Применение технических газов в производстве бумаги

Современный мир наполнен бумагой. Книги, экологически безвредные пакеты для продуктов, денежные купюры, мягкая акварельная бумага и плотный картон для картин художников или посылочных коробок. Вездесущая ксероксная бумага, обои, школьные тетрадки, фотобумага. Подарочная, упаковочная и туалетная бумага для более деликатных, но не менее важных целей. Трудно перечислить все. И ни один из всех этих сортов и разновидностей бумаги невозможно получить без помощи технических газов.

С двенадцатого года до нашей эры, который согласно китайским летописям можно считать отправной точкой истории производства бумаги, в этом технологическом процессе произошло много всевозможных усовершенствований и улучшений. Применение промышленных газов, таких как кислород, двуокись углерода и азот, достигшее максимального развития к середине двадцатого века, не только ускорило этот процесс, но и позволило получать намного более качественный и дешевый конечный продукт.

Как сейчас используют технические газы в производстве бумаги?

Чтобы из твердого дерева сделать мягкую бумагу из древесины нужно удалить лигнин, делающий одревеснелые клетки растения жесткими и гемицеллюлозу, представляющую прочный конструкционный материал клетки. Щепки, нагревая, обрабатывают специальными сульфатными (щелочными) реактивами. Или, при другом способе, сульфитными (кислотными) химикатами. По окончании реакции, чтобы удалить нежелательные вещества, необходима промывка. Добавление на этом этапе углекислого газа делает промывание древесной массы заметно эффективнее. Пузырьки диоксида углерода легче и лучше удаляют остатки органических и неорганических веществ. Кроме того, применение этого газа позволяет сократить расход воды, необходимой для этой операции.

Но, и после промывки все равно остается еще достаточно много жесткого лигнина – приблизительно 3-5 процентов. Для производства белой бумаги и некоторых других ее разновидностей это слишком много. От него можно избавиться с помощью кислорода. Целлюлоза подвергается кислородной делигнификации, то есть дополнительной очистке перед дальнейшим обесцвечиванием. Сквозь массу целлюлозы пропускают кислород под давлением 4-6 бар в щелочной среде при температуре 85-95 градусов Цельсия.

Традиционное финальное обесцвечивание целлюлозы хлорсодержащими веществами все чаще заменяется озоновым отбеливанием. Озон используют вместе с кислородом, перекисью водорода или диоксидом хлора. В последнем случае такое сочетание позволяет уменьшить количество применяемого хлора, что положительно сказывается на прочности готовой бумаги и ее безвредности. Трехатомный кислород – озон применяют и для отбеливания макулатуры, которую используют при изготовлении новой бумаги. Этот вид обработки помогает избавиться и от остатков ставших ненужными оптических отбеливателей.

Озон для обесцвечивания получают непосредственно на месте из чистого кислорода с помощь электрического разряда. Поскольку кислорода и озона такому предприятию требуется очень много, лучше не полагаться на собственные генераторы газов, не всегда способных выработать нужное количество достаточно чистого газа. Удобнее всего в этом случае закупать готовый чистый кислород у поставщиков, гарантирующих его качество.

Для повышения производительности бумагоделательных машин в волокнистой целлюлозной массе, полученной в результате щелочной обработки нужно выровнять уровень рН. Для этого используется углекислый газ, применение которого позволяет очень точно отрегулировать этот показатель. При кислотной отбелке, оставшийся после выделения целлюлозы отход — черный щелок обрабатывают чистым кислородом. Его окисляющее действие позволяет уменьшить выброс вредных серосодержащих веществ в атмосферу, что делает производство менее вредным для окружающей среды.

В механическом формировании и сушке бумажного листа чистые технические газы не принимают участия. И лишь в окончательной обработке прошедшей все стадии производства готовой бумаги участвует азот. Полимеризации лакового покрытия на ней помогает сушка ее ультрафиолетовыми или катодными лучами. Применение в этом процессе азота позволяет повысить качество получаемого покрытия, сократить выбросы летучих органических соединений, сэкономив при этом на фотоинициаторах.

Плюсы использования газов в производстве бумаги

Обработка древесного сырья углекислым газом ускоряет и облегчает процесс промывки. Экономия воды, необходимой для этой процедуры, снижает затраты на производство, а значит и стоимость бумаги и картона.

Замена кислородом и озоном дорогостоящего хлора и хлорсодержащих реактивов тоже уменьшает себестоимость производимой бумаги. Помимо этого, кислород и озон, более дешевые, чем хлор, еще и менее опасны в работе. Их применение делает производство менее опасным для окружающей среды и здоровья людей. Отбеливание кислородом и озоном позволяет получать разнообразные сорта очень качественной белой бумаги, имеющей относительно небольшую розничную цену.

Интересные факты

Кислород, получившийся в результате разложения озона на стадии финального обесцвечивания целлюлоза, собирают. И, после специальной обработки, он вновь участвует в процессе удаления лигнина или на других стадиях обесцвечивания.

«Рисовой бумагой» называют очень две разновидности очень непохожих по свойствам изделий. Для рисовой бумаги, столь любимой художниками, занимающихся акварелью, офортами и декупажем, сырьем служат волокна рисовой соломы. Изготавливается она вручную или по обычной производственной технологии, включающей применение углекислого газа. Рисовая целлюлоза белее древесной, поэтому для нее не всегда требуется дополнительное отбеливание кислородом. Для съедобной версии бумаги из риса потребуется только мука из тонко размолотых зерен риса и вода.

Бумага на Земле существует уже очень давно. На протяжении примерно 300 миллионов лет она служит своеобразным теплым, прочным и легким строительным материалом. Бумажные осы строят из нее свои гнезда. Конечно, для производства своей версии бумаги они не пользуются чистыми промышленными газами, такими как углекислый газ или кислород, но и бумага в этом случае получается очень грубая, грязного серого цвета.

В большинстве случаев технические газы для бумажных производств закупаются у специализирующихся на их реализации фирм, таких как Компания «DP Air Gas». Хорошо налаженные регулярные поставки высококачественных чистых газов, позволяют производству работать бесперебойно. При этом становятся не нужны дорогостоящие генераторы, и не требуется штат работников для их обслуживания, что еще более удешевляет бумагу.

В Компании «DP Air Gas» являющейся одним из основных, ведущих поставщиков технических газов в Украине, можно приобрести кислород, азот, газообразный и сжиженный углекислый газ, а также другие промышленные газы и их смеси. Кроме того, Компания осуществляет своевременную доставку газов в любую точку Украины и послепродажное обслуживание оборотного газового оборудования, включающее освидетельствование и ремонт баллонов. Подробнее перечень товаров и услуг, предоставляемых «DP Air Gas» приведен здесь.

Запись опубликована в рубрике Пресс-центр с метками , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.