Papier/Papiervezel- en hulpstofvoorbereiding
|
De stofvoorbereiding bestaat uit verschillende delen. Voor oudpapierbereiding kijk aldaar. De stofvoorbereiding kan in volgende deelprocessen worden onderverdeeld.
Daarna is de vezelmassa klaar voor de papiermachine.
Pulper[bewerken]Zowel oudpapier als celstofbalen worden met een pulper met water vermengd. Een pulper is een tank met een opening, waardoor het grondstofmateriaal kan worden geschoven. Op de bodem of aan de zijkant van de pulper zorgt een zeer krachtig roerwerk voor de benodigde turbulentie. De vezels in de balen of in het oudpapier worden in kleine mate door contact met het roerwerk, en in grote mate door de door het roerwerk opgewekte turbulenties en schuifkrachten in de water-vezelmassa, losgemaakt van de overige vezels. Een pulper kan continu of batchgewijs worden bedreven. In beide gevallen wordt de vezelwatermassa door de pomp afgezogen waarbij een gatenplaat moet worden gepasseerd. De gatenplaat, die zich direct achter het roerwerk bevindt, houdt de te grote delen tegen. Soms worden er ook nog hulpstoffen toegevoegd, zoals natronloog, dat de pH van de massa hoger maakt. Hierdoor kan de vezel beter zwellen, dat wil zeggen water opnemen waardoor de diameter van de vezel toeneemt. Deze behandeling vermakkelijkt het prepareren van de vezel later in het productieproces. Zeker bij oudpapier wordt een touw of ijzerdraad in de pulper gelaten, waaromheen zich grove verontreinigingen draaien, zodat al in de pulper een grove reiniging wordt verkregen. Dikstofreiniger[bewerken]
De dikstofreiniger is een apparaat dat voor de reiniging gebruik maakt van centrifugaalkrachten. Wanneer een vloeistof heel snel draait, zullen de lichte delen zich naar binnen bewegen en de zware delen naar buiten. Voorbeelden van zware delen zijn zand, stukjes metaal en dergelijke. Lichte delen kunnen bijvoorbeeld stukjes plastic zijn. De dikstofreiniger heet zo omdat verderop in de stofvoorbereiding ook nog gebruik wordt gemaakt van cyclonen of dunstofreinigers, waarbij het percentage vezels in water veel lager is. De dikstofreiniger ziet er als volgt uit: aan de bovenzijde waar de stof wordt ingevoerd, is de dikstofreiniger het breedst. De vorm van de dikstofreiniger is een naar beneden dunner wordende ronde buis. De stof wordt door een pomp onder druk gezet en wordt tangentieel ingevoerd. Dat wil zeggen dat de stof haaks (in een hoek van 90°) ten opzichte van de lijn van de buitenkant naar het middelpunt van de buis, wordt ingevoerd. Hierdoor zal de stof direct al een draaiing krijgen. Doordat de buis naar beneden steeds smaller wordt, zal de stof steeds sneller gaan draaien, waardoor de centrifugale krachten worden vergroot. Onderaan in de dikstofreiniger zal de stof stroom zich verdelen. Het buitenste gedeelte (met de zware delen), wordt onderaan in de dikstofreiniger verzameld en continu of periodiek als afval afgevoerd. Het normale en lichte deel van de de stroom zal in beweging omkeren en binnen de circulerende buitenste stroom (die naar beneden gaat), weer naar boven gaan. Bovenaan aangekomen zal de stroom in een buis naar het volgende procesdeel worden vervoerd. Helemaal in het midden kan zich een dunne buis bevinden, die de lichtste delen van de stroom separaat afvoert en behandelt. Refiner en maling[bewerken]Een refiner heeft tot doel de vezel te verbeteren.
Een refiner bestaat uit meerdere platen met messen erop. De papiermassa wordt tussen twee platen doorgeperst, waarbij één of beide platen draaien. De afstand tussen de platen wordt heel beperkt gehouden, zodat de messen de vezels raken. De refiner kan zo ingesteld worden, dat de messen de vezels meer doorsnijden (een snijdende maling) of juist meer fibrilleren (een fibrilerende maling). Naast de droogpartij verbruikt de refiner de meeste energie in het papierproductieproces. Deze energietoevoer zorgt er ook voor dat de temperatuur binnen de papiermassa wordt opgevoerd. Fibrileren[bewerken]Fibrillen zijn kleine dunne vezels die vanuit de grote celstofvezel worden losgemaakt (maar wel met de vezel zijn verbonden). Deze fibrillen vergroten het oppervlak van de celstofvezel. Dat is zinvol omdat hierdoor meer verbindingen met andere vezels kunnen worden gemaakt (met de waterstofbruggen) en ook omdat daarmee de sterkte van het papier wordt verhoogd. Snijdende maling[bewerken]Grote lange vezels maken het doorzicht van het papier minder mooi (je ziet de grote vezel dan zitten in het papier). Daarom kan het zinvol zijn om de vezel in meerdere delen te snijden. De snijdende maling zorgt daarvoor en zorgt dus voor een mooi egaal doorzicht van het papier. Dit egale doorzicht is een teken voor ook egaal verdeelde papiereigenschappen over de gehele breedte en lengte van het papierblad. Dunstofreiniging[bewerken]Dunstofreiniging wordt gedaan bij een consistentie van kleiner dan 1,2%, zodat de vezels door het vele water voldoende van elkaar gescheiden zijn. Cyclonenbatterij[bewerken]
Een dunstofreiniger, of cycloon, zorgt voor een scheiding op grond van gewicht. Lichte verontreinigingen, accept en zware verontreinigingen worden in dit proces van elkaar gescheiden. Dit proces werkt als volgt. Met een pomp wordt het vezel-watermengsel op hogere druk gebracht. Het mengsel wordt tangentieel in de cleaner ingevoerd, waardoor een draaibeweging wordt meegegeven. Het mengsel beweegt zich cirkelvorming naar beneden, waarbij de cleaner steeds smaller wordt en de snelheid dus sterk toeneemt. De spiraalbeweging zorgt voor een centrifugale kracht. Zwaardere deeltjes krijgen een grotere snelheid naar de buitenzijde van de cleaner, zodat de zwaardere deeltjes (zoals zand of metaaldeeltjes) zich aan de buitenkant van de stofstroom zullen bevinden. Lichtere deeltjes bewegen zich juist naar het midden. Als de stofstroom onder in de cleaner aankomt, wordt de bewegingsrichting omgedraaid, de zware deeltjes verzamelen zich echter onder in de cleaner. De opstijgende stofstroom in het midden van de cleaner wordt gescheiden in een reject lichte deeltjes (in het centrum) en het accept (rond het centrum). Het reject is ongeveer 10% van de totale toegevoerde vezelstroom. Hoe smaller de cleaner en hoe hoger het drukverschil over de cleaner, hoe groter de centrifugaalkracht en hoe effectiever de reiniging. Het nadeel daarvan echter is dat er meerdere cleaners nodig zijn (en dat kost geld). De dunstofreinigers worden meestal in batterijen aangelegd, dat wil zeggen meerdere cleaners naast elkaar, die de gezamenlijke stofstroom in parallelle kleine stromen opdelen. De eerste trap (batterij) zorgt voor de scheiding in accept en reject (het doel is dus het verkrijgen van een schone vezelstroom). Omdat het zware reject ook veel vezels bevat, die wel goed zijn, moeten er meerdere trappen van cleaners (in batterijvorm) worden gebruikt. De tweede, derde en soms zelfs vierde trap zorgen voor het terugwinnen van de goede vezels. De batterijen van de tweede trap bevatten minder cleaners dan de eerste trap (de tweede trap behandelt maar 10% van de hoeveelheid van de eerste trap); dit geldt ook voor de derde trap, et cetera. Drukstofzeven[bewerken]Drukstofzeven worden gebruikt om grove delen uit de papiermassa te verwijderen. Een drukstofzeef is een zeef met een gedefinieerde grootte van gaten of sleuven. Deze machine werkt onder druk om ervoor te zorgen dat er voldoende papierstof per tijdseenheid kan worden gezeefd. De drukstofzeven worden in trappen opgesteld. De eerste trap is erop gericht een zo zuiver mogelijke papiermassa te verkrijgen. De tweede en derde trap zijn erop gericht de goede vezels uit het reject van de eerste trap te redden en weer terug te voeren in het productieproces. Het reject van de laatste trap is afval en bestaat bijvoorbeeld uit vezelknopen, stukjes plastic, bast en dergelijke. |
Samenvatting
Citaat
|
