Quan điểm: 0 Tác giả: Trình chỉnh sửa trang web xuất bản Thời gian: 2025-02-24 Nguồn gốc: Địa điểm
Bạn đã bao giờ nghĩ về cách làm giấy hàng ngày? Quá trình sản xuất bột giấy và giấy là sự pha trộn hấp dẫn của khoa học, máy móc và kiến thức hàng thế kỷ biến gỗ và tái chế vật liệu thành mọi thứ từ máy tính xách tay đến bao bì.
Trong bài đăng này, bạn sẽ tìm hiểu sản xuất giấy và bột giấy thực sự là gì, tại sao nó quan trọng trong thế giới ngày nay và nó đã phát triển theo thời gian như thế nào. Chúng tôi sẽ hướng dẫn bạn qua từng bước từ chế phẩm nguyên liệu thô và đập để hình thành tấm và hoàn thiện. Cho dù bạn là một học sinh tò mò hay chỉ muốn hiểu những gì đi vào giấy, hướng dẫn này là dành cho bạn.
Bột giấy là điểm khởi đầu của tất cả các sản phẩm giấy. Đó là một hỗn hợp ẩm ướt, được làm từ việc phá vỡ các vật liệu thực vật như gỗ hoặc giấy tái chế. Sau khi tách ra, các sợi có thể được hình thành thành các tấm mỏng mà giấy đó. Nhưng không phải tất cả bột giấy đều được làm theo cùng một cách. Chúng ta hãy phá vỡ các loại sợi được sử dụng và tại sao Cellulose là anh hùng thực sự trong quá trình này.
Sợi gỗ mềm (như thông hoặc vân sam) dài hơn và linh hoạt hơn. Điều này làm cho giấy mạnh hơn và bền hơn.
Sợi gỗ cứng (như bạch dương hoặc bạch đàn) ngắn hơn và mượt mà hơn. Chúng giúp tạo ra một lý do tốt, thậm chí bề mặt để in.
| Loại | chiều dài sợi | có độ bền | sử dụng phổ biến |
|---|---|---|---|
| Gỗ mềm | Dài | Cao | Bao bì, bìa cứng |
| Cây phong | Ngắn | Thấp hơn | Giấy in, mô |
Chúng bao gồm barasse (dư lượng mía), lanh , bông và cây gai dầu . Chúng thường được sử dụng trong các giấy tờ đặc biệt hoặc nơi các nguồn không có cây được ưu tiên.
Bagasse là nhẹ và thường thấy trong bao bì thực phẩm. Bông làm cho giấy mềm, chất lượng cao, như tiền tệ hoặc giấy nghệ thuật.
Giấy tái chế được làm sạch, đâm lại và tái sử dụng. Mặc dù ngắn hơn và yếu hơn sợi nguyên chất, nhưng nó vẫn hữu ích.
Chúng thường được pha trộn với các sợi mạnh hơn để tăng độ bền và kết cấu của giấy.
Cellulose là vật liệu cốt lõi được tìm thấy trong tất cả các sợi dựa trên thực vật. Đó là khó khăn, linh hoạt và liên kết tốt với các sợi khác. Đó là những gì làm cho nó hoàn hảo để hình thành một tờ giữ cùng nhau.
Lignin hoạt động như keo trong gỗ. Nó giữ sợi chặt nhưng phải được loại bỏ, hoặc giấy chuyển sang màu vàng và giòn.
Hemicellulose giúp liên kết giữa các sợi. Mặc dù mềm hơn cellulose, nó hỗ trợ sự linh hoạt và hình thành tấm.
Cuộc hành trình từ nhật ký thô đến một tờ giấy đã hoàn thành liên quan đến nhiều bước. Mỗi pha một cách cẩn thận biến các sợi thực vật thành các tấm in mạnh, có thể in được. Phần này hướng dẫn bạn qua các giai đoạn sản xuất cốt lõi, làm nổi bật cả các kỹ thuật truyền thống và hiện đại được sử dụng trong các nhà máy bột giấy và giấy tờ ngày nay.
Nhật ký lần đầu tiên đi qua những chiếc trống lớn, loại bỏ vỏ cây bằng cách làm hỏng và phun nước. Các nhật ký sạch sau đó di chuyển đến các chipper tốc độ cao, cắt chúng thành các chip nhỏ, đồng đều để có kết quả nghiền phù hợp.
Chip gỗ phải nhỏ và đồng đều để đảm bảo nấu ăn hiệu quả và tách sợi nhất quán trong quá trình nghiền.
Nhật ký thường được thu hoạch từ các khu rừng được quản lý hoặc thu được dưới dạng dư từ xưởng cưa và nhà máy chế biến gỗ.
Các mảnh vụn rừng như cành hoặc trang trí cũng bị sứt mẻ và được sử dụng làm nguồn sợi hiệu quả về chi phí.
| nguồn vật liệu | Lợi thế |
|---|---|
| Thức ăn thừa của cưa | Giá cả phải chăng, giảm chất thải gỗ, đã bị loại bỏ |
| Nhật ký rừng được quản lý | Sợi mạnh, tươi, đặc biệt là cho giấy kraft |
| Ghi lại dư lượng | Sử dụng gỗ cấp thấp và giảm xử lý |
Groundwood (SGW): Các khúc gỗ được đẩy vào bánh xe lớn để chiết xuất các sợi với sử dụng hóa chất tối thiểu.
Máy lọc cơ học Pulping (RMP): Chip gỗ được cắt nhỏ trong các nhà tinh chế sử dụng các đĩa kim loại quay dưới áp suất cao.
Nhiệt phương cơ (TMP): Chip trước khi xử lý hơi nước trước khi tinh chế, cải thiện độ sáng và tính linh hoạt của sợi.
Pulps cơ học giữ lại hầu hết các cấu trúc gỗ, nhưng điều này dẫn đến sức mạnh thấp hơn và giấy tối hơn mà không bị tẩy trắng nặng.
Quá trình Kraft: Sử dụng dung dịch kiềm mạnh để hòa tan lignin trong khi vẫn giữ nguyên sợi cellulose nguyên vẹn và mạnh mẽ.
Quá trình sulfite: Một phương pháp dựa trên axit, tốt hơn cho các bài báo đặc biệt nhưng dẫn đến bột giấy yếu hơn so với kraft.
Chip được nấu chín trong hóa chất, sau đó tinh tế cơ học hoàn hảo cho các sản phẩm có độ cứng cao như các hộp sóng.
| đặc tính bột giấy | cơ học | hóa học |
|---|---|---|
| Sức mạnh sợi | Thấp do lignin được giữ lại | Cao do loại bỏ lignin đầy đủ |
| Năng suất | Cao (90 trận95%) | Trung bình (45 bóng55%) |
| Độ sáng (sau khi tẩy) | Trung bình | Cao |
| Sử dụng điển hình | Danh mục, báo chí, tờ rơi | Giấy văn phòng, bao bì |
Sau khi nghiền, các mảnh vụn như nút thắt, vỏ cây và cát phải được tách ra để ngăn chặn thiệt hại thiết bị và chất lượng giấy kém.
Các chất tẩy rửa ly tâm quay bùn bột giấy ở tốc độ cao để loại bỏ các chất gây ô nhiễm dày đặc như grit và các mảnh kim loại.
Bột giấy sạch đảm bảo ngay cả sự hình thành tấm và tránh vỡ giấy do các hạt cứng còn sót lại hoặc cụm gỗ.
Bleaching làm cho bột giấy sáng hơn và cải thiện sự xuất hiện của giấy cuối cùng. Bột hóa học cần tẩy trắng sâu hơn bột giấy cơ học.
Tại sao lại là Bleach? Bột giấy không tẩy trắng sản xuất giấy tối một cách dễ dàng, đặc biệt là dưới ánh sáng hoặc theo thời gian.
Các tác nhân phổ biến: Hydrogen peroxide là nhẹ nhàng, clo dioxide rất hiệu quả và ozone hoạt động nhanh nhưng đắt tiền.
Các cách tiếp cận khác nhau: Bột cơ học được tẩy nhẹ để bảo tồn năng suất; Bột hóa học được tẩy hoàn toàn cho độ trắng.
| Tác nhân tẩy trắng | chi | phí hiệu quả | tốt nhất cho |
|---|---|---|---|
| Hydrogen peroxide | Vừa phải | Thấp | Tái chế hoặc bột cơ học |
| Clo dioxide | Cao | Vừa phải | Kraft và sulfite Hóa chất Pulps |
| Ozone | Rất cao | Cao | Giấy tờ đặc sản độ sáng cao |
Tinh chế các sợi để liên kết tốt hơn bằng cách làm cứng các bề mặt và làm cho chúng linh hoạt hơn và lồng vào nhau.
Các sợi được tinh chế tốt tạo ra giấy mạnh hơn bằng cách hình thành các liên kết chặt chẽ hơn, bền hơn trong quá trình hình thành tấm.
Các bộ lọc dầu: Đĩa quay tốc độ cao mài tủy giữa các tấm kim loại gập, điều chỉnh hình dạng và chiều dài sợi.
Các nhà tinh chế hình nón: Sử dụng áp suất và buồng hình nón để cắt và nén bột giấy vào các sợi đồng đều hơn.
Cắt sợi quá mức quá ngắn, làm suy yếu tấm, trong khi quá trình phục hồi dưới sự liên kết sợi kém và kết cấu thô.
Việc tinh chỉnh đúng cách giúp cải thiện độ mịn của giấy, độ bền kéo và khả năng in mà không làm cho nó giòn hoặc không đồng đều.
Hỗn hợp bột giấy được trải đều từ hộp số lên lưới dây di chuyển để bắt đầu tạo thành tờ giấy.
Trọng lực và lực hút loại bỏ hầu hết nước, để lại một tấm thảm sợi ướt sẵn sàng để ép.
Thảm ướt đi qua các con lăn nặng được bọc trong nỉ để vắt nhiều nước hơn và nhỏ gọn các sợi với nhau.
Điều này cải thiện sức mạnh tấm và chuẩn bị web để sấy khô nhanh hơn mà không làm hỏng liên kết sợi.
Một loạt các xi lanh nóng bay hơi hơi ẩm còn lại, giảm hàm lượng nước xuống khoảng 5% trong sản phẩm cuối cùng. Hàm lượng nước
| giai đoạn | (%) |
|---|---|
| Sau khi hình thành | ~ 99% |
| Sau khi nhấn | ~ 50 …60% |
| Sau khi sấy khô | ~ 4 …6% |
Lịch: Giấy đi qua giữa các con lăn mịn, được làm nóng để làm phẳng bề mặt của nó và giảm các biến thể về độ dày.
Lớp phủ & Kích thước: Bề mặt có thể được xử lý bằng tinh bột, đất sét hoặc latex để cải thiện chất lượng in và khả năng chống mực.
Cắt & Bao bì: Cuộn giấy liên tục được cắt thành các kích cỡ hoặc tấm có thể quản lý được, sau đó được bọc để giao hàng.
Các bước hoàn thiện cuối cùng xác định kết cấu, trọng lượng, độ bóng và hiệu suất của giấy trong các ứng dụng in hoặc gấp.
Sản xuất giấy phụ thuộc vào một hệ thống phối hợp của máy móc. Mỗi người xử lý một công việc cụ thể trong việc chuyển đổi từ gỗ thô sang giấy thành phẩm. Từ việc loại bỏ vỏ cây đến làm mịn bảng cuối cùng, các máy này hoạt động theo trình tự để đảm bảo mọi tờ đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng. Hãy khám phá các máy thiết yếu được sử dụng trong suốt quá trình.
Một Debarker sẽ loại bỏ vỏ cây khỏi nhật ký trước khi chúng bị sứt mẻ. Bước này rất quan trọng vì vỏ cây có thể gây ô nhiễm và làm hỏng máy ở hạ lưu. Bên trong Debarker, các khúc gỗ được xoay trong những chiếc trống lớn trong khi các tia nước giúp nới lỏng và tước vỏ cây. Sau khi được làm sạch, các bản ghi đã sẵn sàng để vào Chipper.
Các chipper cắt các khúc gỗ đã bỏ qua các chip gỗ nhỏ, thống nhất dễ xử lý hơn. Nó sử dụng các lưỡi xoay sắc nét, xoay để cắt các bản ghi một cách nhanh chóng và hiệu quả. Chip cần phải nhất quán về kích thước để chúng nấu đều trong các chất tiêu hóa hoặc tinh chỉnh đúng cách trong các quá trình cơ học. Chip không đều có thể dẫn đến chất lượng bột giấy kém.
Digester là trung tâm của Pulping hóa học. Nó nấu các chip gỗ với nhiệt và hóa chất để phá vỡ lignin, giải phóng các sợi cellulose. Digesters có hai dạng: Batch và liên tục. Trong khi các bộ tiêu hóa hàng loạt xử lý một tải tại một thời điểm, các bộ tiêu hóa liên tục hoạt động không ngừng, lý tưởng để sản xuất bột kraft mạnh ở khối lượng lớn.
Pulper tạo ra một bùn bằng cách trộn các sợi thô hoặc giấy tái chế với nước. Lưỡi dao hoặc cánh quạt khuấy hỗn hợp, phá vỡ vật liệu thành các sợi riêng biệt. Đó là một cỗ máy quan trọng cho cả hoạt động tái chế gỗ và tái chế gỗ tươi. Đối với giấy tái chế, pulper thường bao gồm các bước khử trùng giúp làm sạch giấy đã sử dụng trước khi tinh chế.
Một người tinh chế sửa đổi hình dạng sợi và kết cấu bề mặt, giúp chúng liên kết chặt chẽ hơn trong quá trình làm giấy. Nó sử dụng các đĩa hoặc hình nón quay để cắt nhẹ và làm rung các sợi. Mức độ tinh chỉnh ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng giấy, từ mức độ mạnh mẽ của nó cho đến mức độ in của nó. Chỉnh sửa quá mức có thể làm hỏng sợi và làm suy yếu sản phẩm cuối cùng.
Máy Fourdrinier tạo thành tờ giấy bằng cách trải bột trên một dây lưới di chuyển. Nước thoát ra qua lưới như thảm sợi. Hộp chân không bên dưới lưới giúp loại bỏ nhiều nước hơn. Phần này xác định tính đồng nhất của tấm và phân phối sợi, điều này rất quan trọng để tạo ra các cuộn giấy mượt mà, phù hợp.
Sau khi nhấn, giấy ẩm di chuyển qua máy sấy nóng hơi lớn. Những xi lanh này dần dần loại bỏ độ ẩm cho đến khi tấm đạt đến độ khô mục tiêu của nó. Tiếp theo, trang tính đi qua các con lăn thông thường của Lịch nén và đánh bóng nó. Bước này điều chỉnh độ dày, kết cấu và kết thúc của giấy tùy thuộc vào việc sản phẩm có bóng, mờ hay không tráng.
Được sử dụng cho sách, tài liệu văn phòng và giấy tờ chuyên nghiệp.
Bề mặt mịn để dễ dàng hấp thụ mực.
Các loại phổ biến bao gồm giấy trái phiếu và giấy photocopy.
Thích hợp cho máy in, máy fax và máy photocopy.
Bảo vệ và trình bày sản phẩm trong quá trình vận chuyển.
Bao gồm giấy kraft, được biết đến với sức mạnh và khả năng chống nước mắt.
Được sử dụng để bọc, đệm và hộp điền.
Làm từ vật liệu mềm, hấp thụ.
Bao gồm giấy vệ sinh, khăn giấy, khăn ăn và mô mặt.
Được thiết kế để nhẹ nhàng trên da trong khi cung cấp độ hấp thụ cao.
Glossy: Lý tưởng để in ảnh, với màu sắc tươi sáng và các chi tiết sắc nét.
Matte: bề mặt không phản chiếu, hoàn hảo cho các bản in nghệ thuật và tài liệu có thể đọc được.
Được phủ: Được sử dụng cho các tạp chí, tài liệu quảng cáo và tài liệu tiếp thị chất lượng cao.
Kiểm tra độ bền kéo đo lượng giấy có thể xử lý trước khi nó bị vỡ. Tài sản này rất quan trọng đối với giấy được sử dụng trong các sản phẩm cần chống lại việc kéo dài, chẳng hạn như bao bì. Độ bền kéo cao hơn đảm bảo giấy có thể chịu đựng căng thẳng mà không bị rách.
Các bài kiểm tra kháng nước mắt xác định giấy giữ tốt như thế nào dưới áp lực. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các sản phẩm như túi hoặc phong bì, nơi tờ giấy có thể phải chịu các lực lượng sắc nét. Kháng nước mắt mạnh giúp bài báo duy trì tính toàn vẹn của nó trong quá trình sử dụng.
Kiểm tra độ mờ đo mức độ ánh sáng đi qua tờ giấy, trong khi độ sáng đo được bao nhiêu ánh sáng nó phản xạ. Những tính chất này ảnh hưởng đến cách giấy trông như thế nào, đặc biệt là cho in. Độ mờ và độ sáng cao hơn cải thiện sự hấp dẫn thị giác và sự rõ ràng của các vật liệu in.
Độ mịn đề cập đến kết cấu bề mặt của tờ giấy, ảnh hưởng đến cách lây lan mực. Một bài báo mượt mà hơn cho phép in rõ ràng hơn, sắc nét hơn, làm cho nó trở nên lý tưởng cho các sản phẩm in chất lượng cao. Giấy tờ với bề mặt khó khăn hơn có thể gây ra các vấn đề với sự hấp thụ mực và in rõ ràng.
Máy kiểm tra độ bền kéo : Đo cường độ giấy và độ giãn dài trước khi phá vỡ.
Người thử nghiệm nước mắt Elmendorf : Đánh giá khả năng chống nước mắt của giấy trong điều kiện được kiểm soát.
Độ mờ và đo độ sáng : Đo truyền và phản xạ ánh sáng cho chất lượng thị giác.
Cấu hình bề mặt : Được sử dụng để đo độ mịn của giấy, đảm bảo chất lượng in.
| thử thách | mô tả |
|---|---|
| Biến thiên sợi | Biến thể về chất lượng sợi và thành phần ảnh hưởng đến sức mạnh và tính nhất quán của giấy. |
| Kiểm soát độ ẩm và sấy khô | Quản lý độ ẩm là rất quan trọng; Độ ẩm dư thừa làm suy yếu giấy, trong khi không đủ độ ẩm có thể gây ra nứt. |
| Thiết bị và bảo trì | Việc sử dụng liên tục máy móc dẫn đến hao mòn, yêu cầu bảo trì và nâng cấp thường xuyên để tránh sự gián đoạn. |
| Tiêu thụ năng lượng và nước | Năng lượng cao và sử dụng nước là cố hữu trong sản xuất giấy, đưa ra những thách thức trong quản lý chi phí và tính bền vững. |
Việc sử dụng các sợi tái chế là một cơ hội đang phát triển trong ngành công nghiệp giấy. Bằng cách kết hợp các vật liệu tái chế, các nhà sản xuất có thể giảm chi phí và giảm thiểu tác động môi trường. Những tiến bộ trong công nghệ hiện cho phép các sợi tái chế chất lượng cao hơn, khiến chúng trở thành một lựa chọn bền vững hơn để sản xuất giấy mà không ảnh hưởng đến sức mạnh hoặc độ bền.
Công nghệ tinh chỉnh và hình thành tiếp tục phát triển, cải thiện chất lượng của các sản phẩm giấy. Các kỹ thuật tinh chế mới tăng cường liên kết sợi, dẫn đến giấy mạnh hơn. Trong khi đó, các phương pháp hình thành tốt hơn giúp tạo ra các tấm mượt mà hơn, phù hợp hơn, giảm khuyết điểm và cải thiện tính đồng nhất của sản phẩm.
Tự động hóa trong kiểm soát quá trình là định hình lại sản xuất giấy. Bằng cách sử dụng dữ liệu thời gian thực, các hệ thống tự động cho phép các nhà sản xuất điều chỉnh các thông số sản xuất như độ ẩm và nhiệt độ. Điều này dẫn đến sự nhất quán được cải thiện, ít khiếm khuyết hơn và hiệu quả tổng thể tốt hơn trong quá trình sản xuất.
Quy trình sản xuất bột giấy và giấy liên quan đến một số giai đoạn chính, bao gồm chuẩn bị nguyên liệu thô, nghiền, tẩy, tinh chế và làm giấy. Mỗi giai đoạn là rất quan trọng để đảm bảo giấy và hiệu quả chất lượng cao. Làm chủ các quy trình này là rất cần thiết để duy trì tính nhất quán của sản phẩm và đáp ứng các tiêu chuẩn ngành.
Với những tiến bộ như sợi tái chế và tự động hóa, tương lai của sản xuất giấy có vẻ đầy hứa hẹn. Những đổi mới này sẽ tăng cường tính bền vững và hiệu quả sản xuất, cung cấp các giải pháp thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí hơn cho ngành công nghiệp giấy tiến lên.
Bột giấy là vật liệu sợi được sử dụng để làm giấy. Giấy là thành phẩm được làm bằng cách xử lý bột giấy thành các tấm.
Softwood cung cấp các sợi dài cho sức mạnh, trong khi gỗ cứng cung cấp các sợi ngắn hơn cho độ mịn và khả năng in tốt hơn trong giấy.
Bột giấy có thể được tẩy bằng cách sử dụng oxy, hydro peroxide hoặc ozone, giảm tác động môi trường và tránh các hóa chất dựa trên clo.
[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
.
[5] https://www.vectorsolution.com
[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
