalutinis kraftceliuliozės produktas, naudojamas kaip ekonomiška ir tvari cheminė alternatyva.
Temperatūra: Paprastai svyruoja nuo 140°C iki 180°C , priklausomai nuo žaliavos ir cheminės sudėties.
Laikas: Vidutinis kepimo laikas (10–30 minučių) naudojamas siekiant užtikrinti pakankamą lignino suminkštėjimą ir sumažinti pluošto žalą.
pH kontrolė: procesas palaikomas šarminėmis arba neutraliomis sąlygomis (pH 7–10 ), kad būtų optimizuota pluošto kokybė.
Slėgis: Virimas atliekamas kontroliuojamomis slėgio sąlygomis (4–8 barai), kad būtų pagerintas cheminių medžiagų įsiskverbimas ir vienodumas.
Skirtingai nuo cheminio celiuliozės, kai ligninas beveik visiškai pašalinamas, pusiau cheminiu būdu išgaunamas dalinis delignifikavimas (paprastai 20–40 %), kad būtų išlaikytas pluošto stiprumas. Hemiceliuliozė taip pat iš dalies pašalinama, pagerinant pluošto sukibimą ir lankstumą, išsaugant derlių.
Kai medienos drožlės yra suminkštintos cheminiu būdu, jos yra mechaniniu būdu rafinuojamos, kad būtų atskirti pluoštai.
Disko rafinavimo įrenginiai: dažniausiai naudojama įranga, susidedanti iš besisukančių diskų, kurie efektyviai šlifuoja ir atskiria pluoštus.
Kūginiai ir cilindriniai rafinavimo įrenginiai: naudojami alternatyvūs rafinavimo metodai, atsižvelgiant į plaušienos charakteristikas ir gamyklos sąranką.
Energijos sąnaudos: Mechaniniam rafinavimui reikalingas nedidelis energijos sąnaudos (200–500 kWh vienai celiuliozės tonai), žymiai mažesnės nei grynai mechaninio celiuliozės, bet didesnės nei cheminio celiuliozės.
Pluošto atskyrimas: suminkštintos drožlės yra nukirptos ir fibriliuojamos, todėl susidaro ilgi, nepažeisti pluoštai su minimaliais pažeidimais, o tai padidina popieriaus stiprumą.
Po rafinavimo minkštimas plaunamas ir sijojamas, kad pašalintų nepageidaujamas medžiagas ir pagerintų kokybę.
Plovimo etapas: Chemikalų perteklius, ištirpęs ligninas ir hemiceliuliozės fragmentai pašalinami vandeniu arba silpnu tirpalu. Šis veiksmas yra būtinas norint užtikrinti švaresnę celiuliozę ir pagerinti tolesnio apdorojimo procesą.
Filtravimas ir nusodinimas: Naudojamas smulkioms dalelėms ir cheminių medžiagų likučiams atskirti prieš plaušienos atranką.
Vibruojantys ekranai ir išcentriniai valikliai: padeda pašalinti per didelius ar nepakankamai išsivysčiusius pluoštus, užtikrinant nuoseklumą.
Galutinis plaušienos rafinavimas: kai kurie procesai apima antrinį rafinavimo etapą, kad dar labiau pagerintų pluošto vienodumą ir sukibimo savybes.
Pusiau cheminio plaušinimo metodai skiriasi priklausomai nuo pirminiam apdorojimui naudojamų cheminių medžiagų tipo. Nors visi metodai apima dalinį delignifikavimą, po kurio seka mechaninis rafinavimas, skirtingos cheminės sistemos turi įtakos plaušienos savybėms, energijos sąnaudoms ir poveikiui aplinkai. Plačiausiai naudojamas procesas yra neutralaus sulfito pusiau cheminis (NSSC) celiuliavimas , tačiau alternatyvūs metodai, tokie kaip šarminis sulfitas, bisulfitas, amonio pagrindu ir žaliojo skysčio pusiau cheminis celiuliavimas . tam tikrose srityse taip pat naudojami
NSSC celiuliozės gamyba yra labiausiai paplitęs pusiau cheminis celiuliozės metodas , ypač palankus gaminant gofruotą terpę, naudojamą kartonui ir pakavimo medžiagoms. Tai užtikrina optimalią masės stiprumo, ekonomiškumo ir derlingumo pusiausvyrą.
NSSC plaušienos gamybai pirmiausia naudojamas natrio sulfitas (Na2SO3) , kuris iš dalies ištirpdo ligniną ir hemiceliuliozę, išsaugant pluošto vientisumą. kaip aktyvioji cheminė medžiaga
Na₂SO3 ir NaHCO3 buferio sistema naudojama beveik neutraliam pH ( pH 7–9 ) palaikyti virimo metu, užkertant kelią pernelyg dideliam pluošto irimui ir pagerinant popieriaus stiprumą.
Reakcija visų pirma nukreipta į lignino sulfoninimą, todėl ligninas geriau tirpsta vandenyje be pernelyg didelio skaidulų skilimo.
Keletas parametrų turi įtakos NSSC celiuliozės efektyvumui:
Cheminė sudėtis: Natrio sulfito ir natrio bikarbonato koncentracija turi įtakos lignino pašalinimo laipsniui ir pluošto lankstumui.
Temperatūra: Virimas paprastai vyksta 160–180 °C temperatūroje , užtikrinant pakankamą lignino suminkštėjimą be pernelyg didelio pluošto susilpnėjimo.
Virimo trukmė: Procesas trunka 10–30 minučių , priklausomai nuo medienos rūšies ir norimų minkštimo savybių.
NSSC plaušiena labai tinka gofravimo terpei . Dėl didelio stiprumo, standumo ir lankstumo derinio
Proceso metu išsaugoma didelė hemiceliuliozės dalis, kuri pagerina pluošto sukibimą ir pagerina galutinio produkto gniuždymo stiprumą.
Palyginti su visiškai cheminiu celiuliozės būdu, NSSC pasižymi didesne išeiga (65–85 %) , todėl ji yra ekonomiškesnė pakavimo reikmėms.
Be NSSC celiuliozės, yra keletas alternatyvių pusiau cheminių plaušinimo būdų, kurių kiekvienas turi skirtingas savybes ir pritaikymą.
naudojamas natrio sulfitas (Na2SO3) ir natrio hidroksidas (NaOH) . Šarminei aplinkai sukurti
Gamina tvirtesnius ir lankstesnius pluoštus nei NSSC celiuliozės būdu, todėl tinka naudoti, kai reikalingas didesnis popieriaus stiprumas.
Šarminės sąlygos palengvina geresnį lignino pašalinimą, pagerina pluošto atsiskyrimą ir išsaugo hemiceliuliozę.
Naudoja natrio bisulfitą (NaHSO₃) arba kalcio bisulfitą (Ca(HSO₃)₂) esant rūgštinėms arba beveik neutralioms pH sąlygoms.
Paprastai naudojamas spygliuočių medienos plaušienos gamybai , kur kontroliuojamas lignino pašalinimas pagerina pluošto savybes.
Gamina masę su geresniu ryškumu ir paviršiaus savybėmis , todėl tinka specializuotoms pakuotėms ir spausdinimui.
naudoja amonio sulfitą (NH4)₂SO3 arba amonio bisulfitą (NH4HSO₃) . Kaip cheminę medžiagą
Sumažina poveikį aplinkai, nes sumažėja sieros išmetimas ir palengvinamas cheminių medžiagų regeneravimas.
Užtikrina vidutinį pluošto stiprumą , dažnai naudojamas nišinėse srityse, kur prioritetas teikiamas aplinkosaugai.
Naudojamas žalias skystis , šalutinis kraftceliuliozės produktas, susidedantis iš natrio karbonato (Na2CO3) ir natrio sulfido (Na2S).
Siūlo ekonomiškai efektyvią ir tvarią alternatyvą perdirbant kraft gamyklų chemines atliekas.
Gamina celiuliozę, pasižyminčią geromis stiprumo savybėmis , nors jos pritaikymas yra ribotas dėl proceso integravimo iššūkių.
Kiekvienas pusiau cheminis celiuliozės metodas turi ryškių pranašumų, todėl yra tinkamas įvairiems galutiniams tikslams. NSSC celiuliozės gamyba išlieka plačiausiai naudojama dėl savo efektyvumo ir ekonomiškumo, o alternatyvūs metodai tenkina specifinius pramonės poreikius, pavyzdžiui, didesnį pluošto stiprumą, aplinkos tvarumą arba geresnį cheminių medžiagų regeneravimą.
Didesnis lignino kiekis nei cheminėje masėje.
Stiprūs, standūs pluoštai su dideliu tūriu.
Programos:
Gofruotas kartonas ir pakavimo medžiagos.
Laikraštinis ir specialus popierius (skaidrus popierius, riebalams atsparus popierius).
Maisto pakuotės ir kartonas.
Pusiau cheminis plaušinimas yra plačiai naudojamas celiuliozės metodas, subalansuojantis mechaninio ir cheminio celiuliozės naudą. Jis pasižymi dideliu pluošto išeigumu, nedideliu cheminių medžiagų suvartojimu ir stipriomis plaušienos savybėmis, todėl idealiai tinka pakavimui ir gofruoto kartono gamybai. Tačiau jis taip pat turi tam tikrų apribojimų, ypač lignino sulaikymo, cheminių medžiagų regeneravimo ir poveikio aplinkai požiūriu.
Pusiau cheminė plaušienos išeiga išlaiko 65–85 % žaliavos , o kraft ir sulfitinė plaušienos išeiga yra daug mažesnė ( 40–55 % ).
Dalinis hemiceliuliozės sulaikymas prisideda prie didesnio pluošto sukibimo stiprumo ir tūrio , pagerina popieriaus savybes.
Didelis derlingumas sumažina žaliavų sąnaudas ir palaiko tvarią miškininkystės praktiką, padidindama pluošto panaudojimą.
Mechaniniam plaušienos gamybai sunaudojama daug energijos (800–1200 kWh vienai celiuliozės tonai), o pusiau cheminei celiuliozės gamybai – žymiai mažiau (200–500 kWh vienai tonai).
Cheminis išankstinis apdorojimas suminkština pluoštus , sumažindamas rafinavimo energijos poreikį.
Mažesnis energijos suvartojimas padeda sutaupyti išlaidų ir sumažinti anglies pėdsaką celiuliozės ir popieriaus gamyboje.
Dalinis lignino pašalinimas pagerina pluošto lankstumą ir sukibimo stiprumą , todėl minkštimas yra stipresnis, palyginti su grynai mechaniniu minkštimu.
Dėl didelio pluošto standumo pusiau cheminė plaušiena idealiai tinka gofravimo terpei ir kitoms pakuotėms, kur stiprumas yra labai svarbus.
Pusiausvyra tarp lignino sulaikymo ir pluošto vientisumo užtikrina, kad pusiau cheminė plaušiena išlaiko ilgaamžiškumą ir išlieka ekonomiška.
Daugiausia naudojamas gofruotam popieriui , bet taip pat naudojamas daugiasluoksniame popieriuje, sudėtinėse plokštėse ir kai kuriuose spausdinimo popieriuose.
Gali būti maišomas su kitomis masėmis (pvz., kraft masės), siekiant pagerinti specifines savybes, tokias kaip spausdinamumas ir ilgaamžiškumas..
Pakankamai universalus, kad būtų galima apdoroti ir kietmedžius, ir spygliuočius , taip pat alternatyvius pluoštus, tokius kaip bagasas ir žemės ūkio liekanas..
Kadangi pusiau cheminis plaušinimas išlaiko daugiau lignino nei kraft arba sulfito plaušienos , gaunama masė yra tamsesnė ir reikalauja papildomo balinimo , kai reikia didelio ryškumo.
Padidėjęs lignino kiekis taip pat turi įtakos spausdinimui , todėl jis mažiau tinkamas smulkiam spausdinimui.
Skirtingai nuo kraft proceso, kuris turi gerai nusistovėjusią cheminių medžiagų regeneravimo sistemą , pusiau cheminis celiuliavimas kelia iššūkių atgaunant natrio sulfitą ar kitas chemines medžiagas..
Ekonominis cheminių medžiagų atgavimo gyvybingumas priklauso nuo gamyklos integracijos ir proceso optimizavimo , o tai gali būti neįgyvendinama mažesnėms operacijoms.
Pusiau cheminis celiuliozės formavimas yra tarpinis procesas tarp cheminio ir mechaninio celiuliozės , derinant abu aspektus, kad būtų pasiekta pluošto stiprumo, išeiga ir gamybos efektyvumo pusiausvyra. Cheminio apdorojimo mastas yra mažesnis nei cheminio plaušinimo būdu, o mechaninis rafinavimas yra švelnesnis nei mechaninio celiuliozės.
| savybės | Cheminio plaušinimo (pvz., kraft, sulfito) | pusiau cheminio celiuliozės (pvz., NSSC) | mechaninio celiuliozės (pvz., TMP, RMP) |
|---|---|---|---|
| Cheminis naudojimas | Didelis (išsamus lignino pašalinimas) | Vidutinis (dalinis lignino pašalinimas) | Žemas (minimalus cheminis apdorojimas) |
| Energijos suvartojimas | Žemas (cheminis delignifikavimas sumažina rafinavimo energiją) | Vidutinis (reikalauja cheminės ir mechaninės energijos) | Aukštas (intensyvus mechaninis rafinavimas) |
| Derlius | Žemas (40–55 proc.) | Vidutinis (65–85 proc.) | Aukštas (85–95 proc.) |
| Pluošto stiprumas | Aukštas (stiprus, ilgas pluoštas) | Vidutinis (tvirtas ir patvarus pluoštas) | Nuo žemo iki vidutinio (silpnesnės skaidulos) |
| Ryškumas | Aukštas (po balinimo) | Vidutinis (tamsesnis dėl lignino susilaikymo) | Mažas (didelis lignino kiekis) |
| Cheminis regeneravimas | Veiksmingas ir gerai išvystytas | Sudėtinga, mažiau efektyvi | Netaikoma |
| Tipinės programos | Puikus popierius, servetėlės, didelio stiprumo pakuotė | Gofruojamos vidutinės, daugiasluoksnės lentos | Laikraštinis popierius, žurnalinis popierius, pigus spausdinimo popierius |
Palyginti su cheminiu celiuliozės būdu , pusiau cheminė celiuliacija pasižymi didesne išeiga , tačiau išlaiko daugiau lignino , todėl ji ne tokia ryški ir šiek tiek silpnesnė. Tačiau tai reikalauja mažiau cheminio apdorojimo ir yra ekonomiška pakavimo medžiagų alternatyva.
Palyginti su mechaniniu celiuliozės būdu , pusiau cheminiu būdu išgaunamas tvirtesnis ir patvaresnis pluoštas , tačiau išeiga mažesnė. Tai taip pat reikalauja mažiau energijos , todėl tai yra labiau subalansuotas pasirinkimas tais atvejais, kai stiprumas ir efektyvumas yra pagrindiniai veiksniai.
Dėl šios pusiausvyros pusiau cheminis celiuliavimas yra ypač vertingas gofravimo terpėje ir pakuotėse , kur tvirtumas yra būtinas, bet visiškai cheminis plaušinimas nereikalingas.
Ieškote ekonomiškai efektyvaus, didelio našumo ir tvaraus celiuliozės sprendimo ? Pusiau cheminis celiuliozės gaminimas yra raktas į tvirtesnius, patvaresnius popieriaus gaminius, optimizuojant energijos ir cheminių medžiagų naudojimą. „ Sunrise Paper“ įsipareigoja teikti naujoviškus ir ekologiškus sprendimus celiuliozės ir popieriaus pramonei.
Prisijunkite prie mūsų pakuočių, gofruotojo kartono ir specialaus popieriaus gamybos, naudojant pažangias pusiau chemines celiuliozės technologijas, perversmą. Padidinkite efektyvumą, sumažinkite išlaidas ir išlikkite rinkos lyderiai.
Susisiekite su Sunrise Paper šiandien, kad sužinotumėte mūsų patirtį ir sprendimus. Kurkime išmanesnę, ekologiškesnę popieriaus pramonės ateitį – kartu! #
