A papírgyártás technológiája

Az előadások a következő témára: "A papírgyártás technológiája"— Előadás másolata:

1 A papírgyártás technológiája
04:389:16

2 Mi a papír? A papír növényi rostok mechanikai és kémiai feldolgozásával készített vékony, hajlékony, de ugyanakkor viszonylag nagy szilárdságú lap. Használati tulajdonságait meghatározzák a felhasznált növényi anyag tulajdonságai, a rostok mechanikai és kémiai átalakításának módja, valamint a gyártás során hozzáadott egyéb anyagok. 04:38

3 Felhasznált csomagolóanyagok
Papír Műanyag Fém Üveg Fa Textil 04:38

4 A papír története Időszámításunk előtt a szövegek kő,- agyag- és viasztáblákra íródtak. 04:38

5 Később az egyiptomiak feltalálták a papiruszt.
(nílusi sásfajtából készítették oly módon, hogy a rostokat keresztben egymásra helyezték, majd víz és ütögetés segítségével egybedolgozták, majd kiszárították, az egyes darabokat összeragasztották és göngyölítették). A papirusz egészen a IX. századig használatban maradt. 04:38

6 04:38

7 papirusz 04:38

8 Ez állati bőrből, vegyszeres kezeléssel készült.
A papírgyártás történetében a papiruszt a pergamen váltotta a Kr.e.II. században. Ez állati bőrből, vegyszeres kezeléssel készült. 04:38

9 A pergamen szó maga (a középkori latinságban pergamenum), Pergamon városáról kapta a nevét. A városállam királya, Eumenész találta fel, legalábbis Plinius szerint, a Kr. e. 2. században a pergament, egy kereskedelmi blokád után bekövetkezett papiruszhiány következtében. A pergamen rendkívül tartós anyag, sokkal inkább, mint például a bõr. Ideális körülmények között akár évezredekig is megmarad. A jó pergamen lágy, vékony, bársonyos tapintású és könnyen hajtogatható. 04:38

10 A kínai papír elterjedési útvonala
A papír kínai találmány: a 2. sz. körül fedezték fel, és ezer éven át lassan jutott el az arab világon keresztül Nyugatra. A kínaiak által készített papír textilhulladékok rothasztásával, szárításával és porrá őrlésével készült oly módon, hogy a porból víz hozzáadásával pépet kevertek, amelyből apró lyukacsos háló segítségével vékony réteget emeltek ki. Ezt a réteget megszárították és vékony keményítő bevonattal látták el, hogy csökkentsék a lap nedvszívását. A kínai papír elterjedési útvonala 04:38

11 Papírmalom (korabeli német metszet)
A 13. században már léteztek papírmalmok Spanyolországban és Itáliában. Franciaországban 1340 körül létesültek az elsők, a Német-Római Császárság területén pedig 1390 körül, míg Angliában csak a 15. sz. második felében. A papírt készítési helyéről Európa számos más országába exportálták. Magyarországon csak az 1500-as években ismerték meg. A XVlll. és XlX. század fordulóján a papírtermelés jelentősen megnövekedett. A papírmasszát már nem kéziszitával merítették, hanem önműködően ömlött a mozgószitaszalagra. Papírmalom (korabeli német metszet) 04:38

12 A papír olcsó alapanyagnak számított.
A nyomtatás feltalálása az 1450-es években aztán végleg eldöntötte a harcot a két alapanyag között: a század végére a papír már annyival olcsóbb volt a pergamennél, hogy már csak a legkülönlegesebb és legdrágább kódexeket készítették pergamenre. 04:389:16

13 Σ világ = 325 millió tonna /2003 04:389:16

14 04:389:16

15 Papír felhasználás területei
04:389:16

16 Papírgyártás nyersanyagai
Fa Egynyári növények Egyéb növények Műszál Szekunder ny.a. hulladékpapír, rongy + Segédanyagok technológiai kész termék tulajdonságai 04:389:16

17 Fa→ Facsiszolat Cellulóz
04:389:16

18 Ha a fát mechanikai úton-csiszolással elemi rostjaira bontjuk, akkor facsiszolatot kapunk. Az így nyert rostok rövidek és roncsoltak, ezért a facsiszolatot olyan papír előállítására használják, amelyektől szilárdságot és időállóságot nem kívánnak. (újság) 04:389:16

19 Csiszolókő Kvarc-cement Kerámia
04:38

20 (C6H10O5)n – a b-glükóz polimere
Mi a cellulóz? – E460 (C6H10O5)n – a b-glükóz polimere 04:389:16

21 Cellulóz- a növényi sejtfal fő alkotója (szénhidrát).
A félcellulóz készítésekor az aprított faanyagot lúgos főzéssel tisztítják. Csökkentik a lignintartalmát, de nem távolítják el teljesen. (sötét anyag) A tiszta cellulóz készítésekor a lignin- és hemicellulóz tartalmat teljesen kivonják. A kioldást savas illetve lúgos főzéssel végzik. Az ilyen alapanyagból készített papír fehér és sima lesz. Cellulóz- a növényi sejtfal fő alkotója (szénhidrát). Hemicellulózok- A sejtfal további alkotója. A sejtek közötti ragasztóanyag feladatát látja el. Lignin- a fa öregedése során a cellulózváz üregeibe rakódik le és merevíti a sejtfalat (bonyolult összetételű szerves anyag). 04:389:16

22 cellulóz 04:38

23 04:38

24 Papír hulladék Csak mechanikai tisztítás
→ válogatás Csak mechanikai tisztítás Mechanikai tisztítás + deinking (színtelenítés) 04:38

25 Hulladék papír újrahasznosítás Nem teljes értékű másodlagos nyersanyag
Rostok töredezése Nyomdafesték Töltőanyagok, szennyezések                                04:389:16

26 Papíripari adalékanyagok
Feladatuk: A felhasználási terület igényeinek megfelelő tulajdonságok kialakítása. Töltőanyagok- kaolin, CaCO3, talkum, CaSO4, BaSO4 , stb. beépülnek a cellulózrostok közé. Tömítik, simává teszik a papírt. Növelik a papír tömegét. Mivel fehér színű vegyületek, szebbé teszik a papírt. A papír ¼-t is alkothatják. Enyvező anyagok- fenyőgyanta, műgyanták, vízüveg stb. a rostok összekötésével növelik a papír szilárdságát és csökkentik a nedvszívó képességét. Festékporok- a féltermék pépes anyagába keverik színes papírok előállítása céljából. 04:389:16

27 A papírgyártás folyamata
A papírgyártás első lépése a nyersanyagok előkészítése (különféle szárazanyagok rostosítása). Második lépés a pépkészítés, melynek során a rostokat elemi rostokra bontják és őrléssel alkalmassá teszik a papírlap előállítására. Cél a csomómentes pép előállítása. Harmadik lépés a papír enyvezése és töltése. Az eljárás során a cellulózrostok közötti részt különféle anyagokkal kitöltik, majd enyvezik, hogy hogy javuljon az írási képesség illetve apapír ellenálló legyen a radírozással szemben. A színezés történhet a kész papír festésével vagy a pép színezésével. 04:389:16

28 A kívánt papír beállítása pépesítés finomítás
04:389:16

29 A negyedik lépésben megtörténik a papírlapok képzése.
A papírlapot nagyteljesítményű, folyamatos üzemű, síkszitás papírgyártó géppel végzik. Ennek elülső részén, az ún. szitaszakaszon, a hígan folyó papírpép elterül és a benne lévő víz a szita rázó mozgása miatt átfolyik a szitán, egyúttal a pépben lévő rostok is egyenletesebben terülnek szét. A sajtolószakaszon nyomóhengerek préselik ki a maradék vizet. Az utolsó szakaszon, a szárítószakaszon gőzfűtésű hengerek víztelenítik és simítják a papírt, melynek következtében sima, fényes felületűvé válik. Az eljárás végén a kész papírt lehűtik, majd feltekercselik. 04:389:16

30 04:389:16

31 04:389:16

32 04:389:16

33 04:389:16

34 04:389:16

35 04:389:16

36 szárítószakasz szitaszakasz sajtolószakasz simítószakasz 04:389:16

37 Szitaszakasz Présszakasz Szárítószakasz 04:389:17

38 04:389:17

39 Szennyezés Légszennyezés: Vízszennyezés: 20-300 m3/t
kéntartalmú vegyületek: kénhidrogén, merkaptán, szulfid, diszulfid: 0,3-3 kg/t papír Por: kg/t SOx: 0,5-30 kg/t NOx: 1-3 kg/t VOC: kg/t (Volatile Organic Compounds: illó szerves vegyületek) Vízszennyezés: m3/t BOI: kg/t, KOI: kg/t Lebegő: kg/t Egyéb: AOX, dioxin, PAH : 0-4 kg/t (adszorbeálható szerves halogének) (policiklusos aromás szénhidrogének) Szilárd: kg/t 04:389:16

40 Az ún. miniszterpapír. Levélpapírként és okiratpapírként is használják
Az ún. miniszterpapír. Levélpapírként és okiratpapírként is használják. Rongypépből készül. Gyakran tejből nyert kazeinnal itatják át. 04:389:16

41 Újságpapír. Kémiailag kezelt, rossz minőségű fapépből állítják elő
Újságpapír. Kémiailag kezelt, rossz minőségű fapépből állítják elő. Néhány nap alatt bebarnul. 04:389:16

42 Selyempapír. Lapos, lazán kötődő rostok alkotják
Selyempapír. Lapos, lazán kötődő rostok alkotják. Növényi gyantával kezelt fapépből készül, és jól magába szívja a nedvességet. 04:389:16

43 04:389:16

44 A többrétegű italoskarton hasznosítása
A többrétegű italoskarton dobozok kétféle kivitelben készülhetnek: aszeptikus (75% papír, 20% PE, 5% Al) nem aszeptikus (91% papír, 9% PE) A karton biztosítja a szilárdságot (2), a polietilén-rétegek pedig a nedvességtől óv, illetve elválasztja az élelmiszert a kartontól, így az nem ázik át (1,3,5,6). Az alumínium pedig megóvja a terméket az oxigéntől, és a kórokozók sem jutnak át rajta. 04:389:16

45 04:389:16

46 Vizsgakérdések Mi a cellulóz, a hemicellulóz és a lignin?
A cellulózgyártás és környezeti hatásai, melyek a legfontosabb szennyező anyagok? Pépesítés, finomítás, papírképzés: műveletei, környezet szennyező hatásai. Hogyan hasznosítható a hulladékpapír, és az italcsomagolásra használatos kartondoboz? 04:389:16