Industri pulpa dan kertas

Proses pembuatan kertas

Proses penghasilan kertas terdiri daripada beberapa peringkat. Pada peringkat pertama, pemecahan dan penulenan pulpa berlaku, yang mungkin berasal dari primer (kayu) atau sekunder (kertas sisa). Sumber utama gentian selulosa ialah kayu yang diperolehi dalam kilang papan di bawah beberapa bentuk, contohnya sebagai kayu balak, serpihan kayu atau habuk papan.

Pada peringkat seterusnya, bahan berserabut menjalani pemprosesan selanjutnya, di mana ia ditukar menjadi pulpa, yang seterusnya diproses menjadi kertas. Pengeluaran pulpa boleh diadakan dengan kaedah mekanikal atau kimia. Dalam proses pulping kimia, alkali (cth, natrium hidroksida dalam bentuk lye atau soda kaustik ) biasanya digunakan untuk mengeluarkan lignin yang mengikat gentian.

Penggunaan defoamer pada setiap peringkat pengeluaran kertas juga penting. Bahan penyahbuih digunakan dalam proses pembuatan semua jenis produk kertas. Buih dicipta dengan mencampurkan gas dengan pulpa selulosa dan dikekalkan di dalamnya kerana kehadiran surfaktan. Produk daripada tawaran Kumpulan PCC boleh berjaya digunakan untuk penyingkiran buih yang dihasilkan dalam peringkat pengeluaran kertas seterusnya. Ini termasuk kopolimer blok EO / PO ( ROKAmer ) dan satu siri alkohol lemak beralkoksilasi ( ROKAnol LP ). Keberkesanan tinggi mereka dalam penghapusan buih dan dalam pencegahan pembentukannya membolehkan peningkatan dalam kecekapan langkah teknologi seterusnya.

Kaedah kimia pulpa

Proses pepulpa kimia terutamanya terdiri daripada penggunaan pelbagai reagen kimia serta haba untuk melembutkan lignin. Akibatnya, ia dibubarkan dan kemudian ditapis secara mekanikal untuk memisahkan gentian. Dalam praktiknya, dua proses pepulpaan kimia yang berbeza digunakan.

Yang pertama ialah proses pepulpaan kraf , juga dikenali sebagai proses sulfat. Pada masa ini, ia adalah teknologi yang dominan – kira-kira 80 %daripada pengeluaran pulpa dunia diproses menggunakan kaedah ini. Pembuatan pulpa kraft telah menjadi kaedah yang paling biasa digunakan kerana beberapa faktor. Gentian yang diproses sulfat mempunyai ketahanan yang lebih baik berbanding dengan yang diperoleh hasil daripada teknologi lain yang ada. Di samping itu, ia boleh digunakan untuk semua jenis kayu, dan proses itu sendiri membolehkan pemulihan berkesan bahan mentah kimia yang digunakan.

Proses kraf terdiri daripada menggabungkan serpihan kayu dengan minuman keras putih (ia adalah larutan akueus natrium hidroksida dan natrium sulfida). Di bawah keadaan tekanan dan suhu yang tinggi, larutan ini melarutkan lignin, membebaskan gentian selulosa. Selepas menyelesaikan tindak balas pencernaan, minuman keras hitam dan pulpa selulosa diperolehi. Minuman keras itu mengandungi bahan organik terlarut yang diperoleh semula dan boleh digunakan dalam proses kimia semula. Lignin dikeluarkan dari jisim dalam proses delignifikasi oksigen (dengan kehadiran oksigen dan natrium hidroksida). Bahan yang diperoleh dengan cara ini dilunturkan untuk mencapai prestasi yang sesuai, seperti kekuatan, kecerahan dan ketulenan produk akhir.

Proses penghadaman kimia kedua ialah proses sulfit . Ia terdiri daripada menggunakan larutan akueus sulfur dioksida dengan kehadiran alkali (cth kalsium, magnesium, natrium dan ammonium). Produk yang diperolehi dalam proses ini adalah lebih ringan dan lebih mudah untuk diputihkan, namun, ia mempunyai kekuatan yang jauh lebih rendah berbanding dengan pulping sulfat yang lebih kerap digunakan. Proses sulfit juga memerlukan pemilihan bahan mentah kayu yang teliti – kaedah ini tidak bertoleransi, contohnya untuk kayu pain. Proses sulfit berbanding dengan pulping kraft adalah lebih cekap, menghasilkan kurang gas yang tidak menyenangkan dan juga membolehkan untuk mendapatkan pulpa yang sangat ringan, yang mudah larut lesap. Malangnya, disebabkan kualiti gentian yang lebih rendah, penggunaan tenaga yang lebih tinggi dan kebolehpulihan rendah bahan mentah kimia yang digunakan dalam proses tersebut, teknologi sulfit telah digantikan dengan proses kraft.

Kaedah mekanikal pulping

Pulpa mekanikal memberikan hasil pulpa yang sangat tinggi daripada kayu. Proses utama yang digunakan pada skala perindustrian ialah proses pempulpaan kayu tanah batu (SGW), pepulpaan termomekanikal (TMP) dan proses pepulpaan termomekanik kemo (CTMP).

Pupa kayu tanah diperolehi dalam proses melelas kayu pada batu pada tekanan atmosfera. Kayu (dari mana kulitnya telah dikeluarkan sebelum ini) dipulangkan menggunakan batu dan kemudian dibasuh dengan air. Jisim yang disediakan dikeringkan dalam hidrosiklon, dari mana ia diangkut ke pemadat. Pada peringkat seterusnya, jisim kayu padat diangkut ke tong dan air yang beredar (turasan) dikitar semula ke kilang pulpa. Semasa pengeluaran pulpa daripada kayu yang diproses, bahan resin dilepaskan, yang mudah menggumpal dan menghasilkan sedimen pada pengisar atau dinding dalaman saluran paip. Mereka sering menyebabkan kekotoran permukaan batu, yang memburukkan sifat kasarnya. Untuk menghapuskan apa yang dipanggil "masalah resin" pelbagai agen kimia digunakan. Ejen yang paling biasa digunakan untuk tujuan ini ialah dispersan, yang direka untuk menyebarkan deposit yang terbentuk, memudahkan penyingkiran seterusnya. Produk siri ROKAcet dan ROKAfenol adalah penyebar yang sangat baik khusus untuk industri pulpa dan kertas. Sebagai tambahan kepada keupayaan penyebaran mereka, produk ini boleh bertindak sebagai agen pembersih, pengemulsi dan agen anti-elektrostatik. ROKAfenol sangat sesuai untuk proses pengemulsi dan penyingkiran kotoran pulpa kertas dan selulosa. Manakala ROKAcet R40W ialah produk dengan sifat melembutkan yang boleh digunakan dalam industri tekstil, kulit dan kertas.

Peningkatan kaedah SGW ialah pepulpaan termomekanikal (TMP). Dalam proses TMP, serpihan kayu pada mulanya dibasuh untuk membuang pasir, batu dan kekotoran keras lain, kemudian dipanaskan dengan stim di bawah tekanan yang meningkat, dan selanjutnya dipulangkan dalam kilang cakera. Pada peringkat seterusnya, jisim diangkut ke tong, di mana pelurusan dan penghapusan ubah bentuk gentian berlaku. Akhirnya, ia diarahkan ke tangki simpanan. Untuk mengurangkan jumlah resin berbahaya yang terbentuk dalam proses TMP, bahan kimia yang serupa digunakan seperti dalam proses SGW. Jisim yang dicipta dengan cara ini paling kerap digunakan untuk penghasilan kertas surat khabar.

Proses CTMP menggabungkan proses TMP bersama-sama dengan impregnasi kimia cip. Pada fasa pertama, mereka dibasuh dan diayak dan kemudian diresapi. Bergantung pada jenis kayu, penyelesaian kimia yang sesuai digunakan. Natrium sulfat biasanya digunakan untuk kayu lembut, manakala peroksida alkali biasanya dipilih untuk kayu keras. Selepas proses impregnasi selesai, cip dipanaskan dan dicampur dengan air, yang melonggarkan ikatan lignin dan melepaskan gentian. Proses CTMP membolehkan untuk mendapatkan pulpa bersih dengan kekuatan yang mencukupi dan sifat optik yang sesuai. CTMP digunakan terutamanya untuk pengeluaran komponen gentian pulpa kertas, yang boleh digunakan untuk pengeluaran kertas percetakan dan kebersihan.

Pengapungan dan pelunturan

Peringkat seterusnya pemprosesan pulpa ialah penyahdakwatan digabungkan dengan penyingkiran mekanikal kekotoran. Dalam pengeluaran kertas parameter yang paling penting ialah warna (keputihan – dalam kes kertas percetakan). Atas sebab ini, kertas kitar semula mesti dibersihkan dengan teliti daripada dakwat cetakan. Syarat asas untuk penyingkirannya ialah pembebasan zarah cat daripada gentian dan mengekalkannya dalam keadaan tersebar. Zarah dakwat yang dibahagikan halus kemudiannya diasingkan daripada ampaian gentian. Ini biasanya dilakukan berdasarkan perbezaan sifat fizikal bahan, seperti berat khusus bahan yang tidak diingini berbanding dengan gentian dan air. Disebabkan oleh fakta bahawa kekotoran yang lebih besar, seperti bahagian logam (staples), batu dan pasir, sudah dikeluarkan pada peringkat penyahfiberan, proses pengapungan sangat kerap digunakan berkaitan dengan kekotoran halus.

Proses tambahan yang kerap adalah pelunturan dan digunakan dalam produk yang memerlukan ketulenan tinggi, di mana kekuningan tidak diingini (cth. kertas untuk menulis dan mencetak). Natrium hipoklorit adalah bahan yang sangat popular digunakan untuk pelunturan. Ia juga boleh digunakan untuk penghasilan carboxymethyl cellulose (CMC) daripada habuk papan. Larutan natrium hidroksida danasid kloroasettik (MCAA) juga digunakan dalam proses ini. Pemutihan melibatkan penggunaan bahan kimia yang sesuai yang ditambah terus kepada dispersant untuk meningkatkan keputihan jisim. Jenis gentian yang digunakan dan sifat akhir produk yang diingini mempunyai pengaruh yang besar terhadap tahap pelunturan pulpa. Jisim yang mengandungi bahan berketumpatan tinggi sukar untuk diluntur dan memerlukan dos bahan kimia yang tinggi. Kumbahan daripada pemasangan pelunturan sebelum dikitar semula memerlukan beberapa agen kimia yang bertujuan untuk mengurangkan pembuih, kekakisan atau mengurangkan keupayaan untuk membentuk skala. Produk Kumpulan PCC, seperti ROKAmers , sesuai untuk digunakan dalam proses di mana pembuih kumbahan dan air teknologi berlaku. Produk ROKAmer ialah kopolimer blok etilena oksida dan propilena. Produk ini mengurangkan ketegangan permukaan antara cecair dan udara, pada masa yang sama meningkatkan "saliran" buih, yang sebenarnya menyebabkan pengurangannya.

Pemprosesan akhir pulpa kertas

Selepas proses pelarutan, pengapungan dan pelunturan, pulpa selulosa siap diproses menjadi pulpa kertas, yang kemudiannya digunakan untuk penghasilan kertas. Proses ini melibatkan beberapa peringkat:

1. pencampuran pulpa selulosa,
2. pembentukan penyebaran pulpa dalam air,
3. penapisan,
4. pengenalan tambahan yang diperlukan.

Bahan tambahan digunakan untuk menghasilkan produk kertas dengan sifat istimewa (yang dipanggil kertas khas) atau untuk menambah baik proses kertas. Tambahan yang paling popular ialah:

1. resin dan lilin untuk hidrofobisasi,
2. pengisi, seperti tanah liat, talkum dan silika,
3. pewarna bukan organik dan organik,
4. sebatian tak organik yang memperbaiki struktur, ketumpatan, kecerahan dan kualiti cetakan (cth titanium dioksida, kalsium sulfat dan zink sulfida),
5. e) pengemulsi dan agen pembersih. Kumpulan PCC menawarkan siri produk ROKAcet yang boleh melaksanakan kedua-dua fungsi. Terima kasih kepada strukturnya, ia juga boleh digunakan dalam industri kertas sebagai agen berbuih rendah dan pelembut.

Semasa peringkat akhir, jisim diproses menjadi produk kertas menggunakan mesin khas. Selepas proses selesai, kertas digulung untuk melindunginya daripada kerosakan dan kotoran. Laminat kertas PE adalah yang paling biasa digunakan untuk pembungkusan kertas. Pembungkusan sedemikian memberikan perlindungan yang baik terhadap kerosakan mekanikal, habuk dan kelembapan. Kelebihan besar pembungkusan jenis ini juga ialah ia boleh dikitar semula sepenuhnya.