Bookmark and Share    
Username
Password

 

 

 

ติดต่อสอบถามข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่

 

  02-882-4055

  02-882-4060

  E-MAIL PAPERLAND CO., LTD.

  Like us on Facebook

--------------------------------------------------

 

  E-MAIL THIS PAGE

  PRINT THIS PAGE

 



01/01/1970




กระบวนการผลิตกระดาษ

 

กรรมวิธีผลิตกระดาษ

การ ทำกระดาษเริ่มต้นตั้งแต่การนำไม้ไปทำเยื่อเพือ่ให้ได้เส้นใยออกมา แล้วจึงนำเยื่อที่ได้ไปผสมกับสารเติมแต่งในอัตราส่วนต่าง ๆ เพื่อปรับสมบัติกระดาษให้ได้ตรงความต้องการใช้งาน จากนี้นนำไปทำเป็นแผ่นโดยใช้เครื่องจักรผลิตกระดาษ แล้วจึงนำไปแปรรูปใช้งาน กระบวนการผลิตจะแบ่งออกเป็น 5 ขั้นตอน โดยเรียงลำดับตามขึ้นตอนการปฏิบัติการจริงภายในโรงงานได้ดังนี้

1.     การผลิตเยื่อ (Pulping)

2.     การเตรียมน้ำเยื่อ (Stock Preparation)

3.     การทำแผ่นกระดาษ (Papermaking)

4.     การปรับปรุงสมบัติกระดาษขณะเดินแผ่น (Web Modification)

5.     การแปรรูป

การผลิตเยื่อ

                วัตถุ ประสงค์หลักของการผลิตเยื่อ เพื่อต้องการแยกเส้นใยออกมาจากองคืประกอบอื่นของไม้ การผลิตเยื่อสามารถทำได้หลายวิธีทั้งโดยวิธีเคมี หรือ เชิงกลในบางกรณีอาจจะต้องนำไปผ่านการฟอกให้ขาวก่อน ในการผลิตเยื่อจึงประกอบด้วย กรรมวิธีผลิตเยื่อ และ การฟอกเยื่อ

กรรมวิธีผลิตเยื่อ (Pulping Process)

            เยื่อ มีหลายชนิด การเรียกชื่อขึ้นอยุ่กับกรรมวิธีผลิต ซึ่งประกอบด้วยรูปแบบ ต่าง ๆ ของพลังงานที่ใช้ ได้แก่ พลังงานความร้อน พลังงานเคมี และ พลังงานกล

                                การผลิตเยื่อเชิงกล (Mechanical Pulping Process) จะ ใช้พลังงานกลควบคู่ไปกับพลังงานความร้อนในการแยกเส้นใยออกมา โดยท่อนไม้/ชิ้นไม้จะถูกส่งเข้าเครื่องบด ซึ่งจะทำหน้าที่บด และตัดจนชิ้นไม้แหลกละเอียดเป็นเยื่อไม้ เยื่อที่ได้เรียกว่าเยื่อไม้บด หรือเยื่อเชิงกล ให้ผลผลิตเยื่อในช่วงมากกว่าร้อยละ 85 เยื่อไม้บดมีเนื่อค่อนข้างหยาบกระด้าง เส้นใยที่ได้ส่วนใหญ่ไม่สมบูรณ์ มีการขาดและตัดเป็นท่อน ๆ นอกจากนี้ยังมีกลุ่มของเส้นใยปนอยู่ด้วย ในเยื่อไม้บดจึงประกอบด้วย เส้นใยฝอย (fines) ซึ่งเกิดจากการฉีกขาดของเส้นใย, เส้นใยเดี่ยว (individual fiber) ไม่ค่อยสมบูรณ์, มัดขอเส้นใย (bundle of fiber) ซึ่ง ประกอบด้วยเส้นใยหลาย ๆ เส้นเกาะติดกันเป็นมัด เยื่อชนิดนี้เมื่อนำมาเป็นวัตถุดิบในการทำกระดาษ จะให้คุณสมบัติตามส่วนประกอบทั้ง 3 คือ เส้นใยฝอยจะเพิ่มคุณสมบัติด้านทึบแสง เส้นใยซึ่งไม่ค่อยสมบูรณ์ และยังคงมีลิกนินตกค้างอยุ่มาก ทำให้พันธะระหว่างเส้นใยต่ำ การกลับสีเร็ว เยื่อชนิดนี้จึงไม่เหมาะที่จะนำไปทำกระดาษที่ต้องรับแรงสูงหรือเก็บนาน ๆ มีราคาถูก เหมาะสำหรับทำสิ่งพิมพ์ราคาถูก เช่น หนังสือพิมพ์ หรือใช้เป็นเยื่อชั้นในกระดาษแข็ง

                                การผลิตเยื่อเคมี (Chemical Pulping Process) การผลิตเยื่อตามกรรมวิธีนี้จะใช้พยังงานเคมีและพลังงานความร้อนในกรทำให้เส้นใยแยกจากกัน โดยชิ้นไม้จะถูกส่งเข้าหม้อต้มเยื่อ (digester) สาร เคมีและความร้อนจะละลายลิกนินออกไป เหลือส่วนที่ไม่ละลลายคือเยื่อ เยื่อเคมีมีหลายชนิดเรียกชื่อตามสารเคมีที่ใช้ในการผลิตเช่น เยื่อซัลเฟต เยื่อซัลไฟต์ และ เยื่อโซดา เยื่อเคมีให้ผลผลิตเยื่อประมาณร้อยละ 40 มีลักษณะนุ่ม สีค่อนข้างคล้ำ เส้นใยที่ได้จะสมบูรณ์ เยื่อชนิดนี้มีปริมาณการใช้สูงมาก เพราะสามารถพัฒนาศักยภายของเส้นใยให้สามารถใช้งานได้อย่างกว้างขวาง เหมาะทั้งใช้ในงานรับแรง และเพื่อการสื่อสาร ถ้าใช้ในงานรับแรง เช่น นำไปทำกระดาษบรรจุภัณฑ์ไม่จำเป็นต้องฟอก แต่ถ้าใช้เพื่อการสื่อสารจะต้องนำไปฟอกให้ขาวก่อน

                                เยื่อและเศษกระดาษ (Secondary Pulp) ในปัจจุบันเศษกระดาษ (reclaimed and waste paper) นับ ได้ว่าเป็นแหล่งเส้นใยที่สำคัญแหล่งหนึ่ง ได้มีการนำเส้นใยกระดาษที่ใช้แล้วทั้งภายในและภายนอกประเทศมาเป็นวัตถุดิบใน การผลิตกระดาษ เยื่อที่ได้จากเศษกระดาษที่ใช้แล้วเรียกว่า secondary pulp ส่วยเยื่อที่ยังไม่เคยใช้ทำกระดาษเรียกว่า virgin pulp เส้นใยที่ได้จากเศษกระดาษชนิดนี้เรียว่า recycled fiber เนื่อง จากกระดาษที่ผ่านการใช้แล้วมีมากมายหลายประเภท เช่น ถ้าเป็นกระดาษที่ผ่านการพิมพ์ต่าง ๆ ก่อนนำมาทำเป็นเยื่อต้องผ่านกระบวนการเอหมึกออก (deinking) เสียก่อนแล้วจึงนำไปฟอก (bleaching) ให้ ขาว สำหรับนำไปผลิตกระดาษสำหรับพิมพ์ หรือกระดาษชำระ แต่ถ้าจะนำไปผลิตกระดาษเหนียว หรือกระดาษสีน้ำตาลก็ไม่จำเป็นต้องเอาหมึกออก เยื่อจากกระดาษหรือเศษกระดาษที่ได้ส่วนมากจะนำไปเป็นวัตถุดิบในการ ผลิตกระดาษพิมพ์เขียน ทำเป็นเยื่อชั้นในกระดาษแข็ง หรือทำกระดาษชำระเป็นต้น

การฟอกเยื่อ (Bleaching)

            การฟอกเยื่อเป็นการทำให้เยื่อมีสีขาวเหมาะกับการใช้กระดาษเพื่อการสื่อสารต่าง ๆ แบ่งเป็น 2 วิธี คือ

  • วิธีฟอกเยื่อเพื่อขจัดลิกนินออก (removing lignin)
  • วิธีฟอกเยื่อเพิ่อเปลี่ยนสีของลิกนินให้อยู่ในรูปไม่มีสี (bleaching lignin) เยื่อเคมีจะฟอกโดยใช้สารเคมีทำปฏิกิริยากับบิกนินแล้วกำจัดลิกนินออก การฟอกแบบนี้มีหลายขึ้นตอน โดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ 3-6 ขั้นตอน (CEH CEDEP CEOP) เยื่อที่ได้มีความขาวสว่างสูงประมาณร้อยละ 80-95 เมื่อวัดด้วยเครื่องวัดแบบ Elrepho ขั้นตอนในการฟอกจะมีชื่อเรียกตามสารเคมีที่ใช้ฟอก และ ขั้นตอนการฟอกจะเรียงลำดับตามอักษรที่ใช้เรียก เช่น การฟอกแบบ CEDED

สารเคมี                                  สัญลักษณ์                             เรียกชื่อขั้นตอนการฟอก

Chlorine                           C                             ขั้นคลอริเนชั่น (chlorination stage)

Sodium hydroxide            E                             ขั้นแอ็กซ์แทรกชั่น (extraction stage)

Calcium hypochlorite       H                             ขั้นไฮโปคลอไรด์ (hypochlorite stage)

Chlorine dioxide               D                             ขั้นคลอรีนไดออกไซด์ (chlorinedioxide stage)

Hydrogen peroxide          P                             ขั้นเปอร์ออกไซด์ (peroxide stage)

Oxygen                             O                            ขั้นออกซิเจน (oxygen stage)

Ozone                               Z                             ขั้นโอโซน (ozone stage)

Acid                                  A                             ขั้นแอสิด (acid stage)

การเตรียมน้ำเยื่อ

                ใน ขั้นการเตรียมน้ำเยื่อนี้มีวัตถุประสงค์หลัก 2 ประการ คือ เพื่อพัฒนาศักยภาพของเส้นใย โดยการนำเยื่อไปบด และ ปรับปรุงสมบัติกระดาษให้ได้ตามวัตถุประสงค์การใช้งาน โดยการผสมหรือใส่สารเติมแต่งชนิดต่าง ๆ ตามอัตราส่วนที่กำหนด ส่วนผสมที่ได้นี้เรียกว่า “น้ำเยื่อ” หรือ “สต็อก” (stock) เยื่อ ที่นำมาทำกระดาษทุกชนิดจะต้องผ่านการบด มากหรือ น้อยขึ้นอยุ่กับระดับคุณภาพของเยื่อ เยื่อบางชนิดไม่จำเป็นต้องบด เช่น เยื่อไม้บด และเยื่อเวียนทำใหม่

                ในขั้นการเตรียมน้ำเยื่อประกอบด้วยส่วนต่าง ๆ ที่ทำหน้าที่ในการบดและผสมโดยมีขึ้นตอนการปฏิบัติการเรียงลำดับดังนี้

1.     การกระจายเส้นใย (defibering) กระจายเยื่อเพื่อให้เส้นใยแยกออกจากกันเป็นอิสระในน้ำโดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าไฮดราพับเพอร์ (hydrapulper)

2.     การบดเยื่อ (refining) บดเยื่อเพื่อให้เส้นใยแตกแขนงเป็นการเพิ่มศักยของพันธะระหว่างเส้นใยให้สูงขึ้น อุปกรณ์ที่ใช้คือรีไฟเนอร์ (refiner)

3.     การผสมน้ำเยื่อ (blending) เป็นการเติมสารเติมแต่งลงไปผสมกับเยื่อที่ผ่านการบดแล้ว โดยผสมในถึงใบพัดกวน เยื่อจะถูกเก็บในถังที่เรียกว่า แมชชีน เชสต์ (machine chest)

4.     การแยกสิ่งสกปรกออกจากน้ำเยื่อ (screening and cleaning) โดยใช้ pressure screen หรือ flat screener เพื่อคัดวัสดุที่มีขนาดใหญ่กว่าเส้นใยออก แล้วผ่านเข้าสู่เครื่องทำความสะอาด เรียกว่า เซนตริฟิวด์คลีนเนอร์ (chetrifugal cleaner) คัดแยกวัสดุอื่นออกไป โดยใช้หลักการถ่วงจำเพาะ

5.     การควบคุมความข้นของน้ำเยื่อ (consistency regulator) เพื่อควบคุมให้น้ำเยื่อข้นคงที่

การทำแผ่นกระดาษ

                หลัง การผสมน้ำเยื่อเรียบร้อยแล้ว น้ำเยื่อจะถูส่งเข้าสู่เครื่องจักรผลิตกระดาษเพื่อทำเป็นแผ่นกระดาษที่ยาว ต่อเนื่องกัน ซึ่งเรียกว่า เว็บเปเปอร์ (web paper) เครื่องจักรที่ใช้ผลิตกระดาษมีหลายแบบ ส่วนใหญ่เป็นแบบโฟร์ดริเนียร์(fourdrinier) และแบบไซลินเดอร์ (cylinder)

                เครื่องจักรผลิตกระดาษทุกแบบจะมีส่วนประกอบต่าง ๆ เพื่อทำหน้าที่หลัก 3 ประการคือ

1.     การแยกน้ำออก (draining) ทำหน้าที่เป็นตะแกรงรองรับน้ำเยื่อ น้ำจะลอดผ่านตะแกรงทำให้เยื่อก่อตัวเป็นแผ่นเปียก (wet sheet forming)

2.     การกดน้ำออก (pressing) ทำหน้าที่กดหรือบีบน้ำออกจากแผ่นเปียก ทำให้เกิดการยึดติดแน่นระหว่างเส้นใยภายในกระดาษ (consolidation of wet)

3.     การอบกระดาษ (drying) แผ่นกระดาษจะถูกอบให้แห้งเพื่อไล่น้ำออกจนกระดาษแห้งเหลือความชื้นประมาณร้อยละ 4-6

ส่วนประกอบหลักของเครื่องจักรผลิตกระดาษ ได้แก่

1.     ถังจ่ายเยื่อ (head box) ทำหน้าที่จ่ายน้ำเยื่อเข้าสู่ตะแกรงลวดเดินแผ่น

2.     ส่วนตะแกรงลวดเพินแผ่น (wire section หรือ forming section) ทำหน้าที่สำคัญ 2 ประการ คือ การก่อตัวเป็นแผ่นกระดาษด้วยกระบวนการกรองและการแยกน้ำออก (dewatering) แผ่นเปียกที่ออกจากส่วนนี้จะมีน้ำอยู่ร้อยละ 80

3.     ส่วนกดกระดาษ (press section) ทำ หน้าที่กดหรือบีบน้ำออกจากแผ่นเปียกทำให้เกิดการยึดติดแน่นภายในเนื้อกระดาษ กระดาษที่ออกจาส่วนนี้จะมีน้ำอยู่ประมาณร้อยละ 55-60 การเอาน้ำออกมาให้ได้มากกว่าด้วยแรงกดไม่สามารถทำได้เพราะจะทำให้กระดาษขาด

4.     ส่วนอบกระดาษ (drying section) ในส่วนนี้จะมีลูกอบให้ความร้อนกับกระดาษ ทำให้กระดาษแห้ง โดยกระดาษที่ออกมาจากส่วนนี้จะมีความชื้นประมาณร้อยละ 4-6

5.     ส่วนรีดกระดาษ (calender) ทำหน้าที่ปรับแผ่นกระดาษให้เรียบและมีเนื้อแน่นขึ้น แต่ไม่จำเป็นต้องใช้สำหรับกระดาษบางชนิด เช่นกระดาษชำระ

6.     ส่วนพับกระดาษเข้าม้วน ทำหน้าที่นำกระดาษเข้าม้วน

การปรับปรุงสมบัติกระดาษขณะเดินแผ่น

                การปรับปรุงสมบัติกระดาษในขณะเดินแผ่นทำได้ 2 ลักษณะ คือ

1.     การปรับปรุงผิวกระดาษ (surface modification) กระดาษ เมื่อผ่านลูกอบแห้งแล้วจะเข้าสู่ส่วนรีดกระดาษ เพื่อปรับปรุงกระดาษให้เรียบขึ้น และ เพิ่มความหนาแน่นของเนื้อกระดาษ ส่งผลให้กระดาษบางลงนอกจากปรับปรุงผิวกระดาษ ที่ส่วนนี้ยังสามารถทำการปรับปรุงผิวกระดาษในขณะที่เดินแผ่นด้วยวิธีการ ฉาบผิว (surface sizing) ซึ่ง จะทำก่อนที่เข้าลูกอบกระดาษ โดยใช้น้ำแป้งฉาบบนผิวกระดาษ ทำให้กระดาษมีผิวเรียบขึ้น นอกจากนี้ยังเพิ่มความแข็งแรงของพันธะที่ผิวกระดาษ ทำให้ผิวกระดาษแข็งแรง สามารถต้านทานการขูดลลหรือการถูกดึงผิวกระดาษได้ดี ซึ่งเป็นสมบัติที่สำคัญมากสำหรับกระดาษที่ใช้พิมพ์ กระดาษที่ผ่านการปรับปรุงลักษณะนี้ได้แก่ กระดาษออฟเซ็ต นอกจากนี้กระดาษทิชชูก็สามารถปรับปรุงกระดษได้โดยเชิงกล โดยทำให้เกิดรอยย่น (creping) หรือพิมพ์ลายนูน (embossing) บนผิวกระดาษเพื่อให้กระดาษนุ่มมือขึ้น

2.     การเปลี่ยนรูปร่างและม้วนกระดาษ (physical modification) เป็นการเปลี่ยนแปลงขนาด รูปร่างของม้วนกระดาษในขณะเดินแผ่น เพื่อให้เหมาะสมกับม้วนขนาดที่ลูกค้าต้องการ โดยการคลายม้วน (rewinding) และ ตัดเป็นแผ่น (sheeting)

การแปรรูปกระดาษ

                เป็นขั้นตอนการนำกระดาษม้วนไปแปรรูปเป็นแผ่น โดยนำไปตัดขนาดให้ได้ตามที่ลูกค้าต้องการ โดยใช้เครื่องตัดแบ่งม้วนโฟลิโอ (folio sheeter) การแปรรูปเป็นแผ่นกระดาษจะเริ่มต้นด้วยการนำม้วนกระดาษ (roll) เข้าสู่เครื่องตัด ซึ่งจะตัดแบ่งกระดาษม้วนย่อย 4 ม้วน (แล้วแต่ขนาดของเครื่องของโรงงานนั้น ๆ) ม้วนกระดาษย่อยจะถูกส่งต่อเข้าสู่ชุดมีดตัด (rotary fly knife) ตัด กระดาษแต่ละม้วนให้เป็นแผ่น จนได้จำนวนที่ต้องการแล้วจึงส่งไปห่อ แต่ละห่อจะมีจำนวนแผ่นระบุไว้อย่างแน่นอน จำนวนบรรจุขึ้นอยู่กับลูกค้ากำหนดและน้ำหนักมาตรฐานของกระดาษด้วย กระดาษแต่ละห่อจะรอการบรรจุรวมเพื่อจำหน่ายให้ลูกค้าต่อไป
 


 BACK PAGE TOP