جهت نگارش مطالعات بازار و طرح توجیهی تولید کاغذ کرافت با اطلاعات کاملاً به روز برای سال 1402 ، با فرمت DOC و PDF و با گزارش گیری نرم افزار کامفار ، جهت اخذ مجوز یا ارائه به بانک ، این صفحه را مطالعه نموده و سپس با ما تماس بگیرید . ضمنا میتوانید فایل pdf طرح توجیهی تولید کاغذ کرافت را که در سال های قبل نگارش شده است را صرفا جهت مطالعه از انتهای صفحه دانلود نمایید.

---

✔️ کاغذ کرافت چیست و چه کاربردی دارد !

---

کاغذ کرافت یا کاغذ قهوه ای، کاغذی است که تقریباً به طور کامل از خمیر کاغذ کرافت ساخته شده است. این کاغـذ معمـولاً دارای مقاومت مکانیکی بیشتری نسبت به کاغذهای تهیه شده از سایر فرآیندهای تولید خمیر کاغذ از همـان چوب می باشد.

خمیر کاغذ کرافت، نوعی از خمیر کاغذ سولفات است که دارای مقاومت مکانیکی زیادی میباشـد و به ویژه برای تولید کاغذ و مقواهای محکم و مقاوم مورد استفاده قرار می گیرد.

✳️ طبقه بندی های کاغذهای کرافت براساس ابعاد و گرماژ به قرار زیر می باشند : 

• کاغذ کرافت (گرماژ : 127)(سایز : 30 تا 90)
• کاغذ کرافت (گرماژ : 140)(سایز : 30 تا 90)
• کاغذ کرافت (گرماژ : 157)(سایز : 30 تا 90)
• کاغذ کرافت (گرماژ : 127)(سایز : 100 تا 300)
• کاغذ کرافت (گرماژ : 140)(سایز : 100 تا 300)
• کاغذ کرافت (گرماژ : 157)(سایز : 100 تا 300)
• کاغذ کرافت درجه 2 (گرماژ : 127)(سایز : 100 تا 300)
• کاغذ کرافت درجه 2 (گرماژ : 140)(سایز : 100 تا 300)
• کاغذ کرافت درجه 2 (گرماژ : 157)(سایز : 100 تا 300)

در کارخانه مورد مطالعه در این مقاله ، محصول به صورت ورق های 70*100 سانتیمتر با وزن 200 گرم بـر مترمربـع برش زده شود و در بندهای 25 کیلوگرمی بسته بندی میشود.

✳️ استانداردهای ملی تدوین شده برای صنعت تولید کاغذ کرافت به قرار زیر میباشند :

• کاغذ و مقوا و خمیر کاغذ - باقیمانده (خاکستر) حاصل (شماره استاندارد ملی : 1119)
• خمیر کاغذ - روش اندازه گیری عدد کاپا (شماره استاندارد ملی : 1414)
• خمیر کاغذ، کاغذ و مقوا - تعیین ترکیب فیبری (شماره استاندارد ملی : 1417)
• خمیر کاغذ سفید شده - روش اندازه گیری لینین (شماره استاندارد ملی : 1418)
• خمیر کاغذ سفید نشده - روش اندازه گیری لینین (شماره استاندارد ملی : 1419)
• خمیر کاغذ - تعیین میزان پنتوزان (شماره استاندارد ملی : 1663)
• کاغذ و مقوا و خمیر کاغذ - روش تعیین میزان آهن (شماره استاندارد ملی : 2157)
• کاغذ و مقوا و خمیر کاغذ - تعیین میزان مس- روش آزمون (شماره استاندارد ملی : 2158)
• کاغذ و مقوا و خمیر کاغذ - روش تعیین میزان کلسیم (شماره استاندارد ملی : 2159)
• خمیر کاغذ - تعیین منگنز به روش های طیف سنجی جذب اتم (شماره استاندارد ملی : 2239)
• خمیر کاغذ - تعیین مواد قابل حل در دی کلرومتان (شماره استاندارد ملی : 2240)
• کاغذ، مقوا، خمیرهای کاغذ و واژه های مربوط- اصطلاحات (در پنج قسمت) (شماره استاندارد ملی : 4317)

در قسمت انتهایی این مقاله فرایند تولید کاغذ کرافت و خمیر آن به صورت بسیار جامع (حدودا 14000 کلمه) توضیح داده شده است اما پیش از آن به بررسی فاکتورهای فنی احداث کارخانه تولید کاغذ کرافت ، مانند مساحت های مورد نیاز ، ماشین آلات و تجهیزات و تاسیسات مورد نیاز و نیروی انسانی و مواد اولیه و یوتیلیتی مصرفی کارخانه خواهیم پرداخت.

---

✔️ زمین ، محوطه سازی و ساختمان سازی مورد نیاز کارخانه تولید کاغذ کرافت با ظرفیت 17500 تن در سال !

---

✳️ زمین و محوطه سازی مورد نیاز کارخانه تولید کاغذ کرافت به قرار زیر می باشد :

• زمین: 19800 مترمربع
• خاک برداری و تسطیح : 7500 مترمربع
• خیابان کشی و پارکینگ : 900 مترمربع
• فضای سبز : 1800 مترمربع
• دیوارکشی : 1190 مترمربع
• چراغ های محوطه (به عدد) : 114 مترمربع

✳️ ساختمان سازی مورد نیاز کارخانه تولید کاغذ کرافت به قرار زیر می باشد :

• سالن توليد مسقف : 2000 مترمربع
• انبارهای مسقف : 2238.2 مترمربع
• آزمایشگاه : 70 مترمربع
• تأسیسات و تعمیرگاه : 63 مترمربع
• ساختمان های اداری : 85 مترمربع
• ساختمان های رفاهی ،  سرایداری  و … : 130 مترمربع
• انبارهای غیرمسقف : 2000 مترمربع

---

✔️ ماشین آلات و تجهیزات و تاسیسات کارخانه تولید کاغذ کرافت با ظرفیت 17500 تن در سال !

---

✳️ ماشین آلات و تجهیزات خط تولید کارخانه تولید کاغذ کرافت با ظرفیت 17500 تن در سال به قرار زیر میباشد :

• خط تولید کاغذ کرافت (شامل خط تولید خمیر کاغذ، خط تولیـد کاغـذ و لایـه پوشـش، سیـستم بخـار و دیگ های بخار و کمپرسورها) : 1 خط

✳️ تاسیسات مورد نیاز کارخانه تولید کاغذ کرافت با ظرفیت 17500 تن در سال به قرار زیر میباشد :

• تأسیسات برق (دیزل ژنراتور)
• تأسیسات آب
• تأسیسات سوخت (تاسیسات گاز)
• تأسیسات گرمایش (موتورخانه شوفاژ)
• سایرتأسیسات (هوای فشرده)
• تعمیرگاه (تعمیرات جزئی و اتفاقی دستگاه ها)

✳️ سوخت و برق مصرفی مورد نیاز سالانه کارخانه تولید کاغذ کرافت با ظرفیت 17500 تن در سال به قرار زیر میباشد :

• برق مصرفی : 1659 مگاوات
• آب مصرفی : 20304,0 مترمکعب
• گاز طبیعی : 2875,8 مترمکعب
• گازوئیل : 234,9 مترمربع
• بنزین : 16200,0 لیتر

---

✔️ مواد اولیه و نیروی انسانی مورد نیاز کارخانه تولید کاغذ کرافت با ظرفیت 17500 تن در سال به قرار زیر میباشد :

---

✳️ مواد اولیه مصرفی در تولید انواع کاغذ کرافت با ظرفیت 17500 تن در سال به قرار زیر میباشد :

• باگاس : 140000 تن
• کاستیک مایع : 18375 تن
• کاستیک جامد : 525 تن
• نشاسته ی صنعتی : 420 تن
• سولفات آلوم جامد : 560 تن
• صمغ : 35 تن
• OBA : 17.5 تن
• نگهدارنده : 7 تن

✳️ پرسنل مورد نیاز کارخانه تولید کاغذ کرافت با ظرفیت 17500 تن در سال به قرار زیر میباشد :

• مدیر : 1 نفر
• مهندس : 1 نفر
• تکنسین : 2 نفر
• کارگر ماهر: 29 نفر
• کارگر غیر ماهر : 18 نفر
• تکنیسین فنی (تعمیرگاه، تاسیسات و …) : 6 نفر
• کارمندان اداری و مالی : 5 نفر
• نگهبان، کارگر ساده و خدمات : 8 نفر
• تعداد کل کارکنان : 70 نفر

---

✔️ فرایند تولید خمیر کاغذ کرافت !

---

فرایند تولید خمیر کاغذ کرافت به شرح زیر میباشد :

در فرایند کرافت، خـرده چوب هـا (چیـپس ) در محلـولی از هیدروکـسید سـدیم (NaOH) و سـولفید سـدیم (Na2S) پخته می شود . قلیا سبب تخریب مولکول لیگنین و تبدیل آن به مولکول های کوچکتری می شود که به صورت نمک سدیم در مایع پخت حل می شوند.

از خمیر کرافت کاغذ محکمی تولید مـی شـود (kraft در زبان آلمانی به معنای محکم )، اما خمیر رنگبری نشده بسیار تیره رنگ (قهـوه ای ) اسـت.

گازهـای حاصـل از عملیات پخت کرافت، عمدتاً سولفیدهای آلی و بسیار بدبو هستند؛ این خود، یک مسئله زیست محیطی مهـم پیش می آورد. 

فرایند کرافت حدود 100 سال پیش، با تغییری چند در فرایند سودا (که در آن فقط از هیدورکسید سدیم به عنوان ماده شیمیایی فعال استفاده می شود )، توسط کارل اس .دال با اضافه کـردن سـولفات سـدیم بـه مـایع پخت به وجود آمد.

تبدیل سولفات سدیم به سولفید سدیم در جریان پخـت، تغییـری ناگهـانی در سـینتیک واکنش ها و در خواص خمیر حاصل از پخشت سوزنی برگان به وجود آورد.

در واقع، استفاده از سولفات سـدیم در بازیابی و بازسازی مایع پخت کرافت، سبب گردیده است که گاهی این فرایند را فرایند سولفات بنامند. 

وجود سولفید سدیم در مایع پخت، تاثیر چندانی بر تولید خمیر از پهن برگان ندارد و خیمر پهن برگان هنوز هم عمدتاً به روش سودا تهیه می شود. 

انواع خمیر کرافت با نامهای مختلف تهیه می شود . خمیر رنگبری نشده، بر اثر پخت کوتاهتر، با بازده بیـشتر تولید می شود (لیگنین آن بیشتر است ) و برای تولید کاغذ بسته بندی و مقوا مناسب اسـت . خمیـر رنگبـری شده، لیگنین کمتری دارد و برای تولید کاغذ سفید مناسب است.   

مسائل مطرح در خمیر سازی به شرح زیر میباشد :   

یکی از مشکلات موجود در کارخانه های تولید خمیر شیمیایی، بوی نامطلوب و زنده ای است که از ترکیبات گوگرد موجود در مایع پخت ناشی می شود.

با طراحی صحیح کارخانه و بهسازی عملیـات، مـی تـوان انتـشار گازهای بدبو را به حداقل رسانید. اگرچه نسبت به 25 سال گذشته پخش این نوع گازهـا در کارخانـه هـا بـه میزان 10% کاهش یافته است، متاسفانه برخی از سول فیدهای آلی گازی حتی در غلظت های بسیار کم (حـدود یک قسمت در میلیون) باز هم آزار دهنده هستند. 

به دلیل مشکل بو، بهتر است در جستجوی راهی برای حذف کامل گوگرد از فرایندهای لیگنین زدایی باشیم . تعدادی فرایند غیرگوگردی مورد بررسی است که بعضی از آنها ممکن است به فراین دهای صنعتی برای تهیـه خمیر کاغذ تبدیل شوند.

اما برای تبدیل سوزنی برگان و پهن برگان بـه خمیـر کاغـذ، روش کرافـت سـوزنی برگان و پهن برگان به خمیر کاغذ، روش کرافت با برخی تغییرات، همچنان روش برتر باقی خواهد ماند. 

یک موفقیت مهم در فرایندهای شیمیایی تولید خمیر کاغذ، فرایند ارگانوسلو است کـه در آن، از اتیـل الکـل برای حل لیگنین استفاده می شود.

این فرایند در سطح 15 تن خمیر کاغذ در روز در مـورد پهـن برگـان بـا موفقیت اجرا شده است و اجرای طرهایی برای تولید 300 تن خمیـر کاغـذ در روز در دسـت مطالعـه اسـت.

خمیر کاغذ حاصل از نظر خواص مقاومتی شبیه خمیر کرافت است و می توان آن را با بازده بیشت و رنگبری پذیری بهتر تولید کرد . حلال قابل بازیابی است و لیگنین، فورفورال و قندها را مـی تـوان بـه عنـوان فـراورده های جانبی جدا کرد.

این فرایند با تولید حتی 250 تن در روز اقتصادی اسـت در حـالی کـه ایـن مقـدار در فرایند کرافت، حدود 1000 تن در روز است . در نتیجه، در مواردی که تولید خمیر در مقیاس کم مـورد نظـر است یا عرضه چوب کافی نیست، روش ارگانوسلو روش مناسبی برای تولید خمیر کاغذ است . در مورد تولیـد خمیر از سوزنی برگان، این روش هنوز به صورت قابل اجرا در نیامده است. 

بیشترین رشد را در این بخش، روش های مکانیکی دارند که دائماً در حال اصلاح و بهبـود هـستند .

خمیرهـای شیمیایی- گرمایی - مکانیکی (CTMP) و خمیرهای شیمیایی – مکانیکی (CMP)، خمیرهـای تمیـزتـر و سفیدتری هستند و در مقایسه با سایر خمیر کاغذهای مکانیکی، خواص مقاومتی بهتری دارند.

در نتیجه، این خمیرها در مواردی، جایگزین خمیرهای شیمیایی شده اند . در این مورد نیز تولید در مقیـاس کـم اقتـصادی است و در مناطقی که مقدار چوب برای ایجاد کارخانه های کرافت کافی نیست، روش های مناسـبی هـستند.

متاسفانه مشکل کم شدن سفیدی و رنگین شدن تدریجی کاغذ حاصل از خمیرهای مکانیکی هنوز رفع نشده است. البته مشکل را می توان با افزودن رنگدانه های مناسب تا حدی بر طرف کرد، امـا ضـروری اسـت بـرای رفع این عیب و پایدار کردن سفیدی کاغذ تحقیقات بیشتری به عمل آید. 

✳️ 1- فرآیند پخت به شرح زیر میباشد :   

این فرآیند را می توان در دو نوع دایجستر انجام داد : دایجستر پیوسته و دایجستر ناپیوسته   

بررسی و مقایسه دایجستر پیوسته و ناپیوسته !   

هنگامی که در دهه 1960 – 1950 دایجسترهای پیوسته طراحی شده و به کار گرفته شدند، گفته شـد کـه این نوع دایجسترها مزایای خاصی دارند که از آن میان، نیاز به انرژی کمتر و کمتر بودن آلایندگی درسـت از آب درآمدند اما ادعاهایی از قبیل داشتن بازده بیشتر، استحکام بیشتر الیـاف، و یکنـواختی و یکدسـتی بهتـر الیاف مواردی هستند که در عمل اثبات نشده اند.

در آغاز، یکی از مزایای دایجسترهای پیوسته صرفه جـویی در نیروی انسانی بود. اما با وجود دایجسترهای ناپیوسته جدید که با تجهیـزات خودکـار و کـامپیوتری عمـل می کنند، آن موضوع دیگر صحت ندارد.

به عنوان مثال، دایجسترهای ناپیوسته جدید را در هر نوبـت کـاری، فقط یک نفر می تواند اداره کند. 

تجهیزات جانبی دایجسترهای پیوسته پیچیده تر از دایجسترهای ناپیوسـته اسـت. یـک خـط خمیـر سـازی معمولاً شامل یک دایجستر پیوسته تنها یک چند دایجستر ناپیوسته است.

اما اگـر دایجـستر پیوسـته از کـار بیفتد، کل تولید متوقف خواهد شد. در نتیجه، از نقطه نظر تداوم تولید، دایجستر ناپویسته معمولاً بر تر است.

همچنین، هنگامی که نوع چوب مصرفی به دفعات تغییر می کند یـا میـزان پخـت مـورد نیـاز متغیـر اسـت، دایجسترهای ناپیوسته مناسبترند به طور کلی، راه اندازی و از کاراندازی دایجسترهای ناپیوسته آسان ترست. 

در دایجسترهای پیوسته، بخار کم فشار روی مایع پخت را می توان بازگرداند و دوباره گرم کردو مجدداً مـورد استفاده قرار داد . در نتیجه، در مقایسه با دایجستر ناپیوسته، مصرف بخار در دایجتسر پیوسته کمتر اسـت.

در دایجسترهای پیوسته، نیاز به بخار در حدی ثابت می ماند. در حالی که این نیـاز در دایجـسترهای ناپیوسـته متغیر است، اگر چه با کنترلهای کامپیوتری از مصرف بخار کاسته می شود . اندازه دیگ بخار ، هم به میـانگین ظرفیت و هم به حداکثر ظرفیت بستگی دارد. 

آشنایی با دایجسترهای ناپیوسته !

در طی سال های گذشته، انواع ظرف های پر فشار برای پخت ناپیوسته طراحـی و سـاخته شـده اسـت؛ از قبیـل دایجسترهای افقی ثابت و کروی و عمودی چرخان، ولی متداولترین دایجستر ناپیوسته از نوع عمـودی ثابـت است.

در این بخش در مورد دایجستر عمـودی نکـاتی شـرح داده مـی شـود، امـا اصـول مـورد اشـاره سـایر دایجسترهای ناپیوسته نیز صادق است. 

بیشتر کارخانه هـای جدیـد دارای دایجـسترهایی بـا ظرفیـت 7000 تـا 9400 فـوت مکعـب (200 تـا 265 مترمکعب) هستند.

دایجسترهای بزرگتر تا حد معینـی کارآمدترنـد؛ امـا بـا بزرگتـر شـدن حجـم دایجـستر، ضخامت دیواره آن نیز باید بیشتر شود . در نیتجه، ساخت و نصب دایجسترهای بـزرگ، دو عـاملی اسـت کـه اندازه دایجستر را کنترل می کند.

عموماً دایجسترهای کرافت را از فولاد کربن دار می سـازند. در پخت هـای از نوع پیش هیدورلیزی، یک لایه فولاد زنگ نـزن در بخـش درونـی دایجـستر ضـروری اسـت . دایجـسترهای سولفیت معمولاً با لایه ای از آجر مقاوم در برابر اسید پوشانده می شوند. 

چیپس (خرده چوب ) الک شده از بالا در دایجستر ریخته می شود . سپس، حجـم مـایع سـفید و مـایع سـیاه برای رسدین به درصد قلیای فعال (یا قلیای مـوثر ) مـو رد نظـر، و نـسبت مـایع بـه چـوب، تعیـین  و اعمـال می شود . در بعضی از روش ها، دایجستر تا حداکثر ظرفیت از چیپس پر می شود .              

پخـش کننـده هـای بخـاری چیپس می توانند تا 20% بیشتر از ظرفیت معمولی، دایجـستر را از چیـپس پـر کننـد . پـر کـردن از مـایع و بازگردانی مایع در ضمن پر کردن دا یجستر از چیپس، یک روش دیگر است .

ممکن است با تزریق بخار از کف دایجستر، توده چیپس را به هم زد و توزیع یکنواخت تری در درون آن ایجاد نمـود . بـا ایـن تـدابیر، ظرفیـت دایجستر 5 تا 10% افزایش می یابد. 

هنگامی که دایجستر از خرده چوب و مایع پخت پر شد، سر آن بسته می شود . در کارخانه های جدید یک دستگاه خودکار این عمل را انجام می دهـد؛ امـا در کارخانـه هـای قـدیمی، درپـوش دایجـستر را بـا دسـت می بندند .

آماری که در سال 1976 گرفته شد نـشان داد کـه در آمریکـای شـمالی، نیمـی از کارخانـه هـای کرافت از درپوش اتوماتیک استفاده می کنند. 

دایجسترهای ناپیوسته جدید، مجهز به سیستم گردش بخار و مایعـات و مبـدل گرمـا هـستند تـا محتویـات دایجستر را به دمای خمیر سازی برسانند . البته روش گرم کردن مستقیم از طریـق تزریـق بخـار و مخلـوط کنی از راه همرفت نیز متداول است . با هر دو روش نتایج مطلوبی به دست می آید.

اما گرداندن مواد با فشار ، از رقیق شدن مایع پخت جلوگیری می کند و در نتیجه، غلظت قلیا در جریان پخت در حد بالا نگهداری مـیشود و از وارد شدن فشار به دستگاه های تبخیر جلوگیری می شـود.

یـک دسـتگاه معمـولی گـردش دهیـف مایعات را از یک صفحه گرد مشبک نزدیک میانه دایجستر از طریق یک مبدل  گرمـایی مـی گیـرد و جریـان بازگشت را به سوی بالا و پایین دایجستر توزیع می کند. 

قدرت پمپ گردش (سیرکولاسیون) به اندازه ای است که تقریباً در هر 10 دقیقه، مایع موجود در دایجستر را به طور کامل جابجا کند. 

دایجستر پر شده، براساس یک سرعت از پیش تعیین شده و تحت کنترل (معمولاً به وسیله دوربـین عکاسـی زمانی)، تا یک دمای ماکزیمم گرم می شود .

سـپس تـا رسـیدن بـه فـاکتور H لازم در ایـن دمـا نگهداشـته می شود . پس از آن، به وسیله یک شیر تخلیه دمشی کنترل از راه دور کـه در پـاینی دایجـستر نـصب شـده است، خرده چوب پخته شده با حداکثر فاشر، به داخل مخزن دمشی تخلیه می شود .

با برخورد مماسی خرده چوب پخته شده به دریچه ورودی مخزن دمشی، الیاف تا حدی تفکیک می شوند . یک پره و فـضای بخـار در دورن تانک دمشی، جدایی مطلوب مواد از مایعات و بار را میسر می سازد.

بخار جهشی به همـراه بخـار مـواد آلی، معمولاً به داخل یک سیستم بازیابی گرمای انباره ای هدایت می شوند. 

معمولاً سیکل زمانی هر پخت ثابت است، به طوری که یک برنامه مرحله ای را بـرای تخلیـه و پـر کـردن، در مورد چند واحد پخت ناپیوسته می توان اجرا کرد. 

عملکرد دایجسترهای ناپیوسته پخت کرافت به روش RDH به شرح زیر میباشد :  

گرم کنی جا به جایی به شرح زیر میباشد :  

برای کاهش مصرف بخار در پخت ناپیوسته، دو روش گرم کنی جابجـایی در مقیـاس صـنعتی تکـوین یافتـه است. این دو فرایند، گرم کنی جابجایی سریع (RDH) و سوپربچ (سیستم دمش سـرد ) نـام دارنـد. دو روش شبیه یکدیگرند و در اینجا فقط سیستم RDH شرح داده می شود. 

مسیر عملیات در فرایند RDH با آغاز از پایان پخت که در آن فاکتور H به مقدار مطلوب می رسد، به آسانی قابل توضیح است . مایع مصرف شده (مایع سیاه ) به همراه مایعات حاصل از شستشوی خمیر قهوه ای، فوراً از دایجستر تخلیه می شود و به موازات آن، پخت پایان یافته خمیر خنک می شـود .

مـایع پخـت سـیاه داغ درتانک C تحت فشار نگاه داشته می شود.

در مرحله 2، جابه جایی ادامه می یابد تا توده خمیر تا دمـای حـدود 800⁰C  خنک شود . مایعات بسیار داغ تحت فشار وارد مخزن B می شوند و مایعات زیر  C⁰95 وارد مخزن A می شوند که در آن، فشار عادی است. 

در مرحله 3، خمیر خنک شده یا با هوای فشرده تخلیه می شود یا به صورت دوغـاب رقیـق بـه بیـرن پمـپ می شود. 

مایع سیاه داغ در مخزن C، به صورت پیوسته، از یک تبادلگر گرما عبور می کند و گرمایش را به مایع سـفید می دهد (مرحله 4). مایع سفید (با دمای حدود 157⁰C) در مخزن تحت فشار ذخیره می شود و مایع سـیاه خنک شده وارد مخزن A می شود.

در مرحله 5، دایجستر خالی از خرده چوب پر می شود و به کمـک مـایع سیاه ضعیف مخزن A، که به کمک افشانه هـای مـایع پاشـیده مـی شـود، فـشرده مـی گـردد.

در بعـضی از سیستم ها، برای اجتناب از آغشتگی مواد به هوا و صابون، برای فشرده کـردن خـرده چوب هـا از بخـار اسـتفاده می شود . در مرحله 6، شیر کلاهکی بسته می شود و دایجستر به طور هیدرولیکی پر مـی شـود و بـه کمـک مایع سیاه ضعیف مخزن B گرم شده تحت فشار قرار می گرد.  

در مرحله 7، مایع سفید و سیاه داغ آمده از مخزن ذخیره و مخزن C، به ترتیـب وارد دایجـستر مـی شـوند و مایع گرم را به داخل مخزن A می رانند . به این ترتیب، محتویات دایجستر تا دمای 150⁰C بـدون اسـتفاده از بخار داغ می شود.

البته برای نگهداشتن سطح دما در مخـزن C و در مخـزن مـایع سـفید، مقـداری بخـار مصرف می شود. مایع اضافی در مخزن A، برای تغلیظ به تبخیرکننده ها فرستاده می شود. 

در مرحله 8، پمپ های گردش مواد شروع به کار می کنند و بـا اسـتفاده از لولـه هـای گـردش مـواد، بخـار مستقیماً وارد دایجستر می شود و دما را به حد مطلوب می رساند .

هنگامی که دایجـستر بـه دمـای مطلـوب رسید (مرحله 9)، پمپ های گردش مواد خاموش می شوند و فاکتور H سیر صعودی پیدا مـی کنـد .

پـس از رسیدن به فاکتور H مورد نظر، مایع پخت مصرف شده به همراه مایعات آمده از شـوینده، بـه سـرعت تخلیـه می شود و سیکل تکرار می گردد. 

لیگنین زدایی توسعه یافته به شرح زیر میباشد :  

اگرچه فرایند RDH در ابتدا برای صرفه جویی در مصرف انرژی طراحـی شـد، امـا بعـداً معلـوم شـد کـه در مقایسه با فرایند کرافت معمولی این فرایند می تواند خرده چوب ها را تا عدد کاپای کمتر لیگنین زدایی کنـد بدون اینکه در خواص مقاومتی خمیر کاهشی پیدا آید.

علت احتمالی آن اشباع خرده چوبها با مـایع سـیاهیاست که مقدار زیادی یون سولفید آزاد دارد. در واقع، ممکن است مکفی بودن غلظت یـون سـولفید در آغـازپخت، علت گزینندگی بیشتر فرایند RDH در حمله به لیگنین و حفظ کربـو هیـدرات ها باشـد.

همچنـین بـه تجربه ثابت شده است که به دلیل چرخش مایع، مصرف مایع پخت بین 5 تا 10% کمتر است . حـسن دیگـر، شستشوی مختصری است که بر اثر جابجایی مایع پخت مصرف شده به وسیله مایعات شستشو روی می دهد. 

روش جدید تخلیه دایجستر به شرح زیر میباشد :   

در آزمایشهای زنبیل آویزان در اواخر دهه 1980 آشکار شد که خمیر حاصل از خـرده چوب هـای پختـه شـده نگهداشته شده در داخل یک دایجستر ناپیوسته در پایان پخـت، از خمیـر تخلیـه شـده دسـتی از دایجـستر، خواص مقاومتی بهتری دارد .

برخی شرایط جریانی در ضمن تخلیه معمولی (از قبیل گرما، سرعت، اصـطکاک با لوله ها، جهش بخار و غیره)، علت افت قابل توجه در خواص مقاومتی خمیـر مـی شـود .

براسـاس فنـاوری جابجایی مایع، روشی برای افزودن مایع رقیق کننده و پمپ کردن مـواد درون دایجـستر خنـک شـده و ر هـا شده از فشار با سرعتی کم و کنترل شده طراحی شده است .

این روش جدید تخلیه، با موفقیـت، خمیـر را بـا خواص مقاومتی مطلوب ( در حد خواص خمیر دمیده نشده درون دایجستر در پایان پخت ) از دایجستر تخلیه می کند. 

• زمان پخت: 4-2 ساعت
• Ph مایع پخت: ⁺13
• دمای پخت: 180-170 درجه سانتیگراد

✳️ 2- آشنایی با فرایند شستشو و شوینده های خمیر قهوه ای !

خمیر پخته بیرون آمده از دایجستر را به دو منظور باید شستشو داد: 

• خارج ساختن مایع باقیمانده که سبب آلودگی خمیر در مراحل بعدی خواهد شد؛
• خارج ساختن حداکثر مقدار مواد شیمیایی مصرف شده پخت با حداقل رقت.

سال ها، روش استاندارد شستشو مبتنی بر استفاده از یک سری شوینده هـای خـلا چرخـان بـود کـه در آن هـا، شستشو در یک توالی با جریان مخالف انجام می گرفت .

امروزه، روش های دیگری نیز در دسترس است کـه بـاشوینده خلا چرخان رقابت می کنند، مانند: 

• شوینده پخشی در فشار عادی یا تحت فشار
• شوینده فشاری چرخان؛
• صـاف کننـده نـواری افقـی؛
• پرس شستشو؛
• دستگاه رقیق کردن – استخراج

✳️ 3- آشنایی با فرایند بازیافت شیمیایی !

یکی از مزایای عمده فرآیند کرافت وجود یک سیستم بازیافت شیمیایی موثر می باشد. بـدون ایـن سیـستم، فرآیند کرافت اقتصادی نخواهد بود و تاثیرات نامطلوب محیطی را در بر خواهد داشت. 

وظایف سیستم بازیافت شیمیایی فرایند کرافت به قرار زیر میباشند :

1. بازیافت مواد شیمیایی از لیکور پخت مصرفی (لیکور سیاه)؛
2. تشکیل و ساخت مجدد مواد شیمیایی به صورت مایع پخت تازه (لیکور سفید)؛
3. بازیافت انرژی از طریق سوزاندن و خاکستر کردن لیگنین حل شده و ترکیبات چوبی دیگر موجود در لیکور سیاه؛
4. حداقل کردن آلودگی هوا و آب.

مراحل اصلی سیستم بازیافت شیمیایی در فرایند کرافت به قرار زیر میباشند :

1. تغلیظ لیکور در دستگاه تبخیر چند مرحله ای و تولید لیکور سیاه غلیظ (قوی) (50% مواد جامد)؛
2. تغلیظ بیشتر لیکور برای تولید لیکور سیاه سنگین (55% مواد جامد)؛
3. افزودن سولفات سدیم برای جبران کمبود سدیم و گوگرد؛
4. خاکسترسازی لیکور سیاه در کوره بازیابی؛
5. حل گدازه حاصل از کوره بازیابی برای تولید لیکور سبز؛
6. واکنش لیکور سبز با آهک برای تولید لیکور سفید و تولید گل (لجن) آهک بـه عنـوان یـک محـصول جـانبی، ایـن فراینـد قلیاسازی نامیده می شود؛
7. سوزاندن گل (لجن) آهک برای بازیابی آهک به منظور استفاده مجدد در فرایند قلیاسازی.

دو عامل مصرفی ورودی عمده به دیگ پخت در کوره بازیابی تشکیل می شود. اولـین مـاده مـصرفی  ورودی، بخار مشتق شده حاصل از سوختن لیکور سیاه غلیظ شده می باشد .

دومین ماده مصرفی ورودی مـورد نظـر، لیکور سفید برگرفته از خاکستر باقیمانده حاصل از سوختن لیکور سیاه می باشد . بـا توجـه بـه ایـن اشـارات، درک اینکه چرا کوره بازیافت اغلب به عنوان قلب فرایند کرافت اشاره شده است، آسان می باشد. 

بازده بازیابی مواد شیمیایی به شرح زیر میباشد :   

بیشتر کارخانه های کرافت نیاز به بازسازی 20 تا 30 پوند Na₂O به از ای هر تن خمیر خشک اجاقی دارنـد.

این میزان، به معنای سیکل بازیابی با بازده 98-97% است. ممکن است بازده بازیابی را در مورد یک گذر قلیا از سیکل تولید خمیر و بازیابی تعریف کرد. 

کیک نمکی (₄Na₂SO) استفاده می شود تا از ورود گوگرد به سیکل مایع جلوگیری شـود . در یـک کار خانـه کرافت معمولی سال های 1960، میزان افت گوگرد بسیار بیشتر از سـود بـود؛ در نتیجه مـشکل انباشـتگی گوگرد اضافی پیش نمی آمد.

اما در کارخانه های جدید بازده بازیابی گوگرد تقریباً برابر با بازیابی سود اسـت.

در نتیجه، نمی توان مواد جبرانی مربوط را به صورت برابر به کار برد . در کارخانه هایی که اسـید سـولفوریک زاید حاصل از واحد تولید دی اکسید کلر به سیستم مایع اضافه می شود، دیگر نیـازی بـه اسـتفاده از کیـک نمک نیست. 

فرایند بازیابی ترکیبات از مایعات پخت مصرف شده به شرح زیر میباشد :  

بازیابی مواد شیمیایی از مایع پخت مصرف شده، استفاده از این مواد در ساخت و بازسازی مـایع پخـت تـازه، استفاده از انرژی حاصل از سوزاندن تفاله های آلی، و به حداقل رساندن آلودگی آب و هوا، بخـش های اساسـی هر فرایند بازیابی کارخانه خمیر کاغذ شیمیایی است . این موارد، در کارخانه های کرافت و سولفیت مـشترک است، اما تفاوت های برجسته ای نیز بین آن ها وجود دارد.  

فرایند بازیابی کرافت از زمان به ثبت رسیدن در سال 1884 تغییر اساسـی نکـرده اسـت، امـا بـویژه از سـال 1930 به صورت یک سری عملیات واحد به خوبی تعریف شده است. 

در گردش مایع پخت ، با شروع از «مایع سیاه ضعیف» آمده از شوینده های خمیر قهـوه ای، مراحـل بازیـابی مواد شیمیایی به شرح زیر است : 

• تغلیظ مایع سیاه در تبخیرکننده های چند مرحله ای برای تشکیل «مایع سیاه قوی»
• اکسید کردن مایع سیاه (در صورت لزوم)
• تغلیظ بیشتر این مایع برای تشکیل «مایع سیاه سنگین». (افزودن نمکهای لازم بـرای جبـران افـت قلیا را می توان در این مرحله انجام داد).
• سوزاندن مایع سیاه سنگین در کوره بازسازی
• حل گدازه حاصل و تشکیل مایع سبز
• قلیایی کردن مایع سبز با آهک و تشکیل مایع سفید
• سوزاندن گل آهک برای بازسازی آهک

فرایند اکسید کردن مایع سیاه به شرح زیر میباشد :   

بر اثر اکسیداسیون مایع سیاه، طبق هر کدام از واکنشهای زیر، سولفید به تیو سولفات تبدیل می شود: 

2Na₂S + 2O₂ + H₂O == <  Na₂S₂O₃  +  2NaOH

2NaHS + 2O₂   ==<  Na₂S₂O₃  +  H₂O

اکسیداسیون در سال 1950 به عنوان راهی برای کاستن از بوی بـد مـورد اسـتفاده قـرار گرفـت . بـا تبـدیل سولفید به تیوسولفات، گوگرد در مایع « پایدار» می شود و ا ز تبدیل آن به H₂S  بـر اثـر سـوزاندن گازهـا در تبخیرکننده تماس مستقیم جلوگیری می شود: 

2Na₂HS +CO₂ + H₂O <== Na₂CO₃  +  2H₂S

اکسید کردن مایع سیاه، هم از نظر سرمایه گذاری اولیه و هم از نظر مخارج عملیات، فرایندی پر هزینه است.

علاوه بر این، اکسیداسیون ارزش  سوختی مایع سیاه را پایین می آورد . از سال 1975، در طراحی کوره هـای بازیابی جدید، تبخیرکننده تماس مستقیم حذف شده و در نتیجه، نیاز به اکسیداسیون نیز از بین رفته است. 

معمولاً اکسیداسیون با هوا انجام می شود. برای ایجاد تماس سریع و مستقیم مایع با هـوا، از انـواع طرحهـا و وسایل استفاده شده است؛ از قبیل برج های پاشنده، ستونهای مولـد حبـاب، و حلقـه هـای پخـش کننـده درمخزن ها، در بعضی از طراحی ها، به ویژه هنگامی که با مایع مصرف شده حاصل از پخت چوب های رزین دار سرو کار داریم، کف زیادی تولید می شود و برای رفع کف ها نیز به وسایلی نیاز هست. 

در ابتدا اکسیداسیون روی مایع سیاه ضعیف انجام می شد تا نشر و پخش در تبخیرکننده های چنـد مرحلـه ای و نیز تبخیرکننده های تماس مستقیم کاهش یابد.

سپس، روش های بهتری برای رفع و دفع گازهای تراکم پذیر ابداع شد و معلوم شد که بهتر است حجم کمتری از مایع سیاه قـوی (غلـیظ) اکـسید شـود .

همچنـین، معلوم شد که به دنبال اکسیداسیون مایع سیاه، به دلیل واکنش معکوس گـوگرد عنـصری، مقـداری سـولفید مجدداً تشکیل می شود؛ این گوگرد نیز محصول فرعی فرایند اکسیداسیون است . به دنبال اکسیداسیون مـایع سیاه قوی، تشکیل مجدد سولفید اندک است.   

روش های بازیابی دیگر در فرایند کرافت به شرح زیر میباشد :

با وجود کوشش های زیاد در دهه های اخیر برای بهبود فناوری های بازیابی، در طی 50 سال گذشته اصول کلی کار در فرایند بزایابی کرافت تغییر نکرده است .

در حالی کـه فراینـد موجـود مزیت هـای زیـادی دارد (فنـاوری مطمئن، بازده بازیابی خوب، تطابق  با استانداردهای انتشار گازها، بازده گرمایی خوب )، البته معایب جدی هم دارد (هزینه ساخت و نگهداری سنگین، نیاز به کار در مقیاس بزرگ، خطر انفجار مخلوط گدازه و آب). 

یک چشم انداز امید بخش، گازسازی مایع سیاه است. در حـال حاضـر، دو فراینـد (MTCl , Chemrec) در محله پایلوت کار می کنند. در فنلاند نیز یک فرایند گازسازی تحت فاشر در دست ساخت است. 

نگرش دیگر، تولید سود سوزآور مستقیماً در مرحله احتراق است؛ در نیتجه، دیگـر نیـازی بـه مراحـل بعـدی (قلیاسازی و تکلیس ) نیست. چند ترکیب می توانند با کربنات سدیم ترکیب شوند و ₂CO را بیرون برانند؛ در نتیجه، ترکیب حاصل، پس از حل در آب، به خودی به قلیا تبدیل می شود .

در یک سیستم به خوبی بررسـی شده، بورات عمل قلیاسازی را انجام می دهد و در واقع، محلول قلیایی بورات عامل خمیر سازی است. اما این سیستم در سطح تجارتی به کار نرفته است. 

تا امروز، هیچکدام ا ز فناوری های جدید، آنقدر جاذبه فنی و اقتصادی نداشته اند کـه بتـوان آنهـا را در مقیـاس صنعتی به کار برد .

طبق نظر Grace، برای ترغیب کارخانه ها به استفاده از فناوری های نوین، چهار انگیزه باید تقویت شود: 

• سرمایه گذاری و هزینه های اولیه کمتر
• ذف مراحل قلیاسازی و تکلیس
• بازیابی انرژی بیشتر
• قابلیت تطبیق با فناوری های متغیر تولید خمیر کاغذ

اگر در یک فرایند جدید همه چهار مزیت فوق وجود داشته باشد، انگیزه استافده از آن قوی خواهد بود .شاید این فرایند، تلفیقی از فناوری های کاغذ سازی و قلیا سازی باشد. 

✳️ 4- فرایند آرایش غربال ها به شرح زیر میباشد :  

از آنجا که برای دستیابی به کارآیی کافی آشغال زدایی از خمیر مقدار زیادی پس زده در اولین غربال باید بـر جای بماند، لازم است پس زده ها را از چند غربال دیگر گذراند تا آشغال از الیاف به طـور نـسبتاً کامـل جـدا شود و الیاف خوب به فرایند بازگردانده شود.

در بیش تر کارخانه ها، خرده چوب ها و تراشه ها را پالایش کرده به الیاف قابل قبول تبدیل می کنند.

در این گونه موارد، تنها ضایعات سیستم، جریان خفیفی از پس زده هاست که در مرحله تمیز کردن مرکز گریزی خمیر پالایش شده بیرون می ریزد . اما در کارخانه های خمیر کرافـت رنگبری شده، کـه در آن آشـغال های پلاسـتیکی مـسبوق بـه سـابقه اسـت، از پـالایش اجتنـاب مـی شـود و پس زده های اخرین غربال دور ریخته می شوند یا سوزانده می شوند. 

فرایند پاکسازی خمیر به روش مرکز گریزی به شرح زیر میباشد :  

تا قبل از سال 1940، مواد آلوده کننده سنگین از قبیل شن و ریزه های فلـزی، در یـک بـستر کـم عمـق از سوسپانسیون خمیر جدا می شدند .

این وسیله نوعی گلوگاه رسوب دهنده بود که مـواد سـبک و کـم غلظـت (بعضی عمدتاً الیاف ) از آن می گذشتند، ولی ذرات سنگین تر رسوب می کردند .

این دسـتگاه ها بـزرگ بودنـد، کارآیی کمی داشتند، و باید مکرراً آنها را تمیز می کردند. 

یک روش بهتر با استفاده از تمیز کننده مرکز گریزی حاصل شد . تمیز کننده مرکز گریـزی قـدیمی در سـال 1891 به ثبت رسید، اما عملاً از سال 1950 کاربرد عمـومی یافـت .

ایـن وسـیله (کـه آن را سـیکلون مـایع،هیدروسیکلون، تمیز کنن ده گردابی ی اتم یز کننده مرکزی نیز می نامند )، شامل یک ظرف فشار مخروطـی یـااستوانه ای – مخروطی با یک ورودی مماسی در بخش قطره بزرگتر مخروط یا اسـتوانه اسـت .

همچنـین، در محور مرکزی انتهاب بزرگ قطر یک محفظه گردایی با پاشنده خمیر پذیرفته شده قرار دارد . در پایانـه دیگـر با پایانه کوچک قطر، یک نوک پاشنده پس زده ها قرار دارد. 

تمیز کننده مرکز گریزی ذرات ناخواسته را با تلفیقی از نیروهای مرکـز گریـزی و بـرش سـیال، از خمیـر بـا دوغاب کاغذ سازی می گیرد. در نتیجه عمل آن مبتنی بر اختلاف چگالی و نیز شکل ذرات است. 

همه تمیز کننده های مرکز گریزی براسا گرداب چرخنده ای کار می کنند که بر اثر افت فشار به وجود آمـده است تا عمل مرکز گریزی را به وجود آورد. منبع قدرت دستگاه یک پمـپ اسـت.

دوغـاب خمیـر بـه صـورت مماسی وارد تمیز کننده می شود و دریچه ورودی به توده خمیر وارد شده یک حرکت چرخشی می دهـد . بـا ادامه حرکت، سرعت توده بیتشر می شود و نیروی گریز از مرکز افزایش می یابـد.

بـر اثـر ایـن فراینـد، ذرات سنگین (شن و آشغال )، به سوی بیرون و دور از خمیر رانده می شوند . مواد پذیرفتـه شـده (الیـاف) مجتمـع  می شوند و به طرف بالا حرکت کرده به خارج انتقال می یابند .

آشغال در مسیر پایینی (که دائماً باریکتر مـی شود) حرکت می کند تا به نوک خروجی برسد .

با بارکی شدن قطر این خروجی، نیروی گریـز از مرکزبیـشتر می شود (چند صد برابر شتاب ثقل ) که بر اثر آن، آشغال ها و کثافات متراکمتر می شوند و الیاف چـسبیده بـه آن ها جدا شده به بالا پرتاب و به مواد پذیرفته شده افزوده می شوند.  

در تمیز کننده های مرکز گریز با قطر کوچک، حداکثر نیروی گر یز از مرکـز شـکل مـی گیـرد و بنـابراین، از نظرخارج ساختن آشغال های درشت و سبک (مانند خرده چوب، تراشه و غیره ) به کـار مـی رود؛ ماننـد خمیـر پاک کن های نصب شده در مجموعه ماشین کاغذ سازی، معلوم شده است که تمیـز کننـده هـای دارای قطـر بزرگتر بهتر عمل می کنند.  

به وسیله الگوه ای جریان هیدرولیکی، یک جریان مرکزی هوا در تمام طول بخش مرکزی تمیز کننده ایجـاد می شود . قطر این جریان هوای مرکزی، به ابعاد تمیز کننده، شرایط عملیـات و مقـدار هـوای دوغـاب خمیـر بستگی  دارد.

اگر نوک تمیز کننده مستقیماً با جو در تماس باشد، تمیز کننده هوای اضافی مرکزی را بالا می برد و به همراه خمیر پذیرفته شده تخلیه می کند . در مواردی، از جمله در سیستم ماشین کاغذ، ایـن پدیـده ممکن است یک مسئله باشد. 

علاوه بر الگوی اصلی جریان در درون تمیز کننده، جریان های بی شماری نیز به وجود می آینـد کـه در واقـع،تلف کننده انرژی هیدرولیکی و کاهنده کارآیی تمیز کننده اند .

برای غلبه بـر ایـن جریانهـای ثـانوی و زایـد، سازندگان تمیز کننده ها تغییرهای زیادی را در این نوع وسایل داده اند. 

✳️ 5- سیستم بازیابی سود سوز آور به شرح زیر میباشد: 

مایع پخت سیاه BLACK LIQUOR که در مرحله شستشو از خمیر جدا شده برای بازیابی مواد شـیمیایی به این واحد منتقل می شود.

عمل بازیابی به دلایل زیر صورت می گیرد: 

• کاهش هزینه در ارتباط با خرید و مصرف مواد شیمیایی کمتر.
• جلوگیری از ورود آن به محیط زیست به علت اثرات مخرب زیست محیطی آن.
• تولید انرژی در دیگ بخار بازیافت به منظور تولید بخار در اثر سوزاندن مایع شیمیایی سیاه رنگ موردنظر.

تبخیر به شرح زیر میباشد :   

مایع سیاه ضعیف آمده از شوینده های خمیر قهوه ای، معمولاً بین 13 تا 17% مواد جامد دارد، در صورتی که مایع سنگین در حالی سوزانده می شود که مواد جامد آن 60 تا 80% است.

بابراین، مقدار زیادی آب (بـین 5 تا 7 پوند آب به از ای هر پوند مواد جامد ) باید با هزینه ای متعارف تبخیر شـود بـه طـوری کـه مقـدار ارزش خالص سوخت حاصل و عملیات سوزاندن قابل توجیه باشد. 

✳️ 6- تبخیرکننده های چند مرحله ای به شرح زیر میباشد : 

بخش عمده آب را معمولاً در تبخیرکننده های چند مرحله ای خارج می کندند؛ یعنی تبخیرکننده هایی کـه در فشارهای متفاوت کار می کنند، به طوری که بخار حاصل از یک تبخیرکننده، به عنوان بخار تبخیرکننـده بعدی مورد استفاده قرار می گیرد. مزیت اصلی تبخیرکننده چند مرحله ای، کارآیی زیاد بخار است.

به عنوان مثال، در یک سیستم هفت مرحله ای مقدار آب تبخیر شده به ازای هر پوند بخـار، مـی توانـد بـه 5/5 پونـد برسد. 

در سیستم تبخیرکننده شش مرحله ای ، بخار تغذیه شده به اولین تبخیرکننده تحت فشار، که معمـولاً  دارایدو نمونه مایع (IA و IB) است، می رود . جریان مایع ضـعیف معمـولاً بـین دو تبخیرکننـده در سـوی دیگـرسیستم (VI و V) تقسیم می شود؛ در این تبخیرکننده ها، مایع در شرایط خلا در دمای پایین تری به جـوی می آید .

با حرکت مایع از یک مرحله به مرحله دیگر، فشار افزایش می یابد . دمای جوش بالا می رود، درصـد مواد جامد افزایش می یابد و حجم مایع کمتر می شود فشار در مراحـل میـانی، تـابع خـلاء اعمـال شـده در آخرین محفظه بخار و فشار بخار اولیه است. 

با افزایش مقدار مواد جامد در مایع، تفاوت دمای بین مایع و باری که از آن مایع بر می خیزد بیشتر می شود .

از این تفاوت دما (که صعود دمای جوش نام دارد )، به عنوان معیـاری از مقـدار مـواد جامـد در مـایع در هـر تبخیرکننده استفاده می شود. 

اجزای بدنه یک تبخیرکننده معمولی لوله بلند، در شکل نشان داده شده است . مایعی که وارد مـی شـود، بـه سرعت در لوله ها بالا می رود و از بخاری که در حال تراکم و مایع شدن در یک غلاف است، گرما می گیـرد .

مایع در حال حرکت به طرف بالای لوله ها، می جوشد و تغلیظ می شود . مایع از  لوله ها سرریز می شـود و روی صفحات جهت دهنده ای می ریزد که مایع و بخـار را از هـم جـدا مـی کننـد .

بخـار از یـک جداکننـده مرکزگریزی (یا گاهی از یک بستر نمدی متخلخل ) عبور می کند تا قطرات ریز مایع از آن جدا شوند . سـپس به غلاف تبخیرکننده بعدی منتقل می شود. 

مایع نیز به ظ رف زیرین می ریزد و به وسیله یک پمپ از یک بخش گرم کننده انتهـایی مـی گـذرد؛ در ایـن بخش، مایع گرمای قابل ملاحظه ای جذب می کند و به تبخیرکننده بعدی می رود. 

مایعی که از آخرین تبخیرکننده تخلیه می شود، در شرایط فشار جو در حالـت فـوق گـرم شـدگی اسـت در نتیجه، پیش از فرست ادن این مایع به مخزن ذخیره سازی، مقدار قابـل تـوجهی بخـار در تانـک فـلاش از آن گرفته می شود.

این مایع دارای 50 تا 60% مواد جامد است و لازم اسـت قبـل از سـوزاندن، بـه وسـیله یـک تبخیرکننده تماس مستقیم با یک تغلیظ کننده، مقدار مواد جامد آن به 65 تا 70% برسد. 

انواع بدنه  های تبخیرکننده طراحی و عرضه شده است . در حالی که نوع فراوانتر، «نوع لایـه بـالا رو در لولـه » است. انواع لایه پایین رو (ماننده نمونه نشان داده شده در شکل، محبوبیـت فزاینـده ای کـسب کـرده اسـت) .

بعضی از سازندگان تبخیرکننده ها، برای تبادل گرما، به جای لوله، از عناصر صفحه ای استفاده می کنند.  ترتیب و توالی جریان مایع و بار در تبخیرکننده های چند مرحله ای، یک آرایش مستقیم در «جهت مخالف» است. به منظور بهینه کردن انتقال گرما و کاهش انباشتگی رسوبات در سطح لوله ها، از آرایش های دیگـر نیـز استفاده شده است .

گاهی یک آرایش سویچی بین تبخیرکننده ها به کار گرفته می شود به طـوری کـه مـایع رقیقتر (محتوی مواد جامد کمتر ) می تواند رسوب های بر جای مانده از مـایع غلـیظ را بـشوید ودر نتیجـه، بـا بیشتر شدن کارآیی سیستم، فاصله زمانی بین سرویس های اساسی و شستشوی کامل تبخیرکننده طولانی تـر می شود. 

امروزه تعدادی روشهای تبخیر جدید عرضه شده اند که می توانند جایگزین سیستم های تبخیر چنـد مرحلـه ای شوند یا با آنها تلفیق شوند. انتخاب تجهیزات یا نوع سیستم تغلیظ مـایع سـیاه در کارخانـه هـای جدیـد، مستلزم بررسی دقیق مزایا و معایب سیستم ها و جنبه های اقتصادی به ویزه از نظـر صـرفه جـو یی در انـرژی است. 

تبخیرکننده های دمش حرارتی، عموماً شکل یک سیستم تبخیر دو مرحله ای را دارند که در آن، بخار فلاش (یا مایع تراکمـی داغ آمـده از مخـزن )، بـه عنـوان منبـع حرارتـی تبخیرکننـده اول و بخـار حاصـل از ایـن تبخیرکننده، به عنوان منبع حرارتی تبخیرکننده دوم عمل می کند.

تـراکم مکـانیکی بخـار (MVR) دمـای بخار را از طریق تراکم مکانییک بالا می برد به طوری که می توان از ایـن بخـارف بـه عنـوان منبـع حرارتـی تبخیر استفاده کرد . در روش های تراکم حرارتی، از بخار پر فشار برای گرم کردن بخار کم فـشار اسـتفاده مـی شود به طوری که مخلوط حاصل (با فشار متوسط )، می تواند به عنوان منبع حرارتی برای تبخیر مورد استفاه  قرار گیرد. 

✳️ 7- فرایند بهره برداری از بخار به شرح زیر میباشد: 

بهره برداری از بخار در صنعت خمیر و کاغذ را می توان به صورت زیر طبقه بندی کرد: 

• برای تولید برق (عمدتاً) با استفاده از توربین فشاری
• برای گرم کردن سیستمی که از آن مایع حاصل از تراکم بازیابی می شود.
• برای گرم کردن سیستم بدون بازیابی مایع حاصل

در این توربین، برق به وسیله انبساط بخار پرفشار در هواپاش های پر سرعت تولید می شود. در هواپـاش، بخـار به تیغه های انحنادار در روتور برخورد می کند.

محور توربین به یک روتور دیگر که مولـد جریـان الکتریکـی است، متصل است. همچنین، توربین ها را به عنوان نیروی محرکه مستقیم واحدهای سنگین از قبیـل هـواکش کوره بازیابی یا ماشین کاغذ به کار می برند.

مقدار انرژی به دست آمده از تـوربین متناسـب اسـت بـا تفـاوت انرژی بخار در ورودی و خروجی توربین. بسیاری از کارخانه های خمیر و کاغذ، مقدار زیادی انرژی الکترویکی (یا مکانیکی ) و بخار فرایندی کم فـشار مصرف می کنند.

بنابراین، طبیعی است که انرژی بخار خروجی از بویلر پر فشار را بگیرند تا فشار بار تا میزان متناسب با نیاز فرایند کاهش یابد. معمولاً، مقداری بار با «فـشار متوسـط»  (در حـدود  psig 160) از تـوربین خارج می شود و در فشار کمتر (در حدود psig 60) به تعادل می رسـد.

مقـدار بـار بـه ویژگی هـا و نیازهـای کارخانه بستگی دارد و هر جا که ممکن باشد، باید فشارهای کمتر را مورد اسـتفاده قـرار داد تـا تولیـد نیـرو بهینه شود.

اگر نیاز به بخار یا نیاز به برق به دقت هماهنگ شود، سیستم «تولید همگام» ایده آل خواهد بود اما در بسیاری از موارد، کارخانه ها به برق بیشتری نیاز دارند که باید از شرکتها یا شبکه خریداری کنند. 

با تولید بخار در بویلر مولد برق به میزان بیشتر از نیاز فرایند و متراکم کردن بخار اض افی، برق بیـشتری مـی توان تولید کرد .

اگرچه در مقایسه با «تولید برق به روش فشاری»  در روش تراکمی به ازای مقـدار مشخـصی بخار مقدار بیشتری برق تولید می شود، اما در روش اخیر بازده استفاده از سوخت کمتر است، چـون گرمـای نهان در بخار به آب خنک کننده منتقل می شود.  

در یک  کارخانه خمیر و کاغذ معمولی حدود نیمی از بخار به « طور مستقیم » در مجتمع لوله ها، سـیلندرها و پوشش های گرم کننده، یا برای تبخیر مایع در آن سوی دیواره مورد استفاده قرار می گیرد.

در این کاربردها، مایع حاصل از تراکم به موتورخانه بر می گردد . نصب یک سیستم بازگردان نـده مـایع، مـستلزم تهیـه پمپ هـا، مخزن ها، و لوله هاست، اما با توجه به ضرورت صرفه جویی در مصرف آب و بازیابی آب، این مخارج قابل توجیه است.

در مواردی که امکان آلوده شدن آب حاصل از تراکم وجود دارد (به عنوان مثال، در تبخیرکننـده هـا و گرم کننده های مایع سیاه )، لازم است روش هایی برای کنترل این آب به کار گرفته شـود تـا آلـودگی فراگیـر نشود.  

به دلیل از دست دادن آب تراکمی، استفاده مستقیم از بخار زیان بار است اما، در بسیاری از موارد، مـثلاً گـرم کردن خمیر غلیظ یا پخت نشاسته، تماس مستقیم منطقی ترین کار از نظر عملیاتی است .

همچنـین، نـصب تاسیسات سیستم تماس مستقیم همیشه ارزان تر است چون در این سیستم، به تجهیزات مبادله گرما، پمپ ها و لوله ای بازدگرداننده آب حاصل از تراکم نیاز نیست. 

✳️ 8- آشنایی با کوره بازیابی !

قلب فرایند بازیابی در صنعت کرافت، کوره بازیابی – بویلر است که عملیات زیر را انجام می دهد:  

• آب باقیمانده در مایع تغلیظ شده را تبخیر می کند.
• اجزای آلی جامد را با حداکثر بازده حرارتی می سوزاند
• گرمای مورد نیاز برای تولید بخار را تامین می کند.
• ترکیبات گوگردی اکسید شده را به سولفید احیا می کند.
• مواد معدنی حاصل در گدازه مذاب را بازیابی می کند.
• ترکیبات حا صل از احتراق را به شکل و غلظت مناسب در می آورد تا نیاز به مواد شـیمیایی جبرانـی به حداقل برسد.

مایع سیاه «سنگین» که از تبخیرکننده تمـاس مـستقیم یـا تغلـیظ کننـده رسـیده اسـت، در کـوره پائیـده می شود .

قطرات ریز مایع خشک شده و پیش از افتادن روی بستر ذغال، تا حدی پیرول یز می شوند. سـوختن ناقص در بستر متخلخل ذغال سبب می شود کربن و کربن مونوکسید به عنوان عامل کاهنـده عمـل کننـد و سولفات و تیوسولفات را به سولفید احیا کنند .

گرمای موجود برای ذوب نمکهای سدیم کافی است . این مذاب از صافی بستر ذغال عبور کرده روی کف شیبدار کـوره مـی ریـزد  و از آنجـا، بـه دلیـل سـنگینی و از طریـق ناودان های خنک شده با آب، به طرف تانک انحلال سر ریز می شود. 

✳️ 9- آشنایی با کوره آهک !

این کوره که به صورت  استوانه و افقی است دارای قطر 5/3 و طول 55 متر از نوع چرخـشی بـا سـرعت 5-1 دور در دقیقه می باشد .

برای بازیابی دوباره آهک مورد نیا ز پروسس، کل آهک یا همـان بـا غلظـت 65% وارد کوره می شوند . کل آهک در اوایل کوره ابتدا خشک سپس تا دمای 950 درجه سانتی گراد گرم شده و تحـت این شرایط واکنش تهیه آهک ممکن می گردد.              

آهک تهیه شده برای فرآیند بازیابی سودا دوباره در قسمت سود سازی مورد استفاده قرار می گیرد. 

آهک سازی به شرح زیر میباشد :  

در عملیات قلیاسازی، آهک زنده (CaO) مصرف و گل آهک (₃CaCO) تولید می شـود . هـدف تکلـیس (یـاسوزاندن آهک )، تبدیل دوباره ₃CaCO به CaO به منظور استفاده مجدد است .

تا به امروز، مطلوبترین روش آهک سازی، همان روش سنتی کوره آهک پزی چرخان است . اما، در معـدودی از کارخانـه هـا، سیـستم های بستر متحرک مورد استفاده است و روش دیگر، سیستم تکلیس فلاشی است. 

در پخت گل آهک سه فاز مشخص وجود دارد: 

• خشک کردن گل آهک؛
• بالا بردن دما تا حد مورد نیاز برای واکنش تکلیس (حدود 800⁰C)
• نگه داشتن دمای کوره در این حد تا پایان واکنش گرماگیر تکلیس.

واکنش، در واقع تجزیه کربنات کلسیم به آهک زنده و دی اکسید کربن است: 

  CaCO₃  <== گرما + CaO + CO₂

محصول یک واکنش تکلیس خوب، 90 تا 94% CaO دارد که به سرعت با مایع سبز ترکیب می شود . دمـای بالاتر از این حد همراه با ناخالصی های شیمیایی، می تواند  سبب تشکیل ذرات شیشه مانند شـود کـه چنـدان واکنش پذیر نیستند و باید به عنوان مواد زاید از اسلیکر خارج شوند. 

در جدول زیر نیازهای گرمایی در یک عملیات تکلیس مدرن نشان داده شده اسـت . بـه دلیـل ویژگی هـای طراحی و عملیاتی، بسیاری از کوره ها عملا به انرژی بیشتری نیاز د ارند. یکی از علل این پدیده، خروج مقدار زیاید گرما از طریق گازهای دودکشی است . دمای بالای آهـک حاصـل و اتـلاف گرمـا از طریـق نـشر نیـز از علت های دیگر به شمار می آیند.

آشنایی با کوره آهک پذیری !

در این کوره، گل آهک تر، از انتهای بلندتر کوره وارد می شود و با چرخش کوره، در جهت مخالف بـا جریـان گازهای داغ حرکت می کند .

با زیادتر شدن سطوح تماس، انتقال گرما به گل در «انتهای سـرد» ، بهینـه مـی شود. این کار، معمولاً با مت صل ساختن زنجیرهای فولادی به قسمت داخلی کوره و آویخته شدن این زنجیرها در گازهای داغ عملی می شود. در نواحی داغتر، جدار فلزی کوره با آجر نسوز پوشانده شده است. 

✳️ 10- فرایند ذخیره سازی و مخلوط کردن خمیر به شرح زیر میباشد :

در هر کارخانه خمیر و کاغذ، در مراحل مختلف فرایند، ذخیره سازی خمیر امری ضروری است .

با این کـار امکان قطع موقت بعضی از مراحل و ارسال مواد آماده امکان قطع موقت بعضی از مراحل و ارسال مواد آمـاده به واحدها، بسته به نیاز، فراهم می شود . یک کارخانه خمیر کاغذ مکانیکی، ممکن است فقط به ذخیره سازیدر پایان فرایند نیاز داشته باشد .

اما در یک کارخانه خمیر کرافت رنگبری شده، کـه در آن در چنـد موقعیـت ممکن است قطع عملیات پیش آید، ظرفیت ذخیره سازی، دست کم پس از پخت و رنگبری، ضـروری اسـت.

عموماً، مخزین دمش به منزله چند ساعت ذخیره سازی است که به ویـژه در دایجـسترهای ناپیوسـته، بـرای اطمینان از جریان مداوم مواد به طرف شوینده های خمیر قهوه ای، اهمیت بیشتری دارد. 

سوسپانسیون خمیر که معمولاً از سیستم شوینده – تغلیظ کننده می آید، در بالای مخزن تخلیه مـی شـود .

سپس دوغاب خمیر به سمت پایین به صورت توده و بدون اختلاط، حرکت می کنـد . در پایـان مخـزن، یـک همزن جانبی مخلوط  را به هم می زند و تعدادی آبپاش پیرامونیف دوغاب خمیر را رقیق می کنند تـا غلظـت آن ضمن یکنواخت شدن، به حدود 4% (مناسب برای پمپ کردن ) برسـد .

بـرای کنتـرل دقیقتـر غلظـت، در بخش مکش پمپ، آب بیشتری به دوغاب خمیر افزوده می شود. 

در تاسیسات جدید که در آنها، از فناوری نوین غلظت متوسط استفاده می شود، می توان آرایش دستگاه ها را ساده تر کرد . بدون نیاز به ناحیه رقیق سازی، می تـوان پمـپ غلظـت متوسـط را بـا مخـزن ذخیـره سـازی، مستقیماً جفت کرد. 

مخلوط کردن خمیر به شرح زیر میباشد :   

به دلیل تنوع در چوب مصرفی کارخانه و تغییر در شـرایط تولیـد خمیـر، همـواره در خمیرهـای مکـانیکی و شیمیایی از نظر قابلیت فراوری و کیفیت تغییراتی به وجود می آید .

از این رو، مخلوط سازی خمیـر مـصرفی پیش از ورود به مرحله کاغذ سازی، یک مرحله اساسی است که از بروز ناکامی های فنی و تولید فـراورده هـای غیر استاندارد جلوگیری می کند .

اما، با شگفتی، دیده  می شود کـه در کارخانـه ای خمیـر و کاغـذ، مخلـوط سازی به میزان کافی انجام نمی شود. 

در کارخانه خمیر کرافت رنگبری شده، جایگاه منطقی عمل مخلوط سازی، پس از عملیـات غربـال اسـت . در این صورت، با عمل مخلوط سازی، تغییر عدد پرمنگنات کمتر، و کنترل رنگبری آسانتر می شود .

حالت ایـده آل، داشتن مخزن بزرگی با همزنی شدید و کافی در درصد خشکی کمتـر از 4% بـا زمـان مانـدگاری 3 تـا 4 ساعت است تا آنکه خمیر به طور کامل یکدست شود.  

در کارخانه هایی که در یک مرحله فرایندی بیش از یک مخزن ذخیره سازی مواد غلیظ دارند، با پر کـردن مخزنها به صورت سری و  پمپ کردن (تخلیه کردن ) آنها به بیرون به صورت موازِ، نوعی اختلاط حاصـل مـی شود.

در کارخانه ای که از فناوری غلظت متوسط استفاده می کند، با به کـار بـردن یـک پمـپ بـزرگ بـرای تخلیه مخزن ذخیره سازی و برگرداندن بخشی از خمیر به همین مخزن، تا حدی مخلوط سـازی انجـام مـی شود با این عمل، فرصت اختلاط خمیرهای تولید شده در دو مرحله به وجود می آید. 

✳️ 11- فرایند آماده سازی خمیر به شرح زیر میباشد :  

در کارخانه های جامع، معمولاً خمیر را پیش از استفاده در ماشین کاغذ سازی، با غلظت 10 تـا 14% ذخیـره می کنند.

در عملیات غیر جامع، لازم است مقدار بیشتری از آب خمیر خارج شود  تا در مخارج حمـل و نقـل صرفه جویی شود.

اگر فاصله های نقل و انتقال کوتاه باشد، خمیر را به صورت قطعه ها یا ورقـه هـای ضـخیم مرطوب جابه جا می کنند.

معمولاً خمیر نمد مانند حاصل از یک صافی خلا را پـرس مـی کنننـد تـا درصـد خشکی آن به 40 تا 45% برسد. سپس این فراورده را به  صورت حلقه (روال) یا ورقـه در مـی آورنـد و انتقـال می دهند. 

در بسیاری از موارد، لازم است ورقه خمیر را پیش از حمل و نقل خشک کنند . به این منظـور، معمـولاً  آن را به صورت ورقه های عدلی به میزان 90 تا 95% خشک هوایی، AD (معادل با 81 تا 86% خشک استخوانی، BD) خشک می کنند.

در روشی که با اقتباس از ماشین کاغذ سازی تکوین یافته است، معمولاً با استفاده از فوردرینیر، گاهی از نوع استوانه ای، ورقه تشکیل می شود و از بخشهای پرس، خشک کنی و برش دهـی مـی گذرد و به صورت ورقه های ضخیم خمیر در می آید. 

✳️ 12- آشنایی با خشک کن هوایی !

توده خمیر به صورت  جریان مسطح از تعدادی اطاق می گذرد که در آن ها هوای گرم باری خشک کردن آن، و نیز نگهداشتن ورقه در حالت شناور مورد استفاده قرار گرفته است.

مخارج نصب سیستم و مخارج عملیات در حد مخارج سیستم استوانه بخار است، اما به دلیل آسانتر بودن کـار و ارزان تـر بـودن هزینـه هـای نگهـداری  بیشتر کارخانه ها، خشک کن های هوایی را ترجیح می دهند.                                                      

در مدل های ابتدایی خشک کن های هوایی نوار نمدی خمیر روی نقاله های مکانیکی قرار مـی گیـرد و هـوای داغ در میر دمیده می شود.در طرح های جدید، هوا در بالا و پایین نوار جریان مـی یابـد.

در نتیجـه، سـرعت تبخیر بالا می رود و نیازی به نقاله های مکانیکی نیست. معمولاً، نوار نمدی از بالا وارد می شود و پس از طی مسیر و چرخیدن و گردیدن به کمک قرقره ها در هر انتها، از نقطه مقابل در پایین از خشک کن خـراج مـی شود.

هوای گرم تازه، که در بخش اکونومایزر با استفاده از هوای گرم تازه، که در بخش اکونومایزر با اسـتفاده از هوای دودکشی (خروجی) داغ شده است، از پایین خشک کن وارد می شود.

این هـوا بـا اسـتفاده از تعـداد زیادی پروانه چند بار در سیستم خشک کن (بالا و پایین نوار خمیر ) مـی گـردد و سـرانجام از بـالا از طریـق تبادلگر گرمایی هوا به هوای اکون ومایزر خارج می شود.

در هر گذر، هوا با یک پیچه محتوی بار گرم شده و به وسیله جعبه های دمش پمپ می شود؛ از این جعبه ها هوا به صورت جهشی (جت) از بالا و پایین وارد شـده به ورقه های خمیر برخورد می کند. 

در مدلهای اولیه، برای متصل کردن الیاف (یک نوار 6 تا 10 اینچی خمیر) به کایت (یک قطعـه بـزرگ پنبـه دارای حفره هایی برای هواگیری) به منظور آغاز عملیات خشک کنی، از یک بستر و نخ استفاده می شد. 

در واحدهای خشک کن جدید، برای کشیدن خمیر به داخل خشک کن و عبور از آن، از یک سیستم خودکار استفاده می شود . این سیتسم، دارای نوارهای دو تایی یا یک نوار تازه خورده است که به مـوازات نـوار نمـدی خمیر در بخش عمل کننده خشک کن در حرکت است. 

فشار کششی وارد شده به نوار خمیر در خشک کن، به وسیله قرقره ها در ورودی و خروجی کنترل می شـود.

در ضمن حرکت نوار خمیر در خشک کن، قرقره ها در نقطه پیچش می چرخند، اما پس از اینکه ورقه کـاملاً در خشک کن قرار گرفت، چرخش آزاد دارند. 

---

✔️ فرآیند تولید کاغذ کرافت !

---

به علت اهمیت بخش تولید کاغذ کرافت در این بخش به صورت مجزا، این بخش به طور مفصل و کامل مورد بررسی قرار گرفته است. 

مراحل مختلف ساخت کاغذ و کنترل های آن به شرح زیر میباشد :  

کاغذ به طور سنتی از محلول ابی الیاف سلولز طبیعی که سـاختمان فیزیکـی آن بـه طـور قابـل ملاحظـه ای توسط  فرآیند مکانیکی پالایش تغییر یافته تشکیل شده است .

این محلول از میان یک توری بافته شده تحت شرایط دینامیکی آبگیری شده است، تا (حتی الامکان به طور یکنواخت ) بتواند شـبکه پیوسـت الیـاف تـری را شکل دهد. 

پس از آنکه از لایه خمیر بر روی جعبه شکل گیری آبگیری شد،به قسمت مشبک نمد پرس منتقل می گـردد تا توسط نمد ها،لایه مزبور را از میان خط تماس (Nip) پرس هـای مختلـف جهـت آب گیـری و مـستحکم کردن شبکه الیاف حمل کنند .

لایه فیبری سپس توسط نمدهای خشک کن به اطـراف سـیلندرهای چـدنی گرم شده، برده می شود تا باقیمانده آب همراه با الیاف را تبخیر کند .

ثانیاً لایه خشک شـده کاغـذ را از میـان غلطک های نرم و صاف فولادی عبور داده به روی ریل می پیچنـد تـا جـایی کـه عملیـات پیوسـت سـاخت، همزمان با تولید توپ های کاغذ که قطر خاصی پیدا کرده اند جهت فرایند بعدی متوقف گردد. 

انواع مختلف الیاف سلولزی از نظر خصوصیات فیزیکی شیمیایی متفاوت هستند . اگر چه ساختار آنها پیچیـده است، اما همه الیاف سلولزی طبیعی دارای خصوصیاتی عمومی از نوع تراکییـد سـوزنی برگـان (سـافت وود) می باشند.

علاوه بر الیاف سلولزی، مواد اولیه  سلولزی دیگری نظیر اشعه چوبی، واکوئل و یا حفره های مختلف که اغلب کوچکتر از الیاف هستند در حین خمیرسازی تولید می شوند کـه  در طـی عملیـات غربـال کـردن، شستشو تمایل به هدر رفتن دارند و معمولاً اجزای قابل توجه و معنی داری در فـرنیش کاغـذ نیـستند .

آن هـا قسمتی از ذرات ریز اصطلاحاً (Fine) که بخشی از خمیر پالایش شده هستند را تشکیل می دهند.  در برخی خمیر ها سلول های غیر لیفی  می توانند موجب اشکالاتی  نظیر چسبندگی ضعیف لایـه فیبـری و آبگیـری آرام تر را موجب شوند. 

اگر الیاف خمیرسازی هرگز خشک نشده باشند، میزان نفوذ هوا و اندازه حفره ها بسیار بزرگترنـد، (حـدوداً 75%) در نتیجه این پدیده ابعاد الیاف بر حسب میزان رطوبت آن تغییر می کنـد، حفـره هـا بزرگتـر شـده و پهنای الیاف و ضخامت آنها و نیز دیواره سلولی با افزایش میزان رطوبت زیادتر می شوند. 

دیواره تراکیید معمولی یا یک لیف متشکل از چند لایه است. یک لایه غنی از لیگنین دو تراکیید مجـاور را از هم جدا می کند. هر تراکیید دارای یک دیواره اولیه و یک دیواره ثانویه سه لایـه ای اسـت کـه در هـر کـدام لیفچه ها جهت گیری ویژه ای دارند.

لیفچه ها یا همان فیبریل ها مجتمع هایی از ملکول های سـلولز هـستند وجهت گیری آن ها می تواند بر خواص لیف (فیبر) در خمیر کاغذ اثر عمده ای داشته باشد. 

✳️ 1- فرایند آماده سازی (Stock Preparation) به شرح زیر میباشد :

هدف از عملیات آماده سازی خمیر، آماده کردن مواد لیفی (خمیر) و اجزا غیـر لیفـی (افزودنـی هـا ) سـپس مخلوط کردن آن ها و یکنواخت نمودن مخلوط است. این مخلوط آماده ورود به فرآیند کاغذسازی است. 

بدین منظور عملیات زیر در این بخش انجام می شود. 

الف- پخش خمیر خشک در اب و تبدیل آن به دوغاب (Suspension). ایـن عمـل را مـی تـوان بـه  صـورت پیوسته یا ناپیوسته انجام داد. 

‌ب-زدن خمیر یا پالایش (Refining)، که با یک سلسله عملیات مکانیکی خواص مخلـوط بـرای تبـدیل بـه کاغذ بهینه می شوند. این عمل معمولاً به صورت پیوسته انجام می گیـرد، امـا بـرای برخـی خمیرهـای ویـژه، فرآیند ناپیوسته نیز به کار می رود. 

‌ج-استفاده از افزودنی ها (Additives) در پایانه تر، برای ایجاد خواص ویژه در کاغذ و یا به دلایل اقتـصادی  انواع افزودنی های معدنی به خمیر کاغذ اضافه می شوند. این عمل معمولاً به صورت پیوسته یا ناپیوسته است. 

1-به طور همزمان و همراه با یک نواخت کردن مخلوط . با این عمل اجرایی مواد لیفی و غیر لیفی گونـاگون به طور پیوسته و به مقداری های  مشخص با هم آمیخته می شوند، تا خمیـر آمـاده ورود بـه  ماشـین کاغـذ شود. 

2-از دستگاه های عمده در این بخش بایستی از پالاینده ها (Refining)، تمیز کننده ها (Clianers) و انـواع غربال ها (Sereens) نام برد. 

✳️ 2- فرایند پالایش خمیر (Refining) به شرح زیر میباشد :

پالایش عملی است که در پالاینده ها ی مخروطی یا دیسکی انجام می شود . در ایـن وسـایل الیـاف بـه طـور موازی با شبکه ای از تیغه ها در تماس قرار می گیرند .

در تمام موارد، هـدف بهـسازی یـا تغییـر دادن الیـاف خمیر به شیوه های بهینه و متناسب با نوع کاغذ مورد نظر است .

تاثیرات عمده پالایش بر روی فیبرها در زیر مشخص شده است :

• خروج دیواره اولیه و تشکیل خرده لیف ها یا نرمه ها
• نفوذ آب به درون دیواره سلول (واکشیدگی و یا کوبیدن الیاف)
• شکستن بعضی از پیوند های هیدروژنی درون فیبری و جایگزین شدن آنها با پیوند های هیـدروژنی بـین آب و فیبر(آبدار شدن)
• افزایش انعطاف پذیری الیاف
• لیفچه ای شدن سلول از بیرون
• کوتاه شدن الیاف

انواع پالاینده ها به صورت زیر دسته بندی می شوند: 

الف- پالاینده های مخروطی که شامل قطعه چرخان (Rotor) و جایگاه ثابـت آن (Stator) بـوده و در طـول خود دارای برآمدگی فلزی هم جهت هستند. الیاف، موازی با این برآمدگی ها جریان می یابند. 

موقعیت روتور فاصله بین برامدگی ها را مشخص مـی کنـد و مقـدار کـار انجـام شـده روی الیـاف را تنظـیم می نماید 

ب- پالایندگی دیسکی، که جدید ترین و در طرح های زیر عرضه می شوند. 

• دیسک چرخان روی یک دیسک ثابت
• دو دیسک چرخان در جهت های مخالف روبروی یکدیگر
• دیسک دو طرفه چرخان،در میان (در مقابل) دو دیسک ثابت

✳️ 3- آشنایی با میز تشکیل ورق (Fourdrinier) !

از زمان لویی رابرت به بعد (1799)، ماشـین کاغـذ بـه تـدریج تغییـر و تکامـل یافـت و از سـرعت بیـشتری برخوردار شد. اجزای اصلی یک ماشین کاغذ امروزی از نوع فوردرینیر عبارتند از: 

پخش کننده های خمیر و هدباکس به شرح  زیر میباشد :   

هدف این سیستم توزیع یکنواخت جریان مواد در تمام طول ماشین (از عقب به جلو ) میباشد. در زمـان ورود بر روی میز تشکیل ورق مایع فیبری بر روی یک سطح  مستطیلی کشیده شـده در جهـت طـولی، از طریـق لایه نازکی به صورت افشان خمیر (Jet) که دارای سرعتی در حدود سرعت ماشین است، تـشکیل مـی شـود.

این افشان خمیر (Jet) میبایست یک نواخت، نرم و پایدار بوده و در یک محلول فیبری کاملاً از هـم تـشکیل شده باشد. این کار در جعبه تغذیه خمیر (Head  box) صورت می گیرد .

وظایف آن را می توان به صورت زیر خلاصه کرد. 

• تنظیم و پخش الیاف در زمان و در طول
• جداسازی ذرات و الیاف و تداوم در جدا ساختن آن ها
• شکیل شکل هندسی (Geometry) و تنظیم سرعت ورود خمیر بر روی توری
• در طی سال ها هد باکس ها تحولاتی را طی کرده اند و متناسب با افـزایش سـرعت ماشـین کاغـذ، از هـد باکس های اولیه روباز بدون فشار هوا آغاز شده، تا به هد باکس های نیمـه هیـدرولیک و تمـام هیـدرولیک امروزی رسیده اند.

مهـم تـرین وظیفـه هـد بـاکس هـا یکنواخـت نمـودن خمیـر و جلـوگیری از ایجـاد لختـه شـدن الیـاف (Floculation) مــی باشــد، کــه عمــدتاً بــه کمــک اســتوانه هــای ســوراخ دار، (Perforared Plates) صورت می گیرد.

در هد باکسهای جدید از صفحات سوراخ دار (Perforarde Plates) لوله های پخش کننـده (Distrribution Tubes) و ورقه های نازک پلاستیکی (Plastic Blade) برای جذب شوک و از بـین بـردن ارتعاشات استفاده می شود .

مهم ترین بخش هد باکس ها دریچه خروجی خمیر (Slice) میباشد، که معمـولاً  شکل هندسی آن به شکل همگرا (Convergence) بوده و از قسمت های زیر،شامل نوک منقاری،خط کـش تنظیم فوقانی و خط کش تحتانی تشکیل شده است. 

میز تشکیل ورق یا فوردرینیر (Fourdrinier) به شرح زیر میباشد :

توری شکل دهنده کاغذ از یک تسمه با بافتی ظریف درست شده است .  تـا همـین اواخـر (1960)  فقـط از  توری های فلزی (معمولاً برونز فسفردار ) استفاده می شد.

اما امروزه از بافتهای  پلاستیکی منفذ دار اسـتفاده می شود چون دوام آنها ده برابر بیشتر است . توری بین دو استوانه بـزرگ امتـداد یافتـه اسـت .

اسـتوانه اولـی استوانه سینه ابتدای زیر هد با کس و استوانه آخری،  کوچ رول در انتهای میز قرار دارد .

برسـت رول جامـد و توپر و صرفاً به منظور نگهدارنده توری عمل میکند،  اما کوچ رول تو  خالی و مشبک بوده و مجهز به پمپ هـای مکنده است و از ورقه کاغذ آبگیری مینماید. 

✳️ 4- آشنایی با عناصر آبگیری (Drainage Elements) !

عناصر آبگیری به روش فوردریتیر در چهار ناحیه زیر بتدریج بـا آبگیـری خمیـر، غلظـت آن را از حـدود یـکدرصد (خروجی هد باکس) به حدود 20 درصد پس از کوچ رول می رساند. 

الف- ناحیه ورودی (Entry) به شرح زیر میباشد :   

در این قسمت بایستی  از فورمینگ برد نام برد، که نقش آن تحمل و نگهداری توری ماشین، فرصت دادن به موج های دریافتی ناشی از هد باکس  برای منهدم شدن، پخش شدن محلول خمیر و بلاخره ممانعـت از وارد شدن حباب های هوا به داخل کیک فیبری می باشد.

این قسمت از یک تیغه مسطح به طول 15 سانتی متر و از2 تا 4 تیغه کوچکتر به طول 6 سانتیمتر و با فضای 6 سانتی متر بین تیغه  ها تشکیل شده است .

سـاختمان فورمینگ برد باید به نحوی باشد که : 

• در مقابل وزن خمیر لرزشی پیدا نکند، ثابت باشد.
• سطح آن طوری باشد که موجب استهلاک و فرسایش توری نشود.
• تیغه های آن به صورت هماهنگ فرسوده شوند.
• ساختمان آن به نحوی باشد که تعمیر و نگهداری آن به راحتی انجام شود.
• حداقل آبگیری را نماید تا فرصت کافی به موج های نامنظم خمیر برای پخش شدن و محو شدن خمیـر بدهد و مقاومت در مقابل مختصر و کم باشد.

ب-  ناحیه تشکیل ورق (Formation) به شرح زیر میباشد :  

در این ناحیه که الیاف بیشتر حالت معلق دارند و تدریجاً کیک فیبری در حال تشکیل شـدن اسـت، قـسمت اعظم آب همراه خمیر از توری خارج می شود.

عناصر این ناحیه عبارتند از: 

• (Table Rool) استوانه میز
• انواع تیغه ها ی زاویه دار (Foils)
• (Shakingt) لرزاننده

تیبل رول و فویل ها هر دو عناصر آبگیری هستند که با استفاده از نیروی هایدرو آبگیری را محقق می کننـد  تفاوت عمده این دو عنصر به این صورت است که تیبل رول، خلایی شدید در یک مدت کوتاه و  یک مکش واقعی و شدید را ارایه می دهد بالعکس در مورد فویل خلاء تدریجاً افزایش می یابد تا به یـک حـداقل برسـد .

ولی خلاء در زمان طولانی تری ادامه پیدا می کند . از نقطه نظر مقدار آب اسـتخراج شـده، فویـل رانـده مـان بهتری نسبت به استوانه میز ارایه می دهد، زیرا عملاً در تمام عرض آبگیری مینماید .

در عین حال با توجه به فشار کمتر، خلاء توری بهتر نگه داشته می شود و از طرف دیگر فویل ها، لرزش کمتر کاهش هدر رفته الی افریز (Fines)، کاهش مارک و علامت توری کنتل بیشتر کاغذ از نظر میزان الیاف ریز به صورت متعادل تـرازو بهبود، میزان کدری (Opacity) می باشد.

در ماشین هایی با سرعت زیاد از تیبل رول اسـتفاده نمـی شـود، فویل ها به صورت ساده، مورب، با خلاء و لبه دار وجود دارند. 

ج- عناصر ناحیه آبگیری (Drainage) به شرح زیر میباشد :  

• جعبه مکش (Suction Box)
• دندی رول (Dandy Roll)

در این ناحیه شبکه الیاف که به صورت اسفنجی در آمده حالـت فیلتراسـیون دارد . در ایـن جـا همـه عناصـر ناحیه  (Formation) به استثنای (Shaking) و به همراه دندی رول وجود دارند. 

جعبه مکش، یکی از عن اصر مهم این ناحیه می باشد . آبگیری در این جعبـه هـا بـا اسـتفاده از خـلاء خـارجی صورت می گیرد.وجود این جعبه ها موجب افزایش ظرفیت آبگیری، بهبود فرمیشن، افزایش غلظت هد بـاکس و نهایتاً بالا بردن سرعت ماشین می گردد. 

آشنایی با دندی رول (Dandy Roll) !

استوانه ایست فلزی که معمولاً از جنس چدن زنگ نزن با سینی های سیمی نازکی پوشانده شده است. 

این رول بر روی سطح فوقانی کیک فیبری حرکت می کند . هر چه سرعت ماشین کاغـذ بیـشتر باشـد، قطـر استوانه بزرگتر است . ضمن آنکه سرعت آن کمی بیشتر از سرعت ماشین است و محل قرار گرفتن آن معمولاً بین دو جعبه مکشی در فاصله 3/1 از جعبه قبلی و 3/2 از جعبه بعدی  می باشد .

نقش این رول صرف نظـراز کمک در آبگیری، ایجاد علامت و مارک (توسط نقش تـوری بلفتـه شـده ) بـر روی کیـک خمیـر در انتهـای فوردرینیر می باشد . 

که پس از پرس شدن و خشک شدن کاغذ این نقش و علامت در مـتن کاغـذ حـک می شود. نظیر عکس و علامات حک شده داخل اسکناس ها و اوراق بهادار. 

د- آشنایی با عناصر ناحیه بهم فشردگی (Compaction) !   

در این ناحیه کیک فیبری کاملاً شکل گرفته و الیاف هیچ گونه حرکتی ندارند و مهـم تـرین وظیفـه عناصـر آبگیری در این ناحیه جداسازی هر چه موءثر تر آب باقیمانده همراه با الی اف است .غلظت خمیر در این ناحیـه 5 درصد و قسمت خروجی آن حدود 20-22 درصد می باشد. 

عناصر این ناحیه  شامل جعبه مکشی، افشان بخار (Steam Jet)، کلوخـه شـکن (LumpBreaker) و کـوچرول (Couch Roll) می باشند.

مهم ترین عنصر همان کوچ رول است که تشکیل شده است از یـک اسـتوانهبرنزی سوراخ دار که در داخل، دارای جعبه های مکنده با اتاقک های مختلف می باشـد .

میـزان خـلاء داخـلجعبه ها حدود 50 تا 56 سـانتی متـر جیـوه و میـزان فـضای بـاز (Opening) آن حـدود 60 درصـد اسـت

فاکتورهایی که باعث افزایش راندمان کوچ رول می شوند عبارتنداز: 

• کیفیت کیک فیبری
• مدت آبگیری
• سطح ایجاد شده خلاء
• جریان هوا
• موقعیت جعبه های خلاء داخلی
• زاویه بلند شدن ورق کاغذ از کوچ رول (حدود 130 درجه)

✳️ 5- آشنایی با فرایند ورقه سازی دو موتوری (Twin Wire Formers) !

تا سال 1950 فرآورده های کاغذی، جز دستمال کاغذی، روی ماشین های فوردر ینیر و یا سیلندر های عـادی (Vat) تولید می شد .

با توجه به معایب این دستگاه ها از نظر کیفیت محصول و محـدودیت افـزایش سـرعت ماشین (خصوصاً در مورد مقوای چند لایه )، تحقیقاتی انجام شد که نتایج آن منجر به اختراع ورقه سازها با دو توری توسط وبستر در سال 1953 گردید .

از آن زمان تا کنون انواع و اقسام مدل های فورمرهای دوبل با نام ها و مشخصات و موارد مصرف مختلفی طراحی، ساخته و ارائه شده اند که آن ها را در چهار گروه زیـر مـی تـوان تقسیم بندی کرد. 

الف) فرمرهای بسته (Gap Formers) یا شکافدار  ب- فرمرهای پیوندی (Hybrid Formers) یا ترکیبی  ج- فورمرهای مقوای چند لایه (Multiply Formers)  د- فورمرهای کاغذ بهداشتی (Tissu Formers) 

فورمرهای بسته و پیوندی هر کدام خود به سه دسته تقسیم می شوند: 

• فورمرهای بسته استوانه ای
• فورمرهای بسته تیغه ای
• فورمرهای بسته استوانه ای، تیغه ای

در ارتباط با مح دودیت های فوردرینیر بایستی از محدودیت آبگیری، محدودیت سرعت و تولید کاغذ با گراماژ بالا نام برد.

در عین حال هر یک از انواع ورق سازهای با دو توری نیز دارای اشکالات زیر می باشد. 

• اپریشن پیچیده تر
• تعمیر و نگهداری دشوارتی
• نیازمند تخلیه هوای بیشتر
• تغییرات وزن در عرض کاغذ
• میزان نگهداری (Retention) پایین تر از الیاف
• دو رویه بودن و پرزدادن کاغذ
• شکل پذیری ناهمگن و ابلق کاغذ

هر یک از انواع گروه های فورمرها برای نوعی کاغذ، با سرعت و گراماژ معینی مناسب هستند . فرضـاً در شـکل دهنده استوانه ای، آبگیری بیشتری حاصل می شود، اما شکل پذیری کاغذ چندان مطلوب نیست. 

بالعکس در مورد شکل دهنده های تیغه ای کـه در آن هـا، وجـود دفکتورهـا و کفـشک هـا، آبگیـری را محقـق می کنند، آبگیری آرام و تدریجی صورت گرفته و نهایتاً شکل پذیری خوبی را ارائه می دهند. 

شکل دهنده هـای بـسته یـا شـکاف دار اکثـر اً ماشـین هـای بـا طراحـی هـای جدیـد هـستند .

در حـالی کـه شکل دهنده های پیوندی، از یک فوردینیر قدیمی که بـر روی آن یـک فـورمر (Top Former) نـصب شـده، تشکیل شده اند. لذا بیشتر به منظور افزایش سرعت و میزان تولید ماشین های فوردرینیری موجود و در حـال کار مورد استفاده قرار می گیرند. 

✳️ 6- آشنایی با استوانه های پرس (Press Rolls) !

قسمت پرس دو وظیفه اصلی را به عهده دارد . یکی انتقال ورق کاغـذ از فـوردینیر بـه پـرس و دوم، حـداکثر آبگیری به منظور کاهش هزینه خشک کردن.

اولین قسمت پرس اسـتوانه پیـک آپ (Pickup)، یـا منتقـل کننده ورق از توری به پرس ها می باشد، که این کار بـه کمـک خـلاء اعمـال شـده در درون اسـتوانه صـورت می گیرد. 

مفهوم پیک آپ مکشی (Suction Pickup) کاربرد انتقال ورق کاغذ از طریق نمد با خلاء، برای ماشین هایتولید کاغذ روزنامه و کرافت، یک پیشرفت جدید می باشد. ضمن آنکـه آبگیـری بـرای تولیـد کاغـذ دسـتمال کاغذی نیز سال ها قبل مورد استفاده قرار گرفته است. 

مفهوم اصلی آبگیری در پرس تر عبارتست از جداسازی آب از طریق فـشار دادن ورق کاغـذ و نمـد پـرس در بین دو اسـتوانه محکـم، اسـتفاده از رول هـای صـاف (Phin Press) بـدون سـوراخ و شـکاف، هنـوز هـم در ماشین های قدیمی وجود دارد . اما بر ای ماشین های با سرعت بالا است که محدودیت پرس هـای صـاف ظـاهر می شود.

زیرا آبی که بایست خارج شود، بیش از آن مقداریست که نمد ظرفیت دریافت آن را داشته باشد . در نتیجه کاغذ تر، درون پرس له و مچاله شـده و موجـب اشـکالاتی در اپریـشن و غیـر قابـل فـروش شـدن آن می گردد. ماشین های مدرن برای تمام انواع کاغذها مجهز به پرس های مکشی (Suction Prss) مـی باشـند .

رول بالایی پرس های مکشی دارای پوشش لاستیکی و یکنواخت، اما سطح رول پائینی سوراخدار و یا شـکاف دار می باشد و در زیر آن در محل خط تماس دو رول (Nip)، خلاء اعمال می شود. نیپ پرس مکـشی از نظـر مهندسی شامل دو مرحله (فاز) می باشد .

فاز اول مرحله ایست که رول ها، نمد و کاغذ را می فشارند. در حالی که در فاز دوم نمد و کاغذ هر دو منبسط می شوند. 

عوامل تأثیر گذار بر جداسازی آب در پرس ها به صورت زیر خلاصه شده اند :

• فشار تیپ
• سرعت ماشین
• فاکتورهای مربوط به رول، نظیر قطر رول و سختی لاستیک روی آن
• کیفیت کاغذ
• میزان عبور هوا (Air Permeability) از نمد
• رطوبت خروجی از کوچ رول
• کارکرد و عمر نمد

✳️ 7- آشنایی با فرایند خشک کردن و قسمت خشک کن (Drying & Dryer Siction) !

طرز عمل : قسمت خشک، صفحه کاغذ مرطوب را از قسمت پرس  (با مقـدار رطوبـت معمـولاً  بـین 50 تـا 65 درصد) دریافت می کند و این فرآیند جداسازی آب تا هنگامی که ورقه دارای سطح رطوبت مورد نیـاز بـرای عملیات تکمیلی و تبدیلی (که معمولاً در محدوده 5/3 تا 9 درصد بسته به نوع کاغذ) گردد، ادامـه پیـدا مـیکند.

لزوم تبخیر تقریباً 5/1 کیلوگرم آب برای هر کیلو کاغذ، خشک کردن را هزینه برتـرین قـسمت فرآینـد کاغذ سازی نموده است. 

مفهوم خشک کردن به شرح زیر میباشد :

در سیستم خشک کردن کاغذ، اصولاً دو پدیده فیزیکـی، یکـی انتقـال حـرارت (Heat transfer) و دیگـری انتقال جرم (Mass transfer) مطرح است.

انتقال حرارت از طریق منبعی نظیـر بخـار بـه ورق مرطـوب، بـه منظور تعبیه انرژی لازم جهت خروج رطوبت از کاغذ و انتقال جرم از طریق انتقال بخار آب حاصـل از تبخیـر آب همراه الیاف، به هوای محیط اطراف عملی می گردد.

با توجه به هدف اقتصادی بودن تولید در کاغذ سازی مدرن، می بایست تبخیر با حداکثر سرع ت ممکن صورت گیـرد تـا کیفیـت محـصول را تـضمین کنـد . لـذا از حرارت در درجه بالای (بخار) به منظور تهیه انرژی کافی بای تبخیر سریع اسـتفاده مـی شـود .

 ضـمن آنکـه هوایی که به آن رطوبت (بخار آب ) منتقل می گردد، عملاً به عنوان دریافـت کننـده یـی اسـت کـه در خـود حداقل فشار جزئی (Partial Pressure) بخار آب با انرژی منساب (دمیدن هوای گرم و خشک) و مورد نیـاز را حفظ می نماید. 

انواع و اشکال اصلی خشک کن ها به شرح زیر میباشد :  

در واقع همه درجات کاغذ و مقوا، حداقل توسط پوشاندن یک سری از استوانه (سیلندر)های بخار، کـه در آن از طریق هدایت گرما صفحه کاغذ مرطوب، گرم می شود خشک می شوند . یک نمد قابل نفوذ، صفحه کاغذ را بطور محکم در مقابل سطح گرم سیلندر قرار می دهد .

این فرآیند اغلب توسط رسـانش، هنگـامی کـه هـوای گرم بر روی صفحه و یا در مورد دستمال کاغذی از میان صفحه دمیده می شود افزایش پیدا می کند .

برخـی اوقات نیز، فرآیند خشک  کردن به صورت تشعشع توسط اشعه مادون قرمز برای کنترل پروفایـل رطـوبتی در عرض کاغذ (Cross Direction, CD) و یا پرهیز از برخـورد سیـستم ورق کاغـذ دوبـاره مرطـوب شـده بـا سیلندر خشک کن انجام می شود.

در طراحی سیستم خشک کننده های با سیلندر متعدد که اکثریت خـشک کن های کاغذ سازی های موجود از آن استفاده می کنند در دو سه دهه اخیر تحولات چشمگیری ایجاد شده است.

از آن جمله از طراحی های Uno-Run که برای سیلندرهای بالایی و پائینی تنها از یک نمـد اسـتفاده می کنند و با طراحی Single-tier که تنها از یک ردیف سیلندر و یک سری فلت رول که هـوای گـرم را بـه کاغذ می دمند استفاده می شود و به شرح زیر میباشد :

(MG Cylinder) و ام جی سیلندر (Yankee Cylinder یانکی سیلندر)

در سیستم خشک کردن با یانکی سیلندر و ام- جی (MG Giazed)، صفحه کاغذ با یک سطح گرم سـیلندر به مدت نسبتاً طولانی در تماس قرار می گیرد و متناسب با کار و انتظار خاصی که از یـانکی مـی رود، قـسمت اعظم و یا حتی تمامی مرحله خشک کردن در روی همین یک سیلندر (که از سیلندرهای متعدد بـه مراتـب قطورتر است ) صورت می گیرد.

تماس نزدیک سطح سیلندر از طریق پرس فوق العاده ورق کاغذ کـه بـا فـشار زیاد روی آن اعمال می گردد، نیاز به نمد را منتفی می نمایـد .

یـانکی سـیلندر بـرا یخـشک کـردن دسـتمال کاغذی و مورد ام - جی سیلندر برای خشک کردن کاغذ های سفید نشده و یک رو براق مورد استفاده قرار می گیرند. 

فرایند (Air Drying) خشک کردن با هوا به شرح زیر میباشد :

در خشک کردن با هوا تمامی حرارت مورد نیاز توسـط هـوای گـرم تـأمین مـی شـود . نظیـر خـشک  کـردن بسته های خمیر یا برخی از انواع مقواها، در اینجا تنها تغییرات در انتقال حرارت و انتقال جـرم کـه بـه دلیـل برخورد موضعی هوا و یکنواخت نبودن شرایط هوا ایجاد می شود، تولید نوسانات و تغییراتی را مـی نمایـد .

در این سیستم انتقال حرارت به روش رسانش (Convection) صورت می گیرد.  

فرایند خشک کردن با اشعه مادون قرمز (Infra-Red) به شرح زیر میباشد :   

این نوع خشک کردن که با استفاده از اشعه مادون قرمز (IR) صـورت مـی گیـرد . بـه عنـوان خـشک کـردن تکمیلی در میان برخی از انواع خشک کن های سیلندر متعدد و یا در اغلب خشک کردن کاغذهای اندود شده (Coated papers) مورد استفاده قرار می گیرد. 

آشنایی با سیلندرهای خشک کن متعدد (Multiple Cylinders) !  

این نوع سـیلندر دارای قطـری برابر 3-6 فوت، ضخامت 1 اینچ و دارای طولی حداکثر 30 فوت می باشند .

این سیلندرها، توخالی و از جنس چدن یا فولاد ساخته شده اند. که حرارت حاصل از تقطیر (کندانس) بخار ورودی را به سطح سیلندر و از آنجابه ورق کاغذی که قسمتی از آن به دور سیلندر پیچیده شده است منتقل می نمایند، به نحوی که هیچگونـه حرکتی بین سیلندر و کاغذ (عدم ایجاد چروک) بوجود نمی آید. 

انتقال حرارت (Heat transfer) از لایه های مختلف به دلیل مقاومت (Resistance) هر یک از لایـه هـا کـه مبتنی بر جنس و ماهیت آن ها می باشد، درجه حرارت را پـایین آورده، کـه در نتیجـه درجـه حـرارت نهـایی منتقل شده به کاغذ را کاهش می دهند .

از این رو درجه حرارت اولیه بخار ورودی (T) بایس تی به نحوی بـالا باشد که درجه حرارت  نهایی منتقل شده به کاغذ (Ts ) حتماً به بیش از 100 درجه برسد تـا بتوانـد موجـب تبخیر آب همراه با الیاف کاغذ گردد .

حرارت منتقل شده به سطح کاغذ موجـب تبخیـر آب همـراه بـا الیـاف شده، این بخار حاصله با هوای اطراف سیلندر مخلوط شـده گرمای خـود را بـه هـوای گـرم دمیـده شـده از Pocket ventilation منتقل می کند.

در نتیجه انتقال جرم (Mass transter) صـورت گرفتـه و تـدریجاً از فشار بخار آب حاصله از تبخیر کاسته شده و به فشار جزئی هوای خشک وارده اضافه می شود تا فـشار هـوای مرطوب کاسته شده و به حداقل خود برسد. 

آشنایی با سیستم تأمین بخار (Steam Supply System) !

سیلندرهای خشک کن به صورت گروهی بوده و هر گروهی (Section) دارای یک منبع تغذیه بخار مشترک با فشار و درجه حرارت خاص خود دارد .

تعداد این گروه ها بستگی به نوع کاغذ و تعداد نقاطی را کـه رطوبـت ورق کاغذ بایستی کنترل گردد دارد . برای هر گروه می بایست اختلاف فشار کافی بین بخار داخـل سـیلندر و خروجی کندانس وجود داشته باشد، که هم بتواند کندانس حاصـل را از سـیلندر خـارج نمایـد و هـم بتوانـد خروج بخار و تصفیه گازهای غیر قابل کندانس را ممکن سازد. 

دو دیدگاه اصولی مربوط به طراحی سیستم، یکی  باز چرخاندن و تخلیه بیـشتر کنـدانس و دیگـری سیـستم (Cascade) برای فرستادن بخار با فشار زیاد به عنوان تأمین کننده بخار به قسمت بخار با فشار کم است که ساده تر و ارزان تر بوده و طبق برخی نظرات برای خروج گازهای غیر قابل کندانس مؤثرتر می باشد. 

آشنایی با سیستم هوای خشک کننده (Drying Air System) !

استفاده از هوای (خشک) برای ساخت کاغذ و مقوا یک اصل مهم است . سیستم هـوای خـشک اساسـاً بـرای خارج کردن بخار آب آزاد شده و از ورق کاغذ طراحی شده است .

هدف دوم ممانعـت از صـدمه زدن رطوبـت ایجاد شده به کیفیت ورق کاغذ، دستگاه ها، ساختمان ها و نهایتاً ایجاد شرایط منطقی و مناسب برای افـرادی که در این منطقه کار می کنند می باشد.

برای خارج کردن بخار آب فوق العـاده زیـاد ناشـی از خـشک کـردن کاغذ، نیاز به استفاده از حجم زیادی هوا می باشد. با توجه به اینکه حرارت دادن هوا، هزینه زا و حـرارت دادن و گرم کردن آن به مراتب گران تر تمام می شود، لذا تمام تلاش ها می بایـست در جهـت کـاهش حجـم هـوای مصرفی، خصوصاً هوای تازه که به حرارت زیادتری نیاز دارد باشد .

این امر موجـب اسـتفاده از هـواکش هـایی (Hoods) در اطراف خشک کننده ها و سیستم های بازگردانـدن حـرارت (Heat Reeireulation System) شده که با هوای تازه مخلوط می گردد و نیـز سیـستم بازیـابی حـرارت (Heat Recovery system)، نظیـر آبگرم کن ها، پیش گرم کن ها و بالاخره آکونومایزرها شده است. 

همیشه سیستم هوایی که برای خشک کردن کاغذ طراحی می شود به طور کـم و بـیش بـا تهویـه عمـومی و دیگر سیستم های هوای  مورد استفاده خشک کن ها تأمین شده است .

حتی در کنترل شده ترین و بسته تـرین سیستم ها، نشت (Leak) هوا می تواند تأثیر بسزایی در خشک کردن کاغذ بگذارد .

درب ها اکثراً بـاز گذاشـته می شود و هواکش های بسته، نمی بایست در موقع پاره شدن کاغذ باز شوند . به همیت ترتیب شرایط  هـوا و عکس العمل افراد در باز و بسته کردن درب ها و پنجره ها بر پروسه خشک کردن اثر دارد. 

آشنایی با سیستم تأمین هوای ورودی (Air Supply System) !

تأمین هوای مورد نیاز ساده نمی باشد. راه های زیادی برای تأمین هوا به نحوی که برای فرآیند خشک کـردن مفید باشند وجود دارد . هر یک از روشها در شرایط گوناگون متأثر از متغیرهای زیادی می باشد. اولین محلـی که هوای ورودی با آن برخورد می کند، زیر سقف کارخانه است .

هوای گرم و خشک می بایست به سـمت ایـن سطوح جریان پیدا کند تا از تقطیر یا بخار و یا عرق کردن که می تواند موجـب ریـزش قطـرات آب بـر روی  کاغذ و دیگر دستگاه های خارج از هواکش گردد، جلوگیری نماید . قسمت دوم از هوا مـی بایـست بـه سـمت نمدها در حین برگشت آن ها ارسال شود تا به خشک شدن آن ها قبل از شروع دور بعدی کمک نماید. 

هوایی که بدین ترتیب برای فلت های پائینی بعدی تعبیه شده از اطراف ماشین بالا آمده و می بایست از طریقرقیق کردن هوای مرطوب باقیمانده از Dryer Pockets به فرآیند خشک کردن کمک نماید و نهایتاً آن هـوارا به سیستم تخلیه بفرستد، که این امر موجب خشک شدن زیاده از حد لبه کاغـذ مـی گـردد .

هـوای ورودی باقی مانده اغلب به صورت تهویه جیبی دسته بندی می شود. این قسمت می بایست به عنوان مهمترین قسمت تأمین هوا به منظور یکنواختی خشک کردن تلقی گردد .

تهویه جیبی توزیع و پخش آن در عرض کاغـذ مـی باشد. سیستم های اولیه جذب بخار از این نوع، بدنی ترتیب بود که تهویه جیبی از یک لوله بـه طـول کامـل تشکیل شده بود .

هوای گرم وارده  به این لوله از یک مخزن هوای گرم که در یک طرف ماشنی بود، در تمامی طول ماشین با سرعت خروجی 400 تا 500 پوند در دقیقه از طریق یک سری سوراخ ها یا نازل هایی در لولـه توزیع می شود. سیستم مذکور برای ماشین های با سرعت بالا مناسـب نبـوده و بـرای آن هـا سیـستم تزریقـی توسعه داده شده است .

هوای گرم از درون نازل هایی که در کنار ماشین قرار داده شده و با مرکز تهویه جیبی تنظیم شده اند، دمیده شده و از طرف دیگر ماشین خارج می شود . به عنـوان مثـال هـوای کلیـه پاکـت هـای خشک کننده پائینی از قسمت جلو و پاکت های خشک کننده بالایی از قسمت عقب ماشین تأمین می گردد. 

✳️ 8- فرایند غلتک زنی (Calendring) به شرح زیر میباشد :

غلتک زنی یک اصطلاح کلی است که معنی آن پرس کردن کاغذ با یک یا چند استوانه فولادی اسـت . هـدف اصلی از غلتک زنی کاهش ضخامت ورق کاغذ تا حد مطلـوب و یکنواخـت کـردن ضـخامت آن اسـت . بـدین ترتیب ناصافی ایجاد شده در فوردرینیر و پرسن ها در این مرحله از بین می رود. 

امروزه در اغلب غلتک زن ها از استوانه هایی که شعاع متغیر دارند (Crown Roll) به عنـوان اسـتوانه اصـلی استفاده می شود. استوانه دوم که قطر آن از اولی کمتر است نیز، ممکـن اسـت دارای سـطح متغیـر باشـد.

در غلتک زنی، دما متغیر مهمی است و بسیاری از غلتک ها از یک یا دو استوانه با دمـای کنتـرل شـده اسـتفاده می نمایند.

قبلاً از بخار برای گرم کردن غلتک ها استفاده می شد، امـا امـروزه از آب داغ بـه ترتیـب نـسبتاض پیچیده ای استفاده می شود. در این حال هوای خنک کننده در هر سری از غلتک ها بوسـیله یـک لولـه چنـد  شاخه هوا پاش و با کنترل های مستقلی وارد می شود. 

✳️ 9- آشنایی با دستگاه های تکمیلی ماشین کاغذ کرافت !   

 فرایند آهاردهی سطحی به شرح زیر میباشد :   

عملیات آهاردهی سطحی عمدتاً به منظور مقاوم ساختن کاغذ در برابر نفـوذ آب و محلـول هـای آبـی انجـام می شود. با این عملیات ویژگی های سطح کاغذ نیز بهبود می باید و برخی از خواص فیزیکی آن بهتر می شـود .

در روش های مهم آهار دهی درونی که در آن رازین سایز یا سایر مواد شیمیایی اسـتفاده مـی شـود، سـرعت نفوذ آب را از طریق تغییر زاویه تماس کاهش مـی یابـد .

بـرای آهـاردهی سـطحی از ذرات نـشاسته اسـتفاده می شود، تا نقاط خالی و حفره های روی ورق را پر کند. با این عمل شعاع حفره کوچک می گـردد تـا سـرعت نفوذ آب کاسته شود. 

الف- مزایای آهاردهی سطحی در مقایسه با آهاردهی درونی به قرار زیر میباشند :

• اثرمشخص تر و کنترل بهتر
• غیر حساستر نسبت به تغییر شرایط و عملیات پایانه مرطوب
• ماندگاری و نگهداری افزودنی ها به میزان 100 درصد
• کاهش رسوبات در پایانه تر
• افزایش عمر تسمه های پرس
• بهبود کیفیت کاغذ

ب- معایب آهاردهی سطحی در مقایسه با آهاردهی درونی به قرار زیر میباشند :

• سرمایه گذاری بیشتر برای تجهیزات آهار دهی و خشک کردن
• نیاز به انرژی بیشتر

آشنایی با سایز پرس های سنتی (Conventional Size Press) !

به طور سنتی هدف از آهار دهی سنتی تأمین  مقاومت نسبت به نفوذ مایع بوده تـا مشخـصات فیزیکـی ورق کاغذ نظیر مقاومت سطحی و چسبندگی داخلی را بهبود بخشد .

در عملیات آهاردهی سطحی به طور معمـول از فیلم نشاسته برای پر کردن فضای خالی درون ورق کاغذ استفاده می شود. 

تا سوراخ شعاعی و نیز میزان نفوذ جوهر چاپ به درون کاغذ کاهش یابد . در طی دهـه هـای گذشـته میـزان تنوع و پیچیدگی های عملیات آهاردهی سطحی رشد نموده، که این رشد به خاطر عوامل مختلف زیر حاصـل شده است. 

1- کاغذهای اندود شده اهمیت بیشتری پیدا کرده اند. آهاردهی سطحی به عنوان عنصر کلیدی ایجاد بهبـود در این زمینه مطرح می باشند. 

2- کاغذهای مخصوص نیازمند مشخصات جدید و غیر معمولی می باشند. برای سال ها هرگاه یـک مشخـصه جدیدی مورد نیاز بوده، این امر از طریق تغییر فرنیش و یا مواد افزودنی انجام می شده است .

در حـال حاضـر کاغذ سازان آهاردهی سطحی را زمانی مورد استفاده قرار می دهند که توسعه و تـداوم درجـه کیفیـت کاغـذ مطرح باشد . در این رابطه مواد افزودنی زیادی به همراه اطلاعات فنی توسط فروشـندگان بـه صـنایع عرضـه شده است. 

3- همه از نیاز به عملیاتی مفیدتر هم از نظر هزینه و هم از نظر حفظ مـواد اولیـه آگـاه هـستند . روش آهـار دهی سطحی موجب نگهداری 100 درصد مواد شیمیایی افزوده شده می باشـد .

ایـن بهبـود همچنـین باعـث کاهش مشکلاتی به صورت ایجاد اشکال در بخش تر می شود و نیز موجب افزایش عمر وسائل پوششی ماشین کاغذ می گردد. 

4- مقررات زیست محیطی محدودیت های جدیدی را بـر کارخانجـات کاغذسـازی تحمیـل کـرده اسـت . در مقایسه با افزودنی های قسمت تر، آهاردهی سطحی موجب کاهش و یا حذف مواد شیمیایی درون آب سـفید گشته و در جهت بهبود محیط زیست می باشد. 

مشخصات سایز پرس سنتی (Specification of Conventional S.P.) به شرح زیر میباشد :

در سایز پرس های سنتی، هدف هدایت محلول آهار از بین نیپ (خـط تمـاس بـین دو رول ) مـی باشـد . ورق کاغذ بخشی از محلول را جذب نموده و ما بقی آن از طریق نیپ برداشته می شود.

جریان اضافی محلول آهـار زنی توسط تشتگی که در زیر رول ها قرار دارد جمع آوری شده و مجدداً به سیستم بازگردانده می شود. 

سایز پرس های سنتی معمولاً به صورت عمودی، افقی و یا زاویه دا ر همـانطور دسـته بنـدی مـی گردنـد نـوع عمودی سایز پرس موجب عبور راحت تر ورق کاغذ می گردد .

اما این نوع سایز پرس ها میـزان عمـق دریافـت محلول در طول نیپ ناهمگن و نابرابر است . نوع افقی سایز پرس مشکل دریافت نا متعادل محلول را از طریق دریافت یکدست محلول در دو طرف کاغذ حل کرده است .

نوع زاویه دار سایز پرس محاسـن دو مـدل بـالا را داراست. ضمن آنکه از عبور سخت و پیچدار کاغذ از بین نیپ سایز پرس اجتناب شده است.    

میزان دریافت سایز پرس (Size Press Pick-up) به شرح زیر میباشد :

عملیات سایز پرس می بایست به دقت و به نحوی کنترل گردد تا میزان مورد نظر محلو ل به طور یکنواخت در عرض ماشین توسط ورق کاغذ جذب گردد . در همان حال میزان جذب آب به حداقل خود برسـد، تـا میـزان خشک کردن بعدی در خشک کننده ها، در پایین ترین سطح ممکن عملی گردد. 

عوامل اولیه ای که میزان آهار جامد دریافتی (Pick-up) اواسط سایز پرس را تعیین می نمایند بترتیـب زیـر می باشند: 

الف- مشخصات ورق کاغذ به قرار زیر میباشد :  

• جنس کاغذ شامل گراماژ، دانسیته و میزان آهاردهی
• میزان رطوبت

ب- محلول آهاردهی 

• درصد جامد آهار
• ویسکوزیته
• ترکیب شیمیایی آهار شامل نوع نشاسته، استفاده از افزودنی ها

ج- طراحی و عملیات 

• سرعت ماشین
• عمق محلول آهار
• فشار نیپ
• عرض نیپ که تحت تأثیر سختی و قطر رول سایز پرس می باشد.

برای مشارکت و دخالت محلول نشاسته در سایز پرس دو مکانیسم وجود دارد :

الف- توانایی و قدرت ورق کاغذ در جذب محلول آهار

ب- میزان فیلم آهار که از میان نیپ عبور می کند و نحوه یی که ورق کاغذ و سطح رول تـر از هـم جـدا مـی شود. 

مشخصات نشاسته (Starch Properties) به شرح زیر میباشد :  

نشاسته کربوهیـدراتی اسـت کـه از طریـق سـنتز ذرت، سـیب زمینـی، بـرنج و یـا دیگـر گیاهـان بـه کمـکپلیمریزاسیون واحدهای دکستروز به دست آمده است .

پلیمر مربوطه بـه دو صـورت وجـود دارد . یکـی دارای ساختمان خطی که از حدود 500 احد و دیگری دارای ساختمان شاخه یی که از چند هزار واحد تشکیل شده است.

پلیمر دارای حلقه های خطی، به نام آمیلوز است که به میزان 27 درصد نشاسته طبیعی ذرت را شـامل می شود. در حالیکه پلیمر شاخه یی بنام آمیلو پکتین 73 درصد بقیه را می سازد.

نشاسته های تجزیه شده نیـز برای مصارف خاصی موجود می باشد. نشاسته به صورت پودر سفیدی کـه در آب سـرد نـامحلول اسـت تهیـه می گردد.

این امر به دلیل ساختمان پلیمر و پیوند هیدروژنی مابین حلقه های مجاور هـم مـی باشـد . معـذلک زمانی که سوسیانسیون مایع حرارت داده می شود آب قادر است به درون ذرات نفـوذ کـرده و موجـب متـورم شدن آن ها گردد و متناسب با غلظت محلول به صورت ژلاتینی یا خمیر شکل درآید. 

نشاسته یی که برای آهاردهی سطحی استفاده می شود به صورت سیستم پیوسته و یا سیستم ناپیوسته پختـه می شود. نشاسته خرد شده و تغییر شکل نیافته که نشاسته مرواریدی نامیده می شود سخت جوش است و در اثر بختن ضخیم شده به حالت ویسکوز در می آید و حتی بدون سرد شدن تمایل به سـفت شـدن دارد .

بـرای ممانعت از سفت شدن بایستی از 100 درصد آمیلوپکتین استفاده نمود . نشاسته بـه صـورت واکـس تـشکیل خمیر روشن تری می دهد که ژله ایی نمی باشد. به هر حال موجب کاهش تأثیر آهـارزنی مـی گـردد، زیـرا قـسمت خطی نشاسته در تشکیل فیلم نشاسته مشارکت می نماید.

با تغییر نشاسته (به صـورت گرمـایی و یـا اکـسید شدن) دو ویژگی آن یعنی گرانروی کم و مقاومت در برابر سفت شدن با استفاده نشاسته یـی کـه بـه صـورت شیمیایی و یا حرارتی تغییر شکل یافته، نظیر نشاسته اکسید شـده بدسـت مـی آیـد .

نـشایته زود جـوش بـا گرانروی پایین نیز از طریق تغییر آنزیمی بدون آنکه تأثیری بر تشکیل فیلم نشاسته و مقاومت در برابر سفت شدن در آن ایجاد تغییر آنزیمی بدون آنکه تأثیری بر تشکیل فیلم نشاسته و مقاومـت در برابـر سـفت در آن ایجاد شود تولید می گردد.

در عملیات کارخانه کاغذ سـازی معمـولی، محلـول نـشاسته نـسبتاً رقیـق از نظـر ویسکوزیته با غلظت 3-9 درصد جامد در سایز پرس استفاده می شود، به نحوی که بین 60 -100 پوند (27-45 کیلوگرم) نشاسته خشک به ازای هر تن کاغذ تولید شده دریافت می گردد. 

محدودیت های سایز پرس سنتی (Limits of the Conventional S.P.) به شرح زیر میباشد :  

در سایز پرس سنتی، محلول آهار در میان یک جفت رول گردان که تشکیل حوضچه در بالای نیپ می دهد و با گردش سریع رول ها و حرکت سریع ورق کاغذ، حوضچه آهار تمایل بـه جـذب انـرژی سـینتیک حاصـل از حرکت رول و ورق را دارد. 

مایع اضافی آهار به سمت نیپ جریان پیدا می کند، ولی میزان فشار نیپ، میزان محلول آهار را کـه از میـان نیپ عبور می کند محدود می نماید .

همین امر موجب پس زدن باقیمانده محلول  آهار به سمت بالا می گردد . اگر نیروی هایدرو دینامیک زیاد باشد، این سرعت پس زدن آهار به بالای محلـول آنقـدر زیـاد مـی شـود کـه موجب پاره شدن سطح حوضچه آهار و در نهایت پاشیدن محلول به خارج از نیپ می گردد.

آشفتگی حوضچه آهار و پس زدن نیپ باعث دریافت مواد جامد به طور ناهمگن در عرض ماشین می گردد.

✍️ جهت تهیه مطالعات بازار و طرح توجیهی تولید کاغذ کرافت ، با اطلاعات کاملا به روز با فرمت Word و PDF و با گزارش گیری نرم افزار کامفار ، جهت اخذ جواز تاسیس یا وام و تسهیلات بانکی ،با ما تماس بگیرید .

---

📚 دانلود فایل های طرح توجیهی تیپ تولید کاغذ کرافت

---

👈 توجه : کلیه ی طرح های تیپ یا آماده ، صرفا کاربرد مطالعاتی و تحقیقاتی داشته و جهت اخذ مجوز و یا تسهیلات و وام بانکی مناسب نمیباشند . جهت تهیه طرح توجیهی با کاربرد اجرایی و بانکی با ما تماس بگیرید.