Quy trình sản xuất bột giấy và giấy

Quy trình sản xuất giấy đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta và giấy tờ đã được sử dụng trong nhiều năm kể từ bây giờ. Giấy được làm bằng bột gỗ, là sản phẩm thân thiện với môi trường.

Giấy được tạo thành thông qua các quá trình sau:

1) Quy trình nghiền bột sẽ được thực hiện để tách và làm sạch các sợi

2) Quy trình tinh chế sẽ được thực hiện sau quá trình nghiền bột

3) Quá trình pha loãng để tạo thành hỗn hợp sợi mỏng

4) Sự hình thành sợi trên sàng mỏng

5) Điều áp để tăng cường mật độ vật liệu

6) Sấy khô để loại bỏ mật độ vật liệu

7) Quy trình hoàn thiện để cung cấp bề mặt phù hợp cho mục đích sử dụng

Bột giấy và giấy được làm từ sợi xenlulo và các nguyên liệu thực vật khác. Một số vật liệu tổng hợp có thể được sử dụng để mang lại chất lượng đặc biệt cho thành phẩm. Giấy được làm từ sợi gỗ, nhưng vải vụn, vải lanh, xơ bông và bã mía (cặn mía) cũng được sử dụng trong một số loại giấy. Giấy đã qua sử dụng cũng được tái chế, sau khi tinh chế và đôi khi khử mực, nó thường được trộn với sợi nguyên chất và được tái chế lại thành giấy. Các sản phẩm như xenlulo axetat, rayon, este xenlulo được chế tạo từ xenlulo sẽ được dùng làm màng đóng gói, vật liệu nổ.

Quá trình nghiền bột nhằm mục đích loại bỏ lignin mà không làm mất độ bền của sợi, từ đó giải phóng các sợi và loại bỏ các tạp chất gây ra sự đổi màu và khả năng phân hủy giấy trong tương lai.

Hemicellulose đóng vai trò quan trọng trong việc liên kết sợi với xơ trong sản xuất giấy. Nó tương tự như cellulose về thành phần và chức năng. Một số chất chiết xuất như sáp, nhựa dầu có trong gỗ nhưng chúng không góp phần tạo nên đặc tính bền của gỗ; những thứ này cũng được loại bỏ trong quá trình nghiền bột.

Chất xơ được chiết xuất từ bất kỳ loại cây nào cũng có thể được sử dụng làm giấy. Tuy nhiên, độ bền và chất lượng của sợi cũng như các yếu tố khác làm phức tạp quá trình nghiền bột. Nhìn chung, các loại gỗ mềm (ví dụ: thông, linh sam và vân sam) tạo ra các sợi dài và chắc, góp phần tạo độ bền cho giấy và chúng được sử dụng làm hộp và bao bì.

Gỗ cứng tạo ra giấy yếu hơn vì chúng chứa các sợi ngắn hơn. Gỗ mềm mịn hơn, trong suốt và phù hợp hơn cho việc in ấn. Gỗ mềm và gỗ cứng được sử dụng để làm giấy và đôi khi được trộn lẫn để tạo ra cả độ bền và khả năng in cho thành phẩm.

Các bước liên quan đến Quy trình Sản xuất Bột giấy và Giấy:

Chuẩn bị nguyên liệu thô

Gỗ được tiếp nhận tại nhà máy bột giấy có thể ở nhiều dạng khác nhau. Nó phụ thuộc vào quá trình nghiền và nguồn gốc của nguyên liệu thô. Nó có thể được nhận dưới dạng bu lông (khúc gỗ ngắn) bằng gỗ tròn còn nguyên vỏ, dưới dạng dăm gỗ có kích thước bằng nửa đô la có thể được sản xuất từ xưởng cưa từ gỗ tròn đã bóc vỏ ở nơi khác.

Nếu sử dụng gỗ tròn, trước tiên gỗ sẽ được bóc vỏ, thường bằng cách cho vào thùng thép lớn, nơi có thể thoa nước rửa. Những bu lông gỗ đã được bóc vỏ này sau đó sẽ được băm nhỏ trong máy băm nếu quá trình nghiền bột đòi hỏi phải tiêu hóa hóa học. Sau đó, chip được sàng lọc kích thước, làm sạch và lưu trữ tạm thời để xử lý tiếp.

Tách chất xơ

Trong giai đoạn tách sợi, một số công nghệ nghiền bột sẽ được phân chia. Các mảnh vụn được giữ trong một nồi áp suất lớn (máy phân hủy), trong đó được bổ sung các hóa chất thích hợp trong quá trình nghiền hóa chất kraft.

Sau đó, các mảnh vụn này được tiêu hóa bằng hơi nước ở nhiệt độ cụ thể để tách các sợi và hòa tan một phần lignin và các chất chiết xuất khác. Một số máy phân hủy hoạt động liên tục với nguồn cấp chip (nội thất) liên tục và rượu được nạp không liên tục và xử lý từng mẻ một.

Sau quá trình tiêu hóa, bã đã nấu chín được thải vào bình áp suất. Ở đây hơi nước và các vật liệu dễ bay hơi được dẫn ra ngoài. Sau đó, phần bã đã nấu chín này được đưa trở lại chu trình thu hồi hóa học. Sự tách sợi trong quá trình nghiền cơ học ít xảy ra hơn.

Các khúc gỗ đã bóc vỏ được buộc vào các bánh mài đá đang quay trong quy trình nghiền đá bằng gỗ. Bột giấy tinh chế và bột giấy cơ nhiệt được sản xuất bằng chip. Những con chip này được mài bằng cách cho chúng quay nhanh trong cả hai quy trình.

Ở giai đoạn thứ hai sau khi tinh chế, bột giấy được sàng lọc, làm sạch và phần lớn nước trong quá trình được loại bỏ để chuẩn bị cho quá trình sản xuất giấy.

Tham khảo một số thiết bị đo nồng độ bột

Quá trình tẩy trắng

Bột giấy thô chứa một lượng đáng kể lignin và các chất biến màu khác nên phải được tẩy trắng để tạo ra giấy có màu nhạt hoặc trắng được ưa chuộng cho nhiều sản phẩm. Các sợi được phân loại thêm bằng cách hòa tan lignin bổ sung từ xenlulo thông qua quá trình clo hóa và oxy hóa. Chúng bao gồm clo dioxide, khí clo, natri hypochlorite, hydro peroxide và oxy.

Natri Hydroxide, một chất kiềm mạnh được sử dụng để tách lignin hòa tan ra khỏi bề mặt sợi. Các chất tẩy trắng và trình tự sử dụng chúng phụ thuộc vào một số yếu tố, chẳng hạn như chi phí tương đối của các hóa chất tẩy trắng, loại và tình trạng của bột giấy.

Tẩy trắng bột giấy cơ học khác với tẩy bột giấy hóa học. Tẩy trắng bột giấy cơ học được thiết kế để giảm thiểu việc loại bỏ lignin có thể làm giảm sản lượng sợi.

Các hóa chất được sử dụng để tẩy trắng bột giấy cơ học sẽ phá hủy có chọn lọc các tạp chất tạo màu nhưng vẫn giữ nguyên nguyên liệu lignin và xenlulo. Chúng bao gồm natri bisulfite, natri hoặc kẽm hydrosulfite (không còn được sử dụng ở Hoa Kỳ), canxi hoặc natri hypochlorite, hydro hoặc natri peroxide, và Quy trình Sulphur Dioxide-Borol (một biến thể của phương pháp natri hydrosulfite).

Quy trình làm giấy

Bột giấy đã tẩy trắng hoặc chưa tẩy trắng có thể được tinh chế thêm để cắt sợi và làm nhám bề mặt sợi nhằm tăng cường sự hình thành và liên kết của sợi khi chúng đi vào máy giấy.

Nước được thêm vào bột giấy để tạo thành một hỗn hợp loãng thường chứa ít hơn 1% chất xơ. Sau đó, bùn loãng được làm sạch trong máy làm sạch lốc xoáy và sàng lọc trong màn hình ly tâm trước khi được đưa vào ‘đầu ướt’ của máy tạo giấy. Chất pha loãng đi qua hộp đầu để phân phối hỗn hợp sợi đồng đều trên chiều rộng của tờ giấy được tạo hình.