Visualizações: 0 Autor: Editor de sites Publicar Tempo: 2025-02-24 Origem: Site
Você já pensou em como o papel diário é feito? O processo de fabricação de celulose e papel é uma mistura fascinante de ciência, máquinas e conhecimento centenário que transforma madeira e reciclou materiais em tudo, desde cadernos a embalagens.
Neste post, você aprenderá o que realmente é a fabricação de celulose e papel, por que isso importa no mundo de hoje e como ela evoluiu com o tempo. Vamos orientá -lo em cada etapa - desde a preparação da matéria -prima e a formação e o acabamento da folha. Seja você um estudante curioso ou apenas quer entender o que é necessário para fazer papel, este guia é para você.
A polpa é o ponto de partida de todos os produtos de papel. É uma mistura molhada e fibrosa feita de quebrar materiais vegetais como madeira ou papel reciclado. Uma vez separados, as fibras podem ser formadas em lençóis finos - o papel. Mas nem toda a polpa é feita da mesma maneira. Vamos quebrar os tipos de fibras usados e por que a celulose é o verdadeiro herói nesse processo.
As fibras de madeira macia (como pinheiro ou abeto) são mais longas e mais flexíveis. Isso torna o papel mais forte e durável.
As fibras de madeira (como birch ou eucalipto) são mais curtas e suaves. Eles ajudam a criar uma superfície fina e uniforme - para a impressão.
| Digite | o comprimento da fibra | resistência ao papel | de uso comum |
|---|---|---|---|
| Madeira macia | Longo | Alto | Embalagem, papelão |
| Madeira dura | Curto | Mais baixo | Papel de impressão, lenços de papel |
Isso inclui bagaço (resíduo de cana -de -açúcar), de linho , algodão e cânhamo . Eles são frequentemente usados em documentos especializados ou onde as fontes sem árvores são preferidas.
O bagaço é leve e comumente encontrado na embalagem de alimentos. O algodão fabrica papel macio e de alta qualidade, como moeda ou papel de arte.
O papel reciclado é limpo, refogado e reutilizado. Embora mais curto e mais fraco que as fibras virgens, ainda é útil.
Eles geralmente se misturam com fibras mais fortes para aumentar a durabilidade e a textura do jornal.
A celulose é o material central encontrado em todas as fibras à base de plantas. É difícil, flexível e liga bem com outras fibras. É isso que o torna perfeito para formar uma folha que se mantém unida.
A lignina atua como cola em madeira. Ele mantém as fibras apertadas, mas deve ser removido, ou o papel fica amarelo e quebradiço.
A hemicelulose ajuda na ligação entre as fibras. Embora mais suave que a celulose, ele suporta flexibilidade e formação de folhas.
A viagem de toras cruas para uma folha de papel acabada envolve várias etapas. Cada fase transforma cuidadosamente as fibras vegetais em folhas fortes e imprimíveis. Esta seção o leva pelos estágios de fabricação do núcleo, destacando as técnicas tradicionais e modernas usadas hoje em fábricas de celulose e papel.
Os registros passam pela primeira vez por grandes tambores de debarking, que removem a casca caindo e pulverizando água. Os troncos limpos passam para chippers de alta velocidade que os cortam em fichas pequenas e uniformes para obter resultados de polpa consistentes.
As lascas de madeira devem ser pequenas e uniformes para garantir cozimento eficiente e separação consistente de fibras durante a polpa.
Os troncos são normalmente colhidos de florestas gerenciadas ou obtidas como resíduos de serrarias e plantas de processamento de madeira.
Detritos florestais como galhos ou enfeites também são lascados e usados como uma fonte de fibra econômica.
| da fonte do material | Vantagens |
|---|---|
| Sobras de serraria | Acessível, reduz o desperdício de madeira, já desorganizado |
| Toras florestais gerenciadas | Fibras fortes e frescas, especialmente para papel kraft |
| Resíduo de registro | Utiliza madeira de baixa qualidade e reduz o descarte |
Stone Groundwood (SGW): os troncos são empurrados contra rodas enormes para extrair fibras com uso químico mínimo.
Refiner Pulping Mechanical (RMP): Os chips de madeira são triturados em refinarias usando discos de metal rotativos sob alta pressão.
Termo-mecânica PULPA (TMP): Os lascas de pré-tratamentos a vapor antes de refinar, melhorando o brilho e a flexibilidade das fibras.
As polpas mecânicas retêm a maior parte da estrutura da madeira, mas isso leva a menor resistência e papel mais escuro sem branqueamento pesado.
Processo Kraft: usa uma solução alcalina forte para dissolver a lignina, mantendo intactas as fibras de celulose intactas e fortes.
Processo de sulfito: um método baseado em ácido, melhor para papéis especializados, mas resulta em polpa mais fraca em comparação com o Kraft.
Os chips são levemente cozidos em produtos químicos e depois refinados mecanicamente-perfeitos para produtos de alta rabugento, como caixas onduladas.
| de | polpa mecânica | Polpa |
|---|---|---|
| Força da fibra | Baixo devido à lignina retida | Alto devido à remoção total da lignina |
| Colheita | Alto (90-95%) | Médio (45-55%) |
| Brilho (após o alvejante) | Médio | Alto |
| Usos típicos | Catálogos, papel de jornal, folhetos | Papel de escritório, embalagem |
Após a polpa, detritos como nós, casca e areia devem ser separados para evitar danos ao equipamento e baixa qualidade do papel.
Os produtos de limpeza centrífugos giram a pasta de polpa em altas velocidades para remover contaminantes densos, como coragem e fragmentos de metal.
A polpa limpa garante a formação uniforme da folha e evita quebras de papel causadas por sobras de partículas duras ou pedaços de madeira.
O branqueamento torna a polpa mais brilhante e melhora a aparência do artigo final. A polpa química precisa de branqueamento mais profundo do que a polpa mecânica.
Por que alvejante? A polpa não branqueada produz papel escuro que descolora facilmente, especialmente sob luz ou ao longo do tempo.
Agentes comuns: O peróxido de hidrogênio é suave, o dióxido de cloro é muito eficaz e o ozônio funciona rápido, mas é caro.
Abordagens diferentes: a polpa mecânica é levemente branqueada para preservar o rendimento; A polpa química é totalmente branqueada para a brancura.
| do agente clareador | A eficácia | custa | melhor para |
|---|---|---|---|
| Peróxido de hidrogênio | Moderado | Baixo | Polpa reciclada ou mecânica |
| Dióxido de cloro | Alto | Moderado | Kraft e polpas químicas de sulfito |
| Ozônio | Muito alto | Alto | Documentos de especialidade de alto brilho |
O refinamento prepara as fibras para se unir melhor ao desbaste de superfícies e tornando -as mais flexíveis e interligadas.
As fibras bem refinadas criam papel mais forte, formando ligações mais rigorosas e duráveis durante a formação da folha.
Refinadoras de disco: os discos rotativos de alta velocidade trituram a polpa entre as placas de metal estriadas, ajustando a forma e o comprimento da fibra.
Refinarias cônicas: use câmaras de pressão e em forma de cone para cortar e comprimir a polpa em fibras mais uniformes.
O excesso de reflexão corta as fibras muito curtas, enfraquecendo a folha, enquanto a sub-refinamento resulta em pouca ligação de fibras e textura áspera.
O refino adequado melhora a suavidade, a resistência à tração e a impressão do papel sem torná -lo quebradiço ou irregular.
A mistura aquosa de polpa é espalhada uniformemente da caixa de cabeça em uma malha de fio em movimento para começar a formar a folha de papel.
Gravidade e sucção removem a maior parte da água, deixando para trás um tapete de fibra úmido pronto para pressionar.
O tapete molhado passa por rolos pesados envoltos em feltro para espremer mais água e compactar as fibras juntas.
Isso melhora a força da folha e prepara a Web para uma secagem mais rápida sem danificar as ligações de fibra.
Uma série de cilindros aquecidos evapora a umidade restante, reduzindo o teor de água para cerca de 5% no produto final. Teor de água
| em estágio | (%) |
|---|---|
| Depois de se formar | ~ 99% |
| Depois de pressionar | ~ 50-60% |
| Depois de secar | ~ 4-6% |
Calendário: o papel passa entre rolos lisos e aquecidos para achatar sua superfície e reduzir as variações de espessura.
Coating e dimensionamento: As superfícies podem ser tratadas com amidos, argilas ou látex para melhorar a qualidade da impressão e a resistência à tinta.
Corte e embalagem: O rolo de papel contínuo é cortado em tamanhos ou folhas gerenciáveis e depois embrulhado para entrega.
As etapas finais de acabamento determinam a textura, peso, brilho e desempenho do papel em aplicativos de impressão ou dobragem.
A produção de papel depende de um sistema coordenado de máquinas. Cada um lida com um trabalho específico na transformação da madeira crua em papel acabado. Desde a remoção da casca até a suavização da folha final, essas máquinas funcionam em sequência para garantir que todas as folhas atendam aos padrões de qualidade. Vamos explorar as máquinas essenciais usadas ao longo do processo.
Um debarker remove a casca dos troncos antes de serem lascados. Esta etapa é importante porque a casca pode causar máquinas de contaminação e danos a jusante. Dentro do debarker, os troncos são girados em tambores grandes, enquanto jatos de água ajudam a soltar e tirar a casca. Uma vez limpo, os troncos estão prontos para entrar no picador.
O picador corta toras destruídas em pequenas lascas de madeira uniformes que são mais fáceis de processar. Ele usa lâminas nítidas e rotativas para cortar os troncos de maneira rápida e eficiente. Os chips precisam ser consistentes em tamanho para cozinhar uniformemente em digestores ou refinar adequadamente os processos mecânicos. Os chips irregulares podem levar à baixa qualidade da polpa.
O digestor é central para a polpa química. Ele cozinha as lascas de madeira com calor e produtos químicos para quebrar a lignina, liberando as fibras de celulose. Os digestores vêm em duas formas: lote e contínuos. Enquanto os digestores de lote lidam com uma carga de cada vez, os digestores contínuos operam sem parar, ideais para produzir polpa Kraft forte em grandes volumes.
O policial cria uma pasta misturando fibras cruas ou papel reciclado com água. Lâminas ou rotores mexem a mistura, quebrando materiais em fibras separadas. É uma máquina -chave para operações de polpa de madeira fresca e reciclagem. Para o papel reciclado, o policial geralmente inclui etapas de deing de ritmo que ajudam a limpar o papel usado antes de refinar.
Um refinador modifica a forma de fibra e a textura da superfície, ajudando -os a se unir mais firmemente durante a fabricação de papel. Ele usa discos ou cones rotativos para cortar e fibrilar gentilmente as fibras. O nível de refino afeta diretamente a qualidade do papel, de quão forte é até o quão bem ele imprime. A refualização excessiva pode danificar as fibras e enfraquecer o produto final.
A máquina Fourdrinier forma a folha de papel, espalhando a polpa por um fio de malha em movimento. A água drena através da malha à medida que o tapete de fibra se forma. As caixas de vácuo abaixo da malha ajudam a remover mais água. Esta seção determina a uniformidade da folha e a distribuição de fibras, o que é fundamental para fazer rolos ou folhas de papel suaves e consistentes.
Depois de pressionar, o papel úmido se move através de grandes secadores aquecidos a vapor. Esses cilindros removem gradualmente a umidade até que a folha atinja sua secura alvo. Em seguida, a folha passa pelos calendários - rolos suaves que a comprimem e polirão. Esta etapa ajusta a espessura, a textura e o acabamento do papel, dependendo de o produto ser brilhante, fosco ou não revestido.
Usado para livros, documentos de escritório e documentos profissionais.
Superfície lisa para fácil absorção de tinta.
Os tipos comuns incluem papel de vínculo e papel de copiadora.
Adequado para impressoras, máquinas de fax e copiadoras.
Protege e apresenta produtos durante o envio.
Inclui papel Kraft, conhecido por resistência à força e lágrima.
Usado para embalagens, amortecimento e enchimento de caixas.
Feito de materiais macios e absorventes.
Inclui papel higiênico, toalhas de papel, guardanapos e tecidos faciais.
Projetado para ser suave na pele, oferecendo alta absorção.
Brilhante: ideal para impressão de fotos, com cores brilhantes e detalhes nítidos.
Matte: superfície não reflexiva, perfeita para impressões de arte e documentos legíveis.
Coated: Usado para revistas de alta qualidade, folhetos e materiais de marketing.
Os testes de resistência à tração medem a quantidade de papel que o papel pode suportar antes de quebrar. Essa propriedade é importante para o papel usado em produtos que precisam resistir ao alongamento, como embalagens. Maior resistência à tração garante que o papel possa suportar o estresse sem rasgar.
Os testes de resistência ao rasgo determinam como o papel se mantém sob pressão. Isso é especialmente importante para produtos como sacos ou envelopes, onde o artigo pode estar sujeito a forças nítidas. A forte resistência ao rasgo ajuda o papel a manter sua integridade durante o uso.
Os testes de opacidade medem quanta luz passa pelo papel, enquanto o brilho mede a quantidade de luz que ela reflete. Essas propriedades afetam a aparência do papel, especialmente para impressão. Opacidade e brilho mais alto melhoram o apelo visual e a clareza dos materiais impressos.
A suavidade refere -se à textura da superfície do papel, que afeta como a tinta se espalha. Um papel mais suave permite impressões mais claras e nítidas, tornando-o ideal para produtos impressos de alta qualidade. Documentos com uma superfície mais áspera podem causar problemas com absorção de tinta e clareza impressa.
Testador de tração : mede a força e o alongamento do papel antes de quebrar.
Testador de lágrimas de Elmendorf : avalia a resistência ao rasgo do artigo sob condições controladas.
Medidores de opacidade e brilho : meça a transmissão e a reflexão da luz para a qualidade visual.
Profilers de superfície : usado para medir a suavidade do papel, garantindo a qualidade da impressão.
| do desafio | Descrição |
|---|---|
| Variabilidade da fibra | Variações na qualidade e composição da fibra afetam a força e a consistência do papel. |
| Umidade e controle de secagem | Gerenciar os níveis de umidade é crítico; O excesso de umidade enfraquece o papel, enquanto a umidade insuficiente pode causar rachaduras. |
| Desgaste e manutenção de equipamentos | O uso contínuo de leads de máquinas para desgastar, exigindo manutenção e atualizações regulares para evitar interrupções. |
| Consumo de energia e água | O uso de alta energia e água é inerente à produção de papel, apresentando desafios no gerenciamento e sustentabilidade de custos. |
O uso de fibras recicladas é uma oportunidade crescente na indústria de papel. Ao incorporar materiais reciclados, os fabricantes podem reduzir custos e minimizar o impacto ambiental. Os avanços da tecnologia agora permitem fibras recicladas de maior qualidade, tornando-as uma opção mais sustentável para produzir papel sem comprometer a força ou a durabilidade.
A tecnologia de refino e formação continua a evoluir, melhorando a qualidade dos produtos de papel. Novas técnicas de refino aprimoram a ligação de fibras, levando a papel mais forte. Enquanto isso, melhores métodos de formação ajudam a criar folhas mais suaves e consistentes, reduzindo defeitos e melhorando a uniformidade do produto.
A automação no controle do processo está reformulando a fabricação de papel. Ao usar dados em tempo real, os sistemas automatizados permitem que os fabricantes ajustem os parâmetros de produção, como níveis de umidade e temperatura. Isso resulta em maior consistência, menos defeitos e melhor eficiência geral em todo o processo de produção.
O processo de fabricação de celulose e papel envolve vários estágios -chave, incluindo preparação de matéria -prima, pulpação, branqueamento, refino e fabricação de papel. Cada estágio é crucial para garantir papel e eficiência de alta qualidade. O domínio desses processos é essencial para manter a consistência do produto e atender aos padrões do setor.
Com avanços como fibras recicladas e automação, o futuro da fabricação de papel parece promissor. Essas inovações aumentarão a sustentabilidade e a eficiência da produção, oferecendo soluções mais ecológicas e econômicas para a indústria de papel para avançar.
Polpa é o material fibroso usado para fabricar papel. O papel é o produto acabado fabricado processando a polpa em folhas.
A madeira macia oferece fibras longas para força, enquanto madeira oferece fibras mais curtas para suavidade e melhor impressão no papel.
A polpa pode ser branqueada usando oxigênio, peróxido de hidrogênio ou ozônio, reduzindo o impacto ambiental e evitando produtos químicos à base de cloro.
[1] https://www.pulpandpaper-technology.com/articles/pulp-and-paper-manufacturing-process-in-the-paper-industry
[2] https://extension.okstate.edu/factheets/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-2106-3.pdf
[7] https://www.slideshare.net/slideshow/paper-manufacturing-process/79334000
[8] https://www.youtube.com/watch?v=E4C3X26DXBM
