Введение
Бумажная инженерия – это область техники, которая использует физические науки (например, химию и физику) и науки о жизни (например, биологию и биохимию) в сочетании с математикой для преобразования сырья в полезные бумажные продукты и сопутствующие продукты. Эта область применяет различные принципы проектирования и технологических процессов для производства бумаги, химических веществ, энергии и связанных с ними материалов. Следующая временная шкала демонстрирует некоторые ключевые этапы развития науки химической и биотехнологической инженерии:
From a heritage perspective, the field encompasses the design and analysis of a wide variety of thermal, chemical and biochemical unit operations employed in the manufacture of pulp and paper, and addresses the preparation of its raw materials from trees or other natural resources via a pulping process, chemical and mechanical pretreatment of these recovered biopolymer (e. g. principally, although not solely, cellulose based) fibers in a fluid suspension, the high speed forming and initial dewatering of a non woven web, the development of bulk sheet properties via control of energy and mass transfer operations, as well as post treatment of the sheet with coating, calendering, and other chemical and mechanical processes. Further descriptions of each process are contained in this link:
Mechanical pulping, when compared to chemical pulping, is relatively inexpensive and has a high pulp yield (85–95%). However, the paper created is generally weak since it retains the lignin.
С исторической точки зрения, эта область охватывает проектирование и анализ широкого спектра термических, химических и биохимических технологических операций, используемых в производстве целлюлозы и бумаги, а также подготовку сырья из деревьев или других природных ресурсов посредством процесса получения целлюлозы, химической и механической предварительной обработки этих восстановленных биополимерных волокон (например, преимущественно, хотя и не исключительно, на основе целлюлозы) в жидкой суспензии, высокоскоростного формирования и начального удаления воды из нетканого полотна, развития свойств бумажного листа посредством контроля операций по передаче энергии и массы, а также последующей обработки листа покрытием, календарированием и другими химическими и механическими процессами. Более подробное описание каждого процесса приведено по этой ссылке:
From a heritage perspective, the field encompasses the design and analysis of a wide variety of thermal, chemical and biochemical unit operations employed in the manufacture of pulp and paper, and addresses the preparation of its raw materials from trees or other natural resources via a pulping process, chemical and mechanical pretreatment of these recovered biopolymer (e. g. principally, although not solely, cellulose based) fibers in a fluid suspension, the high speed forming and initial dewatering of a non woven web, the development of bulk sheet properties via control of energy and mass transfer operations, as well as post treatment of the sheet with coating, calendering, and other chemical and mechanical processes. Further descriptions of each process are contained in this link:
Mechanical pulping, when compared to chemical pulping, is relatively inexpensive and has a high pulp yield (85–95%). However, the paper created is generally weak since it retains the lignin.
Механическая целлюлоза, по сравнению с химической целлюлозой, относительно недорога и имеет высокий выход целлюлозы (85–95%). Однако бумага, изготовленная таким способом, обычно менее прочная, поскольку она сохраняет лигнин.
From a heritage perspective, the field encompasses the design and analysis of a wide variety of thermal, chemical and biochemical unit operations employed in the manufacture of pulp and paper, and addresses the preparation of its raw materials from trees or other natural resources via a pulping process, chemical and mechanical pretreatment of these recovered biopolymer (e. g. principally, although not solely, cellulose based) fibers in a fluid suspension, the high speed forming and initial dewatering of a non woven web, the development of bulk sheet properties via control of energy and mass transfer operations, as well as post treatment of the sheet with coating, calendering, and other chemical and mechanical processes. Further descriptions of each process are contained in this link:
Mechanical pulping, when compared to chemical pulping, is relatively inexpensive and has a high pulp yield (85–95%). However, the paper created is generally weak since it retains the lignin.
Дальнейшая переработка целлюлозы
После этого волокнистую массу пропускают через аппарат, который формирует из нее сетчатую структуру волокон. Затем эту волокнистую сеть прессуют для удаления всей воды, а после этого бумагу сушат, чтобы полностью избавиться от остатков влаги.
Завершение
После завершения вышеуказанных процессов бумага покрывается микроскопическим количеством каолина или карбоната кальция для модификации поверхности, после чего производится повторная пропитка бумаги в зависимости от ее целевого назначения.
Переработка продукции
Как правило, материал, предназначенный для переработки, сначала подвергается механическому или химическому размолу для получения бумажной массы. Полученная масса затем обрабатывается тем же способом, что и обычная целлюлоза, однако для улучшения качества и внешнего вида конечного продукта иногда добавляется первичные волокна.