مواد شیمیایی مورد نیاز فرآیندهای پالپ (خمیر کاغذ) و کاغذسازی

فرآیندهای تولید پالپ

پالپ ها تقریباً به دو دسته طبقه بندی می شوند: خمیر چوب ساخته شده از چوب یا خورده چوب، و خمیر دانه ای ساخته شده از کاغذهای زباله. خلاصه مراحل فرآيندهاي ساخت اين پالپ ها در زير نشان داده شده است.

فرآیندهای پالپ

پالپ چوب

پالپ چوب خرد شده (GP)

GP با خرد کردن چوب زیر و با استفاده از آب با یک خردکن سرعت بالا تولید می شود. در این روش تقریباً تمام اجزای فیبری چوب خمیر می شوند و سایر اجزای دیگر موجود در چوب با GP مخلوط می شوند. GP عمدتا برای تولید روزنامه ها استفاده می شود.

پالپ کاغذ کرافت (KP)

تراشه های چوب با محلول سود سوز آور و سولفید سدیم مخلوط می شوند، سپس این مخلوط گرم می شود و پخته می شود تا KP تهیه شود. مقادیر زیادی از مواد شیمیایی در فرآیند تولید KP استفاده می شود. KP نوعی خمیر کاغذ با مقاومت بالا است و برای تهیه انواع کاغذها استفاده می شود.

پالپ کاغذ بازیافتی

امروزه، بازیافت مواد زاید از دیدگاه صرفه جویی در مصرف انرژی و حفظ محیط زیست بسیار مهم شده است. برای تهیه خمیر از کاغذهای زباله، باید جوهر چاپ را از روی کاغذها جدا کنید. پالپ ساخته شده از طریق فرآیند بازیافتی، “خمیر بازیافتی” نامیده می شود. پالپ بازیافتی به طور عمده برای تولید روزنامه و دستمال توالت استفاده می شود. در سال های اخیر، تقاضای بیشتری برای سفیدی پالپ بازیافت شده، محصولات شیمیایی بازیافتی و تجهیزات بازیافتی فرآیند پالپ شده است. فرایند بازیافت پیچیده است و به هزینه قابل توجهی از عملیات احتیاج دارد، اما برای بازیافت مواد زائد ضروری است.

مواد شیمیایی مورد استفاده برای فرایند پالپ بازیافتی
مواد شیمیایی مورد استفاده برای فرایند پالپ بازیافتی
مواد شیمیاییعملکرد
سود کاستیکحل کننده و امولسیون کننده جوهر
قوطه ورسازی فیبر پالپ
سدیم سیلیکاتقوطه ور سازی فیبر
تهیه جوهر به صورت کلوئیدی
کنترل و pH بافری
سدیم سولفیتسفید کردن فیبر پالپ
عوامل کی لیت سازیون های فلزی کی لیت ساز
سورفاکتانت هاجوهر امولسیون کننده برای جدا کردن از خمیر
جمع آوری جوهر جدا شده توسط تشکیل حباب برای جدا کردن آنها

فرآیند سفید کردن کاغذ

در فرآیند سفید کردن کاغذ، ناخالصی های رنگی در پالپ با استفاده از مواد اکسید کننده و قلیایی ها سفید می شوند. در اینجا مواد شیمیایی مورد استفاده در فرآیند سفید کننده و دستورالعمل استفاده از این مواد شیمیایی برای فرآیندهای تولید خمیر کرافت (KP) و خمیر سولفیت (SP) شرح داده می شود.

مواد شیمیایی

کلر مایع

کلر مایع برای اولین فرآیند سفید کنندگی استفاده می شود که باعث کلره شدن مواد لیگنینی در پالپ شده و انحلال مواد لیگنینی را مرحله قلیایی بعدی راحت تر می کند.

قلیاها

بازها برای هیدرولیز کردن ناخالصی ها مانند لیگنین اضافه می شود. سود سوزآور به طور کلی به عنوان باز مورد استفاده قرار می گیرد. معمولاً ۱ درصد سود سوز آور به دوغاب پالپ ۳ تا ۴ درصد اضافه می شود. در این فرآیند دما در حدود ۵۰ درجه سانتیگراد نگه داشته می شود.

سدیم هیپوکلریت

هیپوکلریت سدیم برای یک فرآیند سفید کننده قلیایی استفاده می شود. به همراه پالپ داخل برج سفید کننده با دمای حدود ۴۰ درجه سانتیگراد تغذیه می شود.

دی اکسید کلر

دی اکسید کلر برای سفید کردن خمیر کرافت (KP) و تجزیه لیگنین.

ترتیب استفاده از مواد شیمیایی در سفید کردن پالپ کاغذ

در فرآیندهای سفید کردن پالپ برای خمیر سولفیت (SP) یا خمیر بازیافتی (KP) ، از این مواد شیمیایی شرح داده شده به ترتیب زیر استفاده می شود. علائم مواد شیمیایی به شکل زیر است:
کلر مایع …………………CL
باز……………………………A
سدیم هیپوکلریت……H
دی اکسید کلر………..D
در فرآیند سفید کردن خمیر سولفیت (SP) ، از مواد شیمیایی به ترتیب نشان داده شده در زیر استفاده می شود.
CL-A-H
روش های مختلف سفید کردن چند مرحله ای با استفاده از مواد شیمیایی برای فرایند سفید کردن خمیر کرافت (KP) همانطور که در زیر نشان داده شده است، استفاده می شود:
CL-A-H-D
CL-A-H-A-D
CL-A-H-H-D
CL-A-D-A-D
CL-A-H-A-H-D

علل مشکلات کف و کف کردن در فرآیندهای کاغذ سازی

در فرآیند کاغذسازی، آب سفید وارد مخزن آب سفید می شود و بهم می خورد و سپس هوا در آب مخلوط می شود. هنگامی که هوا در آب تمیز مانند آب شیر مخلوط می شود، اندازه حباب های موجود در آب نسبتاً زیاد است. سپس حباب ها به زودی تا سطح آب شناور می شوند و به راحتی از بین می روند. در فرآیندهای کاغذسازی ، عوامل مختلفی مانند مواد عوامل اندازه ، سولفات آلومینیوم و مواد مقاومت در برابر کاغذ به آب سفید اضافه می شوند.
آلاینده های حاصل از فرآیند پالپ نیز در آب سفید وجود دارد. این مواد حباب موجود در آب سفید را بسیار زیاد می کنند. چنین حباب های ریز در آب سفید پایدار، پراکنده شده اند و شکستن آنها حتی پس از شناور شدن روی سطح آب سفید، دشوار است. کف کردن در مراحل کاغذ سازی مشکلات مختلفی در ثبات ایجاد می کند. به طور کلی، این مشکلات ممکن است در اثر کف کردن روی سطح آب ایجاد شود. اما حباب موجود در آب سفید نیز باعث ایجاد مشکلات جدی می شود.