パルプおよび製紙工場の最終製品は、パルプ化プロセスに依存し、市場パルプおよびさまざまな種類の紙または板紙製品が含まれる場合があります。 たとえば、比較的弱い機械パルプは、新聞やティッシュなどの使い捨て製品に変換されます。 クラフトパルプは、高品質の筆記用紙、本、レジ袋などの多目的紙製品に加工されます。 主にセルロースである亜硫酸パルプは、特殊紙、レーヨン、写真フィルム、TNT、プラスチック、接着剤、さらにはアイスクリームやケーキミックスなど、一連の多様な最終製品に使用できます。 ケミメカニカル パルプは非常に硬く、段ボール ボードに必要な構造的支持に最適です。 通常、再生紙のパルプは繊維が短く、しなやかで透水性が低いため、高級紙製品には使用できません。 そのため、再生紙は主にティッシュ ペーパー、トイレット ペーパー、ペーパー タオル、ナプキンなどの柔らかい紙製品の製造に使用されます。
市販のパルプを製造するには、通常、パルプ スラリーをもう一度ふるいにかけ、コンシステンシーを調整 (4 ～ 10%) してから、パルプ マシンに投入します。 次に、パルプは、パルプマシンの「ウェットエンド」で移動する金属スクリーンまたはプラスチックメッシュ（「ワイヤー」として知られている）に広げられます。ここで、オペレーターは移動するワイヤーの速度とパルプの含水量を監視します（図 1; プレスと乾燥機のカバーが左上に見えます; 現代の工場では、オペレーターは制御室で多くの時間を過ごします)。 水と濾液がワイヤーを通して引き出され、繊維のウェブが残ります。 パルプシートは一連の回転ロール (「プレス」) を通過し、繊維のコンシステンシーが 40 ～ 45% になるまで水と空気を絞り出します。 次にシートは、稠度が 90 ～ 95% になるまで、複数階にまたがる一連の熱風乾燥機を通過します。 最後に、連続したパルプシートをバラバラに切断し、ベールに積み上げます。 パルプの俵は圧縮され、包装され、保管および輸送用の束に梱包されます。
図 1. ワイヤ上の繊維マットを示すパルプ マシンのウェット エンド。
カンフォー図書館
原理的にはパルプシートの製造に似ていますが、紙の製造はかなり複雑です。 一部の工場では、紙の品質を最適化するためにさまざまな異なるパルプを使用しています (たとえば、広葉樹、針葉樹、クラフト、亜硫酸、機械または再生パルプの混合)。 使用するパルプの種類によっては、紙を成形する前に一連の工程が必要です。 一般に、乾燥した市場パルプは再水和され、貯蔵からの高粘度パルプは希釈されます。 パルプ繊維を叩いて繊維結合面積を増やし、それによって紙シートの強度を向上させてもよい。 次に、パルプは「ウェットエンド」添加剤 (表 1) とブレンドされ、最終セットのスクリーンとクリーナーに通されます。 その後、パルプは抄紙機の準備が整います。
表 1. 製紙添加剤
|
添加物 |
場所が適用されました |
特定のエージェントの目的および/または例 |
|
最も一般的に使用される添加剤 |
||
|
タルク |
我々は傾向があります |
ピッチコントロール（付着・堆積防止） |
|
二酸化チタン |
我々は傾向があります |
顔料（シートを明るくする、印刷を改善する） |
|
「ミョウバン」（アル2（SO4)3) |
我々は傾向があります |
ロジンサイジングを繊維に沈殿させます |
|
ロジン |
我々は傾向があります |
内部サイジング（レジスト液浸透） |
|
粘土（カオリン） |
乾湿 |
フィラー (より明るく、滑らかに、より不透明にする) |
|
スターチ |
乾湿 |
表面サイジング（レジスト液浸透） |
|
染料と |
乾湿 |
例：酸性、塩基性または直接染料、カラーレーキ、 |
|
ラテックス |
ドライエンド |
接着剤（シートの補強、紙への添加剤の結合、 |
|
その他の添加剤 |
||
|
殺戮剤 |
我々は傾向があります |
例えば、チオン、チアゾール、チオシアネート、ヒオカルバメート、チオール、イソチアゾリノン、 |
|
消泡剤 |
我々は傾向があります |
例：パインオイル、燃料油、リサイクルオイル、シリコン、アルコール |
|
ワイヤー処理 |
我々は傾向があります |
例えば、イミダゾール、ブチルジグリコール、アセトン、テレビン油、 |
|
ウェットとドライ |
我々は傾向があります |
例えば、ホルムアルデヒド樹脂、エピクロロヒドリン、グリオキサール、 |
|
コーティング、 |
ドライエンド |
例：水酸化アルミニウム、ポリ酢酸ビニル、 |
|
その他 |
乾湿 |
腐食防止剤、分散剤、難燃剤、 |
フロー スプレッダーとヘッドボックスは、精製パルプの薄い懸濁液 (1 ～ 3%) を移動ワイヤ (パルプ マシンに似ていますが、非常に高速で、時には 55 km/h を超える場合もあります) に分配し、繊維を次のように形成します。薄いフェルトシート。 シートは一連のプレス ロールを通ってドライヤー セクションに移動し、そこで一連の蒸気加熱ロールが残りの水のほとんどを蒸発させます。 繊維間の水素結合は、この段階で完全に発達しています。 最後に、紙にカレンダーをかけ、巻き取ります。 カレンダー加工とは、紙の表面をアイロンで滑らかにし、厚みを薄くする工程です。 乾燥し、カレンダー加工された紙シートはリールに巻き取られ、ラベルが付けられ、倉庫に運ばれます (図 2、リールの下の紙くず、および同封されていないオペレーター コントロール パネルに注意してください)。 「ドライエンド」添加剤は、抄紙機でのカレンダー加工の前に、または業界の加工部門における別の「オフマシン」コーティング操作で添加できます。
図 2. 抄紙機のドライ エンド。フル ペーパー リールとオペレーターがエア スリッターを使用してエンドをカットしています。
ジョージ・アストラキアナキス
製紙プロセスでは、紙に特定の表面特性とシート特性を与えるために、さまざまな化学薬品が使用されます。 最も一般的に使用される添加剤 (表 1) は通常、パーセント レベルで使用されますが、クレーやタルクなどの一部は、特定の紙の乾燥重量の 40% に寄与する場合があります。 表 1 は、特定の製造目的および製品に使用される化学添加物の多様性も示しています。 これらのいくつかは、非常に低濃度で使用されます (たとえば、処理水に数百万分の XNUMX のスリサイド剤が追加されます)。
板紙の製造工程は、紙やパルプの製造工程と似ています。 パルプと水の懸濁液を移動するワイヤー上に分散させ、水分を除去し、シートを乾燥させ、ロールとして保管します。 シートに厚みを持たせるための成形方法や、複数の層を組み合わせる方法、乾燥させる方法が異なります。 ボードは、コアの有無にかかわらず、単層または多層シートから作成できます。 シートは通常、高品質のクラフト パルプ (またはクラフトと CTMP のブレンド) であり、コアはセミケミカル パルプと低コストのリサイクル パルプのブレンド、または完全にリサイクルされたパルプとその他の廃棄物から作られます。 内容物を水や物理的損傷から保護するために、最終用途に応じてコーティング、防湿層、多層が追加されます。