مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس

سایت تخصصی نساجی و پوشاک

مهندسی نساجی گیلان:. گیل تکس

سایت تخصصی نساجی و پوشاک

تولید خمیر فلاف برای تهیه پوشاک بچه و نوار بهداشتی

خمیر فلاف یا الیاف بلند عمداً برای تهیه پوشک بچه و نوار بهداشتی می باشد. در حال حاضر قسمت عمده خمیر فلاف مورد مصرف در کشور از طریق واردات تدارک می شود. خمیر فلاف در کشورهایی که دارای جنگل های درختان سوزنی می باشند.، از این گونه درختان تهیه می شود، در حالی که در ایران فقدان درختان از نوع مذکور از الیاف پنبه تهیه می گردد. لینتر پنبه که الیاف آن 100% از نوع الیاف سلولزی است برای تهیه خمیر فلاف مناسب تر است. کاغذ حاصل از این خمیر حدود 80% وزنی پوشک و نوار بهداشتی را تشکیل می دهد. 
در حال حاضر از مواد غیر چوبی ( مواد لیگنوسلولزی ) تنها 7-5% در تولید خمیر کاغذ مورد استفاده قرار می گیرد. تولید پوشک بچه با این روش در دو دهه اخیر نسبت به تولید خمیر از چوب رشد بسیار سریعتری داشته است. بعنوان مثال میزان تولید در آمریکای لاتین دو برابر و در آفریقا و خاورمیانه این میزان سه برابر شده است. در کشورهایی نظیر مصر که فاقد جنگلهای صنعتی و طبیعی می باشند، ساقه پنبه یکی از ضایعات ( پسماندهای ) کشاورزی است که برای خمیر کاغذسازی مورد استفاده قرار می گیرد. ساقه پنبه به مقدار فراوان در تمام دنیا قابل دسترس است.در مصر سالیانه 1.9 میلیون تن از این ماده تولید می شود. ساقه ها دارای درصدی سلولهای مغزی هستند که با پوست بیرونی تیره رنگ مشکلاتی را در فرآیند تهیه خمیر و کاغذ ایجاد می نمایند.

 دو مشکل اصلی از مصرف و بکار بردن اقتصادی ساقه پنبه برای تهیه خمیر کاغذ ممانعت بعمل می آورد. اولین مشکل حمل و نقل ماده خام می باشد، که بطور طبیعی از حجیمی بالایی برخوردار است. این مشکل با استفاده از تکنیکهای کاهش حجم قابل حل می باشد. مشکل دوم پوست کنی می باشد که با توجه به نازک بودن ساقه ها امری مشکل بنظر می آید. دراین ساهای اخیر تواناییهای بسیاری که منتج به استفاده مواد لیگنوسلولزی می گکردد کشف و مورد استفاده قرار گرفته است، که با توجه به دو مورد ذیل طراحی شده اند:
1)  عدم استفاده یا کاهش مواد شیمیایی تا حد امکان چه بطور تنها یا همراه با ماده خام که می تواند منجر به مشکلات زیست محیطی گردد، مانند موردسولفات (فرآیند کرافت ) و متدهای سولفات دار.

2)   دومین مورد مربوط می شود به جداسازی موهد اصلی فرآیند ( سلولز ،همی سلولز و لیگنین ) که با توجه به روشهای مختلف مقدار این مواد متفاوت می باشد.

تهیه خمیر شیمیایی مکانیکی پر بازده ممکن است با هر یک از این موارد به گونهای برخورد داشته باشد. فرآیندهایی امنند فرآیند سودای سرد خمیری با ویژگیهای مناسب برای کاغذسازی تولید مینماید. منتها این موارد بدون استفاده از مواد شیمیایی و فرآیندهای مورد استفاده ممکن نمی باشد.

اصلاح و بهبود این فرآیند منجر به ایجاد فرآیند خمیرسازی شیمیایی مکانیکی پراکسید قلیایی گردید که خمیری با همان کیفیت تولید می نماید و ساده بودن فرآیند و بازده بالای آن را تغییر نمی دهد.

 خمیرسازی به روش سودای سرد شامل تیمار ماده خام با هیدروکسید سدیم در شرایط بدون فشار می گردد( تا100 درجه سانتی گراد و بالاتر) که با پالایش مکانیکی در مرحله بعد کامل میگردد.عملکرد قلیا در این فرآیند باعث واکشیده شدن دیواره سلولی می گردد و باعث تنشهایی در دیواره اولیه و ثانویه فیبرها می گردد که باعث از هم پاشیدن الیاف در مرحله پالایش مکانیکی می گردد. این عمل باعث نمایان شدن لایه S2 میگردد که باعث پیوند خوب بین فیبرها می شود. نتها مقدار کمی لیگنین، در این فرآیند از خمیر خارج میگردد و با توجه به حجیمی و پایین آمدن بازده بعلت خارج شدن همی سلولز و مواد استخراجی است. در مورد چوب ، خمیر فرآیند سودای سرد از خواص مقاومتی بهتری نسبت به خمیر آسیاب سنگی برخوردار است البته با توجه به باقیماندن ماتی و قابلیت چاپ پذیری در خمیر حاصله.

مصرف قلیا به همراه پراکسید هیدروژن فرآیند مکانیکی شیمیایی پراکسید قلیایی (APMP) خوانده می شود، که خمیری با کیفیت و روشنی بالا با مواد غیر چوبی تولید مینماید.

منابع کمی در زمینه استفاده ساقه پنبه در فرآیندهای سودای سرد و مکانیکی شیمیایی وجود دارد.

 

مواد و روشها :

ماده خام:

ساقه پنبه مورد استفاده دراین تحقیق نوع گیزای مصری 75 بوده است. ساقه های پنبه توسط دست به اندازه های 4-2.5 سانتی متر بریده شدهاند. هیچگونه پوست کنی انجام نشده است . نمونه های تهیه شده توسط آسیاب  Wiley  آسیاب و با استفاده از الک 0.4 میلی متر غربال شده اند. نمونه های آسیاب شده برای تحلیل ساختاری با توجه به استانداردهای TAPPI مورد استفاده قرار گرفته اند.
فرآیند خمیر سازی سودای سرد:

تمامی روشهای خمیرسازی مکانیکی شیمیایی بنوعی همگی در مقیاس آزمایشگاهی قرار گرفته اند. به منظور اجازه تولید گرفتن مقدار کمی از ساقه پنبه مورد نظر را که فاقد نرمه و سایر مواد اضافی باشد را انتخاب کرده و 100 گرم ماده خشک از این ماده را در کیسه ای نایلونی با سایز 50 مش قرار می دهیم. این کیسه را سپس در ظرفی 10 لیتری حاوی محلول هیدروکسید سدیم با دمای کنترل شده و غلضت مناسب غوطه ور می نماییم. آب مصرفی ، آب تقطیر شده یا دیونیزه شده می باشد که برای تهیه تمامی محلولها مورد استفاده است. در پایان زمان تاثیر گذاری محلول ، کیسه محتوی مواد را از داخل حمام در آورده و با آب مقطر شستشو می دهیم تا تمامی مواد شیمیایی از سطح مواد زدوده شود. بعد از این مرحله کیسه مورد نظر را در آون با حرارت 105 درجه سانتی گراد به مدت 12 ساعت قرار می دهیم.

وزن خالص مواد باقیمانده پس از این مرحله بدست می آید. با این روش ، بازده کلی این تیمار شیمیایی را می توان محاسبه نمود.
پالایشگرهای ابتدایی در اصل بلندرهای تجاری بودند(Waring Model 37BL19) که با یک ظرف 4 لیتری تجهیز شده بودند. روتور( بخش گرداننده موتور) بلندر نیروی لازم برای تولید محصول را فراهم می نمود. فرآیند آغشتهسازی که در پاراگراف قبل توضیح داده شد دوباره تکرار گردید. در پایان دومین آزمایش آغشته سازی ، مواد داخل بطور مختصر آبکشی شده و سپس به مخزن بلندر منتقل گردید. با توجه به اعداد بدست آمده بازده در آزمایش اول ،به میزان لازم آب مقطر 25 درجه سانتی گراد به مخلوط اضافه گردید تا درصد خشکی آن به 2.5 برسد.

سپس بلندر را با کمترین قدرت آن راه اندازی نمودند. آمپرسنج توسط گیره به سیم بلندر وصل گردید تا نیروی جریان یافته از آن در هر 5 ثانیه خوانده و در جریان پالایش بصورت مجموع آنرا اعلام نماید. عملیات پالایش توسط بلندر زمانیکه انرژی ویژه مصرف شده آن به عدد 900 K*W*Hr/MT رسید ،متوقف گردید. در اکثر آزمایشات ، زمان پالایش در حدود 12 دقیقه بود. دمای مواد قبل و بعد از پالایش نیز اندازه گیری گردید و PH مواد نیز پس از پالایش اندازه گیری شد. یکی از آزمایشها با زمان پالایش بیشتری انجام گردید.( 17.5 بجای 12 دقیقه) خمیر خشن بدست آمده در آزمایشگاه VOITH توسط الک صفحه ای با سوراخهایی به اندازه 0.010 inch غربال گردید.

پس زده های الک در آون با حرارت 105 درجه سانتی گراد خشک و سپس وزن شد. بخش قابل قبول خمیر توسط آب سرد معمولی شسته شد و در غربال با مش 150 الک گردید. بخش قابل قبول خمیر سانتریوفوژ و فلاف شده و در کیسه های دربسته پلاستیکی به مدت 12 ساعت ذخیره شد. وزن کل و درصد خشکی خمیر بعد از این مرحله اندازه گیری گردید .

 پالایش دوم در بلندر تجاری کوچکتری صورت گرفت( Waring Model 700) . این بلندر با ظرفی به اندازه 1 لیتر تجهیز شده بود . خمیرهای استحصالی از مرحله اول را رقیق کرده و غلضت آنرا با آب سرد معمولی به 1% رساندیم. پس از این مرحله بلندر تنها در سرعتهای قابل دسترس در زمانهای متفاوت راه اندازی شد ، البته به منظور جلوگیری از تاثیر حرارت بر مواد از آب سرد استفاده شد. پس از پالایش ، خمیر از نظر درجه روانی بر اساس استاندارد کانادایی (CSF) مورد آزمایش قرار گرفت و از آن کاغذ دست ساز استاندارد (1.2 gr OD) ساخته شد. پس از خشک شدن کاغذهای دست ساز آزمایشهای مختلف خواص کاغذ براساس TAPPI صورت گرفت.متغیرهای این آزمایش هیدروکسید سدیم، دمای آغشته سازی و زمان آغشته سازی بود.
خمیرسازی مکانیکی با پراکسید قلیایی:
خمیر سازی مکانیکی با پراکسید قلیایی به همان تجهیزاتی که در مرحله سودای سرد احتیاج بود و توضیح داده شد ، نیاز دارد. برای هر آزمایش، ساقه های پنبه ابتدا به مدت 30 دقیقه در دمای 70 درجه سانتی گراد آغشته سازی می شوند که مواد مصرفی آن هیدروکسید سدیم به همراه سولفات منیزیم و DTPA در غلضت ثابت 5gpl می باشد. در پایان زمان آغشته سازی ، پراکسید هیدروژن نیز اضافه می گردد و مرحله آغشته سازی برای 90 دقیقه دیگر ادامه می یابد. آب دیونیزه شده و تقطیر شده برای تهیه تمامی محلولها میبایست مورد استفاده قرار گیرد. متغیرهای این آزمایش، غلضت هیدروکسید سدیم و پراکسید هیدروژن و همچنین نسبت این دو ماده به یکدیگر می باشد.
منبع:
https://t.me/omidtextileco

خمیر فلاف فلاف طرح توجیهی پوشک بچه نوار بهداشتی
مدیر سایت یکشنبه 22 مرداد‌ماه سال 1396 ساعت 09:30 ق.ظ
نظرات 0 + ارسال نظر
برای نمایش آواتار خود در این وبلاگ در سایت Gravatar.com ثبت نام کنید. (راهنما)
ایمیل شما بعد از ثبت نمایش داده نخواهد شد