สวัสดีค่ะ เพื่อนชาววิศวกร ที่ติดตาม EF Magazine ทุกคน สำหรับฉบับนี้เป็นฉบับที่ 10 แล้ว และเป็นการเปิดตัวครั้งแรกของคอลัมน์ Industrial Gossip…!!! EF Magazine ฉบับก่อนๆที่ผ่านมา ก็เคยมีการให้ความรู้กับอุตสาหกรรมหลากหลายประเภท แต่มีอีกอุตสาหกรรมประเภทหนึ่งที่ใกล้ตัว แต่ยังไม่เคยกล่าวถึงเลย นั่นคืออุตสาหกรรมกระดาษ ซึ่งรวมถึงโรงงานที่มีการผลิตเยื่อกระดาษด้วย อุตหกรรมกระดาษ จัดเป็นอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่มีความสำคัญต่อการพัฒนาประเทศ ซึ่งเมื่อกล่าวถึง “กระดาษ” ถ้าลองมองไปรอบๆตัวเราจะเห็นได้ว่ามีผลิตภัณฑ์ที่เป็นกระดาษมีอยู่มากมาย ไม่ว่าจะเป็น สมุด, หนังสือ,กระดาษชำระ,หนังสือพิมพ์,บรรจุภัณฑ์ที่ทำจากกระดาษ และอีกมากมาย ในแง่การผลิตแล้ว สามารถจำแนกเป็นประเภทของกระดาษ หลักๆ ดังนี้
กระดาษคราฟท์(Kraft Paper)
ลักษณะของกระดาษคราฟท์ส่วนใหญ่จะมีเนื้อหยาบ สีน้ำตาลตามสีของเนื้อไม้ที่นำมาทำเยื่อ แต่บางชนิดก็มีสีขาว เพราะใช้เยื่อฟอกขาวหรืออาจมีสีอื่นๆ กระดาษคราฟท์เป็นกระดาษที่มีความเหนียวและแข็งแรงกว่ากระดาษธรรมดา สามารถป้องกันแรงอัด นำมาทำบรรจุภัณฑ์
กระดาษพิมพ์เขียน (Printing & Writing Paper)
เป็นกระดาษที่ผลิตจากเยื่อที่ผ่านการฟอกขาวแล้ว ซึ่งจะถูกแปรสภาพเป็นน้ำเยื่อ ด้วยการเติมสารเคมีและน้ำก่อนจะตีให้แตกเป็นเส้นใย ได้แก่
-กระดาษชนิดเคลือบ
กระดาษอาร์ตใช้ในการพิมพ์นิตยสาร
-กระดาษชนิดไม่เคลือบ กระดาษออฟเซต กระดาษถ่ายเอกสาร
กระดาษคอมพิวเตอร์
กระดาษอนามัย (Tissue Paper)
เป็นชื่อรวมของกระดาษหลายชนิด เช่น กระดาษเช็ดหน้า (Facial Tissues) กระดาษเช็ดปาก (Table Napkins) และกระดาษชำระ (Toilet Tissues)
กระดาษหนังสือพิมพ์(Newsprint Paper)
เป็นกระดาษที่ผลิตจากที่มีเยื่อเชิงกลหรือเยื่อแปรใช้ใหม่ ไม่เคลือบผิว เนื้อกระดาษไม่แน่นมาก ดูดซึมหมึกได้ดี คุณสมบัติเหมาะสำหรับทำหนังสือพิมพ์
กระดาษแข็ง (Paper Board)
เป็นกระดาษที่ใช้สำหรับนำมาผลิตเป็นบรรจุภัณฑ์ ที่มีการพิมพ์ด้านนอกอย่างสวยงาม เช่น กล่องสบู่ กล่องเครื่องสำอาง กล่องยาสีฟัน เป็นต้น
โดยกระดาษคราฟท์เป็นกระดาษที่มีความต้องการใช้มากที่สุดในอุตสาหกรรมกระดาษ หรือประมาณร้อยละ 47 ของความต้องการใช้กระดาษ ทั้งหมดเนื่องจากเป็นวัตถุดิบสำคัญสำหรับการผลิตบรรจุภัณฑ์กระดาษ เช่น กล่องกระดาษลูกฟูก ถุงกระดาษซีเมนต์ เป็นต้น ลำดับต่อไปเรามาดูกันว่ากระดาษเค้าผลิตกันอย่างไร
ในการผลิตกระดาษประเภทต่างๆในอุตสาหกรรมกระดาษ จะมีขั้นตอนการผลิตที่มีความคล้ายคลึงกัน โดยทั่วไปจะประกอบด้วยขั้นตอนที่สำคัญ 3 ขั้นตอนคือ
1.ขั้นตอนการผลิตเยื่อกระดาษ (pulping)
วัตถุดิบที่สำคัญในกระบวนการผลิตกระดาษ คือ ซึ่งส่วนใหญ่ได้มาจากไม้จากป่า ขนส่งลำเลียงเข้าสู่โรงงานในลักษณะของไม้ซุง แล้วเข้าสู่กระบวนการลอกเปลือก (debarking) จากนั้นเป็นการสับย่อยไม้เป็นชิ้นเล็กๆ (chipping) เยื่อ มีหลายชนิด การเรียกชื่อขึ้นอยุ่กับกรรมวิธีดังต่อไปนี้
เยื่อเชิงกลหรือเยื่อบด (Mechanical Pulp) เป็นเยื่อที่ผลิตโดยใช้พลังงานกล โดยนำชิ้นไม้ไปบดด้วยจานบด เยื่อที่ได้จะมีลักษณะไม่สมบูรณ์ สั้นและขาดเป็นท่อน กระดาษที่ได้มาไม่แข็งแรง และยังมีสารลิกนินคงเหลืออยู่ซึ่งเป็นสารที่ทำให้กระดาษเปลี่ยนเป็นสีเหลืองเมื่อได้รับแสง
เยื่อเคมี (Chemical Pulp) เป็นเยื่อที่ผลิตโดยใช้สารเคมีและความร้อนในการแยกเยื่อและขจัดลิกนิน เยื่อกระดาษที่ได้จากวิธีการนี้มีความสมบูรณ์กว่าเยื่อบด แต่ได้ผลผลิตที่ต่ำกว่า ราคาก็สูงกว่า
เยื่อกึ่งเคมี (Semi-chemical Pulp) เป็นเยื่อที่ผลิตโดยนำไม้ชิ้นมาต้มในสารเคมีเพื่อให้เยื่อแยกออกจากกันง่ายขึ้นและเพื่อละลายลิกนิน เสร็จแล้วนำไปบดด้วยจานบด กรรมวิธีนี้ทำให้ได้เยื่อที่มีคุณภาพดีกว่าเยื่อบดและได้ผลผลิตมากกว่าเยื่อเคมี
2.ขั้นตอนการเตรียมน้ำเยื่อ (Stock Preparation)
การเตรียมน้ำเยื่อเริ่มจากการตีเยื่อให้กระจายอย่างสม่ำเสมอในน้ำเยื่อไม่จับเป็นก้อน เสร็จแล้วนำไปบดให้เส้นใยแตกเป็นขลุยเพื่อช่วยการเกาะยึดระหว่างกันดีขึ้นเยื่อที่นำมาทำกระดาษทุกชนิดจะต้องผ่านการบดมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับระดับคุณภาพของเยื่อ จากนั้นก็นำสารปรับแต่งต่างๆ เพื่อเพิ่มสมบัติของกระดาษตามที่ต้องการ และมีการปรับความเข้มข้นของน้ำเยื่อก่อนจะเข้าสู่ขั้นตอนการทำแผ่น
3.ขั้นตอนการทำแผ่น(Papermaking)
หลังการผสมน้ำเยื่อเรียบร้อยแล้ว น้ำเยื่อจะถูกส่งเข้าสู่เครื่องจักรผลิตกระดาษเพื่อทำเป็นแผ่นกระดาษ ซึ่งในขั้นนี้จะแบ่งออกได้เป็น 2 ส่วน คือ
ช่วงเปียก(Wet End)
1.การแยกน้ำออก(draining) ทำหน้าที่เป็นตะแกรงรองรับน้ำเยื่อ น้ำจะลอดผ่านตะแกรงโดยอาศัยแรงดึงดูด ทำให้เยื่อก่อตัวเป็นแผ่นเปียก
2.การกดน้ำออก(pressing) ทำหน้าที่กดหรือบีบน้ำออกจากแผ่นเปียก ทำให้เกิดการยึดติดแน่นระหว่างเส้นใยภายในกระดาษ
ช่วงแห้ง (Dry End)
1.การอบกระดาษ (drying) แผ่นกระดาษจะถูกอบให้แห้งเพื่อไล่น้ำออกจนกระดาษแห้ง
2.การขัดมันกระดาษ (Calendering) กระดาษที่ผ่านการอบแห้งจะถูกนำมาตกแต่งผิวตามที่ต้องการด้วยการขัดผิว หลังจากนั้นจึงนำมาเข้าม้วน ขั้นตอนหลังการผลิตก็จะเป็นการเคลือบผิวกระดาษตามคุณภาพที่ต้องการแล้วนำมาตัดให้อยู่ในรูปของแผ่นหรือนำมาม้วน เพื่อส่งไปโรงงานแปรรูปต่อไป
เท่านี้ก็เป็นการเสร็จสิ้นกระบวนการผลิตกระดาษแล้ว ดูแล้วเหมือนจะง่ายและไม่ซับซ้อนอะไรมากมาย แต่ระหว่างกระบวนการการผลิตนั้นมีหลายปัจจัย ที่ทำให้เกิดความเสียหายมากมาย จึงได้มีอุปกรณ์ต่างๆมาช่วยตรวจเช็คความผิดปกติ หรือป้องกันการเกิดความเสียหาย ทำให้ต้องหยุดไลน์การผลิต ทำให้สูญเสียทั้งเวลา และเพิ่มต้นทุนการผลิต
ตัวอย่าง การใช้งานอุปกรณ์เซนเซอร์กับ เพื่อแก้ปัญหาในอุตสาหกรรมกระดาษ
การตรวจจับการแตกของแผ่นกระดาษ ด้วยเลเซอร์เซนเซอร์ รุ่น LT3 Diffuse Mode
ในขั้นตอนการทำแผ่น(Papermaking)เครื่องจักรจะมีความเร็วสูง แผ่นกระดาษมีโอกาสเกิดการแตก หรือฉีกขาดได้ ในระหว่างการอบแห้ง หน้างานจะมีอุณหภูมิสูงการติดตั้งเซ็นเซอร์ เพื่อตรวจจับการฉีกขาด ต้องเป็นอุปกรณ์ที่สามารถตรวจจับที่ระยะไกล และความเร็วในการทำงานสูง ซึ่งเซนเซอร์ รุ่น LT3 มีระยะตรวจจับไกลถึง 2.5 m ความเร็วในการทำงานสูงถึง 100 ms.
สำหรับฉบับหน้าเพื่อนๆชาววิศวกร มาติดตามกันต่อไปว่า คอลัมน์ Industrial Gossip จะมีความรู้ดีๆ เกี่ยวกับ อุตสาหกรรม อะไรมานำเสนออีก ติดตามกันต่อไปนะคะ see you again next time…..
หากสนใจข้อมูลเพิ่มเติม ติดต่อ Supanika:091-556-0519
หรือ ส่ง Email มาที่ [email protected]
