Как производится крафт-бумага?

Выбор крафт-бумаги для производства пакетов кажется простым, пока вы не поймете, как много решений на начальном этапе производства влияют на результаты последующей обработки. Различия в источнике волокна, химическом составе целлюлозы и этапах отделки — все это формирует бумагу, которую вы в конечном итоге подадите в свои машины. Понимание процесса производства крафт-бумаги поможет вам задавать более правильные вопросы при оценке поставщиков.

Крафт-бумага производится в несколько этапов: древесная щепа варится в щелочном растворе (процесс крафт-варки) для извлечения прочных целлюлозных волокон, которые затем промываются, просеиваются и, при необходимости, отбеливаются, после чего на бумагоделательной машине формируются в непрерывный лист, прессуются, сушатся и наматываются в готовые рулоны. Каждый этап влияет на прочность бумаги, качество поверхности и ее свойства при переработке.

Описанный ниже процесс отражает то, что я наблюдал во время посещения бумажной фабрики, а также то, что я узнал из документации поставщиков и обсуждений с клиентами. Имейте в виду, что сырье, конфигурация оборудования и условия процесса значительно различаются между фабриками и сортами бумаги. Позвольте мне подробно рассказать о каждом этапе.

Какие сырьевые материалы используются для производства крафт-бумаги?

Каждый рулон крафт-бумаги начинается с выбора сырья. Выбор сырья — одно из первых решений, принимаемых фабрикой, и он напрямую влияет на прочность и внешний вид бумаги.

Крафт-процесс чаще всего использует хвойные породы древесины (например, сосна или ель), потому что Длинные волокна хвойных пород древесины способствуют высокой прочности на растяжение и разрыв.^[1] Некоторые мельницы сливаются с окружающей средой. лиственная древесина Волокна для улучшения формования и гладкости поверхности. Также может быть использовано переработанное волокно, что позволяет получать сорта, часто продаваемые как переработанная крафт-бумага или испытательный лайнер.

Источник волокна и его влияние на свойства бумаги

Во время моего визита на лесопильный завод я заметил, что там ведется масштабная работа по обработке древесины: бревна очищают от коры, измельчают и просеивают перед тем, как отправить на варку целлюлозы. Однородность размера щепы имеет значение, поскольку влияет на консистенцию при варке.

Вот упрощенное сравнение распространенных источников волокна:

Несколько важных моментов для покупателей бумажных пакетов, предназначенных для реализации проектов:

• крафт из первичной хвойной древесины Как правило, обеспечивает наивысшую прочность на разрыв и прочность на истирание, что важно для прочных мешков, таких как мешки для цемента или многослойные промышленные мешки.
• Смешанные или содержащие лиственные породы древесины. могут обеспечить более качественную поверхность для печати на фирменных пакетах для покупок или упаковке продуктов питания.
• Переработанные сорта крафт-бумаги Качество волокон может сильно различаться. Волокна укорачиваются в результате предыдущей обработки, поэтому их прочность, как правило, ниже. Это не делает их непригодными — всё зависит от требований к нагрузке вашей сумки и её конечного использования.

Главный вывод заключается в том, что «Крафт-бумага» — это не один материал.Состав волокон сам по себе создает значительные различия. При обсуждении бумаги с поставщиками всегда спрашивайте о составе волокон и о том, как он связан с необходимыми вам механическими свойствами.

Как работает процесс крафт-целлюлозного производства?

Процесс крафт-целлюлозного производства — это определяющий этап, который придает крафт-бумаге ее название и характерную прочность. Слово «крафт» происходит от немецкого слова, означающего «прочность», и именно химический процесс лежит в его основе.

При крафт-целлюлозном производстве древесная щепа варится в сосуде под давлением, называемом биогазовая установка с раствором гидроксида натрия и сульфида натрия — в совокупности известные как белый спиртЩелочная обработка растворяет лигнин (природное связующее вещество, удерживающее древесные волокна вместе), сохраняя при этом целлюлозные волокна в значительной степени неповрежденными.

От щепы до мякоти

Процесс варки обычно протекает при повышенной температуре и давлении в течение контролируемого времени. Я не буду приводить здесь конкретные значения температуры или времени выдержки, поскольку они варьируются в зависимости от мельницы, породы древесины и целевого сорта целлюлозы. Из того, что я могу сказать о своем посещении мельницы, могу отметить, что масштабы работы варочного котла впечатляют — это большие, непрерывно загружаемые емкости, которые перерабатывают огромные объемы щепы.

После приготовления мякоть проходит несколько важных этапов:

1. Выпуск из продувочного бака — Приготовленная мякоть выводится из варочного котла, в котором отделяются волокна от отработанного варочного раствора (теперь называемого...). черный ликер).
2. Стирка — Целлюлоза промывается в несколько этапов для удаления остаточных химических веществ и растворенного лигнина. Эффективная промывка важна как для качества бумаги, так и для извлечения химических веществ.
3. Проверка и очистка — Непроваренные пучки волокон (называемые «узлами» или «волокнистыми складками») удаляются. Этот этап важен, поскольку оставшиеся в целлюлозе волокна могут создавать слабые места или дефекты поверхности готовой бумаги.
4. Отбеливание по желанию — Если мельница производит белая или отбеленная крафт-бумагаЦеллюлоза проходит процедуру отбеливания. Неотбеленная крафт-целлюлоза сохраняет свой естественный коричневый цвет, поскольку в волокне остаются остатки лигнина.

Химическая очистка: цикл Крафта

Один из аспектов, который меня удивил во время посещения мельницы, — это масштабы. система регенерации химических веществЧерный щелок, образующийся при промывке, концентрируется и сжигается в рекуперативном котле. Это служит двум целям:

• Вырабатывает пар и энергию. для мельницы
• Извлекает натрий и серу. химические вещества, которые регенерируются в свежий белый щелок для повторного использования.

Такая замкнутая система рекуперации является определяющей особенностью крафт-процесса и одной из причин, по которой крафт-заводы могут быть относительно энергонезависимыми. Однако я хочу быть осторожен в том, чтобы не делать общих заявлений об экологической эффективности — фактический энергетический баланс и выбросы зависят от конкретного оборудования завода, его возраста, источников топлива и нормативно-правовой базы.

Как формируется и обрабатывается бумажный лист?

После подготовки целлюлоза поступает в... подготовка запасов и бумагоделательная машина этапы. Именно здесь целлюлоза превращается в узнаваемый лист бумаги.

Подготовка целлюлозной массы включает в себя очистку целлюлозных волокон (механическую обработку для улучшения их связующих свойств), добавление необходимых присадок и разбавление массы до очень низкой консистенции перед поступлением в бумагоделательную машину. В качестве присадок могут использоваться следующие вещества: проклеивающие агенты (для контроля проникновения жидкости), крахмал (для прочности поверхности), или филлеры — хотя в крафт-бумаге обычно используется меньше наполнителей, чем в бумаге для печати, поскольку наполнители могут снижать механическую прочность.

Этапы работы бумагоделательной машины

Сама бумагоделательная машина состоит из нескольких основных секций:

Почему эти шаги важны для конверсии

Исходя из моего опыта обсуждения технических характеристик бумаги с заказчиками, занимающимися производством пакетов, я заметил несколько повторяющихся проблем, которые связаны с бумажным производством:

• Неравномерность влажности Поперечный сгиб рулона может привести к образованию волнистых краев, неправильной подаче материала или неравномерному складыванию на упаковочных машинах.
• Неравномерная толщина (ширина) Это приводит к проблемам с совмещением печати и несоответствию размеров пакетов.
• Неправильная обработка поверхности может вызвать проблемы с впитыванием клея — Клей впитывается в поверхность, а не склеивает ее, что приводит к непрочным швам.^[2]
• Неправильное направление волокон В зависимости от конструкции сумки это может ослабить линии сгиба или вызвать растрескивание.

Практическое замечание: При получении рулонов крафт-бумаги целесообразно провести базовые проверки, такие как измерение толщины в нескольких точках, проверка содержания влаги и осмотр краев рулона на наличие повреждений, прежде чем запускать рулон в производство.

Почему покупателям бумажных пакетов должно быть важно знать, как производится крафт-бумага?

Понимание производственных процессов ценно, но здесь возникает практический вопрос: Как эти знания помогут вам выбрать подходящую бумагу для вашего проекта по изготовлению пакетов?

Ответ заключается в том, что выбор технологического процесса определяет свойства, за которые вы платите, — и проблемы, которые могут возникнуть в будущем. Но пригодность крафт-бумаги в конечном итоге должна быть проверена с учетом предполагаемого размера пакета, используемого оборудования и выполняемых производственных задач.

Начиная с готовой сумки и двигаясь в обратном направлении.

Я всегда призываю клиентов начинать с конечного продукта, а не с бумаги. Сначала определите следующие параметры:

• Тип сумки — квадратное дно, плоская сумка, портфель, сумка для покупок с ручками
• Размеры сумки — ширина, глубина, высота
• Вариант использования или нагрузка — Вес, который должна выдерживать сумка, тип продукта (продукты питания, розничная торговля, промышленность)
• стиль ручки — ручки из витой бумаги, плоские ручки, вырезанные по контуру или без них
• Требования к печати — количество цветов, площадь покрытия, ожидаемое качество печати
• Требуемый GSM — как правило, плотность бумажных пакетов составляет 60–120 г/м² для большинства видов, хотя в некоторых случаях используются более плотные сорта.

На основе этих данных можно составить технические характеристики документа, включая: удельный вес, ширина валка, диаметр валка, направление зерна, обработка поверхности и требования к прочности..

Данные о поставщике — это отправная точка, а не гарантия.

Технические характеристики бумажной фабрики содержат полезную информацию для просеивания: удельный вес, индекс разрыва, индекс прочности на разрыв, прочность на растяжение, значение Кобба (водопоглощение) и т. д. Эти показатели помогут вам выбрать наиболее подходящий сорт.

Однако, Технические характеристики поставщика не гарантируют производительность преобразования на вашем конкретном оборудовании.Такие переменные, как влажность воздуха на вашем заводе, возраст и состояние оборудования, используемая клеевая система и настройки оператора, — все это влияет на свойства бумаги.

Моя рекомендация: По возможности, запросите образцы рулонов у выбранных вами поставщиков бумаги и проведите реальные производственные испытания на вашем оборудовании для изготовления пакетов. Пробный запуск гораздо надежнее, чем любой технический паспорт, покажет особенности подачи, качество сгибания, адгезию клея, результаты печати и прочность готового пакета.

Часто задаваемые вопросы

Крафт-бумага всегда коричневого цвета?

Нет. Неотбеленная крафт-бумага имеет коричневый цвет, потому что в волокнах остается остаточный лигнин. Отбеленная крафт-бумага (белая крафт-бумага) проходит дополнительную обработку для удаления цвета лигнина. Существуют также полуотбеленные и цветные сорта крафт-бумаги. Цвет зависит от процесса варки и отделки, используемых на фабрике.

Какова оптимальная плотность крафт-бумаги для бумажных пакетов?

Это зависит от типа мешка и его содержимого. Обычно диапазон значений следующий: 70–90 г/м² для легких пакетов для продуктов питания или розничной торговли и 90–120 г/м² Для более тяжелых хозяйственных сумок или сумок с ручками. Промышленная мешочная крафт-бумага может быть тяжелее. Всегда подбирайте плотность (GSM) в соответствии с размерами вашей сумки и ее предполагаемым назначением.

Можно ли использовать переработанную крафт-бумагу для упаковки продуктов питания?

Некоторые сорта переработанной крафт-бумаги сертифицированы для контакта с пищевыми продуктами, но это зависит от контроля качества сырья, технологических процессов и сертификации конкретного предприятия.^[3] Перед использованием любого переработанного материала для непосредственной упаковки пищевых продуктов необходимо убедиться в наличии у поставщика документов, подтверждающих соответствие требованиям по содержанию пищевых продуктов, в материалах, контактирующих с пищевыми продуктами.

Как узнать, подойдёт ли определённый сорт крафт-бумаги для моей упаковочной машины?

Запросите образцы рулонов и проведите испытания на оборудовании. Проверьте равномерность подачи, точность сгибания, адгезию клея, качество печати и прочность готового пакета. Технические характеристики поставщика полезны для первоначальной проверки, но только производственные испытания подтвердят совместимость в реальных условиях.

Заключение

Понимание процесса производства крафт-бумаги — от подготовки волокна и варки крафт-целлюлозы до формования листов, сушки и отделки — дает покупателям бумажных пакетов существенное преимущество при оценке поставщиков и выборе материалов. Но производственный процесс — это только половина дела. Выбранный вами сорт бумаги должен соответствовать требованиям к готовым пакетам, надежно работать на вашем перерабатывающем оборудовании и отвечать ожиданиям конечного клиента. Начните с разработки дизайна пакета, определите технические характеристики бумаги, составьте список поставщиков, используя их технические данные, и проверьте их производительность с помощью испытаний образцов рулонов. Если вы планируете производственную линию по выпуску бумажных пакетов и нуждаетесь в помощи в согласовании технических характеристик бумаги с возможностями оборудования, я с удовольствием помогу вам разобраться в деталях. Свяжитесь с нами, указав размеры пакетов, необходимые объемы бумаги и производственные цели. для получения индивидуальных рекомендаций по оборудованию.