Loading

Like H2VN trên Facebook

Tác giả Chủ đề: Trao đổi về quy trình sản xuất giấy và các sp liên quan  (Đọc 96504 lần)

0 Thành viên và 2 Khách đang xem chủ đề.

Offline wave47

  • Thích... Hóa học
  • Bài viết: 6
Khuyết tật của giấy và biện pháp giải quyết
« Trả lời #30 vào lúc: Tháng Mười Hai 09, 2008, 09:24:31 AM »
      Giấy xeo trên máy xeo thường xuyên phát sinh có khuyết tật. Khuyết tật của giấy dẫn đến đứt giấy hoặc ảnh hưởng chất lượng của giấy, nghiêm trọng hơn giấy xeo  ra hầu hết là phế phẩm. Để tránh những khuyết tật của giấy phát sinh, cần phải hiểu rõ nguyên nhân và biện pháp khác phục. Sau đây giới thiệu một số khuyết tật chính và biện pháp khắc phục.
1.      Bột không lên lưới (các loại máy xeo cũ)
Hiện tượng bột không lên lưới, bột giấy ướt không hình thành.
Nguyên nhân:
-         Bột giấy trong hòm phun chạy ra ngoài do môi mép cao su bị rách thủng hoặc không tự khít vào lưới, cũng có thể ro mỗi mép cao su bị cong vênh không phẳng…
-         Lưới bị bẩn do bột giấy hoặc dầu mỡ, rỉ dắt bít kín các mắt lưới, làm nước không thoát qua lưới được
-         Mức chênh lệch giữa bột giấy ở hòm phun bột và nước trắng trong hòm lưới không thích hợp (chênh lệch áp suất không phù  hợp)
Biện Pháp:
-         Kiểm tra môi mép cao su , nếu bị hở có hiện tượng chảy bột phải sử lý cho kín. Dùng vòi nước có áp lực tia rửa lô lưới từ ngoài vào trong, từ trong ra ngoài và dùng bàn trải cọ sạch, thậm chí phải dùng hơi nóng để xì lưới cho thoáng. Nếu lưới bẩn do dầu mỡ thì phải dùng xăng để rửa. Lưới bẩn nghiêm trọng dùng các biện pháp trên sử lý không sạch, thì phải dùng acid loãng để sử lý.
-         Thường xuyên điều chỉnh nước trắng trong hòm lưới và bột trong hòm phu giữ mức nước chênh lệch nhất định
2.      Giấy bị nhăn
Hiện tượng: Giấy trên lô sấy hoặc cuộn giấy bị nhăn.
Nguyên Nhân:
-         Tốc độ các bộ phận điều chỉnh không tốt như tốc độ cặp ép nhanh, tốc độ lô sấy chậm, hoặc tốc độ lô sấy ở các cấp không đều nhau…băng giấy không có độ căng nhất định, dễ phát sinh độ nhăn.
-         Giấy bên dày bên mỏng, bên ướt, bên khô (định lượng, phân tán sơ sợi không đều) làm cho giấy căng, trùng và lực kéo không đều cũng tạo nên nếp nhăn
-         Lô sấy và trục cuộn giấy không song song
-         Bạt sấy bên căng bên chùng cũng là một nguyên nhân làm nhăn giấy
Biện pháp:
-         Điều chỉnh tốc độ các bộ phạn thích hợp, làm băng giấy luôn luôn căng ở mức độ vừa phải.
-         Tìm nguyên nhân gây ra sự căng không đều của hai bên băng giấy và khắc phục
-         Kiểm tra độ song song giữa trục cuộn và lô sấy để điều chỉnh
-         Điều chỉnh bạt sấy để 2 bên bạt có độ căng đồng đều.
3.      Giấy bị phòng dộp
Hiện tượng: Giấy bị phồng dộp chỗ cao chỗ thấp, tờ giấy không phẳng.
Nguyên nhân:
-         Hàm lượng nước trong giấy trước khi vào lô sấy quá cao, nhiệt độ lô sấy 1 quá cao. Diễn ra quá trình thoát hơi đột ngột do vậy làm cho giấy bị phòng dộp.
-         Do trênh lệch nhiệt độ quá cao ở các lô sấy và tổ sấy. Điều chỉnh nhiệt độ cách biệt trong khoảng cho phép. Tương ứng với độ ẩm mà khi giấy vào lô
Biện pháp:
-         Nâng cao hiệu quả của hòm hút chân không, tăng ép ở cặp ép trung gian để giảm lượng nước trong giấy, giảm nhiệt độ của lô sấy 1.
-         Điều chỉnh nhiệt độ các lô sấy, tổ sấy sao cho phù hợp với qui trình sấy.
4.      Giấy bị thủng
Hiện tượng:  Giấy có các lỗ to nhỏ ở trên bề mặt giấy.
Nguyên nhân:
-         Trong bột có lẫn cát sạn, khi giấy sấy khô thì các tạp chất này sẽ tách khỏi bề mặt giấy làm cho giấy có các lỗ.
-         Bề mặt lô ép, sấy, trục bụng, trục suốt bám bản khi giấy đi qua tạo vết lên nó.
-         Chăn lưới có dính dầu mỡ, hoặc bẩn chỗ đó không bám bột gây ra thủng.
-         Vết khâu lưới không tốt, chỗ mau quá chỗ thưa quá làm cho không thoát nước và bột phân tán không đều làm cho hiện tượng bề mặt giấy không đồng đều.
Biện pháp:
-         Bột phải được sàng chọn tốt thường xuyên về sinh bộ phận lọc cát
-         Vệ sinh chăn lưới, lô  và các bộ phận khác, xem xét và vệ sinh tốt khu vực gây ra lỗi cho giấy.
-         Khâu lưới đảm bảo kỹ thuật.
5.      Giấy bị ép nát:
Hiện tượng: Giấy bị ép nát toàn bộ, từng vế, từng chỗ
Nguyên Nhân:
-         Khi tới bộ phận ép độ khô không đảm bảo yêu cầu. Do các nguyên nhân thoát nước ở bộ phận hình thành và trục bụng chân không  chưa tốt, chăn lưới bị dính dầu mỡ cản trở quá trình thoát nước.
-         Lực ép quá mạnh, hoặc phân bố lực ép chưa tốt trong các giai đoạn ép.
Biện pháp:
-         Thướng xuyên vệ sinh chăn, lưới bảo dưỡng kiểm tra các bộ phận trước  ép và sau ép. Đảm bảo độ khô cho giấy khi vào bộ phận ép.
-         Kiểm tra áp lực ép và phân bố lực ép trong toàn bộ khâu cho hợp lý
6.      Băng giấy bên dày bên mỏng
Hiện tượng: Băng giấy độ dày không đều, định lượng khác nhau
Nguyên nhân:
-         Cấu tạo hòm phun bột chưa hợp lý, lượng bột vào không đều ở  2 đầu đầu, phân bố áp lực phun chưa hợp lý  ở môi phun. Làm cho lượng bột phân bố chưa đều trên toàn bộ mặt lưới.
-         Thiết bị rung lưới hoạt động không tốt
-         Mặt lưới nghiêng, hoặc hòm phun bột
-         Chênh lệch lực ép hai bên
 Biện pháp:
-         Kiểm tra hòm phun bột, áp lực môi phun thích hợp chưa, điều chỉnh lưu lượng bột lên hòm pha loãng, lượng nước toàn hoàn.
-         Điều chỉnh áp lực ép cho cân bằng
7.      Định lượng của giấy không đồng đều
Hiện tượng:
-         Giấy sản xuất ra khi dày khi mỏng, định lượng không giống nhau
Nguyên nhân:
-         Nồng độ bột trong bể chứa không đồng đều
-         Van bột bị tắc
-         Lưu lượng nước pha loãng không ổn định, nồng độ bột hoặc lưu lượng bột vào không ổn định.
-         Nhiệt độ lô sấy khi cao khi thấp, làm độ ẩm trong giấy không đều
Toàn bộ nguyên nhân trên làm cho định lượng giấy không đều
Biện pháp:
-         Bột giấy trong bể chứa cần được khuấy đều, đạt nồng độ ổn định mới sử dụng.
-         Kiểm tra van bột, van nước, điều chỉnh cho dòng chảy ổn định
-         Nhiệt độ lô sấy khống chế tốt
8.      Điểm mờ trên giấy
Hiện tượng:
-         Trên giấy có những điểm mờ soi lâu mới nhìn ra
Nguyên Nhân:
-         Trên lưới dính giầy hoặc mỡ, hoặc hạt nhựa thông, tạp chất dẫn tới nơi đó thoát nước kém, bột mỏng.
Biện Pháp:
-         Dùng xăng để cọ rửa hoặc dùng hơi nóng tập trung sì vào những chỗ gây ra điểm mờ.
9.      Vết bóng nước trên giấy
Hiện tượng:
-         Trên giấy xuất hiện vết bóng nước hình tròng hoặc hình bầu dục chỗ đó giấy mỏng
Nguyên Nhân:
-         Trong hòm phun bột có bọt khí, bọt khí này theo bột lên lưới, bọt khi vỡ ra tạo thành vết bóng nước
Biện pháp:
-         Bột phải rửa sạch, trước khi đưa sang công đoạn xeo
-         Lắp đặt thiết bị phá bọt.
 
10. Giấy cuộn bị gấp nếp
Hiện tượng:
Giấy cuộn thành cuộn xuất hiện vết gấp dài
Nguyên Nhân:
-         Trục cuộn giấy không song song với lô sấy, băng giấy bị nhăn khi cuộn vào trục
-         Giấy cuộn lỏng
-         Cuộn giấy đầu to đầu nhỏ
-         Giấy xeo ra bị đứt nhiều làm cuộn giấy cao thấp
Biện pháp:
-         Điều chỉnh cho trục cuộn giấy và lô sấy song song
-         Bắt giấy từ lô sấy vào cuộn phải chặt, điều chỉnh lực ép trục cuộn thích hợp.
-         Giảm  hiện tượng đứt giấy
 
Trên đây chỉ giới thiệu được một phần những khuyết tật của giấy và những biện pháp khác phục. Một số khuyết tật không diễn ra với các máy xeo hiện đại . Trong quá trình sản xuất thực tế diễn ra rất nhiều hiện tượng ảnh hưởng đến chất lượng của giấy khác nhau mà chúng ta sẽ gặp phải.
Tác Giả: Nguyễn Đức Ba

Cộng đồng Hóa học H2VN

Khuyết tật của giấy và biện pháp giải quyết
« Trả lời #30 vào lúc: Tháng Mười Hai 09, 2008, 09:24:31 AM »

Offline Tiểu Thanh

  • Thích... Hóa học
  • Bài viết: 4
  • Một kẻ du mục ham hiểu biết.
Một câu thắc mắc cần được giải đáp.
« Trả lời #31 vào lúc: Tháng Ba 08, 2009, 06:33:03 PM »
Hi hi, mình đang có một chút thắc mắc về việc sử dụng hóa chất sử dụng trong quá trình tuyển nổi nhằm loại bỏ mực. Bạn nào biết có thể chỉ cho mình được không? Mình xin cảm ơn trước. Xin hãy liên hệ với mình theo địa chỉ tieuthanh88@gmail.com.
Lữ khách quay đầu nhìn cố quốc. Giai nhân cúi mặt khóc tiễn đưa.

sonquan1421988

  • Khách
Re: Một câu thắc mắc cần được giải đáp.
« Trả lời #32 vào lúc: Tháng Tư 07, 2009, 11:11:46 PM »
Do nguyên tắc của phương pháp tuyển nổi là sử dụng những bọt khí kết nối các hạt mực lại với nhau do những tính chất bề mặt khác nhau của các thành phần trong huyền phù bột. Bột là sợi cellulose nên bề mặt ưa nước ngược lại bề mặt của mực lại kỵ nước. Người ta cho vào huyền phù bột chất hoạt động bề mặt một đầu ưa dầu và một đầu ưa nước, chất hoạt động bề mặt sẽ phân tán tách các hạt mực ra khỏi xơ sợi, làm giảm sức căng bề mặt của nước do đó có khả năng tạo bọt của nước tăng lên.
Các hóa chất thường được sử dụng là NaOH, xà phòng, dầu sulfonat, đất sét, Na2SiO3 và các chất hoạt động bề mặt. Tuy nhiên Na2CO3 sử dụng phổ biến hơn NaOH. Hàm lượng NaOH sử dụng lớn nhất là 5%
Và tùy theo loại giấy thải loại mà bạn sẽ có công thức khử mực khác nhau!

sonquan1421988

  • Khách
Re: giấy.
« Trả lời #33 vào lúc: Tháng Năm 27, 2009, 10:50:51 PM »
Các thông tin ở đây được lấy từ nguồn tham khảo là: Tài liệu hướng dẫn
Sản xuất sạch hơn
Sản xuất Giấy và Bột giấy
Cơ quan biên soạn
Trung tâm Sản xuất sạch Việt nam
Viện Khoa học và Công nghệ Môi trường
Trường Đại học Bách khoa Hà nội
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Hợp phần Sản xuất sạch hơn trong
công nghiệp
Chương trình hợp tác phát triển
Việt nam – Đan mạch về môi trường
BỘ CÔNG THƯƠNG



Giấy là một sản phẩm của nền văn minh nhân loại với lịch sử lâu đời hàng nghìn năm. Thành phần chính của giấy là xenluloza, một loại polyme mạch thẳng và dài có trong gỗ, bông và các loại cây khác. Trong gỗ, xenlulo bị bao quanh bởi một mạng lignin cũng là polyme. Để tách xenluloza ra khỏi mạng polyme đó người ta phải sử dụng phương pháp nghiền cơ học hoặc xử lý hóa học.
Quy trình sản xuất bột giấy bằng phương pháp nghiền cơ học là quy trình có hiệu quả thu hồi xenluloza cao nhưng tiêu tốn nhiều năng lượng và không loại bỏ hết lignin, khiến chất lượng giấy không cao. Trong sản xuất giấy ngày nay, quy trình Kraft được áp dụng phổ biến nhất. Tuy nhiên, hiệu suất thu hồi xenlulo ở quy trình hóa học không cao bằng quy trình
nghiền cơ học, nhưng quy trình hóa học này cho phép loại bỏ lignin khá triệt để, nên sản phẩm giấy có độ bền tương đối cao. Dư lượng lignin trong bột giấy làm cho giấy có màu nâu, vì vậy muốn sản xuất giấy trắng vàng chất lượng cao thì phải loại bỏ hết lignin. Thường người ta oxy hóa lignin bằng clo nhưng phương pháp này đều gây ô nhiễm môi trường. Vì vậy
các nhà hóa học đã tích cực nghiên cứu các quy trình thân môi trường để áp dụng cho việc tẩy trắng giấy. Đầu thập niên 1990, các nhà khoa học Mỹ đã phát triển quy trình khử mực in trên giấy nhằm mục đích tái chế giấy báo và tạp chí cũ. Quy trình này dựa trên cơ sở
xúc tác enzym là xenluloza và tiêu tốn ít năng lượng, hiện nó đã được nhiều công ty ở Mỹ và các nước khác áp dụng.
Các nhà khoa học cũng đang nghiên cứu các quy trình sinh học để áp dụng cho sản xuất bột giấy, với mục đích giảm tiêu hao năng lượng và tăng độ bền của giấy

1. Mô tả quy trình sản xuất
Nguyên liệu thô được dùng trong sản xuất giấy và bột giấy ở Việt Nam gồm hai nguồn căn bản là từ rừng (tre và gỗ mềm) và giấy tái chế. Bột giấy được dùng để sản xuất những loại sản phẩm khác nhau như giấy viết, giấy bao bì, bìa cáctông, v.v... là khác nhau. Tuy nhiên có thể pha trộn bột giấy được tạo ra từ những nguyên liệu thô khác nhau để có được những đặc tính mong muốn cho thành phẩm. Ví dụ: trong sản xuất bìa carton, bột giấy làm từ tre có thể được trộn với bột giấy làm từ giấy thải để xơ có được độ bền cần thiết khi cấu thành giấy thành phẩm.




Sản xuất giấy là quá trình sử dụng nhiều năng lượng và nước. Các nguồn năng lượng chính là nhiên liệu (than, các sản phẩm dầu khí) để chạy nồi hơi, điện và dầu diesel cho máy phát điện. Suất tiêu hao năng lượng tại các nhà máy ở Việt Nam có sự dao động rất lớn. Sự khác nhau đó chủ yếu là do sản xuất nhiều loại sản phẩm khác nhau và do tỉ lệ phối hợp nguyên liệu thô khác nhau (tre, giấy phế liệu, và bột giấy nhập khẩu), ví dụ tiêu thụ năng lượng cho sản xuất giấy tissue sẽ lớn hơn nhiều so với giấy bao gói hoặc giấy viết. Suất tiêu hao năng lượng điện và nhiệt (hơi nước) tương ứng là 1000- 2400 kWh/tấn giấy và 3 x 106 Kcal/tấn - 6.5 X 106 Kcal/tấn. Suất tiêu hao nước nằm trong khoảng từ 100 đến 350 m3/ tấn giấy.
2. Chuẩn bị nguyên liệu thô
Nguyên liệu thô được sử dụng là tre, các loại gỗ mềm khác, giấy phế liệu hoặc tái chế, v.v… Trường hợp là gỗ thì sau khi đã cân trọng lượng, gỗ xếp đống trong sân chứa và sau đó được mang đi cắt thành mảnh.
Với loại tre mỏng thì dùng máy cắt mảnh 3 lưỡi, còn với loại gỗ/tre dầy hơn thì dùng máy cắt có đĩa dao 6 lưỡi. Kích cỡ của mảnh được tạo ra là từ 15-35mm. Các mảnh quá to và quá nhỏ sẽ được loại ra. Mảnh có kích cỡ phù hợp sau đó sẽ được chuyển đến khu vực sản xuất bột giấy để nấu.
Khi sử dụng các nguyên liệu thô như giấy thải, thì giấy thải sẽ được sàng lọc để tách các loại tạp chất như vải sợi, nhựa, giấy sáp hoặc giấy có cán phủ. Các tạp chất này sẽ được thải ra như chất thải rắn và phần nguyên liệu còn lại sẽ được chuyển đến công đoạn sản xuất bột giấy.

3. Sản xuất bột
Nấu: Gỗ thường gồm 50% xơ, 20-30% đường không chứa xơ, và 20-30% lignin. Lignin là một hợp chất hóa học liên kết các xơ với nhau. Các xơ được tách ra khỏi lignin bằng cách nấu với hóa chất ở nhiệt độ và áp suất cao trong nồi nấu. Quá trình nấu được thực hiện theo mẻ với kiềm (NaOH) và hơi nước. Lượng NaOH được sử dụng khoảng 10-14% của nguyên liệu thô. Một mẻ nấu được hoàn tất sau khoảng 8 giờ và trong khoảng thời gian đó các loại khí được xả ra khỏi nồi nấu. Trong quá trình nấu phải duy trì tỉ lệ rắn/lỏng (dung tỉ của từng mẻ) nằm trong khoảng là 1:3 đến 1:4. Sau nấu, các chất nằm trong nồi nấu được xả ra nhờ áp suất đi vào tháp phóng. Bột thường được chuyển qua các sàng để tách mấu trước khi rửa. Rửa: trong quá trình rửa, bột từ tháp phóng và sàng mấu được rửa bằng nước. Dịch đen loãng từ bột được loại bỏ trong quá trình rửa và được chuyển đến quá trình thu hồi hóa chất. Bột được tiếp tục rửa trong các bể rửa. Quá trình rửa này kéo dài khoảng 5-6 giờ. Sàng: Bột sau khi rửa thường có chứa tạp chất là cát và một số mảnh chưa được nấu. Tạp chất này được loại bỏ bằng cách sàng và làm sạch li tâm. Phần tạp chất tách loại từ quá trình sàng bột khi sản xuất giấy viết và giấy in sẽ được tái chế làm giấy bao bì (không tẩy trắng). Phần tạp chất loại ra từ thiết bị làm sạch li tâm thường bị thải bỏ. Sau sàng, bột giấy thường có nồng độ 1% sẽ được làm đặc tới khoảng 4% để chuyển sang bước tiếp theo là tẩy trắng. Phần nước lọc được tạo ra trong quá trình làm đặc sẽ được thu hồi và tái sử dụng cho quá trình rửa bột. Loại bột dùng sản xuất giấy bao bì sẽ không cần tẩy trắng và được chuyển trực tiếp đến công đoạn chuẩn bị xeo.
Tẩy trắng: Công đoạn tẩy trắng được thực hiện nhằm đạt được độ sáng và độ trắng cho bột giấy. Công đoạn này được thực hiện bằng cách sử dụng các hóa chất. Loại và lượng hóa chất sử dụng phụ thuộc vào loại sản phẩm sẽ được sản xuất từ bột giấy đó. Trường hợp sản phẩm là giấy viết hoặc giấy in thì công đoạn tẩy trắng được thực hiện theo 3 bước, trước mỗi bước bột đều được rửa kỹ. Trong quá trình này, lignin bị phân hủy và tách ra hoàn toàn, tuy nhiên, xơ cũng bị phân hủy phần nào và độ dai của giấy cũng giảm đi. Các hóa chất dùng cho loại tẩy này là clo, dioxit clo, hypoclo và hydroxide natri. 3 bước tẩy trắng bột
truyền thống là:
Bước 1: Clo hóa bột giấy bằng khí clo, khí này sẽ phản ứng với lignin để tạo ra các hợp chất tan trong nước hoặc tan trong môi trường kiềm.
Bước 2: Lignin đã oxi hóa được loại bỏ bằng cách hòa tan trong dung dịch kiềm.
Bước 3: Đây là giai đoạn tẩy trắng thực sự khi bột được tẩy trắng bằng dung
dịch hypochlorite.
Sau tẩy trắng, bột sẽ được rửa bằng nước sạch và nước trắng (thu hồi từ máy xeo). Nước rửa từ quá trình tẩy trắng có chứa chlorolignates và clo dư và, do vậy, không thể tái sử dụng trực tiếp được. Vì thế nước này sẽ được trộn với nước tuần hoàn từ các công đoạn khác và tái sử dụng cho quá trình rửa bột giấy.
Hiện nay, việc nghiên cứu số bước tẩy trắng, kết hợp sử dụng các hóa chất tẩy trắng thân thiện với môi trường như peroxide đã được triển khai áp dụng thành công tại một số doanh nghiệp trong nước.
« Sửa lần cuối: Tháng Năm 28, 2009, 12:44:34 AM gửi bởi thantang.pro9999 »

sonquan1421988

  • Khách
Handbook of Paper and Board-Herbert Holik
« Trả lời #34 vào lúc: Tháng Năm 30, 2009, 03:09:53 PM »
1
Introduction
1.1
Paper and Board Today
Herbert Holik

The history of paper is also the history of human culture and civilization. The
Egyptians, Greeks and Romans wrote on “papyrus”, a paper-like material. Today’s
kind of paper was first developed and used in China. Paper was the most important
carrier of information in the past. It was only with increasing paper production
that the transfer of knowledge, education and information to a larger portion
of society became possible. With paper emperors were able to administrate
large empires more easily. In former times paper was a valuable product, and
paper making an art – an art that was often kept secret because of the outstanding
advantages of the product.
Today paper has changed from a rare artisan material to a commodity product,
with a high practical value in communication, in educational, artistic, hygienic,
sanitary, and technical applications. Nobody can imagine a world without paper. A
large variety of paper grades are produced to suit the special requirements of each
application: Graphic paper grades, packaging papers and board, hygienic papers,
and speciality paper grades. Paper can be impregnated, coated, laminated, creped,
molded etc. Paper products embellish our homes, and sanitary products made of
paper ease our daily life. An easier life is also more likely with a sufficient number
of banknotes in the briefcase. Packaging papers and board grades support supermarket
logistics and product presentations. Computer print-outs and other graphic
papers such as newspapers, magazines and books accompany us through our life.
Even today in our digital world paper is a reliable means of long-time documentation
and data preservation.
The worldwide consumption of paper is increasing steadily over the years. The
paper consumption in individual countries is related to their gross national product
and hence the further increase in paper and board consumption will be different
in different countries depending on whether economic saturation, as e. g. in
the United States and Central Europe, or fast increasing demand, as in China, is
prevailing. The ratio of the worldwide consumption of the different paper and
board grades has changed in the past and will change in the future according to



technical and social evolution and developments in the individual countries and in
the world as a whole.
The components used in paper and board production worldwide are given in
Fig. 1.1. Today recovered paper has become the main resource for paper and board
production, followed by chemical pulp, mechanical pulp, pigments and fillers, and
chemical additives. Paper is mainly based on fibers from cultured woods, and is a
renewable and recyclable raw material. The special characteristic of this fiber material
is that the paper strength results from the hydrogen bonding between the
individual fibers. In certain cases it is enhanced by the addition of starch or wet
strength additives. The hydrogen bonds are loosened by rewetting the paper which
allows easy recycling.
Increased paper recycling and sustained foresting help to preserve the wood
resources of the earth. The paper industry has steadily improved its standards in
complying with environmental demands as related to water consumption and water
effluents, energy consumption, and primary (and secondary) fiber consumption.
These standards have to be maintained and even improved in the future
because of further increasing paper and board consumption and limited resources.
The paper and board market is global, and so is the paper industry where an
evident consolidation has occurred over the last decades: In 1980 the 150 biggest
companies contributed about 45 % to the overall production, in 2000 this figure
was about 70 % in a market which had nearly doubled from about 170 million
tons/year to about 320 million tons/year. It seems that this concentration process
has not yet come to an end.
Papermaking has changed from an “art”, where all specific processes were kept
secret, to an industry with high-tech production facilities and with a scientific
approach. Great challenges are e. g. the huge production quantities per unit and
the high quality demands placed on the paper and board properties and their
uniformity. Only high quality products – at low price – satisfy the expectations of
the customer and end user.
Since paper is a commodity, low cost production is mandatory. As the fiber raw
material is the main cost factor in paper production recovered paper has become the main fiber stock material worldwide and its proportion will increase further.
Several grades, such as newsprint and many packaging and board grades, can be
entirely based on recycled fibers. Today recovered fibers must be used in paper
grades similar to the recovered paper grade, downgrading of recovered paper (high
quality fibers for lower quality paper products) is no longer economic.
In former times, with mainly virgin fibers consumption, a paper mill was located
close to the wood (and the water and energy resources). This is still true for
regions of Portugal, Spain and Brazil with Eucalypt plantations used mainly for
copy or similar paper grades. One result of the increased use of recovered paper is
that certain new “green field” paper mills are established today in the vicinity of
highly populated areas to have easier access to recovered paper resources and to be
closer to the market.
The capital demand for a new mill is of the order of magnitude of 500 million €.
In the last thirty years the investment costs (inflation-adjusted) related to the specific
annual production (t/a) have been approximately halved. This drop is mainly
due to increased machine speeds and machine widths as well as to improved
runnability. On the other hand the investment costs related to annual turnover
have remained constant or even increased.
1.2
Overview of the Manufacturing Process for Paper and Board
Papermaking today includes, in principle, the same process steps as applied for
centuries: preparation of the fiber material, sheet or web forming, pressing, drying,
sizing and smoothing. However, in the last two centuries much of the detail
has changed. Each process step has undergone – and still undergoes today – intensive
research and development work to meet economic and ecological requirements.
All links in the chain between fiber and end user contribute to this progress.
The chain does not only include the paper producing industry itself and its
suppliers such as the machine and chemical industry, but also the paper industry’s
customers and related industries, e. g. printing-houses, printing ink and printing
machine suppliers and the manufacturers of corrugated board.
R&D focus has been on economic and environmental aspects such as
• reduction in consumption of raw material, energy and water as well as noise
reduction
• high machine runnability and long lifetime of machinery and its components
• improvement of paper and board quality with respect to improvement of converting
quality
which has led to results of high practical value such as
• better understanding and consequent control of the whole process in a narrow
band
• reduction in fiber consumption by reducing basis weight at the same quality
level and practical value
1.2 Overview of the Manufacturing Process for Paper and Board 3
• increased ratio of recycled fibers in graphic paper production, with up to 100%
for newsprint and a growing ratio in high grades such as supercalendered (SC)
and light weight coated (LWC) papers
• fillers and coatings replacing part of the expensive fiber material and improving
quality
• new coating and calendering technologies
• higher safety in Yankee dryer and suction press roll operation
• new methods of material design for fighting wear of machine components
• minimum number of personnel involved in the paper and board production
process.
R&D work is supported by modern tools and sciences e. g.
• process analysis using advanced measuring and analysis techniques
• process simulation and advanced control techniques
• morphological characterization of fibers for papermaking
• chemistry developing functional and process chemicals
• finite element method (FEM) and computational fluid dynamics (CFD)
• visualization techniques in the micro- or nano-ranges, video documentation and
analysis
• material sciences including plasma ions implantation into the base material at
low temperatures.
The papermaking process (Fig. 1.2) starts with the delivery of the raw material of
the stock components. These are
• fibers such as
– virgin pulps (chemical or mechanical) which are usually supplied in bales or,
in special cases, as a suspension when both pulp and paper are manufactured
at the same location (integrated processing)
– recovered paper in bales or as loose material
• fillers and pigments
• chemical additives
• coating colors when coated paper is produced.
All these components have to be adequately prepared for optimum use in the
papermaking process steps. The additives may be delivered ready for use or may
have to be finally prepared according to the requirements in the mill. Fiber stock
preparation includes several unit operations depending on the furnish and the
purpose. Stock preparation of virgin fiber pulp needs less machinery and energy
than the preparation of recovered paper which, however, is the cheaper raw material.
Fiber stock preparation ends at the paper machine chest. Here stock of high
consistency is preferred to minimize carry-over of chemicals and contaminants.
Stock preparation is followed by the approach flow system connecting stock
preparation with the paper machine. Its main tasks are
• to dose exactly and mix uniformly all the different components of the final suspension
to be delivered to the paper machine

• to supply a continuous suspension flow of constant consistency, quality and flow
rate at constant pressure to the headbox of the paper machine.
The approach flow system ends at the distributor of the headbox.
The task of the paper machine is to produce paper or board of the quality required
by the end user – or by the intermediate process steps such as converting or
printing. The paper and board properties have to be uniform in machine direction
(MD) as well as in cross machine direction (CD). Further, the paper machine has to
make the best use of the quality potential of the entering stock. The paper machine
includes
• the headbox distributing the suspension across the machine width onto the
wire
• the wire section where the suspension is formed into an endless web by dewatering
• the press section pressing water out of the web by mechanical means
• the dryer section where the residual water is evaporated
• often a sizing unit where starch, or pigments are transferred onto the web
• sometimes a coating section where coating color is applied to the web
• the calender to finally smooth the paper or board surface.
The paper manufacturing process ends with the paper web being reeled at the
reeler at full width.
By tradition and technical feasibility, coating and supercalendering for surface
quality improvement have been off-line processes. Today both are increasingly
integrated into the paper machine. The final activities in paper and board production
are slitting of the full width reels into smaller rolls at the winder followed by
packaging the rolls for shipment.

sonquan1421988

  • Khách
Re: Handbook of Paper and Board-Herbert Holik
« Trả lời #35 vào lúc: Tháng Năm 30, 2009, 03:12:48 PM »


Paper broken during the manufacturing process has to be recycled and fibers are
recovered from the white water of the paper machine in a saveall. White water is
fed back from the paper machine to the approach flow system and stock preparation.
Fresh water is supplied to the paper machine.
Along the paper production line stock consistency varies according to the requirements
of the unit operations. Unfortunately the terms low, medium and high
consistency relate to different consistency numbers depending on the actual unit
operation (Table 1.1). It is also important to note whether the number gives the
overall consistency including fibers and fillers or just fibers.

sonquan1421988

  • Khách
Re: Handbook of Paper and Board-Herbert Holik
« Trả lời #36 vào lúc: Tháng Năm 30, 2009, 03:16:35 PM »
1.3
Historical Background and General Aspects [1]
Peter F. Tschudin
1.3.1
Introduction
Paper is defined internationally as a thin layer of mostly cellulosic plant fibers,
produced on a screen by dewatering a slurry of fibers in water [2]. The slurry is
called pulp. Despite recent developments (proteinic or synthetic fibers, chemical
additives, coating, etc.) the “cellulosic plant fiber” will be the main, not exclusive,
component of paper, and water will be used in preparing the pulp and in forming
the paper web also in the future.
Table 1.1 Different naming of consistency ranges in the
various unit operations in paper making.
Unit operation Actual consistency
LC (%) MC (%) HC (%)
(low consistency) (medium consistency) (high consistency)
Repulping < 6 < 12 12–28
Screening < 1.5 < 4.5 –
Centrifugal cleaning < 1.5 < 2.5 2.5–6
Bleaching – 10–15 25–35
Refining 3–6 10–13 28–35
Web forming (headbox) < 2.0 – > 2.5
6 1 Introduction
1.3.2
Precursors of Paper
1.3.2.1 Tapa (Bark-cloth)
Bark-cloth, made since prehistoric times, is found widely along the Equator belt in
nearly all cultures, used mainly for decorating and clothing [3]. It is produced by
beating or pressing the inner bark (liber, bast) of trees and shrubs like paper mulberry,
lime-tree, fig or daphne, and is known by the generic term “tapa”, derived
from the Polynesian language. Tapa is a felt-like material, similar to thick woven
paper, showing in most cases traces of the beating mallets. Technically speaking, it
is a kind of non-woven paper.
There are three different techniques to be observed in tapa-making. The most
sophisticated method consists of three steps. In the first, small strips of bast are
cut and cooked for several hours in suds of wood ash. This cooking is very similar
to the basic operation of our alkaline pulping. Then the strips are rinsed, placed
together on a wooden board and beaten with a mallet, thus forming a small sheet
on the board. The third step consists of drying and smoothing.
1.3.2.2 Felt
Felting techniques go back into prehistory [4]. Plant fibers or animal hair are separated
from their original linking as much as possible and spread in thick layers
onto a cloth or mat. Then they are covered by another cloth and beaten by foot
stamping or with heavy wooden sticks to entangle them and stick them together.
In another way, the ground mat bearing the fibers is rolled and the roll is beaten.
The mat is unrolled and rolled again several times. In wet felting, water is used to
soak the fibers and help felting.
1.3.2.3 Papyrus
Papyrus, the most commonly used writing material of Ancient Egypt and Classical
Antiquity, was made in Egypt from the beginning of the 3rd millennium BC. The
triangulated stem of the papyrus plant is peeled and the pith cut into thin, small
strips. A first layer of wet strips placed vertically side by side with a slight overlap is
laid onto a board. Then, a similar layer of horizontally oriented stripes is laid above
it. Beating with wooden sticks and pressing the still wet layers leads to a sheet of
entangled fibers, most remaining in the original linking of the pith. After drying
and smoothing several sheets are glued together to form a roll, ready to be written
on. Gluing of several papyrus sheet fragments, usually recycled material, results in
board or papier-mâché.
New papyrus rolls are very strong and flexible, an ideal writing material. They
were exported in large quantities into the Mediterranean area until the 8th century
AD. Parchment replaced the dwindling supply from Egypt. When paper was imported
from the East, it was given the name of the Egyptian writing material
because of its resemblance to papyrus.
1.3 Historical Background and General Aspects 7
1.3.3
Paper
1.3.3.1 Invention of Paper
The oldest papermaking technique, pouring pulp into a primitive mould, is still in
use at a few locations in the Himalayas, in some remote spots of China and in
Southeast Asia. It shows clearly the descent from tapa and felting techniques.
From recent findings of the oldest papers in Chinese tombs or in refuse heaps of
military posts it must be concluded that some kind of paper was produced in
China since the final centuries BC. Nevertheless, the Chinese chronicles state that
in 105 AD in Loyang, the court official Cai Lun invented papermaking from textile
waste, i. e. from rags, and propagated paper as a writing material [5]. This was the
birth of paper as we know it today.
1.3.3.2 Chinese Paper
Chinese papermakers improved the effectiveness of the production, replacing the
pouring technique by dipping the bamboo screen into a vat filled with diluted pulp.
After lifting the mold out of the vat and dewatering, the newly formed sheet of
paper was immediately couched on a wooden board or a plastered wall to let it dry.
The flexible bamboo screen was rolled off and could be reused with the vat. Thus,
the handicap of waiting until a sheet dried on the mold, was surmounted. Because
of rag and paper mulberry shortages, they chose bamboo as a further source of
fiber [6] the pulping of which took several months.
China developed many kinds of specialty papers (sized, coated and dyed paper;
anti-moth paper; waterproof paper); over-size sheets were made by couching the
wet borders of smaller sheets together, and decoration watermarks were added by
putting leather or board figures on the screen before pouring the pulp. Paper
served for almost everything: writing, drawing, wrapping, clothing, protection
from wind and rain, decoration, windows, even for making balloons and kites,
and, last but not least, for making paper money or special currency to be burned in
honor of the ancestors.
1.3.3.3 The Eastern Spread of Papermaking
Chinese papermaking techniques were introduced into Korea at an early date, and
reached Japan in 610 AD. In both countries, fibers of the paper mulberry were
mainly used. In Japan, splash dipping was developed, using a big mold suspended
on a teetering twig [7]. Japanese papermakers were fond of art papers for decoration
purposes. The ultimate in Japanese papermaking was the production of Shifu,
paper yarn woven into heavy, beautiful fabric.
8 1 Introduction
1.3.3.4 The Spread of Papermaking into Central and Southern Asia
At an early date (4th to 6th centuries AD), it is attested that there were Chinese
papermakers in Central Asia along the Silk Road, using the very old technique and
local fiber plants like black mulberry. There, Tibetans learned the papermaking
craft and transferred the knowledge into the high valleys of the Himalayas where
they used local plants like the roots of Stellera Chamaejasme. From Southern
China, the old-fashioned pouring technique spread into the emerging kingdoms
of South Eastern Asia. India kept its traditional use of bark, textile cloth and palm
leaves as writing materials for a long time. Only at a later period (11th century
AD?), was papermaking introduced from the north through contacts with Central
Asia and Persia [8].
1.3.3.5 Arab Paper
The Arabs, in the course of their eastern expansion, became acquainted with the
production of the new writing material reaching Samarkand. Subsequently, papermills
were set up in Baghdad, Damascus, Cairo, and later in the Maghreb. Having
no paper mulberry trees and using screens made of reed, the Arabs made thin
sheets of poorly beaten rag pulp and coated them on both sides with starch paste
(from wheat or rice) which could be colored. This gave Arab paper its good writing
properties and its fine appearance but also made it prone to damage due to humidity,
crumbling or insects. In the 11th century AD, Arab papermaking knowledge
spread into the Byzantine world and into medieval Europe, especially Spain (Xativa,
Cordoba) and Italy (Amalfi, Genoa).
1.3.3.6 Medieval European Paper
Papermakers from Genoa and Fabriano tried to improve the Arab technique. They
still exploited linen or hemp rags to get pulp, but improved the beating. Water
power was used to drive heavy stamping mills, huge oak trunks comprising four to
six large troughs with three or four heavy wooden stampers each beating the rags
in fresh circulating water. The rags were transferred from trough to trough every
six hours to ensure a better degree of refining. Further improvements were molds
consisting of a wooden frame with inlaid copper or brass wire, heavy screw
presses, and the replacement of starch sizing by dip sizing in animal glue.
This is the origin of the division of labor leading to a considerable increase in
production: Work at the vat normally involved four people: the vatman, who made
the sheet using the mold; the couchman working alongside the vatman, placing
the sheet on felt; the layman, who removed the moist sheets from the felts, and the
apprentice, who had to feed pulp to the vat and provide vat heating. The press was
operated jointly by this team. Depending on the format, up to nine reams (4500
sheets) of paper were made during a working day averaging 13 to 15 hours. The
paper was dried by women hanging it on ropes in the drying loft. Apart from
different sizes, three main sorts of paper were produced: writing paper (for letter
and chancery use), printing paper (mostly unsized) and cheap wrapping paper
(also broke, screenings), used also for drafts.
1.3 Historical Background and General Aspects 9
As a further consequence of the change in mold construction, watermarking
was invented in medieval Italy. The real watermark, a bright figure in the paper
sheet, is seen by the naked eye. In hand papermaking, it is formed by a curved wire
which is sewn onto the screen of the mold; the wire reduces the thickness of the
sheet, thus making the figure transparent. The watermark serves as a trademark
and provides the historian with an unsurpassed dating and authenticating tool. By
comparing a watermark with others of a certain date or origin, the paper historian
will be able to determine the age and origin of a document or print. Shadow
watermarks are produced on a mold bearing a fine, embossed woven wire, showing
an image like a black and white photograph.
1.3.3.7 Mechanization and Industrialization
In Europe, technical progress continued. In the 16th century, glazing the sheets by
hand using a glass or stone burnisher was supplemented by the use of the glazing
hammer, similar to a forging hammer. Towards the end of the 17th century, a most
efficient tool, the so-called “hollander” beater, supplemented or even replaced the
stamping mill. As the rotating knives of the Hollander beater cut and shorten the
fibers more than a stamper, the ageing of paper was accelerated. This phenomenon
is true also for the change in sizing. To improve the solubility and the penetration
of the animal glue solution, alum was added, leading to acidic deterioration of
paper.
Further development of printing during the 18th and 19th century led to a
steeply rising demand for paper, especially for new printing grades. This and the
tremendous upsurge in papermaking soon led to a serious shortage of raw material
and to regulations governing the trade in rags, to ensure the local production
of paper for administrative purposes. Rags of minor quality, even cotton and wool
were used, together with fillers like starch or kaolin. So systematic search for rag
fiber substitutes was needed [9].
Since the 17th century, there had been some concentration of handicraft activities
in big factories, consisting of several mills, which still depended on skilled
papermakers organized in open guilds. The efforts made to improve paper quality
(woven wire molds since 1738) and to step up production as much as possible
employing local people and developing auxiliary mechanical means (rag cutter, rag
digester, hollander beater, vat paddles, strainers, couching press, hydraulic press,
glazing table, glazing hammer, calender) culminated in the design and construction
of paper machines.
1.3.3.8 Paper Machines
A Frenchman, J. N. L. Robert, built the first paper machine, patented in 1799. It
was driven by one worker using a crank. The diluted pulp contained in a large vat
was hurled into a wooden chest by a rotating paddle wheel and directed onto an
endless wire screen of laid type. The screen bearing the forming paper web was
moved forward, horizontally shaken and passed a pair of couch rolls equipped with
10 1 Introduction
felts. The web, still moist, was then taken by a worker and cut into large pieces
which were hung on ropes to dry.
This machine was further developed in England by Bryan Donkin and by the
Fourdrinier brothers. Soon, other types were developed, e. g. the cylinder machine
(Bramah, 1805; Dickinson, 1809) in which a cylinder with mounted wire-screen
rotates in a vat filled with pulp. Other types were the mold-chain machine (Fourdrinier,
1806) and the twin-wire machine. Flat-type and cylinder machines gained
ground in the 19th century and were extended to include a dryer section (Crompton,
1820) and a reeler, somewhat later (1850) also a calender section. Steady improvements
led to a considerable increase in production. The paper machine heralded
industrialization. In this new situation, the small operators who were unable
or unwilling to afford machines tried to survive with piece work or by producing
special grades and cardboard, but they were sooner or later compelled to discontinue
their activities. Others had to adapt their existing buildings or set up new
mills elsewhere.
The decisive step in developing the US paper industry was initiated by Joshua
Gilpin (1815). Special paper machines were successfully built (e. g. the so-called
“Yankee” cylinder machine), and soon the US paper production became the largest
in the world.
1.3.3.9 Pulping and Sizing
In European medieval papermaking, the rags were moistened and exposed to air
in order to rot for weeks before beating (fermentation). This helped to dissolve dirt,
yarn knots or knit links and was equivalent to a modern enzymatic fiber treatment.
During beating, slaked lime was added to the slurry, which resulted in fiber swelling,
fiber bleaching and improved fiber separation and quality [10]. Even after
washing and beating, particles of calcium carbonate and magnesium carbonate
remained sticking to the fibers and got into the vat and into the paper sheet. There,
they acted as a buffer, neutralizing acids and thus inhibiting the ageing of old
hand-made papers.
In the 18th and 19th centuries, efforts were made to improve the efficiency of
rag pulping. Rag cutting machines and rag digesters replaced old-fashioned breaking
and boiling. The stampers were replaced by the hollander beater and later by
refiners. To obtain rag substitutes on an industrial scale, in 1774, Claproth in
Leipzig promoted de-inking, using a kind of bentonite. Straw was propagated as a
raw material but failed because of poor paper quality (Koops, 1800). Only the
invention of the stone groundwood process (Keller, 1843) and of chemical pulping
(soda process: first patents, 1851: Watt, 1854: Mellier; sulfate process: Dahl 1884;
sulfite process: Tilghman 1866) solved the problem of getting large fiber quantities.
Dip sizing of paper bundles in a solution of animal glue was replaced by pulp
sizing, using rosin and alum (Illig, 1807). The resulting acid conditions in papermaking
are in a large part responsible for the poor ageing behavior of machinemade
paper until the 1980s, especially of wood-containing grades in which lignin
reactions are triggered.
1.3 Historical Background and General Aspects 11
1.3.3.10 From Industrialization to Automation and Globalization: Technical and
Economic Trends of the 19th and 20th Centuries
Several partly overlapping periods may be distinguished, each marked by definite
trends. Rising capital investment was needed to mechanize papermaking, and the
lack of rag supply was a problem for the papermakers. In consequence the introduction
of a pulping section in a papermill or the construction of independent
pulp mills became a priority task.
The evolution of the paper machine depended on progress in engineering and
metallurgy. Until turbines replaced the venerable waterwheels, water energy was
too slow and too poor to drive an improved paper machine. Even the introduction
of steam engines did not help much; only when the steel quality available allowed
the use of high pressure or superheated steam, did progress in papermaking begin.
But the problem of power transmission to the different parts of the paper
machine remained. Here the introduction of electricity, permitting the installation
of individual drives to every part of the machine, triggered a leap into the future:
The web width was enlarged, working speed increased considerably and machines
designed specifically for the production of particular paper and board grades (e. g.
multicylinder machines) were developed.
Alongside the development of printing in the 19th century, new paper grades
were created, together with some kind of paper specialties like punchcards, standup
collars, tube papers, flong, pergamyn, ammunition papers, envelopes, tobacco
paper, toilet paper etc. The size of a pulping plant and of a paper machine grew to
such an extent, that new factory complexes had to be erected, and there were also
changes in research and development, marketing, controlling and transportation.
In most cases, this evolution led to commercial group building and mergers.
Since the 1980s, the use of new materials (thermomechanical pulp, deinked
recycled fibers, new fillers, process chemicals and dyes) and new web forming
principles (e. g. twin-wire or gap formers), neutral sizing and – the most effective
change – automation have brought further progress. This led to further specialization
in specific paper types, development of new paper grades (e. g. LWC papers,
technical papers). In consequence, corporate mergers and international company
groups came up with raw material supply and trading organizations of their own
and unprofitable operations were shut down.
Environmental problems, documented in the 19th century already, also triggered
changes. New forestry principles have been introduced, fiber recycling covers
more than half the fiber demand; heat recovery, closed water loops and the
replacement of aggressive chemical treatments in pulping have helped to improve
the poor ecological image of the paper and pulp industry.
Paper production and consumption increased from medieval times to the end of
the 18th century by a factor of 50 (Fig. 1.3). Since then, paper and board have
become a world-wide, large-scale commodity with exponential growth. The FAO
statistics substantiate a forecast of about half a billion metric tons in 2010, of which
about 2/5 will be produced in the fastest growing industrial market, Asia.

sonquan1421988

  • Khách
Re: Handbook of Paper and Board-Herbert Holik
« Trả lời #37 vào lúc: Tháng Năm 30, 2009, 03:26:57 PM »


1.4
Economic Aspects
Gert-Heinz Rentrop
In 2002 the world production of paper and board was ca. 331 V 106 t. Although
paper and board are used in some form or other in all parts of the inhabited world,
the production is left to a limited number of countries. More than 9000 paper
machines are responsible for production in 111 of the approximately 200 countries
in the world, whereby the 15 largest producer countries alone account for 82 % of
total world production (Table 1.2).
The various requirements for the production of paper are not met everywhere.
For instance, suitable raw materials must be available, including water, energy, and
trained personnel. Furthermore, the construction of paper mills requires a very
high investment, and a sufficiently large market and a favorable location are both
essential prerequisites for economic papermaking. For these reasons, the modern
paper industry is based mainly in the coniferous forest zone of the Northern Hemisphere,
with centers in Europe, North America, and in Japan.
World paper production has increased more than sevenfold since 1950 when
production was ca. 44 V 106 t (Table 1.3). During this time, the regions which did
not belong to the classical paper producing countries – above all China – have
come to the fore, and their share of world production grew from ca. 3% in 1950 to 13% in 1980, and to 30 % in 2002. At the same time, the circle of paper producing
countries has widened considerably from 61 to 111 and now includes a large number
of developing countries. In these countries, the tendency towards self sufficiency
is influenced by national economic considerations and the need to save
foreign exchange for paper imports (Table 1.2).
In 2002, Europe, North America, Japan and China produced 82 % of the total
world production (Table 1.3). However, the development in these regions has varied
considerably. China’s paper production has increased more than threefold
since 1980 and it is now the second largest paper producer in the world. In Japan,
the paper industry has developed from a low during the postwar years to become
the third largest paper producer. In the last four or five decades, Western Europe
has more or less been able to maintain its share of world production. North America
has had to accept large losses of its share of production, which has, however,
been increasing relatively constantly (Table 1.4).
In 2002 graphic papers accounted for 43 % of total paper production. This included
newsprint (37 V 106 t) and other printing and writing papers (104 V 106 t).
The production of packaging papers was 153 V 106 t, and that of the remaining
papers and boards was 37 V 106 t (Table 1.5).
At present, a nearly one-third (100:330) of the world production of paper and
board is sold across borders. In 2002 exports and imports accounted for about
100 V 106 t.
The net imports to the United States, i. e. imports minus exports, amount to
7.3 V 106 t which corresponds to a quota of 8% (based on the consumption). In
contrast, Canada with its comparatively low population, has net exports amounting
to 12 V 106 t which is 60 % of its paper production. The major part of Canadian
exports goes to the United States. Western Europe with 9.5 V 106 t, a quota of 11% (based on the internal production) is a net exporter. Western Europe as a whole has
more than 380 V 106 consumers and is the largest market in the world.
In Japan the amounts imported and exported balance out at ca. 1.5 V 106 t. China
is a net importer with 4.8 V 106 t, a quota of 11 %. Of the remaining regions, the
countries in Africa and Asia are the largest net importers. The imports and exports
of South and Central America are roughly balanced.
World consumption of paper and board in 2002 was 331 V 106 t. The United
States has by far the highest consumption of all countries, followed by China and
Japan. Germany is the fourth largest consumer, above the United Kingdom (Table
1.6).
Looking at the world paper consumption from a geographical point of view, it is
apparent that the industrial countries of Western Europe, North America, and
Japan not only produce but also consume the bulk of the paper (Table 1.7).
There is also a relatively rapid increase in the consumption of paper in the
remaining regions, especially in Asian countries such as China, South Korea and
Taiwan, which are becoming increasingly important for the international paper
market. In the past 40 years, countries in South and Central America as well as in
Eastern Europe and Africa have increased their share of world paper consumption
annually. Improvements in the living conditions in these regions have been accompanied
by a corresponding increase in the consumption of paper. The rise in
both the standard of living and the individual income is as important a prerequisite
as the spread of literacy for the consumption of writing paper and printing
products. Another important factor is the build up of export and consumer industries
with their demand for packaging materials.
The amount of paper consumed, however, is not an adequate measure of the
standard of living of a country. The relative per capita consumption can only give a
very rough indication of the living standard because other factors such as the
average income, way of life, and consumer patterns must also be taken into consideration.
In terms of paper consumption, the countries can be grouped according
to their per capita consumption. For example, while the average consumption
in Western Europe is 204 kg and in North America 280 kg, the per capita consumption
in Eastern European countries is 36 kg, in Latin America 33 kg, and in Africa only 7 kg. Paper consumption per inhabitant is less than 1 kg in about 25
developing countries.
A comparison between population and paper consumption in different regions
shows that Asia, which represents 60 % of the world population, accounted for
only 34 % of world paper consumption. Conversely, North America has 5% of the
world’s population but a consumption of 29% (Table 1.8). An important indicator
for the development of paper consumption is not only the gross national product
but also the population growth (Table 1.7).
World population has more than doubled from 2.5 V 109 in 1950 to 6.2 V 109
in 2002. The per capita consumption of paper worldwide was 18 kg in 1950 and
53 kg in 2002, an increase of 294 %. Thus the relative consumption of paper per
capita has increased considerably faster than the world population. It is obvious
that these average global values do not reflect the substantial regional differences.
In summary, the largest growth percentage potential for paper consumption is
in the Third World countries, especially in Asia and Eastern Europe, while in- dustrialized countries such as the United States, Japan, and the Western European
countries have relatively low growth rates, but still represent, in absolute terms, a
considerable market potential.
References
1 Hunter, D., Papermaking, 2nd edn. 1947,
reprint by Dover Publications, NewYork
1986; Tschudin, P. F., Grundzüge der Papiergeschichte,
Bibliothek des Buchwesens
vol.12. Hiersemann, Stuttgart, 2002.
2 e. g. DIN 6730; ISO 4046, 4.2.
3 Kooijman, S., Tapa in Polynesia, Bishop
Museum Press, Honolulu, 1972; Tschudin,
P. F. Tapa in Südamerika, Das Papier 1989,
43, 1–8; Von Hagen, V. W., Aztec and
Table 1.7 World paper and board consumption by region (%).
Region 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2002
Europe 27.3 33.6 34.7 33.9 26.4 28.3 27.5
East 6.3 7.7 8.3 8.5 1.4 3.1 3.6
West 21.0 25.9 26.4 25.4 25.0 25.2 23.9
North America 64.2 50.9 43.4 38.4 35.2 31.0 29.0
United States 60.6 47.7 40.7 35.8 32.8 28.6 26.6
Canada 3.6 3.2 2.7 2.6 2.4 2.4 2.4
Japan 2.0 5.8 9.8 10.5 11.9 9.8 9.1
China 1.1 2.4 2.6 2.9 6.1 11.4 12.9
Others 5.4 7.3 9.5 14.3 20.4 19.5 21.5
World 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
Table 1.8 Population and paper consumption by region (2002).
Region Population Paper consumption
V 106 % 106t %
Europe 729 12 91 28
Africa 878 14 6 2
North America 312 5 96 29
Central and South America 529 8 19 6
Asia 3706 60 114 34
Australia/Oceania 30 1 4 1
World 6184 100 330 100
18 References
Maya Papermakers, J. J. Augustin, New-
York, 1944.
4 Laufer, B., The Early History of Felt, The
American Anthropologist, N. S.32 (1930),
1–18.
5 Tschudin, P. F. The Invention of Paper, IPH
Congress Book 10, 1994, 17–22.
6 Song, Y, Tiangong Kaiwu (Encyclopedia of
Handicraft Techniques), Nanchang 1637.
The chapter on papermaking has been
edited in Chinese and English by P. F.
Tschudin, Paper Information no.44, Sandoz
Chemicals Ltd., Muttenz-Basel, 1994.
7 Tschudin, W. F. (ed.), Kamisuki Choho Ki
(Practical Guide to Papermaking) Jibei Kunihigashi,
Osaka, 1798), Paper Information
no.43, Sandoz Chemicals Ltd., Basel 1993;
Jugaku, B. Paper-making by Hand in Japan,
Meiji-Skobol Tokyo, 1959.
8 Premchand, N., Off the Deckle Edge, Ankurproject
Bombay, 1995.
9 Schaeffer, J.Chr., Versuche und Muster ohne
alle Lumpen oder doch mit einem geringen
Zusatz derselben Papier zu machen. Regensburg
1765ss. ; Delisle, L. (ed.), Pelée de
Varennes, M. J.: Les loisirs du bord du
Loing, Montargis, 1784.
10 D˛abrowski, J., Simmons, J. S. G.: Permanence
of early European hand-made papers,
IPH Congress Book 12 (1998), pp. 255–
263.
Further Reading
Papier Lexikon, 3 Volumes, Eds. L. Göttsching,
C. Katz, ISBN 3-88640-080-8,
Deutscher Betriebswirte-Verlag, Gernsbach
(Germany), 1999.
Papermaking Science and Technology, 19 books,
Ser. Eds. J. Gullichsen, H. Paulapuro, ISBN
952-5216-00-4, Fapet Oy, Helsinki (Finland),
2000.
P. Vasara, K. Bergroth, S. Meinander, K. Hänninen,
Finding the gaps: the periodic table
of paper end uses, ipw 2003, 6, 45.
B. Skaugen, “Futuristic view of paper machine
design, 20 years from today, TAPPI
Engineering Conference Proceedings 1992,
TAPPI PRESS, Atlanta, p. 7.


Offline giay

  • Thích... Hóa học
  • Bài viết: 1
Mong được giúp đỡ /1
« Trả lời #38 vào lúc: Tháng Tám 17, 2009, 09:04:11 PM »
Mong các bác chỉ giúp em mấy điểm sau về sx giấy
1. Mong các bác hưỡng dẫn giúp em các phương pháp thủ công (làm bằng tay )để làm thành giấy từ bột giấy ?
2. bột giấy làm từ rơm thì có thể làm thành các loại giấy vệ sinh,giấy ăn được không ? ưu điểm và nhược điểm khi dùng loại bột giấy làm từ rơm và cách khắc phục?
Em chân thành cảm ơn các bác !

Offline Lê Tiểu Thanh

  • Thích... Hóa học
  • Bài viết: 1
Xử lý nước thải trong công nghệ sản xuất giấy.
« Trả lời #39 vào lúc: Tháng Tám 18, 2009, 05:15:11 PM »
Mình đang rất cần tài liệu xử lý nước thải trong công nghệ sản xuất giấy, ai có thì giúp mình với. Rất cảm ơn mọi người.
Xin gửi cho mình theo địa chỉ kothemyeuai@gmail.com
Hoặc gọi điện cho anh trai mình theo số 0985015315.
 ;D ;D :P

sonquan1421988

  • Khách
Re: Xử lý nước thải trong công nghệ sản xuất giấy.
« Trả lời #40 vào lúc: Tháng Tám 18, 2009, 08:07:00 PM »
Bạn có thể xem thêm các phần ở trên, ngoài ra cũng như tham khảo thêm các trang web về thiết bị môi trường, các trang đó cũng sẽ nói sơ lược cho bạn biết cách thiết kế ra sao. Và trên thị trường sách giảng dạy có một quyển dành cho xử lý nước thải. Quân chỉ nhớ là có quyển đó, tại vì đọc sách ở nhà sách Nguyễn Văn Cừ, Q10, nên biết, còn sở hữu nó thì chưa, tại chưa có ý định mua nó. Bạn có thể mua về làm tài liệu tham khảo!

sonquan1421988

  • Khách
Re: giấy.
« Trả lời #41 vào lúc: Tháng Tám 18, 2009, 08:14:55 PM »
Mong các bác chỉ giúp em mấy điểm sau về sx giấy
1. Mong các bác hưỡng dẫn giúp em các phương pháp thủ công (làm bằng tay )để làm thành giấy từ bột giấy ?
2. bột giấy làm từ rơm thì có thể làm thành các loại giấy vệ sinh,giấy ăn được không ? ưu điểm và nhược điểm khi dùng loại bột giấy làm từ rơm và cách khắc phục?
Em chân thành cảm ơn các bác !


1. Phương pháp làm thủ công như sau: Nguồn nguyên liệu--->Nghiền thành bột (nếu chưa bỏ lớp vỏ thì thêm giai đoạn lột vỏ)---->đem tẩy trắng (tuyển nổi, tách lignin)----> bột (còn nhiều khâu trung gian khác)
Làm bằng tay bạn có thể dùng cối hay chày để làm nát, giã nhuyễn nó ra.
2. Nguồn nguyên liệu từ rơm rất phong phú nhưng do hàm lượng cellulose trong rơm không cao, cũng như lignin cao nên ít có người làm từ nó. Giấy bạn làm ra sẽ rất dễ bục không bền về độ cơ lý.

Offline DH06GB

  • Thích... Hóa học
  • Bài viết: 3
Chất độn sử dụng trong giấy in
« Trả lời #42 vào lúc: Tháng Chín 21, 2009, 09:08:49 PM »
Em đang làm đề tài về chất ôộn trong giấy in mà tìm ko thấy tài liệu gì hết. Có anh chị nào giúp em ko? Em đang cần gấp, xin cảm ơn!

sonquan1421988

  • Khách
Re: Chất độn sử dụng trong giấy in
« Trả lời #43 vào lúc: Tháng Chín 21, 2009, 10:49:24 PM »
Chất độn là những chất màu trắng, mịn, không tan trong nước cho thêm vào huyền phù bột giấy để làm tăng một số tính năng quan trọng của giấy như độ trắng, độ đục, độ mịn, độ láng, giảm sự biến dạng của giấy khi gặp nước và làm giảm giá thành của giấy. Các chất độn thường sử dụng như bột đá vôi CaCO3, cao lanh Al2SO3, bột talc MgO.SiO3.nH2O, TiO2…
Chất độn cho vào huyền phù bột giấy sẽ lấp đầy các khoảng trống giữa các xơ sợi. Hầu hết các loại giấy đều dùng chất độn. Nhược điểm của chất độn làm làm giảm liên kết giữa các xơ sợi dẫn chứng bằng độ giảm độ kháng đứt, độ cứng…Hàm lượng chất độn được sử dụng có thể lên đến 20 – 35%.
Tính chất của chất độn
-   Tính chất quang học: bao gồm độ trắng, màu, độ tán xạ ánh sáng, độ bóng. Hiệu quả của độ đục ảnh hưởng của khả năng tán xạ ánh sáng của chất độn. Chỉ số khúc xạ là một tính chất cơ bản của chất độn. Chỉ số khúc xạ của chất độn càng lớn thì độ phản xạ ánh sáng và độ đục của giấy cũng càng cao.
-   Kích thước và hình dáng hạt: Chất độn có kích thước và hình dáng hạt rất khác nhau làm ảnh hưởng đến độ bóng, độ tán xạ ánh sáng. Kích thước hạt càng nhỏ thì độ tán xạ càng lớn. Kích thước hạt tốt nhất khoảng 0,4 – 0,5 m. Hình dạng hạt chia làm hai loại: dạng dày như bột đá vôi và dạng bẹt như bột cao lanh, talc. Hạt có dạng bẹt thì độ tán xạ ánh sáng cao hơn
-   Tính mài mòn: Chất độn có độ cứng càng cao thì độ mài mòn thiết bị càng lớn.
-   Độ hòa tan: Các chất độn khi được sử dụng phải có độ hòa tan thấp trong môi trường sản xuất giấy mới có hiệu quả. Độ hòa tan của bột đá vôi trong môi trường acid cao (1500mg/l), trong môi trường kiềm có pH từ 8,4 – 9,9 thì rất thấp (25mg/l) nên bột đá vôi được dùng trong công nghệ xeo kiềm hoặc trung tính. Cao lanh là chất trơ, có độ hoà tan không phụ thuộc vào pH của môi trường nên được ứng dụng trong cả hai loại công nghệ sản xuất với môi trường acid và kiềm.
-   Diện tích bề mặt riêng liên quan đến kích thước, cỡ hạt, sự phân bố hạt làm ảnh hưởng đến việc tiêu hao các chất phụ gia và mực in.
-   Năng lượng bề mặt liên quan đến tính kháng nước của chất độn là một tính năng quan trọng của giấy.
Ngoài các tính chất kể trên việc lựa chọn chất độn còn tùy thuộc vào khả năng phân tán trong huyền phù bột giấy, độ bảo lưu trên xơ sợi, giá cả, độ an toàn cho sản xuất và môi trường, sự phù hợp với mục đích sử dụng của giấy.

Offline vanrua

  • Thích... Hóa học
  • Bài viết: 1
Re: CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA BỘT GIẤY, GIẤY VÀ CÁCTÔNG
« Trả lời #44 vào lúc: Tháng Chín 25, 2009, 09:47:04 AM »
Chào bạn,

Cám ơn vì bài viết này. Nhưng có thể cho mình hỏi, các phương pháp để xác định tính chất hay chất lượng của giấy bao gồm phương pháp gì được không, và dùng những thiết bị gì để xác định được hả bạn?