Бумага

БУМАГА

Ва

Содержание:

Ва

Лист бумаги ВаВаВаВа

Как это было ВаВаВа

Как делают бумагу в наши дни ВаВа

Изготовление бумаги на бумагоделательной машине

Основные технологические процессы изготовления бумаги на бумагоделательной машине, их назначение и характеристика Ва

Классификация бумаги ВаВа

Свойства бумаги и их связь со свойствами волокнистых полуВнфабрикатов. Ва

Ва Список литературы Ва

1. Лист бумаги

Ва

Бумагой и картоном называют материалы, изготовленные преВнимущественно из специально обработанных растительных волокон, связанных между собой силами поверхностного сцепления в лиВнстовую форму.

Мы все в той или иной степени повседневно сталкиваемся с бумагой и изделиями из неё. Это, если можно так сказать, общение с бумагой начинается в раннем детстве, когда ребёнок тянется к яркой книжке, к белому листу, чтобы оставить на нём следы своих первых упражнений карандашом. Бумага сопутствует человеку на протяжении всей его жизни. Она напоминает о себе всякий раз, когда он обращается к документам тАУ паспорту, диплому, справке, когда берём в руки книгу, извлекает из почтового ящика корреспонденцию. С бумагой связаны многие наши действия. Она нужна и для делового письма, и для творческой работы, и для бытовых надобностей.

Но что мы знаем о бумаге? Можно сказать, что бумага тАУ это материал для печатания книг, журналов и газет. Бумага занимает исключительное место в жизни людей. Её открытие, как и изобретение колеса,тАУ чудо, одно из величайших завоеваний человеческого разума. Появившись однажды, бумага прочно утвердилась на Земле и, не зная конкурентов, победно идёт через столетия.

У бумаги было много предшественников. Камень и глина, дерево и кость, кожа и береста, воск и металл, папирус и пергамент тАУ все они в разны исторические эпохи служили людям в качестве материалов для письма. Но каждый из них был не вполне пригоден для этого. Одни материалы были тяжёлыми, другие тАУ хрупкими, третьи тАУ дорогостоящими. Их обработка требовала больших усилий, которые, однако, не всегда оправдывались.

И вот появилась бумага тАУ простой, доступный для письма материал, приготовленный из Ва сырья растительного происхождения. Рождение бумаги произвело в человеческом обществе глубокие перемены. Получив бумагу, люди стали активно приобщаться к Ва знаниям. Этому во многом способствовало бурное развитие книжного дела.

Дружба, начавшаяся с бумагой в детстве, не прекращается всю жизнь. Дома, на улице, в магазине, на службе мы рады этой встрече. Утром бумага входит к нам в квартиру свежей газетой, новым номером журнала, письмом. Большая часть предметов домашней обстановки связана с бумагой.

Ва

2. Ва Как это было

Ва

ВаВаВаВа В северной провинции Китая Шэньси есть пещера Баоцяо. В 1957 году в ней обнаружили гробницу , где были найдены обрывки листов бумаги. Бумагу исследовали и установили, что она была изготовлена во II веке до нашей эры. Это открытие пролило свет на историю возникновения бумаги. Считалось. Что бумага появилась в Китае в 105 году нового летосчисления. Баоцянская находка отодвигает эту дату на два столетия вперёд. Можно, таким образом, предположить, что бумага, этот, по выражению поэта, бесценный духовный хлеб, появилась более 2 тыс. лет назад.

Сырьём для бумаги в Китае служили шёлковые обрезки, отходы коконов шелкопряда, обрывки старых сетей. Их размачивали и вручную растирали между камнями. Полученную таким способом кашицу наливали на какую-нибудь гладкую поверхность и прижимали другим отшлифованным камнем. Кашица вылёживалась, сохла и превращалась в лепёшку наподобие войлока.

На рубеже II и III веков новой эры бумага, изготовленная из растительных волокон, не считалась в Китае редким материалом. В III веке она полностью вытеснила из употребления деревянные таблички, используемые для письма. Бумагу изготовляли определённого формата , цвета, веса, пропитывали специальными веществами. Которые отпугивали вредных насекомых. Китайская бумага хранилась очень долго. С незапамятных времён в Китае существовал способ размножения текстов с помощью печаток. Первоначально оттиски делали на глиняных и бамбуковых дощечках, позже для этих целей стали использовать бумагу. Бумага позволила расширить копирование рукописей священных книг. Из бумаги делали всевозможные украшения, зонты, веера, в неё заворачивали продукты, она вставлялась в окна. В начале 9-го века Ва в Китае появились Вллетающие монетыВ» тАУ бумажные деньги. В течение многих веков китайцы единолично владели секретами изготовления бумаги, ревностно оберегая тайны ремесла.

Появление бумаги в России датируется XIIтАФXIII столетиями. Первые буВнмажные мельницы появились в XVII веке. Технический переворот в бумажном производстве России произвела бумагоделательная машина, начавшая работать с 1816 г . в Петербурге. В 1916 г . в России уже действовало 55 целлюлозно-бумажных предприятий. Средняя ширина бумагоделательных машин не достиВнгала и 2 м , а их скорости не превышали 100 м/мин.

ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа ВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВаВа

3. Как делают бумагу в наши дни

Ва

Начальным звеном в технологической цепочке изготовления бумаги Ва служит открытый склад древесного сырья, называемый лесной биржей. Такие склады есть у каждого целлюлозно-бумажного предприятия. Они размещаются на обширных территориях за производственными корпусами, часто на берегах водоёмов, где устроены порты или причалы для приёма сплавленной древесины. Для изготовления некоторых видов бумаги используют сырьё хвойных и лиственных пород. Газетная бумага вырабатывается только из ели, так как у еловой древесины наибольшее количество тонких и длинных волокон и наименьшее содержание смолистых веществ. Целлюлозу лиственных пород могут смешивать с хвойной целлюлозой. Короткие и жесткие волокна лиственной древесины и длинные и эластичные хвойной образуют массу, из которой получают бумагу с хорошими свойствами. Технологическая схема производства бумаги (картона) состоит из следующих процессов:

приготовления бумажной массы, вклюВнчающего операции по массному размолу волокон, проклейке, наВнполнению и крашению массы;

аккумулирования бумажной массы;

разбавления массы водой до необходимой концентрации;

очистки от посторонних включений и узелков;

изготовления бумаги (карВнтона) на бумагоделательной (картоноделательной) машине, вклюВнчающего отлив бумажного (картонного) листа, его прессование, сушку, отделку и намотку в рулон;

отделки и переработки бумаги (картона), включающих суперкаландрирование, перемотку, резку и упаковку.

Ва

Массный размол волокнистых полуфабрикатов. Размолом наВнзывается процесс специальной механической обработки растительВнных волокон в присутствии воды, выполняемый в размалывающих машинах тАФ мельницах. Размол является одним из важнейших процессов бумажного производства, позволяющих в широком инВнтервале значений изменять многие свойства бумаги. Производится размол волокон в машинах непрерывного действия (в конических, цилиндрических и дисковых мельницах). Общим для размалываюВнщих аппаратов является то, что, работа их основана на принципе скрещивающихся ножей и трущихся поверхностей.

Проходя между ножами размалывающих машин, волокна подВнвергаются воздействию механических и гидродинамических сил, приводящему к протеканию сложных физико-химических и колВнлоидных процессов в структуре волокон. В результате происходят некоторое укорочение волокон (рубка), поверхностное расщеплеВнние и расчесывание в продольном направлении фибриллярной структуры клеточной стенки на фибриллы (поверхностное фибриллирование), набухание и гидратация волокон. Волокна становятся более мягкими, повышается их эластичность и пластичность. В процессе фибриллирования ослабляются и разрушаются связи между отдельными фибриллами клеточной стенки волокон. На поВнверхности фибрилл образуется ВлначесВ» тонкого пухообразного материала, состоящего из целлюлозных молекул. В результате увеличивается удельная поверхность волокон и число свободных гидроксильных групп, способствующих лучшему контакту и соеВндинению отдельных волокон в бумажный лист. Увеличение удельВнной поверхности волокон и высвобождение гидроксильных групп повышает способность волокон удерживать воду.

В зависимости от режима размола можно получать бумажную массу различной степени помола: от низкой (садкая масса) до высокой (жирная масса). Для получения садкой массы размол ведут в режиме, обеспечивающем преимущественно рубку волокон над поверхностным фибриллированием. В процессе формования листа бумаги масса низкой степени помола (садкая) быстро осеВндает на сетке, легко обезвоживается и образует рыхлую и пориВнстую структуру листа. Для высокой степени помола массы (жирВнная масса) характерно преобладание фибриллированных волокон с хорошо разработанной поверхностью, которые труднее обезвоВнживаются на сетке бумагоделательной машины и образуют плотВнную, сомкнутую и прочную структуру листа. Характер помола массы выбирают в зависимости от вида и качества вырабатываеВнмой бумаги и картона.

Прочность бумаги характеризуется рядом показателей: сопроВнтивлением разрыву, излому, продавливанию, надрыву и раздиранию, для каждого вида и сорта бумаги имеющим определенное значение, и в общем зависит от прочности волокон, их длины, прочности связи между волокнами и структуры бумажного листа.

Лист бумаги при испытании разрывается по наиболее слабому месту. Этим слабым местом в большинстве случаев являются не сами волокна, а связи между ними. При разрыве листа по обе стороны в месте разрыва наблюдается преимущественное вытасВнкивание волокон из толщи листа, что указывает на разрыв связи между ними. И только часть волокон рвется в поперечном направВнлении.

Основными факторами, влияющими на качество помола целВнлюлозы, являются: продолжительность размола, удельное давлеВнние между ножами мельниц, концентрация массы, тип размалываВнющей гарнитуры, окружная скорость ротора или барабана, темВнпература массы при размоле. К управляемым факторам относятся продолжительность, удельное давление, концентрация и темпераВнтура массы.

Для размола волокнистых полуфабрикатов на предприятиях, вырабатывающих массовые виды бумаги и имеющих большую проВнизводительность, применяются дисковые мельницы . МасВнсный размол проводится в однодисковых и сдвоенных мельницах с закрытой камерой, которые обеспечивают производительность до 650 т/сут.

Широкое применение дисковых мельниц обусловлено быстрым развитием производства волокнистых полуфабрикатов высокого выхода. Они вытесняют другие виды размалывающего оборудоваВнния (конические мельницы, роллы) благодаря следующим преимуВнществам: возможности размола при высокой концентрации массы (до 40 %); более низкому удельному расходу энергии; большой единичной мощности и производительности, компактности, проВнстоте конструкции; более широкой области применения (размол целлюлозы, полуфабрикатов высокого выхода, древесной щепы, отходов сортирования древесно-массного и целлюлозного произВнводств); возможности получения более однородной по структуре массы.

Основные рабочие элементы мельницы тАУ статор (корпус) и ротор тАУ выполнены в виде конусов. Внутреннюю поверхность стаВнтора и внешнюю поверхность ротора образуют сменные ножевые рубашки. Зазор между ножами статора и ротора регулируется пеВнремещением (присадкой или вылегчиванием) ротора вдоль его оси при помощи присадочного механизма. При работе мельницы движение массы осуществляется в направлении от малого диамеВнтра ротора к большему. Производительность мельницы но воздушно-сухому волокну 4тАФ16 т/сут, частота вращения ротора 1000 мин- 1 , площадь поверхности соприкосновения гарнитуры ротора и стаВнтора 0,40 м 2 .

Ва

Проклейка. Назначение проклейки тАФ придание бумаге или картону ограниченных впитывающих свойств по отношению к воде, чернилам, типографской краске и другим жидкостям и улучшение многих других физико-механических свойств. При неограниченном впитывании (у неклееной бумаги), например, чернил, они будут впитываться в толщу листа бумаги, расходиться и проходить на его обратную сторону. Полное отсутствие впитывающих свойств будет вызывать стекание чернил с поверхности бумаги. Первое и второе явление делают бумагу непригодной для письма и печати. Поэтому процесс проклейки призван обеспечивать для каждого конкретного вида бумаги и картона свою строго определенную впитывающую способность, которая оценивается степенью проклейки .

Различают Ва поверхностную Ва проклейку Ва и Ва проВнклейку в массе. Поверхностную проклейку осуществляют нанесением крахмального или животного клея на поверхность гоВнтовой бумаги. Применяется она для производства некоторых спеВнциальных высокосортных видов бумаги тАУ документной, чертежной, картографической и др. Подавляющее большинство видов бумаги и картона проклеивается введением проклеивающих веществ в буВнмажную массу перед отливом бумажного листа, т. е. проклеиваВнется в массе. Для проклейки в массе применяют гидрофобные (водоотталкивающие) вещества, а процесс проклейки все чаще называют гидрофобизацией бумаги или картона. Основным гидрофобизующим веществом является канифоль, выделяемая из смолы хвойных древесных пород. Канифольная или смоляная проклейка бумаги была изобретена в 1807 г. Иллигом.

На многие предприятия проклеивающие вещества поступают в виде готового клея тАУ клея-пасты (это сваренный клей, но еще не разведенный водой) . После разбавления водой до требуемой концентрации он готов к применению. Это исключает необходиВнмость иметь на предприятии клееварочное отделение, и, что важВннее, клей всегда получается стабильным и высококачественным. В перспективе планируется все предприятия перевести на испольВнзование клея-пасты, поставляемого централизованно с нескольких клееварочных заводов.

Ва

Наполнение. Под наполнением бумаги понимают введение в композицию бумаги минеральных веществ-наполнителей для улучшения ее качества и экономических показателей. Введением наполнителей в композицию бумаги достигаются следующие цели: снижается себестоимость производства бумаги, так как стоимость наполнителя ниже стоимости волокон, часть которых заменяется наполнителем; повышается белизна бумаги, поскольку почти все наполнители имеют более высокую степень белизны, чем волокна; существенно увеличивается гладкость поверхности бумаги за счет заполнения частичками наполнителя пор и неровностей между волокнами на шероховатой поверхности листа; уменьшается неВнпрозрачность бумаги, что дает возможность писать и печатать с обеих сторон листа; улучшается равномерность просвета; увеВнличивается мягкость и пластичность тАУ бумага меньше ВлшумитВ» при перелистывании; снижается объемная масса, пористость и, следовательно, впитываемость типографских красок и т. п.

О содержании наполнителя в бумаге судят по показателю зольности бумаги, который определяют по массе прокаленВнного остатка после сжигания навески бумаги и выражают в % к массе бумаги. Зольность бумаге придает в основном наполниВнтель, так как естественная зольность волокон менее 1 %.

По зольности бумагу делят на четыре группы: бумага с естественной зольностью тАФ фильтровальная, электроизоляциВнонная, основа для фибры и пергамента, жиронепроницаемая; наполнители не вводятся;

бумага малозольная (с зольностью до 5%)тАФ газетная, мундштучная, обойная и др.; в этих видах бумаги важно сохранить механическую прочность, поэтому повышение содержания наполнителей, существенно снижающих механиВнческие показатели бумаги, нецелесообразно;

бумага средней зольности тАФ писчая с зольностью до 6тАФ8%, некоторые виды бумаги для печати с зольностью до 15%; в эти виды бумаги наполниВнтель вводится в ограниченных количествах;

бумага высокозольная (зольность свыше 15%)тАФ это типографская, для глубокой печати и др.; для этих бумаг важно иметь хорошие печатные свойства и высокую непрозрачность, поэтому содержание наполнителя в них большое.

Общим недостатком введения наполнителей является заметное снижение механической прочности и степени проклейки бумаги. Кроме того, с увеличением содержания наполнителей в большей степени обнаруживается пылимость бумаги тАФ явление отделения от поверхности бумаги мелких волокон, частиц наполнителя, проклеивающих веществ. Этот эффект резко ухудшает качество пеВнчати тАФ бумажная пыль прилипает к печатной форме, забивает набор и клише.

Крашение и подцветка. С целью придания бумаге приятных эстетических свойств многие ее виды производят цветными, наВнпример: афишную, обложечную, писчую цветную, бумагу для спиВнчечных коробков, конвертную, салфеточную, упаковочные виды и др. Различают крашение бумаги и подцветку. В процессе краВншения бумаге придается необходимый цвет, а при подцветке тАФ определенный цветовой оттенок, для чего в бумажную массу перед изготовлением бумаги вводят соответствующие красители. КрашеВнние бумаги является сложным процессом, так как окраске подверВнгается бумажная масса, в большинстве случаев состоящая из неВнскольких разнохарактерных волокнистых, наполняющих и проВнклеивающих частиц, которые имеют различную восприимчивость к одному и тому же красителю; поэтому для получения качестВнвенно окрашенной бумаги очень важно правильно подобрать краВнситель.

В бумажной промышленности нашли применение в основном красители органического происхождения: основные, кислотные, прямые, а также некоторые минеральные пигменты. Применяемые красители имеют много различных цветов и оттенков и обладают высокой красящей способностью.

Ва

4. Изготовление бумаги на бумагоделательной машине.

Ва

Для изготовления бумаги и картона применяют два типа буВнмагоделательных машин: плоскосеточные и круглосеточные. ПерВнвые используются для производства бумаги, вторые тАФ картона. Основное отличие машин состоит в том, что в плоскосеточных машинах формирование бумажного полотна осуществляется на движущейся горизонтальной сетке, а в круглосеточных тАФ полотно форВнмуется на вращающейся цилиндрической сетке.

Ва

Устройство бумагоделательной машины . Бумагоделательная машина состоит из сеточной, прессовой, сушильной и отделочной частей и привода. Кроме того, к ней относятся машинный бассейн для аккумулирования бумажной массы перед подачей на машину, оборудование для рафинирования, подмола и очистки массы, наВнсосы для подачи воды и массы, вакуумные насосы, устройства для переработки брака, бассейны оборотной воды, приточно-вытяжная вентиляционная система, регулирующие и контрольно-измерительВнные приборы. Более детальное устройство основных частей плоскосеточной машины и их назначение рассмотрим на примере совВнременной отечественной широкоформатной скоростной бумагодеВнлательной машины Б-15 для производства газетной бумаги.

Сеточная часть предназначена для формования и обезвоВнживания бумажного полотна и включает напорный ящик и сеточВнный стол. Напорный ящик предназначен для равномерного и неВнпрерывного напуска массы на сетку по всей ее ширине. Сейчас широко применяются закрытые напорные ящики, в которых треВнбуемый напор массы создается давлением воздушной подушки. Бумажная масса на сетку выливается при помощи напускного устройства, обеспечивающего выход ее с одинаковой скоростью и в одинаковом количестве по всей ширине сетки, подачу массы спокойным потоком, без перекрещивания струй, завихрений и хлопьеобразований.

Сеточный стол представляет собой горизонтальную плоскость, образованную сеткой, натянутой между грудным валом и отсаВнсывающим гауч-валом. Обратная (нижняя) ветвь сетки поддерВнживается сетковедущими, сеткоправильными и сетконатяжными валиками. Натяжение сетки осуществляется сетконатяжными ваВнликами, а сеткоправильные валики служат для предотвращения сползания сетки в стороны от продольной оси стола. В движение сетка приводится сеткоповоротным (сетковедущим) валом (он расположен под пересасывающим валом) или одновреВнменно сеткоповоротным и гауч-валом.

Сетка является основным элементом сеточного стола. На ней происходит формование бумажного полотна из бумажной массы. При помощи сетки приводятся в движение грудной вал и все остальные валики сеточного стола. При выполнении технологичеВнских функций сетка подвергается интенсивному механическому и химическому воздействию, поэтому она должна обладать достаВнточной прочностью на разрыв, изгиб, истирание и быть кислотоВнустойчивой. Она должна иметь хорошую водопропускную способВнность и высокую плотность, чтобы по возможности меньше мелких волокон уходило с оборотной водой и менее заметной была марВнкировка бумаги (оттиск сетки на стороне полотна бумаги, соприВнкасающегося с сеткой при формовании).

Под верхней ветвью сетки, по направлению ее хода последовательно грудного до гауч-вала, расположены: формующая доска или ящик, гидропланки или регистровые валики, отсасывающие ящики. Основное назначение этих элементов тАФ формование буВнмажного полотна за счет создания режима обезвоживания бумажВнной массы на сетке требуемой интенсивности, а также поддержаВнние сетки от провисания между грудным и гауч-валом.

В современных быстроходных бумагоделательных машинах реВнгистровые валики уступили место гидропланкам и мокрым отсаВнсывающим ящикам. Это обеспечивает качественное формование структуры полотна бумаги при более интенсивном процессе его обезвоживания.

Прессовая часть служит для дальнейшего механического обезвоживания полотна бумаги после сеточного стола. В большинВнстве бумагоделательных машин прессовая часть состоит из 2тАФ 3 двухвальных прессов. Машины, предназначенные для выработки бумаги из массы жирного помола, имеют 4тАФ5 прессов. Обычный пресс имеет 2 вала: верхний, гранитный или стонитовый, и нижВнний, металлический, облицованный резиной. Интенсивность обезВнвоживания в прессе регулируется давлением между валами, создаваемым прижимом, или вылегчиванием одного из валов (обычно верхнего). В каждом прессе имеется сукно, охватываюВнщее один из валов. Сукно устанавливается и поддерживается в раВнбочем положении при помощи сукноведущих, сукнонатяжных, сукноразгонных и сукноправильных валиков. Основное назначение сукон тАУ предохранение структуры полотна бумаги от раздавливания во время прессования, впитывание влаги, транспортирование слабого сырого полотна в прессе и его передача в следующий пресс. При проходе пресса бумага одной стороной лежит на сукне и получает от него маркировку, а другой тАФ соприкасается с верхВнним гладким валом. В результате чего одна сторона бумаги сглаВнживается, а другая нет. Для сглаживания ее поверхности часто устанавливают обратный пресс, в котором сторона бумаги, соприВнкасавшаяся в предыдущем прессе с сукном, контактирует с гладВнким валом пресса. Развитием прессовой части машин для интенВнсификации процесса прессования бумаги, вместо обычных прессов является установка отсасывающих и сдвоенных прессов. Каждый из этих прессов приводится в движение строго от индивидуального привода.

Сушильная часть служит для окончательного обезвожиВнвания полотна бумаги испарением влаги. Сушильная часть состоит из сушильных цилиндров, расположенных в два яруса в шахматВнном порядке. Сушильный цилиндр тАФ это полый стальной цилиндр диаметром 1500 или 1800 мм , изнутри обогреваемый паром. ПоВнверхность цилиндров, как и прессовых валов, имеет высокую стеВнпень обработки тАФ она отшлифована и отполирована. Цилиндры рассчитаны на рабочее давление 0,35 МПа. Число цилиндров завиВнсит от вида вырабатываемой бумаги и скорости машины.

Отделочная часть состоит из машинного каландра и наВнката. Установленный между сушильной частью и накатом машинВнный каландр служит для повышения лоска, гладкости и объемной массы большинства видов бумаги. Каландр состоит из 5тАФ8 гориВнзонтально один над другим расположенных валов, приводящихся в движение от нижнего вала. Поверхность валов шлифуют и поВнлируют. Линейное давление между валами регулируют механизВнмом прижима и подъема. В процессе работы от трения валы сильно разогреваются, поэтому для охлаждения валов каландра предусмотрена система их охлаждения. Иногда для поверхностВнной обработки бумаги и картона (проклейки, окраски, пропитки и др.) в процессе ее изготовления на бумагоделательной машине в сушильной части устанавливают клеильный пресс.

После машинного каландрирования бумага поступает на наВнкат, где наматывается в рулон. В настоящее время почти на всех современных машинах применяют периферические накаты бараВнбанного типа. Основной их частью является чугунный барабан диаметром 1200 мм , который вращается от привода бумагоделаВнтельной машины. Окружная скорость барабана равна скорости изготовления бумажного полотна. Намотка рулона бумаги осуВнществляется на тамбурный валик, который специальным устройВнством прижимается к барабану, обеспечивая равномерную и плотВнную намотку бумаги.

Привод бумагоделательной машины предназначен для привода в движение всех частей бумагоделательной машины. Он обеспечивает плавное изменение скорости отдельных частей в определенных пределах, строгое постоянство скорости приводиВнмых частей при установившемся режиме работы машины. ПреВнделы изменения регулирования скоростей зависят от вида вырабаВнтываемой бумаги.

Ва

5. Основные технологические процессы изготовления бумаги на бумагоделательной машине, их назначение и характеристика.

Ва

Технологический процесс изготовлеВнния бумаги (картона) включает следующие основные операции:

аккумулирование бумажной массы; разбавление ее водой до неВнобходимой концентрации и очистку от посторонних включений и узелков; напуск массы на сетку; формование бумажного полотна на сетке машины; прессование влажного листа и удаление изВнбытка воды: сушку; машинную отделку и намотку бумаги (карВнтона) в рулон. В технологическом потоке производства бумаги бумагоделательная машина тАФ самостоятельный агрегат, основные узлы которого установлены строго последовательно вдоль монВнтажной оси.

Аккумулирование. Приготовление бумажной массы проВнводят в размольно-подготовительном отделе. Потоки волокнистых, наполняющих, проклеивающих, окрашивающих и других материаВнлов, составляющих композицию данного вида будущей бумаги, направляются в дозатор или составитель композиции, где они неВнпрерывно и строго дозируются в заданном соотношении, а затем поступают в мешальный бассейн. В этом бассейне масса тщаВнтельно перемешивается и аккумулируется (накапливается).

Рафинирование. Рафинирование бумажной массы произВнводится перед ее подачей на машину в аппаратах непрерывного действия тАФ конических и дисковых мельницах. В процессе рафиВннирования бумажной массы происходит выравнивание степени поВнмола массы, устранение пучков волокон и некоторый подмол массы. Для этого мельницы устанавливают после машинного басВнсейна непосредственно перед бумагоделательной машиной.

Подача массы на бумагоделательную машину. По выходе из машинных бассейнов масса при концентрации 2,5тАФ 3,5 % дозируется и направляется на бумагоделательную машину. Перед поступлением на машину она разбавляется оборотной воВндой, очищается от посторонних загрязнений, а также от узелков и комочков. Для поддержания постоянной массы 1 м 2 вырабатыВнваемой бумаги необходимо, чтобы в единицу времени на сетку машины поступало одно и то же количество массы, при этом скоВнрость машины должна быть постоянной. Скорость машины измеВнняют при переходе на выработку другого вида бумаги.

На современных бумагоделательных машинах массу 1 м 2 выВнрабатываемой бумаги поддерживают постоянной автоматическими регуляторами. На бумагоделательную машину массу подают с поВнмощью насоса и ящика постоянного напора. Масса, поступающая на бумагоделательную машину, разбавляется водой в смесительВнном насосе. Разбавление необходимо, во-первых, для последующей очистки массы, так как из густой массы трудно удалять загрязнеВнния, и, во-вторых, для лучшего формования бумаги на сетке буВнмагоделательной машины.

Формирование бумажного листа на сетке буВнмагоделательной машины. Бумажная масса, разбавленВнная до необходимой концентрации и очищенная от посторонних включений, поступает в напорный ящик бумагоделательной маВншины. Необходимая степень разбавления массы для отлива буВнмаги на сетке бумагоделательной машины зависит от массы 1 м 2 бумаги, рода волокна и степени помола массы. Формирование бумажного листа на сетке буВнмагоделательной машины. Бумажная масса, разбавленВнная до необходимой концентрации и очищенная от посторонних включений, поступает в напорный ящик бумагоделательной маВншины. Необходимая степень разбавления массы для отлива буВнмаги на сетке бумагоделательной машины зависит от массы 1 м 2 бумаги, рода волокна и степени помола массы

Напуск массы на сетку. Эта операция осуществляется при помощи напускного устройства тАФ напорного ящика. Для норВнмальной работы машин при скоростях 450тАФ500 м/мин требуется напор массы в напорном ящике 2,5тАФ3 м, при скорости 600 м/мин тАФ около 4,2 м и т. д. Напускное устройство обеспечивает напуск бумажной массы на бесконечную сетку, движущуюся в направлеВннии от грудного к гауч-валу, с одинаковой скоростью и в одинаВнковом количестве по всей ширине сетки. Напуск массы осуществВнляется почти параллельно сетке без всплесков. Скорость напуска массы на сетку должна быть на 5тАФ10 % ниже скорости сетки. Если скорость массы значительно отстает от скорости сетки, то увеличивается продольная ориентация волокон (ориентация в маВншинном направлении) и прочность бумаги в продольном направВнлении.

Ф ормирование бумажного листа (отлив) . Формирование, или отлив, бумажного листа представляет собой процесс объедиВннения волокон в листовую форму с созданием определенной объВнемной капиллярно-пористой структуры. Этот процесс осуществляВнется на сеточной части бумагоделательной машины постепенным и последовательным удалением воды из бумажной массы (обезВнвоживанием). Режим обезвоживания, начинаемый в начале сеточВнного стола и заканчиваемый сушкой бумаги в сушильной части, на всех этапах технологического процесса оказывает существенное влияние на качество бумаги и производительность машины.

Прессование. После сеточной части бумажное полотно поВнступает в прессовую, состоящую обычно из нескольких прессов, на которых оно последовательно обезвоживается до сухости 30тАФ 42 %. Для интенсификации обезвоживания полотна в прессовой части применяют прессы с желобчатыми валами и повышенным линейным давлением между ними. Важное значение для обезвоВнживания полотна имеют надлежащий подбор сукон и их кондиВнционирование. Бумажное полотно, сформованное в сеточной части, автоматически вакуум-пересасывающим устройством передается на сукно прессовой части. Современные конструкции комбинироВнванных многовальных прессов обеспечивают прохождение бумаги без свободных участков (участков, где полотно бумаги не поддерВнживается сукном), что позволяет осуществить безобрывную проВнводку бумаги в прессовой части.

Сушка. В сушильной части бумагоделательной машины буВнмажное полотно обезвоживается до конечной сухости 92тАФ95 %. В процессе сушки удаляется 1,5тАФ2,5 кг воды на 1 кг бумаги, что примерно в 50тАФ100 раз меньше, чем на сеточной и прессовой частях машины. При сушке одновременно происходит дальнейшее уплотнение и сближение волокон. В результате повышается мехаВнническая прочность и гладкость бумаги. От режима сушки завиВнсят объемная масса, впитывающая способность, воздухопроницаеВнмость, прозрачность, усадка, влагопрочность, степень проклейки и окраска бумаги.

Бумажное полотно, проходя по сушильным цилиндрам, поочеВнредно соприкасается с нижними и верхними цилиндрами то одной, то другой своей поверхностью. Для лучшего контакта между циВнлиндрами и бумагой и облегчения заправки применяют сушильВнные сукна (сетки), охватывающие сушильные цилиндры примерно на 180В°.

Сушка бумаги на сушильном цилиндре состоит из двух фаз: на нагретой поверхности цилиндра под сукном и на участке своВнбодного хода, т. е. когда бумажное полотно переходит с одного цилиндра на другой. В первой фазе, под сукном, испаряется основВнное количество влаги: на тихоходных машинах до 80тАФ85 %, на быстроходных до 60тАФ75 % всей влаги, испаряемой в сушильной части машины. Во второй фазе, на участках свободного хода влага испаряется с обеих сторон бумаги за счет тепла, поглощенВнного бумагой в первой фазе сушки. При этом бумага в зависиВнмости от скорости машины претерпевает понижение температуры на 4тАФ15В°. При падении температуры снижается скорость сушки, особенно на тихоходных машинах, так как на них падение темпеВнратуры полотна бумаги больше, чем на быстроходных. С повышеВннием скорости машины количество испаряемой воды на участке свободного хода бумаги увеличивается. С уменьшением количеВнства воды в бумажном полотне интенсивность сушки на свободВнном участке понижается.

Температуру сушильных цилиндров повышают постепенно, что способствует улучшению качества бумаги и завершению процесса проклейки. В конце сушильной части температуру поверхности цилиндров снижают, так как высокая температура при небольшой влажности бумаги действует на волокна разрушающе.

Отделка. После сушки бумажное полотно с целью уплотнеВнния и повышения гладкости проходит через машинный каландр, состоящий из расположенных друг над другом 2тАФ8 валов. ПоВнлотно, огибая поочередно валы каландра, проходит между ними при возрастающем давлении. Современные машинные каландры снабжаются механизмами прижима, подъема и вылегчивания ваВнлов. Нижний вал и один из промежуточных выполняются с регуВнлируемым прогибом, что позволяет применять высокие давления в захватах валов при сохранении равномерности давления по ширине полотна. Пройдя каландр, бумажное полотно непрерывно наВнматывается на тамбурные валы в рулон диаметром до 2500 мм . Перезаправка с одного тамбурного вала на другой осуществляВнется при помощи специальных механизмов и устройств.

После бумагоделательной машины бумага поступает на проВндольно-резательный станок и далее к упаковочной машине. Для получения более высоких показателей плотности, гладкости и лоска большинство видов бумаги для печати, писчей и техничеВнской пропускают через суперкаландр.

Размещение бумагоделательных машин. Бумаго- и картоноделательные машины размещаются на двух этажах. ОсВнновные узлы машины, где формируется, обезвоживается и намаВнтывается полотно, размещаются на втором этаже, а вспомогательВнное оборудование технологических коммуникаций тАФ на первом. На первом этаже устанавливается также оборудование для переВнработки мокрого (гауч-мешалка) и сухого (гидроразбиватель) брака, станция централизованной смазки и др.

Ва

6. Классификация бумаги.

Ва

Все многообразие видов бумаги подраздеВнляется на десять классов:

1. Бумага для печати тАФ наиболее массовый вид бумаг, предназначенВнных для печатания различными методами издательской и изобразительной проВндукции (газетная, типографская, офсетная, для глубокой печати, иллюстрациВнонная, картографическая, обложечная, этикеточная и др.).

2. Декоративная тАФ бумага, имеющая окрашенную гладкую, или крепированную поверхность, или поверхность, имитирующую бархат, мрамор, кожу, полотно; это тАУ аэрографная, бархатная, крепированная, мраморная и другие виды бумаг, применяемые для отделки книжных переплетов, оформления книжВнно-журнальной продукции.

3. Бумага для письма, машинописи, черчения и рисоваВнния тАФ писчая, писчая цветная, тетрадная, почтовая, машинописная, ротаторная, копировальная, чертежная, бумага ватман, бумажная калька, прозрачная черВнтежная бумага, рисовальная и др.

4. Электротехническая бумага тАФ электроизоляционная, телефонВнная, конденсаторная, кабельная, полупроводящая кабельная, микалентная и др.

5. Упаковочная и оберточная бумага тАФ бумага для упаковки продуктов на автоматах, упаковочная бумага для сахара, чая, фруктов, стекВнлянной тары, текстильной продукции, мешочная бумага, бумага для спичечных коробок, светонепроницаемая бумага для кинофотоматериалов, жиронепроницаемая упаковочная бумага, оберточная, растительный пергамент, пергамин, под-пергамент и др.

6. Светочувствительная бумага тАФ светочувствительная, диапозиВнтивная светочувствительная и фотографическая бумага, бумажная диапозитивВнная светочувствительная калька.

7. Бумага для изготовления папирос и сигарет тАФ курительВнная, мундштучная, папиросная и сигаретная.

8. Впитывающая бумага тАФ впитывающая бумага для хроматографии, промокательная, фильтровальная различного назначения.

9. .Промышленно-техническая бумага разного назначеВнния для ртутно-цинковых элементов, химических источников тока, каландровая бумага, патронная, шпагатная, водо-растворимая, перфокарточная, термореактивВнная, теплочувствительная, для электрографии, гуммированная бумага для переВнводных изображений и др.

10. Бумага-основа тАФ к ней относятся бумаги, используемые в качестве основы для производства многих видов бумаг, бумажных изделий и фибры пуВнтем соответствующих обработок, пропиток и покрытий (бумага-основа, основа мелованной, термореактивной, копировальной, парафинированной, пергамента, фотобумаги, фотокальки, абразивной; основа для переводной фольги, облицовочВнного материала, упаковочной для молочных продуктов, гигиенических салфеток, клееной ленты, склеенного картона и др.

Ва

Ва

7 . Свойства бумаги и их связь со свойствами волокнистых полуВнфабрикатов.

Ва

Ва Все волокнистые материалы различного происхожВндения, известные на сегодняшний день, могут служить полуфабриВнкатом для производства бумаги и картона. Однако основную массу волокнистых полуфабрикатов бумажно-картонного производства составляют растительные волокна: волокна древесины в виде разВнличной древесной массы, целлюлозы и полуцеллюлозы; волокна макулатуры в виде макулатурной массы; волокна тростника и соВнломы в виде тростниковой и соломенной целлюлозы и полуцеллюВнлозы; волокна тряпья в виде тряпичной полумассы. Для придания некоторых специальных свойств бумаге и картону нашли также применение животные (шерстяные), минеральные (асбестовые, баВнзальтовые, стеклянные) и синтетические (лавсан, нитрон, капрон, поливинильные, полиэтиленовые, полиэфирные и др.) волокна.

ВаВа К числу основных показателей, характеризующих свойства различных видов бумаги, относятся: толщина, или объемная масса; зольность; степень проклейки; гладкость; белизна; прозрачность; сопротивление разрыву, излому, продавливанию, раздиранию; удВнлинение до разрыва; прочность поверхности; влагопрочность; деВнформация при намокании; скручиваемость; впитывающая способВнность; воздухопроницаемость; показатели электрической прочВнности.

Для достижения тех или иных необходимых свойств бумаги (картона) пользуются следующими методами:

подбором исходных волокнистых полуфабрикатов, т. е. составлением комВнпозиции бумаги и картона по виду и происхождению волокон;

изменением технологических режимов одного или нескольких основных проВнцессов бумажного производства (массного размола, отлива, сушки);

введением в бумажную массу различных добавок (минеральных наполниВнтелей, красителей, дефлокулянтов, проклеивающих и других веществ);

отделкой бумаги или картона, включая операции каландрирования, крепирования, гофрирования, тиснения, армирования, покрытия синтетическими пленВнками и др.;

обработкой поверхности бумаги или картона химикатами (поверхностная проклейка, пропитка различными составами, окраска, мелование, пластификация, лакирование, обработка минеральными реагентами).

В бумажно-картонном производстве часто одни и те же свойВнства изготовляемой продукции можно придать различными метоВндами, поэтому в каждом конкретном случае необходимо выбирать наиболее простой, экономичный и наиболее удобный метод.

Ва

Ва

Список литературы

Ва

И. Н. Коверинский ВлОсновы технологии химической переработки древесиныВ». Москва 1984г.

Н. Ю.Яковлев ВлСлово о бумагеВ». Москава. 1988г .

Вместе с этим смотрят:

Бура
Важнейшие природные соединения алюминия
Виды брака при холодной прокатке труб и способы его предупреждения
Витамины