7 صنعت خمیر و کاغذ زمینه

7 صنعت خمیر و کاغذ زمینه، صنعت کاغذ ایالات متحده با بیش از 24 درصد ظرفیت تولید کاغذ در جهان پیشتاز جهان است.

انجمن جنگل و کاغذ آمریکا، 1998a. سالانه 9 میلیون تن خمیر کاغذ تولید می کند.

آژانس حفاظت از محیط زیست ایالات متحده، 1997a صنعت خمیر و کاغذ بیشترین سرمایه را در ایالات متحده دارد،

هر سال حدود 130000 دلار برای خرید کاغذ a4 هر کارمند در کارخانه و تجهیزات هزینه می کند.

بنابراین، صرفه جویی در مقیاس برای سودآوری بسیار مهم است.

کارخانه های خمیر و کاغذ روزانه تا 5000 تن کاغذ تولید می کنند؛7 صنعت خمیر و کاغذ زمینه

تا میزان مصرف ملی 700 پوند برای هر آمریکایی در سال را برآورده کنند که دو برابر مصرف در سال 19601 است (Blum et al., 1997).

محصولات کاغذ و مقوا از خمیر تهیه می شوند. پالپ عمدتاً از چوب تهیه می شود،

اما در بسیاری از موارد از سایر الیاف گیاهی مانند پنبه، کتان و کنف و علف هایی مانند کاه، گندم و کنف تهیه می شود.

در سال 1996، کارخانجات کاغذ آمریکا 44.8 درصد از کاغذ ایالات متحده پس از مصرف را بازیابی کردند،

صنعت هدف بازیابی 50 درصد کاغذ را تا سال 2000 تعیین کرده است (انجمن جنگل و کاغذ آمریکا، 1998b).

جنگلداری

سالانه حدود 3.5 میلیارد متر مکعب چوب در سراسر جهان برداشت می شود،

سازمان خواربار و کشاورزی، 1995 که از این مقدار 500 میلیون متر مکعب (یا 14 درصد) برای خمیر و کاغذ،

31 درصد برای چوب سوخت و بقیه برای جامد استفاده می شود. چوب داده های سال 1993 نشان می دهد،

هفتاد و هشت درصد از درختان، 10 درصد از بازیافت و 12 درصد از واردات بوده است.

همانطور که شکل 7-2 نشان می دهد، 26 درصد به عنوان چوب جامد،

26 درصد به عنوان کاغذ و 36 درصد به عنوان سوخت مصرف شده است. 10 درصد صادر شد.

در حالی که جنگل‌های طبیعی منبع اصلی خمیر چوب و چوب جامد هستند،

17 درصد از جنگل های احیا نشده مدیریت نشده و بقیه از منابع بکر بوده است.

تولید خمیر و کاغذ

تولید کاغذ از خمیر چوب را نشان می دهد. ابتدا لاگ ها برداشته می شوند.

سپس پوست کنده شده برای سوخت یا غنی سازی خاک استفاده می شود.

چوب را می توان با روش های مکانیکی یا شیمیایی به الیاف تجزیه کرد.

در فرآیند مکانیکی، الیاف چوب با فشار دادن کنده‌های پوسته‌دار و آب داغ بین دیسک‌های فولادی چرخان عظیم با دندانه‌هایی که چوب را از هم جدا می‌کنند.

با فشار دادن کنده‌ها بر روی سنگ‌های آسیاب، از چوب جدا می‌شود. فرآیند خمیرسازی مکانیکی؛

از مقادیر قابل توجهی الکتریسیته (2000 کیلووات ساعت بر تن خمیر) استفاده می‌کند،

اما بازده بالایی دارد (حدود 90 درصد). چوب مورد نیاز برای خمیرکاری مکانیکی کمتر از خمیرکاری شیمیایی است.

بیشتر انرژی الکتریکی که وارد پالایشگاه می شود به صورت بخار آزاد می شود که متعاقباً برای خشک کردن کاغذ استفاده می شود.

کارخانه های خمیر کاغذ مکانیکی خرید کاغذ a4 حدود 8000 گالن آب به ازای هر تن خمیر تولید شده مصرف می کنند.

سفید کردن خمیرهای مکانیکی با پراکسید هیدروژن یا هیدروسولفیت سدیم انجام می شود.

تنها زباله آنها زباله های جامد مانند خاکستر دیگ بخار است. چوبی که از نظر شیمیایی فرآوری می شود، خرد می شود.

برای تولید کاغذ، خمیر کاغذ غربال می شود، تمیز می شود و به صورت مکانیکی تصفیه می شود.

عدل های خمیر در حجم عظیمی از آب پراکنده می شوند به طوری که دوغاب کمتر از 1 درصد فیبر است.

دوغاب از طریق یک روزنه باریک روی یک سیم متحرک پمپ می شود.7 صنعت خمیر و کاغذ زمینه

آبی که از طریق سیم کشیده می شود بازیافت می شود. تشک خمیر خیس را فشار می دهند تا آب بیشتری خارج شود.

سپس روی یک سری رول های داغ خشک می شود تا تبدیل به کاغذ شود. آب مورد نیاز یک ماشین کاغذ کم است،

حدود 5000 گال در تن کاغذ، به همان اندازه که مقدار زیادی آب بازیافت می شود. انرژی مورد نیاز، عمدتاً برای خشک کردن کاغذ،

تقریباً 5000 MJ/ton کاغذ است. این انرژی اغلب از قسمت‌های دیگر آسیاب،

مانند پالایشگاه‌های مکانیکی در یک آسیاب خمیر مکانیکی یا دیگ‌های بازیابی یا ضایعات چوب (سوخت گراز) در آسیاب کرافت می‌آید.

بازیافت تولید کاغذ

بازیافت کاغذ در حال افزایش است. برای بازیافت الیاف، کاغذ در آب دوغاب می شود.

سپس از طریق عملیات تمیز کردن و غربالگری برای حذف آلاینده هایی مانند سیم، پلاستیک،

گیره های کاغذ و منگنه ها اجرا می شود. در برخی از آسیاب ها، خمیر کاغذ نیز مرکب زدایی می شود.

در کارخانه‌هایی که فرآیند جوهر زدایی ندارند، آب سفید اضافی ماشین کاغذ برای راه‌اندازی کارخانه بازیافت کافی است.

با جوهر زدایی، آرایش آب شیرین مورد نیاز است. حجم مواد آرایشی آب شیرین می تواند به طور گسترده ای متفاوت باشد،

BOX 7-1 فرآیند خمیرسازی کرافت

در فرآیند خمیرسازی کرافت، تراشه‌های چوب به یک هاضمور وارد می‌شوند که در آن هیدروکسید سدیم و سولفید سدیم آبی،

تحت حرارت و فشار، لیگنین را که الیاف چوب را در کنار هم نگه می‌دارد، تجزیه می‌کنند. پس از خمیرگیری،

چوب به الیاف منفرد تبدیل می شود. خمیر کاغذ کرافت یک فرآیند انرژی بر است که برای تولید یک تن خمیر به حدود 9000 مگا ژول نیاز دارد.

بازده خمیر در فرآیند کرافت حدود 50 درصد است. این بدان معناست که برای تولید یک تن خمیر شیمیایی،

حدود دو برابر چوب مورد نیاز برای تولید یک تن خمیر مکانیکی لازم است. با این حال، بازیابی شیمیایی و انرژی فرآیند کرافت کارآمد است.

بیش از 98 درصد از مواد شیمیایی خمیر کاغذ خرید کاغذ a4 در فرآیند بازیابی بازسازی می شوند.

برای راه اندازی آسیاب خمیر کاغذ کافی است و مقداری باقی مانده است. بسیاری از کارخانه ها برق اضافی را می فروشند.

خمیر کرافت ممکن است به صورت سفید نشده یا سفید شده استفاده شود. بلیچینگ معمولا با اکسیژن،

دی اکسید کلر و پراکسید انجام می شود. توالی‌های بدون کلر کل (TCF)،

که جایگزین دی‌اکسید کلر با پراکسید و اغلب ازن می‌شوند، استفاده می‌شوند،

اما به اندازه توالی‌های فاقد کلر عنصری (ECF) رایج نیستند. در ایالات متحده تنها یک آسیاب خمیر کاغذ TCF است.

انتشار اخیر “قانون خوشه” 1 تضمین می کند که توالی ECF در دهه آینده استاندارد می شود.

برای خرید لوازم تحریر میتوانید به وب سایت و فروشگاه آریا مراجعه نمایید.

تکنولوژی فعلی اجازه بازیافت پساب سفید کننده را نمی دهد. اگر از طریق فرآیند بازیابی ارسال شود،

نمک‌ها ایجاد می‌شوند که منجر به خوردگی و پوسته پوسته شدن می‌شود.

از این رو، کارخانه سفید کننده نیمی از پساب حاصل از آسیاب کرافت را تشکیل می دهد.

کل مصرف آب در آسیاب کرافت حدود 20000 گالن در تن خمیر است.

محرک های بهبود عملکرد زیست محیطی

مانند سایر صنایع تولیدی که توسط کمیته مورد بررسی قرار گرفتند، مقررات،

محرک غالب بهبود عملکرد زیست محیطی در بخش خمیر و کاغذ بوده است.

تا دهه 1980، تمرکز این صنعت در محیط زیست عمدتاً بر تولید بود. با این حال، در دهه‌های 1980 و 1990،

صنعت تحت فشارهای بیشتری برای بهبود عملکرد زیست‌محیطی خود به دلیل نگرانی‌های مربوط به استفاده ناپایدار از منابع طبیعی، آلودگی‌های صنعتی قرار گرفت.

شیوه های جنگلداری پایدار

صنعت از معیارهای مختلفی برای پیگیری این نگرانی ها استفاده می کند.

جنگل‌های مزرعه‌ای می‌توانند اثراتی مشابه اثرات ناشی از کشاورزی ایجاد کنند (به عنوان مثال، منابع غیرنقطه‌ای آلودگی ناشی از کودها).

با این حال، توجه کنونی بر اثرات بزرگتر و بلندمدت جنگل ها و مزارع، مانند آسیب به اکوسیستم های طبیعی، سلامت و تنوع گونه ها،

چالش‌های صنعت خمیر و کاغذ عبارت است از تعریف و اصلاح روش جنگلداری پایدار، اتخاذ این شیوه‌ها و سنجش پیشرفت به سمت آنها.

هدف این بود که درختان حداقل به همان سرعتی که برداشت می شوند رشد کنند.

از ایجاد کمبود خرید کاغذ a4 چوب جلوگیری شود (بویس و الیور، آینده).

علاوه بر بریدگی‌های شفاف، جنگل‌ها نیز گهگاه «تنک» می‌شوند و چوب‌های حاصل معمولاً خمیر می‌شوند.

درختانی که در سنین بالغ برداشت می شوند عموماً برای محصولات چوبی جامد و کامپوزیت ها استفاده می شوند.