Vizualizări: 0 Autor: Site Editor Publicare Ora: 2025-02-22 Originea: Site
Cum putem realiza atât un randament ridicat de pulpă, cât și o calitate puternică a fibrelor, păstrând în control energetic și chimică? Pulpingul semi-chomic oferă un echilibru perfect între pulparea mecanică și chimică, ceea ce îl face un proces esențial în industria hârtiei.
Această metodă implică un tratament chimic ușor pentru a înmuia lignina, urmată de rafinarea mecanică pentru a separa eficient fibrele. Este utilizat pe scară largă pentru ondularea materialelor medii și ambalaje, oferind un randament mai mare decât pulparea chimică și fibrele mai puternice decât pulparea mecanică.
În acest articol, explorăm procesul, avantajele, metodele și comparațiile sale din industrie, dezvăluind de ce rămâne o alegere rentabilă și durabilă.
Pulpingul semi-chimic este o metodă de impulsuri hibride care combină aspecte atât ale pulpingului chimic, cât și al mecanicului. Procesul implică ruperea parțial a ligninei în chipsurile de lemn folosind un tratament chimic ușor, urmat de rafinarea mecanică pentru a separa fibrele. Această abordare îmbunătățește calitatea fibrelor, menținând în același timp un randament relativ ridicat în comparație cu metodele de impulsuri complet chimice.
Randamentul pulpingului semi-chimic este de obicei cuprins între 65%și 85% , semnificativ mai mare decât pulparea Kraft (40%-55%), dar mai mic decât pulparea pur mecanică (90%-95%). Randamentul exact depinde de factori precum:
Concentrația chimică și tipul: Utilizarea chimică mai scăzută are ca rezultat randamente mai mari, dar poate afecta calitatea pulpei.
Timpul și temperatura de gătit: Optimizarea acestor parametri asigură o înmuiere eficientă a ligninei fără degradarea excesivă a fibrelor.
Speciile de lemn: lemnul rasinoasă și foioase se comportă diferit, influențând randamentul general și caracteristicile fibrelor.
Pulpingul semi-chomic joacă un rol vital în industria hârtiei, oferind un echilibru între puterea fibrelor, eficiența producției și impactul asupra mediului. Este utilizat pe scară largă la fabricarea mediului ondulant pentru ambalajele din carton, unde sunt esențiale rezistența și rigiditatea ridicată.
În comparație cu pulparea mecanică, produce fibre mai puternice și, în comparație cu pulparea chimică, are un randament mai mare (65%-85%), ceea ce îl face rentabil. În plus, consumă mai puține substanțe chimice și mai puțină energie, reducând costurile operaționale și poluarea mediului. Adaptabilitatea sa permite fabricilor să o îmbine cu alte pulpe pentru proprietăți personalizate ale hârtiei, ceea ce o face o alegere versatilă în diferite aplicații.
Pulpingul semi-chimic este un proces în două etape care combină tratamentul chimic ușor cu rafinarea mecanică pentru a produce pulpă cu randament ridicat, cu o rezistență îmbunătățită a fibrei. Procesul implică o selecție atentă a materiilor prime, pre-tratamentul chimic pentru a înmuia lignina, rafinarea mecanică la fibrele separate și spălarea și screeningul ulterior pentru a obține o pulpă curată și uniformă.
Alegerea materiilor prime are impact semnificativ asupra eficienței și calității impulsurilor semi-chimice. Procesul este versatil, permițând utilizarea atât a materialelor din lemn, cât și din lemn.
Lemnuri de esenta tare (de exemplu, stejar, mesteacăn, eucalipt): în general preferate pentru pulparea semi-chimică datorită fibrelor lor scurte, care îmbunătățesc rigiditatea si proprietățile de suprafață ale produsului final de hârtie.
Colofan de rasinoase (de exemplu, pin, molid, FIR): utilizate în unele cazuri în care sunt necesare fibre mai lungi pentru a îmbunătăți rezistența și durabilitatea, în special în ondularea aplicațiilor medii.
În plus față de sursele tradiționale de lemn, pulparea semi-chimică poate utiliza fibre care nu sunt din lemn pentru a spori sustenabilitatea și eficiența costurilor:
Bagasse (reziduuri de zahăr): o alternativă viabilă care oferă fibre puternice pentru producția de carton.
Reziduuri agricole (de exemplu, paie de grâu, tulpini de porumb, bambus): oferă o opțiune ecologică, deși necesită pre-tratament suplimentar din cauza unui conținut mai mare de silice.
Pre-tratamentul chimic este un pas critic în pulparea semi-chimică, deoarece elimină parțial lignina și hemiceluloza pentru a facilita rafinarea mecanică.
Mai multe substanțe chimice pot fi utilizate pentru etapa de pre-gătit, în funcție de procesul specific și de proprietățile dorite ale pulpei:
Sulfitul de sodiu (Na₂so₃): cea mai frecventă alegere, oferind o înmuiere eficientă a ligninei, menținând totodată un randament ridicat de fibre.
Sulfit alcalin: o versiune modificată care oferă proprietăți de rezistență mai bune.
Sulfit de amoniu: uneori folosit pentru a îmbunătăți recuperarea chimică și pentru a reduce impactul asupra mediului.
Lichner verde: un produs secundar al pulpingului Kraft, utilizat ca o alternativă chimică rentabilă și durabilă.
Temperatura: de obicei variază de la 140 ° C la 180 ° C , în funcție de materie primă și compoziție chimică.
Timp: timpii moderați de gătit (10-30 minute) sunt folosiți pentru a asigura o înmuiere suficientă a ligninei, în timp ce minimizând deteriorarea fibrelor.
Controlul pH -ului: Procesul este menținut în condiții alcaline sau neutre (pH 7-10 ) pentru a optimiza calitatea fibrelor.
Presiune: Gătirea este efectuată în condiții de presiune controlată (4-8 bar) pentru a spori penetrarea chimică și uniformitatea.
Spre deosebire de pulparea chimică, în care lignina este îndepărtată aproape în întregime, pulparea semi-chimică atinge deligarea parțială (de obicei 20%–40%) pentru a menține rezistența fibrei. Hemiceluloza este, de asemenea, parțial îndepărtată, îmbunătățind legarea fibrelor și flexibilitatea păstrând randamentul.
Odată ce chipsurile de lemn sunt înmuiate prin tratament chimic, acestea sunt supuse rafinării mecanice pentru a separa fibrele.
Rafinatoare de discuri: echipamentul cel mai des utilizat, constând din discuri rotative care macină și separă fibrele în mod eficient.
Rafinatoare conice și cilindrice: metode alternative de rafinare utilizate în funcție de caracteristicile pulpei și de configurarea morii.
Consumul de energie: rafinarea mecanică necesită aport de energie moderat (200–500 kWh pe tonă de pulpă), semnificativ mai mic decât pulparea pur mecanică, dar mai mare decât pulparea chimică.
Separarea fibrelor: jetoanele înmuiate sunt forfecate și fibrilate, producând fibre lungi și intacte , cu deteriorare minimă, ceea ce îmbunătățește rezistența pe hârtie.
După rafinare, pulpa suferă spălare și screening pentru a elimina materialele nedorite și pentru a îmbunătăți calitatea.
Etapa de spălare: Produsele chimice în exces, lignina dizolvată și fragmentele de hemiceluloză sunt îndepărtate folosind apă sau lichior slab. Această etapă este esențială pentru a asigura o pulpă mai curată și pentru a îmbunătăți procesarea în aval.
Filtrare și sedimentare: utilizat pentru a separa particulele fine și reziduurile chimice înainte de screeningul pulpei.
Ecrane vibrante și curățători centrifugi: ajutați la eliminarea fibrelor supradimensionate sau subdezvoltate, asigurând consistența.
Rafinarea finală a pulpei: Unele procese includ o etapă de rafinare secundară pentru a îmbunătăți în continuare uniformitatea fibrelor și proprietățile de legare.
Metodele semi-chimice de impulsuri variază în funcție de tipul de substanțe chimice utilizate pentru pre-tratament. În timp ce toate metodele implică delignizare parțială urmată de rafinarea mecanică, diferite sisteme chimice afectează proprietățile pulpei, consumul de energie și impactul asupra mediului. Cel mai utilizat proces este pulparea semi-chimică (NSSC) neutră , dar metode alternative, cum ar fi sulfitul alcalin, bisulfitul, amoniu și pulparea semi-chimică a lichiorului verde sunt, de asemenea, utilizate în aplicații specifice.
NSSC Pulping este cea mai frecventă metodă de pulping semi-chimică , în special favorizată pentru producerea unui mediu ondulat utilizat în carton și materiale de ambalare. Oferă un echilibru optim între rezistența pulpei, eficiența costurilor și randamentul.
Pulpingul NSSC folosește în principal sulfitul de sodiu (Na₂so₃) ca agent chimic activ, care dizolvă parțial lignina și hemiceluloza, păstrând integritatea fibrelor.
Un sistem de tampon Na₂so₃ și Nahco₃ este utilizat pentru a menține un pH aproape neutru ( pH 7–9 ) în timpul procesului de gătit, prevenind degradarea excesivă a fibrelor și îmbunătățind rezistența hârtiei.
Reacția vizează în primul rând sulfonarea de lignină, făcând lignina mai solubilă în apă, fără o descompunere excesivă a fibrelor.
Câțiva parametri influențează eficacitatea pulpingului NSSC:
Compoziție chimică: Concentrația de sulfit de sodiu și bicarbonat de sodiu afectează gradul de îndepărtare a ligninei și flexibilitatea fibrelor.
Temperatură: Gătirea apare de obicei la 160-180 ° C , asigurând o înmuiere suficientă a ligninei fără slăbirea excesivă a fibrelor.
Durata gătitului: Procesul durează 10-30 de minute , în funcție de speciile de lemn și de proprietățile dorite ale pulpei.
Pulpa NSSC este foarte potrivită pentru ondularea mediului datorită combinației sale de rezistență ridicată, rigiditate și flexibilitate.
Procesul păstrează o porțiune semnificativă de hemiceluloză, care îmbunătățește legarea fibrelor, îmbunătățind rezistența la compresiune a produsului final.
În comparație cu pulparea completă chimică, NSSC oferă un randament mai mare (65%-85%) , ceea ce face mai eficient din punct de vedere al costurilor pentru aplicațiile de ambalare.
Pe lângă pulparea NSSC, există mai multe metode alternative de impulsuri semi-chimice, fiecare cu caracteristici și aplicații distincte.
Utilizează sulfitul de sodiu (Na₂so₃) și hidroxidul de sodiu (NaOH) pentru a crea un mediu alcalin.
Produce fibre mai puternice și mai flexibile decât pulparea NSSC, ceea ce o face potrivită pentru aplicațiile care necesită o rezistență îmbunătățită a hârtiei.
Condițiile alcaline facilitează o mai bună îndepărtare a ligninei, îmbunătățind separarea fibrelor, păstrând în același timp hemiceluloza.
Utilizează bisulfitul de sodiu (Nahso₃) sau bisulfitul de calciu (Ca (HSO₃) ₂) în condiții de pH acide sau aproape neutre.
Aplicat în mod obișnuit în pulparea din lemn de rasinoasă , unde îndepărtarea ligninei controlate îmbunătățește proprietățile fibrelor.
Produce pulpă cu luminozitate mai bună și proprietăți de suprafață , ceea ce o face potrivită pentru aplicații specializate de ambalare și imprimare.
Utilizează sulfit de amoniu (NH₄) ₂SO₃ sau bisulfit de amoniu (NH₄HSO₃) ca agent chimic.
Reduce impactul asupra mediului prin scăderea emisiilor de sulf și facilitarea recuperării chimice mai ușoare.
Oferă o rezistență moderată a fibrei , adesea utilizată în aplicațiile de nișă în care preocupările de mediu sunt o prioritate.
Utilizează lichior verde , un produs secundar de pulping kraft, constând din carbonat de sodiu (Na₂CO₃) și sulfură de sodiu (Na₂s).
Oferă o alternativă rentabilă și durabilă prin repunerea substanțelor chimice deșeuri de la Kraft Mills.
Produce pulpă cu proprietăți de rezistență bună , deși adoptarea acesteia este limitată datorită provocărilor de integrare a proceselor.
Fiecare metodă de pulping semi-chimică oferă avantaje distincte, ceea ce le face adecvate pentru diferite aplicații de utilizare finală. NSSC pulping rămâne cel mai utilizat datorită eficienței și rentabilității sale, în timp ce metodele alternative răspund nevoilor specifice ale industriei, cum ar fi rezistența la fibră îmbunătățită, sustenabilitatea mediului sau recuperarea chimică îmbunătățită.
Conținut mai mare de lignină decât pulpa chimică.
Fibre puternice, rigide, cu volum ridicat.
Aplicații:
Carton ondulat și materiale de ambalare.
Newsprint and Speciality Papers (hârtie transparentă, hârtie de grăsime).
Ambalaje alimentare și carton.
Pulpingul semi-chimic este o metodă de impulsuri utilizată pe scară largă, care echilibrează beneficiile pulpingului mecanic și chimic. Oferă un randament ridicat de fibre, un consum chimic moderat și proprietăți puternice ale pulpei, ceea ce îl face ideal pentru ambalare și producția de bord ondulată. Cu toate acestea, are și unele limitări, în special în ceea ce privește retenția de lignină, recuperarea chimică și impactul asupra mediului.
Tragerea semi-chimică păstrează 65% -85% din materie primă , în timp ce pulparea kraft și sulfit au randamente mult mai mici ( 40% –55% ).
Retenția parțială a hemicelulozei contribuie la o rezistență mai mare la legarea fibrelor și la volum , îmbunătățind proprietățile hârtiei.
Randamentul ridicat reduce costurile materiilor prime și susține practicile forestiere durabile prin maximizarea utilizării fibrelor.
Pulpingul mecanic consumă o cantitate semnificativă de energie (800–1.200 kWh pe tonă de pulpă), în timp ce pulparea semi-chimică necesită semnificativ mai puțin (200–500 kWh pe tonă).
Pre -tratamentul chimic înmoaie fibrele , reducând cerințele de energie de rafinare.
Consumul mai mic de energie contribuie la economiile de costuri și la reducerea amprentei de carbon în producția de celuloză și hârtie.
Îndepărtarea parțială a ligninei îmbunătățește flexibilitatea fibrelor și rezistența legăturii , ceea ce duce la o pulpă mai puternică în comparație cu pulparea pur mecanică.
Rigiditatea ridicată a fibrelor face ca pulpa semi-chimică să fie ideală pentru ondularea mediului și a altor aplicații de ambalare în cazul în care rezistența este critică.
Echilibrul dintre retenția ligninei și integritatea fibrelor asigură că pulpa semi-chimică menține durabilitatea, rămânând rentabil.
Utilizat în principal pentru ondularea mediului , dar găsește și aplicații în hârtii cu mai multe straturi, plăci compuse și unele documente de imprimare.
Poate fi amestecat cu alte pulpe (de exemplu, pulpa kraft) pentru a îmbunătăți proprietățile specifice, cum ar fi imprimabilitatea și durabilitatea.
Suficient versatil pentru a prelucra atât foioase, cât și cochilie , precum și fibre alternative precum bagasse și reziduuri agricole.
Deoarece pulparea semi-chimică păstrează mai multă lignină decât pulparea kraft sau sulfit , pulpa rezultată este mai întunecată și necesită albire suplimentară pentru aplicațiile care solicită o luminozitate ridicată.
Conținutul crescut de lignină afectează, de asemenea, imprimabilitatea , ceea ce îl face mai puțin potrivit pentru documentele de imprimare fină.
Spre deosebire de procesul Kraft, care are un sistem de recuperare chimică bine stabilit , pulparea semi-chimică prezintă provocări în recuperarea sulfitului de sodiu sau a altor agenți chimici.
Viabilitatea economică a recuperării chimice depinde de integrarea și optimizarea proceselor , care poate să nu fie posibilă pentru operațiuni mai mici.
Tragerea semi-chimică este un proces intermediar între pulparea chimică și pulparea mecanică , combinând aspecte ale ambelor pentru a obține un echilibru între rezistența fibrei, randamentul și eficiența producției. Mărimea tratamentului chimic este mai mică decât în pulparea chimică, în timp ce rafinarea mecanică este mai ușoară decât în pulparea mecanică.
| prezintă | pulparea chimică (de exemplu, kraft, sulfit) | pulping semi-chimic (de exemplu, NSSC) | pulping mecanic (de exemplu, TMP, RMP) |
|---|---|---|---|
| Utilizare chimică | Ridicat (îndepărtare extinsă a ligninei) | Moderat (îndepărtarea parțială a ligninei) | Scăzut (tratament chimic minim) |
| Consumul de energie | Scăzut (delimitarea chimică reduce energia de rafinare) | Moderat (necesită atât energie chimică, cât și mecanică) | Ridicat (rafinare mecanică intensivă) |
| Randament | Scăzut (40%–55%) | Mediu (65%–85%) | Ridicat (85%–95%) |
| Puterea fibrei | Înalt (fibre puternice, lungi) | Fibre moderate (rigide și durabile) | Scăzut până la moderat (fibre mai slabe) |
| Luminozitate | Înalt (după albire) | Mediu (mai întunecat din cauza retenției de lignină) | Low (conținut ridicat de lignină) |
| Recuperare chimică | Eficient și bine dezvoltat | Provocator, mai puțin eficient | Nu se aplică |
| Aplicații tipice | Hârtie fină, țesut, ambalaje de înaltă rezistență | Ondulant mediu, cu mai multe straturi | Ziar, hârtie de revistă, hârtie de imprimare cu costuri reduse |
În comparație cu pulparea chimică , pulparea semi-chimică are un randament mai mare , dar păstrează mai multă lignină , ceea ce o face mai puțin strălucitoare și ușor mai slabă. Cu toate acestea, necesită o procesare chimică mai mică și oferă o alternativă rentabilă pentru materialele de ambalare.
În comparație cu pulparea mecanică , pulparea semi-chimică produce fibre mai puternice și mai durabile , deși cu un randament mai mic. De asemenea, necesită mai puțină energie , ceea ce o face o alegere mai echilibrată pentru aplicațiile în care rezistența și eficiența sunt factori cheie.
Acest echilibru face ca pulparea semi-chimică să fie deosebit de valoroasă pentru ondularea mediului și ambalajului , unde rezistența este esențială, dar pulparea chimică completă nu este necesară.
Căutarea unei soluții de impulsuri rentabile, cu randament ridicat și durabilă a soluției ? semi-chimice a soluției de impulsuri este cheia produselor de hârtie mai puternice și mai durabile, în timp ce optimizând utilizarea energetică și chimică. La Sunrise Paper , ne-am angajat să oferim soluții inovatoare și ecologice pentru industria pulpei și a hârtiei.
Alăturați-ne la revoluționarea ambalajelor, a plăcii ondulate și a producției de hârtie specială cu tehnici avansate de pulping semi-chimic. Îmbunătățiți eficiența, reduceți costurile și rămâneți mai departe pe piață.
Contactați astăzi Sunrise Paper pentru a explora expertiza și soluțiile noastre. Să construim un viitor mai inteligent și mai ecologic pentru industria hârtiei - împreună! #
