الیاف کاغذسازی در کارخانه خمیرسازی فقط تا حدی برای ساخت کاغذ آماده شده اند. اگر خمیر با این شرایط برای ساخت کاغذ استفاده شود، با مقاومت کم و بافت غیر قابل کنترل و شکل گیری ناصاف و نامنظم، به وجود می آورد. یکی از مراحل آماده سازی که در ادامه توضیح داده خواهد شد، پالایش الیاف می باشد که در پالایشگرها یا ریفاینرها (Refiner) انجام می شود. پالایشی که در کارخانه کاغذسازی انجام می شود با پالایش انجام شده در کارخانه خمیرسازی هدف کاملا متفاوتی دارد. هدف از پالایشی که در کاغذسازی جداسازی الیاف از یکدیگر و تشکیل خمیر بوده، اما پالایش در کارخانه کاغذسازی اساسا به معنای کوبیدن، مالیدن، لهیدن و پرزدار کردن یا فیبریله کردن الیاف است. زیرا الیاف قبل از پالایش در کارخانه کاغذسازی زبر و زمخت هستند، قابلیت اتصال مناسبی ندارند، سطح اتصال و سطح تماسشان کم است و قابلیت تشکیل یک ورقه کاغذ تولید کنیم، مقاومت های پایین داشته و کیفیت چاپ و نوشتن مناسبی نخواهند داشت. به این ترتیب عموما در اغلب سیستم های پالایش دو هدف اساسی دنبال می شود:

1- بهینه کردن خواص مقاومتی

2- کنترل فرآیند تشکیل کاغذ و خروج آب از خمیر بر روی توری آبگیری

قبل از اینکه خمیر خارج شده از کاغذ خمیرسازی به کاغذ تبدیل شود، باید یک سری عملیاتی روی الیاف آن انجام شود، که به آماده سازی دوغاب یا سوسپانسیون خمیر معروف است. آماده سازی دوغاب خمیر شامل پالایش الیاف، اضافه کردن مواد غیر فیبری و ایجاد اتصال بین الیاف و مواد غیر فیبری به نسبت مناسب برای عملیات کاغذسازی است. در ابتدای فرآیند آماده سازی خمیر، الیاف کاغذ که مستقیما از بخش خمیرسازی رسیده به صورت خیس، شل و یا به صورت ورقه ای خمیر خشک شده می باشند. الیاف باید در آب معلق شوند تا به ثبات و یکنواختی مناسب برسند و امکان اتصال آنها با سایر مواد به دست آید. پالپرها (خمیرسازها) که شامل تانک یا مخزن با پره های چرخنده سرعت بالا می باشند، برای پراکنده کردن خمیر در آب و تشکیل سوسپانسیون یا همان دوغاب الیاف استفاده می شود. در داخل مخازن پالپر یک تلاطم بسیار قوی به وجود آمده و به سرعت خمیر آبکی تهیه می شود و می تواند به سمت عملیات بعدی پمپ شود.

مشاهده این مطلب  چرا بسته‌بندی کاغذی جایگزین بسته‌بندی پلاستیکی می‌شود؟

پالایش، مرحله بعدی آماده سازی خمیر است. اولین پالایشگرهای مکانیکی، خمیر کوب ها بودند که هنوز به عنوان مرحله پالایش اولیه در برخی از کارخانجات با ظرفیت پایین هنوز استفاده می شوند. خمیرکوب از یک تانک بیضی شکل تشکیل شده است که به یک نورد تغذیه با پره های آهنی مجهز می باشد. این میله ها دور یک صفحه که ردیف هایی شبیه پره های فلزی دارد، می چرخند.

به قرارگیری الیاف، میان پره های در حال حرکت که در تماس دائمی با آب می باشند، خمیرکوبی می گویند. خمیرکوبی باعث می شود که الیاف برس زنی، بریده، ساییده و کوتاه شوند و سطوحشان دارای پرزهای ریز و فیبریل شود و همچون یک صفحه باز و گسترده مخمل دار شود. در نتیجه این عملیات سطح مقطع الیاف متورم و نرم شده و کیفیت آن برای تماس الیاف با الیاف افزایش می یابد و در طی فرآیند تشکیل ورقه کاغذ به هم متصل می شوند. بررسی میکروگراف نوری مربوط به خمیری که این مرحله تیمار را طی کرده در مقایسه با خمیری که این عملیات روی آن انجام نشده، به وضوح تغییرات فیزیکی الیاف را در طی خمیرکوبی نشان می دهد.

در ادامه خمیرکوبی، پالایش تکمیلی یا اضافی می تواند به وسیله پالایشگرهای مخروطی شکل یا همان پالایشگرهای جردن انجام شود. پالایشگر جردن از یک محور مخروطی شکل تشکیل شده و با یک میله فلزی طولی که روی شفت افقی می چرخد، تغذیه می شود که به آن توپی هم می گویند. این توپی به وسیله یک پوسته یا بدنه مخروطی شکل دیگر احاطه شده است. روی سطح خارجی توپی و سطح داخلی پوسته، دندانه های ساینده و پالاینده وجود دارند. الیاف از انتهای کوچک تر توپی پالاینده مخروطی وارد می شوند و بین این توپی و پوسته محافظ می چرخند و با فشار از انتخای بزرگتر به وسیله نیروی گریز از مرکز به سمت خارج هدایت می شوند.

مشاهده این مطلب  سیر تحول کاغذ

 الیاف در حین پالایش در پالایشگر جردن، برس زنی و بریده ی شوند. بعد از پالایش، الیاف کاغذ می توانند با مواد افزودنی غیر فیبری متصل گشته تا ورقه کاغذ را تشکیل دهند.

در کارخانجات با ظرفیت بالا، خمیر کوب هایی که کاغذ را به صورت ناپیوسته پالایش ممی کردند به وسیله پالایشگر صفحه ای پیوسته جایگزین شده اند. پالایشگر دیسکی از دو دیسک روبروی هم به صورت عمودی که سطوحی با شیارهای مختلف با دندانه دار دارند، تشکیل شده است. نحوه عملکرد آن بدین شکل است که یک دیسک می چرخد، در حالی که دیگری ثابت است و الیاف خمیر بین این دو صفحه جریان دارند. در برخی مدل ها، هر دو دیسک می چرخند اما در خلاف جهت حرکت یکدیگر. در پالایشگر دیسکی فاصله بین دیسک ها قابل تنظیم است تا تیمار پالایشی مطلوبی به دست آید. هر چه فاصله بین دیسک ها کمتر باشد، عمل بریده شدن و کوتاه شدن الیاف بیشتر رخ می دهد و هرچه فاصله آنها بیشتر باشد، عمل سایش و لهیده شدن که به معنای واقعی پالایش نزدیکتر است، بیشتر اتفاق می افتد.

پالایش، ترکیبی از عملیات سایش، چرخش، پراکنش و برش الیاف می باشد. افزایش زمان، شدت و نوع پالایش در پالایشگر دیسکی می تواند با توجه به سطوح مختلف مورد نظر در پالایش خمیر مربوطه و با توجه به کاربرد نهایی کاغذ متفاوت باشد. مرحله پالایش چنان مهم است که از نظر برخی کاغذسازان، کاغذ نهایی در پالایشگر ساخته می شود، زیرا می توان بسیاری از ویژگی های کاربردی کاغذ نهایی را با تنظیم مرحله پالایش خلق کرد.

624بازدید

ارسال دیدگاه