Kontakta mig om du har några behov-
Whatsapp-nummer för Ivy: +852 57463641 (My Wechat +86 18933510459)
E-posta mig: 01@songhongpaper.com
För mer än 1 900 år sedan uppfann Cai Lun papperstillverkningsprocessen med hjälp av råmaterial som trädbark, trasor och fiskenät. Metoden involverade flera steg, inklusive skärning, blötläggning, jäsning, dunkning, ösning och torkning, för att producera handgjort papper.
På 1600-talet hade européer utvecklat massamaskiner och pappersmaskiner, tillsammans med mekaniska och kemiska massatekniker. Som ett resultat ersattes traditionell handpapperstillverkning gradvis av mekaniserad produktion.
Med tiden har papperstillverkningstekniken kontinuerligt utvecklats. Under tusentals år har tillverkningsprocesser för massa och papper genomgått betydande framsteg. Även om tidiga grundläggande principer har bevarats, har de förfinats och anpassats till moderna standarder.
Under denna utveckling har ny teknik, processer, utrustning, papperskvaliteter och kemiska tillsatser uppstått, medan vissa föråldrade metoder och material antingen har försvunnit eller närmar sig föråldrad.
Omvandlingen av branschen-markerad av att gamla metoder ersätts med innovativa-speglar inte bara historiska förändringar inom papperstillverkning utan belyser också innovationens avgörande roll för industriella framsteg.
1. Blueprint (Diazo-papper)
En av de stora utvecklingarna inom teknisk design under 1900-talet var övergången från ritningar till vita-linjeteckningar. Ritningar, även känd som diazo-papper, är specialiserade ark som används för att reproducera tekniska ritningar och dokument. Ytan på diazopapper är belagd med ett ljuskänsligt skikt bestående av diazoniumsalter och kopplingsmedel. När den utvecklas med en alkalisk lösning ger den en karakteristisk blå bakgrund med lila linjer.
Under den pre-digitala eran skapade ingenjörer manuellt originalritningar, spårade baskopior och exponerade dem sedan för att producera ritningar. Dessa rullar med ritningar var viktiga på byggarbetsplatser, även om deras utvecklingsprocess släppte ut ammoniakångor. Trots dessa nackdelar möjliggjorde ritningen effektiv reproduktion och långtidsbevarande av teknisk dokumentation.-
Med intåget av-datorstödd design (CAD) blev digitala arbetsflöden dominerande. Framsteg inom datorkraft, i kombination med förbättringar av skrivare och kopiatorer-med hög hastighet, storformatskapacitet, hög kvalitet, multifunktionalitet och låg kostnad- ledde till en omfattande användning av digital utskrift. Denna förändring förändrade i grunden teknisk dokumentation, vilket gjorde användningen av vita-linjeritningar standardpraxis.
2. Träkvarn
För decennier sedan skulle ett besök på ett tidningspappersbruk vanligtvis innefatta att se stora, bullriga träkvarnar arbeta i massafabriken. I denna process pressades stockar hydrauliskt eller mekaniskt mot roterande slipstenar, där de reducerades till massa innan de samlades upp genom underjordiska kanaler. Den resulterande produkten, känd som slipmassa, tillverkades helt på mekanisk väg.
Idag kan många yngre yrkesverksamma vara obekanta med träslipmaskiner, vilket återspeglar hur mycket massametoder som har förändrats. Det fanns flera typer av träslipmaskiner, inklusive kedje-typ, påse-typ, bin-typ och ring-typ, där kedje-typ och påse-typ är vanligast i Kina.
Men mekanisk slipning var en ineffektiv process som kännetecknades av hög energiförbrukning. Under många år var slipmassa det primära materialet för produktion av tidningspapper, med stenslipning som den dominerande metoden.
Detta började förändras under senare hälften av 1900-talet med introduktionen av två viktiga innovationer. Det första var utvecklingen av flisbaserade-mekaniska massatekniker, inklusive raffinörmekanisk massa (RMP), termomekanisk massa (TMP), kemitermomekanisk massa (CTMP) och blekt CTMP (BCTMP), med början på 1960-talet. Jämfört med traditionell slipning breddade dessa metoder utbudet av användbara träresurser, förbättrad automatisering, förbättrad massakvalitet, ökad effektivitet och minskad miljöpåverkan-vilket ledde till snabb användning.
För det andra övergick tidningspappersbruken alltmer till återvunnen fiber. I november 1992 tog Guangzhous pappersbruk i drift en 80-ton-daglig linje för avsvärtad pappersmassa (DIP) importerad från Andritz i Österrike för produktion av tidningspapper. 1998 började Shanghai Hansong Potential Paper Industry Co., Ltd. producera tidningspapper med en blandning av 90 % DIP och 10 % BCTMP, och övergick senare till 100 % DIP. Sedan dess har alla nyinstallerade tidningspappersmaskiner i Kina i första hand använt återvunnet papper som råvara.
3. Cylindermaskin
År 1809 utvecklade den brittiske uppfinnaren John Dickinson pappersmaskinen för cylinderform. Den här maskinen använde en eller flera cylindriska formar och kunde producera papper från lätta hushållskvaliteter (tiotals gram per kvadratmeter) till tunga kartong med flera- lager (hundratals gram per kvadratmeter).
Även om den introducerades ett decennium efter Fourdrinier-maskinen och antogs senare i Kina, blev cylindermaskinen populär på grund av sin enkla struktur, enkla användning, lägre investeringskostnader och enkla underhåll. De flesta tidiga provinsiella pappersbruken i Kina förlitade sig på cylindermaskiner.
Under perioden med snabb tillväxt inom små-papperstillverkning var cylindermaskiner överallt. I slutet av 1985 drev Kinas lätta industrisektor över 5 000 pappersmaskiner, varav cirka 600 var Fourdrinier-typer och resten cylindermaskiner.
Den traditionella cylindermaskinen använder en roterande cylindrisk tråd för arkbildning. Men eftersom efterfrågan ökade på högre hastigheter, bredare bredder och bättre kvalitet, visade sig denna formningsmetod vara otillräcklig. Den ersattes gradvis av mer avancerade system: den mantlade trådmaskinen (för kulturtidningar), halvmåneformare (för vävnad) och flerskiktsformare (för kartong).
Idag förlitar sig moderna pappersbruk som genomför expansionsprojekt på digitala designverktyg. Skrivare, kopiatorer och datorer dominerar arbetsytan, och dokumentationen är nu till övervägande del utskriven på vitt papper.
4. Formationshjälp
I århundraden har kinesiska papperstillverkare använt ett ämne som kallas "pappersmedicin", som härrör från växtslem. När det tillsätts till massa, fungerar det som ett dispergeringsmedel, reglerar vattendräneringen på formningsväven, förbättrar fiberspridningen och förbättrar papperslikformigheten-en praxis som fortsätter till viss del idag.
Efter Kinas reform- och öppningspolitik- ledde stigande levnadsstandard till ökad efterfrågan på toalettpapper. På den tiden fanns bara Fourdrinier- och cylindermaskiner tillgängliga. På grund av den låga ytvikten och tunnheten hos mjukpapper var det en utmaning att uppnå enhetlig formning. För att komma till rätta med detta, såg industrin om konceptet "pappersmedicin", och ersatte naturliga växtextrakt med mer effektiva syntetiska polymerer.
Inledningsvis användes nonjonisk polyetylenoxid (PEO), följt av anjonisk polyakrylamid (APAM). PEO erbjöd överlägsen prestanda men var kostsamt; APAM var mindre effektivt men mer ekonomiskt.
Båda är hög-molekylära-polymerer med hög lösningsviskositet. När de tillsätts massa ökar de avstötningen mellan-fibrer, saktar ner avvattningen och minskar fiberflockning, vilket förbättrar arkens enhetlighet. Dessa kemikalier kallas nu för dispergeringsmedel eller bildningshjälpmedel.
Denna ansökan avböjde dock efter 1997, när Kina började importera avancerade mjukpappersmaskiner-specifikt av typen vakuumsugrullar (Bestformer) och halvmåneformare. Deras unika formningsmekanismer säkerställde i sig utmärkt arkenhetlighet, vilket minskade beroendet av kemiska tillsatser. I takt med att Fourdrinier- och cylindermaskiner fasade ut ur mjukpapperstillverkningen minskade marknaden för dispergeringsmedel i enlighet därmed.
5. Visp
Historiskt sett använde papperstillverkare träklubbor eller stenbruk för att slå fiberråvaror-en process som passande kallas "slå". Detta steg modifierar fibermorfologin och förbättrar bindningsstyrkan mellan fibrer, vilket är viktigt för att producera papper av hög-kvalitet. Faktum är att frasen "papper kommer från vispen" understryker dess betydelse.
I arkeologiska studier är huruvida fibrer har genomgått stryk ett nyckelkriterium för att avgöra om ojordade fibrösa material kvalificerar sig som äkta papper.
År 1680 uppfann holländarna Hollander beater, som blev allmänt antagen. I denna anordning cirkulerar massa i ett badkar, där roterande knivar samverkar med stationära bottenknivar för att uppnå raffinering.
Men Hollander-vispen tar avsevärt utrymme, förbrukar avsevärd elektricitet, fungerar intermittent och utövar hög arbetsintensitet. Dessa begränsningar gjorde det i sig övergångsmässigt. I slutet av 1900-talet ersattes det till stor del av kontinuerliga raffinörer.
Modern praxis hänvisar till processen som "raffinering" snarare än "slå", och utrustningen kallas nu en "raffinör". På motsvarande sätt skiftade den engelska terminologin från "beating" till "refining" och "beater" till "refiner".
6. Gul halmbräda
Gult halmbräde, allmänt känt som "hästdyngapapper", kallades tidigare gult kartongpapper. I tidigare tider, när levnadsstandarden och papperstillverkningstekniken var begränsad, fungerade denna låg{1}}kartong som ett primärt förpackningsmaterial, som användes för att slå in varor eller som underlag.
Den är framställd av ris- och vetehalm, bearbetad via jäsning eller alkalikokning med lime eller kaustiksoda. På grund av låg-kvalitet på råvaror och rudimentär bearbetning, uppvisar den resulterande skivan dåligt utseende och låg mekanisk hållfasthet.
I slutet av 1900-talet ökade den inhemska produktionen av vit-belagd wellpapp och vikkartong avsevärt. Marknadens preferenser skiftade mot alternativ med högre-kvalitet, vilket ledde till en kraftig minskning av användningen av gul halmbräda. Efter 1996 ingick den inte längre i den officiella statistiken som publicerades av pappersindustrimyndigheterna. Idag är det bara ett fåtal små pappersbruk som fortsätter att producera det, främst för låg-förpackningsapplikationer.
7. Bronstråd
Sedan pappersmaskinens uppfinning har kopparnät använts som formnings- och avvattningskomponent. Vanligtvis används fosforbronstråd för varpen och mässingstråd för väften.
Efter grundandet av Folkrepubliken Kina började provproduktion av fosforbronsnät 1949 under Northeast Enterprise Administration Bureau. Detta ledde till etableringen av Shenyang Copper Mesh Factory-den första dedikerade nättillverkaren för papperstillverkning i Kina.
Koppar, tenn och zink-nyckelkomponenter i kopparnät-är värdefulla icke-järnmetaller, så kopparnät klassificerades som en "ädelvara" inom pappersbruk och hanterades därefter.
I slutet av 1950-talet började Kina, efter internationella trender, utforska plastalternativ till koppar. På 1960-talet importerades utländska-plastnät för testning.
År 1977 gav ministeriet för lätt industri i uppdrag till Tianjin koppartråd och kopparnätfabrik att utveckla polyesterformningstyg. I december 1982 var Tianjin Paper Research Institute värd för ett utvärderingsmöte för denna innovation, som framgångsrikt godkändes.
Därefter producerade fabriken provsatser av polyesternät för pilotanvändning i olika pappersbruk.
I januari 1986 hölls en nationell konferens om marknadsföring av polyesternät i Tianjin, där 139 representanter från 25 provinser och kommuner deltog. En konsensus nåddes om att ersätta kopparnät med polyesternät, vilket inledde rikstäckande adoption.
I slutet av 1986 hade sju inhemska nätfabriker producerat 1,6 miljoner kvadratmeter formningsväv, varav 1,03 miljoner var kopparnät.
År 2009 hade Kina 14 storskaliga nättillverkare (exklusive helt utlandsägda-företag), som producerade totalt 1,8 miljoner kvadratmeter formningstyg, med endast 139 000 kvadratmeter fortfarande gjorda av koppar.
8. Kolofoniumstorlek lim
Kolofonium användes först som limningsmedel vid papperstillverkning 1807 och förblev den dominerande limkemikalien i över ett sekel. Dess utveckling gick från vanlig kolofoniumstorlek till förstärkta och dispergerade former och från anjoniska till katjoniska varianter. Trots förbättringar krävde kolofoniumlimning alltid aluminiumsulfat, vilket gör den endast lämplig för sura papperstillverkningsmiljöer.
I mitten av 1900-talet gick industrin över till neutral och alkalisk papperstillverkning, särskilt för kulturpapper som använde kalciumkarbonat som fyllmedel. Även om modifierade kolofoniumstorlekar utökade användbarheten till pH 6–7 (neutrala förhållanden), kunde de inte fungera effektivt vid pH 8–9 (alkaliska förhållanden).
Denna begränsning stimulerade utvecklingen av syntetiska limningsmedel såsom alkylketendimer (AKD) och alkenylbärnstenssyraanhydrid (ASA). I Kina var Shanghai Jiangnan Paper Mill banbrytande AKD-baserad neutral limning 1989 för bestruket baspapper. 1992 etablerade Jinan Chemical Research Institute en produktionsanläggning i Longkou, Shandong, genom Longquan Joint Venture Fine Chemical Factory, som producerar 100 ton AKD-pulver och 1 000 ton emulsion årligen- vilket markerar början på inhemsk AKD-tillverkning.
I slutet av 1990-talet introducerade Cytec (USA) framgångsrikt ASA-dimensionering vid Ningbo Zhonghua Paper Industry Company för produktion av bestrukna whiteboardtavlor.
För närvarande används AKD och ASA i stor utsträckning vid produktion av kulturpapper, förpackningsmaterial, kartong och specialpapper.
Ändå förblir kolofonium en förnybar resurs och ett historiskt effektivt limningsmedel. Den huvudsakliga begränsningen ligger i dess beroende av aluminiumsulfat. Om framtida forskning möjliggör kolofonium-baserad limning i alkaliska system kan det uppstå en ny uppkomst.
9. Sfärisk kokare
För inte så länge sedan var ångkulor vanliga massakärl i kinesiska pappersbruk, som ofta tillverkade sin egen kemiska massa. Den ångande bollen är ett sfäriskt, roterande kärl som fungerar intermittent, med begränsad kapacitet.
Tillgänglig i volymer på 14, 25 och 40 kubikmeter producerar en 25 m³ enhet cirka 10 ton torr massa per dag, medan en 40 m³ enhet ger 16 ton-vilket resulterar i en årlig produktion på bara några tusen ton.
Dessutom kräver ångningsprocessen upprepad ventilering av ånga, som är svår att återvinna eller behandla, vilket leder till betydande energiförluster och miljöföroreningar.
Allteftersom massabruken ökade, blev det opraktiskt att öka produktionen genom större eller flera ångkulor. Följaktligen tappade ångande bollar relevans.
Moderna massabruk, med en årlig kapacitet som överstiger en miljon ton, förlitar sig uteslutande på kontinuerliga rötkammare eller storskaliga satskokare.
10. Sulfitmassaframställning
Industriell kemisk massaframställning använder i första hand två metoder: alkaliprocessen och sulfitprocessen. Sulfitmetoden, som uppfanns i USA 1866 och industrialiserades 1874, använder sulfitlösningar för att koka växtfibrer till massa. Varianter inkluderar sura, neutrala, basiska och bisulfitprocesser, med katjoner som kalcium, magnesium, natrium eller ammonium.
Den sura sulfitprocessen arbetar vid mycket lågt pH och är endast lämplig för trä, inte gräsbaserade material-.
På 1960- och 1970-talen ökade intresset för neutral ammoniumsulfitmassa, på grund av brist på kaustiksoda och låg alkaliåtervinningsgrad vid kraftmassaframställning. År 1967 organiserade ministeriet för lätt industri försök med dess tillämpning, med spilllut som gödningsmedel.
1968, med stöd från ministeriets pappersforskningsinstitut och andra forskningsenheter, implementerade Tai'ans pappersbruk i Shandong framgångsrikt ammoniumsulfitmassaframställning med halm, och applicerade avluten direkt på jordbruksmark.
Denna metod erkändes som ett nationellt demonstrationsprojekt 1976 och spred sig till små pappersbruk över provinser inklusive Shandong, Sichuan, Hebei, Shanxi, Henan, Yunnan, Shaanxi och Xinjiang.
Sulfitmassaframställning lider emellertid av hög utrustningskorrosion, långa tillagningscykler och svår behandling av avloppsvatten. När väl kraftmassaframställning uppnådde genombrott i alkaliåtervinning och blekning, avtog sulfitprocessen.
Sedan slutet av 1900-talet har sulfitmassalinjer i Kina successivt stängts ned. Alla nya och utökade massabruk-oavsett om det gäller trä eller icke-träfibrer-använder nu alkaliska massaprocesser.
