Ak máte nejaké potreby, kontaktujte ma prosím-
Whatsapp číslo Ivy: +852 57463641 (Môj Wechat +86 18933510459)
Napíšte mi: 01@songhongpaper.com
Pred viac ako 1900 rokmi vynašiel Cai Lun proces výroby papiera s použitím surovín, ako je kôra stromov, handry a rybárske siete. Metóda zahŕňala niekoľko krokov, vrátane rezania, namáčania, fermentácie, drvenia, naberania a sušenia, aby sa vyrobil ručný papier.
Do 17. storočia Európania vyvinuli rozvlákňovače a papierenské stroje spolu s mechanickými a chemickými technikami rozvlákňovania. Tradičnú ručnú výrobu papiera tak postupne nahradila mechanizovaná výroba.
Postupom času sa technológia výroby papiera neustále vyvíjala. V priebehu tisícok rokov prešli procesy výroby celulózy a papiera významným pokrokom. Zatiaľ čo rané základné princípy boli zachované, boli zdokonalené a prispôsobené moderným štandardom.
Počas tohto vývoja sa objavili nové technológie, procesy, zariadenia, druhy papiera a chemické prísady, pričom niektoré zastarané metódy a materiály buď zmizli, alebo sú takmer zastarané.
Transformácia priemyslu-poznačená nahradením starých postupov inovatívnymi{1}}odráža nielen historické posuny vo výrobe papiera, ale tiež zdôrazňuje rozhodujúcu úlohu inovácií v priemyselnom pokroku.
1. Plán (diazopapier)
Jedným z hlavných pokrokov v oblasti inžinierskeho dizajnu v priebehu 20. storočia bol prechod od modrotlače k bielym -perokresbám. Plány, známe tiež ako diazo papier, sú špecializované listy používané na reprodukciu technických výkresov a dokumentov. Povrch diazo papiera je potiahnutý fotocitlivou vrstvou zloženou z diazóniových solí a väzbových činidiel. Pri vyvolaní alkalickým roztokom vytvára charakteristické modré pozadie s fialovými čiarami.
V pred{0}}digitálnej ére inžinieri ručne vytvárali originálne výkresy, sledovali základné kópie a potom ich vystavovali, aby vytvorili plány. Tieto rolky plánov boli nevyhnutné na staveniskách, hoci ich vývojový proces uvoľňoval výpary čpavku. Napriek týmto nevýhodám plánovanie umožnilo efektívnu reprodukciu a-dlhodobé uchovávanie technickej dokumentácie.
S príchodom počítačom{0}}podporovaného dizajnu (CAD) sa digitálne pracovné postupy stali dominantnými. Pokrok vo výpočtovom výkone spojený s vylepšeniami tlačiarní a kopírok-vyznačujúcich sa vysokou rýchlosťou, možnosťou veľkého formátu, vysokou kvalitou, multifunkčnosťou a nízkymi nákladmi- viedol k širokému prijatiu digitálnej tlače. Tento posun od základov zmenil inžiniersku dokumentáciu a používanie bielych- kresieb sa stalo štandardnou praxou.
2. Brúska na drevo
Pred niekoľkými desaťročiami návšteva továrne na novinový papier zvyčajne zahŕňala pohľad na veľké, hlučné mlynčeky na drevo pracujúce v rozvlákňovači 车间. Pri tomto procese sa kmene lisovali hydraulicky alebo mechanicky proti rotujúcim mlecím kameňom, kde sa pred zberom podzemnými kanálmi rozredukovali na kašu. Výsledný produkt, známy ako buničina z mletého dreva, bol vyrobený výlučne mechanickými prostriedkami.
Dnes možno mnohí mladší odborníci nepoznajú mlynčeky na drevo, čo odzrkadľuje, ako výrazne sa zmenili spôsoby výroby buničiny. Existovalo niekoľko typov brúsok na drevo vrátane reťazových -typov, vrecových{2}}typov, kôš -typu a krúžkového-typu, pričom reťazový-typ a vrecový-typ sú najbežnejšie v Číne.
Mechanické mletie však bol neefektívny proces charakterizovaný vysokou spotrebou energie. Primárnym materiálom na výrobu novinového papiera zostávala dlhé roky drvina, pričom dominantnou metódou bolo mletie kameňom.
To sa začalo meniť v druhej polovici 20. storočia zavedením dvoch kľúčových inovácií. Prvým bol vývoj čipových-technológií mechanickej buničiny vrátane rafinérskej mechanickej buničiny (RMP), termomechanickej buničiny (TMP), chemickotermomechanickej buničiny (CTMP) a bielenej CTMP (BCTMP), ktoré sa začali v 60. rokoch 20. storočia. V porovnaní s tradičným mletím tieto metódy rozšírili rozsah využiteľných zdrojov dreva, zlepšili automatizáciu, zlepšili kvalitu buničiny, zvýšili efektivitu a znížili dopad na životné prostredie-, čo viedlo k rýchlemu prijatiu.
Po druhé, továrne na novinový papier čoraz viac využívali recyklované vlákno. V novembri 1992 uviedla spoločnosť Guangzhou Paper Mill do prevádzky 80-ton-dennú linku na odfarbenú odpadovú papierovú buničinu (DIP) dovážanú z Andritzu z Rakúska na výrobu novinového papiera. V roku 1998 začala spoločnosť Shanghai Hansong Potential Paper Industry Co., Ltd. vyrábať novinový papier s použitím zmesi 90 % DIP a 10 % BCTMP, neskôr prešla na 100 % DIP. Odvtedy všetky novoinštalované stroje na výrobu novinového papiera v Číne používali ako surovinu predovšetkým recyklovaný papier.
3. Valcový stroj
V roku 1809 britský vynálezca John Dickinson vyvinul stroj na výrobu papiera s valcovou formou. Tento stroj využíval jednu alebo viac valcových foriem a bol schopný vyrábať papiere od ľahkých druhov papiera pre domácnosť (desiatky gramov na meter štvorcový) až po ťažké viacvrstvové-kartóny (stovky gramov na meter štvorcový).
Hoci bol zavedený desaťročie po stroji Fourdrinier a neskôr prijatý v Číne, valcový stroj si získal popularitu vďaka svojej jednoduchej konštrukcii, ľahkej prevádzke, nižším investičným nákladom a jednoduchej údržbe. Väčšina prvých provinčných papierní v Číne sa spoliehala na valcové stroje.
V období rýchleho rastu výroby papiera v malom-rozsahu boli valcové stroje všadeprítomné. Do konca roku 1985 čínsky sektor ľahkého priemyslu prevádzkoval viac ako 5 000 papierenských strojov, z ktorých približne 600 boli typy Fourdrinier a zvyšok valcové stroje.
Tradičný valcový stroj používa rotujúci valcový drôt na vytváranie plechov. Keďže však dopyt po vyšších rýchlostiach, väčších šírkach a lepšej kvalite rástol, tento spôsob tvarovania sa ukázal ako neadekvátny. Postupne bol nahradený pokročilejšími systémami: opláštený drôtený stroj (pre kultúrne papiere), tvarovač polmesiaca (pre hodvábny papier) a viacvrstvový formovač (pre lepenku).
Moderné papierne, ktoré realizujú expanzívne projekty, sa dnes spoliehajú na nástroje digitálneho dizajnu. V pracovnom priestore dominujú tlačiarne, kopírky a počítače a dokumentácia sa teraz prevažne tlačí na biely papier.
4. Formačná pomôcka
Čínski výrobcovia papiera po stáročia používali látku známu ako „papierový liek“, pochádzajúcu z rastlinného slizu. Keď sa pridá do buničiny, pôsobí ako dispergačné činidlo, reguluje odvod vody na formovacej tkanine, zlepšuje rozptýlenie vlákien a zlepšuje rovnomernosť papiera-, čo do určitej miery pokračuje dodnes.
Po reforme Číny a politike{0}}otvárania sa viedla rastúca životná úroveň k zvýšenému dopytu po toaletnom papieri. V tom čase boli k dispozícii iba stroje Fourdrinier a valcové. Kvôli nízkej plošnej hmotnosti a tenkosti hodvábneho papiera bolo dosiahnutie rovnomernej formácie náročné. Aby sa to vyriešilo, priemysel prehodnotil koncept „papierovej medicíny“ a nahradil prírodné rastlinné extrakty účinnejšími syntetickými polymérmi.
Spočiatku sa používal neiónový polyetylénoxid (PEO), po ktorom nasledoval aniónový polyakrylamid (APAM). PEO ponúkal vynikajúci výkon, ale bol drahý; APAM bol menej účinný, ale hospodárnejší.
Obidva sú polyméry s vysokou -molekulovou- hmotnosťou a vysokou viskozitou roztoku. Keď sa pridávajú do buničiny, zvyšujú odpudzovanie vlákien, spomaľujú odvodňovanie a znižujú vločkovanie vlákien, čím zlepšujú rovnomernosť listu. Tieto chemikálie sú teraz označované ako dispergátory alebo pomocné látky.
Táto aplikácia však upadla po roku 1997, keď Čína začala dovážať pokročilé stroje na výrobu tkaniva,-konkrétne vákuové sacie valce (Bestformer) a tvarovače polmesiaca. Ich jedinečné formovacie mechanizmy vo svojej podstate zaisťovali vynikajúcu rovnomernosť listu, čím sa znížila závislosť od chemických prísad. Keď sa Fourdrinier a valcové stroje postupne vyraďujú z výroby tkaniva, trh s disperzantmi sa zodpovedajúcim spôsobom zmenšil.
5. Šľahač
V minulosti používali výrobcovia papiera drevené paličky alebo kamenné malty na tepovanie vláknitých surovín-proces, ktorý sa výstižne nazýval „bitie“. Tento krok upravuje morfológiu vlákien a zvyšuje pevnosť spojenia medzi vláknami, čo je nevyhnutné na výrobu-kvalitného papiera. Slovné spojenie „papier pochádza z šľahača“ podčiarkuje jeho dôležitosť.
V archeologických štúdiách je kľúčovým kritériom pri určovaní toho, či sa nájdené vláknité materiály kvalifikujú ako pravý papier, či vlákna prešli bitím.
V roku 1680 Holanďania vynašli Hollanderov šľahač, ktorý sa stal široko prijatým. V tomto zariadení dužina cirkuluje vo vani, kde rotačné nože interagujú so stacionárnymi spodnými nožmi, aby sa dosiahla rafinácia.
Hollanderský šľahač však zaberá značný priestor, spotrebúva značné množstvo elektriny, pracuje prerušovane a vyžaduje vysokú pracovnú náročnosť. Vďaka týmto obmedzeniam bol vo svojej podstate prechodný. Koncom 20. storočia bol z veľkej časti nahradený kontinuálnymi rafinériami.
Moderná prax označuje tento proces skôr ako „rafinovanie“ ako „mlátenie“ a zariadenie sa teraz nazýva „rafinér“. V súlade s tým sa anglická terminológia posunula z „beating“ na „refining“ a „beater“ na „refiner“.
6. Žltá slamená doska
Žltá slamená doska, bežne známa ako „papier z konského trusu“, sa v minulosti nazývala žltý doskový papier. V skorších dobách, keď bola životná úroveň a technológia výroby papiera obmedzená, slúžila táto nízko{1}}kvalitná doska ako primárny obalový materiál, ktorý sa používal na balenie tovaru alebo ako podkladové dosky.
Vyrába sa z ryžovej a pšeničnej slamy, spracovávanej fermentáciou alebo alkalickým varením s vápnom alebo lúhom sodným. V dôsledku nízkej{1}}kvality surovín a základného spracovania má výsledná doska zlý vzhľad a nízku mechanickú pevnosť.
Koncom 20. storočia sa výrazne rozšírila domáca výroba-bielej vlnitej lepenky a skladacej lepenky. Preferencie trhu sa posunuli smerom-k kvalitnejším alternatívam, čo viedlo k prudkému poklesu používania žltej slamenej dosky. Po roku 1996 už nebol zahrnutý do oficiálnych štatistík zverejňovaných úradmi papierenského priemyslu. V súčasnosti ho vyrába len niekoľko malých papierní, a to predovšetkým pre baliace aplikácie nižšej kategórie.
7. Bronzový drôt
Od vynálezu papierenského stroja sa ako formovacia a odvodňovacia zložka používa medené pletivo. Zvyčajne sa na osnovu používa drôt z fosforového bronzu a na útek sa používa mosadzný drôt.
Po založení Čínskej ľudovej republiky sa v roku 1949 pod vedením Northeast Enterprise Administration Bureau začala skúšobná výroba pletiva z fosforového bronzu. To viedlo k založeniu Shenyang Copper Mesh Factory-, prvého špecializovaného výrobcu sieťoviny na výrobu papiera v Číne.
Meď, cín a zinok-kľúčové zložky medeného pletiva-sú cenné ne-železné kovy, takže medené pletivo bolo v papierňach klasifikované ako „vzácny artikel“ a podľa toho aj spravované.
Koncom 50-tych rokov minulého storočia začala Čína podľa medzinárodných trendov skúmať plastové alternatívy k medi. V 60. rokoch 20. storočia sa na testovanie dovážali plastové siete vyrábané v zahraničí-.
V roku 1977 ministerstvo ľahkého priemyslu poverilo Tianjin Copper Wire and Copper Mesh Factory vývojom polyesterovej formovacej tkaniny. V decembri 1982 usporiadal Tianjin Paper Research Institute hodnotiace stretnutie pre túto inováciu, ktorá bola úspešne schválená.
Následne továreň vyrobila skúšobné šarže polyesterového pletiva pre pilotné použitie v rôznych papierňach.
V januári 1986 sa v Tianjine konala národná konferencia o propagácii polyesterovej sieťoviny, na ktorej sa zúčastnilo 139 zástupcov z 25 provincií a obcí. Dosiahol sa konsenzus o nahradení medeného pletiva polyesterovým pletivom, čím sa začalo celoštátne prijatie.
Do konca roku 1986 vyrobilo sedem domácich tovární na sieťovinu 1,6 milióna štvorcových metrov formovacej tkaniny, z čoho 1,03 milióna tvorila medená sieť.
Do roku 2009 mala Čína 14 veľkých-výrobcov pletiva (okrem podnikov v úplnom zahraničnom{3}}vlastníctve), ktorí vyrábali celkovo 1,8 milióna štvorcových metrov formovacej tkaniny, pričom z medi bolo stále vyrobených len 139 000 štvorcových metrov.
8. Lepidlo veľkosti kolofónie
Kolofónia bola prvýkrát použitá ako glejivo pri výrobe papiera v roku 1807 a zostala dominantnou glejovou chemikáliou viac ako storočie. Jeho vývoj postupoval od bežnej veľkosti kolofónie k spevneným a rozptýleným formám a od aniónových k katiónovým variantom. Napriek zlepšeniam, glejenie kolofónie vždy vyžadovalo síran hlinitý, vďaka čomu je vhodný len pre kyslé prostredie výroby papiera.
V polovici 20. storočia sa priemysel posunul smerom k neutrálnej a alkalickej výrobe papiera, najmä pre kultúrne papiere používajúce ako plnivo uhličitan vápenatý. Hoci modifikované veľkosti kolofónie rozšírili použiteľnosť na pH 6–7 (neutrálne podmienky), nemohli účinne fungovať pri pH 8–9 (alkalické podmienky).
Toto obmedzenie podnietilo vývoj syntetických glejovacích činidiel, ako je dimér alkylketénu (AKD) a anhydrid kyseliny alkenyljantárovej (ASA). V Číne spoločnosť Shanghai Jiangnan Paper Mill bola v roku 1989 priekopníkom neutrálneho glejenia založeného na AKD-pre natieraný základný papier. V roku 1992 založil Jinan Chemical Research Institute výrobný závod v Longkou, Shandong, prostredníctvom Longquan Joint Venture Fine Chemical Factory, ktorý ročne vyrába 100 ton prášku AKD a 1 000 ton emulzie-, čo znamená začiatok domácej výroby AKD.
Koncom 90-tych rokov spoločnosť Cytec (USA) úspešne zaviedla glejenie ASA v spoločnosti Ningbo Zhonghua Paper Industry Company na výrobu potiahnutých bielych tabúľ.
V súčasnosti sa AKD a ASA široko používajú pri výrobe kultúrneho papiera, obalových materiálov, lepenky a špeciálnych papierov.
Napriek tomu kolofónia zostáva obnoviteľným zdrojom a historicky účinným glejovacím činidlom. Hlavné obmedzenie spočíva v jeho závislosti od síranu hlinitého. Ak budúci výskum umožní dimenzovanie na báze kolofónie-v alkalických systémoch, mohlo by dôjsť k oživeniu.
9. Sférický digestor
Nie je to tak dávno, čo boli naparovacie gule bežnými nádobami na rozvlákňovanie v čínskych papierňach, ktoré často vyrábali vlastnú chemickú buničinu. Naparovacia guľa je guľatá, rotujúca nádoba, ktorá funguje prerušovane, s obmedzenou kapacitou.
Jednotka s objemom 25 m³, ktorá je k dispozícii v objemoch 14, 25 a 40 metrov kubických, vyprodukuje asi 10 ton suchej buničiny za deň, zatiaľ čo jednotka s objemom 40 m³ vyprodukuje 16 ton-, čoho výsledkom je ročná produkcia len niekoľko tisíc ton.
Okrem toho proces naparovania vyžaduje opakované odvádzanie pary, ktorá sa ťažko získava alebo upravuje, čo vedie k významným stratám energie a znečisteniu životného prostredia.
Keď sa celulózky zväčšovali, zvyšovanie výkonu pomocou väčších alebo viacerých naparovacích gúľ sa stalo nepraktickým. V dôsledku toho stratili gule na pare význam.
Moderné celulózky s ročnou kapacitou presahujúcou jeden milión ton sa spoliehajú výlučne na kontinuálne varáky alebo veľkokapacitné varáky.
10. Sulfitové rozvlákňovanie
Priemyselná chemická výroba buničiny primárne využíva dve metódy: alkalický proces a sulfitový proces. Sulfitová metóda, vynájdená v USA v roku 1866 a industrializovaná v roku 1874, využíva sulfitové roztoky na varenie rastlinných vlákien na buničinu. Varianty zahŕňajú kyslé, neutrálne, zásadité a bisulfitové procesy s katiónmi, ako je vápnik, horčík, sodík alebo amónium.
Kyslý sulfitový proces funguje pri veľmi nízkom pH a je vhodný len pre materiály na báze dreva, nie-tráv.
V 60. a 70. rokoch 20. storočia v dôsledku nedostatku lúhu sodného a nízkej miery regenerácie alkálií pri výrobe sulfátovej buničiny vzrástol záujem o výrobu buničiny z neutrálneho siričitanu amónneho. V roku 1967 ministerstvo ľahkého priemyslu zorganizovalo pokusy o jeho aplikácii s odpadovým lúhom používaným ako hnojivo.
V roku 1968 s podporou Ústavu pre výskum papiera ministerstva a ďalších výskumných jednotiek Tai'an Paper Mill v Shandongu úspešne implementovala výrobu buničiny zo siričitanu amónneho pomocou slamy, pričom použitý lúh aplikoval priamo na poľnohospodársku pôdu.
Táto metóda bola uznaná ako národný demonštračný projekt v roku 1976 a rozšírila sa do malých papierní v provinciách vrátane Shandong, Sichuan, Hebei, Shanxi, Henan, Yunnan, Shaanxi a Xinjiang.
Avšak výroba sulfitovej buničiny trpí vysokou koróziou zariadení, dlhými cyklami varenia a náročným spracovaním odpadových vôd. Akonáhle sulfátová buničina dosiahla prelom v regenerácii alkálií a bielení, sulfitový proces upadol.
Od konca 20. storočia boli linky na výrobu sulfitovej buničiny v Číne postupne odstavované. Všetky nové a rozšírené celulózky-nezáleží na tom, či ide o drevné alebo ne-drevené vlákna-teraz využívajú alkalické procesy výroby buničiny.
