REFERAT

„PRODUKCJA PAPIERU”

EDUKACJA TECHNICZNA Z METODYKĄ

Jagoda Babalska

Pedagogika Wczesnoszkolna

i Pedagogika Przedszkolna

PRODUKCJA PAPIERU

W zależności od surowców użytych przy produkcji papieru, procesy jego tworzenia różnią się od siebie (rys.1.), ale to szmaty były do niedawna głównym surowcem używanym do wyrobu papieru. Rozróżniamy następujące rodzaje szmat służących do tego celu: lniane, konopne, bawełniane i jutowe.

W wypadku produkcji papieru ze szmat/starych ubrań wykorzystuje się maszynę zwaną „wilkiem”. Maszyna ta składa się z szybko obracających się bębnów, które swoimi stalowymi „pazurami” rozszarpują materiał ubrań na drobne kawałki. Wentylator usuwa z nich wtedy kurz, a twarde domieszki, nienadające się do pulpy szmacianej, spadają przez sito do specjalnego pojemnika. Istnieje również sposób produkcji mniej zmechanizowany, w którym takie czynności jak selekcja szmat ze względu na włókna czy usuwanie materiałów niewłóknistych wykonuje się ręcznie.

Rys.1.

Tak przygotowane szmaty przenoszone są do warnika (rys.2.), w którym gotuje się je pod dużym ciśnieniem. Następnie są one prane i rozwłókniane na kalandrach (rys.3.). Papier uzyskany ze szmat jest szczególnie odporny na zniszczenia, a także na upływ czasu.

Rys.2. Warnik: K - kocioł; Z - koło zębate;

P - zawory; S - stojak; N - koło napędowe.

Rys.3. Kalandry papiernicze w Dusznikach Zdrój.

W produkcji papieru zaczęto jednak stosować masę drzewną wyrabianą z miękkiego drewna, najczęściej są to drzewa iglaste takie jak świerk, jodła, sosna, a niekiedy i liściaste takie jak osika, buk czy topola. Oczyszczone z kory i liści drzewo, pocięte na odpowiedniej długości kawałki zwane są papierówką. Nadal jednak niektóre rodzaje papieru jak np. wysokiej jakości papier dokumentowy lub papeteryjny zawierają trochę masy ze szmat. Zasadniczo więc produkcję papieru, ze względu na skład, możemy podzielić na dwie grupy: papier bezdrzewny (nie zawierający ścieru drzewnego, brak ligniny) oraz papier drzewny (zawierający ścier).

Papierówka rozdrabniana jest w maszynie zwanej szlifierzem (rys.4.). Dociskane mechaniczne kawałki drewna zostają starte na miazgę drzewną (ścier drzewny), która następnie jest spłukiwana wraz z silnym strumieniem wody ze ścieraka. Jednak ten sposób produkcji uszkadza włókna drzewne, a to wraz ze znaczną zawartością ligniny w miazdze drzewnej obniża jakość tak produkowanego papieru.

Rys. 4. Szlifierz - kamienne koło (ścierak) ściera drewno na miazgę drzewną

Papierówka może ulec takiej obróbce, by pozbawić jej takich składników jak żywica, lignina i sole mineralne. Następuje wtedy jej oczyszczenie, usunięcie sęków i pocięcie na bardzo cienkie kawałki. Zrębki te gotuje się wraz ze specjalnymi chemikaliami, podnoszącymi jakość powstającego później papieru, w metalowych warnikach (rys.5.). Powstają wtedy włókna celulozy drzewnej, która po odwodnieniu staje się składnikiem papieru.

Również z celulozy słomowej pozyskiwanej głównie z żyta i pszenicy uzyskuje się celulozę do produkcji papieru. Jest ona jednak mało wytrzymała i stosuje się ją zazwyczaj w połączeniu z celulozą drzewną.

Rys. 5. Warnik metalowy

Papier, który wraca z użytku do ponownego przetworzenia zwany jest makulaturą. Po usunięciu ciał stałych, metalowych i masy plastycznej makulatura jest moczona i rozcierana w gniotownikach (tarło). Papier makulaturowy jest kruchy i słaby.

Do półfabrykatów stosowanych przy produkcji masy papierniczej dodaje się również według zapotrzebowania wybielacze i barwniki, obciążacze, kleje.

Rys. 6. Gniotownik do makulatury

Współczesna produkcja papieru bezdrzewnego (zaznaczmy, że niepowlekanego żadnymi substancjami) przebiega następująco (za Wolną Encyklopedią Internetową - Wikipedia):

1. Surowiec (masa pierwotna lub wtórna - makulaturowa) jest rozczyniany w urządzeniach zwanych hydropulperami.

2. Masa jest poddawana operacjom oczyszczania i sortowania według potrzeb w celu oddzielenia zanieczyszczeń.

3. Celulozowa zawiesina jest przepompowywana przez młyny oraz poddawana jest procesowi mielenia. Po tym procesie uzyskuje ona tzw. zdolność papierotwórczą.

4. W zależności od tworzonego papieru do masy dodaje się dodatki masowe: wypełniacze, kleje i inne środki wspomagające.

5. Tak przygotowana masa papiernicza kierowana jest do maszyny papierniczej, w której poprzez wlew podawana jest na sito formera, gdzie następuje uformowanie wstęgi poprzez usunięcie wody przez listwy i skrzynki odwadniające oraz skrzynki ssące od spodniej strony sita. Po sekcji formującej, wstęga papieru posiada wilgotność 77-85%.

6. Mokra wstęga papieru jest przenoszona na szerokich filcach przez prasy, gdzie pod ich naciskiem następuje dalsze usuwanie wody do wilgotności ok. 50-65%.

7. Następuje suszenie papieru w maszynie papierniczej. Wstęga papieru przechodzi przez grupy ogrzewanych parą gorących cylindrów, gdzie papier uzyskuje docelową wilgotność na poziomie 7,5-8%.

8. Papier jest nawijany na duże role (tambory), z których każdy może ważyć pojedynczo nawet kilkadziesiąt ton.

9. Na przewijarko-krajarkach, za pomocą obracających się noży pierścieniowych i tarczowych następuje cięcie wstęgi papieru na mniejsze role (podczas przewijania wstęgi z tambora).

10. Gotowe role papieru są ważone, pakowane i etykietowane.

Współcześnie produkcja papieru jest znacznie zautomatyzowany, a wszelkie procesy technologiczne przebiegają w sposób mechaniczny. Fabryki zajmujące się produkcją papieru wyposażone są w rozbudowane linie produkcyjne. Poszczególne maszyny papiernicze (MP) mogą się znacznie różnić rozmiarami i prędkością z jaką wytwarzają papier, co jest zależne od rodzaju wytwarzanego papieru. Dla przykładu - specjalny papier do filtrów (różnego przeznaczenia) może być wytwarzany na maszynie o szerokości 1 m z prędkością mniejszą jak 5 km/h, podczas gdy papier gazetowy może wytwarzać maszyna o szerokości 10 m, z prędkością 100 km/h. Największe znaczenie ma jednak receptura wytwarzania papieru, z której korzysta się w danej fabryce.

SCHEMAT WYTWARZANIA PAPIERU

- tabela procesów technologicznych wytwarzania papieru -

Ilustracja pobrana z: http://www.bialystok.edu.pl/cen/archiwum/mat_dyd/technika/wiadomosci_o_papierze/Produkcja_papieru.html, 17.03.2012r.

LITERATURA

• Papermaking_PL.pdf, „Produkcja papieru”, Dział techniczny SCA Publication Paper

• http://pl.wikipedia.org/wiki/Papier#Wsp.C3.B3.C5.82czesna_produkcja_papieru_.28bezdrzewnego.29, 17 marca 2012r.

• http://roman.plebanski.w.interia.pl/moderne.html, 17 marca 2012r.

• http://www.wsp.krakow.pl/whk/index_whk.html, 17 marca 2012r.

---