先进化学制浆技术：提高纸张生产的强度和耐用性

简介：

你花了一些时间了解造纸厂，你很快就能明白这一点——一切都取决于纸浆。    

在大规模造纸中，纸浆的生产方式悄悄地决定了以后的很多事情：强度、质地，甚至纸张在转换过程中的表现。化学制浆是当今使用的各种方法中考虑一致性和耐久性的首选方法。

制浆造纸行业的大多数决策者已经了解基本面。然而，在寻求简化操作或解决质量问题时，仔细研究化学制浆过程在现实中的实际运作方式会很有用。

本文对这个主题进行了脚踏实地的审视。我们将介绍工业用纸制造中的关键化学制浆工艺，逐步介绍造纸工业中的牛皮纸制浆工艺，最重要的是，揭示化学制浆在实际生产环境中如何影响纸张质量和强度。

起点：化学制浆的真正用途

简单来说，木材只是粘在一起的纤维。

这种“胶水”就是木质素。化学制浆的目标是去除大部分纤维，同时保持纤维可用。听起来很简单，但实际上，这就是事情可能出错的地方——或者非常正确的地方。

在更广泛的工业造纸过程中，这个阶段定下了基调。如果这里的纤维受损，无论以后如何精炼或整理都无法完全修复它。

这就是为什么工厂花费大量时间来微调纸张生产工艺步骤的这一部分，即使外部技术团队并不总是谈论它。

原材料比看起来更重要

据说它只是木头，但工厂就是这么认为的。

使用的木浆种类，无论是针叶木还是阔叶木，效果都有显着差异。

• 软木 → 纤维更长，强度更好
• 硬木 → 纤维较短，表面更光滑

在进入化学制浆过程之前，木材要经过去皮和切片。 

那里没有什么不寻常的。但芯片尺寸一致性如何？这就是运营商变得挑剔的地方。

不均匀的薯片烹饪不均匀。烹饪不均匀意味着果肉不一致。这是悄悄影响整个造纸生产链的小细节之一。

纸张制造中的化学制浆工艺。

没有一种放之四海而皆准的技术。多年来，工厂还制定了许多主要战略，但每一个战略都有其权衡。

牛皮纸工艺

这是纸浆和造纸工业的主力。

它并非完美无缺，但却是确定的。所使用的化学品（主要是氢氧化钠和硫化钠）能够分解木质素，而不会破坏过多的纤维结构。

工厂坚持使用牛皮纸的另一个原因是什么？化学回收。能够重复利用化学品在经济上会产生巨大的影响。

亚硫酸法

这个采用了不同的途径——酸性而不是碱性。

它可以生产出更亮的纸浆，这对于某些等级是有用的。但随着原材料质量的波动，情况就不那么宽松了。这也是它如今不那么受欢迎的原因之一。 

苏打浆

在非木材应用中更常见。

如果您正在处理农业残留物，这种方法很有效。但对于高强度应用，它与牛皮纸不太匹配。

造纸工业中牛皮纸制浆工艺流程

让我们一步步分解造纸工业中的硫酸盐制浆工艺——不仅仅是一个列表，而是它在工厂中的实际运作情况。

烹饪（消化）

这是大部分动作发生的地方。

木片是在高温高压下用化学物质烹制的。这个想法是溶解木质素而不过度煮纤维。

老实说，这种平衡很棘手。推得太远，纤维强度就会下降。抑制太多，木质素就会留下来。

洗涤

蒸煮后，将果肉洗净。

不仅仅是为了清洁——此步骤可以去除残留的化学物质和溶解的物质。剩下的液体（黑液）不是废物。这是恢复循环的一部分。

筛选

即使控制烹饪，也不是所有东西都能均匀分解。

筛选有助于去除废品——未煮熟的碎片或过大的颗粒。这是一个质量控制步骤，简单但必要。

漂白（有时）

并非所有纸张都需要是亮白色的。

但当这种情况发生时，漂白就会出现。不同的工厂根据成本、法规和最终用途要求使用不同的序列。

化学回收

这就是化学制浆变得比人们预期更可持续的地方。

先前使用的化学品被回收并重复使用。在此过程中也会产生能量。如果没有这一步，工业造纸过程的经济性将会大不相同。

这在整个纸张生产过程中的适用范围

制浆完成后，该过程就会向前推进，但它会携带此阶段的所有内容。

其余纸张生产工艺步骤包括：

• 纤维精炼
• 片材形成
• 按下
• 干燥
• 表面处理

如果纸浆质量不一致，操作员就会开始发现问题——粘合不良、断裂、纸张不均匀。这一切都可以追溯到。

化学制浆如何影响纸张质量和强度

这是事物与业务成果直接相关的地方。

了解化学制浆如何影响纸张质量和强度不仅是技术性的，而且是实用性的。

纤维长度和强度

化学制浆通常比机械制浆能更好地保留纤维长度。

这转化为更坚固的纸张。对于包装等级尤其重要。

纤维清洁度

去除木质素可改善纤维粘合。

更好的粘合意味着板材中的薄弱点更少。这是您在生产中很快就会注意到的事情。

亮度稳定性

木质素越少 =随着时间的推移黄变越少。

对于打印应用程序来说，这比人们想象的更重要。

灵活性

经过化学处理的纤维在片材形成过程中更容易使用。

它们会弯曲而不是断裂，从而减少了生产过程中的损失。

技术正在改变工厂的处理方式

尽管基本面没有太大变化，但工厂运行化学制浆工艺的方式已经发生了变化。

例如，连续蒸煮器已经取代了许多设施中的间歇系统。尽管它们也面临着自己的挑战，但它们提供了更好的一致性。

然后是氧脱木素——基本上减少了漂白阶段的负荷。这是一个很小的转变，但它提高了成本和环境绩效。

数字监控是另一个正在悄然产生影响的领域。现在运营商使用的是实时数据，而不仅仅是体验。

可持续性——不再只是一个流行词

纸浆和造纸工业并非没有受到环境方面的批评。 

特别是，化学制浆被认为是资源密集型的。然而，其中一部分仍然存在，情况已经发生了变化。

• 化学品回收系统更加高效
• 水回用更加普遍
• 漂白过程比以前更清洁

它既不是完美的，也不是以前的样子。

挑战不会轻易消失

即使在今天，工厂仍然面临着一些长期存在的问题：

• 原材料变化
• 化学品成本上涨
• 监管压力
• 高资本投资

这些并不是新问题。但这正是过程控制如此重要的原因。

结论

化学制浆并不总是受到技术界之外的关注，但它在现代造纸中发挥着核心作用。

无论是工业用纸制造中采用替代化学制浆方法的决策，还是造纸工业中硫酸盐制浆的分步过程，决策过程中的每一步都会对最终产品产生影响。

当您仔细观察化学制浆如何影响纸张质量和强度时，您会发现，这不仅仅是该过程中的一个步骤。这一步决定了接下来的一切。

对于从事工业造纸制造流程的公司来说，做到这一点不在于理论，而在于一致性、控制和经验。