صناعة ورق الخيزران في الصين لها تاريخ عريق. يتميز شكل ألياف الخيزران وتركيبها الكيميائي بخصائص مميزة. يتميز متوسط طول الألياف بطولها، وبنيتها المجهرية الفريدة لجدار الخلية الليفية، كما أن قوة النبض في تطوير اللب جيدة، مما يمنح اللب المبيض خصائص بصرية ممتازة: عتامة عالية ومعامل تشتت للضوء. محتوى اللجنين في مادة الخيزران الخام أعلى (حوالي 23% إلى 32%)، مما يُحدد طهي اللب باستخدام قلويات وكبريتيد أعلى (عادةً ما يكون الكبريتيد 20% إلى 25%)، وهو قريب من الخشب الصنوبري؛ كما أن محتوى المواد الخام من الهيميسليلوز والسيليكون أعلى، بالإضافة إلى ذلك، واجهت أنظمة معدات غسل اللب وتبخير السائل الأسود والتركيز بعض الصعوبات. ومع ذلك، لا يُعدّ الخيزران الخام مادة خام جيدة لصناعة الورق.
سيعتمد نظام تبييض لب الخيزران الكيميائي في مصانع اللب المتوسطة والكبيرة الحجم في المستقبل على تقنية تبييض TCF أو ECF. عمومًا، مع دمج عمق إزالة اللجنين وإزالة اللجنين بالأكسجين من اللب، وباستخدام تقنية تبييض TCF أو ECF، يمكن تبييض لب الخيزران بنسبة بياض ISO تتراوح بين 88% و90%، وذلك وفقًا لعدد أقسام التبييض المختلفة.
مقارنة بين تبييض الخيزران باستخدام ECF وTCF
بسبب المحتوى العالي من اللجنين في الخيزران، فإنه يحتاج إلى دمجه مع تقنيات إزالة اللجنين العميقة وإزالة اللجنين بالأكسجين للتحكم في قيمة كابا للطين الذي يدخل ECF وTCF (الموصى به <10)، باستخدام تسلسل التبييض ECF المعزز من مرحلتين Eop، أو المعالجة المسبقة بالحامض أو تسلسل التبييض TCF من مرحلتين Eop، وكلها قادرة على تبييض لب الخيزران المكبر إلى مستوى بياض عالٍ يبلغ 88% ISO.
يختلف أداء التبييض للمواد الخام المختلفة من الخيزران بشكل كبير، كابا إلى 11 ~ 16 أو نحو ذلك، حتى مع التبييض على مرحلتين ECF وTCF، يمكن أن يحقق اللب فقط مستوى بياض 79٪ إلى 85٪.
بالمقارنة مع لب الخيزران TCF، يتميز لب الخيزران المُبيّض بـ ECF بفقدان تبييض أقل ولزوجة أعلى، والتي قد تصل عادةً إلى أكثر من 800 مل/جم. ولكن حتى لب الخيزران المُبيّض بـ TCF المُحسّن حديثًا، لا تتجاوز اللزوجة 700 مل/جم. جودة لب الخيزران المُبيّض بـ ECF وTCF حقيقة لا جدال فيها، ولكن لم يتم التوصل بعد إلى استنتاج شامل حول جودة اللب وتكاليف الاستثمار والتشغيل، وتبييض لب الخيزران باستخدام ECF أو TCF. يستخدم مختلف صانعي القرار في الشركات عمليات مختلفة. ولكن وفقًا لاتجاه التطوير المستقبلي، سيتعايش لب الخيزران ECF وTCF معًا لفترة طويلة.
يعتقد مؤيدو تقنية تبييض لب الخيزران بالكبريتات (ECF) أن جودة لب الورق المُبيض بهذه التقنية أعلى، مع استخدام مواد كيميائية أقل، وكفاءة تبييض عالية، وأنظمة تشغيل متطورة ومستقرة. في المقابل، يُجادل مؤيدو تقنية تبييض لب الخيزران بالكبريتات (TCF) بأنها تتميز بانخفاض تصريف مياه الصرف الصحي من مصنع التبييض، وانخفاض متطلبات مقاومة التآكل للمعدات، وانخفاض الاستثمار. يعتمد خط إنتاج تبييض لب الخيزران بالكبريتات الخالي من الكلور (TCF) على نظام تبييض شبه مغلق، ويمكن التحكم في انبعاثات مياه الصرف الصحي من مصنع التبييض عند 5 إلى 10 أمتار مكعبة/طن من اللب. تُرسل مياه الصرف الصحي من قسم (PO2) إلى قسم إزالة اللجنين بالأكسجين للاستخدام، بينما تُنقل مياه الصرف الصحي من قسم (O2) إلى قسم غسل الغربال للاستخدام، ثم تدخل في عملية استعادة القلويات. تدخل مياه الصرف الحمضية من قسم (Q) إلى نظام معالجة مياه الصرف الخارجي. بفضل عملية التبييض بدون الكلور، فإن المواد الكيميائية غير قابلة للتآكل، ولا تحتاج معدات التبييض إلى استخدام التيتانيوم والفولاذ المقاوم للصدأ الخاص، بل يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ العادي، مما يجعل تكلفة الاستثمار منخفضة. بالمقارنة مع خط إنتاج لب الورق TCF، فإن تكلفة الاستثمار في خط إنتاج لب الورق ECF أعلى بنسبة 20% إلى 25%، بينما تزيد تكلفة الاستثمار في خط إنتاج اللب بنسبة 10% إلى 15%، كما أن الاستثمار في نظام الاسترداد الكيميائي أكبر، والعملية أكثر تعقيدًا.
باختصار، يُمكن إنتاج لب الخيزران المُبيض بالكامل باستخدام TCF وECF، مع بياض عالٍ بنسبة 88% إلى 90%. يجب استخدام تقنية فصل اللب عن طريق إزالة اللجنين بعمق، وإزالة اللجنين بالأكسجين قبل التبييض، والتحكم في قيمة كابا في نظام التبييض، والتبييض باستخدام عملية تبييض بثلاث أو أربع تسلسلات تبييض. تسلسل تبييض ECF المُقترح للب الخيزران هو OD(EOP)D(PO)، OD(EOP)DP؛ وتسلسل تبييض L-ECF هو OD(EOP)Q(PO)؛ وتسلسل تبييض TCF هو Eop(ZQ)(PO)(PO)، O(ZQ)(PO)(ZQ)(PO). ونظرًا لاختلاف التركيب الكيميائي (وخاصةً محتوى اللجنين) وشكل الألياف اختلافًا كبيرًا بين أنواع الخيزران المختلفة، فيجب إجراء دراسة منهجية حول أداء فصل اللب وصناعة الورق لأنواع الخيزران المختلفة قبل إنشاء المصنع لتوفير إرشادات لتطوير طرق وظروف عملية معقولة.
وقت النشر: ١٤ سبتمبر ٢٠٢٤
