Vizualizări: 0 Autor: Site Editor Publicare Ora: 2025-02-24 Originea: Site
Te -ai gândit vreodată la cum se face hârtia de zi cu zi? Procesul de fabricație a pulpei și hârtiei este un amestec fascinant de știință, utilaje și cunoștințe vechi de secole care transformă lemnul și materialele reciclate în toate, de la caiete la ambalaje.
În această postare, veți afla cu adevărat ce este producția de pulpă și hârtie, de ce contează în lumea de azi și cum a evoluat de -a lungul timpului. Vă vom parcurge prin fiecare pas - de la prepararea materiilor prime și pulparea la formarea și finisarea foilor. Indiferent dacă sunteți un student curios sau doriți doar să înțelegeți ce se întâmplă în realizarea hârtiei, acest ghid este pentru dvs.
Pulpa este punctul de plecare al tuturor produselor din hârtie. Este un amestec umed, fibros, obținut din ruperea materialelor vegetale precum lemn sau hârtie reciclată. Odată separate, fibrele pot fi formate în foi subțiri - hârtia asta. Dar nu toată pulpa este făcută la fel. Să descompunem tipurile de fibre utilizate și de ce celuloza este adevăratul erou în acest proces.
Fibrele de rasinoase (cum ar fi pinul sau molidul) sunt mai lungi și mai flexibile. Acest lucru face ca hârtia să fie mai puternică și mai durabilă.
Fibrele din lemn de esenta tare (cum ar fi mesteacăn sau eucalipt) sunt mai scurte si mai netede. Ele ajută la crearea unei suprafețe fine, uniforme - lidele pentru imprimare.
| Tip | fibră lungime | de hârtie rezistență | comună Utilizare obișnuită |
|---|---|---|---|
| Rasical | Lung | Ridicat | Ambalaj, carton |
| Lemn tare | Scurt | Mai jos | Hârtie de imprimare, țesuturi |
Acestea includ Bagasse (reziduuri de zahăr), de in , bumbac și cânepă . Sunt adesea folosite în lucrări de specialitate sau unde sunt preferate surse fără copaci.
Bagasse este ușor și se găsește frecvent în ambalajele alimentare. Bumbacul face hârtie moale, de înaltă calitate, cum ar fi monedă sau hârtie de artă.
Hârtia reciclată este curățată, re-epuizată și reutilizată. Deși mai scurt și mai slab decât fibrele virgine, este totuși util.
Adesea se amestecă cu fibre mai puternice pentru a stimula durabilitatea și textura hârtiei.
Celuloza este materialul principal găsit în toate fibrele pe bază de plante. Este dur, flexibil și se leagă bine cu alte fibre. Asta o face perfectă pentru formarea unei foi care ține împreună.
Lignin acționează ca lipiciul în lemn. Ține fibre strânse, dar trebuie îndepărtate, sau hârtia devine galbenă și fragilă.
Hemiceluloza ajută la legarea dintre fibre. Deși mai moale decât celuloza, acceptă flexibilitate și formare de foi.
Călătoria de la bușteni brute la o foaie de hârtie finită implică mai mulți pași. Fiecare fază transformă cu atenție fibrele vegetale în foi puternice, imprimabile. Această secțiune vă parcurge prin etapele de fabricație de bază, subliniind atât tehnicile tradiționale, cât și cele moderne utilizate astăzi în fabricile de celuloză și de hârtie.
Jurnalele trec mai întâi prin tobe mari de debarcare, care îndepărtează scoarța prin căderea și pulverizarea apei. Jurnalele curate se deplasează apoi la chippers de mare viteză, care le taie în jetoane mici, uniforme, pentru rezultate constante de impulsuri.
Chipsurile de lemn trebuie să fie mici și uniforme pentru a asigura gătirea eficientă și separarea consistentă a fibrelor în timpul pulpingului.
Jurnalele sunt de obicei recoltate din păduri gestionate sau obținute ca reziduuri din gatere și fabrici de prelucrare a lemnului.
Resturile forestiere precum ramurile sau garniturile sunt, de asemenea, tăiate și utilizate ca sursă de fibră rentabilă.
| ale sursei materiale | Avantaje |
|---|---|
| Resturile de ferăstrău | Accesibil, reduce deșeurile de lemn, deja debarcat |
| Jurnalele de pădure gestionate | Fibre puternice, proaspete, în special pentru hârtie Kraft |
| Reziduuri de exploatare | Utilizează lemn de grad scăzut și reduce eliminarea |
Lemn de piatră de piatră (SGW): buștenii sunt împinși împotriva roților de măcinare masive pentru a extrage fibre cu o utilizare chimică minimă.
REFINER MECANICE INCUNICĂ (RMP): Jetoanele de lemn sunt mărunțite în rafinări folosind discuri metalice rotative sub presiune ridicată.
Pulping termo-mecanic (TMP): chipsuri de pre-tratare a aburului înainte de rafinare, îmbunătățind luminozitatea și flexibilitatea fibrelor.
Pulpe mecanice păstrează cea mai mare parte a structurii lemnului, dar acest lucru duce la o rezistență mai mică și la hârtie mai întunecată, fără albire grea.
Procesul Kraft: folosește o soluție alcalină puternică pentru a dizolva lignina, păstrând în același timp fibrele de celuloză intacte și puternice.
Procesul de sulfit: o metodă pe bază de acid, mai bună pentru hârtiile de specialitate, dar are ca rezultat o pulpă mai slabă în comparație cu Kraft.
Chipsurile sunt gătite ușor în substanțe chimice, apoi rafinate mecanic-perfect pentru produse de înaltă rigiditate, cum ar fi cutii ondulate.
| caracteristică | pulpă | chimică mecanică mecanică |
|---|---|---|
| Puterea fibrei | Scăzut din cauza ligninei reținute | Ridicat din cauza îndepărtării complete a ligninei |
| Randament | Ridicat (90–95%) | Mediu (45-55%) |
| Luminozitate (după înălbitor) | Mediu | Ridicat |
| Utilizări tipice | Cataloage, amprentă, pliante | Hârtie de birou, ambalaje |
După pulping, resturile precum nodurile, scoarța și nisipul trebuie separate pentru a preveni deteriorarea echipamentelor și o calitate slabă a hârtiei.
Curățătorii centrifugi rotesc suspensia pulpei la viteze mari pentru a îndepărta contaminanții densi, cum ar fi fragmentele de granulație și metal.
Pulpa curată asigură chiar formarea foilor și evită pauzele de hârtie cauzate de particule dure rămase sau aglomerații de lemn.
Albirea face ca pulpa să fie mai strălucitoare și să îmbunătățească aspectul hârtiei finale. Pulpa chimică are nevoie de albire mai profundă decât pulpa mecanică.
De ce înălbitor? Pulpa neîncetată produce hârtie întunecată care se decolorează ușor, în special sub lumină sau în timp.
Agenți comuni: Peroxidul de hidrogen este blând, dioxidul de clor este foarte eficient, iar ozonul funcționează rapid, dar este scump.
Abordări diferite: pulpa mecanică este ușor albită pentru a păstra randamentul; Pulpa chimică este complet albită pentru alb.
| agentului de albire | Eficacitatea | costă | cel mai bine pentru |
|---|---|---|---|
| Peroxid de hidrogen | Moderat | Scăzut | Pulpă reciclată sau mecanică |
| Dioxid de clor | Ridicat | Moderat | Pulpi chimici kraft și sulfit |
| Ozon | Foarte mare | Ridicat | Lucrări de specialitate de înaltă luminozitate |
Rafinarea pregătește fibrele pentru a se lega mai bine prin suprafețele de ruină și de a le face mai flexibile și de a bloca.
Fibrele bine rafinate creează hârtie mai puternică, formând obligațiuni mai strânse și mai durabile în timpul formării foii.
Rafinatoare cu discuri: Discurile rotative de mare viteză măcinează pulpa între plăci metalice ridicate, reglând forma și lungimea fibrei.
Rafinatoare conice: Utilizați camere în formă de presiune și conuri pentru a tăia și a comprima pulpa în fibre mai uniforme.
Refinarea supra-rafinați fibrele prea scurte, slăbind foaia, în timp ce sub-rafinarea are ca rezultat o legătură slabă a fibrelor și o textură aspră.
Rafinarea corectă îmbunătățește netezimea, rezistența la tracțiune a hârtiei și imprimabilitatea, fără a o face fragilă sau neuniformă.
Amestecul de pulpă apos este răspândit uniform din cutia de capete pe o plasă de sârmă în mișcare pentru a începe formarea foii de hârtie.
Gravitatea și aspirația îndepărtează cea mai mare parte a apei, lăsând în urmă o covorașă din fibră umedă gata pentru apăsare.
Covorașul umed trece prin role grele înfășurate în Felt pentru a strecura mai multă apă și a compacta fibrele împreună.
Acest lucru îmbunătățește rezistența foilor și pregătește web -ul pentru o uscare mai rapidă, fără a deteriora legăturile cu fibre.
O serie de cilindri încălziți evaporează umiditatea rămasă, reducând conținutul de apă la aproximativ 5% în produsul final. Conținut de apă
| de scenă | (%) |
|---|---|
| După formare | ~ 99% |
| După apăsare | ~ 50–60% |
| După uscare | ~ 4–6% |
Calender: hârtia trece între role netede și încălzite pentru a -și aplatiza suprafața și a reduce variațiile de grosime.
Acoperire și dimensionare: suprafețele pot fi tratate cu amidon, argile sau latex pentru a îmbunătăți calitatea imprimării și rezistența la cerneală.
Tăiere și ambalaje: Ruloul continuu de hârtie este tăiat în dimensiuni sau fișe gestionabile, apoi înfășurat pentru livrare.
Pașii de finisare finale determină textura, greutatea, strălucirea și performanța hârtiei în aplicații de imprimare sau pliere.
Producția de hârtie depinde de un sistem coordonat de mașini. Fiecare gestionează o lucrare specifică în transformarea din lemn crud la hârtie finită. De la îndepărtarea scoarței până la netezirea foii finale, aceste mașini funcționează în secvență pentru a se asigura că fiecare foaie respectă standardele de calitate. Să explorăm mașinile esențiale utilizate pe tot parcursul procesului.
Un debarker elimină scoarța din bușteni înainte de a fi tăiați. Această etapă este importantă, deoarece scoarța poate provoca mașini de contaminare și deteriorare în aval. În interiorul debarkerului, buștenii sunt rotiți în tobe mari, în timp ce jeturile de apă ajută la slăbirea și dezbrăcarea scoarței. Odată curățate, jurnalele sunt gata să intre în ciupercă.
Tăierea tăietoarelor au debarcat buștenii în chipsuri de lemn mici, uniforme, care sunt mai ușor de procesat. Folosește lame ascuțite, rotative, pentru a tăia buștenii rapid și eficient. Jetoanele trebuie să fie consistente ca mărime, astfel încât să gătească uniform în digestoare sau să se perfecționeze corect în procesele mecanice. Jetoanele inegale pot duce la o calitate slabă a pulpei.
Digestrul este central pentru pulparea chimică. Gătit chipsurile de lemn cu căldură și substanțe chimice pentru a descompune lignina, eliberând fibrele de celuloză. Digestrii vin sub două forme: lot și continuu. În timp ce digester-urile de lot gestionează o sarcină simultan, digesterele continue funcționează non-stop, ideale pentru producerea pulpei de kraft puternice la volume mari.
Pulper creează o suspensie amestecând fibre brute sau hârtie reciclată cu apă. Lamele sau rotorii amestecă amestecul, rupând materialele în fibre separate. Este o mașină cheie atât pentru operațiunile de celuloasă din lemn proaspăt, cât și pentru reciclarea. Pentru hârtia reciclată, Pulper include adesea pași de deinking care ajută la curățarea hârtiei folosite înainte de rafinare.
Un rafinator modifică forma fibrei și textura suprafeței, ajutându -le să se lege mai strâns în timpul creșterii papermei. Folosește discuri sau conuri rotative pentru a tăia și fibrilă ușor fibrele. Nivelul de rafinare afectează în mod direct calitatea hârtiei, de la cât de puternic este până la cât de bine tipărește. Suprafinarea poate deteriora fibrele și poate slăbi produsul final.
Mașina Fourdrinier formează foaia de hârtie prin răspândirea pulpei pe un fir de plasă în mișcare. Apa se scurge prin plasă pe măsură ce se formează covorașul din fibră. Cutiile de vid sub plasă ajută la eliminarea mai multă apă. Această secțiune determină uniformitatea foii și distribuția fibrelor, ceea ce este esențial pentru realizarea rulourilor sau a foilor de hârtie netede și consistente.
După apăsare, hârtia umedă se deplasează prin uscătoare mari încălzite cu abur. Acești cilindri îndepărtează treptat umiditatea până când foaia ajunge la uscăciunea țintă. În continuare, foaia trece prin Calenders - role netedii care o comprimă și o lustruiesc. Acest pas ajustează grosimea, textura și finisajul hârtiei, în funcție de faptul că produsul este lucios, mat sau neacoperit.
Folosit pentru cărți, documente de birou și lucrări profesionale.
Suprafață netedă pentru absorbția ușoară a cernelii.
Tipurile comune includ hârtie de obligațiuni și hârtie copiatoare.
Potrivit pentru imprimante, mașini de fax și copiatori.
Protejează și prezintă produse în timpul transportului.
Include hârtie Kraft, cunoscută pentru rezistența la rezistență și la lacrimă.
Folosit pentru ambalare, amortizare și umplere a cutii.
Fabricat din materiale moi, absorbante.
Include hârtie igienică, prosoape de hârtie, șervețele și țesuturi faciale.
Proiectat pentru a fi blând pe piele, oferind în același timp o absorbție ridicată.
Glossy: Ideal pentru imprimarea foto, cu culori strălucitoare și detalii ascuțite.
Matte: suprafață nereflexivă, perfectă pentru imprimeuri de artă și documente lizibile.
Coated: utilizat pentru reviste, broșuri și materiale de marketing de înaltă calitate.
Testele de rezistență la tracțiune măsoară câtă hârtie de forță se poate descurca înainte de a se rupe. Această proprietate este importantă pentru hârtia folosită în produsele care trebuie să reziste la întindere, cum ar fi ambalajele. Rezistența la tracțiune mai mare asigură că hârtia poate suporta stresul fără rupere.
Testele de rezistență la lacrimă determină cât de bine se menține hârtia sub presiune. Acest lucru este important în special pentru produse precum pungi sau plicuri, unde hârtia ar putea fi supusă forțelor ascuțite. Rezistența puternică la lacrimă ajută hârtia să -și mențină integritatea în timpul utilizării.
Testele de opacitate măsoară câtă lumină trece prin hârtie, în timp ce luminozitatea măsoară câtă lumină reflectă. Aceste proprietăți afectează modul în care arată hârtia, în special pentru imprimare. Opacitatea și luminozitatea mai mare îmbunătățesc apelul vizual și claritatea materialelor tipărite.
Netezimea se referă la textura suprafeței hârtiei, care afectează modul în care se răspândește cerneala. O hârtie mai ușoară permite imprimeuri mai clare și mai clare, ceea ce o face ideală pentru produse tipărite de înaltă calitate. Hârtiile cu o suprafață mai dură pot cauza probleme cu absorbția de cerneală și claritatea tipăririi.
Tester de tracțiune : Măsoară rezistența și alungirea hârtiei înainte de rupere.
Tester de lacrimi Elmendorf : evaluează rezistența la lacrimă a hârtiei în condiții controlate.
Contoarele de opacitate și luminozitate : măsurați transmisia și reflectarea luminii pentru calitatea vizuală.
Profilere de suprafață : utilizate pentru a măsura netezimea hârtiei, asigurând calitatea imprimării.
| provocării | descrierea |
|---|---|
| Variabilitatea fibrelor | Variațiile calității și compoziției fibrelor afectează rezistența și consistența hârtiei. |
| Umiditate și control de uscare | Gestionarea nivelului de umiditate este critică; Excesul de umiditate slăbește hârtia, în timp ce umiditatea insuficientă poate provoca fisură. |
| Uzura și întreținerea echipamentelor | Utilizarea continuă a utilajelor duce la uzură, necesitând întreținere și upgrade -uri regulate pentru a evita perturbările. |
| Consumul de energie și apă | Utilizarea ridicată a energiei și a apei sunt inerente producției de hârtie, prezentând provocări în gestionarea costurilor și sustenabilitatea. |
Utilizarea fibrelor reciclate este o oportunitate din ce în ce mai mare în industria hârtiei. Prin încorporarea materialelor reciclate, producătorii pot reduce costurile și pot reduce la minimum impactul asupra mediului. Progresele în tehnologie permit acum fibre reciclate de calitate superioară, ceea ce le face o opțiune mai durabilă pentru producerea de hârtie fără a compromite rezistența sau durabilitatea.
Tehnologia de rafinare și formare continuă să evolueze, îmbunătățind calitatea produselor din hârtie. Noile tehnici de rafinare îmbunătățesc legarea fibrelor, ceea ce duce la o hârtie mai puternică. Între timp, metodele de formare mai bune ajută la crearea de foi mai ușoare, mai consistente, reducând defectele și îmbunătățind uniformitatea produsului.
Automatizarea în controlul proceselor este remodelarea fabricării hârtiei. Prin utilizarea datelor în timp real, sistemele automate permit producătorilor să ajusteze parametrii de producție, cum ar fi nivelurile de umiditate și temperatura. Acest lucru duce la o consistență îmbunătățită, mai puține defecte și o eficiență generală mai bună pe parcursul procesului de producție.
Procesul de fabricație a pulpei și hârtiei implică mai multe etape cheie, inclusiv prepararea materiei prime, pulparea, albirea, rafinarea și fabricarea de hârtie. Fiecare etapă este crucială pentru asigurarea hârtiei și eficienței de înaltă calitate. Stăpânirea acestor procese este esențială pentru menținerea consistenței produsului și pentru îndeplinirea standardelor industriei.
Cu progrese precum fibre reciclate și automatizare, viitorul producției de hârtie pare promițător. Aceste inovații vor spori sustenabilitatea și eficiența producției, oferind soluții mai ecologice și rentabile pentru industria hârtiei.
Pulpa este materialul fibros folosit pentru a face hârtie. Hârtia este produsul finit realizat prin procesarea pulpei în foi.
Lemnul rasinoasă oferă fibre lungi pentru rezistență, în timp ce lemnul tare oferă fibre mai scurte pentru netezime și o mai bună imprimare în hârtie.
Pulpa poate fi albită folosind oxigen, peroxid de hidrogen sau ozon, reducând impactul asupra mediului și evitând substanțele chimice pe bază de clor.
[1] https://www.pulpandpaper-technology.com/articles/pulp-and-paper-manufacturing-process-in-the-Paper-industry
[2] https://extension.okstate.edu/fact-sheets/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--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
