X
تبلیغات
پایگاه چوب ایران - بازیافت کاغذ
  كاغذ چگونه بازيافت مي‌شود؟ 


 توليد كاغذ
حالا pulp تميز، آماده براي تبديل به كاغذ مي‌باشد. فيبر بازيافت شده را مي توان به طور تنها يا همراه با فيبر چوبي استفاده كرد. اين كار براي افزايش قدرت و صافي انجام مي‌شود. pulp با اب و مواد شيميايي براي رسيدن مخلوط به 99.5% آب آميخته مي‌شود. اين مخلوط آبكي وارد Heatbox مي‌شود. heatbox جعبه فلزي بسيار بزرگي در ابتداي ماشين كاغذ مي باشد. سپس pulp به روي صفحه تخت بزرگي كه به سرعت از داخل ماشين كاغذ رد مي شود پاشيده مي‌شود (Spray). در روي صفحه، آّب كم كم از درون pulp ناپديد مي شود و فيبرهاي بازيافت شده به سرعت به هم مي‌چسبند و تشكيل صفحات آبكي مي‌دهند. صفحات به سرعت از داخل يك سري غلطك (rollers) پرس كننده عبور خواهند كرد و در آنجا آب بيشتري از آن ها جدا خواهد شد. صفحات كه الان شبيه كاغذ هستند، از داخل يك سري غلطك داغ (فلز آن ها داغ است) عبور مي كنند و خشك مي‌شوند. روكش دار كردن به كاغذ صافي و سطحي جلا دار براي چاپ مي‌دهد.
در انتها كاغذ آماده، دور رول هاي بزرگي پيچانده مي‌شوند و از ماشين كاغذ جدا مي‌شوند. هر كدام از رول ها 30 متر عرض و وزني معادل 20 تن دارند. رول هاي كاغذ به رول هاي كوچكتر جدا مي‌شوند و يا به صفحات كوچك تقسيم مي‌شوند. البته قبل از اينكه به كارگاه تبديل (كه در آنجا به پاكت نامه، جعبه‌هاي مختلف، كيسه‌هاي كاغذي و ... تبديل مي‌شوند) بروند.

آيا تمام كاغذها مي توانند بازيافت شوند؟
تقريبا 80% كاغذهايي كه در منزل جدا مي‌شوند به طور قطع مي‌توانند بازيافت شوند. اما 20% بقيه را نمي‌توان در اين چرخه قرار داد. بيشتر بسته هاي كاغذي كه توسط مردم جمع مي‌شود همگي كاغذ نيستند، بلكه مواد زايدي مثل سيم، منگنه، گيره كاغذ، و پلاستيك هستند كه در طي مراحل بالا بايد جدا شوند.
اين مواد مانند آشغال هاي شما در زير خاك مدفون مي‌شوند. كاغذهايي كه در منزل جدا كرده‌ايد شايد شامل فيبرهايي باشد كه از قبل بازيافت شده اند. (شايد دوباره يا چندباره!!) فيبرهاي چوبي 5 الي 7 بار قبل از اين كه كوتاه و شكننده شوند قابل بازيافت خواهند بود.
كاغذهاي جدا شده شامل مواد ديگري كه فيب نمي‌باشند خواهند بود. شما مي‌توانيد به يك مجله نگاه كنيد تا بفهميد منظور ما چيست؟! كاغذهاي چاپ شده پر جوهر. اگر صفحه ها براق باشند، قطعا توسط خاك رس يا مواد ديگر جلا داده شده‌اند (coated). مجله ها همچنين شامل مواد چسبنده‌اي كه موجب مي‌شود كاغذها در كنار هم قرار بگيرند هستند. جوهر، جلا و مواد چسبنده قبل از اين كه كاغذ بازيافت شده به دست آيد از آن پاك مي‌شود.

هنگامي كه جوهر از كاغذ برداشته مي‌شود چه بر سر آن مي‌آيد؟
همان طور كه قبلا گفته شد، جوهر و چسب در كف توليد شده در مرحله Flotation deinking گير مي‌كنند. اين مواد همگي جمع مي‌شوند و بيشتر آب آن گرفته مي‌شود و دوباره مورد استفاده قرار مي‌گيرد. مواد باقيمانده كه هنوز شامل 30 الي 50% آب مي‌باشند همچنين شامل فيبرهاي ريزي مي باشد كه طي فرآيند Deinking از pulp جدا شده است. اين مواد را مي‌توان سوزاند، يا به كود تبديل كرد، يا در زير خاك مدفون كرد. همچنين مي‌توان از آن ها در ساخت بتون يا شن براي آسفالت كردن خيابان ها استفاده كرد. البته بسته به نوع كاغذ روش هاي مختلفي وجود دارد. به طور مثال در روش Deinking به ازاي هر 100000 پوند كاغذ جدا شده، 3500 1وند جوهر، چسب و فيبرهاي كوچك خواهيم داشت.



  فرایند تولید مقوا


مقدمه :
در حال حاضر حدود 85 میلیون تن کاغذ باطله در سطح جهان مصرف می شود. بیشتر کاغذ های باطله جمع آوری شده به انواع کاغذ های بسته بندی تبدیل می شوند و برای تولید کاغذ های چاپ و نوشتار و روزنامه کمتر از آنها استفاده می شود .در تولید انواع فرآورده ها ی کارتن و مقوای بسته بندی بیش از نیمی از کاغذ های باطله مورد استفاده قرار می گیرد . این کاغذ ها از نوع باطله پیش از مصرف و پس از مصرف هستند .
استفاده از کاغذ باطله در تولید مقوا و کاغذ های کم کیفیت به دو دلیل است :
الف – تناسب محصول با کاربرد آن
ب- ارزانتر بودن تولید و فرآورش
عمل اصلی این فرآورده ها محافظت کالا در حمل و نقل و انتقال و توزیع است . به این منظور کاغذ باطله به خوبی پاسخگوست چون ظاهر کاغذ اهمیت چندانی ندارد . اگر در مواردی ظاهر دارای اهمیت باشد ، کاغذ بازیافتی می تواند لایه های درونی را تشکیل دهد و کاغذ دست اول (بکر) برای لایه رویی بکار رود.
مصرف کاغذ های باطله برای تولید مقوا و کاغذ های بسته بندی دائماً رو به افزایش است. و در بعضی از کشور های اروپایی به حدود 100 درصد رسیده است .
برای استفاده بهینه از کاغذ باطله به عنوان الیاف دست دوم ضروری است انواع کاغذ ها از نظر کیفیت دسته بندی شوند. معمولاً کارخانه مواد اولیه (آخال) را دسته بندی نمی کند اما از نظر پارامتر های کیفی آنها را کنترل می کنند
بطور کلی مراحل تولید مقواهای صنعتی و مقواهای مورد استفاده برای مواد غذایی به شرح زیر است :
1 – دریافت مواد اولیه ورودی به واحد تولید ( آخال )
2 – خمیر سازی
3 – تمیز کننده های مرکز گریز
4 – پالایش خمیر
5 – الک کردن خمیر ( عمدتاً غربال ارتعاشی )
6 – جعبه تنظیم سطح ( Level box )
7 – ورقه ساز استوانه ای یا ورقه ساز فوردرینیر و سیستم پرس
8 – خشک کن تونلی
9 – اتو زنی ( Calender )
10 – برش کناره بری
11 – روکش زنی
12 – برش نهایی به ابعاد مورد نظر
13 – بسته بندی و ارسال
جهت دستیابی به تولیدی مطلوب و در حد استاندارد ، رعایت اصول صحیح تولید و توجه به نکات کنترل کیفیت در مراحل مختلف فرآیند الزامی است .
• دریافت مواد اولیه ورودی به واحد تولید
مواد اولیه ورودی که معمولاً به صورت پوشال نسبتاً سفید می باشد ، پس از ورود به واحد تولیدی توسط باسکول توزین شده و سپس به انبار مواد اولیه منتقل می شوند . در انبار مواد اولیه با رعایت اصول نمونه برداری تصادفی از محموله دریافتی نمونه گیری شده و اقدام به بازرسی از حیث پارامترهای کنترل کیفیت می شود . در صورت احراز شرایط ، محموله دریافتی به عنوان ماده اولیه جهت تولید مقوا پذیرش می شود .
مواد اولیه ارسالی به واحد تولیدی به دو صورت فله و یا بسته بندی شده می باشد و پارامترهای کیفی در این مرحله از کنترل تولید شامل کنترل و تخمین میزان :
1 – درصد ضایعات ( انواع سنگ ، سنگریزه ، شن ، ماسه ، مشماء و مواد نایلونی و یا پتروشیمی ، انواع پارچه ، انواع کاغذ های باطله آغشته به روغن و گریس ، کاغذ های حل نشدنی و کاغذ چاپداری که مرکب آنها محلول در آب نمی باشد ، شانه تخم مرغ و مواد اولیه بی کیفیت )
2 – درصد خیسی
3 – درصد رطوبت
می باشد . معمولاً در کشور ما تا میزان 10% ضایعات ، میزان خیسی زیر 70 % و رطوبت زیر 50 % به عنوان ماده اولیه مناسب پذیرش می شود .

پس از تایید مواد اولیه توسط پرسنل کنترل کیفیت اجازه تخلیه برای آنها صادر شده و در انبار مواد اولیه تخلیه می شوند . در این انبار واحد برنامه ریزی تصمیم می گیرد چه زمانی ، کدام یک از محموله های دریافتی را مصرف کند . نکته مهم این است که آخال هایی که زودتر وارد کارخانه می شوند ، زودتر هم باید به مصرف برسند . در برخی کارخانه های مدرن این آخال ها به داخل دستگاهی ریخته می شوند که از انتهای دیگر دستگاه به آخالهای شریدر شده تبدیل شده و بیرون می آیند .
معمولاً به دلایل اینکه بازار آخال مشخص نیست و گاهی ممکن است آخال در بازار یافت نشود ، اجباراً باید همیشه مقداری آخال در کارخانه ذخیره شود تا در صورت کم شدن عرضه آخال ، کارخانه بتواند برای مدت زمان حداقل دو ماه به فعالیت خود ادامه دهد . بنابراین آخالها به فضای زیادی برای نگهداری و انبار شدن نیاز دارند و برای انبار کردن آنها باید محیط دپوی آخال حتی المقدور خشک باشد و تا آنجا که امکان دارد دور از عوامل جوی مانند بارندگی و آفتاب قرار گیرد ، زیرا وقتی که تحت این عوامل قرار گیرند ، درصد پوسیدگی الیاف بالا رفته و در این صورت بازده الیاف کاهش یافته و درصد آلودگی آبهای سیستم نیز افزایش می یابد .
نکته مهم دیگر آتش سوزی در انبار آخال است که باید مراقبت های لازم انجام گیرد تا هیچ شعله آتشی به انبار نزدیک نشود و شرایط ویژه امنیتی ایجاد شود چون حتی با یک جرقه کوچک هم ممکن است انبار آتش گیرد .
کپسول و شیرهای آتش نشانی نیز در چندین نقطه از دپوی آخال باید نصب شود که اگر کوچکترین شعله ای دیده شد آن را خاموش کرد ، زیرا سرعت گسترش آتش گیری به دلیل وجود مواد کاغذی بسیار سریع خواهد بود .



• خمیر سازی
آخال های موجود در انبار مواد اولیه ، توسط لیفتراک ، و بر حسب تقدم زمان ورود به کارخانه به انبار سالن خمیر سازی منتقل می شوند . در انبار سالن خمیر سازی مواد اولیه از بسته بندی خارج شده و با کمک یک دستگاه تسمه نقاله به سوی Pulper یا خمیر ساز حرکت می کنند . قبل از وارد شدن مواد اولیه ( کاغذ های باطله ) به داخل پالپر ، آب واتر تانک به داخل پالپر راه یافته و سپس کاغذ های باطله با آن مخلوط می شود و با کمک همزن دستگاه پالپر ، خمیری یکدست تولید می شود . خمیر ساز ( پالپر ) ، استوانه ای فلزی است که در قسمت تحتانی مخروطی شکل بوده و در قسمت وسط این مخروط توری و پروانه قرار دارد .

مش این توری حدوداً 10 میلی متر بوده و پروانه آن توسط شفت به فولی و الکترو موتور مرتبط است . معمولاً این نوع خمیر سازها در غلظت حدود 6% عمل می کنند . مثلاً برای حدود 4 متر مکعب آب یعنی 4000 لیتر آب ، مقدار 2400 کیلو گرم پوشال به داخل خمیر ساز ریخته می شود. مزیت این کار این است که با داشتن مخزن های ذخیره سازی ، وقت کافی برای تفکیک الیاف و گرفتن مواد زاید در خمیر ساز وجود دارد. معمولاً در فرآیند خمیر سازی از آب نسبتاً گرم با دمای حدود 45 درجه سلسیوس استفاده میشود و از پارامترهای کنترلی در پالپر، میزان درصد خشکی یا" Consistency percent " خمیر تولیدی می باشد که خمیر نباید خیلی شل و یا خیلی سفت باشد . حدود تقریبی درصد خشکی 5 تا 7 درصد است . مدت زمان همزن در داخل پالپر حدود 45 دقیقه برای هر بچ یا هر مرحله از خمیر سازی است که البته این پارامتر به کیفیت پوشال یا مواد اولیه مصرفی بستگی دارد . در هر شیفت معمولا دو بار پالپر را خاموش کرده و کارگر باید با استفاده از کفش و لباسهای ویژه به داخل پالپر رفته و ضایعات را خارج کند .
آب موجود در واتر تانک ( مخزن تهیه آب خمیر ساز ) می تواند از آب شهر " Fresh water " ، آب زیر توری یا آب زیر Vat با نام " White water " و یا آبهای برگشتی از سیستم باشد که به "Back water " معروف می باشد .
پس از آماده شدن خمیر ، پمپ تخلیه خمیر پالپر استارت شده و خمیر حاصل با درصد خشکی تعیین شده به مخزن ذخیره خمیر و از آنجا به مرحله بعد انتقال می یابد .

• تمیز کننده های مرکز گریز
خمیر تولید شده در داخل پالپر حاوی انواع ذرات نا خالص و الیاف به هم چسبیده و .... می باشد ، لذا ابتدا خمیر خروجی توسط یک دستگاه پمپ به تمیز کننده مرکز گریز پمپ می شود و ذرات ناخالصی ازجمله ذرات منگنه های بزرگ و کوچک ، سنگریزه ها و ناخالصی های سنگین از خمیر جدا می شوند . تمیز کردن دوغاب خمیر و جدا کردن مواد زایدی که اختلاف چگالی آنها با آب و الیاف سلولزی قابل توجه است ، با استفاده از تميز كننده هاي مركز گریز انجام می شود . در این روش ، معمولاً آلاینده های سنگینتر از الیاف جدا می شود .همانند عملیات غربال کنی ، تمیز کردن مرکز گریزی نیز در مراحل مختلف تهیه خمیر و برای جدا کردن مواد زاید سنگین از قبیل ذرات فلزی و ناخالصی های سبکتر مانند مواد چسبناک به کار می رود . طراحی تمیز کننده ها برای اهداف مختلف متفاوت است . اما در همه آنها ، متغیر های زیر در جدا شدن مواد زاید موثرند :
1 – اندازه ، چگالی و ویژگی های سطحی ذرات زاید
2 – نوع تمیز کننده و طراحی آن ( آیا برای جدا کردن مواد زاید سبک طراحی شده است یا مواد سنگین )
3 – قطر و شکل هندسی تمیز کننده
4 – نسبت سرعت پس زدن به سرعت جریان مواد ورودی
5 – افت فشار در طول تمیز کننده
6 – غلظت دوغاب ( مقدار الیاف نسبت به مقدار آب )
7 – فشار هوا


اصول کار همه انواع تمیز کننده ها مشابه است . اساساً دوغاب خمیر به صورت مماسی و از بالای تمیز کننده وارد می شود . دوغاب ، یک سری مسیر مارپیچی را به طرف پایین طی میکند و شتاب میگیرد و در نتیجه ، مواد سنگینتر بر اثر نیروهای مرکز گریزی ، به طرف خارج ( دیواره داخلی استوانه ) هدایت می شوند . در پایین استوانه ، جهت مواد معکوس میشود و الیاف به طرف بالا می روند تا از بالای تمیز کننده خارج شوند . مواد زاید و سنگین نیز از پایین خارج می شوند . معمولاً شش عدد از این نوع تمیز کننده ها در خطوط با اتوماسیون مناسب بکار می رود .
از جمله پارامترهای کنترلی در این دستگاه میزان فشار خمیر ورودی و خروجی ، میزان ضایعات خروجی و کیفیت خمیر خروجی می باشد.
• پالایش خمیر
خمير پس از تميز كننده به دستگاههای پالایش که معمولاً یکی از دو دستگاه پالاینده ( Refiner )یا پخش کننده الیاف ( Deflaker ) می باشد راه یافته و پس از پالایش و جدا سازی الیاف بهم چسبیده و حتی خرد کردن ذرات ریز با منشاء نایلونی و ..... توسط فشار ناشی از دستگاههای پالایش به غربالهای ارتعاشی ثقلی " Vibration screen " راه می یابد .

پالایش عملی است که در پالاینده های پیوسته مخروطی یا دیسکی انجام می شود . در این نوع وسایل ، الیاف به طور موازی با شبکه میله ها جریان می یابد . در تمام موارد هدف ، بهسازی یا تغییر دادن الیاف خمیر به شیوه ای بهینه و متناسب با نوع محصول مورد نظر است . در پالاینده مخروطی ، قطعه چرخان و جایگاه آن در طول خود دارای بر آمدگیهای فلزی هم جهت هستند . الیاف ، موازی با این برآمدگیها جریان می یابد . موقعیت قطعه چرخان فاصله بین برآمدگیها را مشخص و مقدار کار انجام شده روی الیاف را تنظیم می کند .
پالاینده های دیسکی جدید ترند و در طرحهای گوناگون عرضه می شوند .طرحهای اصلی عبارت اند از :
- دیسک چرخان روی یک دیسک ثابت
- دو دیسک چرخان در جهت های مخالف روی یکدیگر
- دیسک دو طرفه چرخان در میان دو دیسک ثابت
در طرح آخری ، خمیر ممکن است به طور سری ( یک جریانی ) یا موازی ( دو جریانی ) وارد پالاینده شود و در آن حرکت کند .
پالاینده های دیسکی مزیتهای مهمی نسبت به پالاینده های مخروطی دارند که عبارتند از :
- نیاز به انرژی کمتر در حالت بدون بار . این امتیاز به همان نسبت که بهای انرژی افزایش می یابد ، اهمیت بیشتری پیدا می کند .
- امکان استفاده از دوغاب خمیر غلیظ تر
- ظرفیت بیشتر ( و نیز سرعت چرخش بیشتر )
- تنوع بیشتر در طرحها و الگوهای دیسک
- تصحیح خود به خودی همپوشی شیارها و برآمدگیها به وسیله خود دیسک به طوری که ، بر خلاف دیسکهای مخروطی ، هماهنگی بین دو دیسک هموار حفظ می شود .
- یکپارچه تر بودن دستگاه و در نتیجه ، نیاز به فضای کوچکتر
- مخازن کمتر به ازای هر تن تولید
اما از نظر کیفیت عمل پالایش و توانایی تولید الیاف مناسب ، بین دو نوع پالاینده تفاوت عمده- ای وجود ندارد .
در پالاینده دیسکی ، فاصله بین دو دیسک است که میزان کار روی خمیر را در شرایط ثابت تعیین میکند . این فاصله باید به دقت تنظیم شود تا از ظرفیت پالاینده استفاده شود و در عین حال ، از برخورد دیسکها و صدمه به آنها اجتناب شود .
سرعت بیشتر دیسک سبب شدت کمتر پالایش می شود و در نتیجه ، الیاف بهتری حاصل خواهد شد .
یک اثر آشکار پالایش ، تغییرات شدید در خواص آبگیری از خمیر است . با پیشرفت پالایش ، آب پس دهی خمیر به سرعت کاهش می یابد که علت اصلی آن ، افزایش نرمه هاست .
از جمله پارامترهای کنترلی فرایند در ایستگاه پالایش میزان فشار خمیر ورودی و خروجی و تنظیم فاصله بین سیگمنتها یا دیسک ها یا تیغه های دستگاههاست تا در نهایت درجه روانی یا " Freeness " خمیر خروجی به حدود CSF 500 – 400 برسد و این پارامتر از جمله عوامل تعیین کننده ویژگیهای کیفی و فیزیکی کاغذ و مقواست .
پخش کننده الیاف ( Deflaker ) نیز دستگاهی است که در خط تولید برای جدا کردن الیاف خمیر به وسیله ایجاد ناحیه هایی با برش هیدرولیکی شدید بکار می رود، که عمدتاً در فراورش الیاف دست دوم به کار میرود . این دستگاه دارای یک خروجی از وسط و یک خروجی از کناره ها می باشد . بر روی پخش کننده الیاف ( دیفلیکر ) سگمنتهای شیار مانندی قرار دارند که موجب می شود کلوخه ها خرد شوند .

• الک کردن خمیر ( عمدتاًغربال ارتعاشی )
در اغلب فرایند های تولید خمیر ، نوعی عملیات غربال کنی برای جداسازی ذرات درشت مشکل آفرین و نا خواسته از الیاف مرغوب ضرورت می یابد . انواع مهم غربالها عبارتند از ارتعاشی ، مرکز گریزی گرانشی و فشاری ( مرکز گریزی یا مرکز گرایی ) . وجه اشتراک همه آنها نوعی صفحه مشبک است که از آن الیاف مرغوب عبور می کنند ، اما ، پس زده ها و مواد نا خواسته پشت صفحه باقی می مانند . غالباً اندازه سوراخهای صفحه مشبک ( معمولاً به صورت دایره یا شکاف ) است که اندازه کمینه آشغالهای جدا شدنی را تعیین می کند .

همه غربالها باید مجهز به مکانیسمی باشند که دائماً یا متناوباً سوراخها یا شکافهایشان را تمیز کند و باز نگه دارد . در غیر این صورت ، منافذ الک بسیار زود بسته خواهد شد . تمیز کردن غربالها در سیستمهای صنعتی ، مبتنی بر تکان دادن و لرزاندن ، جاروب کردن هیدرولیکی ، و دمش هوا از زیر است . یک روش بسیار متداول نیز ضربه های پالسی سیمها یا پره هایی است که با عبور منظم و متناوب از سوراخها و منفذهای غربال ، آن را باز نگاه می دارند .
غربالهای ارتعاشی مسطح ، زمانی عملاً تنها نوع غربال مورد استفاده در صنایع خمیر و کاغذ بودند . این نوع غربال توانایی مطلوبی در جدا سازی و متمرکز سازی پس زده ها دارد . اما معایب آن ( مشکل کف ، مخارج سنگین نگهداری ، احتیاج به کارگر ، نیاز به فضای وسیع ) ، سبب شده است که این نوع غربال مگر برای کاربردهای ویژه ، استفاده دیگری نداشته باشد . البته این نوع غربال برای جمع کردن پس زده ها مناسب است . غربال ارتعاشی چرخان جمع و جور تر از غربال مسطح است و به دقت کمتری از طرف اپراتور نیاز دارد . اما زیاد بودن مخارج نگهداری از مصرف آن کاسته است .
در ایستگاه غربال ارتعاشی ، تنظیم میزان پالایش آب شاور " Shower " و زاویه پاشیدن و میزان لرزش دستگاه است که در نهایت باعث می شود ذرات ناخالص زیادی از خمیر تولید شده خارج شود . در این ایستگاه انواع ذرات نا خالص سبک ، انواع خرده های مشماء و نایلون و چسبها و الیاف دفیبره نشده از خمیر جدا شده و به بیرون از خط تولید منتقل می- شوند . مش دستگاه غربال ارتعاشی حدود 3 میلی متر است . الیاف پذیرفته شده در سینی زیر الک و ضایعاتی که نمی توانند عبور کنند از قسمت انتهای توری الک خارج می شوند .
کار با یک غربال معمولی به نسبت ساده است ، مهمترین موضوع مورد توجه در کار پایدار و مؤثر غربال کنی ، این است که سرعت جریان خمیر و غلظت آن در حدود مقادیر بهینه بماند . هنگامی که مشکلی پیش می آید ، معمولاً به علت زیادی یا کمی بار غربال است . بین این دو حد ، در گستره وسیعی می توان غربال را به کار گرفت .
خمیر پس از عبور از غربال ارتعاشی ثقلی به مخازن بتونی یا فلزی راه می یابد و از آنجایی که در این ایستگاه به کمک آب شاور مقداری رقیق می شود ، میزان درصد خشکی خمیر به 4 درصد میرسد .

• جعبه تنظیم سطح ( Level box )
در مخازن ، خمیر به علت زمان ماند کافی ، از نظر کیفی بهینه شده و سپس جهت ارسال به قسمت ماشین تولید مقوا به جعبه تنظیم سطح " Level box " توسط پمپی تزریق می شود . با تنظیم میزان خمیر خروجی از جعبه تنظیم سطح، مقدار ماده یا Mass قابل تزریق به سیستم هد باکس یا ورقه ساز استوانه ای تنظیم می شود . این دستگاه جعبه ای داری سه محفظه مجزا است که توسط تیغه ای از هم جدا گشته اند . این تیغه های حائل بصورت نایک سطح قرار دارند و میزان جریان خمیر ثابتی را برای حفظ گرماژ مورد نظر ایجاد می کند .

• ورقه ساز استوانه ای یا ورقه ساز فوردرینیر و سیستم پرس
خمیر قبل از ارسال به ورقه ساز استوانه ای یا هد باکس با آبهای برگشتی نسبتاً تمیز مخلوط شده تا از نظر میزان درصد خشکی به حدود 8/0 – 5/0 درصد برسد و سپس از دریچه های الیاف در محیط آبکی بالا آمده و روی سیلندری که روی آن توری با مش ریزی چسبیده است قرار میگیرند .



با چرخش توری سیلندری شکل و حالت مماس بودن فلت مربوطه درست در نقطه تماسی ، غلطکی با اعمال فشار قابل تنظیم ، الیاف را از روی توری سیلندری شکل سیستم وَت به فلت می چسباند و فلت در مسیر حرکت خود تحت تاثیر یکسری وکیوم فويل ها قرار گرفته که هم فلت تا حدودی خشک می شود و هم آب خمیر تا حدودی گرفته می شود . در انتها فلت از یک سیستم پرس ساده عبور میکند که به صورت دو عدد استوانه می باشد که استوانه بالایی هم حالت پرس و هم حالت جمع کننده الیاف را به دور خود بر عهده دارد .
هدف اصلی عملیات پرس خارج ساختن آب و ایجاد استحکام در مقواست . هدفهای دیگر ، بسته به مقتضیات کاربردی ، ممکن است صاف کردن سطح کاغذ ، کاهش حجم آن ، و ایجاد مقاومت کافی در مقوا دانست . میتوان عملیات پرس را دنباله فرایند آب زدایی از ورقه دانست که قبلاً روی توری آغاز شده است . پس از چند بار دور زدن یک لایه خمیر روی استوانه جمع می شود که گرماژ آن قابل تنظیم می باشد . با تنظیم گرماژ هر لایه و با در نظر گرفتن گرماژ کلی مقوای درخواستی تعداد دورهای تقریبی به سیستم تایمر استوانه داده شده و استوانه پس از طی کردن دورهای مشخص با سیستم کنترلی PLC ( کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی ) و از طریق تیغه برنده در سطح خود ، مقوای نسبتاً خیس را از سطح خود جدا کرده و فرآیند را برای تولید شیت بعدی ادامه می دهد . از جمله پارامترهای کنترلی در قسمت ماشین وَت ، تنظیم گرماژ هر لایه و تنظیم درصد خشکی خمیر می باشد و در قسمت پرس ، تعداد دورها باید کنترل شود .

• خشک کن تونلی
شیت جدا شده از استوانه توسط یکسری رولهای با قطر کوچک وارد قسمت خشک کن دستگاه می شود که از نوع خشک کنهای تونلی با عامل حرکت توری می باشد که معمولاً 20 تا 30 متر طول دارند . دمای خشک کردن از طریق هوای داغ منتقل شده از یکسری فن ها تامین می شود . در خیلی از کشورها خشک کن ها را به لحاظ صرفه جویی درانرژی حرارتی ، به بخش هایی ( Section ) تقسیم بندی می کنند تا پرت انرژی حرارتی صورت نگیرد . در قسمت خشک کن نیز باید مقوای خارج شده با حد رواداری گرماژ و درصد رطوبت تعیین شده بوده و در حد استاندارد کارخانه باشد . در انتهای خشک کنها معمولاً از شیت های خارج شده بر اساس اصول نمونه برداری تصادفی ، نمونه گیری می شود تا از وضعیت گرماژ و رطوبت محصولات آگاهی حاصل شود .

• اتو زنی و برش کناره بری
اتو زنی یک اصطلاح کلی است که معنی آن پرس کردن با استفاده از استوانه ها ( غلطکها ) است . بیشتر انواع کاغذ و مقوا با هدف بهبود سطح برای چاپ اتو می شوند. بر اثر اتو زنی، کاغذ یا مقوا فشرده تر می شود . عموماً ، اتو زنی روی مقوای خشک انجام می شود . هدف دیگر اتو زنی ، بهبود یکنواختی مقواست . در اتو زنهای ویژه ای که برای اتو زدن مقوا بکار می رود ، سطح مقوا با یک پرس سریع چرخان تماس پیدا می کند .
شیت های خارج شده از خشک کن به قسمت کلندر " Calender " یا اتو رفته تا سطح مقواها صاف و براق شوند و سپس به قسمت برش رفته و بنا به درخواست مشتری به ابعاد مورد نظر تبدیل می شوند و یا بدون تبدیل جهت مشتری ارسال می گردد . در قسمت کلندر یا اتو زنی نیز معمولاً شیت های شکسته ، چروک خورده و رگه دار را کنار می گذارند و در قسمت برش باید خطوط برش کاملاً گونیا و سطح برش عاری از هر گونه پرز و ناخالصی باشد .

• روکش زنی
در خیلی از واحد ها پس از برش ، مقوا به قسمت روکش زنی با کاغذ کاملاً سفید با الیاف دست اول و بکر انتقال یافته و سپس تبدیل نهایی می گردند و در نهایت به شکل بدنه جعبه های شیرینی در آمده و در شیرینی فروشیها مورد استفاده قرار می گیرند .
البته کاربرد اینگونه مقواها به جعبه های شیرینی محدود نمی شود بلکه به صورت جعبه های کفش ، در کف خود کفشها ، در یقه پیراهن ها ، در پشتی های قابل استفاده در منازل و در برخی از موارد جهت لانه زنبوری کردن داخل درب های و .... بکار میرود .حتی در برخی از پیتزا فروشی ها نیز اینگونه جعبه ها قابل مشاهده می باشد .

• برش نهایی به ابعاد مورد نظر ، بسته بندی و ارسال
در آخرین مرحله تولید از نظر ویژگیهای ظاهری و نداشتن انواع ناخالصی در سطح ورق یا شیت تولیدی نیز بازرسی شده و در نهایت فرآورده روی پالتهایی استاندارد چیده و با کشیدن روکش پلی اتیلنی ، فرایند خاتمه می یابد و البته امکان دارد یک مرحله تبدیل نهایی نیز پس از آن انجام گیرد و در نهایت شیت ها به اندازه جعبه های مورد نظر مانند جعبه شیرینی در آیند .

آنچه توضیح داده شد روند تولید بر اساس تکنولوژی نسبتاً مناسب می باشد . در خیلی از کارخانجات تولیدی این نوع فرآورده ها یا نزدیک 95 درصد از آنها ، سیستم سینگل وت " Single vat " وجود ندارد و جهت انتقال خمیر از سیستمهای هد باکس خیلی معمولی استفاده می شود که معمولاً به یک توری وصل بوده که از نظر کیفیت تولید در سطح خیلی پائینتری قرار دارند . اساس تولید اینگونه واحد ها می تواند به صورت شیت یا رول باشد .
در اکثر کارخانجات تولیدی این فرآورده سیستم انتقال شیتهای تولیدی از مرحله پرس به خشک کن با دست و گارگر صورت می گیرد و حتی سیستم جدا سازی شیت ها از سیستم پرس با دست صورت می گیرد . انجام این کارها به صورت دستی معمولاً با آلودگی همراه می باشد . حتی در خیلی از واحد ها سیستم خشک شدن یا وجود ندارد و یا خیلی ساده است و در برخی از موارد از انرژی خورشیدی که با آویزان کردن شیت ها صورت می گیرد ، جهت خشک کردن استفاده می شود . محیط های تولید در اکثر کارخانجات کثیف می باشد که مشکل آفرین است .



نقاط آلاینده میکروبی فرآیند
1 – مواد اولیه ورودی ، شیوه های جمع آوری کاغذ های باطله به هیچ وجه مناسب نیست و معمولاً در مسیر جمع آوری ، انواع کاغذ های باطله آلوده نیز به چرخه مواد اولیه راه می یابند ( کاغذ های باران خورده خیس و کثیف ، حاوی گرد و غبار ، حشرات و .... )
2 – سیستم کنترل پسآب در این کارخانجات مناسب نیست و معمولاً آلوده است و از آنجایی که همین پساب در سیستم تولید نیز استفاده می شود بنابراین آلودگی وارد چرخه تولید می گردد .
3 – سیستم انتقال در فرایند تولید و نیز بسته بندی و ارسال باید تحت کنترل در آید و حتی در خیلی مواقع خشک کردن نیز اصولی نیست .
4 – رعایت اصول بهداشتی در واحد های تولید مناسب انجام نمی شود و معمولاً کف سالن ها پر از الیاف تجزیه شده و آلوده می باشد .
5 – یارد یا انبارهای مواد اولیه معمولاً کثیف و آلوده می باشد .
6 – ضایعات ارسالی به کارخانجات معمولاً تفکیک نمی شود و در خیلی مواقع حاوی مواد آلوده و موجودات ریز از قبیل انواع سوسکها ، حیوانات مرده و .... می باشد .
7 – خیلی مواقع روکش پلی اتیلن بر روی محصول کشیده می شود که از نظر موازین بهداشتی روکش مناسبی برای این نوع محصول نمی باشد .

روشهای کنترل آلودگی های میکروبی
1 – در راستای تولید و کنترل فرآیند تولید در این نوع خاص محصول با اینکه عملاً بخش اعظم محصولات در کاربردهای حساس و به عنوان پوشش مواد غذایی و بهداشتی مصرف می شوند ولی استاندارد تولید در این ارتباط وجود نداشته و این در حالی است که باید شدیداً فرایند های مذکور تحت کنترل در آیند .
2 – در خرید مواد اولیه باید پیمانکاران تامین کننده آموزش های لازم را دیده تا پوشالها را تفکیک نموده و تحویل دهند. البته این کار مستلزم صرف هزینه و انگیزه های بالای ملی است .
3 – در محل مصرف باید فرایندهای کنترل پساب به نحو شایسته انجام شود و 1BOD ( اکسیژن خواهی بیولوژیکی ) و 2COD ( اکسیژن خواهی شیمیایی ) سیستم و سایر آلودگیهای میکروبی و حتی پسابهای مورد استفاده ، باید بهینه شود و در راستای این مهم می توان از انواع مواد میکروب زدا نیز استفاده نمود .
1 – آب در حالت طبیعی مقداری اکسیژن حل شده دارد که برای ادامه حیات در آن ضروری است . پساب های صنعتی و کشاورزی موادی دارند که می تواند با این اکسیژن ترکیب شوند و مقدار آن را کاهش دهند . BOD معیاری از میزان این نوع واکنش هاست . برای اندازه گیری آن لازم است در شرایط استاندارد یک میکروارگانیزم به آب مورد آزمایش اضافه شود .
2 – شبیه BOD با این تفاوت که در اندازه گیری آن به جای افزودن میکروارگانیزم ها ، مواد شیمیایی به آب اضافه می شود .
4 – در ضمن تولید در فرایند ، می توان با مصرف موادی از قبیل H2O2 و سایر ترکیباتی که اثرات میکروب زدایی داشته ولی از نظر بهداشتی مشکلی نداشته باشند استفاده نمود ( حداقل در کنترل پساب ها ) .
5 – حساسیت های لازم در ضمن انتقال مواد و محصولات از فرایندی به فرایند دیگر باید در نظر گرفته شود ( کف ماشین های ارسال محصولات و مواد مشکل بهداشتی دارند ) .
6 – در صورت عدم رعایت موازین گفته شده باید واحدهای تولی پلمپ شوند و یا حداقل جعبه های شیرینی تولید نکنند .
7 – معمولاً سیستم های انتقال مناسبی جهت خروج ناخالصی ها از سیستم وجود ندارد که باید در نظر گرفته شود ( کلینر ها ، الک ارتعاشی و حتی خود پالپر و .... ) .
 







  جوهر زدایی به روش فلوتاسیون


جوهرزدائي و بازيابي کاغذ به روش فلوتاسيون
خلاصه مطالب: چکیده دراین تحقیق جوهرزدائی و بازیافت کاغذهای چاپ شیمیایی به روش فلوتاسیون مورد بررسی قرار گرفت. با بررسی پارامترهای مختلف مشخص گردید که علاوه بر تاثیر مواد شیمیایی، درجه حرارت و زمان خمیر سازی اثر مستقیمی بر شفافیت خمیر جوهرزدائی شده دارد، بنحوی که با افزایش درجه حرارت یا زمان خمیرسازی و یا هر دو، میزان شفافیت خمیرکاغذ جوهرزدائی شده افزایش می یابد و این بدان معنی است که کارایی فلوتاسیون افزایش می یابد. غلظت پالپ بر خلاف غلظت های رایج مواد معدنی (35-30) درصد، در مرحله خمیر سازی (10-5) درصد ودر مرحله فلوتاسیون (3-1) درصد متغیربود. با توجه به نتایج حاصل، شرایط بهینه پارامترها مختلف بصورت زیر بدست آمدند: زمان خمیر سازی: 10 دقیقه pH خمیر سازی:11 درجه حرارت خمیر سازی:c650 pH شناور سازی:5/10 کلمات کلیدی: بازیافت کاغذ، جوهرزدائی، فلوتاسیون، فیبر، کاغذ باطله.
پيش گفتار: 1- مقدمه صنعت بازيافت كاغذ در طي چند دهه اخيربدلايل اقتصادي و زيست محيطي، حركت رو به رشدی را داشت و بعنوان يك ضرورت در جهان مطرح شده است.کمبود مواد اولیه فیبری و نیاز روزافزون جوامع بشری به فرآورده های سلولزی از جمله کاغذ و از طرف دیگر وضع قوانین زیست محیطی در جهت محدود کردن آلودگی های ناشی از تولیدات صنعتی از جمله خمیر کاغذ و کاغذ، سبب گردیده است که موضوع بازیافت فرآورده های مصرفی بعنوان یک استراتژی مورد قبول جامعه جهانی مطرح گردد و لذا از طریق تحقیقات علمی و کاربردی، توسعه آن بطور جدی پیگیری می شود. در این میان صنایع بازیافت کاغذ نیز از این امر مستثنی نمی باشد و حاصل تحقیقات گسترده در زمینه بازیافت کاغذ، پیشرفتهای شگرفی است که در چند دهه گذشته پایه و اساس صنایع مدرن بازیابی کاغذهای باطله را تشکیل داده است]1[. به موازات پیشرفتهای تکنولوژیکی در زمینه صنلیع بازیافت کاغذ، اسباب مورد نیاز و خاص این صنعت نیز بسرعت گسترش یافته است. هم اکنون یکی از زمینه های بازرگانی فرآورده های سلولزی، تجارت کاغذهای باطله است، که همه ساله حجم نسبتا زیادی را به خود اختصاص می دهد]1[. آنچه در این پروژه مورد نظر قرار گرفت، ارائه اهمیت بازیافت کاغذ و روشهای جوهرزدائی کاغد بود. در این ارتباط روش فلوتاسیون در مقیاس آزمایشگاهی در جهت بررسی نتایج حاصل از جوهرزدائی و بازیافت کاغذ مورد ارزیابی قرار گرفت که نتایج حاصل در این مقاله ارائه شده است.

متن اصلي: 2- اهميت بازيافت كاغذهاي باطلههمانطوریکه گندم امنيت غذايي مردم را تامين مي كند،كاغذ نیز امنيت فرهنگي جامعه را فراهم می سازد]2[. بطور متوسط در توليد يك تن كاغذ، 5 متر مکعب چوب مورد نياز است (حدود50 عدد درخت). باتوجه به اينكه حداقل 30% از كاغذهاي بازيافتي بعنوان كاغذ جديد استفاده مي شوند، لذا بازيافت يك تن كاغذ موجب صرفه جويي درمصرف 17 عدد درخت می شود. اگرچه جمعيت آسيا 40 % جهان را تشکیل می دهد، ولي صرفا 10 % جنگلهاي جهان را دارد]2[. بنابراین درسالهاي آينده نياز به كاغذ باطله بيشتر خواهد بود. درسال 2001 ميلادي مصرف سرانه کاغذ كانادا حدود 280 كيلوگرم، فنلاند حدود 228 كيلوگرم، آمريكا و ژاپن 202 كيلوگرم، برزيل 26 كيلوگرم گزارش شده است]2[. این امر در حالی است که مصرف سرانه كاغذ(و البته مقوا)، مجموعا (16ـ14) كيلوگرم براي كشورایران است. براساس این فرض که متوسط رشد جمعيت در ایران به ميزان 5/1% و رشد مصرف درحداقل درصد در طول10 سال آینده باشد، میزان سرانه كاغذ و مقواي مصرفي براي هرنفردرسال 2011 ميلادي، حدود 20 كيلوگرم و همچنین میزان كل كاغذ و مقواي مصرفي كشور حداقل 5/1ميليون تن پيش بيني مي گردد]2[. درحال حاضردرحدود250ـ230 هزار تن كاغذ باطله (حدود 25% از كل كاغذ ومقواي مصرفي كشور)، درشركتهاي توليدي كاغذ و مقوا مصرف دارند. البته با بكارگيری سيستم هاي مدرن وبرنامه ريزي مدون، اين مقدار مي تواند تا سال 1390 شمسی به بيش از450 هزارتن ارتفاء یابد]2[. درسطح جهان بيش از 31 ميليون تن الياف، از حدود 400 كارخانه، بازیافت و جوهرزدائي مي شوند، علت اين امراهميت موضوع بازيافت و حداكثر استفاده از منابع سلولزي است]2[.3- روشهاي جوهر زدائي ذرات جوهرعموما شامل مواد زير مي باشد]3[:1- پیگمنت2- عوامل چسبنده (داراي پايه آلي يا پايه آبي (3- افزودني ها (اسيدهاي آلي ـ پليمرها)4- عوامل پركننده (پوشش دهندها و شفاف كننده ها)5- خشك كننده ها.جوهرهای با اساس آبي و آلي دونوع عمده جوهرهای مصرفی را تشکیل می دهند]3[. تکنولوژی جوهرزدائی در طی 20 سال اخیر توسعه شگرفی یافته است و تاکنون مقادیر زیادی از کاغذهای ضایعاتی بازیافت شده اند. اهمیت جوهرزدائی بعنوان یک فرآیند صنعتی روبه افزایش است. فاكتورهای موثربربازيافت كاغذهاي باطله عبارتنداز]4[:مواد شيميايي مورد استفاده درساخت كاغذ و پركننده هاروش جمع آوري و طبقه بندي كاغذهاي باطلهنوع جوهرمورد استفاده در نوشتنسن كاغذهای باطله.تكنيك هاي جوهر زدائي كه در حال حاضر بیشتر كاربرد دارند، شامل فلوتاسيون، شستشو و استفاده از سلولز و آنزيمها مي باشد. طراحي فرآيند جوهرزدئي به كيفيت محصول كاغذ توليدي و نوع کاغذ باطله مصرفي بستگي دارد. بديهي است كه هرچه كيفيت كاغذ باطله پائین تر باشد و هدف تولید محصولی با كيفيت بالاتری باشد، به انجام مراحل خالص سازی باطله بيشتري نياز است. هدف اصلي ازجوهرزدائي، تهيه خميري است كه كاغذ حاصل ازآن به ميزان كافي سفيد باشد و درآن لكه هاي جوهرقابل رویت با چشم موجود نباشد. بنابراين خارج نمودن كامل ذرات درشت جوهر (بزرگتراز40 میکرون) يك هدف مهم و اساسي است. همچنين زدودن ذرات مركب ریزتر از40 میکرون بارعايت جنبه هاي اقتصادي نيزمورد توجه كاغذ سازها مي باشد.4- کاربرد فلوتاسيون در جوهرزدائي كاغذهاي باطله درجذب ذرات جوهر از سطح كاغذهاي باطله به روش فلوتاسيون چهار مرحله اساسي وجود دارد ]4[:1ـ جداسازي ذرات جوهر ازفيبرهاي كاغذ در پالپ و با حضورمواد شيميايي،2ـ توليد انتشار پايداري از ذرات در محلول آماده شده،3ـ فلوتاسيون ذرات جوهر،4ـ جلوگيري ازرسوب مجدد ذرات جوهر برروي فيبرها.لازم به توضیح است که در روش فلوتاسیون، مواد شیمیایی جهت اجرای سه وظیفه زیر بکار می روند]3[.ـ بعنوان جدا كننده براي جدا كردن جوهر ازسطح فيبر و جلوگيري از شناوري ذرات جدا شده فيبر،ـ بعنوان كلكتور براي تجمع ذرات ريز به واحدهاي بزرگتر وتغيير سطح ذرات ازآب دوست بودن به آبران بودن،ـ بعنوان یك كف ساز براي توليد لايه اي از كف دربالاي سلول فلوتاسيون درون كف. البته بايد درنظرداشت كه همواره تمامی مواد مذكورمورد نياز نمی باشد. بعنوان نمونه برخی از ذرات جوهربه طورطبيعي آبران هستند. بنابراين هنگام جوهرزدائي ازكاغذهايي كه با اين نوع جوهرها چاپ مي شوند، نياز به افزودن كلكتور(به پالپ) نمی باشد. همچنين درصورتيكه ذرات جوهر بتواند به روشهاي زيراز فيبرجدا شوند، كاهش و يا عدم مصرف مواد شيميايي صورت می پذیرد]1و5[.ـ آنزيمها ومواد شيميايي دردسترس وارزان مانند هيدروكسيدسدیم،ـ فعاليت هاي مكانيكي مانند استفاده ازروشهای الكتريكي و مغتاطيسي ،ـ پرتو مافوق صوت.درمورد جوهرزدائي كاغذهاي باطله نيز عمليات فلوتاسيون توسط pH كنترل مي شود. فورستر، اثر pH برپتانسيل زتا را براي ذرات جوهر بررسي نمود]4[. مقدار پتانسيل زتا در6= pH درحدودmv25 است ودر10= pH ازmv50 تجاوز مي نمايد]4[. جذب يونهاي -OH موجب افزايش نيروي دفع الكترواستاتيكي بين فيبرها وذرات جوهر می شود و به جدایش جوهر از سطح فيبرها كمك مي نماید. فرآيند انتقال جوهر ازسطح فيبــر بطــور شماتيك در شكل1 ارائه شده است ]1[.
شکل 1- طرح شماتيك فرآيند انتقال جوهر از سطح فيبر]1[.
دراولين مرحله يونهاي هيدروكسيل، فيبرها وذرات جوهر را داراي بارمنفي مي نماید.درمرحله ثانويه قسمت آبران از داروي افزوده شده به ذرات جوهر مي چسبد وتوسط نيروی دافعه بين جوهر و فيبر نيز پشتياني مي شود، تا نهايتا ذره جوهر از سطح كاغذآزاد شود. انتقال لايه هاي جوهرازمواد فيبري (شكل1)، دراثر افزودن يون OH- و مواد شيميايي و نيروهاي برشي، فشاري ومالشي درحين عمليات همزني جدا مي شود]1[. لازمه جدايش مكانيكي ذرات جوهر، كاهش نيروي چسبندگي بين اين ذرات و سطح فيبر مي باشد. بنابراين تركيب هاي زير به عنوان داروهاي كمكي به سلول افزوده مي شوند:هيدروكسيدسديمدارو هاي پاك كنندهعوامل كمپكسپراكسيدهيدروژنهريك ازمواد مذکور نقش ويژه اي را درفرايندهاي شيميايي فلوتاسيون ايفا مي نمايند. بعنوان مثال هيدروكسيدسديم با اسيدچرب واكنش مي دهد و نمك سديم فعالي را تشكيل مي دهد و پراكسيدهيدروژن بعنوان سفيد كننده بكار مي رود. عوامل كمپلكس در جلوگيري ازكاهش اثر H2O2 دراثرعمل يونهاي فلزي سنگين بكار مي رود. اسيدهاي چرب همراه هيدروكسيدسديم باعث كاهش كشش سطحي آب مي شوند]1,5[.5- روش تحقیق5-1- نمونه در این تحقیق جوهرزدائی و بازیافت کاغذهای چاپ باطله شیمیایی به روش فلوتاسیون مورد مطالعه قرار گرفت.کاغدهای باطله دارای چاپ تک رو بوده، که بدلایل مختلف، عموما ویرایشی و یا مشکلات فنی مربوط به چاپ و غیره پس از چاپ بصورت باطله در نظر گرفته شده اند.5-2- مراحل آزمایشدر این تحقیق برای حذف جوهرهای چاپ از سیستم جوهرزدائی به روش شناورسازی استفاده شد. بطور کلی عملیات خمیرزدایی به سه بخش عمده زیرتقسیم می گرددکه ذیلا شرح هر بخش ارائه شده است:عملیات خمیرسازیعملیات جداسازی جوهر(جوهرزدائی)عملیات شستشو.5-2-1- عملیات خمیرسازی اولین مرحله از جوهرزدایی، تبدیل کاغذهای باطله به خمیر کاغذ که به آن خمیر سازی (Repulping) نیزمی گویند، عملیات خمیرسازی یک فرآیند مکانیکی- شیمیایی است و تنظیم متغیرهای فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی نقش تعیین کننده ای در راندمان و کیفیت خمیر کاغذ حاصل از فرآیند جوهرزدائی خواهند داشت. مواد شیمیایی مورد استفاده در مرحله خمیر سازی کاغذهای باطله شیمیایی بشرح زیر در نظر گرفته شدند:- هیدروکسید سدیم(NaOH) به نسبتهای cc 2، cc 5/2، cc 3 ( عامل متغیر)،- اسید چرب(Fatty Acid) به نسبت cc 5/0 بصورت ثابت.شرایط فیزیکی مورد استفاده در مرحله خمیر سازی کاغذهای باطله شیمیایی بصورت زیر در نظر گرفته شد:در جه حرارت به میزان 50 و 65 درجه سانتیگراد (عامل متغیر)، زمان خمیر سازی به میزان 5 و 10 دقیقه (عامل متغیر)،غلظت خمیر کاغذ به میزان 3% و بصورت ثابت.5-2-1-1- خمیر سازی ابتدا 30 گرم کاغذ باطله شیمیایی بر مبنای وزن خشک توزین شد و سپس بسته به هر مرحله از آزمایش مواد شیمیایی به مقدار مورد نظر تهیه و به همراه یک لیتر آب ( با درجه حرات مورد نظر) به کاغذ باطله اضافه گردید. مجموعه کاغذ های باطله(که قبلا به تکه های کوچکی بصورت دستی تبدیل شده بودند) و مواد شیمیایی و آب با درجه حرارت مورد نظربه یک مخلوط کن آزمایشگاهی تخلیه شده وعملیات خمیرسازی با دور آهسته مخلوط کن انجام گرفت. پس از پایان عملیات خمیر سازی، خمیر کاغذ حاصل به مدت نیم ساعت در شرایط آزمایشگاه نگهداشته شد و pH آن اندازه گیری ثبت شد.5-2-2- جداسازی جوهر(جوهرزدائی)عملیات حذف جوهر به روش شناورسازی یک فرآیند فیزیکی- شیمیایی است، که تنظیم عوامل شیمیایی و فیزیکی در کارآیی و راندمان عملیات جوهرزدائی نقش بسیار مهم و تعیین کننده ای دارد.شرایط فیزیکی و شیمیایی عملیات شناورسازی جوهر ذیلا آورده شده است: هیدروکسید کسیم (Ca(OH)2) به نسبت cc 2 بصورت ثابتروغن کاج نسبت cc 5/0 بصورت ثابتعوامل فیزیکی مرحله جوهرزدائی شامل موارد زیر بودند:غلظت کاغذ به میزان 1% و بصورت ثابتدرجه حرارت مرحله شناورسازی جوهربه میزان 40 درجه سانتیگراد و بصورت ثابتزمان شناورسازی جوهربه میزان 10 دقیقه و بصورت ثابت.5-2-2-1- شناورسازی جوهرپس از مرحله خمیرسازی، غلظت خمیر کاغذ حاصل با افزودن آب گرم(درجه حرارت آب بنحوی تنظیم شد که دمای خمیر کاغذ در مرحله شناورسازی 40 درجه سانتیگراد باشد) به اندازه سه لیتر به 1% رسانده شده و pH مرحله شناورسازی اندازه گیری شد. سپس خمیر کاغذ به یک سلول شناورسازی جوهر منتقل شده و هیدروکسید کلسیم و روغن کاج به مقدار مورد نظر به آن اضافه گردید. پس از آن عملیات هوادهی به مدت 10 دقیقه به منظور شناور سازی ذرات جوهر انجام شد و کف حاصل ازعملیات جوهرزدائی(که در واقع مجموعه ای از الیاف و ذرات جوهر می باشد) بصورت سر ریز از مخزن شناور سازی جدا گردید.5-2-3- شستشودر فرآیند جوهرزدائی به روش شناورسازی لازم است که خمیر جوهرزدائی شده مورد شستشو قرار گیرد. اینکار به منظور تمیز سازی بیشتر خمیر جوهرزدائی شده و کاهش میزان خاکستر در خمیر کاغذ انجام می گیرد. در این تحقیق پس از جوهرزدائی، خمیر کاغذ حاصل مورد یک مرحله شستشو بر روی الک 200 مش(75 میکرون) قرار گرفت. در نمودار 1 تاثیر مقدار مصرف NaOH، در حرارت و زمان خمیر سازی بر روی شفافیت خمیرهای جوهرزدایی شده از کاغذهای باطله شیمیایی ارائه شده است. همانطوریکه در نمودار مشاهده می شود روند میزان شفافیت در مرحله خمیرسازی با دمای 50 درجه سانتیگراد نزولی است، بعبارت دیگر با افزایش مصرف هیدوکسید سدیم در دمای 50 درجه سانتیگراد برای مرحله خمیرسازی میزان شفافیت خمیر کاغذ جوهر زدائی شده کاهش می یابد. چنانچه در دمای خمیرسازی50 درجه سانتیگراد زمانهای خمیر سازی 5 و10 دقیقه مورد مقایسه قرار گیرند، مشخص می گردد که میزان شفافیت خمیر کاغذ برای زمان خمیرسازی 10دقیقه بیشتر از زمان خمیرسازی 5 دقیقه است. اگرچه روند کاهش شفافیت برای هر دو زمان خمیرسازی تقریبا مشابه می باشد. از طرف دیگر روند تغییرات میزان شفافیت خمیر جوهرزدائی شده برای خمیر سازی با دمای 65 درجه سانتیگراد کاملا بر عکس دمای 50 درجه سانتیگراد است. به این معنی که در دمای خمیرسازی درجه سانتیگراد با افزایش مصرف NaOH، میزان شفافیت خمیر کاغذافزایش می یابد و بیشترین میزان شفافیت مربوط است به دمای خمیرسازی65 درجه سانتیگراد و زمان خمیرسازی 10 دقیقه است. در مقایسه بین دو زمان خمیرسازی 5 و10 دقیقه همانطوریکه در نمودار نشان داده شده است، میزان شفافیت خمیر کاغذ در زمان خمیرسازی 10 دقیقه بیشتر از زمان خمیرسازی 5 دقیقه می باشد. نتایج حاصل ازآزمایش ها حاکی از آن است که دو عامل درجه حرارت و زمان خمیرسازی، تاثیر مستقیمی بر روی میزان شفافیت خمیر کاغذ جوهرزدائی شده از کاغذهای باطله شیمیایی دارند. بعبارت دیگر با افزایش درجه حرارت یا زمان خمیرسازی و یا هر دو، میزان شفافیت خمیر کاغذ جوهرزدائی شده افزایش می یابد. در این میان تاثیر درجه حرارت خمیرسازی به مراتب بیشتر از زمان خمیرسازی است و چنانچه درجه حرارت و زمان خمیرسازی هر دو افزایش یابند، بیشترین افزایش در شفافیت خمیر کاغذ جوهرزدائی شده حاصل می گردد.
نمودار1- تاثير متغيرهاي خميرسازي بر شفافيت خمير جوهرزذايي شده





نتيجه گيري: ـ هدف عمده درمطالعه انجام شده مبتني بر بررسی صنعت بازیافت مواد و ارتباط آن با صنعت فرآوري مواد معدني بوده است . - جوهرزدائی از کاغذ از لحاظ اقتصادی و زیست محیطی طبق آمار ارائه شده ، برای کشور اهمیت زیادی دارد و لذا توجه به این صنعت توسط متخصصین رشته های فرآوری، متالورژی و مهندسی محیط زیست ضروری است - امروزه با توسعه صنعت فرآوری مواد معدنی در داخل کشور، برخی از ماشین آلات این صنعت( که مربوط به صنعت بازیافت مواد هم می باشند)، قابل ساخت و عرضه است. - به منظورجوهرزدائی از کاغذ از روشهای فلوتاسیون و شستشو، روشهای سلولزی و آنزیمها استفاده می شود و البته روش فلوتاسیون بیشترین کاربرد را دارد. - در بررسی ها مشخص شد که عوامل و پارامترهای موثر در کاربرد فلوتاسیون برای جوهرزدائی عبارتند از: pH، درجه حرارت، زمان خمیر سازی، نوع و میزان مواد شیمیایی مصرفی. - با توجه به نتایج حاصل از آزمایش ها ل مختلف، شرایط بهینه پارامترها ب شناورسازی10.5پی اچصورت زیر بدست آمد: زمان خمیر سازی10دقیقه درپی اچ 11 ودمای650 ودر




  نکاتی درباره تخته خرده چوب

  معیارهای جداسازی ذرات خرده چوب:
1) اندازه ذرات : در الک کردن مورد استفاده قرار می گیرد.( مکانیکی )
2) وزن ذرات
3) سطح ذرات : در روش پنوماتیکی مورد استفاده می باشد.
- اساس جداسازی وطبقه بندی ذرات در روش پنوماتیک رابطه سطح به جرم است. معملا در حدود 10% از ماده اولیه تخته خرده چوب را رزین تشکیل می دهد. 
- 50-20% از هزینه ساخت را رزین تشکیل می دهد. این مقدار در داخل ایران 35% است و چسب اوره فرمالدئید 90% میزان مصرف را به خود اختصاص می دهد و پر مصرف ترین می باشد.
- از لحاظ قیمت ابتدا چسب ایزوسیانات ، سپس فنل فرمالدئید و در مرحله آخر اوره فرمالدئید قرار دارد.
- دمای پلیمریزاسیون اوره فرمالدئید به کمک کاتالیزور اسیدی را 100 درجه سانتی گراد در نظر می گیرند.
- کاربرد اوره فرمالدئید دو مشکل اساسی دارد : 
1) تخرب هیدرولیکی اوره در اثر گذشت زمان ( عدم مقاومت در برابر رطوبت )
2) انتشار فرمالدئید ( سرطانزا و سمی )
- در چسب زنها مدت ماندگاری ذرات ریزتر کوتاه تر از ذرات درشت است .
- آسانترین راه افزایش سرعت انعقاد چسب اوره فرمالدئید و کاهش زمان پرس بالا بردن نسبت فرمالدئید است.
- برای بهبود و اصلاح چسب اوره فرمالدئید از رزین ملامین فرمالدئید استفاده می نمایند .( خاصیت ضد آب بودن را بهبود می بخشد)
- MUF اوره فرمالدئید اصلاح شده می باشد.
- خواص MUF : مقاومت به هیدرولیز افزایش پیدا کرده ، سرعت پلیمریزاسیون کاهش یافته و مقاومت به رطوبت افزایش یافته است.
- چسب اصلی برای ساخت روکشهای تزئینی HPL ، فرمیکا ، CPL ، روکشهای ملامینه و Finish Foil عمدتا ملامین فرمالدئید است.
- فنل فرمالدئید در مقایسه با اوره فرمالدئید ، فرمالدئید کمتری را آزاد می نماید ولی فرآند ساخت خطرناکتری از نظر محیط زیستی دارد.
- درجه حرارت مطلوب برای پلیمریزاسیون فنل فرمالدئید 200-160 درجه سانتی گراد است. 
- رزینهای فنل فرمالدئید مورد استفاده در ساخت تخته خرده چوبهای ساختمانی معمولا بصورت پودری هستند. ( چسبهای فنل از نوع پودری می باشند.)
- قطر مناسب ذرات چسب برای چسب زنی در تخته خرده چوب 40-20 میکرومتر است ( قطر اپتیمم ذرات چسب )
- رزینهای مورد استفاده در تخته خرده معمولا دارای 60-45% مواد جامد هستند.
- در مورد اوره فرمالدئید استاندارد این مقدار 65-63% است.
- گرانروی یا ویسکوزیته مناسب در ساخت تخته خرده چوب 250 سانتی پواز می باشد و بازه کلی آن در حدود 500-150 سانتی پواز است.
- جذب زیاد رزین توسط ذرات ریز در تخته تدریجی بیشتر حادث می شود.
- برای ساخت تخته خرده چوب به دو نوع دستگاه چسب زن نیاز است:
دو لایه سطحی .....1 نوع
لایه مرکزی .........1 نوع
- در تخته خرده چوب سه لایه پوشش دهی مناسب رزین در لایه میانی از اهمیت زیادی برخوردار است.
- مصرف چسب در تخته خرده سه لایه :
1) لایه سطحی : 12-8%
2) لایه میانی : 8-5% 
- میزان مصرف چسب در لایه میانی بیشتر است.
- در تخته خرده چوب موارد زیر مشاهده می گردد:
1) ذرات لایه سطحی ریزتر و ذرات لایه میانی درشت ترند.
2) رطوبت لایه های سطحی بیشتر است.
3) هاردنر لایه های سطحی کمتر است.
4) رزین لایه های سطحی بیشتر است.
5) دانسیته لایه های سطحی بیشتر است. ( فشردگی بیشتر ) 
6) جذب آب لایه های سطحی کمتر است.( فشردگی بیشتر – پرافین بیشتر )
- مرحله مهم و اصلی در تعیین خواص و نوع تخته خرده چوب مرحله شکل دهی ( Forming ) است.
- از شکل دهی مکانیکی ، تخته خرده چوب لایه ای و تخته خرده چوب همسان ( تک لایه ) ایجاد می گردد.
- از شکل دهی پنوماتیکی تخته خرده چوب تدریجی بوجود می آید.
- مزایای پیش پرس عبارتند از: 
1) کاهش ضخامت کیک 
2) افزایش تراکم کیک
3) جابجایی راحت تر کیک
4) سریعتر بسته شدن دهانه پرس 
5) کاهش زمان پرس و افزایش راندمان 
6) افزایش چسبندگی داخلی ( IB ) 






  اگر سرعت بسته شدن دهانه پرس زیاد باشد:
1) سختی و مقاومت خمشی ( MOR & MOE ) افزایش می یابد.
2) سطوح تخته صاف و یکنواخت می شود .
3) چسبندگی داخلی کاهش می یابد.
4) واکشیدگی ضخامت افزایش می یابد.
- اگر سرعت بسته شدن دهانه پرس کم باشد: 
1) تراکم و سختی لایه سطحی کاهش می یابد.
2) تراکم لایه مرکزی افزایش می یابد.
3) چسبندگی داخلی افزایش می یابد.
4) پایداری ابعادی نیز افزایش می یابد.
- از مزایای رادیدفرکانس ( RF ) بعنوان پیش پرس در تولید تخته خرده چوب می توان به دانسیته یکنواخت تر و بهبود چسبندگی داخلی اشاره نمود.
- از RF بیشتر بعنوان پیش پرس استفاده می نمایند زیرا هزینه های آن بالا می باشد.
- به پرس قلب کارخانه یا گلوگاه نیز می گویند.
- عمل تزریق بخار قبل از بسته شدن کامل پرس و توسط ضخامت پرس سوراخ دار صورت می گیرد.
- TriBoard : تخته ای سه لایه که دو لایه سطحی فیبر و لایه مرکزی OSB می باشد.
- تخته ها پس از خروج از پرس بالفاصله مورد استفاده قرار نمی گیرند، که بدلیل گرادیان شدید رطوبت ( بخصوص در مرکز که رطوبت بیشتر است ) می باشد.
- بعلت وجود تنشهای باقیمانده در تخته خرده چوب ، کلیماتیزه کردن یا متعادل سازی صورت می گیرد.
- پس از خروج از پرس :
1) در مورد استفاده از چسب اوره فرمالدئید: تخته ها خنک می شوند( بعلت جلوگیری از تخریب هیدرولیک اتصالات رزین و جلوگیری از انتشار فرمالدئید)
2) در مورد استفاده از چسب فنل فرمالدئید : تخته ها بسته بندی می شوند( این عمل به منظور کامل شدن اتصالات سه بعدی که نتیجه آن افزایش مقاومت است ،صورت می گیرد.)
- تخته خرده های حاصل از روش پیوسته یا سنباده زنی نمی شوند و یا به مقدار کم سنباده زنی می شوند.
- ضریب کشیدگی یا نازکی یا لاغری عبارتست از طول تقسیم بر ضخامت.
- با کاهش ضریب کشیدگی مقدار مصرف چسب به ازای واحد چسب افزایش می یابد و ذرات حالت خاکه پیدا می کنند.
- خرده چوبهای لایه میانی ضریب کشیدگی کمتری دارند ( لایه میانی در حدود 50) 
- ضریب پهنی عبارتست از عرض تقسیم بر ضخامت.
- ضریب پهنی در تراشه های مستطیلی بزرگتر از 1 است.
- برای تولید تخته خرده هایی با ضخامت 7 - 5 – 3 از پرس پیوسته استفاده می شود که این نوع تخته خرده چوب با MDF رقابت می نماید.
- روشهای کنترل ضخامت نهایی تخته خرده چوب در پرس :
1) استفاده از فشار و تنظیم شرایط پرس ( نوسان زیاد ضخامت ) 
2) استفاده از شابلون ( Spacer ) – فرسودگی و قوس برداشتن شابلونها یا خیز در سینی ها
- رطوبت کیک در پرس یک دهانه کمتر بوده ( 8-7% ) و از پیش پرس استفاده می گردد.
- پرسهای یک دهانه از نظر ابعاد بزرگتر هستند و راندمان پرسهای یک دهانه کمتر از چند دهانه می باشد.
- روش Mende که یک نوع روش پیوسته می باشد ، ضخامت تخته خرده حاصله کم می باشد.
- برای رساندن حرارت از لایه سطحی به لایه مرکزی تخته خرده چوب از سه روش استفاده می کنند :
1) افزایش رطوبت لایه های سطحی 
2) اسپری آب بر روی سطح کیک ( 50 گرم در هر متر مربع)
3) تزریق بخار اشباع به داخل کیک
- بالا بودن رطوبت لایه های سطحی باعث انتقال گرما به لایه های مرکزی و جلوگیری از گیرایی زودرس می گردد.
- درجه حرارت مرکز تخته از لبه ها بیشتر است.
- سرعت بسته شدن دهانه پرس اگر کم باشد :
1) خطر گیرایی زود هنگام لایه سطحی افزایش می یابد. (عیب)
2) انتقال بخار و گرما از لایه سطحی به مرکزی بهتر و یکنواخت تر صورت می گیرد. (حسن)
- سرعت بسته شدن دهانه پرس اگر زیاد باشد: 
1) خطر گیرایی زودهنگام لایه سطحی کاهش می یابد.(حسن)
2) بعلت تراکم زیاد لایه سطحی انتقال گرما و بخار از لایه سطحی به لایه مرکزی دچار مشکل می شود.
- ضریب پهنی در خلالهای چوبی با سطح مقطع مربع برابر یک است.
- در خرده چوبهای مربعی شکل مانند ویفرها ضریب پهنی و ضریب کشیدگی با هم برابرند.
- ضریب ظاهری عبارتست از طول تقسیم بر عرض.
- در صورتیکه طول خرده چوب حداقل سه برابر عرض آن باشد ،ذرات را می توان براحتی در کیک خرده چوب ، جهت دار نمود.
- ضریب ظاهری برای خرده چوبهای مربعی شکل برابر یک می باشد .
- سطح ویژه خرده چوبها برابرست با 2 تقسیم بر دانسیته ضربدر ضخامت.
- سطح ویژه با دانسیته و ضخامت نسبت معکوس دارد.
- چند نکته درباره فشار پرس :
1) با افزایش رطوبت کیک فشار ماکزیمم کاهش می یابد.
2) با افزایش دانسیته کیک فشار ماکزیمم بیشتر می شود.
3) با افزایش ضخامت کیک فشار ماکزیمم بیشتر می شود.
4) هر چقدر فشار پرس افزایش یابد ، برای یک کیک معین زمان بسته شدن پرس کاهش می یابد.
- هنگامی که از جهت دار کردن خرده چوبها در تخته خرده چوب صحبت می شود به دو فاکتور اهمیت بیشتری داده می شود:
1) ضریب کشیدگی 
2) ضریب ظاهری 

- فرمول ضریب فشردگی تخته خرده چوب عبارتست از دانسیته تخته تقسیم بر دانسیته چوب.

- ضریب فشردگی استاندارد برای تخته خرده چوب برابر با 1.3 در نظر می گیرند.
- گونه چوبی با ظرفیت بافر کنندگی بالا برای کاهش میزان PH تا حد اپتیمم مورد نظر برای پلیمریزاسیون به مقدار بیشتری کاتالیزور اسیدی نیاز داریم.
- فرمول محاسبه ضریب جهت ذرات عبارتست از MOE در جهت طول خرده چوب تقسیم بر MOE در جهت عمود آن.
- ضریب کشیدگی مناسب برای خرده چوبهای لایه سطحی 200 -120 می باشد.



+ نوشته شده در  یکشنبه پانزدهم آذر 1388ساعت 12:15  توسط سجاد |