Cara Kertas Moden Dibuat: Temui Proses Pembuatan Kertas yang Rumit

Menggabungkan amalan kuno dan teknologi moden, proses pembuatan kertas benar-benar unik. Digunakan dalam pelbagai industri, pendidikan dan komunikasi, bahan mentah semula jadi seperti gentian kayu melalui proses kejuruteraan yang terperinci sebelum kertas dihasilkan untuk memastikan kualiti, tekstur dan ketahanan yang diperlukan. Artikel ini menerangkan proses pembuatan kertas yang pelbagai rupa dengan menerangkan cara gentian kayu dibuat menjadi kepingan kertas. Panduan ini memberi tumpuan kepada mekanisasi, inovasi dan perubahan dalam industri untuk memahami teknologi yang terlibat dalam menghasilkan kertas serta akibat ekologinya. Semasa kami memulakan perjalanan ini, kami akan menghargai seni dan kejuruteraan yang tersembunyi dalam penciptaan salah satu alat yang paling penting kepada kewujudan manusia.

Apakah pulpa dan bagaimana ia dibuat?

Gentian kayu atau tisu epidermis tumbuhan yang lebih luas berfungsi sebagai asas untuk menghasilkan Pulp, bahan mentah utama dalam pembuatan kertas. Dua proses utama untuk menghasilkan pulpa ialah pendekatan pulpa mekanikal dan kimia.

• Pulping Mekanikal: Gentian kayu dikisar menjadi butiran yang mudah digunakan. Komponen semula jadi kayu disimpan utuh dan, kebanyakan kayu digunakan membawa kepada penghasilan kertas yang lebih lemah. Walaupun cekap, produk akhir tidak teguh.
• Pulping Kimia: Melalui rawatan dengan bahan kimia, Lignin Klorin terlarut mengakibatkan serat kayu pecah. Satu kaedah kimia, Proses Kraft, secara selektif memisahkan dan melarutkan gentian kayu, menghasilkan pulpa berkualiti tinggi yang kuat disebabkan oleh ikatan yang kuat antara gentian kayu.

Setelah pulpa menjalani pemprosesan, ia dibersihkan, ditapis, dan sedia untuk digunakan dalam pembuatan kertas. Kedua-dua kaedah, walau bagaimanapun, menghasilkan pelbagai jenis produk kertas yang lebih luas daripada kertas surat khabar kepada kertas penulisan yang lebih berkualiti.

Memahami proses pulpa

Dalam pulping mekanikal, kayu diubah menjadi gentian menggunakan tenaga mekanikal daripada batu pengisar atau plat penapis. Teknik ini mengekalkan struktur kayu yang paling banyak yang membawa kepada kekuatan dan ketahanan yang rendah jika dibandingkan dengan pulpa kimia. Oleh itu, hasil adalah lebih tinggi. Produk yang terbaik menggunakan pulpa mekanikal termasuk surat khabar dan katalog kerana ia cerah dan tidak bertujuan untuk kegunaan jangka panjang yang tahan lama.

Peranan gentian selulosa dalam pembuatan kertas

Gentian selulosa yang berasal dari tumbuhan membentuk unsur struktur utama dalam kertas kerana ia berasal dari dinding sel tumbuhan. Gentian ini mempunyai kekuatan tegangan yang sangat baik sambil fleksibel, menjadikannya lebih mudah untuk membentuk kertas yang mempunyai sifat mekanikal yang baik. Kajian telah menunjukkan bahawa luas permukaan ikatan semasa proses pembentukan kertas dipertingkatkan dengan kehadiran gentian selulosa yang mempunyai luas permukaan yang tinggi berukuran beberapa mikrometer panjang dan lebih kurang 10-30 nanometer diameter.

Kepekatan selulosa dalam kayu boleh berbeza-beza bergantung kepada spesies pokok tetapi sering dijumpai antara 40% dan 50%. Tisu berserabut ini banyak menyumbang ke arah kelicinan serta ketumpatan kertas yang dihasilkan. Kayu keras seperti Maple dan Birch manakala pokok kayu lembut seperti cemara dan cemara menawarkan tisu berserabut yang lebih panjang yang menghasilkan kertas kasar dan lebih kuat yang paling sesuai untuk pembungkusan. Kayu lembut ini mendapat nama mereka kerana kehadiran kayu yang lebih lembut dihasilkan tetapi pada hakikatnya, mereka selalunya lebih padat daripada kayu keras mereka.

Penggunaan pembuatan kertas telah maju dengan penambahan gentian nanoselulosa kejuruteraan. Gentian ini ditambah pada kertas khusus kerana nisbah kekuatan-ke-beratnya yang tinggi bersama-sama dengan ciri-ciri penghalang yang hebat, menjadikannya bermanfaat bagi mereka yang memerlukan ketelusan optik yang dipertingkatkan, keteguhan mekanikal dan keliangan. Tambahan pula, penggunaan nanoselulosa dan bentuk berkesan lain membolehkan kemampanan kerana sifatnya yang boleh terbiodegradasi, boleh diperbaharui, dan membantu dalam kitar semula tanpa kehilangan integriti strukturnya.

Perbezaan antara pulpa mekanikal dan kimia

Kimia dan mekanikal adalah dua proses utama yang digunakan dalam pembuatan kertas. Setiap proses mempunyai ciri, kaedah dan kegunaannya sendiri.

Pulping Mekanikal

Proses pulping mekanikal mendapat namanya daripada penggunaan daya mekanikal untuk mengeluarkan juzuk yang diperlukan seperti gentian selulosa daripada kayu. Ia melibatkan penggunaan mesin seperti pengisar dan penapis yang membantu mengurangkan kayu kepada bentuk pulpanya. Pulpa mekanikal boleh terbukti menjimatkan kerana sehingga 90-95% daripada jisim kayu asal boleh dikekalkan hasil daripada hasil yang tinggi. Walau bagaimanapun, kerana kekurangan rawatan kimia, ia mempunyai campuran lignin yang boleh mengakibatkan kekuningan kertas di kemudian hari. Kekuatan kertas yang dihasilkan melalui pulpa mekanikal, seperti kertas surat khabar atau katalog, adalah lebih lemah jika dibandingkan kerana ia kurang tahan lama dan mempunyai ketahanan yang rendah untuk koyak. Walau bagaimanapun, proses jenis ini sangat berkesan dan menjimatkan untuk pengeluaran produk kertas jangka pendek yang berkualiti rendah.

Pulping Kimia

Bagi pembuatan pulpa kimia, peringkat penyediaan menggunakan rawatan kimia, khususnya pilihan Kraft atau sulfit, yang mengandungi larutan yang akan melarutkan lignin dan gentian selulosa yang berasingan. Proses ini menjana hasil pulpa kimia antara 40% – 55%, kerana lignin (dan komponen bukan selulosa lain) dikeluarkan semasa peringkat pencucian. Lignin yang dikeluarkan meningkatkan kualiti pulpa keseluruhan; keseluruhan Jane mampu menghasilkan kertas yang lebih kuat dan tahan lama yang kurang terdedah kepada perubahan warna. Penggunaan tambahan pulpa kimia dalam pengeluaran kertas khusus atau bahan berkekuatan tinggi, termasuk salinan, pembungkusan dan kertas tisu, adalah perkara biasa. Proses ini juga lebih mesra alam, kerana hasil sampingan pulpa kimia, seperti minuman keras hitam daripada sistem pulpa Kraft, boleh ditangkap dan digunakan semula sebagai sumber tenaga.

Secara umumnya, pulpa mekanikal adalah lebih baik untuk digunakan dalam aplikasi yang memerlukan produktiviti tinggi digabungkan dengan kos pengeluaran yang rendah, manakala bahan kimia seperti untuk menghasilkan kertas tahan lama berkualiti tinggi. Kedua-dua kaedah ini agak penting dalam industri kertas, masing-masing membawa sendiri faedah yang disesuaikan bergantung pada permohonan akhir.

Bagaimanakah kertas moden diperbuat daripada pulpa kayu?

Perjalanan serpihan kayu kepada produk kertas

Proses pengeluaran kertas moden bermula dengan sumber kayu daripada hutan terurus serta sisa kilang papan. Kayu yang diekstrak kemudiannya dilucutkan daripada kulit luarnya dan kemudian dipotong menjadi kepingan bersaiz seragam yang lebih kecil dan lebih mudah diurus. Potongan ini dirujuk sebagai kerepek dan dan diangkut ke langkah pemprosesan pulpa. Semasa langkah ini, gentian selulosa individu diasingkan daripada cip sama ada dengan cara mekanikal atau kimia.

Kaedah mekanikal pulping, yang dikenali sebagai pengisaran, memerlukan cip tertakluk kepada jumlah tekanan yang tinggi, yang memecahkan gentian kayu. Kaedah ini biasanya paling sesuai untuk kayu yang lebih lembut dan mempunyai hasil pulpa yang tinggi yang berguna dalam membuat katalog dan kertas surat khabar. Kaedah lain, pempulpaan kimia, memerlukan serpihan kayu direbus bersama dengan natrium hidroksida dan natrium sulfida. Kaedah ini diperlukan untuk kayu yang lebih kuat yang mempunyai jumlah lignin yang lebih tinggi di dalamnya. Untuk kertas putih gred atas, kayu yang mengandungi banyak lignin perlu melalui pulpa yang lebih kuat dengan gred yang boleh larut secara kimia.

Setelah pulpa dilunturkan, proses lain boleh dilakukan untuk meningkatkan kelegapan serta kecerahannya. Tidak kira bagaimana pelunturan dicapai, baki bahan kimia mesra alam yang digunakan semasa proses mempunyai kesan alam sekitar yang lebih kecil. Setiap tahun, kira-kira 92 tan metrik pulpa kimia yang lebih putih dihasilkan untuk kegunaan kertas, menunjukkan betapa biasa kaedah ini.

Dengan menonjol pada langkah terakhir, "Peringkat Akhir Membentuk Kertas", objektifnya adalah untuk mencipta kertas itu. Dalam kes ini, pulpa dicampur dengan air untuk membentuk buburan yang merebak di sepanjang tali pinggang penghantar mesh di mana air yang berlebihan boleh disalirkan. Tikar fibrotik dicipta yang kemudiannya dikeringkan dan ditekan melalui penggelek kering yang dipanaskan yang berbaris dan mengikat gentian supaya ia dipasang pada ketebalan dan tekstur yang diperlukan. Sesetengah mesin tersebut sangat canggih dan canggih, itulah sebabnya terdapat kecekapan dan ketepatan yang tinggi dalam kilang kertas. Sesetengah mesin boleh mengeluarkan sehingga 2,000 meter kertas setiap minit. Kertas itu kemudiannya dipotong menjadi gulung dan sedia untuk diedarkan ke seluruh untuk tujuan perindustrian yang berbeza-beza.

Peringkat utama dalam proses pembuatan kertas

1. Pulping: Bahan mentah seperti kayu dan kertas kitar semula diubah menjadi buburan pulpa, menggunakan teknologi mekanikal dan kimia.
2. Pembersihan dan Penapisan: Bahan cemar dan zarah besar dikeluarkan dari pulpa untuk memastikan kebersihan yang mencukupi untuk langkah pemprosesan selanjutnya.
3. Pembentukan Helaian: Pulpa gentian didepositkan pada helaian dawai yang bergerak secara berterusan, diikuti dengan penyingkiran air untuk menghasilkan tikar gentian.
4. Menekan dan Mengeringkan: Tikar gentian digulung di bawah dram yang dipanaskan untuk menghilangkan lembapan dan mencapai ketebalan yang diingini.
5. Kemasan: Peringkat terakhir melibatkan rawatan dan pemotongan, atau salutan dan penggulungan kertas kering untuk diedarkan untuk kegunaan akhir.

Kepentingan bahagian akhbar dalam pembuatan kertas

Seperti mana-mana bahagian lain, bahagian menekan dalam pembuatan kertas memainkan peranan penting dalam meningkatkan kualiti dan produktiviti kertas. Peranan utamanya ialah mengeluarkan air dari tikar gentian basah selepas lembaran kertas dibentuk untuk mengurangkan tenaga yang diperlukan untuk pengeringan selanjutnya. Bahagian penekan juga menyumbang kepada peningkatan ketumpatan lembaran dengan menekan secara mekanikal lembaran yang telah terbentuk yang membawa kepada ikatan gentian yang lebih baik. Ini sudah pasti memberikan kekuatan dan keseragaman kepada kertas. Bahagian akhbar yang munasabah bukan sahaja merendahkan kandungan lembapan kertas, tetapi juga mengekalkan nilainya dari segi kekuatan fizikal, dan seterusnya menghasilkan standard kualiti yang diingini.

Apa yang berlaku di kilang kertas?

Fungsi dan reka bentuk mesin membuat kertas

Mesin membuat kertas mempunyai banyak mesin separa berkait yang berfungsi pada proses yang terlibat dalam menukar bahan mentah kepada kertas siap. Teknologi baharu telah ditambahkan pada mesin ini untuk menjadikannya lebih cekap, mengurangkan pembaziran dan menghasilkan produk yang lebih berkualiti. Komponen utama termasuk peti kepala, bahagian wayar, bahagian tekan, bahagian pengeringan dan kekili.

Peti Kepala

Bahagian ini bertanggungjawab untuk menyebarkan buburan pulpa secara seragam yang mungkin ke atas bahagian wayar. Kotak kepala moden mengatasi keseragaman bahan melalui kadar aliran, konsistensi dan sistem pengedaran. Bahagian yang paling penting ialah penempatan bahan pada wayar kerana ia menentukan helaian yang akan dihasilkan dan ciri-cirinya.

Bahagian Akhbar

Bahagian penekan mengenakan daya mekanikal pada helaian yang baru terbentuk dan menghilangkan lembapan dengan memampatkan gentian kepingan. Terdapat penggunaan besar penekan berprestasi tinggi, seperti penekan kasut, untuk mengoptimumkan penyahairan secara intensif tanpa menjejaskan helaian. Teknologi moden mampu mencapai 50-55% kandungan lembapan sebelum fasa pengeringan kepingan bermula.

Bahagian Pengeringan

Bahagian ini terdiri daripada beberapa silinder yang dipanaskan, yang tujuan reka bentuknya adalah untuk mengekstrak sisa lembapan daripada kepingan melalui penyejatan. Sistem canggih yang merangkumi teknik pengeringan penjimatan tenaga meningkatkan suhu silinder serta jumlah stim yang digunakan. Selain itu, bahagian pengeringan moden terdiri daripada sistem kawalan lembapan gelung tertutup, yang memastikan pengeringan seragam produk sambil meminimumkan penggunaan tenaga. Pada akhir peringkat ini, kandungan air bahan biasanya di bawah 5%.

Bahagian Kekili

Selepas mencapai tahap kekeringan yang diingini, web kertas berterusan dililit pada gulungan besar. Adalah penting untuk mengawal ketegangan dalam bahagian ini kerana kerosakan atau kedutan mungkin berlaku pada kertas. Pengenalan sistem penukaran gelendong automatik membantu mencipta pengeluaran lancar yang membantu kecekapan operasi selanjutnya.

Mesin pembuatan kertas industri masa kini boleh menghasilkan kertas pada 2,000 meter seminit dan mempunyai lebar sehingga 10 meter bergantung kepada keperluan pasaran. Automasi moden, penderia, pemantauan AI dan integrasi teknologi menjamin kualiti dan keselamatan sepanjang keseluruhan proses pengeluaran. Terdapat juga peralihan ke arah melaksanakan sistem mesra alam seperti rawatan air sisa dan sistem pemulihan tenaga. Kesemua kemajuan ini menunjukkan tahap kesedaran alam sekitar yang progresif dan keprihatinan terhadap kesan negatif yang direka bentuk untuk diminimumkan oleh mesin tersebut.

Bagaimana kilang menggunakan kertas kitar semula dengan berkesan

Penyepaduan kertas kitar semula ke dalam sistem pembuatan kertas moden telah membolehkan kilang mengurangkan penggunaan bahan dara dan memenuhi objektif kelestarian. Peringkat pertama ialah pengumpulan kertas pasca pengguna dan pasca industri yang kemudiannya diisih dan dibersihkan untuk dipukul. Bahan yang telah dibersihkan kemudiannya ditukar secara kimia dan mekanikal kepada pulpa supaya ia boleh diproses menjadi produk kertas.

Penggabungan teknologi baharu telah meningkatkan kecekapan penggunaan kertas kitar semula. Sebagai contoh, kilang kini menggunakan sistem pengisihan automatik dengan pengimbas optik untuk menghapuskan bahan cemar seperti plastik, gam dan barangan bukan kertas yang lain. Ketepatan ini mengurangkan pencemaran yang menghasilkan pulpa kitar semula yang lebih berkualiti.

Kilang moden juga cuba mengurangkan perbelanjaan air dan tenaga semasa proses kitar semula. Pelbagai laporan menganggarkan bahawa tenaga yang digunakan untuk menghasilkan kertas daripada gentian kitar semula adalah 30-40% lebih rendah daripada tenaga yang digunakan untuk menghasilkan kertas daripada gentian kayu dara. Selain itu, jumlah air yang digunakan adalah jauh lebih rendah berbanding dengan proses dengan kertas yang tidak diluntur dan mentah kerana kurang air yang diperlukan untuk memproses dan melunturkan kertas.

Kitar semula kertas menjadi lebih cekap dengan pelaksanaan amalan pembuatan pekeliling. Sebagai contoh, banyak kemudahan melaksanakan sistem air gelung tertutup sebagai satu cara untuk mengurangkan sisa dan menggunakan proses penyahintakan yang menghilangkan dakwat dan salutan dengan kerosakan kimia yang minimum. Ini menjamin utiliti maksimum untuk bahan kitar semula daripada kertas surat khabar kepada kertas pejabat gred tinggi.

Mills memanfaatkan sumber ini bukan sahaja untuk memenuhi sasaran alam sekitar tetapi juga untuk penjimatan kos. Dengan anggaran global yang mencadangkan bahawa hampir 68% kertas dipulihkan untuk dikitar semula di Amerika Utara dan Eropah, usaha ini menunjukkan cara kemasukan kandungan kitar semula ke dalam rantaian bekalan kertas adalah mampan dan berfaedah dari segi ekonomi, dan menggambarkan bagaimana penyepaduan kertas itu ke dalam industri lebih bermanfaat daripada berbahaya.

Menghasilkan banyak kertas: Mesin fourdrinier sedang beraksi

Mesin Fourdrinier adalah penting untuk pembuatan kertas moden kerana ia mewujudkan asas untuk pengeluaran berterusan. Mesin ini, dicipta pada awal 1800-an, mengeluarkan kertas daripada pulpa menggunakan satu siri proses, memperkemas pengeluaran kertas. Semuanya bermula dengan suntikan campuran buburan air dan gentian pada tali pinggang yang diperbuat daripada dawai. Tali pinggang membawa tikar gentian atau web kertas melalui urutan penggelek yang memerah keluar kelembapan dan membantu mengikat gentian. Selepas itu, silinder yang dipanaskan mengeringkan web dan mengubahnya menjadi gulung untuk pemprosesan tambahan.

Mesin Foufdinier telah menjadi lebih pantas dan lebih produktif dengan teknologi yang semakin maju. Mesin berkelajuan tinggi yang beroperasi dalam kemudahan moden mampu membuat kertas melebihi kelajuan 1000 meter seminit, dengan beberapa sistem bahkan mencapai 2000 meter seminit. Satu mesin boleh menghasilkan melebihi 300,000 tan setahun bergantung kepada kualiti kertas yang dihasilkan. Selain itu, pengenalan teknologi seperti sistem pemantauan masa nyata telah meningkatkan ketepatan peruntukan gentian dan kawalan ketebalan yang membawa kepada produk berkualiti tinggi.

Mesin Fourdrinier kekal di tengah-tengah pembuatan kertas berskala besar. Ini menggambarkan bagaimana inovasi berterusan dalam jentera memenuhi kuantiti dan kualiti industri yang semakin meningkat dari semasa ke semasa. Kepentingannya dalam mengurangkan sisa pengeluaran sambil mengoptimumkan penggunaan tenaga adalah penting untuk usaha kemampanan, menjadikannya peralatan penting untuk pembuatan kertas kontemporari.

Bagaimanakah pelbagai jenis produk kertas dicipta?

Proses di sebalik kertas berkilat dan kertas surat khabar

Penciptaan kertas berkilat melibatkan lapisan pertama kertas dengan campuran yang terdiri daripada tanah liat atau mineral lain untuk memberikan permukaan berkilat, kemudian menggilap salutan ini melalui kalender (melepasi kertas melalui penggelek). Kertas jenis ini sesuai untuk percetakan berkualiti tinggi, termasuk majalah dan risalah.

Sebaliknya, kertas surat khabar dihasilkan daripada pulpa kayu yang diproses secara mekanikal yang mengekalkan lebih banyak gentian kayu. Walaupun ini menjadikannya lebih murah, ia juga menjadikannya kurang tahan lama. Reka bentuk khusus Kertas Akhbar menjadikannya ringan dan murah untuk disesuaikan dengan tujuan yang dimaksudkan untuk digunakan dalam surat khabar dan bahan cetakan pakai buang lain.

Mencipta tuala kertas dan sifat uniknya

Pengeluaran tuala kertas telah dilakukan menggunakan komposisi pulpa kayu dan gentian kitar semula lain untuk memastikan kedua-dua sifat yang kuat dan penyerap dipenuhi. Pengeluaran bermula dengan pembuatan butiran yang tipis dan ringan yang akan menampung lebih banyak air. Ini dilakukan dengan merangkak kertas semasa peringkat pengeringan yang menyebabkan rabung dan tekstur kecil terbentuk, membolehkan bahan mempunyai kecekapan yang lebih baik. Disebabkan ciri unik ini, tuala kertas adalah yang paling mudah apabila memerlukan merendam cecair, justeru tugas pembersihan pantas telah dibuat lebih mudah dan ringkas untuk kegunaan biasa.

Inovasi dalam kitar semula dan pengeluaran kertas kain buruk

Inovasi dalam kitar semula dan pembuatan kertas kain buruk telah meningkatkan kemampanan dan kecekapan dalam sektor ini. Pada pendapat saya, kemajuan termasuk penambahbaikan penyahdakwatan kertas kitar semula yang menghasilkan pulpa yang lebih berkualiti dengan kurang sisa yang dihasilkan. Selain itu, proses kontemporari dalam pembuatan kertas kain buruk yang melibatkan penggunaan sisa tekstil dan gentian tumbuhan memberi tumpuan kepada kekuatan kertas di samping meminimumkan penggunaan bahan kayu. Perubahan ini menunjukkan sikap terhadap pemuliharaan dan penjagaan alam sekitar.

Bagaimanakah bahan tambahan dan rawatan menjejaskan permukaan kertas?

Peranan kanji dan bahan tambahan

Kanji dan bahan tambahan lain adalah amat penting dalam membantu teknologi kertas, dengan peningkatan yang mengagumkan dalam kekuatan, kelicinan permukaan dan kebolehcetakan kertas. Kanji, sebagai contoh, digunakan secara meluas dalam proses pembuatan kertas kerana ia meningkatkan kekuatan tegangan dan kekukuhan kertas. Dengan keupayaan ikatannya, ia meningkatkan pembentukan ikatan gentian ke gentian yang penting, yang penting untuk pengeluaran kertas berkualiti tinggi. Sumber industri menunjukkan bahawa bergantung kepada keadaan formulasi dan pemprosesan, aplikasi permukaan kanji boleh meningkatkan kekuatan tegangan kertas sebanyak 15-20%.

Semasa menghasilkan kertas, beberapa bahan seperti kalsium karbonat, tanah liat dan titanium dioksida telah diketahui digunakan untuk memperbaiki sifat optik dan mekanikal kertas. Kalsium karbonat, sebagai contoh, adalah pengisi yang biasa digunakan kerana ia meningkatkan kecerahan serta kelegapan kertas siap, Clay dikenali untuk meningkatkan kelicinan dan mengurangkan penyerapan dakwat. Perkembangan terkini dalam teknologi juga termasuk bahan tambahan berasaskan bio yang bertujuan untuk mengurangkan kesan alam sekitar tanpa kehilangan prestasi. Selain itu, salutan khusus yang mengandungi polivinil alkohol (PVA) atau polietilena menawarkan rintangan lembapan dan ketahanan lelasan yang lebih baik, yang menggalakkan peningkatan penggunaan kertas, terutamanya untuk tujuan pembungkusan atau pelabelan.

Penyepaduan kanji dan bahan tambahan tambahan menyerlahkan pertukaran antara prestasi dan kemampanan yang berusaha untuk dicapai oleh pembuat kertas masa kini. Gabungan bahan semula jadi dan sintetik membolehkan keinginan industri untuk produk kertas yang lebih fleksibel dan mesra alam.

Meningkatkan kekuatan dan ketahanan kertas

Meningkatkan kekuatan dan ketahanan kertas adalah penting dalam bidang berprestasi tinggi seperti pembungkusan, kegunaan perindustrian, atau juga tujuan arkib. Amalan biasa ialah penambahan agen kekuatan basah seperti resin poliamida-epiklorohidrin (PAE) yang bersilang dengan gentian selulosa. Ikatan ini meningkatkan ketahanan kertas dengan ketara terhadap koyakan dan ubah bentuk yang disebabkan oleh kelembapan. Penyelidikan mencadangkan bahawa penggabungan mereka boleh meningkatkan kekuatan basah sebanyak 15-25% jika dibandingkan dengan kertas yang tidak dirawat.

Pengukuhan mekanikal adalah sama penting dan jelas terutamanya dalam proses penapisan yang meningkatkan permukaan ikatan gentian. Pengadunan gentian merupakan satu lagi pendekatan yang meningkatkan sifat mekanikal di mana gentian dara yang lebih lama, berkualiti, diadun dengan gentian kitar semula yang lebih lemah untuk meningkatkan kekuatan tegangan. Campuran sedemikian membantu dalam mencapai keseimbangan pragmatik antara kos dan ketahanan.

Kemasukan nanoselulosa dalam struktur kertas merupakan pendekatan baharu yang muncul, berkat sifat mekanikalnya yang unik dan unggul. Sebagai contoh, kajian menunjukkan bahawa penambahan 2-5% nanoselulosa boleh meningkatkan kekuatan tegangan sebanyak 70%. Ini merupakan peningkatan hebat dalam ketahanan serta langkah ke arah memenuhi piawaian alam sekitar kerana nanoselulosa boleh diperbaharui dan terbiodegradasi.

Perubahan dalam teknologi salutan juga meningkatkan jangka hayat kertas. Penggabungan polimer sintetik seperti polietilena atau biopolimer termasuk Asid Polilaktik (PLA) meningkatkan kekuatan dan rintangan kelembapan kertas, menjadikannya sesuai untuk keadaan yang teruk. Salutan ini adalah perkara biasa dalam pembungkusan gred makanan dan produk pelabelan luar, di mana ketahanan dan keselamatan adalah penting.

Campuran kompleks teknologi bahan kimia, mekanikal dan bahan termaju ini menunjukkan kemajuan mengagumkan yang dibuat dalam memenuhi keperluan produk kertas moden yang sentiasa berubah.

Mengapa peluntur digunakan dalam pengeluaran kertas

Peluntur digunakan secara meluas dalam pembuatan kertas untuk mencapai tahap keputihan dan kecerahan yang boleh diterima yang sesuai untuk pencetakan. Proses pelunturan menghilangkan lignin busuk, komponen semula jadi kayu yang menjadikannya dan seterusnya kertas berwarna kuning-coklat sepanjang tempoh tersebut. Penyingkiran lignin meningkatkan ketahanan kertas serta daya tarikan estetiknya dengan menambah ketahanan terhadap perubahan warna.

Pemutihan hari ini menggabungkan amalan mesra alam. Kaedah lama berasaskan klorin, manakala pelunturan dengan cekap, telah terbukti mempunyai kesan yang berpotensi berbahaya disebabkan oleh dioksin yang dihasilkan. Untuk mengatasinya, industri telah beralih kepada proses Bebas Klorin Unsur (ECF) serta Tanpa Klorin Sepenuhnya (TCF). Sebagai contoh, melalui ECF klorin dioksida digunakan sebagai ganti klorin tulen. Walaupun klorin tulen membayar dioksin, ia juga mengeluarkan sejumlah besar gas toksik. Klorin dioksida yang lebih kuat tidak membenarkan gas tersebut dikeluarkan. Telah didapati bahawa pulpa ECF membentuk lebih daripada tujuh puluh lima peratus pulpa kayu kimia yang diluntur yang dihasilkan di dunia yang hanya menunjukkan betapa diterima secara meluas.

Penggunaan oksigen, ozon, dan hidrogen peroksida semakin meningkat sebagai bahan kimia peluntur pengganti. Agen pengoksidaan ini bukan sahaja memberikan tahap kecerahan yang sepadan dalam sektor pulpa dan kertas, tetapi ia juga memenuhi keperluan kemampanan industri. Sebagai ilustrasi, penggunaan hidrogen peroksida dalam pelunturan boleh menghasilkan pulpa dengan kecerahan lebih daripada 85% ISO pada kos alam sekitar yang rendah. Penggunaan kaedah ini menunjukkan usaha berterusan ke arah menyelaraskan kualiti dan kelestarian alam sekitar dalam pengeluaran produk kertas.

Soalan Lazim (Soalan Lazim)

S: Apakah pulpa dan kertas, dan bagaimana ia terlibat dalam proses pembuatan kertas?

J: Istilah "pulpa dan kertas" merujuk kepada bahan mentah yang digunakan untuk membuat kertas. Pulpa ialah bahan berserabut yang terbentuk daripada kayu, kertas, atau bahan tumbuhan lain. Ia kemudiannya digabungkan dengan air untuk membentuk campuran dan dituangkan ke dalam mesin kertas yang memprosesnya menjadi kepingan kertas. Industri pulpa dan kertas telah membangunkan pelbagai teknik untuk menghasilkan pelbagai jenis kertas daripada kertas tulis hingga papan kertas.

S: Apakah proses yang diambil untuk menghasilkan pulpa untuk pembuatan kertas?

J: Pulpa boleh dibuat melalui beberapa prosedur semuanya bergantung pada tahap kualiti kertas yang dikehendaki. Yang paling biasa ialah pulping mekanikal dan pulping kimia. Pepulpaan mekanikal ialah proses mengisar kayu menjadi gentian, manakala yang terakhir memecahkan kayu menggunakan bahan kimia, khususnya lignin, dan dikenali sebagai proses kraft. Proses ini menghasilkan pelbagai jenis pulpa seperti pulpa kayu tanah, pulpa termomekanik dan pulpa kraf, kesemuanya mempunyai kualiti yang berbeza untuk penghasilan kertas.

S: Apakah sumber utama gentian kertas pulpa?

J: Sumber utama gentian untuk kertas industri termasuk kayu lembut dan kayu keras, kertas buangan, dan gentian tumbuhan bukan kayu seperti kapas, linen dan buluh. Gentian kertas kayu adalah bahan mentah yang paling penting dalam pembuatan kertas kontemporari. Industri pulpa dan kertas sumber bahan mereka daripada peraturan ketat perhutanan lestari.

S: Apakah cara gentian kertas menambah kekuatan kertas sebagai produk?

J: Kekuatan kertas, terutamanya kalori daripada kayu atau tumbuhan herba, adalah fungsi seberapa baik gentian kertas terikat antara satu sama lain. Secara umum, lebih banyak gentian kertas dimasukkan, lebih kuat kertas yang terhasil. Percantuman, penjajaran dan interaksi gentian ini semasa pemprosesan sangat menentukan kekuatan. Kertas bertetulang hifoil yang dihasilkan daripada pulpa kraft, yang mengekalkan panjang gentian yang lebih panjang, adalah lebih kuat daripada produk lain.

S: Apakah peranan mesin kertas dalam membuat kertas?

J: Pembuatan kertas moden melibatkan penggunaan peralatan khusus seperti mesin kertas. Mesin kertas mengambil buburan pulpa dan melalui beberapa peringkat berturut-turut mengubahnya menjadi web kertas berterusan. Terdapat beberapa bahagian dalam mesin, termasuk bahagian membentuk, di mana web pertama kertas dihasilkan, bahagian penekan, di mana sebahagian air dikeluarkan secara mekanikal, dan bahagian pengeringan, di mana lembapan selebihnya disejat. Mengubah jumlah penggelek dan sistem untuk mengubah angkup, tekstur dan sifat-sifat kertas yang lain dimasukkan ke dalam mesin kertas.

S: Apakah pengeluaran kertas global selama ini, dan apakah jenis yang paling biasa?

J: Pelbagai jenis kertas dihasilkan daripada ratusan juta tan pulpa dalam industri global setiap tahun. Ini termasuk, tetapi tidak terhad kepada, kertas pembungkusan, kertas percetakan dan tulisan, papan kertas dan kertas surat khabar. Walaupun pengeluaran kertas dan papan kertas berbeza dari tahun ke tahun, dianggarkan lebih sedikit 400 juta tan dihasilkan setiap tahun di seluruh dunia. Angka ini merangkumi segala-galanya daripada buku dan majalah kepada kotak dan karton yang digunakan untuk bahan pembungkusan, serta barangan isi rumah yang lain.

S: Terangkan prosedur kontemporari yang berbeza untuk membuat kertas dan bagaimana ia berbeza daripada amalan kuno.

J: Jenis pembuatan kertas yang lebih maju hari ini telah menjadi sangat perindustrian sehingga ia boleh menjadi salah satu proses terpantas apabila dilakukan melalui penggunaan mesin. Hari ini, sumber gentian yang paling dominan digunakan untuk kertas adalah kayu kerana proses kimia dan jentera canggih yang ada. Tidak seperti amalan moden, pembuatan kertas tradisional lebih memakan masa kerana ia bergantung pada kerja manual dan menggunakan kapas atau linen untuk kertas bukan kayu. Walaupun kertas khusus mempunyai pendekatan tradisional mereka yang unik, kebanyakannya produk kertas industri dihasilkan dengan teknik moden untuk memenuhi keperluan pasaran bekalan global.

Sumber Rujukan

1. Perkaitan antara penambahan nilai organisasi dan prestasi kelestarian alam sekitar dalam unit pembuatan pulpa dan kertas India yang berfungsi dan rantaian bekalannya: kajian kes membujur

• Authors: A. Arivalagan, B. Sudhakar
• Journal: Jurnal Antarabangsa Alam Sekitar dan Pembangunan Mampan
• Tarikh penerbitan: 3 Oktober 2005 (bukan dalam tempoh lima tahun yang lalu)

Ringkasan:

• Penambahan nilai dan analisis kelestarian alam sekitar ini telah dijalankan pada unit pembuatan pulpa dan kertas selama sepuluh tahun.
• Penulis mengkaji kesan pelbagai inisiatif penambahan nilai ke atas prestasi alam sekitar, mendapati bahawa kedua-dua pembolehubah berkaitan secara songsang dari semasa ke semasa.
• Metodologi adalah membujur dan memberi tumpuan kepada amalan operasi dalam industri pembuatan kertas.

2. Merekabentuk Produk Mampan Menggunakan Teknologi CAD: Kajian terhadap Organisasi India yang Terlibat Dalam Pembuatan Suis Putar

• Pengarang S. Vinodh
• Journal: Jurnal Antarabangsa Kejuruteraan Lestari
• Diterbitkan Pada: 10 Februari 2010 (bukan dalam tempoh 5 tahun yang lalu3)

Gambaran keseluruhan:

• Walaupun penyelidikan ini menekankan suis berputar, ia menghuraikan konsep reka bentuk mampan yang berguna untuk pelbagai industri, seperti pengeluaran kertas.
• Penyelidikan ini menggunakan teknik CAD untuk menilai kesan ekologi reka bentuk produk, yang mungkin berkaitan dengan amalan kontemporari dalam pembuatan kertas.

3. Tinjauan Teknik Pemantauan Getaran untuk Penyelenggaraan Ramalan Jentera Berputar

• Oleh: Marcelo Romanssini dan lain-lain
• Diterbitkan dalam: Jurutera
• Tarikh Penerbitan: 26. Jun 2023

Gambaran keseluruhan:

• Kertas kerja ini menilai kaedah penyelenggaraan ramalan dalam konteks pembuatan, terutamanya yang berkaitan dengan mesin yang digunakan dalam pembuatan kertas.
• Penulis menerangkan kaedah yang berbeza untuk memantau getaran bagaimana ia berkaitan dengan meramalkan kerosakan mesin dan bagaimana maklumat tersebut penting untuk mengekalkan produktiviti operasi industri kertas.
• Penyelidikan bibliografi yang luas dan pemeriksaan kaedah pemantauan yang tersedia merupakan sebahagian besar daripada metodologi.