Tehnologija proizvodnje celuloze i papira

Univerzitet u Sarajevu 

Prirodno-

matematički fakultet

Odsjek za hemiju 

Kabinet za tehnologiju 

Osnove hemijske tehnologije 

S E M I N A R S K I    R A D 

„Tehnologija proizvodnje celuloze i papira“ 

Mentor: doc. dr Nurudin Avdić

Sarajevo, novembar 2010. 

Kandidati: 

Zahirović, Adnan

Ramić, Emina

Smajić, Mediha

- 2 - 

Sadržaj

Suvremena proizvodnja papira ...................................................................................  2 
Sirovine .............................................................................................................................  2 

Pomoćna sredstva

...........................................................................................................  3 

Definicija i tehnološka shema.......................................................................................  4 
Ukratko o celulozi i papiru...........................................................................................  5 
Klasifikacija vrsta papira i kartona .............................................................................  7 
Raspuštanje (redefribracija) sirovina..........................................................................  7 
Piprema vlaknine............................................................................................................  7 

Raspuštači

.........................................................................................................................  7 

Dopunski raspuštači

......................................................................................................  8 

Mljevenje...........................................................................................................................  8 
Teorija mljevenja .............................................................................................................  9 
Utjecaj mljevenja na svojstva papira...........................................................................  9 
Utjecaj tehnoloških uvjeta na proces mljevenja........................................................  9 
Vrste mlinova ..................................................................................................................  9 

Kade i spremnici .............................................................................................................  10 

Pročišća

vanje....................................................................................................................  10 

Sortiranje...........................................................................................................................  11 
Instrumentacija................................................................................................................  11 
Mjerenje stupnja mljevenja ...........................................................................................  11 

Priprema pomoćnih sredstava

.....................................................................................  12 

Keljenje ..............................................................................................................................  12 
Vrste keljiva......................................................................................................................  13 
Punila.................................................................................................................................  14 
Povezivanje punila u papiru ........................................................................................  14 
Utjecaj punila na svojstva papira ................................................................................  14 
Bojenje papira ..................................................................................................................  15 
Klasifikacija bojila ...........................................................................................................  15 
Postupak bojenja papira ................................................................................................  15 
Priprema papirovine ......................................................................................................  15 
Namješavanje komponenata ........................................................................................  15 
Strojna kada......................................................................................................................  16 

Protočna nivo posuda

....................................................................................................  17 

Stroj za izradu papira (papir-stroj ili papir-mašina) ...............................................  17 
Mokri dio papir-stroja....................................................................................................  18 
Sitov dio papir-stroja......................................................................................................  18 
Sušenje...............................................................................................................................  20 
Utjecaj svojstava papira na sušenje .............................................................................  21 
Utjecaj sušenja na svojstva papira...............................................................................  21 

Različite izvedbe sušnog postrojenja

..........................................................................  22 

Parni i kondenzacijski sustav.......................................................................................  23 
Sušni valjak ......................................................................................................................  23 
Dopunska oprema  .........................................................................................................  24 
Vlaženje suhe papirne trake .........................................................................................  24 
Uzdužno rezanje papir trake na papir-stroju ...........................................................  25 
Namotavanje papirne trake..........................................................................................  25 
Dorada i dovršenje .........................................................................................................  25 
Ekološki aspekt –

 zagađenje okoline

..........................................................................  27 

                Reference .................................................................................. ....................................... 27

- 4 - 

Definicija i tehnološka shema 
 

Unos  označ

ava  omjer,

  odnosno  udio  različ

itih  vrsta  sirovin

a  i  pomoć

nih 

sredstava. Vlaknaste sirov

ine suspendirane u vodi nazvat ć

emo vlaknina. Zbroj masenih 

udjela  svih  vrsta  vlakana  za  neku  određenu  vrstu  papira  jest  sastav  ili  kompozicija 

vlaknine.

  Pošto  se  u  vlakninu  dodaju  i  pomoć

na  sredstva  (punila,keljiva,..)

  ta  ć

e  se 

suspenzija nazvati papirovina. 

- 5 - 

Ukratko o celulozi i papiru  
 

Celuloza je bijela vlaknasta tvar

, specifične težine oko 1.50, bez okusa i mirisa.

Netopljiva je u 

vodi

 i u organskim otapalima, glavna sastojina 

staničnih stijenki

biljaka

 i 

najrašireniji  organski  spoj  u 

prirodi

.  To  je 

polisaharid

  (C

6

H

10

O

5

)

n

,  sastavljen  od  dugih 

nizova me

đusobno povezanih 

molekula

 monosaharida glukoze, a hemijski se razlikuje od 

škroba

  i  ostalih  polisaharida.  U  gotovo  čisto

m  stanju  nalazi  se  u 

pamuku

  (98 %),  a  u 

drvu

 je ima od 40 % do 50 %, uz 

lignin

 i druge primjese. Celuloza se ne rastvara u vodi, 

ni  u  razblaženim 

kiselinama

  i 

bazama

.  Rastvara  se  u  Schweizerovom  reagensu 

[Cu(NH

3

)

4

][OH]

2

.  Hidrolizom sa  koncentrovanom 

sumpornom  kiselinom

  se  razlaže do 

glukoze

.  Tretiranjem  celuloze  sa 

dušičnom  kiselinom

  dobija  se 

nitroceluloza

,  koja  je 

eksplozivan  spoj. 

Celuloza  se  u  industrijskim  razmjerama  dobija  iz  različitih  sirovina 

biljnog porjekla. Najčešće se dobija iz drveta, kako četinarskog (bor, jela, smreka), tako i 

listopadnog (bukva, topola, javor, breza). U novije vrijeme se kao izvor celuloze koriste i 
jednogodišnje  biljke,  kao  sto  su  trava,  slama  i  trska.  Proizvodnja  celuloze  obuhvata 

mehanički  i  hemijski  tretman  sirovine.  Pod  mehaničkim  tretmanom  se  podrazumjeva 

usitnjavanje  drveta  ili  drugih  sirovina,  sto  se  potiže  korištenj

em  specijalnih  uređaja.

 
Pri  hemijskom  tretmanu  usitnjene  sirovine  dolazi  do  razlaganja  i  rastvaranja  lignina, 

hemiceluloze i ostalih  pratećih materija,  a kao nerastvorena zaostaje celuloza  različitog 
stepena  čistoće.  Lignin  je  rastvoran  u  toplim  rastvorim

a  alkalnih  hidroksida  i  u 

kokiselom  rastvoru  alkalnih  i  zemnoalkalnih  bisulfita,  dok  se  hemiceluloza  rastvara  u 
razblaženim  kiselinama  i alkalijama  na sobnoj temperaturi.  Zavisno od vrste sirovine i 
željenog kvaliteta celuloze, u industriji se primjenjuju dva postupka:  

alkalni 

(sulfatni) 

i 

kiseli 

(bisulfatni) 

postupak 

dobivanja 

celuloze.

Kod alkalnog (sulfatnog) postupka dobija se jača celuloza koja služi za proizvodnju jakih 
i čvrstih vrsta hartije. Prednost ovog postupka je u tome što se moze obrađivati

 drvo bez 

obzira  na sadržaj  smole  (čak  i  borovina  koja  je  izuzetno  bogata  smolama),  zatim  drvo 

koje  nije  potpuno  oljušteno,  otpaci  iz  strugara,  slama,  i  druge  jednogodišnje  biljke. 

Sirovina se najprije isječe na sitnije komade (do 4 cm dužine i 1 cm deblji

ne), a zatim se 

- 7 - 

Klasifikacija vrsta papira i kartona 
 

Ovisno  o  namjeni, 

papir  i  karton  moraju  imati  određena  svojstva.

  Prema 

osnovnoj  podjeli  papiri  se  dijele  na:

  pisać

e,  tiskovne,  specijalne  i  ambalažne  papire,  a 

svaka od  tih  skupina  obuhvać

a  nekoliko  vrsta  papira.  Navest žemo  neka  od osnovnih 

svojstava  papira:  gramatura,  voluminoznost, 

gustoć

a,  vlažnost, 

mehanič

ka  svojstva, 

stupanj keljenja,  sadržaj pepela, bjelina,

  apsorpocijska moć

,  vodootpornost, propusnost 

za zrak,glatkoća površ

ine,

 dielektrič

na svojstva i dr. Jedna od osnovnih podjela papira je 

podjela na papir,karton i ljepenku. 
 

Raspuštanje (redefribracija) sirovina 
 

U skladu sa slijedom tehnoloških operacija, odjel pripreme papirovine dijeli se na 

pripremu vlaknine,

 pripremu pomoć

nih sredstava i kompoziciju papirovine. 

 
Piprema vlaknine 
 

Za  proizvodnju  različ

itih  vrtsa

  papira  upotrebljava  se  različit  sastav  sirovina  i 

pomoć

nih sr

edstava kao i prilagođena tehnič

ka oprema. 

Raspuštač

i 

Raspuštači  služe  za  raspuš

tanje  i  ponovno  suspendiranje  suhe  ili  odvodnjene 

sirovine,

  uključ

uju

ć

i  tu  stari  otpadni,  a  time  i  povratni  papir  iz  proizvodnje.  Svrha 

procesa  raspuštanja  je  dobivanje  dovo

ljno  ujednač

ene  i  ra

zrijeđene  suspenzije  koja  se 

može transportirati crpkama i cjevovodima.

 Konstrukcije i tipovi raspuštača su različ

iti, 

a  koji  ć

e  se  od  njih  upotrijebiti  ovisi  o  vrsti  sirovine,  kapacitetu,  ukupnoj  tehnološkoj 

shemi i dr. Konstrukcije ra

spuštača razlikuju se po nač

inu rada,

 količ

ini, položaju te vrsti 

rotora, konstrukciji i obliku posude,

 kao i po nizu različ

itih konstruktivnih detalja. Jedna 

od  osnovnih  podjla  bila  bi  podjela  na  dvije  konstrukcijske  skupine:  vertikalni  i 
horizontalni. St

andardni raspuštači rade sa suspenzijom vlaknine č

ija je konzistencija od 

3  do  8%.

  Najuobičajnije  konstrukcije  raspuštača  sastoje  se  od  cilindrič

ne  posude  i 

posebno profiliranog turborotora,

 č

iji  broj 

okretaja  iznosi  do  300  u  minuti. 
Raspuštanje bismo zapravo mogli nazvati 
redefribacijom,

  jer  je  riječ

  o  ponovnom 

razdvajanju  jednom  već

  razdvojenih,  pa 

odvodnjavanjem  i  sušenjem  ponovno 
povezanih 

vlakana. 

Sam 

proces 

raspuštanja  osniva  se  na  silama  vuč

enja, 

koje  su  posljedica  vrtnje  rotora  i 
intenzivnih  otpora  kretanju  materijala. 

Vertikalni  se  raspuštač

i  upotrebljavaju  za 

kontinuirani i za diskontinuirani rad. 

Slika 2: Vertikalni raspuštač