راهنمای تولید و کاربردهای کاغذ درجه خمیر

آیا تا به حال به سفر پیچیده پشت آن ورق ساده کاغذ در دستتان فکر کرده‌اید؟ کیفیت و ویژگی‌های کاغذ به طور چشمگیری متفاوت است و در قلب این تفاوت‌ها، نقش حیاتی انتخاب خمیر و روش‌های فرآوری قرار دارد. این بررسی، با بررسی انواع خمیر، فرآیندهای تولید و تأثیر آنها بر محصولات نهایی کاغذی، رازهای تولید کاغذ را آشکار می‌کند.

به عنوان ماده اولیه اصلی در تولید کاغذ، خمیر اساساً یک محصول واسطه است که از الیاف چوب تشکیل شده است. کیفیت آن مستقیماً استحکام، ظاهر و کاربرد مورد نظر کاغذ را تعیین می‌کند. با انواع متعددی که بر اساس مواد اولیه و روش‌های تولید طبقه‌بندی می‌شوند - از جمله خمیرهای مکانیکی، شیمیایی و نیمه‌شیمیایی - درک این تفاوت‌ها، بینش ارزشمندی را در مورد ویژگی‌ها و کاربردهای کاغذ ارائه می‌دهد.

طبقه‌بندی خمیر عمدتاً به روش تولید آن بستگی دارد، که هر تکنیک ویژگی‌های متمایزی را به ارمغان می‌آورد.

خمیر مکانیکی، همانطور که از نامش پیداست، الیاف چوب را از طریق روش‌های کاملاً فیزیکی جدا می‌کند، معمولاً با آسیاب کردن چوب به خمیر (که به آن خمیر چوب آسیاب شده نیز می‌گویند).

• تولید: چوب تحت آسیاب شدن در برابر سنگ‌ها یا دیسک‌ها قرار می‌گیرد تا الیاف جدا شوند، که یک فرآیند ساده و مقرون به صرفه ایجاد می‌کند.
• ویژگی‌ها: خمیر مکانیکی با حفظ بیشتر اجزای چوب، حاوی الیاف کوتاه و محتوای لیگنین قابل توجهی است. این امر منجر به کاغذی با دوام کمتر می‌شود که مستعد زرد شدن است، اما دارای کدورت و جذب جوهر عالی است - ایده‌آل برای کاغذ روزنامه و مجله که در آن طول عمر حیاتی نیست.
• زیرمجموعه‌ها:
  • خمیر چوب آسیاب شده: چوب آسیاب شده مستقیم، الیاف کوتاه و ضعیفی تولید می‌کند.
  • خمیر مکانیکی پالایش شده (RMP): تراشه‌های چوب که از طریق پالایشگرها پردازش می‌شوند، کیفیت الیاف کمی بهتری را به دست می‌دهند.

روش‌های شیمیایی از عوامل واکنشی برای حل کردن لیگنین و جدا کردن الیاف چوب استفاده می‌کنند.

• تولید: تراشه‌های چوب با مواد شیمیایی (ترکیبات سولفیت یا سولفات) پخته می‌شوند تا لیگنین حل شود و الیاف آزاد شوند.
• ویژگی‌ها: الیاف بلندتر، کاغذ قوی‌تر و تمیزتری با دوام و مقاومت بالاتری در برابر زرد شدن ایجاد می‌کنند، اگرچه با هزینه‌های تولید و تأثیرات زیست‌محیطی بالاتر.
• زیرمجموعه‌ها:
  • خمیر سولفیت: خمیر نرم‌تر و به راحتی سفید شده با استحکام متوسط تولید می‌کند.
  • خمیر سولفات (کرافت): خمیر بسیار قوی و همه‌کاره تولید می‌کند.

این رویکرد ترکیبی، پیش‌تیمار شیمیایی را با پالایش مکانیکی ترکیب می‌کند.

• تولید: تراشه‌های چوب تحت تیمار شیمیایی قرار می‌گیرند تا لیگنین قبل از جداسازی مکانیکی الیاف نرم شود.
• ویژگی‌ها: طول الیاف و استحکام متوسط را با هزینه متوسط ارائه می‌دهد.
• زیرمجموعه‌ها:
  • خمیر شیمیایی-حرارتی-مکانیکی (CTMP): رایج‌ترین نوع، تولید خمیر با استحکام خوب و خواص سطحی از طریق پیش‌تیمار شیمیایی و پالایش حرارتی.
  • خمیر پالایشگر شیمیایی-مکانیکی: مشابه CTMP با تغییرات جزئی در پردازش.

فراتر از طبقه‌بندی‌های استاندارد، خمیرهای تخصصی از طریق خواص بهینه شده، در کاربردهای هدفمند خدمت می‌کنند.

معمولاً از چوب نرم ساخته می‌شود، خمیر تقویت‌کننده استحکام کاغذ را افزایش می‌دهد و مقاومت کششی، مقاومت در برابر ترکیدگی و مقاومت در برابر پارگی را برای کاربردهای چاپ و صنعتی سخت‌گیرانه بهبود می‌بخشد.

این خمیرها محصولات کاغذی غیر سنتی را ممکن می‌سازند، از جمله خمیر درجه نساجی که به خلوص و طول الیاف خاصی برای فرآیندهای تولید نیاز دارد، یا خمیر برای الیاف استات و تولید ریون.

خمیر پف‌دار که با نرمی، حجم و جذب استثنایی مشخص می‌شود، در درجه اول برای محصولات بهداشتی یکبار مصرف مانند پوشک و پدهای بهداشتی استفاده می‌شود. این خمیر که از الیاف بلند چوب نرم از طریق فرآوری تخصصی ساخته شده است، جذب و نگهداری مایعات عالی را ارائه می‌دهد.

خمیر بازار که به طور خاص برای فروش تجاری تولید می‌شود تا تولید کاغذ داخلی، باید استانداردهای کیفیت استاندارد شده را برای تجارت داخلی و بین‌المللی رعایت کند.

اصطلاح "بدون چوب" به عدم وجود خمیر مکانیکی (نه خود چوب) اشاره دارد و نشان‌دهنده کاغذهایی است که منحصراً از خمیر شیمیایی با دوام بالاتر ساخته شده‌اند. کاغذهای حاوی چوب، خمیر مکانیکی را برای کاهش هزینه به قیمت طول عمر کمتری در خود جای می‌دهند.

انتخاب‌های خمیر مستقیماً عملکرد کاغذ را تعیین می‌کند. کاغذ روزنامه، خمیر مکانیکی را برای صرفه‌جویی و جذب جوهر ترجیح می‌دهد، در حالی که کاغذهای چاپ ممتاز از خمیر شیمیایی برای استحکام و کیفیت سطح استفاده می‌کنند. ترکیب خمیرهای مختلف به تولیدکنندگان اجازه می‌دهد تا خواص را متعادل کنند - افزایش خمیر تقویت‌کننده برای استحکام یا خمیر چوب سخت برای نرمی.

از فرآیندهای مکانیکی تا شیمیایی، از انواع تقویت‌کننده تا پف‌دار، هر نوع خمیر اهداف منحصر به فردی را در محصولات کاغذی روزانه ما دنبال می‌کند. دفعه بعد که یک ورق کاغذ را در دست می‌گیرید، علم پیچیده پشت ایجاد آن را در نظر بگیرید - ممکن است دیگر هرگز به کاغذ به همان شکل نگاه نکنید.