تهیه خمیر کاغذ ( بخش اول )

تهيه خمير کاغذ ، بخش الیاف ، بخش مواد پرکننده

خمير کاغذ : به طور کلی خمير کاغذ تشکيل (Fillere) از دو بخش کلی الياف و مواد پرکننده می شود. مجموعه اين دو بخش شبکه اليافی کاغذ می باشد.
الف) بخش الياف : الياف شامل الياف بلند و الياف کوتاه می باشند. الياف بلند به صورت الياف های سلولزی بوده و قابليت خميدگی خوب دارند. الياف کوتاه الياف چوبی که به صورت ريش ريش بدون قابل خميدگی می باشند . استحکام کاغذ به الياف آن بستگی دارد تعداد الياف موجود در يک برگ کاغذ تعيين کننده، مقاومت در برابر پاره شدن، نرمی و روشن و تيرگی آن است.

ب) بخش مواد پرکننده (Fillers) : ذرات کوچکی به نام مواد پرکننده فضاهای خالی بين الياف را پر می کنند. بخشی از مواد پرکننده عبارتند از: گل چينی و کربنات کلسيم. اخيراً به جای گل چينی دی اکسيد تيتانيم که از نظر کدرکنندگی کارايی بسيار بالايی دارد مورد توجه قرار گرفته است. ولی به علت شرايط زيست محيطی کاربرد آن را محدود کرده اند.

تهيه خمير کاغذ

خمير کاغذ را می توان از چوب، کاغذهای باطله و پارچه های کهنه تهيه کرد.

تهيه خمير کاغذ از چوب : در تهيه خمير کاغذ به طور کلی سه روش ؛ مکانيکی، مکانيکی شيميايی و شيميايی مورد استفاده قرار می گيرد. در ادامه هريک را به اختصار توضيح می دهيم.
الف) روش مکانيکی : الياف سلولزی از چوب استخراج و به خمير کاغذ تبديل می شود. بدين گونه که با قطعه قطعه کردن چوب ها در دستگاه خردکن و ساييدن و نرم کردن اين قطعات در آسياب های مخصوص و افزودن آب به آن ها خميری به دست می آيد، اين خمير سلولز زيادی در خود دارد، ولی به خاطر مواد اضافی بسياری که همراه سلولز است، کاغذی که از اين خمير تهيه می شود، استحکام زيادی ندارد و خود خمير نيز پس از مدتی در اثر نور فاسد می شود. خميری که به اين روش به دست می آيد از ساير خميرها ارزان تر است. خميرهای به دست آمده به روش مکانيکی خميری است شکننده و بيشتر مناسب کاغذهای روزنامه و بسته بندی است.

ب) روش مکانيکی شيميايی : در خميرسازی مکانيکی شيميايی فرآيندهای ديگری درنظر گرفته شده اند که محصول نهايی را در مقايسه با خمير مکانيکی ساده خالص تر و مرغوب تر می سازند. در اين فرآيندها عمدتاً به جای تنه های درخت از تراشه های چوب به عنوان نقطه آغاز خميرسازی استفاده می شود. تراشه های چوبی به صورت پيوسته از ماشين های پالايش (پالاينده) متوالی نوع ديسکی به دست می آيند. اين ماشين ها تراشه ها را آسياب کرده و از آن ها قطعات کوچک تری می سازند. در هر مرحله تراشه ها کوچک تر می شوند تا زمانی که خمير اوليه به دست می آيد. خمير اوليه را غربال و رنگ بری می کنند تا به خمير مکانيکی معمولی برسد. عمليات غربال و رنگ بری در اين روش نيز مشابه روش مکانيکی است.

خمير مکانيکی پالايش شده : اين خمير از نظر مرغوبيت کمی بالاتر از خمير مکانيکی است اما از نظر خواص و کاربردها شبيه آن است.

خمير ترمومکانيکال: اين خمير برای توليد کاغذهای مکانيکال مرغوب تر خوب است اما اين جا باز هم لازم است با درصدی از خمير بی چوب مخلوط شود. از نظر مشخصه های تغيير رنگ مشابه خمير مکانيکی است.

خمير ترمومکانيکی(TMP) اين خمير يک درجه بالاتر از خميرهای مکانيکی است و برای تهيه آن ابتدا تراشه ها را با بخار می پرورانند و سپس آن ها را پالايش می کنند. فرآيند بخاردهی باعث نرم شدن ليگنين موجود در تراشه ها و جداسازی ساده تر الياف يا فيبرها از آن ها می شود به گونه ای برای ساخت کاغذهای مورد استفاده در توليد TMP که آسيب ديدگی فيبرها کمتر خواهد بود. خمير کتاب های جلد کاغذی به کار می رود. خميرهای ترمومکانيکی به طور معمول در کارخانه های مجتمع به کار می روند، زيرا در آن جا امکانات خميرسازی و کاغذسازی هر دو در يک محل وجود دارد.

خمير شيميايی- ترمومکانيکی (CTMP) : اين خمير يک مرحله بيشتر از خمير TMP پرورانده می شود: مرحله شيميايی به عمليات ساخت اين خمير افزوده شده است که در آن ليگنين تا قسمتی ساخته می شوند  قبل از شروع پالايش تراشه های چوبی حل می شود. کاغذهايی که از خمير (CTMP) از نظر کيفيت نزديک به بسياری از انواع کاغذهای بی چوب هستند و طول فيبرهای آن ها تقريباً مشابه خميرهای بی چوب است.

خمير شيميايی ترمومکانيکی: اين خمير بسيار مرغوب با حجم خوب و مشخصه های کدری مناسب در ترکيب با خميرهای شيميايی گران قيمت تر است.

پ) روش شيميايی : هدف از خميرسازی شيميايی کاهش يا حل ليگنين موجود در چوب به وسيله عوامل شيميايی به جای روش ها و ابزارهای فيزيکی است. در اين روش فيبرها بسيار پاکيزه تر از يکديگر جدا می شوند و ناخالصی های موجود در خمير نهايی بسيار کمتر است. در خميرسازی شيميايی، خميری خالص تر و قوی تر به دست می آيد که به خمير بی چوب مشهور است. به عبارت ديگر اين خمير چوب آسياب نمی شود. هنگام استفاده از روش های شيميايی برای پروراندن خمير و در نبود نيروهای مکانيکی می توان اطمينان يافت که آسيب ديدگی فيبرها يا الياف چوب در اثر پارگی يا کوبيده شدن کمتر است. درنتيجه طول فيبرها يا الياف در خميرهای شيميايی بيشتر و خمير قوی تر، دارای خاصيت جهندگی بالاتر و پيوستگی بيشتر است.

خميرهای شيميايی نرم چوب، دارای الياف با فيبرهای بلندتر است و از نظر استحکام و صافی سطح کيفيت خوبی دارد، از نظر چاپ پذيری و صافی سطح نيز خوب است. استاندارد کاغذهای کتاب معمولاً دارای کمترين الياف چوبی هستند. خميرهای شيميايی سخت چوب، دارای فيبرها يا الياف کوتاه تر است و در ترکيب با خميرهای نرم چوب مشخصه های حجمی و کدری خوبی دارد.

پروراندن شيميايی تراشه ها: پروراندن شيميايی تراشه ها به دو روش صورت می گيرد.

الف) فرآيند سولفيت: اين فرآيند، فرآيندی اسيدی است که به خصوص برای نرم چوب ها، به ويژه چوب صنوبر، به کار می رود. محلول بی سولفيت کلسيم و دی اکسيد گوگرد در آب برای پروراندن تراشه های چوب ريخته شده در برج عملياتی اين فرآيند به کار می رود. تراشه ها و مايع شيميايی را همراه يکديگر بين ٦ تا ٢٤ ساعت می پزند و پس از آن خمير چوب حاصل را غربال کرده و شستشو می دهند. در فرآيند پخت تراشه ها، ناخالصی های عمده موجود در تراشه های چوب (ليگنين، صمغ ها و مواد همی سلولزی) حل شده و از فيبرها جدا می شود. محصول نهايی فيبرهای سلولزی خالص است که در ساخت کاغذهای مرغوب به کار می رود.

در مقايسه با خميرسازی چوب آسياب شده، بازدهی وزنی خمير حاصل پايين است: فقط در حدود ٥٠ درصد وزن تراشه های چوب خشک، به خمير کاغذ تبديل می شود. روش سولفيت که روش سنتی شيميايی است درحال حاضر به علت تأثيرات نامطلوب آن روی محيط زيست کمتر مورد توجه است، زيرا از مواد شيميايی که استفاده می شود آلودگی زيادی دارند. اغلب کارخانه های خميرسازی مدرن از روش سولفات استفاده می کنند.

ب) فرآيند سولفات: اين فرآيند، فرآيندی قليايی است که گاهی فرآيند کرافت ناميده می شود و از آن برای هر دو نوع چوب های نرم (به ويژه کاج) و چوب های سخت (به ويژه غان) استفاده می کنند. سود سوزآور (هيدروکسيد سديم) و سولفيت و سولفات سديم را با تراشه های چوب داخل دستگاهی با تغذيه پيوسته پروراندن می پزند. اين دستگاه را هضم کنندۀ کامير ١ می نامند. مدت عمليات در اين ماشين فقط در حدود ٢ تا ٣ ساعت است و پس از آن فيبرها به سادگی از چوب جدا می شوند، به صورتی که طول کامل آن ها حفظ می شود و همين موضوع مزيت اصلی اين فرآيند است که باعث می شود خميری قوی به دست آيد. بازده وزنی اين فرآيند نيز بالا است. در حدود ٦٥ تا ٧٥ درصد وزن تراشه های خشک مورد استفاده در خميرسازی اين فرآيند به خمير کاغذ تبديل می شود. در روشی ديگر (سولفيت يا سولفات) پس از پروراندن خمير آن را شستشو و غربال می کنند سپس به کارخانه رنگ بری پمپ می کنند؛ ماده حاصل که به شکل شيرابه ای لزج است، در آن جا تحت عمليات رنگ بری قرار می گيرد. به طور معمول رنگ بری خميرهای بی چوب عملياتی چند مرحله ای است. خمير را از داخل تعدادی مخزن عبور می دهند. در هر مخزن عملياتی برای پروراندن افزوده خمير با استفاده از عوامل رنگ بر شيميايی روی آن انجام می شود. هر مرحله کيفيت رنگ خمير را تا درجه ای بهبود می بخشد تا زمانی که درجه سفيدی موردنظر به دست بيايد. مواد شيميايی مورد استفاده در اين عمليات عبارتند از: کلر، اکسيژن، پراکسيد هيدروژن، بی سولفيت منيزيم و آب. به علت تأثيرات آلاينده کلر در محيط زيست، استفاده از آن کم کم منسوخ می شود. محصول نهايی را به ترتيب، سولفيت رنگ بری شده يا سولفات رنگ بری شده (کرافت رنگ بری شده) می نامند.

 

مطالب دیگری در این زمینه :

نظرات کاربران :

در حال پردازش ...
صرف نظر از پاسخ دهی (ارسال پاسخ برای نظر )
  • ۲۰ دی ۹۷
    رضا ستاره :
    روش دوم و سوم رو توضیح ندادید
    پاسخ
  • ۲۲ مهر ۹۷
    امیرحسین رستمی :
    خیلی خوب بود
    پاسخ
  • ۱۵ اردیبهشت ۹۶
    رادیان پارس :
    بسیار عالی
    پاسخ
ثبت نام
درحال پردازش آگهی ...
iranzayeatlogoدرحال پردازش ...

بستنجستجوی پیشرفته آگهی