Papír. Dřevo. Složení vlákna dřeva. Syntetické papíry. Významné fáze výroby papíru. Výroba papíru výběr suroviny a

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Papír. Dřevo. Složení vlákna dřeva. Syntetické papíry. Významné fáze výroby papíru. Výroba papíru výběr suroviny a"

Roman Müller
před 7 lety
Počet zobrazení:

1 Papír význam vsoučasnosti nejpoužívanější obalový materiál téměř 50 % světové spotřeby obalových materiálů historie viz texty 1 složení 50 % celulosy 30 % ligninu (pojivo ve střední buněčné élamele) l 20 % hemicelulosy (xylany, manany atd.) Dřevo typy tvrdá krátká vlákna jemný papír měkká delší vlákna hrubší papír vliv klimatických podmínek dřeva ze severu kratší vlákna dřeva jarní mají vlákna pružnější, měkčí než 2 dřeva letní Složení vlákna dřeva uvnitř vlákna dutina - lumen stěny z lamel tvořených fibrilami (Ø cca 0,03 µm), fibrily z mikrofibril (Ø 3 nm x 1,3 µm) mikrofibrily z řetězců molekul celulosy (cca 3 milionů) + postranních řetězců hemicelulos lamely, tj. vrstvy fibril, spirálně ovinuty kambiem vodou fibrily bobtnají, cca 20 % v příčném a 3 % v podélném směru vlastnosti a struktura vlákna i po odstranění inkrustujících látek struktura i bobtnání vláken papíru analogické změna vlhkosti změna rozměrů papíru (více v podélném směru, tj. směru výroby, než ve směru příčném) při zbobtnání fibrily pronikají kambiem podstata zplstnatění papíroviny 3 Syntetické papíry na bázi vláken syntetických polymerů často jen přídavek k buničině jako pololátka např. filtrační papíry s přídavky syntetických vláken (např. sáčky na čaj) 4 Významné fáze výroby papíru Výroba papíru výběr suroviny a výroba dřevoviny výběr suroviny výroba dřevoviny výroba buničiny bělení buničiny mletí papíroviny hlazení papíru odvodnění na sítu 5 surovina dřevo převážně smrkové, popř. jedlové, ale i dřevo listnáčů dřevovina (mechanicky vyrobená papírovina) mechanickým rozrušováním dřeva na rychle rotujících kotoučích v přítomnosti vody suspenze dřevných vláken včetně všech inkrustujících látek je-li voda horká, dřevo spařené dřevovina hnědá papírenská pololátka pro výrobu tzv. dřevitých papírů 6

2 Výroba papíru výroba buničiny Výroba papíru výroba buničiny buničina = čistá celulosa princip - chemické odbourání inkrustujících látek dřeva, tj. ligninu a hemicelulos sulfitový způsob Ca(HSO 3 ) 2 + H 2 SO 3 za vyšší teploty a tlaku vyšší výnos buničiny pouze malá část papírů pro obalové účely je tohoto typu 7 sulfátový způsob Na 2 S + NaOH pro výrobu obalů nejvýznamnější způsob delší vlákna pevnost podmínky cca 150 o C, 0,7 MPa, několik hodin nátronový způsob NaOH méně kvalitní papír dnes již v praxi nepoužívaný 8 Výroba papíru bělení buničiny Výroba papíru mletí papíroviny bělená x nebělená buničina bělení: aktivním chlórem, např. Ca(ClO) 2, ClO 2 atd. kritika tvorby chlorovaných derivátů (dioxinů) atd. atomárním kyslíkem, např. H 2 O 2 9 jemné mletí ve vodní suspenzi na vstupu cca 97 % voda, 3 % sušina klasicky se provádí v tzv. holandrech ostré téx mazlavé mletí aplikace papírenských pololátek úprava vlastnosti papíru ve hmotě (plnidla, klížidla, barviva, pryskyřice (močovino-formaldehydové, popř. melamino-formaldehydové pro zvýšení odolnosti vůči vodě atd.) 10 Výroba papíru papírenské síto a hlazení papírenské síto odvodnění před sítem 99,5 % voda, 0,5 % sušina zplstnatění papíroviny rychlý pohyb síta (popř. vibrace síta) orientace vláken anizotropní vlastnosti (rozdíly mezi lícovou a rubovou stranou papíru) po sítu poměr voda : buničina cca 3 : 2, tj. zbytek musí být dále odsušen hlazení papíru provádí se v zařízeních tzv. kalandrech papír prochází mezi válci hlazení jednostranné i oboustranné profilované válce papír vlnitý 11 Rozdělení papírových obalových materiálů papír lepenka < 224 g/m 2 < 224 g/m 2 (dříve i karton, hranice 150 g/m 2 a 250 g/m 2 ) 12

3 Výroba lepenky - spojování za vlhka Výroba lepenky - spojování za sucha plné nebo těžké lepenky vrstvy papíru spojeny celoplošně lepenka ruční opakované navíjení papíroviny p na jeden sběrný válec lepenka hutnější a pevnější v průtlaku lepenka strojní kolik vrstev tolik papírenských sít umožňuje kombinaci různých vrstev např. chromnáhrada další typy plných lepenek (např. slepované, vrstvené atd.) 13 vlnitá lepenka kombinace zvlněné a krycí vrstvy slepováním vyschlých papírů lepidlem (klasicky vodním sklem) důležitý poměr mezi dřevem listnáčů (krátká vlna) a jehličnanů charakteristika podle počtu vrstev dvouvrstvá, třívrstvá, pětivrstvá atd. podle velikosti (výška, rozteč mikrovlnná lepenka) zvyšování pevnosti střídáním směru a velikosti vlny impregnace plástvová lepenka 14 Impregnování papírenských výrobků Vlnitá lepenka 15 udílí papírenským výrobkům: odolnost vůči vodě bariérové vlastnosti možnost tepelného sváření způsoby impregnace impregnace ve hmotě (přídavky impregnačních činidel během mletí) impregnace povrchu papíru taveniny plastisoly vodné disperze organické roztoky laminace polymerními fóliemi 16 Impregnace povrchu - taveniny mikrokrystalické vosky oproti parafinům více isoparafinů a naftenů vyšší bod tání větší plasticita, lepivost krystalizace v drobnějších krystalech "hot-melty mikrokrystalické vosky modifikované vysokomolekulárními přísadami (EVA kopolymery) lepší vzhled svařovatelnost ohebnost spojují výhody vosků a polymerů plasty 17 zejména polyolefíny Impregnace povrchu - taveniny tavenina může pronikat celou strukturou papíru, ale nerovnoměrně nános na povrchu, tzv. vytlačované nátěry (plasty okolo g.m -2 ) 18

4 Impregnace povrchu Obaly z papírenských materiálů plastisoly disperze polymerů (zejména vinylových) v kapalném změkčovadle záhřevem smísení a vytváření povlaku změkčeného plastu vodné disperze nutno odpařit vodu zejména na bázi PVA, PVdC, polyakrylátů organické roztoky obtíže z rozpouštědly nitrocelulosa, acetát celulosy 19 papírenské výrobky jako obaly v nejrůznější formě foliový materiál víceméně hotové obaly měkké tuhé 20 Papírové výrobky - fóliový materiál nepromastitelné papíry pergamen pergamenová náhrada pergamín imitace nepromastitelných papírů polomazlavé mletí dřevitý havana, bezdřevá modifikace beya sulfátové, popř. sulfitové papíry (superior bezdřevý a dřevitý, alba a další) balicí papíry -různý obsah dřevoviny i plošná hmotnost (např. pod 40 g.m -2 tzv. kloboukové papíry - balení lahví) 21 vrstvené fóliové materiály kombinace s plasty či hliníkovou folií vrstvení plasty nejčastěji kombinace s PE nebo PP či jejich směsí papír obvykle 50 g.m -2, plast cca g. m -2 Tapaten - TAPA Tábor, Soloten - SCP Ružomberok papíry s nánosem thermoplastického laku (např. materiály S65, S70, S75 atd.) vrstvení hliníkovou fólií vysoce bariérové materiály PEALPA, TetraPak atd. 22 hotové měkké obaly sáčky různé typy papíru a kombinace různých papírů i materiálů čtyři základní typy: ploché dno (strojní balení menších množství) ploché dno a postranní záhyb sáčky s křížovým dnem obdélníkové dno a postranní záhyb (nejnáročnější typ, dobrá stabilita, vhodné pro ruční i strojové plnění) 23 24

5 hotové měkké obaly přepravní pytle analogie sáčků sulfátový papír (70 g. m -2 ) pro zvýšení pevnosti několik vrstev (3-5) odolnost proti vlhkosti zlepšována impregnací či vrstvením tvar po naplnění válcovitý (křížové dno), plošší (ploché dno) závěr růžicovým úvazkem nebo zašitím, ventilové pytle velikosti od 45x80 cm až 65x120 cm, (šířka polovinou výšky kvůli skládání křížem) obvykle na 25 až 50 kg 25 tuhé, resp. polotuhé obaly skládačky velice rozšířené, úspory při transportu lepenky od g. m -2 skládačky x skládačkové přířezy jednodílné x dvoudílné skládačky hermeticky uzavíratelné skládačky (nápojové krabice) základní materiál typ PE/papír/Al/PE, nebo PE/papír/PE systémy Combiblok, TetraPak, Pure-Pak pro ČR doposud nejvýznamnější výrobce Grafobal Skalica Tetra Recart Tetra Recart 29 30

6 Bag-in-box Typy uzávěrů jednodílných skládaček lepicí zasouvací ouškový jazýčkový 33 tuhé, resp. polotuhé obaly skládané lepenkové bedny analogie skládaček v oblasti přepravních obalů výroba především z vlnitých lepenek dnes již velká mechanická pevnost i odolnost vůči vlhkosti významný poměr plochy povrchu k objemu potažená kartonáž obaly z hrubé, plné lepenky potažené zušlechtěným nebo potištěným papírem potažená kartonáž průmyslová x luxusní a dárková oproti skládačkám větší vzpěrová pevnost dnes nahrazeny potištěnými skládacími kartonážemi nebo krabicemi z plastů 34 tuhé, resp. polotuhé obaly vinutá kartonáž někdy uváděna jako typ potažené kartonáže obal navinutím a slepením jedné nebo více vrstev papíru kuželová vinutá kartonáž kelímky vinutá kartonáž válcovitá spirální nebo konvoluntní navíjení papíru uzávěry vtlačovací nebo "konzervové" po úpravě (vrstvení hliníkovou fólií nebo plasty) lze plnit i kapalinami lepenkové bubny, kbelíky - přepravní obaly 35 36

7 37 38 tuhé, resp. polotuhé obaly Nasávaná papírovina tažená a lisovaná kartonáž prostorové obaly vyráběné z plochých lepenkových přířezů na bočních stěnách vizuálně patrné vrásně obaly z nasávané papíroviny ( nasávaná kartonáž ) tvarování na vhodně profilovaných papírenských sítech výroba tácků a misek, proložek, nádobek, fixačních prvků atd Tažené obaly Tetra Recart41 42

8 Zkoušení papírových obalů fóliové materiály mechanické vlastnosti především s ohledem na mechanické vytváření obalů (plošná hmotnost, pórovitost, stav impregnační vrstvy nepromastitelnost, propustnost pro vlhkost u vrstvených materiálů i propustnost pro plyny, resp. aromatické látky hladkost kvalita potisku atd. tuhé obaly pevnost (pádové zkoušky atd.) kontrola rozměrů (u skládaček) vzhled propustnosti (u hermetických obalů) mechanické vlastnosti (reziduální odpor v liniích ohybu, atd.) 43

Podobné dokumenty

BALENÍ POTRAVIN. Sylabus textů k přednáškám z předmětu. Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Ústav konzervace potravin a technologie masa

BALENÍ POTRAVIN. Sylabus textů k přednáškám z předmětu. Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Ústav konzervace potravin a technologie masa Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Ústav konzervace potravin a technologie masa Sylabus textů k přednáškám z předmětu BALENÍ POTRAVIN Doc. Ing. Jaroslav Dobiáš, CSc. Prof. Ing. Dušan Čurda, CSc.