Visninger: 0 Forfatter: Nettsted redaktør Publiser tid: 2025-02-24 Opprinnelse: Nettsted
Har du noen gang tenkt på hvordan hverdagsoppgave lages? Masse- og papirproduksjonsprosessen er en fascinerende blanding av vitenskap, maskiner og århundrer gammel kunnskap som gjør tre og resirkulerte materialer til alt fra notatbøker til emballasje.
I dette innlegget lærer du hvilken masse- og papirproduksjon egentlig er, hvorfor det betyr noe i dagens verden, og hvordan den har utviklet seg over tid. Vi vil lede deg gjennom hvert trinn - fra råstoffforberedelse og masse til arkdannelse og etterbehandling. Enten du er en nysgjerrig student eller bare vil forstå hva som går ut på å lage papir, er denne guiden noe for deg.
Masse er utgangspunktet for alle papirprodukter. Det er en våt, fibrøs blanding laget av å bryte ned plantematerialer som tre eller resirkulert papir. Når de er adskilt, kan fibrene dannes i tynne ark - det er papiret. Men ikke all masse er laget på samme måte. La oss bryte ned de typer fibre som brukes og hvorfor cellulose er den virkelige helten i denne prosessen.
Mykrefibre (som furu eller gran) er lengre og mer fleksible. Dette gjør papiret sterkere og mer holdbart.
Hardfibre (som bjørk eller eukalyptus) er kortere og jevnere. De er med på å skape en fin, til og med overflate - ideell for utskrift.
| Skriv inn | fiberlengde | Papirstyrke | vanlig bruk |
|---|---|---|---|
| Mykre | Lang | Høy | Emballasje, papp |
| Løvtre | Kort | Senke | Trykkeri, vev |
Disse inkluderer bagasse (sukkerrørrest), lin , bomull og hamp . De brukes ofte i spesialpapirer eller hvor trefrie kilder foretrekkes.
Bagasse er lett og ofte funnet i matemballasje. Bomull lager mykt papir av høy kvalitet, som valuta eller kunstpapir.
Resirkulert papir rengjøres, pulseres på nytt og gjenbrukt. Selv om det er kortere og svakere enn jomfrufibre, er det fortsatt nyttig.
De blir ofte blandet med sterkere fibre for å øke papirets holdbarhet og tekstur.
Cellulose er kjernematerialet som finnes i alle plantebaserte fibre. Det er tøft, fleksibelt og bindinger godt med andre fibre. Det er det som gjør det perfekt for å danne et ark som holder sammen.
Lignin fungerer som lim i tre. Den holder fibre tett, men må fjernes, eller papiret blir gult og sprøtt.
Hemicellulose hjelper til med binding mellom fibre. Selv om det er mykere enn cellulose, støtter den fleksibilitet og arkdannelse.
Reisen fra rå tømmerstokker til et ferdig papirark innebærer flere trinn. Hver fase transformerer nøye plantefibre til sterke, utskrivbare ark. Denne delen leder deg gjennom kjerneproduksjonsstadiene, og fremhever både tradisjonelle og moderne teknikker som brukes i masse- og papirfabrikker i dag.
Logger passerer først gjennom store avkjørende trommer, som fjerner bark ved å tumle og sprøyte vann. De rene tømmerstokkene beveger seg deretter til høyhastighetsflukker som kutter dem i små, ensartede brikker for jevnlige masseresultater.
Treflis må være små og ensartet for å sikre effektiv matlaging og jevn fiberseparasjon under masse.
Lokker høstes vanligvis fra administrerte skoger eller oppnådd som rester fra sagbruk og trebehandlingsanlegg.
Skogsrester som grener eller trimminger er også fliset og brukt som en kostnadseffektiv fiberkilde.
| med materiell kilde | Fordeler |
|---|---|
| Sagbruksrester | Rimelig, reduserer treavfall, allerede avkjørt |
| Administrerte skoglogger | Sterke, friske fibre, spesielt for Kraft -papir |
| Logging av rester | Benytter seg av lavkvalitets tre og reduserer avhending |
Stone Groundwood (SGW): Logger skyves mot massive slipehjul for å trekke ut fibre med minimal kjemisk bruk.
Refinermekanisk masse (RMP): Treflis er strimlet i raffinører ved bruk av roterende metallskiver under høyt trykk.
Termo-mekanisk masse (TMP): Steam-før-behandler brikker før raffinering, forbedrer lysstyrken og fiberfleksibiliteten.
Mekaniske masser beholder det meste av trestrukturen, men dette fører til lavere styrke og mørkere papir uten kraftig bleking.
Kraft -prosess: bruker en sterk alkalisk løsning for å oppløse lignin mens du holder cellulosefibre intakte og sterk.
Sulfittprosess: En syrebasert metode, bedre for spesialpapirer, men resulterer i svakere masse sammenlignet med Kraft.
Chips er lett tilberedt i kjemikalier, deretter mekanisk raffinert-perfekt for produkter med høy stivhet som bølgebokser.
| Karakteristisk | mekanisk masse | kjemisk masse |
|---|---|---|
| Fiberstyrke | Lav på grunn av beholdt lignin | Høy på grunn av full ligninfjerning |
| Avkastning | Høy (90–95%) | Medium (45–55%) |
| Lysstyrke (etter blekemiddel) | Medium | Høy |
| Typiske bruksområder | Kataloger, avispapir, flygeblad | Kontorpapir, emballasje |
Etter masse, må rusk som knop, bark og sand skilles for å forhindre skader på utstyret og dårlig papirkvalitet.
Sentrifugalrensere snurrer masseoppslemmingen i høye hastigheter for å fjerne tette forurensninger som korn og metallfragmenter.
Ren masse sikrer jevn arkdannelse og unngår papirbrudd forårsaket av rester av harde partikler eller treklumper.
Bleking gjør masse lysere og forbedrer utseendet til sluttoppgaven. Kjemisk masse trenger dypere bleking enn mekanisk masse.
Hvorfor blekemiddel? Ubleket masse produserer mørkt papir som lett misfarges, spesielt under lys eller over tid.
Vanlige midler: Hydrogenperoksyd er mildt, klordioksid er veldig effektivt, og ozon fungerer raskt, men er dyrt.
Ulike tilnærminger: Mekanisk masse blekes lett for å bevare utbyttet; Kjemisk masse blekes fullt ut for hvithet.
| Blekemidler | Effektivitet | Kostnad | best for |
|---|---|---|---|
| Hydrogenperoksyd | Moderat | Lav | Resirkulert eller mekanisk masse |
| Klordioksid | Høy | Moderat | Kraft og sulfitt kjemiske masser |
| Ozon | Veldig høyt | Høy | Spesialpapirer med høy lyshet |
Raffinering forbereder fibre til å binde seg bedre ved å grove overflater og gjøre dem mer fleksible og sammenlåsing.
Velrefinerte fibre skaper sterkere papir ved å danne strammere, mer holdbare bindinger under dannelse av ark.
Diskraffinører: Høyhastighets roterende disker sliper masse mellom ridged metallplater, justerer fiberform og lengde.
Koniske raffinører: Bruk trykk og kjegleformede kamre for å skive og komprimere masse til mer ensartede fibre.
Over-røftende kutter fibre for korte, svekker arket, mens under-røftende resulterer i dårlig fiberbinding og grov tekstur.
Riktig raffinering forbedrer papirets glatthet, strekkfasthet og utskriftsbarhet uten å gjøre det sprøtt eller ujevn.
Den vannige masseblandingen spres jevnt fra hodeboksen på et bevegelig trådnett for å begynne å danne papirarket.
Tyngdekraft og sug Fjern mest vann, og etterlater en våt fibermatte klar for å trykke.
Den våte matten passerer gjennom tunge ruller pakket inn i filt for å presse ut mer vann og kompakte fibrene sammen.
Dette forbedrer arkstyrken og forbereder nettet for raskere tørking uten å skade fiberbindinger.
En serie oppvarmede sylindere fordamper matvare, og reduserer vanninnholdet til rundt 5% i sluttproduktet.
| Fase | vanninnhold (%) |
|---|---|
| Etter å ha dannet | ~ 99% |
| Etter å ha trykket | ~ 50–60% |
| Etter tørking | ~ 4–6% |
Kalendering: Papir passerer mellom glatte, oppvarmede ruller for å flate overflaten og redusere variasjoner i tykkelse.
Belegg og størrelse: Overflater kan behandles med stivelse, leire eller latex for å forbedre utskriftskvalitet og blekkmotstand.
Kutting og emballasje: Den kontinuerlige papirrullen er skivet i håndterbare størrelser eller ark, og deretter pakket inn for levering.
Endelige etterbehandlingstrinn bestemmer papirets tekstur, vekt, glans og ytelse i utskrift eller sammenleggbare applikasjoner.
Papirproduksjon avhenger av et koordinert system med maskiner. Hver og en håndterer en spesifikk jobb i transformasjonen fra rått tre til ferdig papir. Fra å fjerne bark til å jevne ut det endelige arket, fungerer disse maskinene i rekkefølge for å sikre at hvert ark oppfyller kvalitetsstandarder. La oss utforske de essensielle maskinene som brukes gjennom hele prosessen.
En debarker fjerner barken fra tømmerstokker før de blir fliset. Dette trinnet er viktig fordi bark kan forårsake forurensnings- og skademaskiner nedstrøms. Inne i debarkeren roteres tømmerstokker i store trommer mens vannstråler hjelper til med å løsne og fjerne barken. Når de er renset, er loggene klare til å komme inn i flishuggeren.
Chipperen kutter utkjørte tømmerstokker i små, ensartede trespister som er lettere å behandle. Den bruker skarpe, roterende kniver for å skive loggene raskt og effektivt. Chips må være konsistente i størrelse, slik at de koker jevnt i fordøyere eller avgrenser riktig i mekaniske prosesser. Ujevne brikker kan føre til dårlig masse kvalitet.
Digesteren er sentral i kjemisk masse. Det koker trespisene med varme og kjemikalier for å bryte ned lignin, frigjøre cellulosefibrene. Fordøyere kommer i to former: batch og kontinuerlig. Mens batch-fordøyere håndterer en belastning om gangen, opererer kontinuerlige fordøyere non-stop, ideell for å produsere sterk kraftmasse i store volumer.
Pulperen skaper en oppslemming ved å blande rå fibre eller resirkulert papir med vann. Blader eller rotorer rører blandingen, og bryter materialer i separate fibre. Det er en nøkkelmaskin for både fersk tremasse og gjenvinningsoperasjoner. For resirkulert papir inkluderer pulperen ofte avinkingstrinn som hjelper til med å rense det brukte papiret før raffinering.
En raffinator endrer fiberform og overflatetekstur, og hjelper dem å binde seg tettere under papir. Den bruker roterende disker eller kjegler for å kutte og fibrillere fibrene forsiktig. Raffineringsnivået påvirker direkte papirkvalitet, fra hvor sterkt det er for hvor godt det skriver ut. Overhjerte kan skade fibre og svekke sluttproduktet.
Fourdrinier -maskinen danner arket med papir ved å spre masse over en bevegelig netttråd. Vann drenerer gjennom nettet når fibermatten dannes. Vakuumbokser under nettet hjelper til med å fjerne mer vann. Denne delen bestemmer ark ensartethet og fiberfordeling, som er kritisk for å lage glatte, konsistente papirruller eller ark.
Etter å ha trykket beveger det fuktige papiret seg gjennom store dampoppvarmede tørketrommel. Disse sylindrene fjerner gradvis fuktigheten til arket når måltørken. Deretter passerer arket gjennom kalenderne - glatte ruller som komprimerer og polerer det. Dette trinnet justerer papirets tykkelse, tekstur og finish, avhengig av om produktet er blankt, matt eller ubelagt.
Brukes til bøker, kontordokumenter og profesjonelle papirer.
Glatt overflate for enkel blekkabsorpsjon.
Vanlige typer inkluderer bindingspapir og kopimaskinpapir.
Passer for skrivere, faksmaskiner og kopimaskiner.
Beskytter og presenterer produkter under frakt.
Inkluderer Kraft -papir, kjent for styrke- og tårebestandighet.
Brukes til innpakning, demping og fyllingsbokser.
Laget av myke, absorberende materialer.
Inkluderer toalettpapir, papirhåndklær, servietter og ansiktsvev.
Designet for å være skånsom mot huden mens du tilbyr høy absorpsjon.
Blank: Ideell for fototrykk, med lyse farger og skarpe detaljer.
Matt: Ikke-reflekterende overflate, perfekt for kunsttrykk og lesbare dokumenter.
Belagt: Brukes til magasiner, brosjyrer og markedsføringsmateriell av høy kvalitet.
Strekkfasthetstester måler hvor mye kraftpapir som kan håndtere før det går i stykker. Denne egenskapen er viktig for papir som brukes i produkter som trenger å motstå strekk, for eksempel emballasje. Høyere strekkfasthet sikrer at papiret kan tåle stress uten å rive.
Tårmotstandstester bestemmer hvor godt papir holder opp under trykk. Dette er spesielt viktig for produkter som poser eller konvolutter, der papiret kan bli utsatt for skarpe krefter. Sterk tårebestandighet hjelper papiret med å opprettholde sin integritet under bruk.
Opacitetstester måler hvor mye lys som går gjennom papiret, mens lysstyrken måler hvor mye lys det reflekterer. Disse egenskapene påvirker hvordan papiret ser ut, spesielt for utskrift. Høyere opacitet og lysstyrke forbedrer den visuelle appellen og klarheten til trykte materialer.
Glatthet refererer til papirets overflatestruktur, som påvirker hvordan blekk sprer seg. Et jevnere papir muliggjør tydeligere, skarpere utskrifter, noe som gjør det ideelt for trykte produkter av høy kvalitet. Papirer med grovere overflate kan forårsake problemer med blekkabsorpsjon og utskrift av klarhet.
Strekktester : Måler papirstyrke og forlengelse før du går i stykker.
Elmendorf tåretester : vurderer papirets tårebestandighet under kontrollerte forhold.
Opacitet og lyshetsmålere : Mål lysoverføring og refleksjon for visuell kvalitet.
Overflateprofilere : Brukes til å måle papirets glatthet, og sikre kvalitet for utskrift.
| Utfordring | beskrivelse |
|---|---|
| Fibervariabilitet | Variasjoner i fiberkvalitet og sammensetning påvirker styrken og konsistensen av papir. |
| Fukt og tørkekontroll | Å håndtere fuktighetsnivåer er kritisk; Overskytende fuktighet svekker papiret, mens utilstrekkelig fuktighet kan forårsake sprekker. |
| Utstyrslitasje og vedlikehold | Kontinuerlig bruk av maskiner fører til slitasje, og krever regelmessig vedlikehold og oppgraderinger for å unngå forstyrrelser. |
| Energi og vannforbruk | Høy energi og vannbruk er iboende i papirproduksjon, og gir utfordringer innen kostnadsstyring og bærekraft. |
Bruken av resirkulerte fibre er en økende mulighet i papirindustrien. Ved å innlemme resirkulerte materialer, kan produsenter redusere kostnadene og minimere miljøpåvirkningen. Fremskritt innen teknologi gir nå mulighet for resirkulerte fibre av høyere kvalitet, noe som gjør dem til et mer bærekraftig alternativ for å produsere papir uten at det går ut over styrke eller holdbarhet.
Raffinering og formasjonsteknologi fortsetter å utvikle seg, og forbedrer kvaliteten på papirprodukter. Nye raffineringsteknikker forbedrer fiberbinding, noe som fører til sterkere papir. I mellomtiden hjelper bedre formasjonsmetoder med å skape jevnere, mer konsistente ark, redusere feil og forbedre produktets enhetlighet.
Automatisering i prosesskontroll er omforming av papirproduksjon. Ved å bruke sanntidsdata tillater automatiserte systemer produsenter å justere produksjonsparametere som fuktighetsnivå og temperatur. Dette resulterer i forbedret konsistens, færre feil og bedre generell effektivitet i produksjonsprosessen.
Masse- og papirproduksjonsprosessen involverer flere viktige trinn, inkludert råstoffforberedelse, masse, bleking, raffinering og papirproduksjon. Hvert trinn er avgjørende for å sikre papir og effektivitet av høy kvalitet. Mestring av disse prosessene er avgjørende for å opprettholde produktkonsistens og oppfylle bransjestandarder.
Med fremskritt som resirkulerte fibre og automatisering, ser fremtiden for papirproduksjon lovende ut. Disse nyvinningene vil øke bærekraften og produksjonseffektiviteten, og tilby mer miljøvennlige og kostnadseffektive løsninger for papirindustrien fremover.
Masse er det fibrøse materialet som brukes til å lage papir. Papir er det ferdige produktet laget av prosesseringsmasse i ark.
Mykre gir lange fibre for styrke, mens løvtre tilbyr kortere fibre for glatthet og bedre utskrift i papiret.
Masse kan blekes ved bruk av oksygen, hydrogenperoksyd eller ozon, noe som reduserer miljøpåvirkningen og unngår klorbaserte kjemikalier.
[1] https://www.pulpandpaper-technology.com/articles/pulp-and-paper-produksjons-process-in-the-paper-industry
[2] https://extension.okstate.edu/fact-sets/basics-of-paper-produksjon.html
[3] https://www.princeton.edu/~ota/disk1/1989/8931/893104.pdf
[4] https://www.deskera.com/blog/paper-produksjons-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-2106-3.pdf
[7] https://www.slideshare.net/slideshow/paper-produksjons-process/79334000
[8] https://www.youtube.com/watch?v=e4c3x26dxbm
