Сучасний світ наповнений папером. Книги, екологічно нешкідливі пакети для продуктів, грошові купюри, м’який акварельний папір та щільний картон для картин художників чи коробок. Всюдисущий ксероксний папір, шпалери, шкільні зошити, фотопапір. Подарунковий, пакувальний та туалетний папір для більш делікатних, але не менш важливих цілей. Важко перелічити все. І жоден із усіх цих сортів та різновидів паперу неможливо отримати без допомоги технічних газів.
З дванадцятого року до нашої ери, який згідно з китайськими літописами можна вважати відправною точкою історії виробництва паперу, у цьому технологічному процесі відбулося багато різноманітних удосконалень та покращень. Застосування промислових газів, таких як кисень, двоокис вуглецю та азот, що досяг максимального розвитку до середини двадцятого століття, не тільки прискорило цей процес, але й дозволило отримувати набагато якісніший і дешевший кінцевий продукт.
Як зараз використовують технічні гази у виробництві паперу?
Щоб з твердого дерева зробити м’який папір з деревини потрібно видалити лігнін, що робить деревини клітини рослини жорсткими і геміцелюлозу, що представляє міцний конструкційний матеріал клітини. Тріски, нагріваючи, обробляють спеціальними сульфатними (лужними) реактивами. Або, за іншого способу, сульфітними (кислотними) хімікатами. Після закінчення реакції, щоб видалити небажані речовини, необхідне промивання. Додавання на цьому етапі вуглекислого газу робить промивання деревної маси помітно ефективніше. Бульбашки діоксиду вуглецю легше і краще видаляють залишки органічних та неорганічних речовин. Крім того, застосування цього газу дозволяє скоротити витрати води, необхідної для цієї операції.
Але і після промивання все одно залишається ще досить багато жорсткого лігніну – приблизно 3-5 відсотків. Для виробництва білого паперу та деяких інших його різновидів це забагато. Його можна позбутися за допомогою кисню. Целюлоза піддається кисневої делігніфікації, тобто додаткового очищення перед подальшим знебарвленням. Крізь масу целюлози пропускають кисень під тиском 4-6 бар у лужному середовищі за температури 85-95 градусів Цельсія.
Традиційне фінальне знебарвлення целюлози речовинами, що містять хлор, все частіше замінюється озоновим відбілюванням. Озон використовують разом із киснем, перекисом водню чи діоксидом хлору. В останньому випадку таке поєднання дозволяє зменшити кількість хлору, що застосовується, що позитивно позначається на міцності готового паперу і його нешкідливості. Трихатомний кисень – озон застосовують і для відбілювання макулатури, яку використовують при виготовленні нового паперу. Цей вид обробки допомагає позбутися і від залишків оптичних відбілювачів, що стали непотрібними.
Озон для знебарвлення одержують безпосередньо на місці з чистого кисню за допомогою електричного розряду. Оскільки кисню та озону такому підприємству потрібно дуже багато, краще не покладатися на власні генератори газів, які не завжди здатні виробити потрібну кількість досить чистого газу. Найзручніше в цьому випадку закуповувати готовий чистий кисень у постачальників, які гарантують його якість.
Для підвищення продуктивності папероробних машин у волокнистій целюлозній масі, отриманої в результаті лужної обробки, потрібно вирівняти рівень рН. Для цього використовується вуглекислий газ, застосування якого дозволяє дуже точно відрегулювати цей показник. При відбитку кислоти, що залишився після виділення целюлози відхід – чорний луг обробляють чистим киснем. Його окислювальна дія дозволяє зменшити викид шкідливих речовин, що містять сірку в атмосферу, що робить виробництво менш шкідливим для навколишнього середовища.
У механічному формуванні та сушінні паперового листа чисті технічні гази не беруть участі. І лише в остаточній обробці минулої всі стадії виробництва готового паперу бере участь азот. Полімеризації лакового покриття на ній допомагає сушіння її ультрафіолетовими або катодними променями. Застосування в цьому процесі азоту дозволяє підвищити якість одержуваного покриття, скоротити викиди летких органічних сполук, заощадивши при цьому фотоініціатори.
Плюси використання газів у виробництві паперу
Обробка деревної сировини вуглекислим газом прискорює та полегшує процес промивання . Економія води, необхідної для цієї процедури, знижує витрати на виробництво, а значить, і вартість паперу та картону.
Заміна киснем та озоном дорогого хлору та хлорвмісних реактивів теж зменшує собівартість виробленого паперу. Крім цього, кисень і озон, дешевші за хлор, ще й менш небезпечні в роботі. Їх застосування робить виробництво менш небезпечним для довкілля та здоров’я людей. Відбілювання киснем та озоном дозволяє отримувати різноманітні сорти дуже якісного білого паперу, що має відносно невелику роздрібну ціну.
Цікаві факти
Кисень, що у результаті розкладання озону на стадії фінального знебарвлення целюлоза, збирають. І, після спеціальної обробки, він знову бере участь у процесі видалення лігніну чи інших стадіях знебарвлення.
«Рисовим папером» називають два різновиди дуже несхожих за властивостями виробів. Для рисового паперу, настільки улюбленого художниками, які займаються аквареллю, офортами та декупажем, сировиною служать волокна рисової соломи. Виготовляється вона вручну або за звичайною виробничою технологією, що включає застосування вуглекислого газу. Рисова целюлоза біліша за деревну, тому для неї не завжди потрібне додаткове відбілювання киснем. Для їстівної версії паперу з рису знадобиться лише борошно з тонко розмелених зерен рису та вода.
Папір Землі існує дуже давно. Протягом приблизно 300 мільйонів років вона є своєрідним теплим, міцним та легким будівельним матеріалом. Паперові оси будують із неї свої гнізда. Звичайно, для виробництва своєї версії паперу вони не користуються чистими промисловими газами, такими як вуглекислий газ або кисень, але і папір у цьому випадку виходить дуже грубий, брудного сірого кольору.
У більшості випадків технічні гази для паперових виробництв закуповуються у фірм, що спеціалізуються на їх реалізації, таких як Компанія «DP Air Gas». Добре налагоджені регулярні постачання високоякісних чистих газів дозволяють виробництву працювати безперебійно. При цьому стають не потрібні дорогі генератори, і не потрібний штат працівників для їх обслуговування, що ще більше здешевлює папір.
У компанії «DP Air Gas», що є одним з основних, провідних постачальників технічних газів в Україні, можна придбати кисень, азот , газоподібний та зріджений вуглекислий газ , а також інші промислові гази та їх суміші. Крім того, Компанія здійснює своєчасну доставку газів у будь-яку точку України та післяпродажне обслуговування оборотного газового обладнання, що включає огляд та ремонт балонів. Докладніше перелік товарів та послуг, що надаються «DP Air Gas» наведено тут.
