● عملية صناعة الورق من لب الخيزران
منذ نجاح تطوير واستخدام الخيزران صناعيًا، ظهرت العديد من العمليات والتقنيات والمنتجات الجديدة لمعالجة الخيزران، مما حسّن بشكل كبير من قيمته. وقد تجاوز تطوير تقنية اللب الآلي في الصين الأساليب اليدوية التقليدية، وانتقل إلى نموذج إنتاج صناعي متكامل. وتشمل عمليات إنتاج لب الخيزران الشائعة حاليًا الطرق الميكانيكية والكيميائية والكيميائية الميكانيكية. ويُعدّ اللب الكيميائي هو الأكثر شيوعًا في الصين، حيث يُمثّل حوالي 70% من إنتاج لب الخيزران، بينما تقلّ نسبة اللب الكيميائي الميكانيكي عن 30%. أما استخدام الطرق الميكانيكية في إنتاج لب الخيزران فيقتصر على المرحلة التجريبية، ولا توجد تقارير عن تطبيقات صناعية واسعة النطاق في هذا المجال.
1. طريقة اللب الميكانيكي
تعتمد طريقة اللب الميكانيكي على طحن الخيزران إلى ألياف باستخدام الطرق الميكانيكية دون إضافة مواد كيميائية. وتتميز هذه الطريقة بانخفاض التلوث، وارتفاع معدل إنتاج اللب، وبساطة العملية. في ظل تشديد الرقابة على التلوث ونقص موارد لب الخشب في البلاد، بات لب الخيزران الميكانيكي يحظى بتقدير متزايد من قبل الناس.
على الرغم من مزايا اللب الميكانيكي من حيث سرعة الإنتاج العالية وانخفاض التلوث، إلا أنه يُستخدم على نطاق واسع في صناعة اللب والورق من المواد الصنوبرية كالصنوبر. مع ذلك، ونظرًا لارتفاع نسبة اللجنين والرماد ومستخلص هيدروكسيد الصوديوم (1%) في التركيب الكيميائي للخيزران، فإن جودة اللب تكون رديئة ويصعب تلبية متطلبات جودة الورق التجاري. لذا، فإن التطبيق الصناعي نادر، ويقتصر في معظمه على مرحلة البحث العلمي والاستكشاف التقني.
2. طريقة اللب الكيميائي
تعتمد طريقة اللب الكيميائي على الخيزران كمادة خام، وتستخدم طريقة الكبريتات أو طريقة الكبريتيتات لإنتاج لب الخيزران. تُخضع مواد الخيزران الخام لعمليات الفرز والغسل والتجفيف والطهي والمعالجة القلوية والترشيح والغسل بالتيار المعاكس والفرز المغلق وإزالة اللجنين بالأكسجين والتبييض وغيرها من العمليات لإنتاج لب الخيزران. تحمي طريقة اللب الكيميائي ألياف الخيزران وتُحسّن معدل إنتاج اللب. يتميز اللب الناتج بجودته العالية ونظافته ونعومته وسهولة تبييضه، ويمكن استخدامه في إنتاج ورق الكتابة وورق الطباعة عالي الجودة.
بسبب إزالة كمية كبيرة من اللجنين والرماد والمستخلصات المختلفة في عملية اللب في طريقة اللب الكيميائي، فإن معدل إنتاج لب الخيزران منخفض، ويتراوح عمومًا بين 45٪ و 55٪.
3. اللب الكيميائي الميكانيكي
تُعدّ عملية اللب الكيميائي الميكانيكي طريقةً لإنتاج اللب باستخدام الخيزران كمادة خام، وتجمع بين بعض خصائص اللب الكيميائي واللب الميكانيكي. وتشمل هذه الطريقة: الطريقة شبه الكيميائية، والطريقة الكيميائية الميكانيكية، والطريقة الكيميائية الحرارية الميكانيكية.
في صناعة لب الخيزران والورق، تتجاوز نسبة إنتاج اللب في عملية اللب الكيميائي الميكانيكي نسبة إنتاجه في عملية اللب الكيميائي، حيث تصل عادةً إلى 72-75%. كما أن جودة اللب الناتج عن اللب الكيميائي الميكانيكي أعلى بكثير من جودة اللب الناتج عن اللب الميكانيكي، مما يلبي المتطلبات العامة لإنتاج الورق التجاري. في الوقت نفسه، تقع تكلفة استخلاص القلويات ومعالجة مياه الصرف الصحي بين تكلفة اللب الكيميائي واللب الميكانيكي.
▲ خط إنتاج لب الخيزران
● معدات صناعة الورق من لب الخيزران
تتشابه معدات قسم التشكيل في خط إنتاج ورق لب الخيزران بشكل أساسي مع معدات خط إنتاج لب الخشب. ويكمن الاختلاف الأكبر في معدات إنتاج ورق لب الخيزران في أقسام التحضير، مثل التقطيع والغسل والطهي.
نظرًا لأن الخيزران ذو بنية مجوفة، فإن معدات تقطيعه تختلف عن معدات تقطيع الخشب. تشمل معدات تقطيع الخيزران الشائعة الاستخدام بشكل أساسي قواطع الخيزران الأسطوانية، وقواطع الخيزران القرصية، وآلات التقطيع الأسطوانية. تتميز قواطع الخيزران الأسطوانية والقرصية بكفاءة عالية، لكن جودة رقائق الخيزران المُعالجة (شكل رقائق الخيزران) ليست بجودة رقائق آلات التقطيع الأسطوانية. يمكن للمستخدمين اختيار معدات التقطيع المناسبة وفقًا لغرض إنتاج لب الخيزران وتكلفة الإنتاج. بالنسبة لمصانع لب الخيزران الصغيرة والمتوسطة الحجم (إنتاج أقل من 100,000 طن/سنة)، تكفي معدات تقطيع الخيزران المحلية لتلبية احتياجات الإنتاج؛ أما بالنسبة لمصانع لب الخيزران الكبيرة (إنتاج 100,000 طن/سنة فأكثر)، فيمكن اختيار معدات تقطيع متطورة عالميًا واسعة النطاق.
تُستخدم معدات غسل رقائق الخيزران لإزالة الشوائب، وقد سُجّلت العديد من المنتجات الحاصلة على براءات اختراع في الصين. وتشمل هذه المعدات عادةً غسالات اللب الفراغية، وغسالات اللب بالضغط، وغسالات اللب بالحزام. ويمكن للمؤسسات المتوسطة والكبيرة استخدام غسالات اللب الجديدة ذات الأسطوانة المزدوجة أو غسالات اللب القوية لإزالة الماء.
تُستخدم معدات طهي رقائق الخيزران لتليينها وفصل المواد الكيميائية. تستخدم الشركات الصغيرة والمتوسطة أواني طهي عمودية أو أجهزة طهي أنبوبية أفقية مستمرة. أما الشركات الكبيرة، فيمكنها استخدام أجهزة طهي كاميل المستمرة المزودة بنظام غسل الانتشار لتحسين كفاءة الإنتاج، وبالتالي زيادة إنتاجية اللب، ولكن ذلك سيزيد من تكلفة الاستثمار الأولي.
1. صناعة الورق من لب الخيزران تتمتع بإمكانيات كبيرة
استنادًا إلى مسح موارد الخيزران في الصين وتحليل مدى ملاءمة الخيزران نفسه لصناعة الورق، فإنّ تطوير صناعة لب الخيزران بقوة لا يُسهم فقط في تخفيف مشكلة نقص المواد الخام الخشبية في صناعة الورق الصينية، بل يُعدّ أيضًا وسيلة فعّالة لتغيير هيكل المواد الخام في هذه الصناعة وتقليل الاعتماد على رقائق الخشب المستوردة. وقد حلل بعض الباحثين أن تكلفة وحدة لب الخيزران لكل وحدة كتلة أقل بنحو 30% من تكلفة لب الصنوبر والتنوب والأوكالبتوس، وغيرها، وأن جودة لب الخيزران تُعادل جودة لب الخشب.
2. يُعدّ دمج صناعة الورق مع الغابات اتجاهاً تنموياً هاماً.
نظراً لمزايا الخيزران في النمو السريع والتجدد، فإن تعزيز زراعة غابات الخيزران الخاصة سريعة النمو وإنشاء قاعدة لإنتاج لب الخيزران تدمج الغابات والورق سيصبح اتجاهاً للتنمية المستدامة لصناعة اللب والورق في الصين، مما يقلل الاعتماد على رقائق الخشب واللب المستوردة، ويطور الصناعات الوطنية.
3. تتمتع صناعة لب الخيزران العنقودي بإمكانيات تطوير كبيرة
في صناعة معالجة الخيزران الحالية، يُصنع أكثر من 90% من المواد الخام من خيزران موسو (Phoebe nanmu)، الذي يُستخدم بشكل أساسي في إنتاج الأدوات المنزلية ومواد البناء. كما تعتمد صناعة لب الورق من الخيزران بشكل رئيسي على خيزران موسو (Phoebe nanmu) وخيزران السيكاد كمواد خام، مما يُؤدي إلى منافسة على المواد الخام، وهو ما لا يُسهم في التنمية المستدامة للصناعة. لذا، ينبغي على صناعة لب الورق من الخيزران، بالاعتماد على أنواع الخيزران الخام المتوفرة حاليًا، أن تُطور بقوة أنواعًا متنوعة من الخيزران لاستخدامها كمواد خام، وأن تستفيد استفادة كاملة من خيزران السيكاد، وخيزران التنين العملاق، وخيزران ذيل العنقاء، وخيزران ديندروكالاموس لاتيفلوروس، وغيرها من أنواع الخيزران المتكتل منخفضة التكلفة نسبيًا، وذلك في عمليات اللب وصناعة الورق، مما يُعزز القدرة التنافسية في السوق.
▲يمكن استخدام الخيزران المتكتل كمادة أساسية في صناعة اللب
تاريخ النشر: 4 سبتمبر 2024
