Jos sinulla on tarpeita, ota minuun yhteyttä-
Ivyn Whatsapp-numero: +852 57463641 (My Wechat +86 18933510459)
Lähetä minulle sähköpostia: 01@songhongpaper.com
Yli 1 900 vuotta sitten Cai Lun keksi paperinvalmistusprosessin käyttämällä raaka-aineita, kuten puunkuorta, riepuja ja kalastusverkkoja. Menetelmään sisältyi useita vaiheita, mukaan lukien leikkaaminen, liottaminen, fermentointi, jauhaminen, kauhaus ja kuivaus käsintehdyn paperin valmistamiseksi.
1600-luvulle mennessä eurooppalaiset olivat kehittäneet pulppereita ja paperikoneita sekä mekaanisia ja kemiallisia massanvalmistustekniikoita. Tämän seurauksena perinteinen käsintehty paperinvalmistus korvattiin vähitellen koneellisella tuotannolla.
Ajan myötä paperinvalmistustekniikka on kehittynyt jatkuvasti. Sellun ja paperin valmistusprosessit ovat kehittyneet merkittävästi tuhansien vuosien aikana. Vaikka varhaiset perusperiaatteet on säilytetty, niitä on jalostettu ja mukautettu nykyaikaisten standardien mukaisiksi.
Tämän kehityksen aikana on ilmaantunut uusia teknologioita, prosesseja, laitteita, paperilaatuja ja kemiallisia lisäaineita, kun taas tietyt vanhentuneet menetelmät ja materiaalit ovat joko kadonneet tai vanhenemassa.
Alan muutos -jolle on tunnusomaista vanhojen käytäntöjen korvaaminen innovatiivisilla-ei vain heijasta historiallisia muutoksia paperinvalmistuksessa, vaan korostaa myös innovaatioiden kriittistä roolia teollisuuden kehityksessä.
1. Suunnitelma (Diazo Paper)
Yksi suurimmista suunnittelun kehityksestä 1900-luvulla oli siirtyminen piirustuksista valkoisiin{1}}viivapiirroksiin. Piirustukset, jotka tunnetaan myös nimellä diatsopaperi, ovat erikoisarkkeja, joita käytetään teknisten piirustusten ja asiakirjojen kopioimiseen. Diatsopaperin pinta on päällystetty valoherkällä kerroksella, joka koostuu diatsoniumsuoloista ja kytkentäaineista. Emäksisellä liuoksella kehitettynä se tuottaa tyypillisen sinisen taustan violeteilla viivoilla.
Ennen-digitaalista aikakautta insinöörit loivat manuaalisesti alkuperäisiä piirustuksia, jäljittivät peruskopiot ja paljastivat ne sitten piirustuksia varten. Nämä piirustusrullat olivat välttämättömiä rakennustyömailla, vaikka niiden kehitysprosessista vapautui ammoniakkihöyryjä. Näistä haitoista huolimatta suunnittelu mahdollisti teknisen dokumentaation tehokkaan kopioinnin ja{3}}pitkäaikaisen säilytyksen.
Tietokoneavusteisen suunnittelun (CAD) käyttöönoton myötä digitaalisista työnkuluista tuli hallitsevia. Tietojenkäsittelytehon edistyminen yhdistettynä parannuksiin tulostimissa ja kopiokoneissa,-joissa on suuri nopeus, suurimuotoisuus, korkea laatu, monitoimivuus ja alhaiset kustannukset-johtivat digitaalisen tulostuksen laajaan käyttöön. Tämä muutos muutti perusteellisesti teknistä dokumentaatiota ja teki valkoisten{5}}viivapiirustusten käytöstä vakiokäytännön.
2. Puuhiomakone
Vuosikymmeniä sitten sanomalehtipaperitehtaalla käymiseen sisältyi tyypillisesti massanvalmistuksessa toimivien suurten, meluisten puuhiomakoneiden näkeminen. Tässä prosessissa tukkeja puristettiin hydraulisesti tai mekaanisesti pyöriviä hiomakiviä vasten, jossa ne muutettiin massaksi ennen kuin ne kerättiin maanalaisten kanavien kautta. Saatu tuote, joka tunnetaan nimellä hioke, valmistettiin kokonaan mekaanisin keinoin.
Nykyään monet nuoremmat ammattilaiset eivät ehkä tunne puuhiomakoneita, mikä heijastaa sitä, kuinka merkittävästi massanvalmistusmenetelmät ovat muuttuneet. Puuhiomakoneita oli useita, mukaan lukien ketju--, pussi---, bin-- ja rengas--tyyppiset mallit, ketju-- ja pussi--tyyppiset olivat yleisimpiä Kiinassa.
Mekaaninen hionta oli kuitenkin tehoton prosessi, jolle oli ominaista suuri energiankulutus. Sanomalehtipaperin valmistuksen pääasiallisena materiaalina säilyi useiden vuosien ajan kivihionta, joka oli hallitseva menetelmä.
Tämä alkoi muuttua 1900-luvun jälkipuoliskolla kahden keskeisen innovaation myötä. Ensimmäinen oli lastu{2}}pohjaisten mekaanisten massanvalmistustekniikoiden kehittäminen, mukaan lukien jauhinmekaaninen massa (RMP), termomekaaninen massa (TMP), kemitermomekaaninen massa (CTMP) ja valkaistu CTMP (BCTMP), alkaen 1960-luvulta. Perinteiseen hiontaan verrattuna nämä menetelmät laajensivat käytettävien puuresurssien valikoimaa, paransivat automaatiota, paransivat sellun laatua, paransivat tehokkuutta ja vähensivät ympäristövaikutuksia, mikä johti nopeaan käyttöön.
Toiseksi sanomalehtipaperitehtaat siirtyivät yhä enemmän kierrätyskuituun. Marraskuussa 1992 Guangzhoun paperitehdas otti käyttöön 80 -tonnia-päivässä siistatun jätepaperimassan (DIP) tuotantolinjan, joka tuotiin Andritzista Itävallasta sanomalehtipaperin tuotantoa varten. Vuonna 1998 Shanghai Hansong Potential Paper Industry Co., Ltd. aloitti sanomalehtipaperin valmistuksen 90 % DIP:n ja 10 % BCTMP:n sekoituksella ja siirtyi myöhemmin 100 % DIP:hen. Siitä lähtien Kiinassa kaikki uudet sanomalehtipaperikoneet ovat käyttäneet raaka-aineena pääasiassa kierrätyspaperia.
3. Sylinterikone
Vuonna 1809 brittiläinen keksijä John Dickinson kehitti sylinterimuottipaperikoneen. Tässä koneessa käytettiin yhtä tai useampaa sylinterimäistä muottia, ja se kykeni tuottamaan kevyistä kotitalouspapereista (kymmeniä grammaa neliömetriä kohti) raskaaseen monikerroksiseen kartonkiin (satoja grammaa neliömetriä kohti).
Vaikka sylinterikone otettiin käyttöön kymmenen vuotta Fourdrinier-koneen jälkeen ja otettiin käyttöön myöhemmin Kiinassa, se saavutti suosion yksinkertaisen rakenteensa, helppokäyttöisyytensä, alhaisempien investointikustannusten ja yksinkertaisen huollon ansiosta. Suurin osa Kiinan varhaisista provinssien paperitehtaista turvautui sylinterikoneisiin.
Pienen{0}}paperinvalmistuksen nopean kasvun aikana sylinterikoneita oli kaikkialla. Vuoden 1985 loppuun mennessä Kiinan kevyen teollisuuden sektorilla oli käytössä yli 5 000 paperikonetta, joista noin 600 oli Fourdrinier-tyyppisiä ja loput sylinterikoneita.
Perinteisessä sylinterikoneessa käytetään pyörivää lieriömäistä lankaa levyn muodostukseen. Kuitenkin, kun kysyntä kasvoi suuremmille nopeuksille, leveämmille ja paremmille laaduille, tämä muovausmenetelmä osoittautui riittämättömäksi. Sen syrjäyttivät vähitellen kehittyneemmät järjestelmät: vaipallinen lankakone (kulttuuripapereille), puolikuunmuodostelija (pehmopaperille) ja monikerrosmuovauskone (pahville).
Nykyään modernit paperitehtaat, jotka toteuttavat laajennusprojekteja, luottavat digitaalisiin suunnittelutyökaluihin. Tulostimet, kopiokoneet ja tietokoneet hallitsevat työtilaa, ja dokumentaatio painetaan nykyään pääasiassa valkoiselle paperille.
4. Muodostumisapu
Kiinalaiset paperinvalmistajat ovat vuosisatojen ajan käyttäneet ainetta, joka tunnetaan nimellä "paperilääke", joka on johdettu kasvikasvilamasta. Massaan lisättynä se toimii dispergoivana aineena, sääteleen veden poistumista rainanmuodostuskankaasta, parantaen kuitujen leviämistä ja lisäämällä paperin tasaisuutta-käytäntö, joka jatkuu jossain määrin nykyäänkin.
Kiinan uudistuksen ja{0}}avautumispolitiikan seurauksena elintaso nousi, mikä lisäsi wc-paperin kysyntää. Tuolloin saatavilla oli vain Fourdrinier- ja sylinterikoneita. Pehmopaperin alhaisen neliöpainon ja ohuuden vuoksi tasaisen muodostuksen saavuttaminen oli haastavaa. Tämän korjaamiseksi teollisuus palasi "paperilääketieteen" käsitteeseen korvaamalla luonnolliset kasviuutteet tehokkaammilla synteettisillä polymeereillä.
Aluksi käytettiin ionitonta polyetyleenioksidia (PEO), jota seurasi anioninen polyakryyliamidi (APAM). PEO tarjosi erinomaisen suorituskyvyn, mutta oli kallista; APAM oli vähemmän tehokas, mutta taloudellisempi.
Molemmat ovat suuri{0}}molekyylipainoisia-polymeerejä, joilla on korkea liuoksen viskositeetti. Massaan lisättynä ne lisäävät-kuitujen välistä hylkimistä, hidastavat vedenpoistoa ja vähentävät kuitujen flokkulaatiota, mikä parantaa arkin tasaisuutta. Näitä kemikaaleja kutsutaan nykyään dispergointiaineiksi tai muodostumisen apuaineiksi.
Tämä hakemus kuitenkin hylättiin vuoden 1997 jälkeen, kun Kiina alkoi tuoda kehittyneitä pehmopaperikoneita-erityisesti tyhjiöimutelatyyppisiä (Bestformer) ja puolikuun muotoilijoita. Niiden ainutlaatuiset muodostusmekanismit varmistivat luonnostaan erinomaisen arkin tasaisuuden vähentäen kemiallisten lisäaineiden käyttöä. Kun Fourdrinier- ja sylinterikoneet luopuivat pehmopaperituotannosta, dispergointiaineiden markkinat pienenivät vastaavasti.
5. Vispilä
Historiallisesti paperinvalmistajat käyttivät puuvasaroita tai kivilaastia kuituraaka-aineiden jauhamiseen-prosessia, jota kutsuttiin osuvasti "vatkaisuksi". Tämä vaihe muuttaa kuitujen morfologiaa ja parantaa kuitujen välistä sidoslujuutta, mikä on välttämätöntä korkealaatuisen-paperin valmistuksessa. Itse asiassa ilmaus "paperi tulee vispilältä" korostaa sen merkitystä.
Arkeologisissa tutkimuksissa kuitujen jauhaminen on keskeinen kriteeri määritettäessä, voidaanko maadoittaista kuitumateriaalia pitää aidona paperina.
Vuonna 1680 hollantilaiset keksivät Hollander-vatkaimen, joka tuli laajalti käyttöön. Tässä laitteessa massa kiertää altaassa, jossa pyörivät veitset ovat vuorovaikutuksessa paikallaan olevien pohjaveitsien kanssa jalostuksen aikaansaamiseksi.
Hollander-iskukone vie kuitenkin paljon tilaa, kuluttaa paljon sähköä, toimii katkonaisesti ja vaatii paljon työvoimaa. Nämä rajoitukset tekivät siitä luonnostaan siirtymäkauden. 1900-luvun lopulla se korvattiin suurelta osin jatkuvatoimisilla jalostamoilla.
Nykyaikainen käytäntö viittaa prosessiin "jalostukseen" eikä "vatkaisuun", ja laitteistoa kutsutaan nyt "jauhimeksi". Vastaavasti englanninkielinen terminologia siirtyi "beating":sta "refining":een ja "beater" ja "refiner".
6. Keltainen olkilauta
Keltaista olkilevyä, joka tunnetaan yleisesti nimellä "hevoslantapaperi", kutsuttiin aiemmin keltaiseksi kartongiksi. Aikaisemmin, kun elintaso ja paperinvalmistustekniikka olivat rajallisia, tämä huonolaatuinen-kartonki toimi ensisijaisena pakkausmateriaalina, jota käytettiin tavaroiden käärimiseen tai taustalevyinä.
Se valmistetaan riisin ja vehnän oljesta, jalostetaan käymisen tai alkalikeiton avulla kalkin tai kaustisen soodan kanssa. Heikkolaatuisten-raaka-aineiden ja alkeellisen prosessoinnin vuoksi tuloksena syntyvä levy näyttää huonolta ja sen mekaaninen lujuus on heikko.
1900-luvun loppuun mennessä valkopintaisen-aaltopahvin ja taivekartongin kotimainen tuotanto kasvoi merkittävästi. Markkinoiden mieltymykset siirtyivät kohti laadukkaampia-vaihtoehtoja, mikä johti keltaisen olkilevyn käytön jyrkkään laskuun. Vuoden 1996 jälkeen se ei enää sisältynyt paperiteollisuuden viranomaisten julkaisemiin virallisiin tilastoihin. Nykyään vain harvat pienet paperitehtaat jatkavat sen tuotantoa, ensisijaisesti halvempiin -pakkaussovelluksiin.
7. Pronssilanka
Paperikoneen keksimisestä lähtien kupariverkkoa on käytetty muotoilu- ja vedenpoistokomponenttina. Tyypillisesti loimeen käytetään fosforipronssilankaa ja kuteen messinkilankaa.
Kiinan kansantasavallan perustamisen jälkeen fosforipronssiverkon koetuotanto aloitettiin vuonna 1949 Northeast Enterprise Administration Bureaun alaisuudessa. Tämä johti Shenyang Copper Mesh Factoryn -ensimmäisen paperinvalmistusverkkojen valmistajan perustamiseen Kiinassa.
Kupari, tina ja sinkki-kupariverkon tärkeimmät komponentit-ovat arvokkaita ei-rautametalleja, joten kupariverkko luokiteltiin paperitehtaiden "jaloesineeksi" ja sitä hoidettiin sen mukaisesti.
1950-luvun lopulla Kiina alkoi kansainvälisten trendien mukaisesti tutkia muovisia vaihtoehtoja kuparille. 1960-luvulla ulkomailla valmistettuja-muoviverkkoja tuotiin testattavaksi.
Vuonna 1977 kevyen teollisuuden ministeriö antoi Tianjin Copper Wire and Copper Mesh Factoryn tehtäväksi kehittää polyesterin muodostava kangas. Joulukuussa 1982 Tianjin Paper Research Institute isännöi tätä innovaatiota koskevaa arviointikokousta, joka hyväksyttiin onnistuneesti.
Myöhemmin tehdas valmisti koe-eriä polyesteriverkkoa pilottikäyttöön eri paperitehtailla.
Tammikuussa 1986 Tianjinissa pidettiin kansallinen konferenssi polyesteriverkon edistämisestä, johon osallistui 139 edustajaa 25 maakunnasta ja kunnasta. Päästiin yksimielisyyteen kupariverkon korvaamisesta polyesteriverkolla, mikä käynnisti valtakunnallisen käyttöönoton.
Vuoden 1986 loppuun mennessä seitsemän kotimaista verkkotehdasta oli tuottanut 1,6 miljoonaa neliömetriä viirakankaita, joista 1,03 miljoonaa oli kupariverkkoa.
Vuoteen 2009 mennessä Kiinassa oli 14 suurta-verkkovalmistajaa (pois lukien kokonaan ulkomaisessa-omistuksessa olevat yritykset), jotka tuottivat yhteensä 1,8 miljoonaa neliömetriä viirakankaita, joista vain 139 000 neliömetriä oli vielä kuparia.
8. Hartsikokoinen liima
Hartsia käytettiin ensimmäisen kerran liima-aineena paperinvalmistuksessa vuonna 1807, ja se pysyi hallitsevana liimausaineena yli vuosisadan. Sen kehitys eteni tavallisesta hartsikoosta vahvistettuihin ja hajaantuneisiin muotoihin ja anionisista kationisiin muunnelmiin. Parannuksista huolimatta hartsiliimaus vaati aina alumiinisulfaattia, joten se soveltuu vain happamiin paperinvalmistusympäristöihin.
1900-luvun puolivälissä teollisuus siirtyi kohti neutraalia ja emäksistä paperinvalmistusta, erityisesti kalsiumkarbonaattia täyteaineena käyttävien kulttuuripapereiden osalta. Vaikka muokatut hartsikoot laajensivat käytettävyyden pH-arvoon 6–7 (neutraalit olosuhteet), ne eivät voineet toimia tehokkaasti pH:ssa 8–9 (emäksiset olosuhteet).
Tämä rajoitus vauhditti synteettisten liimausaineiden, kuten alkyyliketeenidimeerin (AKD) ja alkenyylimeripihkahappoanhydridin (ASA) kehittämistä. Kiinassa Shanghai Jiangnanin paperitehdas aloitti AKD{1}}-pohjaisen neutraaliliimauksen vuonna 1989 päällystetylle pohjapaperille. Vuonna 1992 Jinan Chemical Research Institute perusti tuotantolaitoksen Longkouhun Shandongiin Longquan Joint Venture Fine Chemical Factoryn kautta. Se tuottaa 100 tonnia AKD-jauhetta ja 1 000 tonnia emulsiota vuosittain, mikä merkitsee kotimaisen AKD-tuotannon alkua.
1990-luvun lopulla Cytec (USA) otti menestyksekkäästi käyttöön ASA-liimauksen Ningbo Zhonghua Paper Industry Companyssa päällystetyn valkoisen kartongin tuotantoon.
Tällä hetkellä AKD:tä ja ASA:ta käytetään laajasti kulttuuripaperin, pakkausmateriaalien, kartongin ja erikoispaperien tuotannossa.
Hartsi on kuitenkin edelleen uusiutuva luonnonvara ja historiallisesti tehokas liimausaine. Suurin rajoitus on sen riippuvuus alumiinisulfaatista. Jos tuleva tutkimus mahdollistaa hartsi-pohjaisen liimauksen alkalisissa järjestelmissä, se voi ilmaantua uudelleen.
9. Pallomainen keitin
Höyrytyspallot olivat vähän aikaa sitten yleisiä sellunvalmistusastioita kiinalaisilla paperitehtailla, jotka usein tuottivat omaa massaansa. Höyrypallo on pallomainen, pyörivä astia, joka toimii katkonaisesti rajoitetulla kapasiteetilla.
Saatavana 14, 25 ja 40 kuutiometrin tilavuuksina, 25 m³:n yksikkö tuottaa noin 10 tonnia kuivaa sellua vuorokaudessa, kun taas 40 m³:n yksikkö tuottaa 16 tonnia,{7}}jolloin vuosituotanto on vain muutama tuhat tonnia.
Lisäksi höyrytysprosessi vaatii toistuvaa höyryn poistoa, jota on vaikea ottaa talteen tai käsitellä, mikä johtaa merkittäviin energiahäviöihin ja ympäristön saastumiseen.
Sellutehtaiden skaalautuessa tuotannon lisääminen suurempien tai useiden höyrytyspallojen avulla kävi epäkäytännölliseksi. Tämän seurauksena höyryävät pallot menettivät merkityksensä.
Nykyaikaiset sellutehtaat, joiden vuotuinen kapasiteetti on yli miljoona tonnia, käyttävät yksinomaan jatkuvatoimisia keittimiä tai suuria -eräkeittimiä.
10. Sulfiittipulping
Teollinen kemiallinen massanvalmistus käyttää ensisijaisesti kahta menetelmää: alkaliprosessia ja sulfiittiprosessia. Yhdysvalloissa vuonna 1866 keksitty ja vuonna 1874 teollistettu sulfiittimenetelmä käyttää sulfiittiliuoksia kasvikuitujen keittämiseen massaksi. Vaihtoehtoja ovat happamat, neutraalit, emäksiset ja bisulfiittiprosessit kationien, kuten kalsiumin, magnesiumin, natriumin tai ammoniumin, kanssa.
Hapan sulfiittiprosessi toimii erittäin alhaisessa pH:ssa ja sopii vain puulle, ei ruoho{0}}pohjaisille materiaaleille.
1960- ja 1970-luvuilla kiinnostus neutraalia ammoniumsulfiittimassaa kohtaan kasvoi kaustisen soodan puutteen ja alhaisten alkalien talteenottoasteiden vuoksi. Vuonna 1967 kevyen teollisuuden ministeriö järjesti sen levittämistä koskevia kokeita, joissa jätelipeää käytettiin lannoitteena.
Vuonna 1968 ministeriön paperintutkimuslaitoksen ja muiden tutkimusyksiköiden tuella Tai'anin paperitehdas Shandongissa toteutti onnistuneesti ammoniumsulfiittimassan valmistuksen oljella ja levitti jätelipeää suoraan viljelysmaalle.
Tämä menetelmä tunnustettiin kansalliseksi esittelyprojektiksi vuonna 1976, ja se levisi pienille paperitehtaille eri provinsseissa, mukaan lukien Shandongin, Sichuanin, Hebein, Shanxin, Henanin, Yunnanin, Shaanxin ja Xinjiangin provinssit.
Sulfiittimassan valmistus kärsii kuitenkin voimakkaasta laitteiston korroosiosta, pitkistä kypsennysjaksoista ja vaikeasta jätevesien käsittelystä. Kun sulfaattimassan valmistus saavutti läpimurtoja alkalien talteenotossa ja valkaisussa, sulfiittiprosessi heikkeni.
1900-luvun lopusta lähtien Kiinan sulfiittimassan valmistuslinjoja on asteittain suljettu. Kaikki uudet ja laajennetut sellutehtaat -olipa sitten puuta tai ei--puukuitua- ottavat nyt käyttöön alkalisen massan valmistusprosessit.
