Paggawa ng papel

Paggawa ng papel, pagbuo ng isang matted o felted sheet, kadalasan ng mga cellulose fibers, mula sa pagsuspinde ng tubig sa isang screen ng kawad. Ang papel ay ang pangunahing materyal na ginamit para sa nakasulat na komunikasyon at ang pagpapalaganap ng impormasyon. Bilang karagdagan, ang papel at paperboard ay nagbibigay ng mga materyales para sa daan-daang iba pang mga gamit, tulad ng pambalot, packaging, pag-toweling, insulating, at pagkuha ng litrato.

Ang salitang papel ay nagmula sa pangalan ng reedy plant papyrus, na kasaganaan na lumalaki sa kahabaan ng Ilog Nile sa Egypt. Sa mga sinaunang panahon, ang fibrous layer sa loob ng tangkay ng halaman na ito ay tinanggal, inilagay sa tabi-tabi, at tumawid sa tamang mga anggulo kasama ang isa pang hanay ng mga layer na katulad na nakaayos. Ang sheet na nabuo ay dampened at pinindot. Sa pagpapatayo, ang gluelike sap ng halaman, na kumikilos bilang isang malagkit, simento ang mga layer nang magkasama. Ang kumpletong pag-defibring, isang kailangang-kailangan na elemento sa modernong paggawa ng papel, ay hindi nangyari sa paghahanda ng mga sheet ng papyrus. Ang Papyrus ay ang pinaka-malawak na ginamit na materyal sa pagsulat noong sinaunang panahon, at maraming mga rekord ng papiro ang nabuhay pa.

Ang proseso ng paggawa ng papel

Makasaysayang pag-unlad

Ang pagsulat ng papel ay maaaring masubaybayan tungkol sa ad 105, nang si Ts'ai Lun, isang opisyal na naka-attach sa korte ng Imperial ng China, ay lumikha ng isang sheet ng papel gamit ang mulberry at iba pang mga hibla ng baston kasama ang mga fishnets, lumang basahan, at basura ng abaka. Sa mabagal nitong paglalakbay sa kanluran, ang sining ng paggawa ng papel ay umabot sa Samarkand, sa Gitnang Asya, sa 751; at noong 793 ang unang papel ay ginawa sa Baghdad sa panahon ng Hārūn ar-Rashīd, na may gintong panahon ng kultura ng Islāmic na nagdala ng paggawa ng papel sa mga hangganan ng Europa.

Sa ika-14 na siglo isang bilang ng mga gawa sa papel ang umiiral sa Europa, lalo na sa Espanya, Italya, Pransya, at Alemanya. Ang pag-imbento ng pagpi-print noong 1450s ay nagdala ng malawak na demand para sa papel. Sa pamamagitan ng ika-18 siglo ang proseso ng paggawa ng papel ay nanatiling hindi nagbabago, na may mga linen at koton na basahan na nagbibigay ng pangunahing hilaw na materyales. Ang mga kiskisan ng papel ay lalong nasaktan ng mga kakapusan; noong ika-18 siglo ay nag-anunsyo at nag-usap pa rin sila sa publiko para sa basahan. Kitang-kita na ang isang proseso para sa paggamit ng mas masaganang materyal ay kinakailangan.

Mga pagpapabuti sa mga materyales at proseso

Noong 1800 isang libro ay nai-publish na naglunsad ng pag-unlad ng mga praktikal na pamamaraan para sa paggawa ng papel mula sa kahoy na sapal at iba pang mga pulp ng gulay. Maraming mga pangunahing proseso ng pulping ay unti-unting nabuo na pinapaginhawa ang industriya ng papel na umaasa sa mga basahan ng cotton at linen at naging posible ang modernong malakihang paggawa. Ang mga kaunlarang ito ay sumunod sa dalawang magkakaibang mga landas. Sa isa, ang mga hibla ng mga hibla at hibla ay pinaghiwalay sa istraktura ng kahoy sa pamamagitan ng mekanikal na paraan; at sa iba pa, ang kahoy ay nakalantad sa mga solusyon sa kemikal na natunaw at tinanggal ang lignin at iba pang mga sangkap ng kahoy, na iniwan ang cellulose fiber. Ginawa ng mga mekanikal na pamamaraan, ang groundwood pulp ay naglalaman ng lahat ng mga sangkap ng kahoy at sa gayon ay hindi angkop para sa mga papel kung saan kinakailangan ang mataas na kaputian at pagiging permanente. Ang mga kemikal na kahoy na pulp tulad ng soda at sulfite pulp (na inilarawan sa ibaba) ay ginagamit kapag kinakailangan ang mataas na ningning, lakas, at pagpapanatili. Ang pulp ng Groundwood ay unang ginawa sa Alemanya noong 1840, ngunit ang proseso ay hindi nagamit nang malawak hanggang sa mga 1870. Ang mga sapal ng Soda ay unang ginawa mula sa kahoy noong 1852 sa Inglatera, at noong 1867 isang patent ang inisyu sa Estados Unidos para sa sulpong pulpito proseso.

Ang isang sheet ng papel na binubuo lamang ng mga cellulosic fibers ("waterleaf") ay sumisipsip ng tubig. Samakatuwid, ang mga inks na nakabatay sa tubig at iba pang mga may tubig na likido ay tumagos at kumakalat sa loob nito. Ang impregnation ng papel na may iba't ibang mga sangkap na nag-retard ng tulad ng basa at pagtagos ay tinatawag na sizing.

Bago ang 1800, ang mga sheet ng papel ay sukat ng impregnation na may pandikit na hayop o gilagid ng gulay, isang mamahaling at nakakapagod na proseso. Noong 1800, natuklasan ni Moritz Friedrich Illig sa Alemanya na ang papel ay maaaring sukat sa mga vats na may rosin at tawas. Bagaman inilathala ni Illig ang kanyang pagtuklas noong 1807, ang pamamaraan ay hindi ginamit nang malawak para sa halos 25 taon.

Natuklasan ang elemento ng klorin noong 1774 na humantong sa paggamit nito para sa stock ng stock ng papel. Ang kakulangan ng kaalaman sa kemikal sa oras na iyon, gayunpaman, ay nagreresulta sa paggawa ng mas mababang papel sa pamamagitan ng pamamaraan, na discrediting ito sa loob ng ilang taon. Ang pagpapaputi ng klorin ay isang karaniwang pamamaraan sa paggawa ng papel ngayon.

Panimula ng makinarya

Bago ang pag-imbento ng makina ng papel, ang papel ay ginawang isang sheet sa isang oras sa pamamagitan ng paglubog ng isang frame o magkaroon ng amag na may isang naka-screen na ibaba sa isang vat ng stock. Ang pag-aangat ng hulma ay pinapayagan ang tubig na maubos, iniwan ang sheet sa screen. Ang sheet ay pagkatapos ay pinindot at tuyo. Ang laki ng isang solong sheet ay limitado sa laki ng frame at magkaroon ng amag na maaaring maiangat ng isang tao mula sa isang vat ng stock.

Noong 1798 si Nicolas-Louis Robert sa Pransya ay nagtayo ng isang gumagalaw na sinturon ng screen na makakatanggap ng isang tuluy-tuloy na daloy ng stock at naghahatid ng isang walang putol na sheet ng basa na papel sa isang pares ng mga rolyo ng pisngi. Kinilala ng gobyerno ng Pransya ang gawain ni Robert sa pamamagitan ng pagbibigay ng isang patent.

Ang makinang papel ay hindi naging isang praktikal na katotohanan, gayunpaman, hanggang sa dalawang mga inhinyero sa England, kapwa pamilyar sa mga ideya ni Robert, ay nagtayo ng isang pinahusay na bersyon para sa kanilang mga employer, sina Henry at Sealy Fourdrinier, noong 1807. Ang mga kapatid ng Fourdrinier ay nakakuha rin ng isang patente. Pagkalipas ng dalawang taon, isang makinang papel na silindro (inilarawan sa ibaba) ay nilikha ni John Dickinson, isang English papermaker. Mula sa mga crude simula na ito, ang mga makina ng paggawa ng papel ay nagbago. Sa pamamagitan ng 1875 papel na pinahiran ng makinarya ay ginawa para magamit sa pagpi-print ng mga halftones sa pamamagitan ng bagong proseso ng photoengraving, at noong 1884 na inimbento ni Carl F. Dahl ang sulpate (kraft) sa Danzig, Alemanya.

Kahit na ang makina ng papel ay sumisimbolo sa mekanisasyon ng industriya ng papel, bawat hakbang ng paggawa, mula sa pagbagsak ng mga puno hanggang sa pagpapadala ng natapos na produkto, ay nakakita rin ng isang dramatikong pagtaas sa paggawa ng mekanismo, kaya binabawasan ang paggawa ng kamay. Tulad ng mga pagpapatakbo ng paggawa ng papel ay nangangailangan ng paulit-ulit na paggalaw ng maraming mga materyal, ang disenyo at mekanisasyon ng mga kagamitan sa paghawak ng materyales ay naging at patuloy na isang mahalagang aspeto ng pag-unlad ng industriya.

Bagaman ang mga modernong imbensyon at engineering ay nagbago ng isang sinaunang bapor sa isang napaka-teknikal na industriya, ang mga pangunahing operasyon sa paggawa ng papel ay nananatiling pareho hanggang sa araw na ito. Ang mga hakbang sa proseso ay ang mga sumusunod: (1) isang pagsuspinde ng cellulosic fiber ay inihanda sa pamamagitan ng pagbugbog nito sa tubig upang ang mga hibla ay lubusang nahihiwalay at puspos ng tubig; (2) ang stock stock ng papel ay na-filter sa isang pinagtagpi screen upang makabuo ng isang matted sheet ng hibla; (3) ang basa sheet ay pinindot at compact upang pisilin ang isang malaking proporsyon ng tubig; (4) ang natitirang tubig ay tinanggal sa pamamagitan ng pagsingaw; at (5) depende sa mga kinakailangan sa paggamit, ang dry paper sheet ay karagdagang naka-compress, pinahiran, o pinapagbinhi.

Ang mga pagkakaiba sa iba't ibang mga marka at uri ng papel ay natutukoy ng: (1) ang uri ng hibla o pulp, (2) ang antas ng pagbugbog o pagpino ng stock, (3) ang pagdaragdag ng iba't ibang mga materyales sa stock, (4)) mga kondisyon ng pagbuo ng sheet, kabilang ang batayang timbang, o sangkap sa bawat unit area, at (5) ang paggamot sa pisikal o kemikal na inilalapat sa papel pagkatapos ng pagbuo nito.