فرآيند مكانيكي پراكسيد قليايي(APMP): يكي از روشهاي تغيير و اصلاح ليگنين الياف و زياد كردن مقاومت كاغذ، كربوكسيل دار كردن ليگنين بوسيله مواد اكسيد كننده نظير پراكسيد قليايي است. ليگنين پس از فرآوري با پراكسيد قليايي داراي گروهاي كربوكسيل شده كه داراي توانايي شركت در تشكيل پيوند هيدروژني هستند و اين پيوندها اتصال بين الياف در كاغذ سازي را زياد مي كند. فرآوري خرده چوبها، با پراكسيد قليايي ليگنين را نرم كرده و به جداسازي آسانتر الياف و توليد نرمه هاي كمتر در طي پالايش كمك مي كند. از تغيير رنگ  تيره شدن خمير كاغذ خاص فرآوري قليايي نظير آنچه در فرآيند سوداي سرد اتفاق مي افتد بوسيله افزودن پراكسيد به محلول پراكسيد سديم اجتناب مي گردد. مزيت ديگر اين فرآيند امكان افزودن پراكسيد قليايي در پالايشگر و حذف مرحله رنگبري جداگانه مي باشد. كارآيي كم پراكسيد را مي توان از طريق آغشته كردن خرده چوبها با مواد كيليت كننده در مرحله اول بهبود بخشيد. زيرا اين مواد آلاينده هاي فلزي ناشي از چوب را جدا كرده و يا غير فعال مي كند. فرآيند مكانيكي با پراكسيد قليايي (شكل 1-1) داراي رشد سريع بعنوان جايگزين مواد شيميايي سولفيت در توليد خمير كاغذ شيميايي- مكانيكي رنگبري شده بوده است. اين فرآيند براي سوزني برگان خيلي مناسب بوده و ويژگيهاي مقاومتي خمير كاغذ از پهن برگان سبك نظير صنوبرها و بيد را بطور قابل ملاحظه اي ارتقاء داده و روشني آنها را بهتر مي كند. در جدول1-2 مقايسه اي ويژگيهاي خمير كاغذ BCTMP,APMP از صنوبر لرزان ارائه شده است. در فرآيند APMP آغشته سازي شيميايي تحت فشار خرده چوبها در دستگاه پريكس كه يك آغشته ساز تحت فشار است يا تجهيزات مشابه انجام مي گيرد. معمولا آغشته سازي در دو يا سه مرحله انجام مي گيرد.     مايع پخت مرحله اول از مخلوط مواد كيلت كننده و هيدرو كسيد سديم و پراكسيد با قيمانده تشكيل شده است . مواد شيميايي باقيمانده از شستشوي بين مرحله اي خمير كاغذ بعد از مرحله اول مكانيكي در ابتداي فرآيند مورد استفاده قرار مي گيرد. خرده چوبهاي آغشته شده به مدت 10 دقيقه در مخرن فشار معمولي بخارزني شده و سپس از اين مخزن به مرحله دوم آغشته سازي فرستاده مي شوند. در اين مرحله هيدروكسيد سديم و پراكسيد افزوده مي شود.  استفاده  از هيدروكسيد سديم توسعه مقاومت را فراهم كرده و پراكسيد وظيفه بهبود روشني خمير كاغذ را بعهده دارد. پرس آغشته سازي مرحله دوم بعضي از تركيبات چوب كه به عنوان متوقف كننده واكنشهاي  رنگبري تشخيص داده شده اند را خارج مي كند. پساب خروجي از اين مرحله حاوي 25-30 در صدCOD , BOD بوجود آمده در اين فرآيند است. پس از آن خرده چوبهاي آغشته شده به مدت60 دقيقه تا حدود 60 تا 80 درجه سليسوس در مخزن تحت فشار معمولي پخته مي شوند. اين توقف و پخت براي ادامه واكنشهاي خمير كاغذ سازي  رنگبري است. مصرف متداول مواد شيميايي شامل 5-1 در صد پراكسيد هيدروژن و 6-3 هيدروكسيد سديم است. افزودن مقداري DTPA. سيليكات سديم و نمك اسپون براي پايدار كردن پراكسيد انجام مي گيرد. در اثر زياد شدن تزريق هيدروكسيد سديم اتصال بين الياف و دانستيه ورقه به مقدار زيادي بهتر مي شود(شكل1-3). بطوريكه در مورد چوب صنوبر لرزان (Aspen) اين ويژگي تا حد خمير كاغذ كرافت پهن برك مي رسد. در اثر زياد شدن مصرف مواد شيميايي، بوجود آمدن سطح زيادتر در الياف كمتر شده و لذا به افت ضريب پراكنش نور مي انجامد(شكل 1-4). بطور همزمان در درجه رواني يكسان انرژي پالايش كم مي شود. خمير كاغذ APMP از پهن برگان سبك داراي حجيمي و پخش نور مشابه يا بهتر از خمير كاغذهايBCTMP بوده ولي ويژگيهاي ذاتي برتر از BCTMP نظير رابطه بين دانستيه ورقه دست ساز و ويژگيهاي اتصال بين الياف نظير مقاومت در برابر كشش و مقاومت در برابر تركيدن است.     BCTMP APMP مواد شيميايي افزوده شده سولفيت(%) 1.4   NaoH (%) 1.8-4.3 5.8 H2O2 (%) 4 4 مصرف انرژي(mwh/t) 1.72 1.22 درجه رواني  (ميلي ليتر) 77 77 دانستيه (kg/m3) 555 558 انديس مقاومت در برابر پاره شدن(mN.m2/gr) 6.3 6.3 انديس مقاومت در برابر كشش(N.m/gr) 58 60 روشني (%) 82.8 83.5 ماتي (%) 80 81.8 ضريب پراكنش نور (m2/kg) 39 43   جدول 1-2: مقايسه دو فرايند اصلي توليد خمير كاغذ شيميايي- مكانيكي از صنوبر لرزان (Aspen)   دو واحد توليد خمير كاغذ چاپ و تحرير، با استفاده از فرآيند APMP از چوب صنوبرهاي غرب و شمال غرب ايران احداث شده است.در ذيل به ذكر گزارش شركت Andritz در مورد كارخانجات احداث شده  APMP در ايران  (2001/1/29) بسنده مي نماييم: آخرين محموله شركت Andritz در كارخانجات كاغذ مراغه نصب گرديد. اين سيستمها در سال 1998 توسط طرف ايراني سفارش داده شده بود و مي تواند 50.000 تن در سال خمير چاپ و تحرير توليد نمايد. خمير APMP شكل تغيير يافته BCTMP مي باشد كه از پراكسيد قليايي بجاي تركيبات سولفيت مورد استفاده  قرار مي گيرد. بعد از مرحله چيپس كردن و در مرحله شستشوي چيپسها توسط مواد شيميايي آغشته سازي مي‌گردند و قبل از مرحله پالايش عمليات سفيد سازي و خيساندن چيپسها صورت مي گيرد. مرحله پالايش بسيار آسانتر نسبت به پروسهBCTMP صورت مي گيرد. اين نوع پخت ميزان مصرف پايين تري دارد. بعد از مرحله اول پالايش خمير در داخل مخزن ذخيره مي گردد. در مرحله دوم شستشو و پالايش با درصد خشكي بالا انجام مي گردد. بعد از نهان زدايي (Latency Removal) و غربال كردن وا زده‌هاي اين مرحله به قسمت مياني مخزن شستشو باز پس فرستاده مي شوند. خمير توسط فيلتر آبگيري شده و توسط پمپها به برج ذخيره فرستاده مي شود. هيچگونه عمليات سفيد سازي براي رسيدن به روشنايي مورد نظر با توجه به 80 ISO مورد نياز نمي باشد. اين عمليات احتياج به انرژي كمتر و هزينه كمتر را نسبت به پروسه BCTMP در بردارد، كه بصورت سنتي دو مقايسه با آغشته سازي با سولفيت سديم، به همراه پالايش انرژي بر، شستشو و سفيد سازي جداگانه قرار دارد. در كنار مزيتهاي اقتصادي عمليات APMP قابليت انعطاف بيشتري به ساير عمليات خمير سازي براي انطباق ماده اوليه و نياز بازار مصرف را دارا مي باشد. در اين واحدهاي كاغذ سازي با اعمال شرايط توليد به شرح جدول ذيل، ويژگيهاي خمير كاغذ چاپ و تحرير تضمين شده است.   شرايط توليد   ويژگيها مواد و انرژي مقدار متغير مقدار NaoH (%) 6.5 بازده ( % خرده چوب آماده) 89 H2O2 (%) 4.9 روشني(%حداقل) 80 DTPA (%) 0.5 درجه رواني (حداكثر (ml CSF ) 250 MgSo4 (%) 0.15 انديس مقاومت در برابر تركيدن (kPa.m2/gr ) 1.2 NaSio3 3.5 انديس مقاومت در برابر كشش (Nm/gr ) 30 انرژي ويژه (‌kwh/ADT ) 1150 انديس مقاومت در برابر پاره شدن (mN.m2/gr ) 2.94     كشش (%) (CSF200)1.6     (CSF200)1.2     تراشه (% سومرويل) 0.25     ماتي (%) 82     BOD5  (حداكثر (kg/ADT ) 110     COD  (حداكثر (kg/ADT ) 240 جدول 1-5 : شرايط توليد و ويژگيهاي خمير كاغذ چاپ و تحرير از صنوبرهاي ايران   روشني خمير كاغذ بعد از پالايشگر دوم تحت تاثير مقدار پراكسيد مصرف شده در مرحله آغشته سازي قرار دارد. كارايي واكنش روشن كردن در فرآيند APMP مشابه آنچه از سيستم رنگبري در صد خشكي زياد توقع است، مي باشد. در مورد صنوبر لرزان درجه روشني 85-84%  با افزودن  4.5 -3.5 در صد پراكسيد هيدروژن قابل دستيابي اقتصادي است.       شكل 3-1 : تاثير مقدار هيدرو كسيد سديم بر دانستيه ورقه دست ساز خمير كاغذ  APMP

در فرآيند APMP مناسب سازي چگونگي افزودن مواد شيميايي و چگونگي فرآوري براي به حداكثر رساندن كارايي فرآيند مهم است  لذا با توجه موفقيتهاي اوليه نسبتا خوب فرآيند APMP و احداث واحدهاي متعدد توليد خمير كاغذ چاپ و تحرير از صنوبرها، تحقيقات زيادتري در توسعه اين فرآيند انجام گرفته و فرآيند    P-Rc APMP Followed by Refiner Chemical Treatment) (Pre- Conditioning موسوم به   APMP2توسعه يافته است. در اين فرآيند جديد افزودن پراكسيد قليايي در بين مراحل آغشته سازي خرده چوب و پالايشگر اوليه تقسيم شده و در اثر تنظيم دقيق افزودن در مراحل مختلف به كارآيي بهتر مواد شيميايي و انرژي و پراكنش نور بهتر در مقايسه، با افزودن تمام مواد شيميايي در مرحله پيش فر‌آوري خرده چوب انجاميده است. در يك بررسي نيمه صنعتي خمير كاغذ APMP2 از مخلوط %82 چوب غان (توس) و % 18 چوب صنوبر شرق كانادا توليد شده است. در دستگاه فشرده ساز از نسبت 4% استفاده شده است. خرده چوبها ابتدا بخار زني شده و پس از آن فشرده شده و با 0.3 در صد   DTPA فر‌آوري شده اند. خرده چوبها بعد از فر‌آوري به مدت 5 دقيقه بخار زني شده و پس از آن پرس شده و بعد از آن با پر‌اكسيد قليايي شامل مقادير مختلف هيدروكسيد سديم، پر‌اكسيد هيدروژن، سيليكات، DTPA و سولفات منيزيم فر‌آوري شدند. (جدول 1-6 ): خرده چوبهاي آغشته شده به مدت 45-30 دقيقه در 60-50 درجه سليسوس (بدون بخار زني) در مخزن فر‌آوري متوقف شده و پس از آن پالايش شدند. مقادير مختلف پراكسيد قليايي نيز در چشم پالايشگر اول به مواد افزوده شد. مواد خروجي از پالايشگر اول پس از توقف 30 دقيقه اي در درصد خشكي20% به پالايشگر ثانويه تزريق شده است. در اين بررسي از سه  روش تقسيم تزريق مواد شيميايي استفاده شده است. (جدول   1-6 ) ويژگيهاي فرآيندي و خمير كاغذ توليد شده در شكلهاي 1-7تا   1-10 نشان داده شده است. همانطوري كه از شكل 1-7 مشخص مي شود. رابطه بين درجه رواني استاندارد كانادايي با انرژي ويژه مصرفي (SEC) حساسيت زياد به قليائيت كل موقعي كه قليائيت كل كمتر از 4.4 در صد باشد نداشته و منحني هاي تغييرات بطور موازي قرار گرفته است. ولي در اثر زياد شدن قليائيت كل انرژي ويژه مصرفي و درجه رواني تواما كم مي شوند. موقعي كه درصد قليائيت كل از 44 به 6.3 درصد افزايش مي يابد. مصرف انرژي كم مي شود. در يك درجه رواني معين، در اثر زياد شدن قليائيت كل تزريق شده، مقاومت در برابر كشش (شكل 1-8 )، حجيمي كمتر (شكل 1-9 ) و ضريب بخش نور (LSC)  نيز كمتر شده است.(شكل 1-10 )       آزمايش 1 آزمايش 2 آزمايش 3 قليائيت كل (%) 2.1 4.4 6.3 مرحله اول آغشته سازي       DTPA (%) 0.3 0.3 0.3 مرحله دوم آغشته سازي       DTPA (%) 1 1.7 4.6 H2O2 (%) 1.1 1.2 3.1 سيليكات(%) 0.5 1.1 3.7 MgSO4 (%) 0.05 0.1 0.1 DTPA (%) 0.05 0.1 0.1 درچشم پالايشگر       قليائيت كل(%) 1.1 2.7 1.7 H2O2 (%) 2.7 3.6 2.1 سيليكات(%) 3.2 3.2 3.1 MgSO4 (%) 0.1 0.2 0.1 DTPA (%)     0.2 كل       قليائيت كل (%) تزريق شده 2.1 4.4 6.3 قليائيت كل (%) مصرف شده 2.1 4.3 5.9 H2O2    (%) تزريق شده 3.8 4.8 5.2 H2O2     (%) مصرف شده 2.7 3.8 4.7

جدول6-1:شرايط فرآوري شيميايي مورد استفاده در فرآيند P-Rc APMP در جدول 1-12 مقايسه اي از ويژگيهاي سه خمير كاغذ P-Rc APMP در درجه رواني 200 ميلي ليتر استاندارد كانادايي (CSF) نشان داده شده است. همانطوري كه از اين جدول مشخص است،فرآيند P-  RcAPMP   داراي قابليت انطباق خوبي بوده و از طريق تغيير شرايط فرآوري شيميايي و انرژي مي توان خمير كاغذهايي با ويژگيهاي خيلي متفاوت توليد كرد. در درجه رواني 200 ميلي ليتر استاندارد كانادايي در اثر تغيير مصرف قليائيت كل از 2 درصد به 5.9 درصد مقدار انديس مقاومت در برابر كشش از 13 به 52 N.m/gr و انديس مقاومت در برابر تركيدن از 0.5 به 2.8 kpa*m2/gr افزايش يافته است. در مصرف زيادتر قليائيت كل با مقدار زيادتر مقاومت در برابر كشش دو ويژگي حجيمي و پخش نور كم شده است. بعلاوه ذكر اين نكته ضروري است كه معمولا انرژي ويژه مصرفي در مقياس آزمايشگاهي و نيمه صنعتي است. شكل 1-7   : رابطه بين انرژي ويژه مصرفي با درجه رواني استاندارد كانادايي در توليد خمير كاغذ  P-RcAPMP از مخلوط چوب پهن برگان شكل 1-8 : رابطه بين درجه رواني با مقاومت در برابر كشش خمير كاغذ P-RcAPMP   از مخلوط چوب پهن برگان شكل 1-9 : رابطه بين درجه رواني و حجميي خمير كاغذ P-Rc APMP از مخلوط چوب پهن برگان شكل 1-10   : رابطه بين درجه رواني و ضريب پخش نور خمير كاغذ P-Rc APMP از مخلوط چوب پهن برگان در شكل 1-11 : ويژگي ذاتي (رابطه بين دانستيه با مقاومت در برابر كشش) خمير كاغذ P-Rc APMP   توليد شده از مخلوط چوب پهن برگان با خمير كاغذ BCTMP چوب صنوبر ارائه شده است.خميركاغذ P-Rc APMP داراي حجيمي زيادتر از BCTMP بوده و اين اختلاف در مقاومتهاي زيادتر بيشتر مي شود.   شكل 1-11 : مقايسه ويژگيهاي ذاتي خمير كاغذ P-Rc APMP از مخلوط چوب پهن برگان با BCTMP صنوبر جدول  1-12 : ويژگيهاي خمير كاغذ  P-RcAPMP در درجه رواني 200 ميلي ليتراستاندارد كانادايي   آزمايش 1 آزمايش 2 آزمايش 3 قليائيت كل مصرف شده(%) 2.7 4.3 5.9 قليائيت كل تزريق شده(%) 2.1 4.4 6.3 H2O2 مصرف شده(%) 2.7 3.8 4.7 H2O2 تزريق شده (%) 3.8 4.8 5.2 (Kwh /odtam) SEC 2100 2050 1000 حجيمي (Cm3/gr) 3.5 3.2 2.2 انديس مقاومت در برابر كشش (N.m/gr) 13 18 52 انديس مقاومت در برابر تركيدن (kpa.m2/gr) 0.5 0.65 2.8 روشني (ISO%) 81.5 83 84 ضريب پخش نور (m2/kg) 57 54 35 انديس مقاومت در برابر پاره شدن (mN.m2/gr) 1.9 2.7 7 تراشه ها(%) روي الك mm  0.1 0.08 0.1 1.2   توليد خمير كاغذ APMP از منابع غير چوبي نظير باگاس نيز مورد بررسي قرار گرفته است. در يك بررسي ويژگيهاي خمير كاغذ BCTMP  , P-RCAPMP, APMP مقايسه شده است  كه برتري فرآيند P-RC APMP را نشان مي دهد (جدول   12-1  ). خمير كاغذ توليد شده قابليت استفاده در توليد كاغذ چاپ و تحرير و مقواي چند لايه را دارد در شكل  1-13 نقشه جريان مواد فرآيند P-RCAPMP از باگاس نشان داده شده است. جدول 1-14 : مقايسه ويژگيهاي خمير كاغذ  BCTMP   , P-RCAPMP, APMP از باگاس   واحد BCTMP APMP 2 APMP NaoH % 3.6 2.6 5.3 H2o2/na2so3 % 3.6 2.3 5.6 انرژي ويژه پالايش Kwh/ADT 580 750 700 انرژي ساير تجهيزات Kwh/ADT 450 450 450 مصرف آب فرآيند M3/ADT 18 18 18 بازده % 86 86 85 درجه رواني Ml(CSF) 350 350 350 حجيمي Cm3/g 3.8 3.9 3.6 روشني ISO% 35.6 43.9 59.4 انديس مقاومت در برابر كشش Nm/g 11.9 5.5 14.5 انديس مقاومت در برابر پاره شدن Mn..m2/g 5.2 2.5 4.2 كشش % 0.8 0.65 1 COD Kg/ADT 160 160 185     خمير سازي مکانيکي چيست؟ 1-2- خمير سازي مکانيکي و خمير مکانيکي: چوب يک ماده مرکب طبيعي است وبا مواد مرکب دست ساز بشر تفاوتهاي بسياري داردو چوب شامل فيبر که لا به لاي آن را ليگنين پر نموده و آن را مي توان به عنوان مثال باترکيبات فيبري کربن مقايسه نمود، که البته الياف کربن توسط رزينهاي سنتزي در کنار يکديگر نگه داشته شده اند. آنچه ساختار چوب را پيچيده تر مي نمايد اين است که خود الياف (فيبرها) داراي ترکيب هستند که شامل فيبرهايي مي باشند که توسط ليگنين و همي سلولز در کنار يکديگر نگه داشته مي شوند، علاوه بر اين فيبرها شامل ميکروفيبرها هستند که خود آنها نيز ترکيب مي باشند. هدف تمامي فرآيندهاي خمير سازي جدا سازي الياف از چوب و مناسب سازي و آماه کردن الياف براي عمليات کاغذ سازي مي باشد.الياف  فيبرها مي توانند بدون آسيب ديدن زياد از يکديگر جدا شوند تنها اگر ليگنين يا مقدار زيادي ازهمي سلولز حذف گردد مانند فرآيند شيميايي و به مقدار کمتر در فرآيند مکانيکي اين عمل اتفاق مي افتد. هردو خمير تهيه شده از روشهاي شيميايي و مکانيکي مي بايست الياف آنها توسط پالايشگر ( کوبيده شوند) قبل از آماده شدن براي عمليات کاغذ سازي پالايش گردند.تفاوت خميرهاي شيميايي و مکانيکي مربوط به مرحه توليد آنهادر کارخانه هاي متفاوت است بدين معني که الياف در پايان مشابه يکديگرند ولي روشهاي ايجاد متفاوت است. اينعمل بازکردن ( سست کردن) الياف از نظر ساختاري در فرآيندهاي مکانيکي مهم مي باشد، اگر چه خمير خام داراي الياف جداگانه مي باشد ولي هنوز براي ساخت کاغذي يک دست و صاف با ساختاري مقاوم مناسب نمي باشد.  در فرآيندهاي مکانيکي خميرسازي، چوب و الياف تا قبلا از اينکه به طور کامل از يکديگر جدا شوند توسط نيروهاي ارتعاشي صفحات بين يکديگر به هم متصل مي باشند. در اين فرآيند خمير سازي( مکانيکي) مقدار کمي از مواد شيميائي مورد استفاده قرار مي گيرد( بنابراين مقدار کمي از ليگنين نيز حذف مي گردد). که اين نوع عمليات به خانواده فرآيندهاي مکانيکي تعلق دارد. به اين عمليات به طور کلي خميرسازي شيميايي- مکانيکي اطلاق مي گردد. يک خمير مکانيکي ايده آل مي بايست کاغذي با ماتي،روشني، حجيمي و صافي سطح بالا توليد نمايد و از ساختار خلخلي مناسبي برخوردار باشد و از وزن پايه پائيني بدون احتياج به استفاده از خمير ديگري براي تقويت برخوردار باشد، بدون آنکه اين خصوصيت بر ماتي و حجيمي ان تاثير بگذارد. برتري فرآيند خمير سازي مکانيکي برخميرسازي شيميايي اين است که در اين عمليات مي توان خميري با ماتي و حجيمي مناسب توليد نمود که داراي وزن پايه پائيني باشد و بر خصوصيات ذکر شده آن تاثير نگذاردو در پايان يک خميرمکانيکي مي بايست خصوصيات مقاومتي مناسب داشته باشد. خصوصيات يک خمير مکانيکي مناسب( به طور خلاصه): -مي بايست فيبرها از چوب جدا شده باشند. - طول فيبر يا الياف بايد حفظ گردد. - الياف مي بايست از يکديگر جدا شوند( چسبيدگي داخلي الياف توسط ديواره سلولي الياف) - مواد ريز فراوان موجود بر روي مياني و ديواره سلولي اوليه و ثانويه مي بايست پاکسازي شوند. - ديواره ثانويه باقيمانده مي بايست فيبريله شود.( فيبريلاسيون خارجي) در کل ، دو روش در مقياس صنعتي براي توليد خمير به روش مکانيکي وجود دارد: - فشار دادن ياپرس کردن گرده بينه ها بر روي صفحه گرد آسياب ( خمير سازي آسيابي) - توسط ريفانيز(پالاشگير) چيپسها خرد شوند. البته بايد ذکر کرد که شايد دو فرآيند فوق، دو ايده آل براي توليد خميرهاي مکانيکي محسوب مي گردند. در فرآيند آسياب کردن ( ساييدن) خمير توليدي از خصوصيات نوري خوبي برخوردار است ولي از خصوصيات مکانيکي و مقاومتي خوبي برخوردار نمي باشد. پالايش خرده چوب خميري با خصوصيات مکانيکي و مقاومتي بالا و خصوصيات نوري ضعيف توليد مي نمايد.و با توجه به تقاضاي بازار و موارد مصرف خميرها هر دو فرآيند با توجه به خصوصيات نوري، حجيمي در يک سو، خصوصيات مقاومتي از سوي ديگر مورد استفاده مي گيرند. 2-2- مجموعه اصطلاحات و توضيح مختصر در مورد فرآيند: اسامي فرآيندهاي اصلي خميرسازي مکانيکي در جدول شماره  1  ديده مي شود. در کنار هر يک مختصري در رابطه با نوع فرآيند نيز توضيح داده شده است.تعداد زيادي از فرآيندهاي منشعب شده از فرآيندهاي اصلي در اين ليست قرار ندارد که در فصول بعدي به آن خواهيم پرداخت. بعضي ازاسامي فرآيندهابا توجه به پيشينه صنعتي نامگذاري شده اند ( به عنوان مثال PGW که يک فرآيند انشعابي ( فرعي) مي باشد).، در پايان هنوز اجماع نظر کلي درباره اسامي ليست شده در ذيل وجود ندارد. جدول شماره 1: مجموعه اصطلاحات خميرسازي مکانيکي، فرآيندهاي اصلي که امروزه مورد استفاده قرار مي گيرند. عبارتند از: CTMP, TMP, PGW بازده (راندمانهاي) ذکر شده مربوطه به چوب Spruce Norway مي باشد که با فرآيندهاي جديد، با ميزان مصرف آب metric ton / 10-20m3 تهيه گرديده اند. فرآيند آسيابي گراندوود                                                                                    GW(SGW) سايش گردده فيبرها توسط سنگ آسياب در فار اتمفسر اتفاق مي افتد. درجه دماي آب پاششي 75-75 – بازده %5-98 فرآيند گراندوود فشاري                                                                                        PGW       گرده بينه ها توسط سنگ آسياب تحت فشار (2.5بار) آسياب مي شوند. دماي آب کمي کمتر از c 100 – بازده%98.5 فرآيند سوپر- گراندوود فشاري                                                                  S - PGW گرده بينه ها توسط سنگ آسياب تحت فشار (4.5 بار) آسياب مي شوند. دماي آب کمي کمتر از c 100 – بازده%98  فرآيند گراندوود گرمايي                                                                                        TGM   گرده بينه ها توسط سنگ آسياب زنجيري اتمسفري و سيستم خاص پاششي آب در دماي c 80 و بيشتر آسباب مي شوند. بازده%98.5 فرآيند مکانيکي پالايشي                                                                                          RMP پالايش چسبها در پالايشگر اتمسفري صفحه اي صورت مي گيرد. هيچگونه تيمار ديگري صورت نمي گيرد، تنها شتشوي چيپسها و احتملاً پيش بخاردهي در فشار اتمسفر صورت مي پذيرد. بازده%97.5 فرآيند مکانيکي پالايشي تحت فشار                                                                           PRMP همانند روش RMP مي باشد با اين تفاوت که تحت فشار و در دمايي بالاتر صورت مي گيرد. بازده%97.5 فرآيند مکانيکي حرارتي                                                                                         TMP   چيپسها قبل از پالايش تحت فشار و دماي بالا حرارت مي بينند. بخار تحت فشار به طور نرمال 5-3 بار و دمايي در حدود c 155-140 قرار دارد. بازده%97.5 فرآيند مکانيکي شيميايي                                                                                          CMP به طور کلي اين اسم براي چوبي چوبي که توسط مواد شيميايي تيمار شده و سپس توسط پالايشگر پالايش شوند اطلاق مي گردد. خمير توليد شده بدين صورت است که ابتدا توسط مواد شيميايي و معمولاً حرارت پيش تيمار شده و سپس توسط پالايشگر تحت فشار يا اتمسفري پالايش مي شوند. به طور نسبي از تيمارهاي شيميايي قوي استفاده مي گردد. به طور معمول کمتر از %90 بازده دارند. فرآيند مکانيکي – حرارتي- شيميايي                                                                          CTMP پالايش تحت فشار حرارت با پي تيمار شيميايي صورت مي گيرد. از تيمارهاي ملايم استفاده مي گردد بازده معمولاً بالاي %90 مي باشد.   3-2- خصوصيات خمير سازي مکانيکي: به طور معمول فرآيندهاي مکانيکي داراي بازده بالايي هستند به عنوان مثال براي Norway Spruce  بازده%98-97 مي باشد، در حاليکه در مورد همين گونه در خميرسازي به روش شيميايي بازده %50-45 مي باشد.از نظر بوم شناسي و موارد اقتصاد ملي اين گونه کاغذ مي تواند از منابع محدود چوبي توليد گردد. با توجه به موارد اقتصادي مي توان اذعان داشت که مواد خام مي تواند بر روي ميزان بازده نيز تاثير بگذارد. به دليل بازده بالا خمير سازي به روش مکانيکي شامل تمامي موارد چوب به عنوان ماده خام مي گردد. با مقايسه اين فرآيندهاي شيميايي خمير سازي، خميرسازي مکانيکي داراي مزاياي ذيل مي باشد: هزينه هاي تاسيس پايين کارخانه و تجهيزات و فرآيند ساده و غير پيچيده. فرآيند خميرسازي مکانيکي داراي خواص خوبي در کاغذ همچون روشني کاغذ بالا، قدرت تاشوندگي خوب و صافي مناسب و فرم گيري مطلوب و حجيمي بالا مي باشد. شکل شماره 1: مقاومت به پارگي در دو خمير شيميايي Norway Spruce  به عنوان يک قانون کلي، خميرهاي مکانيکي در کارخانجات کاغذ سازيبراي مقاصد متفاوت و در مدلهاي مختلف بسته به سفارش و نوع مصرف ساخته مي شوند اگر چه خميرهاي شيميايي تنها در چند درجه بندي مهم ساخته و به بازار عرضه مي گردند. خميرهاي شيميايي قبل از مرحله پاياني مي بايست پالايش شوند. به طور طبيعي فرآيندهاي خميرسازي مکانيکي مشکلات خاص خود را دارا هستند. در خميرسازي به روش مکانيکي به ماده اوليه خام با کيفيت بالا نيازمنديم و ميزان مصرف انرژي الکتريکي اين فرآيند بالا مي باشد. ميزان مصرف انرژي الکتريکي ممکن است حتي بالاتر از 3.5metric ton /Mwh در مصارف تهيه صفحات کاغذ مجلات، با کيفيت بالا نيز برسد. شکل شماره 2: مقايسه ميان توانايي پراکندگي نور در خميرهاي شيميايي و خميرهاي مکانيکي Norway Spruce به دليل خاصيت طبيعي الياف، قدرت پيوند در فيبرهاي مکانيکي پائين تر از فيبرهاي خمير شيميايي مي باشد، که باعث پايين بودن تمامي خصوصيات مقاومتي کاغذ مي گردد. خميرهاي مکانيکي همچنين ممکن است داراي ناخالصيهاي نيز باشند. خميرهاي تهيه شده به روش مکانيکي مانند خميرهاي شيميايي نمي توانند رنگبري شوند و پاياداري وماندگاري سفيد انها نيز محدود مي باشد. شکلهاي 1و2 تفاوت ميان يک گونه سوزني برگاز لحاظ خصوصيات مقاومتي و پراکندگي نور در دو نوع خمير شيميايي ومکانيکي را نشان مي دهد، که از يک سوء خمير مکانيکي و از سوي ديگر خمير کرافت استاندارد با مرحلهخشک کرندن کامل را نشان مي دهد. با توجه به خميرهاي مکانيکي، خميرهاي پالايشي (CTMP,TMP) بهترين خصوصيات پارگي ولي داراي مزان پراکندگي نور ( پخش نور) پائيني هستند. در جهت مخالف مي توان به خميرهاي آسياب سنگي اشاره نمود که خصوصيات نوري مناسب و خصوصيات مقاومتي پاييني دارند. (GW, PGW) باتوجه به شرايط سخت و خن تهيه خميرهاي مکانيکي ، اين خميرها کم و بيش داراي فيبرهاي سالم ( الياف) تکه تکه شده و نرمه نيز مي باشند که بسته به نوع تهيه آنها اين ميزان متفاوت است. اين تفاوت در خمير باعث ايجاد تفاوتهايي در خصوصيات آنها نيز مي گردد. اين خصوصيات بستگي کامل به نوع تهيه خمير دارد. که برروي کميت و کيفيت خميراستحصالي در هر دو جهت تاثير گذار خواهد بود. به عنوان مثال ميزان نرمه ها در فرآيند آسياب سنگي ممکن است  از نظر کيفيت کاملاًٌ بانوع نرمه موجود در روش خمير مکانيکي گرمايي تفاوت داشته باشد. شکل شماره 3: ميزان توزيع تکه هاي مربوط به انواع خمير مکانيکي، توجه داشته بايد که خصوصيات متفاوت تکه هاي خمير در هر خمير منحصر به فرد است و متفاوت مي باشد Norway Spruce . 4-2-کاربرد: خميرهاي مکانيکي به طور عمده در تهيه خيرهاي مکانيکي چاپ مورداستفاده قرار مي گيرند ( اگرچه با لفظ کاغذهاي چاپ چوبي نيز خوانده مي شوند). اينها کاغذهاي چاپي با خصوصيات ماتي وچاپ پذيري مناسب در وزن پايه پائين مي باشند، ولي خصوصيات مقاومتي و ماندگاري پائيني دارندکه در مقايسه با بقيه نيازهاي موجود از قيمت مناسبي برخوردار است. درجه بندي اصلي کاغذهاي روزنامه شامل اندود شده (8c) و بدون اندود شدگي (LWC) مي باشد که به عنوان کاغذ مجلات مورد استفاده قرارمي گيرد. دلايل اصلي اين نوع مصرف را مي توان مربوط به قابليت استفاده آسانو چاپ پذيري مناسب ان در نظر گرفت. تمامي روشهاي تهيه خمير به روش مکانيکي خالص (TMP,GW,PGW) براي منظور تهيه کاغذهاي چاپ مکانيکي مورد استفاده قرار مي گيرند ولي اقتصاد توليد و کيفيت محصول نهايي به نوع خمير کاغذ مکانيکي  مورداستفاده معطوف مي گردد. به طور کلي استفاده از خاصيت چاپ پذيري مناسب در درجات مختلف در استفاده از فرآيند آسياب سنگي (PGW ,GW) آسانتر مي باشد و براي دسترسي به قابليت استفاده آسان مي توان از روش گرمايي مکانيکي (TMP) استفاده نمود. کاغذهاي روزنامه مي توانند تا %100 از خميرهاي مکانيکي استفاده نمايند، که اين مطلب مربوط به نوع استفاده از روزنامه و DIP توليد آن خواهد بود. کاغذهاي اندود شده (SC) به طور معمول %65-%55 و کاغذهاي فاقد اندود شدگي (LWC) %40-%35 از خميرهاي مکانيکي استفاده مي نمايند. موارد ديگر استفاده از خميرهاي مکانيکي استفاده آنها در تهيه انواع مقواها، کاغذهاي ديواري، کاغذهاي ظريف کاغذهاي بهداشتينرم ومحصولات جذب کننده و شکل دار ( فرآورده هاي قالبي) مي باشد. توليد جعبه هاي مقوايي تاشونده که داراي سه لايه مي باشند به طور سنتي از خمير مکانيکي آسياب سنگي استفاده مي کند که به عنوان لايه مرکزي از آن استفاده مي نمايند. با رشد روز افزون مصرف مقواهاي توليد شده به روش CTMP ( خمير گرمايي شيميايي مکانيکي) در صنايع بسته بندي که در اصلي بر مبناي استفاده از مقواي کرافست صورت مي گرفته است، امروزه از اين نوع خمير در قسمت مياني مقواهاي سهلايه مصرف مي کنند که البته از خمير رنگبري شده و شسته شده استفاده مي گردد. البته خمير CTMP به عنوان بخش جذب کننده در محصولات جاذب نيز مورد استفاده قرار مي گيرد بعضي از درجات کاغذهخاي ديواري تا %70 شامل خمير مکانيکي مي گردند. اگرچه بعضي از محصولات ظريف کاغذي به نام بدون چوب توليدمي گردد ولي حتي آنها نيز حدود %20-5 خمير مکانيکي داخل خود جاي مي دهند. اين کاغذهاي ظريف که با %20 خمير مکانيکي ساخته مي شوند به طور معمول به نام بخشي مکانيکي و تا حدودي مکانيکي نامگذاري مي گردند.  بسياري از کاغذهاي بهداشتي نرم و محصولات قالبي از خميرهاي مکانيکي به عنوان پايه اصلي خمير خود استفاده مي نمايند ولي در حال حاضر از کاغذهاي بازيافتي بيشتر براي اين منظور استفاده مي گردد. تاريخچه تهيه خمير به روش مکانيکي: در اين بخش سعي خواهد شد تا با ارئه توضيح مختصري در رابطه با mile stone به اهميت اين دستگاه ها در پيشرفت تکنيکي خميرسازي مکانيکي بپردازيم. اين اطلاعات شامل بخش جغزافيايي و اقتصادي تاريخچه توليد خمير سازي مکانيکي نمي شود. ليست منابعي نيز که در پايان اين فصل زده شده است، ليست کتابها و مقالاتي است که افراد را براي راهنمايي بيشتر و دانستن اطلاعاتي که طول ساخت 150 سال خمير مکانيکي رخ داده است را نشان مي دهد. 1-3-اختراع فرآيند آسياب کردن: در قرن هجدهم ميلادي Sheffer .j.ch (آلمان) توضيح داد که مي توان ار خاکاره و ساير ضايعات چوب بري براي توليد الياف استفاده کرده که اين عمل به روش مکانيکي امکان پذير است. اگر ايد هاي وي در آن زمان به سوي يک فرآيند صنعتي پيش نرفت و فقط در حد يک تئوري باقي ماند. آن دوره براي چنين پيشرفتي اماده نبود و يک قرن ديگر زمان بردتا در سالهاي 48-1843 فرآيند آسياب کردن اختراع گردد. (1821-1892) Charles Fenety ,(1816-1895) Frederic Gottlob Keller هر دو به طور جداگانه فرآيند آسياب کردن چوب را اختراع و اولين خميرمکانيکي مناسب براي فرآيند کاغذسازي راتوليد نمودند.   شکل شماره1: دستگاه آسياب Keller با توجه به منبع شماره 14 (Voelter) بحث گردديه است. Charles Fenety در نوااسکاتيا زندگي مي کرد محلي که در آن خانواده وي داراي دستگاه هاي چوب بري بودند. وي مردي تحصيلکرده بود که به خاطر کارخانه چوب بري خانوادگي از چوب و خصوصيات آن اطلاعات کاملي داشت و به دليل همسايگي با يک کارخانه تهيه کاغذ ازپارچه کهنه (Rag) با فرآيند کاغذ سازي نيز آشنا بود. باتوجه به نامه اي که وي در سال 1844 براي روزنامه Halifax نوشته است، مي توان متوجه شد که وي از سال 1835 آزمايشات خود را با گرده نيمه هاي کوتاه و پرس آنها بر روي يک صفحه آسياب چرخنده آغاز کرده بود. Fenerty داراي قوه ابتکار خوب و رويايي به نظر مي رسيد ولي کمبود آزمايشات وي را در زمينه اختراع خود ناکام گذاشت. Fredric Gottlob Keller به صنايع صحافي و نساجي (بافندگي) علاقه خاصي داشت اوليه جرقه در ذهن وي زماني زده شد که يکمقالهتخصصي در مورد مشکلات نگهداري پارچه کهنه در انبار براي افزايش توليد کارخانجات کاغذ را در سال 1840 مطالعه نمود. ولي بر اساس استفاده چوب توسط زنبور بي عسل در ساخت لانه را اساس کار خود گردانيد. حال مشکل اصلي اين بود که چگونه مي توان الياف را از چوب جدا نمود. وي در نهايت بااستفاده از خاطرات کودکي خود که با استفاده از ستايش واصطحکات دانه هاي گيلاس زنجير دست مي نمود. دست به اين اختراع زد وي در آن زمان بااستفده از دو صفحه سنگي دانه ها در اين بين مي ساييد و آنها را به رشته هاي نازکتبديل مي نمود. البته واضحاست که در طول اين فرآيند صفحه مورد نظر مي بايست سنگي باشد و Keller نيز به خاطر داشت که در پايان مرحله آسياب کردنيک صفحه صاف سفيد از الياف خشک شده بر روي صفحه سنگ آسياب باقي مي ماند. که صفحه کاغذ را براي وي تداعي مي نمود. Keller در سال 1843 اولين خمير چوب آسياب شده را که توسط يک سنگ آسياب دستي عمل مي کرد و بخشي از آن در آب فرو رفته بود در حاليکه بخش ديگر با آب آسياب مقابل پرس مي شد را اختراع و توليد نمود. اين آسياب سنگي همان بخش تيز کننده وسائل فلزي بود که براي اين منظور تا حدوددي تغيير يافته بود. در سال 1844 وي دستگاه خود را پيشرفت داد ولي هنوز اين دستگاه بادست کار مي کرد و ظرفيت توليد آن تقريباً kg 2 به ازاي هر روز بود. با اين آسياب وي و همسرش نزديک به kg 100 خمير مکانيکي توليد نمودند که پس از ترکيب فيبر به چاپ برسانند. در همين سال امتياز اختراع خود را نيز به ثبت رسانيد. 3 .2- پيشرفتهاي فرايند آسياب کردن : با نگاهي گذرا،به تاريخچه پيشرفت اين صنعت مي توانيم چهار دوره اي را که اين بخش از صنعت رشدچشمگيري داشته است را تشخيص دهيم: از سال 1852 تا سال 1867 john Matthias Voith , Heinrich Voelter نه تنها آسياب سنگي را پيشرفت دادند بلکه مديريت الياف غير قابل قبول، غربال کردن و روشهاي آبگيري را نيز اختراع نمودند. در سال 1867و Voelterيک اتاق کامل عمليات آسياب سنگي را در نمايشگاهي در پاريس به معرض تماشاي عموم گذاشت. در دهه 1880، عمليات و فرآيند آسياب سنگي گرم و پربازده در آمريکا به مرحله ظهور رسيد. بلافاصله پس از جنگ جهاني اول، آسيابهاي امروزي پا به عرصه صنعت گذاردند و تا امروز نيز مورد استفاده قرار مي گيرند. مهمترين اين آسيابها، آسياب زنجيري است که توسط Voelter اختراع گرديد و آسياب با دو بخش اعمال نيروي هيدروليکي که توسط Volmet به صنعت عرضه گرديد. در اواخر دهه 1970  و اوايل دهه1880 روس مدرن آسياب سنگي تحت فشار توسط شرکت Tampella به دنيا عرضه گرديد در حال حاضر نام اين شرکت Volmet مي باشد. 1-2-3- اولين آسيابهاي تجاري: در 1846وKeller حق اختراع خود را به Heinrich Voelter فروخت . Voelterعمليات آسياب را در کارگاه مي ستابي j.Mvoith Heidenhrimآ آغاز کرد. اولين آسيابهاي در مقياس صنعتي توسط Voilt ساخته شد و در کارخانه کاغذ Voelter در سال 1852 نصب گرديد. اين آسياب داراي بخشهاي مختلف پرس بود، که هر کدام به طور مستقل از ديگر عمل مي نمود و هيچ ارتباطي با يکديگر نداشتند. در سال 1854وVoelterوVoith اولين دستگاه آسياب تجاري( صنعتي) خود را به شرکت  Papierfabrik a.d.Sihl در سويس فروختند. اين نوع آسياب مدال طلاي اولين نمايشگاه صنعتي آلمان در سال 1854 را برد و توجه بسياري را در نمايشگاه جهاني پارليس در سال 1855 به خود جلب کرد. در ميان سالهاي 1852 تا 1860 بالغ بر 20 آسياب ساخته و به کشورهاي مختلف درقاره اروپا صادر گرديد. اولين دستگاه آسياب Voith در آمريکاي شمالي در سال 1866 در ايالت کبک نصب و راه اندازي گرديد. در خلال اخير در قرن 19 آزمايشات زيادي بر روي انواع روشهاي آسياب صورت گرفته است که به عنوان مثال مي توان از نمونه هاي با محورهاي عمودي و آسيابهاي طولي نام برد. شکل شماره  2: کارخانه آسياب voelter و Voith در مقياس صنعتي ( دفيبراتور-1852) شکل شماره 3: يک کارخانه آسياب سنگي معمول در سالهاي دهه 1860. 2-2-3-اولين پالايشگر پس زده ها: خمير تهيه شده گراندوود به وسيله آسياب Voith حاوي مقدار زيادي تراشه ( پس زده) بود که استفاده آنرا براي بسيار کاغذهاي با کيفيت بالا ناممکن مي نمود. با توجه به نيازکارخانه بهعدم تراشه ها در خمير استحصالي Voith در سال 1859 ريناليز ( پالايشگر) را اختراع نمود. رينانيز داراي دو سطح آسياب کننده مي بود که تراشه در ميان اين دو صفحه قرار گرفته و به خمير قابل مصرف تبديل مي شدند.   3-2-3-فرآيندگراندوود قهوه اي و گراندوود شيميايي: فرآيند گراندوود قهوه اي در سال 1868 پابه عرصه صنعت گذارد. در اينفرآيند، گرده بينه ها ابتدا بخاز زني شده و پخته مي شوند که اين امر در ديگهاي پخت ( دايجسترها) تحت فشار براي ساعتهاي متوالي صورت مي گيرد با اينمتد خميرقهوه اي رنگ با خصوصيات متفاوتي خوب توليد مي گردد. از اين خمير با خصوصيات طبيعي قهوه اي در ساخت کاغذهاي بسته بندي کاغذهاي با مقاومت بالا و مقواها ( تا زماني که توسط خمير کرافت در قرن 20 جايگزين گرديد)پيشرفت ديگري که در زمينه فرآيند گراندوود شيميايي است که تقريباً 50 سال بعد از فرآيند اخير پا به عرصه صنعت گذاشت ولي نتوانست تاثير چشمگيري بر روي پيشرفتهاي فرآيند آسيايي داشته باشد. 4-2-3-فرآيند آسيايي گرم: در طول سالهاي دهه 1880و1890 پيشرفتهاي فرآيند گراندوود بي شک از کشور ايالت متحده جدا نبوده است. در اين کشور بود که روش آسياب گرم معرفي گرديد و کارخانجاتي با ظرفيت بالاي توليد احداث شد. فرآيند آسياب گرم حاصل پيشرفت توربينهاي آب Frank مي باشد که با تنظيمات مدرن و هدايت مستقيم افقي و در نهايت استفاده نيروي حرکتي هيدروليک کار مي کند. اعمال نيروي هيدروليک جدا باعث دسترسي به اعمال نيروي پرس و به دليل مصرف بيشتر نيرو به ازاي هر بخش آسياب، دماي منطقه آسياب به طور ذاتي بالا مي رود و خمير داراي الياني بلندتر خواهد بود. 5-2-3- پيشرفتهاي خمير آسياب سنگي: خميرهاي سنگي در ابتدا توسط سنگ هاي تيزکن و سائل فلزي توليد مي گرديد اين نوع خميرها از نظر کيفيت سطح پائيني داشتند و به زودي جاي خود را به آسيابهاي دست ساز دادند که تا سلولهاي 1870 نيز توليد مي گرديد. اين صفحات اسيابي که براي توليد خمير مورداستفاده قرار مي گيرد توسط چدن قالب گيري شده که توسط گوارتز ماسه اي و سيمان تحت فشار قرار مي گرفتند توليد مي شد. ازکارخانجات اوليه دراين زمينه مي توان به Hercules (آلمان) و Norrona (نروژ) اشاره نمود. کارخانجات NortonوCarborundum صفحات سنگي سراميکي را که امروزه نيز «آمريکاي شمالي مورد استفاده مي باشد در دهه 1920 توليد نمودند. صفحات سراميکي سنگي اوليه داراي بخشهاي ساينده سراميکي بود که با شبکه اي از آهن سنگين به يکديگر اتصال داشتند ولي بعدها اين شبکه فلزي با هسته بتوني قوي که قيمت پائينتري زير داشت جايگزين گرديد. 6-2-3- پيشرفتهاي انواع آسياب اصل: پيشرفتهاي دونوع آسياب اصلي که از دهه 1920 تا حالجايگزين انواع قبلي گرديده است نشان دهد تفوق اين آسيابها مي باشد. نصب اولين دستگاه آسياب زنجيري Voith در سال 1922 در کارخانه shangau رخ داد. طراحي اين آسياب براي چوبهايي با طول يک متر و قطر سنگ آسياب 5/1 متر بود. اين آسياب اولين آسياب پيوسته و کاملاً اتوماتيک بود و اين نوع در طول ساليان متمادي بدون تغيير خاصي ادامه يافت. در سال 1984 Voith اولين دستگاه آسياب حرارتي (TGW)  را طراحي و نصب گردانيد که بر ساس طرح قبلي آسيابها خود طراحي گرديده بود. کمپاني بزرگ شمالي نوع ديگري از آسياب را به مرحله اجرا گذاشت که به آسياب great-Nother-Wateraus-Tampella-Valmet شهور گشت.اين آسياب داراي دو مخزن بزرگ در دو جهت مخالف بود. بر روي هر مخزن، بخشي براي نگهداري و شارژ چوب وجود داشت. نصب اولين دستگاه از اين نوع در سال 1926 در کارخانه Milinocket شرقي رخ داد. سازنده اين دستگاه کارخانه و شرکت Montague Machine بود. به دليل نوع مخزن اين نوع آسيابو کاربرد آسان آن کارخانه Wateraus با کارخانه هاي ديگر بر سر توليد انحصاري آن دچار مجادله و ستيز شد. در پايان اين رکتها براي توليد اين نوع آسياب به توافق نهايي رسيدند و توانستند به ايننتيجه برسند که نيروهاي خود را براي توليد متمرکز کند. در فنلاند، شرکت Tempela اجازهتوليد اين محصول را به ثبت رسانيد و توانست اولين محصول خود رادر سال 1937 در کارخانه Anjala راه اندازي نمايد. پس از انقضاي قرارداد شرکت Tempela در سال 1955، اين شرکت مبادرت به ادامه توليد به صورت مستقل نمود و اين بار فخر نهايي با نيروي هيدروليک به بازار عرضه نمود. امروزه اين نوع آسياب تحت عنوان آسياب Valmet شناخته مي شد. انواع اصلي آسياب در فصل آسيابها به طور مفصل و با جزئيات کمال توضيح داده شده اند. 7-2-3- آسياب تحت فشار (PGW) در اوايل دهه 1960 ميلادي k.c.Logan,F-Luhde,F.G.Powell دست به آزمايشهاي و تستهاي تحت فشار زدند. نتايج اين آزمايش نشان داد که توليد خمير از طريق آسياب سنگي تحت فشار در دماهاي بالاتر از حالت قبل از داراي خواص مقاومتي بهتري است ولي به دليل روشني پايينانين نوع خمير و به دليل مشکلات تغذيه گرده بينه که مي بايست تحت فشار تغذيه گردد، آنها چنني نتيجه گيري کردند که اين نوعتوليدتنها توسط پالايشگيرهاي ديسکي مي تواند به طور اقتصادي عرضه گردد. در ادامه پيشرفتها در زمينه فرآيند A.Lindahl,TMP اضهار داشت که مي توان که يک فرآيند حرارتي مکانيکي به همراه آسياب کردن انجام داد. وي در سال 1976 ايده هاي خود را در اختيار شرکت Tempella قرارداد. در شرکت P.Haikkala,M.Aario,Tempella اين فرآيند را از نظر تکنولوژيکي پيشرفت دادند و آنرا کامل نمودند و فرآيند جديدي را پديد آوردند که تحت عنوان آسياب تحت فشار (PGW)  اکنون شناخته مي شود. در سال Tempella,1977 اسيابي اصلاح و تعديل شده را در کارخانه Bure که داراي آسياب تحت فشار بود عرضه نمود. نصب اولين دستگاه آسياب تحت فشار که کاملاً اصلاح شده بود در کارخانه Anjala,Bure در سال 1979 در فنلاند رخ داد. A.kama مقدار اپتيم فشار براي فرآيند PGW را پيشنهاد کرد و به مرحله درآورد. در واسطه دهه 1980 اين فرآيند به وصورت يک فرآيند مکانيکي فراگير به تمامي جهان عرضه گشت. به تمامي جهان عرضه گشت. تا سال 1993 شرکت Valmet آسيابهاي تحت فشار خود را توليد و به بازار عرضه مي نمود. توضيحات مربوط به فرآيند آسياب تحت فشار در مبحث آسياب به طور کامل تشريح شده است. 3-3-فرآيند حرارتي مکانيکي (TMP) فرآيند TMP مدرنامروزي برگرفته از پالايشگرهاي مورد استفاده براي پس زده هاي فرآيند آسياب سنگي فرآيند سولفيت خنثي Nssc ،فرآيند آسپوند و آسيباب تحت فشار مي باشد که قبلاً ذکر شد. ولي تمامي اين فرآيند براي توليديک پالاشگير توليد خمير مکانيکي بسيار زود بودند. در بين سالهاي 83-1881 Kirchner,Rasch روشي براي توليد خمير قهوه اي آسياب سنگي اختراع نمود. در اين فرآيند گرده بينه ها بخارزني شده و سپس به وسيله خردکن به چيپس تبديل شده و قبل از اينکه کوبيده شونده و پالاي گردند يک پيش تيمار خردکن را نيز متحمل مي شدند.   1-3-3- پالاي پس زده هاي فرآيند گرادوود سنگي: همانطور که قبلاًذکر گرديد، شرکت Voith اولين آسياب سنگي را در سال 1989 ساخت اين دستگاه در سال 1893 اصلاح گرديد و پالايش ان بهصورت افقي صورت گرفت. سنگهاي موجود در اين پالايشگر تا حدودي داراي شيد بودند که شبيه همين صفحات امروزي هستند. در اواخر قرن 19 ميلادي صفحات فلزي توليد گرديدند ولي در ابتدا فقط براي توليد خمير قهوه اي گراندوود سنگي مورد استفاده قرار مي گرفتند. اين دستگاه ها که با صفحات فلزي مجهز شده بودندبه عنوان اولين دستگاههاي پالايشگر شناخته مي شدند. شکل شماره 6:پالايشگر Nackeشرکت (Voith) 2-3-3-فرآيند اصلي توليد خمير حرارتي – مکانيکي: شکل شماره 7: الگوي يک پالايشگر سنگي در اوايل قرن حاضر، کارخانجات بسياري در آمريکا با دو صفحه که نسبت به يکديگر به صورت مخالف مي چرخيدند نصب و راه اندازي گرديد. اين نوع پالايشگر، در اصل براي شکستن دانه هاي کتان و بادام زميني مورد استفاده قرار مي گرفت و اولين دستگاه ريفانبر صفحه اي دوبل در سال 1925 براي توليد تخته فيبر عايقي و راه اندازي گرديد. مخترع فرآيند حرارتي مکانيکي A.Asplund مي باشدکه در دهه 1920 مهندسي جوانبود که در آمريکا در کارخانه W.H.Mason کار مي کرد همان شرکتي که فرآيند مازونيت را اختراع نموده است. در سال 1927، وي مشغول رهبري عمليات نصب يک کارخانه فرآيند مازونيت در سوئد بود وبه اين فکر بود که فرآيند انفجار مازونيت را بهبود بخشد. در سال 1931، وي پالايشگر فشاري را طراحي نمود که بر پايه فرآيند حرارتي- مکانيکي کار مي کرد. KMW در سال 1934 اولين کارخانه آسپولند پيوسته دفيبراتور را براي Lgusneبه منطور توليد تخته فيبر سخت راه اندازي نمود. روش خميرسازي پيوسته آسپلوند اساس و پايه TMP امروزي مي باشد. تيم KMW همچنين مشکلات تغذيه پيوسته در پخت کمير پيوسته راتوانستند بهبود ببخشند. شکل شماره 8: واحد فيبراتور آسپلوند اوليه ( دهه 1940) آسپلوند در اصل در ابدا اين دستگاه را به منظور توليد خمير کاغذ نمود ولي به زودي معلوم شد که ليگنين مذاب فيبر توليدي را پوشانده و بدون استفاده از بخار تحت فشار نمي توان خميري با کيفيت مناسب به منظور کاغذ سازي توليد نمود. 3-3-3-پيشرفتها در فرآيند RMP  براي توليد کاغذهاي چاپ: در سال 1929، ريفانيز ديسکي دوبل Bauer به منظور رفيبريله کردن چيپهاي شاه بلوط مورد استفاده قرار مي گرفت که به منظور توليد کاغذ کنگره اي مورد استفاده بود. در سال 1938 در رکت کاغذسازي Blandin ( در آمريکا) ، پالايشگر Bauer به منظور دفيبريله کردن چيسپهاي صنوبر لرزان (Aspen) مورداستفاده قرار مي گرفت که به همراه آغشته سازي با مواد شيميايي براي توليد خمير گراندوودسنگي کاغذ چاپ بود. ساير کارخانجات نيز سعي کردند ازاين روش استفاده نمايند و فرآيند خميرسازي نيمه مکانيکي به سمت فرآيند سدلفيت پربازده رهنمون شد و امروزه به فرآيند CTMP  تبديل گرديده است. ولي تا دهه 1950 تمايل اصلي به توليد خمير مکانيکي به صورت خالص و بااستفاده از پالايشگر بود. با توجه به مذاکرات L.Eberhart  از شرکت K.Kirkpatrick,Bauer از شرکت Norter ايده اصلي اين طرح از اين طريق پا به عرصه گذاشت. بعد از راه اندازي صفحات ساينده دوار که توسط شرکت نورتون صورت گرفت شرکت Bauer نيز طراحي مشابه با آن که داراي صفحات فلزي ساينده بود به بازار عرضه نمود. در سال 1955Bauer اظهار داشت که به پيشرفت عظيمي در زمينه خمير مکانيکي به روشي گراندوود سنگي از چيپس چوب دست يافته است. در اين فرآيند، ابتدا چيپسها در يک پرس پيچي دفيبره مي گردند، که اين عمل قبل از استفاده ار پالايشگر صفحه اي دوبل مي باشد. تقريباً درهمين زمان شرکت Sport Waldron فرآنيدي ساده تر با استفاده از پالايشگر يک صفحه اي پيشنهاد نمود. اگرچه شرکت Defibrator در دهه 1950  فرآيند مکانيکي خمير سازري با پالايشگر را توسعهو تجهيز نمود. اولين تلاش براي استفاده از چيپسهاي سوزني برگان در کارخانه Kvarnsveden (سوئد) در سال 1957 که از دفيبراتور باز استفاده مي نمود صورت گرفت. اولين کارخانه در مقياس صنعتي RMP توسط شرکت Bauer در Crawn Zellerbach (آمريکا) در سال 1960 نصب و راه اندازي گرديد. شکل شماره  9:پالايگر دوبل Bauer که اوايل دهه 1950مورد استفاده قرار مي گرفته است. اين روش در ابتدا داراي اسامي فراواني همچون فرآيند خميرسازي چوب ياپالايشگر – چيپس چوب آسياب شده و فرآيند سوپر گراندوود بود ولي بعداز انداک زماني از نام خلاصه شده RMP  به معني فرآيند خميرسازي پالايشي – مکانيکي استفاده گرديد. پالايشگرهاي اوليه RMP  با درصدخکي پايين عمل مي نمودند. تا در دهه 1960 کشف گرديد که استفاده از درصد خشکي بالاتر خمير با کيفيت تر به عرضه مي دارد. پالايشگر هاي RMP و سيستمهاي آن به طور گسترده اي دردهه 1960 به جهان عرضه گشت که از شرکتهاي Saunds,Defibrator,Sprout Woldron,Bauer ( تحت ليساني Bauer ) Enso ( تحت ليساني Bauer ) Julhavaara در دهه 1970 نام برد. 4-3-3- توسعه و پيشرفت فرآيند مدرن TMP واحد صنعتي اوليهاز اين نوع در کارخانه Angle-Canadian در سال 1963 در ايالت کبک کانادا نصب و راه اندازي شد که لا پالايشگر تحت فشار Bauer کار مي کرد. در طول اينسال، يک واحد صنعتي اوليه نيز در کارخانه Billerud Jossefors در سوئد راه اندازي شد که با پالايشگر تحت فشار آسپلوند براي تهيه خمير کاغذ کار مي کرد. توانايي شرکت Defibrator اولين بار در احداث يک کارخانه TMP  صنعتي در Rackammer سوئد در سال 1968 خود را نشان داد. اولين پيشرفت واقعيدر زمينه فرآيندTMP  در کنفرانس خميرسازي مکانيکي در سال 1973 در استکهلم سوئد رخ داد. در کنفرانس مذکور، کاغذهاي مربوط به دو شرکت , Bauer Defibratorمورد بحث و بررسي قرلار گرفت که از چوب چيپس شد پيش تيمار شده نرمتري با دماي بالاتر براي توليد خمير استفاده مي نمود. که با توجه به مصرف انرژي پائينتر آن نسبت به فرآيند RMP از خصوصيات و مشخصات بهتري نيز برخوردار بود. بزودي بر همگان آشکار گشت که ميزان مصرف انرژي TMP از فرآيند RMP  بيشتر مي باشد. ولي به دليل اينکه فرآيند TMP  خواص مکانيکي را بسيار بهبود مي بخشد و ازتراشه کمتري برخوردار است، فرآيند RMP قدرت رقابت با اين فرآيند را از دست داد. و به يک فرآيند مهم در صنعت بدل گشت. با توسعه اين فرآيند مشخص گرديد که پي تيمار حرارتي خرده چوبها نيست که عامل اصلي بهبود مي باشد بلکه اين پالايش تحت فشار است که باعث اصلي بهبود خواص مکانيکي در TMP  مي باشد. سيستمهاي مدرن و امروزي TMP ديگر پيش تيمار ندارند و يا به مقدار انداک از آن استفاده مي نمايندو ( درحقيقت نام اين فرآيند مي بايست P RMP  باشد). پيشرفت اصلي فرآيند TMP با نصب دستگاه هاي آن در خلال سالهاي 76-1974 به وقوع پيوست. اولين کارخانه بزرگ TMP که توسط شرکت Defibrator طراحي گرديده بود در سال 1974 در کارخانه Hallstavik نصب و راه اندازه گيري. اين کارخانه به منظور توليدکاغذ روزنامه بود. اولين کاربرد اين دستگاه ها براي Lwc درکارخانه Bowate Caraline (آمريکا) بود که با پالايشگر سه مرحله شرکت Bauer کار مي کند. در سال 1976 کارخانه Boise Cascade Steilacocm 0ايالات متحده) با ظرفيت 400 متريک تن در روز با سيستم TMP شرکت Sport waldron شروع به کار نمود (داراي يک ريناليز دوقلو) اولين محموله yglharara TMP در سال 1975 در فنلاند روع به کارنمود. در سال 1977، شرکت yglhavaara فرآيند TMP  جديدي را پيشنهاد نمود که Tandem TMP  خواندهمي شد و هر دو مرحله پالايش و آغشته سازي فشار صورت مي گرفت اين فرآيند اولين بار در کارخانه Kaipola در اشل صنعتي راه اندازي گرديد. اين فرآيند امکان را به جود مي آورد تا از بخار تحت فشار به منظور خشک کرندن کاغذ استفاده مجدد نمود. اين حرارت تا کنون اهميت بسيار خود را در فرآيندهاي حرارتي- مکانيکي حفظ کرده است و امروزه بالغ بر 70% اين نوع انرژي بازيابي مي گردد. انرژي خواهي شديد فرآيند TMP  باعث ؟ تا راه هاي ممکن براي بازيابي وصرفه جويي در انرژي نيز مورد تحقيق قرار گيرند. شروع اين کار در سال 1984 در موسسه Kcl ( موسسه تحقيقات خمير و کاغذ) بود که باعث به وجود آمدن نمونه هاي صنعتي با ديسک ريفانيز بادور بالا گرديد که توسط شرکت andritz طراحي شده بود و بعدها تحت نام RTS هرت يافت. اولين از اين نوع دستگاه در سال 1994 در سوئيس راه اندازي گرديد. همچنين در سال 1994 با توجه به ايده هاي H.Hoglund فرآيند حرارتي مکانيکي توسط شرکت sund Defiratar توسعه يافت و اولين بار در ortviken سوئد به مرحله اجراء درامد. در فصل فرآيندهاي حرارتي- مکانيکي به اين بخش مفصل خواهيم پرداخت.   4-3-روشهاي جديدتوليد خمير مکانيکي: درطول اين سالها، تلاشهاي بسياري براي توليد خمير مکانيکي بدون استفاده از آسيابهاي معمولي يا پالايشگرهاي که امروزهمي شناسيم صورت گرفتهاست. بسياري از اين فرآيندهاتي جديد بهمرحله توليد صنعتي رسيدند ولي درپايان شکست خوردند. از اين جمله فرآيند ها مي توان به آسياب Bersano آسياب چيپس کارخانه کاغذ OJI و آسياب حلقوي کارخانه Koehring در کانادا اشاره نمود. از ديگر فرآيندهاي ناموفق مي توان به فرآيند پيچي با دو الکتروموتور شرکت CTP ( فرانسه و فرآيند انفجاري Stake اشاره نمود در خلال سالهاي 1990 مصرف انرژي بالاي فرآيند خميرسازي مکانيکي براي توليد کاغذهاي چاپ جاي خود را به فرآيندهاي باانرژي خواهي کم به فرآيندهاي مکانيکي ديگرداد. اگر چه تا امروز نيز اين تلاشها موفق نبوده اند ممکن است روزي فرا برسد چنين فرآيندي پا به عرصه صنعت بگذارد. 5-3- توسعه روشهاي آزمايش ( تست کردن) در دهه هاي نخستين توليد گراندوود آسيابي تنها روشي که براي آزمون خمير وجود داشت روشي بود تحت عنوان scoop test در اين آزمون خميررقيق شده از يک فنجان به ظرف ديگري ريخته مي شد و در حين اين عمل از طريق ديدن کيفيت خمير مورد ارزيابي قرار مي گرفت در دهه 1980 اين تست به ازمون ليوان آبي تغير پيدا کرد. اين آزمون با يک ليوان آبي رنگ که داراي قابي چوبي بود انجام مي گرفت. به خاطر اختلاف رنگ ميان رنگ آبي ليوان و رنگ زرد خمير سنيده مي توانست مقدار تراشه هاي موجود در ليوان خمير رقيق شده را تشخيص دهد. اين روش آزمون تا حدوددي از وضعيت خمير مي توانست الاع بدهد. اولين روش آزمون واقعي خمير در سال 1913 توسط Schopper Reigler در آلمان طراحي شد.اين آزمون در سالهاي بعد تکميل شده و تحت عنوان درجه رواني استاندارد کانادايي در آمريکا مورد استفاده قرار گرفت. که امروزه به عنوان يکي ازمهمترين آزمونهاي غير مکانيکي مطرح مي باشد.     مفاهيم پايه خمير سازي به روش مکانيکي: 1-4-رئولوژي رفتار چوب: در خمير سازي مکانيکي، چوب به عنوان ماده اوليه موضوع پخت مي باشداز اين نظر که آيا مي تواندبر اساس مقارو زمان ماندگاري و خصوصيات قيبر خصوصيات مورد نظر کاغذ سازي را مرتفع سازد يا خير، تا زماني که چوب به عنوان يک ماده ويسکوالاستيک پليمري طبيعي مورد استفاده قرار مي گيرد پارامترهايي همچون دما، رطوبت و زمان پالايش بر روي آن اثر چشمگيري و قابل ملاحظه اي دارند. با توجه به اين مطلب ، تغييرات دما بر روي پليمرهاي چوب تاثير گذار بوده و اين خصوصيات حرارتي مي تواند موجب تخريب زنجيره هاي پليمري يا نرم شدن الياف از حالت سفت ( صلبيت) گردند، موارد فوق از اهميت به سزايي برخوردارند. در يک ماده و يسکوالاستيک ، خصوصيات لاستيک همچون فنر نيز وجود ارد و همچنين خصوصيات چسبناکي مانند مايعات ولي در حقيقتترکيبي ازاين دوحالت به طور کامل وجود خواهد داشت. تغييرات ايجاد شده در ماده اوليه نه تنها به نيروي اعمال دهبسيتگي دارد بلکه به زمان اعمال نيرو نيز کاملاً وابسته مي باشد. در زير اعمال نيرويي مشخص و خالص ماده اوليه بر اساس زمان اعمال نيرو تغيير حاصل مي نمايد و يا تغييرات حاصله خود راحفظ مي نمايد، اين تغييرات با کاهش ميزان نيرو در زمان مي تواند کم شود. که در رابطه خميرسازي به روش مکانيکي ماده اوليه که چوب مي باشد هميشه داراي آب مي باشد که تا سرحد اشباع ديواره الياف بيش خواهد رفت که تقريباً به طور کلي درصد رطوبت را 0.33 برمبناي وزن خشک چوب در نظر مي گيرند. در چنين شرايطي، همي سلولز و سلولز آمورف ( آبدوست) هر دو در دماي 20 درجه سانتي گراد نرم مي وند و تنها ليگنين براي نرم شدن در فرآيند مکانيکي نق اصلي راايفا مي نمايد. نرم کردن چوب نوئل مرطوب ( تازه قطع شده) احتياج به تيمار حرارتي با 90 درجه سانتي گراد، در hz 0.5 دارد. ( در شکل شماره   1 نشان داده شده است) با افزايش تناوب اين عمليات، نرم کردن ليگنين به دماهاي بالاتري ارتفاع مي يابد ( شکل شماره 1).بنابراين دماي تغييرات ليگنين به ازاي هر فرآيند مکانيکي متفاوت است. به طور مخصوص در دو فرآيند فوق الذکر داراي اهميت ويژه اي مي باشد. جدا سازي الياف و ساير تيمارها براي بدستآوردن الياف نرمتر با مديريت تغييرات دما مي تواند صورت پذيرد.   شکل شماره 1: مدول الاستيسيته و مقدار نگهداري آب براي چوب نوئل در محور الياف با اعمال فاکتور دما را نشان مي دهد. ماکسيمم ميزان تغييرات نگهداشته شدن انحنايي فيبر با اعمال فاکتور دما در چوب ( نرم کردن) جداسازي الياف يکي از خصوصيات لازم براي الياف استحصالي مي باشد. به عنوان مثال، بعد از جداسازي در دماي  بسيار بالا ( خميرسازي آسپلوند) اين غير ممکن است که برروي الياف تيمار ديگري به منظور آماده کردن خمير براي کاغذ سازي صورت گيرد محل گسستن الياف بسته به نوع سلول وگياه مربوطه و خواص ديوراره سلولي مربوطه متفاوت مي باد( به شکل شماره 2 توجه نماييد) در دماهاي پايين زمانکيه ليگنين به حالت صلب (سخت) در مي آيد، پيش بيني رفتار شکست غير ممکن ميگردد و به سمت ايجاد نرمه هاي بيشتر سوق پيدا مي کند. انين يک حالت عمول در فرآيند خميرسازي پالايشي – مکانيکي RMP مي باشد. که در اين فرآيند حرارت به نزديک 100c مي رسد و جداسازي الياف در اين محدوده 1000Hz صورت مي گيرد. براي فرآيندهايي که با دماهاي بالاتر از اين مقدار صورت مي گيرند، انند سيستمهاي تحت فار ( فرآيندهاي حرارتي-مکانيکيTMP )  منطقه شکست بين S1 و ديواره اوليه سلول مي باشد و اين باعث مي گردد تا الياف استحصالي بلند باشند. با تيمار که در خمير سازي شيميايي مکانيکي (CTMP) مشاهده مي کنيم. خصوصيات ليگنين تغيير پيدا مي کند. بنابراين نسبت تغييرات به نرم شدن در دماي پايينتري رخ مي دهد. وجداسازي الياف توسعه مي يابد ه به صورت ذاتي باعث کاه ميزان تراشه ( دستجات جدا نده الياف) مي گردد. در اين رابطه، اگرچه شکست از منطقه ديواره مياني سلول صورت مي گيرد، تغييرات شيميايي ليگنين باعث مي گردد تا تيمارهاي دگري بر روي اين الياف مکانيکي براي بهبود خواص ديگر ان صورت پذيرد. شکل شماره 2:دياگرام شماتيک مناطق شکست در فرآيندهاي مختلف مکانيکي: TMP/RMP/CTMP ديواره هاي سلولي مشخص شده عبارتند از: P (ديواره اوليه) S1,S2,S3 ( داواره ثانويه) و ML  ( ديواره مياني سلول) تيمار مکانيکي الياف جداسازي شده به منظور قابل انعطاف نگه داشتن انها لازم ضروري مي باشد. در همين زمان نرمه ها نيز به وجود مي آيد به وجود ترکهاي سطحي بر روي ديواره الياف بهمان خوبي که سلولهاي بيروني و پيراموني دچار آن مي شوند مي باشد. در هر دو مورد، بعضي از گونه هاي شکست رخ مي دهد که به خصوصيات ديواره الياف بستگي دارد و همچنين بر روي نرم شدن ليگنين نيز تاثير مي گذاردو در عمليات پالايش، در بسياري از فرآيندها به طور همزمان اتفاق مي افتد ( به عنوان مثال انتقال ماده به بخش بيرون منطقه پالايش) که استقلال تناوب ماده به سختي با خصوصيات آن رابطه دارد. درخشندگي فرآيند يک ماده پليمري و همچنين در چوب در دماهاي بلاي منطقه شکست تناوبهاي پايين براي ايجاد شکست مفيدتر مي باشند. اين حالت در عمليات آسياب کردن نيز لحاظ مي گردد که داراي مشکلات براي جداسازي الياف و تيمار فيبرها به طور واضحي آسانتر مي باشد. همچنين واضح است که خصوصيات وسيکوالاسيسته پليمر ليگنين در چوب بر روي رفتار چوب در مراحل پالايش تاثير به سزايي دارد. نرم شدن ليگنين يکحالت انعکاسي است زماني که انرژي لازم براي جداسازي الياف مهيا باشد. باافزاي تناوب نيروهاي خارجي، نيروي مصرفي بيشتري براي غلبه بر تغييرات مي بايست مصرف گردد بنابراين به نظر مي رسد چوب در تناوب بالا از خود سختي نشان مي دهد، مخصوصاً در بخش نرم شدن ليگنين همانطور که در شکل شماره 3 مي بينيد. براي آب اشباع چوب نشان داده مي شود که مدول الاسيسته با زمان و دما انطباق کامل دارد. (تناوب WLF ) که اين امکان را به وجود مي آورد تا در خلال دماهاي با تناوب بزرگ خصوصيات چوب رامورد ارزيابي قرار دهيم.اگرچه خصوصيات چوب با توجه به تناوب پالايشگر قابل پيش بيني هستند همانطور که در شکل شماره 3 قابل مشاهده مي باشد. شکل شماره 3: مدول الاسيسته يک چوب مرطوب که تابع تناوب آن در 5و4و10 Hz نشان داده شده است. در 25H اندزه گيري و محاسبه اطلاعات مورد مقايسه قرار گرفته اند. ولي در 104 Hz فقط داده ها بر اساس Arrhenius,WLF و پيش بيني تناوب اندازه گيري- دما محاسبه شده اند. 1-3-4- توسعه و پيشرفت در زمينه خصوصيات الياف در حين پالايش: در اين فصل درباره نيروهاي اعمال شده بر روي چوب و الياف آن در پالايشگر بحث مي نمايم. در فصل خصوصيات و وضعيت خميرسازي مکانيکي توضيح خواهيم که مکانيسمهاي بهبود الياف  و چگونگي عکس العمل الياف به نيروهاي وارده توسط پالايشگر چگونه خواهد بود. 2-3-4- راه هاي سنتي تشريح پالايشگر: زماني که عمل پالايش رخ مي دهد، خصوصيات مکانيکي به سختي قابل توضيحند در دما و فشار، c 200-180 و mpa 1.5- 1 اين خصوصيات به طور نسبي بالا مي باشند و سائيدگي مکانيکي غير قابل اجتناب مي باشد.وضعيت ثابت و متحرک ديواره هاي موجود ديواره سلولي تقريباً مشابه يکديگرند و اين بدين معني مي باشد که فرآيند پالايش با سطوح تشريح شده فعلي به طور قطع اتفاق نمي افتد. مهمترين فاکتور مورد نظر در فرآيند پالايش ميزان مصرفي انرژي خود فرآيند است (SEC)  اينفاکتور رامي توان با نرژي مصرفي به ازاي هر تن خمير کاغذ توليدي مورد مقايسه و محاسبه قرارداد. فاصله بين صفحات ديسک و فاصله بين برآمديگهاي روي صفحه (segment) بر روي ميزان انرژي خواهي فرآيند تاثير مستقيم دارد؛ در رايط علمي هر چقدر فاصله بين صفحات کم گردد ميزان مصرف انرژي فرآيند افزايش خواهد ياتفت. وجوه دوعمل پالايش سخت وآسان در فرآيند TMP قبلاً توضيح داده شده است. پالايش ملايم الياف باعث مي گردد تا الياف به صورت فيبريله شده و عمل خميرسازي مکانيکي طولاني داشته باشيم در حاليکه پالايش سخت و زياد اليافي کوتاه و کم فيبريله شده و به ما مي دهد. از مشخصات مخصوص عمليات پالايش ملايم مي توان به SEC بالا با درصد خشکي بالا وزمان ماندگاري زياد و خمير در فرآيند پالايش را اشاره نمود. متقابلاً ميزان انرژي خواهي کم SEC درصد خشکي خمير کم و زمان ماندگاري کم فيبر در ريفانيز از مشخصات پالايش سخت مي باشد. بابالابردن دور چرخش ريفانير (پالايشگر) خمير حاصله از نوع پالايش سخت  خواهد بود. شکل شماره 4: بخش خارجي و داخلي قطعات (segment) يک ديسک ريفانير 65inch را نشان مي دهد. وضعيت مهندسي صفحات پالايشگر براي کنترل عمليات پالايش مهم و تاثير گذار خواهد بود. شکل يک صفحه پالايشگر معمولي در شکل شماره 24 نشان داده شده است و بخش زبر و خشن پالايشگر که با فاصله برآمدگيهاي زياد و شياردار مشخص مي باشد که ترتيب اين شيارها و فواصل ميان آنها هر چه به لبه صفحه ديسک نزديک مي شديم کمتر و باريکتر مي گردد. از فاکتورهاي مهم در عمليات فيبر کردن الياف سرعت الياف در صفحات پالايشگر مي باشد که با توجه به دقت خمير و جريان بخار داخل پالايشگر مي تواند متفاوت باشد. عمق شيارها و فاصله صفحات پالايشگر از يکديگر در مقطع عرضي قابل تشخيص مي باشد. اصطلاح فاصله بين صفحات پالايشگر به معني فاصله پخت ثاتبت و متحرک صفحات پالايشگر که پيرامون روتور يکديگر مي چرخند مي باشد. هر صفحه پالا يگر از بخشهاي گوه اي شکلي که در تصوير مي بيند تشکي لشده است و يک صفحه گرد راپديد مي آورند. در بخشهاي داخلي تر اين گوه فاصله شيارها زياد و هر چه به مرکز اين گوه نزديکتر مي شديم مراحل کم مي گردد. هدف از اين نوع طراحي در صفحات ثابت و متحرک اين است که به صورت موازي از داخلي ترين نقطه ( مرکز تغذيه) خرده چوبها را به پيرامون پالايشگر برسانند. نوع رايج پالايشگر تک صفحه اي (SD) پالايشگر صفحه اي دوبل DD ، و پالايشگر صفحه اي مخروطي مي باشد (CD) . وضعيت جريان و مکانيسم اتلاف يا هدرروي انرژي اگرچه به صورت کامل شناسايي نشده اند ولي براي هر يک از انواع ريفانير اختصاصي مي باشند. هر نوع پالايشگر خمير خايصي با توجه به خصوصيات خود توليد مي نمايد. فرآيند پالايشگر CD از همه ملايمتر و DD  از همه سخت تر است و پالايشگر SD  مابين اين دو نوع قرار مي گيرد. همچنين براساس نوع پالايشگر کيفيت خمير نيز قابل بررسي مي باشد. 3-3-4- تئوريهاي به دست آمده براي فهم فرآيند پالايش: مدلهاي تئوري همواره شامل فاکتور (توابع)، متغيرها يا عوامل ثابتي که مي بايست اندازه گيري شوند مي گردند. مدلهاي تئوري اگرچه تنها راه توجيه پذير تاثيرات ترکيبي عوامل مختلف و تاثير اتنها بر روي تاثيرات ترکيبي پالايشگر مي باشند. نکته مهم و اصلي مدلهاي تئوري پيش بيني خواص الياف و سرعت بخار و اتلاف يا هدري انرژي توسط مکانيسمهاي متفاوت در فواصل بين صفحات مي باشد. زماني که شتاب الياف در مقطع عرضي شناسايي شد گسر حجمي الياف و همچنين زمان ماندگاري الياف در بين صفحات پالايشگر مشخص گرديد. انين اطلاعات به ما اين امکان را داد تا تفاوت مکانيسمهاي مختلف را درک نماييم. May.Lunan,Mikes اولين تلاها را براي محاسبه سرعت بخار در فواصل ميان صفحات پالايگر را صورت دادند. مدل آنها شامل تنها يک قسمت چرخنده موتور (روتور) و يک صفحه تک بعدي بود که حرکت را در مقطع عرضي تشريح مي نمود. اين مدلها سرعت بخار و الياف را در بين صفحات پالايشگر را تشريح مي نمايد همانطور که فشار را توضيح مي دهد. May,Miles شدتپالايش را مطرح نمودند که توضيح مي دهد پالايش سخت يا ملايم است. اين مبحث انرژي ويزه رابه ميزان تعداد ضربه بر هر ليف در گذر از صفحات پالايشگر توضيح مي دهد. اين اطلاعات احتياج به دانستن زان ماندگاري الياف در بين صفحات پالايشگر دارد و اين مطلب باعث شناسايي ميزان هدرروي انرژي توسط پالايشگر گرديدو توزيع هدر روي انرژي توسط پالايشگر شناسايي نشده است و معمولاً بهصورت زوج در سطح صفحه پالايشگر توزيع مي گردد. اين عوامل محدود کننده باعث محدود دن قابليتهاي اجرايي و قدرت پالاي مي گردند. Harkonen و همکارانش مدل محاسباتي را عرضه کردند شدت جريان در ميان صفحات پالايشگر را محاسبه مي نمود. اين مدل سرعت الياف و بخار و فشار بخار و فشار بخار الياف و دماي بخار و دماي الياف و درصد خمير خشک و ميزان هدر روي انرژي در بنين صفحات پالابشگر را مشخص مي نمود. اين مدل باحالت چرخشي که شامل صفحه ثابت و متحرکو صفحات پالايشگر بود متناسب است. همچنين شامل مرکز تغذيه چيپس که در مرکز پالايشگر و قسمت ساکن دستگاه مي گردد. اين مدل شامل تمامفاکتورهاي فيزيکي براي توضيح چگونگي حرکت بخار و الياف مي باد همانطور به همان خوبي که مکانيسمهاي اتلاف انرژي را تشريح مي نمايد.اگر چه اين مدل شامل پارامترهاي بسياريمي گردد ولي مي بايست با آزمونهاي مختلف مورد آزمايش قرارگيرد. زماني که سرعت الياف و بخار و ميزان هدر روي و اتلاف انرژي و مکانيسمهاي مختلف آنها مورد شناسايي قرار گرفت شبيه سازي فرآيند پالايش ممکن گشت.در حال حاضر دانش ما نسبت به اين متغيرها محدود مي باشد وتحقيقات کمي در اين زمينه صورت گرفته است.