Quan điểm: 0 Tác giả: Trình chỉnh sửa trang web xuất bản Thời gian: 2025-02-22 Nguồn gốc: Địa điểm
Làm thế nào chúng ta có thể đạt được cả năng suất bột giấy cao và chất lượng sợi mạnh trong khi kiểm soát năng lượng và hóa chất? Pulping bán hóa học cung cấp sự cân bằng hoàn hảo giữa đập cơ học và hóa học, làm cho nó trở thành một quá trình thiết yếu trong ngành công nghiệp giấy.
Phương pháp này liên quan đến việc xử lý hóa học nhẹ để làm mềm lignin, sau đó là tinh chế cơ học để riêng biệt các sợi một cách hiệu quả. Nó được sử dụng rộng rãi để tôn lên các vật liệu môi trường và bao bì, cung cấp năng suất cao hơn so với đập hóa học và sợi mạnh hơn so với đập cơ học.
Trong bài viết này, chúng tôi khám phá quá trình, lợi thế, phương pháp và so sánh ngành của nó, tiết lộ lý do tại sao nó vẫn là một lựa chọn hiệu quả và bền vững về chi phí.
Xung bán hóa học là một phương pháp xung lai kết hợp các khía cạnh của cả xung hóa học và cơ học. Quá trình này liên quan đến việc phá vỡ một phần lignin trong chip gỗ bằng cách sử dụng phương pháp xử lý hóa học nhẹ, sau đó là tinh chế cơ học để tách các sợi. Cách tiếp cận này tăng cường chất lượng sợi trong khi duy trì năng suất tương đối cao so với các phương pháp nghiền hóa học hoàn toàn.
Năng suất của xung bán hóa học thường dao động trong khoảng từ 65%đến 85% , cao hơn đáng kể so với đập kraft (40%55555%) nhưng thấp hơn so với xung cơ học hoàn toàn (90%mật95%). Năng suất chính xác phụ thuộc vào các yếu tố như:
Nồng độ hóa học và loại: Sử dụng hóa chất thấp hơn dẫn đến năng suất cao hơn nhưng có thể ảnh hưởng đến chất lượng bột giấy.
Thời gian nấu ăn và nhiệt độ: Tối ưu hóa các thông số này đảm bảo làm mềm lignin hiệu quả mà không bị suy giảm chất xơ quá mức.
Các loài gỗ: gỗ mềm và gỗ cứng hoạt động khác nhau, ảnh hưởng đến năng suất tổng thể và đặc tính sợi.
Xung bán hóa học đóng một vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp giấy bằng cách cung cấp sự cân bằng giữa sức mạnh sợi, hiệu quả sản xuất và tác động môi trường. Nó được sử dụng rộng rãi trong sản xuất môi trường tôn để đóng gói các tông, trong đó độ bền và độ cứng cao là rất cần thiết.
So với đập cơ học, nó tạo ra các sợi mạnh hơn và so với đập hóa học, nó có năng suất cao hơn (65%mật85%), làm cho nó hiệu quả về chi phí. Ngoài ra, nó tiêu thụ ít hóa chất hơn và ít năng lượng hơn, giảm chi phí hoạt động và ô nhiễm môi trường. Khả năng thích ứng của nó cho phép các nhà máy kết hợp nó với các pulps khác cho các thuộc tính giấy tùy chỉnh, làm cho nó trở thành một lựa chọn linh hoạt trong các ứng dụng khác nhau.
Xung bán hóa học là một quá trình hai giai đoạn kết hợp xử lý hóa học nhẹ với quá trình tinh chế cơ học để tạo ra bột giấy có năng suất cao với cường độ sợi được cải thiện. Quá trình này bao gồm lựa chọn cẩn thận các nguyên liệu thô, xử lý tiền hóa học để làm mềm lignin, tinh chế cơ học để riêng biệt sợi, và rửa và sàng lọc tiếp theo để có được một tủy sạch, đồng đều.
Sự lựa chọn của nguyên liệu thô tác động đáng kể đến hiệu quả và chất lượng của việc nghiền chất bán hóa. Quá trình này rất linh hoạt, cho phép sử dụng cả vật liệu gỗ và không gỗ.
Gỗ cứng (ví dụ, sồi, bạch dương, bạch đàn): thường được ưa thích cho việc nghiền chất bán hóa do các sợi ngắn của chúng, giúp tăng cường độ cứng và tính chất bề mặt của sản phẩm giấy cuối cùng.
Gỗ mềm (ví dụ: thông, vân sam, linh sam): Được sử dụng trong một số trường hợp cần có sợi dài hơn để cải thiện sức mạnh và độ bền, đặc biệt là trong các ứng dụng trung bình.
Ngoài các nguồn gỗ truyền thống, việc nghiền chất bán hóa có thể sử dụng các sợi không gỗ để tăng cường tính bền vững và hiệu quả chi phí:
BAGASSE (dư lượng mía): Một sự thay thế khả thi cung cấp các sợi mạnh để sản xuất giấy.
Dư lượng nông nghiệp (ví dụ: rơm lúa mì, thân ngô, tre): cung cấp một tùy chọn thân thiện với môi trường, mặc dù chúng yêu cầu điều trị trước bổ sung do hàm lượng silica cao hơn.
Tiền xử lý hóa học là một bước quan trọng trong việc nghiền chất bán hóa, vì nó loại bỏ một phần lignin và hemicellulose để tạo điều kiện cho việc tinh chế cơ học.
Một số hóa chất có thể được sử dụng cho giai đoạn nấu trước, tùy thuộc vào quy trình cụ thể và các đặc tính bột giấy mong muốn:
Natri sulfite (Na₂so₃): Lựa chọn phổ biến nhất, cung cấp làm mềm lignin hiệu quả trong khi vẫn duy trì năng suất sợi cao.
Kiềm sulfite: Một phiên bản sửa đổi cung cấp các thuộc tính sức mạnh tốt hơn.
Ammonium sulfite: Đôi khi được sử dụng để cải thiện phục hồi hóa học và giảm tác động môi trường.
Rượu xanh: Một sản phẩm phụ của Pulping Kraft, được sử dụng như một sự thay thế hóa học hiệu quả và bền vững về chi phí.
Nhiệt độ: Thông thường dao động từ 140 ° C đến 180 ° C , tùy thuộc vào nguyên liệu thô và thành phần hóa học.
Thời gian: Thời gian nấu vừa phải (10 phút30 phút) được sử dụng để đảm bảo làm mềm lignin đủ trong khi giảm thiểu thiệt hại sợi.
Kiểm soát pH: Quá trình này được duy trì trong điều kiện kiềm hoặc trung tính (pH 7 Tiết10 ) để tối ưu hóa chất lượng sợi.
Áp lực: Nấu ăn được thực hiện trong điều kiện áp suất được kiểm soát (4 Thanh8) để tăng cường sự thâm nhập và tính đồng nhất hóa học.
Không giống như nghiền hóa học, trong đó lignin gần như bị loại bỏ hoàn toàn, xung bán hóa học đạt được sự phân loại một phần (thường là 20%40%40%) để duy trì cường độ sợi. Hemicellulose cũng được loại bỏ một phần, cải thiện liên kết sợi và tính linh hoạt trong khi bảo quản năng suất.
Khi các chip gỗ được làm mềm bằng cách xử lý hóa học, chúng trải qua quá trình tinh chế cơ học để tách các sợi.
Các máy lọc dầu: Các thiết bị được sử dụng phổ biến nhất, bao gồm các đĩa xoay và các sợi riêng biệt một cách hiệu quả.
Các nhà tinh chế hình nón và hình trụ: Các phương pháp tinh chế thay thế được sử dụng tùy thuộc vào đặc tính bột giấy và thiết lập nhà máy.
Tiêu thụ năng lượng: Tinh chế cơ học đòi hỏi đầu vào năng lượng vừa phải (200 sắt500 kWh mỗi tấn bột giấy), thấp hơn đáng kể so với đập cơ học hoàn toàn nhưng cao hơn so với đập hóa học.
Tách sợi: Các chip được làm mềm được cắt và xơ hóa, tạo ra các sợi dài, nguyên vẹn với thiệt hại tối thiểu, giúp tăng cường sức mạnh giấy.
Sau khi tinh chế, bột giấy trải qua quá trình rửa và sàng lọc để loại bỏ các vật liệu không mong muốn và cải thiện chất lượng.
Giai đoạn rửa: Hóa chất dư thừa, lignin hòa tan và các mảnh hemicellulose được loại bỏ bằng nước hoặc rượu yếu. Bước này là điều cần thiết để đảm bảo bột giấy sạch hơn và cải thiện xử lý hạ nguồn.
Lọc và lắng: Được sử dụng để tách các hạt mịn và dư lượng hóa học trước khi sàng lọc bột giấy.
Màn hình rung và chất tẩy rửa ly tâm: Giúp loại bỏ các sợi quá khổ hoặc kém phát triển, đảm bảo tính nhất quán.
Tinh chế bột giấy cuối cùng: Một số quy trình bao gồm giai đoạn tinh chế thứ cấp để tăng cường hơn nữa tính đồng nhất của sợi và tính chất liên kết.
Phương pháp xung bán hóa học khác nhau dựa trên loại hóa chất được sử dụng để xử lý trước. Trong khi tất cả các phương pháp liên quan đến việc loại bỏ một phần, sau đó là tinh chế cơ học, các hệ thống hóa học khác nhau ảnh hưởng đến tính chất bột giấy, tiêu thụ năng lượng và tác động môi trường. Quá trình được sử dụng rộng rãi nhất là xung bán hóa chất trung tính (NSSC) , nhưng các phương pháp thay thế như kiềm sulfite, bisulfite, dựa trên ammonium và pulping bán hóa lỏng màu xanh lá cây cũng được sử dụng trong các ứng dụng cụ thể.
NSSC Pulping là phương pháp xung bán hóa học phổ biến nhất , đặc biệt được ưa chuộng để sản xuất môi trường rèn được sử dụng trong các tông và vật liệu đóng gói. Nó cung cấp một sự cân bằng tối ưu giữa sức mạnh bột giấy, hiệu quả chi phí và năng suất.
NSSC Pulping chủ yếu sử dụng natri sulfite (Na₂so₃) làm tác nhân hóa học hoạt động, một phần hòa tan lignin và hemicellulose trong khi bảo tồn tính toàn vẹn của sợi.
Một hệ thống đệm Na₂so₃ và Nahco₃ được sử dụng để duy trì độ pH gần trung tính ( pH 7 Hay9 ) trong quá trình nấu, ngăn ngừa sự thoái hóa của sợi quá mức và cải thiện sức mạnh giấy.
Phản ứng chủ yếu nhắm vào lignin sulfonation, làm cho lignin hòa tan trong nước hơn mà không bị phân hủy chất xơ quá mức.
Một số tham số ảnh hưởng đến hiệu quả của Pulping NSSC:
Thành phần hóa học: Nồng độ natri sulfite và natri bicarbonate ảnh hưởng đến mức độ loại bỏ lignin và tính linh hoạt của sợi.
Nhiệt độ: Nấu thường xảy ra ở 160 nhiệt180 ° C , đảm bảo làm mềm lignin đủ mà không bị suy yếu quá nhiều sợi.
Thời gian nấu ăn: Quá trình kéo dài 10 phút30 , tùy thuộc vào các loài gỗ và các đặc tính bột giấy mong muốn.
Bột nssc rất phù hợp để tôn lên môi trường do sự kết hợp giữa cường độ cao, độ cứng và tính linh hoạt.
Quá trình này bảo tồn một phần đáng kể của hemicellulose, giúp tăng cường liên kết sợi, cải thiện cường độ nén của sản phẩm cuối cùng.
So với Pulping Pulping hoàn toàn, NSSC cung cấp năng suất cao hơn (65%mật85%) , làm cho nó hiệu quả hơn cho các ứng dụng đóng gói.
Bên cạnh Pulping NSSC, một số phương pháp xung bán hóa học thay thế tồn tại, mỗi phương pháp có các đặc điểm và ứng dụng riêng biệt.
Sử dụng natri sulfite (Na₂so₃) và natri hydroxit (NaOH) để tạo ra một môi trường kiềm.
Sản xuất các sợi mạnh hơn và linh hoạt hơn so với Pulping NSSC, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi sức mạnh giấy được cải thiện.
Các điều kiện kiềm tạo điều kiện cho việc loại bỏ lignin tốt hơn, tăng cường tách sợi trong khi bảo tồn hemicellulose.
Sử dụng natri bisulfite (nahso₃) hoặc canxi bisulfite (Ca (hso₃) ₂) ở các điều kiện pH axit hoặc gần trung tính.
Thông thường được áp dụng trong bột gỗ mềm , trong đó loại bỏ lignin có kiểm soát giúp tăng cường tính chất của sợi.
Sản xuất bột giấy với độ sáng tốt hơn và tính chất bề mặt , làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng đóng gói và in chuyên dụng.
Sử dụng ammonium sulfite (NH₄) ₂so₃ hoặc ammonium bisulfite (NH₄hso₃) làm tác nhân hóa học.
Giảm tác động môi trường bằng cách giảm lượng khí thải lưu huỳnh và tạo điều kiện phục hồi hóa học dễ dàng hơn.
Cung cấp cường độ sợi vừa phải , thường được sử dụng trong các ứng dụng thích hợp trong đó các mối quan tâm về môi trường là ưu tiên.
Sử dụng rượu xanh , sản phẩm phụ của bột nhão kraft, bao gồm natri cacbonat (NA₂CO₃) và natri sulfide (NA₂S).
Cung cấp một sự thay thế hiệu quả và bền vững về chi phí bằng cách tái sử dụng hóa chất chất thải từ các nhà máy kraft.
Sản xuất bột giấy với các thuộc tính sức mạnh tốt , mặc dù việc áp dụng của nó bị hạn chế do các thách thức tích hợp quá trình.
Mỗi phương pháp xung bán hóa học cung cấp các lợi thế riêng biệt, làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng sử dụng cuối khác nhau. Pulping NSSC vẫn được sử dụng rộng rãi nhất do hiệu quả và hiệu quả chi phí của nó, trong khi các phương pháp thay thế phục vụ cho các nhu cầu cụ thể của ngành, chẳng hạn như tăng cường sức mạnh sợi, bền vững môi trường hoặc cải thiện phục hồi hóa học.
Hàm lượng lignin cao hơn bột giấy hóa học.
Sợi mạnh, cứng với số lượng lớn.
Ứng dụng:
Tấm bìa cứng và vật liệu đóng gói.
Báo chí và giấy tờ đặc biệt (giấy trong suốt, giấy chống mỡ).
Bao bì thực phẩm và bảng hiệu.
Xung bán hóa học là một phương pháp xung được sử dụng rộng rãi, cân bằng lợi ích của việc nghiền cơ học và hóa học. Nó cung cấp năng suất sợi cao, mức tiêu thụ hóa chất vừa phải và các đặc tính bột giấy mạnh, làm cho nó trở nên lý tưởng cho việc đóng gói và sản xuất bảng. Tuy nhiên, nó cũng có một số hạn chế, đặc biệt là về khả năng duy trì lignin, phục hồi hóa học và tác động môi trường.
Xung bán hóa học giữ lại 65% mật85% nguyên liệu thô , trong khi đó, kraft và xung sulfite có năng suất thấp hơn nhiều ( 40% 5555% ).
Việc duy trì một phần hemicellulose góp phần vào cường độ liên kết sợi cao hơn và khối lượng lớn , cải thiện tính chất giấy.
Năng suất cao làm giảm chi phí nguyên liệu và hỗ trợ thực hành lâm nghiệp bền vững bằng cách tối đa hóa việc sử dụng sợi.
Nhẫn cơ học tiêu thụ một lượng năng lượng đáng kể (800 Hàng1.200 kWh mỗi tấn bột giấy), trong khi việc nghiền chất bán hóa cần ít hơn đáng kể (200 sắt500 kWh mỗi tấn).
Các tiền xử lý hóa học làm mềm các sợi , làm giảm các yêu cầu về năng lượng tinh chế.
Tiêu thụ năng lượng thấp hơn góp phần tiết kiệm chi phí và giảm dấu chân carbon trong sản xuất bột giấy và giấy.
Việc loại bỏ một phần lignin giúp cải thiện tính linh hoạt của sợi và cường độ liên kết , dẫn đến bột giấy mạnh hơn so với đập cơ học thuần túy.
Độ cứng của sợi cao làm cho bột giấy bán hóa lý tưởng cho các ứng dụng môi trường và các ứng dụng đóng gói khác trong đó sức mạnh là rất quan trọng.
Sự cân bằng giữa khả năng duy trì lignin và tính toàn vẹn của sợi đảm bảo rằng bột hình bán hóa duy trì độ bền trong khi vẫn hiệu quả về chi phí.
Chủ yếu được sử dụng cho môi trường cao , nhưng cũng tìm thấy các ứng dụng trong các giấy tờ nhiều lớp, bảng tổng hợp và một số giấy in.
Có thể được trộn với các pulps khác (ví dụ, bột kraft) để tăng cường các tính chất cụ thể, chẳng hạn như khả năng in và độ bền.
Đủ đa năng để xử lý cả gỗ cứng và gỗ mềm , cũng như các sợi thay thế như bã mía và dư lượng nông nghiệp.
Vì xung bán hóa học giữ lại nhiều lignin hơn so với pulping kraft hoặc sulfite , nên bột giấy kết quả là tối hơn và đòi hỏi phải tẩy thêm cho các ứng dụng đòi hỏi độ sáng cao.
Hàm lượng lignin tăng cũng ảnh hưởng đến khả năng in , làm cho nó ít phù hợp hơn cho các bài in in tốt.
Không giống như quá trình kraft, có hệ thống thu hồi hóa học được thiết lập tốt , việc nghiền chất học bán hóa học đưa ra những thách thức trong việc phục hồi natri sulfite hoặc các tác nhân hóa học khác.
Khả năng kinh tế của phục hồi hóa học phụ thuộc vào sự tích hợp của nhà máy và tối ưu hóa quy trình , có thể không khả thi cho các hoạt động nhỏ hơn.
Xung bán hóa học là một quá trình trung gian giữa đập hóa học và đập cơ học , kết hợp các khía cạnh của cả hai để đạt được sự cân bằng giữa cường độ sợi, năng suất và hiệu quả sản xuất. Mức độ xử lý hóa học thấp hơn so với xung hóa học, trong khi quá trình tinh chế cơ học nhẹ hơn so với xung cơ học.
| có tính năng nghiền | hóa học (ví dụ, kraft, sulfite) | Pulping Pulping EG, NSSC) | ( (EG, TMP, RMP) |
|---|---|---|---|
| Sử dụng hóa chất | Cao (loại bỏ lignin rộng) | Trung bình (loại bỏ lignin một phần) | Thấp (xử lý hóa học tối thiểu) |
| Tiêu thụ năng lượng | Thấp (Phân loại hóa học làm giảm năng lượng tinh chế) | Trung bình (đòi hỏi cả năng lượng hóa học và cơ học) | Cao (tinh chế cơ học chuyên sâu) |
| Năng suất | Thấp (40%5555%) | Trung bình (65%mật85%) | Cao (85%mật95%) |
| Sức mạnh sợi | Cao (Sợi dài, dài) | Trung bình (sợi cứng và bền) | Thấp đến trung bình (sợi yếu hơn) |
| Độ sáng | Cao (sau khi tẩy trắng) | Trung bình (tối hơn do giữ lignin) | Thấp (hàm lượng lignin cao) |
| Phục hồi hóa học | Hiệu quả và phát triển tốt | Thử thách, kém hiệu quả hơn | Không áp dụng |
| Các ứng dụng điển hình | Giấy mịn, mô, bao bì cường độ cao | Môi trường cao, bảng nhiều lớp | Báo chí, giấy tạp chí, giấy in chi phí thấp |
So với việc nghiền hóa học , xung bán hóa học có năng suất cao hơn nhưng vẫn giữ được nhiều lignin hơn , làm cho nó ít sáng hơn và yếu hơn một chút. Tuy nhiên, nó đòi hỏi ít xử lý hóa học hơn và cung cấp một sự thay thế hiệu quả về chi phí cho vật liệu đóng gói.
So với đập cơ học , xung bán hóa học tạo ra các sợi mạnh hơn và bền hơn , mặc dù ở năng suất thấp hơn. Nó cũng đòi hỏi ít năng lượng hơn , làm cho nó trở thành một lựa chọn cân bằng hơn cho các ứng dụng trong đó sức mạnh và hiệu quả là yếu tố chính.
Sự cân bằng này làm cho việc nghiền chất bán hóa đặc biệt có giá trị cho việc rẫy môi trường và bao bì , trong đó sức mạnh là điều cần thiết nhưng việc nghiền hóa học đầy đủ là không cần thiết.
Tìm kiếm một giải pháp bán hóa hiệu quả, năng suất cao và bền vững ? học là chìa khóa để các sản phẩm giấy mạnh hơn, bền hơn trong khi tối ưu hóa năng lượng và sử dụng hóa chất. Tại Sunrise Paper , chúng tôi cam kết cung cấp các giải pháp sáng tạo và thân thiện với môi trường cho ngành công nghiệp giấy và bột giấy.
Tham gia với chúng tôi trong việc cách mạng hóa bao bì, bảng sóng và sản xuất giấy đặc biệt với các kỹ thuật nghiền bán hóa học tiên tiến. Nâng cao hiệu quả, giảm chi phí và đi trước trên thị trường.
Liên hệ với Sunrise Paper ngay hôm nay để khám phá chuyên môn và giải pháp của chúng tôi. Hãy xây dựng một tương lai thông minh hơn, xanh hơn cho ngành công nghiệp giấy, cùng nhau! #
