Экология СПРАВОЧНИК

Бумага — листовой материал, состоящий в основном из растительных волокон, соответствующим образом обработанных и соединенных в тонкий лист, в котором волокна связаны между собой поверхностными силами сцепления. Помимо растительных волокон в последнее время при выработке специальных видов бумаги все чаще применяют волокна как синтетические органического происхождения, так и минеральные (асбестовые, стеклянные и др.). Крайне редко используют волокна шерсти. Кроме того, в бумаге могут содержаться проклеивающие вещества, минеральные наполнители и красители.

Далее

Письменность появилась до того, как стало известно применение для письма бумаги. О письменности древних людей свидетельствуют сохранившиеся до нашего времени наскальные рисунки, а также глиняные плитки и медные дощечки с изображениями различных знаков, зверей и людей.

Далее

При выборе нужного вида волокнистого материала следует учитывать его бумагообразующие свойства, которые в совокупности определяют достижение требуемого качества изготовляемой бумаги. При этом имеется в виду как поведение материала в технологических процессах изготовляемой из него бумаги, так и его влияние на свойства получаемой бумажной массы и готовой бумаги. Таким образом, бумагообразующие свойства волокнистого материала нельзя охарактеризовать однозначно каким-либо показателем. Действительно, по отношению к процессу размола бумагообразующие свойства материала характеризуются, например, его способностью расщепляться на фибриллы (фибриллирование) или укорачиваться, скоростью достижения требуемой степени помола. По отношению к процессу отлива листа из бумажной массы важным является, например, показатель скорости обезвоживания и т. д.

Далее

Несмотря на обилие выпускаемых видов бумаги и разнообразие ее свойств технологическая схема изготовления бумаги может быть представлена обобщенной в самом упрощенном виде [5, с. 11—13, 454—459].Лишь ограниченное количество специальных видов бумаги в относительно малом количестве производится сухим способом. При этом способе формование (образование) бумажного полотна осуществляется не из водной суспензии, а из воздушного потока с последующим склеиванием волокон.

Далее

По принятой в СССР классификации [5, с. 13—16] бумага делится на 10 классов: 1) для печати (газетная, типографская, офсетная, литографская, для глубокой печати и др.); 2) для письма, машинописи, черчения и рисования (писчая, почтовая, тетрадная, чертежная, рисовальная, бумажная натуральная калька и др.); 3) электротехническая (кабельная, конденсаторная, телефонная, пропиточная, намоточная и др.); 4) оберточная и упаковочная (мешочная, антикоррозионная, бандерольная, пергамин, подпергамент, оберточная и др.); 5) светочувствительная и переводная (диазобумага, диазокалька, гуммированная для переводных изображений и др.); 6) для изготовления папирос и сигарет (папиросная, курительная, мундштучная и др.); 7) впитывающая (промокательная, фильтровальная, для хроматографии и электрофореза и др.);8) промышленно-техническая разного назначения (каландровая, для патронирования, для текстильных патронов и конусов, абажурная и др.); 9) бумага-основа (основа мелованной и копировальной бумаги, пергамента, фибры, фотобумаги, фотокальки и др.); 10) декоративная (бархатная, цветная глянцевая, перламутровая, крепированная и др.).

Далее

При размоле растительных волокон в водной среде происходит как чисто механический процесс изменения размеров и формы волокон, так и коллоидно-химический процесс, называемый гидратацией волокон. Явления механического характера выражаются в укорачивании волокон и их продольном расщеплении на фибриллы. В данном случае под термином гидратация понимаются не образование гидратов, а коллоиднохимические явления, начинающиеся с набухания гидрофильных растительных волокон и, как будет показано ниже, придающие волокнам способность связываться между собой с образованием прочной структуры листа.

Далее

Прежде чем была разработана современная теория размола волокнистых материалов, было предложено несколько других теорий. Авторы этих теорий понимали, что при размоле волокнистых материалов в водной среде происходит не только изменение размеров волокон по их длине и толщине, т. е. что процесс размола это не только процесс механического измельчения волокон. Этому пониманию способствовали факты изменений свойств массы, получаемой в результате размола, а также отличия в свойствах бумаги из неразмолотой и размолотой массы. Действительно, в результате длительного размола бумажная масса с трудом отдает влагу при обезвоживании и становится жирной на ощупь, а бумага, изготовленная из такой массы, приобретает плотную структуру и повышенные показатели механической прочности.

Далее

Свойства изготовляемой бумаги зависят как от вида исходных волокон, так и от способов их обработки на всех стадиях производства бумаги. Процесс размола среди других процессов производства бумаги по праву считается едва ли не самым важным по своему влиянию на свойства бумаги.

Далее

Размол волокон целлюлозы в воздушной среде [20, с. 29— 32], в отличие от обычного широко распространенного размола в водной среде, получил также название сухого размола. Вода способствует набуханию растительных волокон, их последующему фибриллированию и получению готовой бумаги с достаточно высокими показателями сомкнутости структуры и механической прочности. Все факторы, благоприятствующие набуханию волокон: понижение температуры производственной воды, создание щелочной среды, наличие в волокнах повышенного содержания гемицеллюлоз (легко набухающей фракции технической целлюлозы), их расположение в волокнах, доступное к действию воды, и др.—все это обеспечивает условия для получения сомкнутой и прочной бумаги.

Далее

К этому оборудованию относятся метальные бассейны, насосы, различная контрольно-измерительная и регулирующая аппаратура, а также аппаратура для предварительного роспуска сухих полуфабрикатов и бумажного брака.

Далее

Подробно вопросы автоматизации и техники безопасности изучаются студентами в соответствующих курсах учебного плана высшего учебного заведения. В курсе же технологии бумаги рассматривается использование основных принципов этих дисциплин и соответствующей аппаратуры применительно к процессам производства бумаги.

Далее

Все расчеты выполняются по методикам, описанным в соответствующих методических пособиях по курсовому и дипломному проектированию. Ниже приводится простая методика определения производительности и числа мельниц при многоступенчатом размоле. Дополнительные сведения о расчете производительности мельниц и расходе энергии на размол приведены в книгах [5, с. 85—87; 10, с. 80—88; 15, с. 299—466; 22, с. 156—160, 188—193].

Далее

Термин проклейка бумаги характеризует процесс, при котором в бумагу вводятся различные вещества, придающие ей специфические свойства в зависимости от назначения бумаги: либо чернило- и водонепроницаемость, либо сомкнутость структуры, увеличение механической прочности и сопротивления истиранию поверхностного слоя, либо снижение деформации при увлажнении или же прочность во влажном состоянии и др. В некоторых случаях в бумагу вводятся вещества, препятствующие проникновению в нее молока, масла, различных жидкостей.

Далее

До сего времени проклейка бумаги канифольным клеем является основной при выработке ее широкого ассортимента. Именно поэтому теория канифольной (смоляной) проклейки бумаги требует особого рассмотрения.

Далее

На предприятия бумажной промышленности сернокислый глинозем поступает в виде плиток, отдельных кусков, гранул и порошка. Рабочие растворы сернокислого глинозема обычно изготовляют растворением его в две ступени. На первой ступени при подогреве острым паром до 90°С готовят раствор высокой концентрации (20—40%). Растворение осуществляют в баках, расположенных на площадке, под которой находятся запасные баки готового рабочего раствора е концентрацией 6—8%. Баки железобетонные, облицованы кислотоупорными плитками. Вторая стадия растворения осуществляется холодной водой. В бумажную массу сернокислый глинозем поступает через мерник. Всю арматуру установки для растворения сернокислого глинозема изготовляют из кислотоупорных материалов, так как разбавленные растворы сернокислого алюминия в воде имеют кислую реакцию (pH около 4) вследствие гидролиза сернокислого алюминия с образованием гидроокиси алюминия и серной кислоты.

Далее

Это влияние различно в зависимости от вида используемых проклеивающих веществ, их количества и способа использования (введение в бумажную массу или нанесение на поверхность бумаги).Связующие вещества (крахмал и его производные, животный клей, ЫаКМЦ), в особенности если они наносятся на поверхность бумаги, существенно повышают ее механическую прочность, снижают пористость и воздухопроницаемость и вместе с тем повышают деформацию бумаги при ее намокании в воде. При поверхностном покрытии бумаги этими веществами из-за образования сплошной пленки ее впитывающая способность к жидкостям существенно снижается. При введении крахмала в бумажную массу возрастает прозрачность изготовляемой бумаги.

Далее

Канифоль, используемая для получения клея, представляет собой твердое, прозрачное и хрупкое вещество, нерастворимое в воде, но хорошо растворимое в органических растворителях: спирте, эфире, ацетоне и др.

Далее

Такая проклейка бумаги обеспечивает повышение долговечности бумаги, способствует удержанию в ней мелких волокон и минерального наполнителя и уменьшает опасность коррозии оборудования. Подобную проклейку можно осуществить с помощью синтетических проклеивающих веществ, например димеров алкилкетенов. Вместе с тем, применение алюмината натрия (N320 • А1203 • Н20) дает возможность получить хорошую проклейку бумаги в слабощелочной или нейтральной средах.

Далее

В этом разделе речь идет о введении в состав бумаги (поверхностно или в исходную бумажную массу) особых проклеивающих веществ с целью придания прочности бумаге, находящейся во влажном состоянии. Область возможного применения таких видов бумаги весьма обширна, так как это относится к бумажной продукции, на которую могут воздействовать атмосферные осадки, влага от завертываемых в бумажную упаковку влажных продуктов, влага, удаляемая обтиранием, или влага, в среде которой бумага используется или подвергается обработке. Во всех этих случаях увлажненная бумага не должна рваться при ее потребительском использовании или обработке.

Далее

Специфические особенности техники безопасности при работе в клееподготовительном отделении определяются прежде всего упомянутыми веществами: канифолью, едким натром, сернокислым алюминием, формальдегидными смолами для придания бумаге влагопрочности, соляной кислотой для приготовления раствора меламиноформальдегидной смолы и др.; они связаны с применением пара для варки клея и с использованием электродвигателей для различного рода размешивающих и подъемных устройств.

Далее

При выработке многих видов бумаги в их композицию вводят минеральные наполнители. Чаще всего для этой цели используют каолин, однако применяют и другие виды минеральных наполнителей: мел, тальк, гипс, двуокись титана и др.

Далее

Каолин, или белая глина,— минеральный наполнитель, чаще других используемый для наполнения бумаги. Очищенный от примесей (кварца и слюды) каолин по своему составу может быть выражен формулой А1203 ■ 25Ю2 ■ 2Н20. Он содержит 39,6 % окиси алюминия, 46,5 % окиси кремния и 13,9 % гидратной воды. Этот минеральный наполнитель является продуктом выветривания и разрушения водой горных пород — гранита и полевого шпата. На месте добычи на обогатительных фабриках каолин подвергается очистке от примесей, обезвоживанию и сушке. На бумажную фабрику он поступает в плитках или чаще в молотом виде в бумажных мешках.

Далее

По экономическим и технологическим соображениям желательно обеспечить максимальную удерживаемость наполнителя на растительных волокнах. Это достигается различными мероприятиями.Значительное влияние на удержание наполнителей и мелких волокон в бумажном полотне оказывает величина pH среды, регулируемая дозировкой вводимого в бумажную массу сернокислого алюминия. Волокна в воде имеют отрицательный электростатический заряд и под действием одинаковых зарядов взаимно отталкиваются, находясь в водной среде в диспергированном состоянии. При введении сернокислого алюминия, являющегося электролитом, трехвалентные положительно заряженные ионы алюминия нейтрализуют отрицательный заряд волокон и частиц наполнителя и при изоэлектрической точке наступает коагуляция. Волокна в виде хлопьев и частицы наполнителя осаждаются на сетке бумагоделательной машины. Это способствует удержанию наполнителей и мелких волокон.

Далее

Окрашивание бумаги в какой-либо цвет осуществляют или крашением бумажной массы, из которой изготовляется бумага, или окраской бумаги с поверхности при использовании для этой цели употребляемых в полиграфии методов нанесения печати или оборудования, применяемого в бумажной промышленности (клеильного пресса, бумагокрасильной машины и др.).

Далее

Для окраски бумаги применяют различные красители, которые можно разделить на неорганические (естественные и искусственные), используемые в настоящее время редко, и органические. Из неорганических красителей следует упомянуть ультрамарин, вводимый в бумажную массу для подцветки белой бумаги. Органические красители также могут быть естественными и искусственными. Именно последние получили в производстве бумаги наибольшее распространение, так как они обеспечивают возможности придания изготовляемой бумаге широкого разнообразия цвета и оттенка. Органические синтетические красители, применяемые для окраски бумаги, делятся на следующие группы: основные, прямые (субстантивные), кислотные, кубовые и сернистые. Большинство видов красителей представляют собой растворимые красящие вещества, которые усваиваются волокнами адсорбционно или путем непосредственного химического взаимодействия.

Далее

С повышением степени помола бумажной массы удельная поверхность волокон повышается, что способствует увеличению адсорбции ими красителей и получению бумаги с цветом более яркого тона. Ввиду чувствительности многих видов красителей даже к небольшим колебаниям величины указанных выше переменных факторов необходимо во избежание изменения окг раски бумаги тщательно придерживаться постоянства технологического режима процесса крашения.

Далее

Повысить белизну бумаги можно различными способами: использовать для ее изготовления целлюлозу высокой степени белизны, применить наполнитель повышенной белизны, осуществить подцветку бумаги ее подсиниванием. Наконец, видимую белизну бумаги можно повысить при использовании так называемых оптических отбеливателей. Этот последний способ повышения белизны бумаги имеет преимущество по сравнению с другими способами повышения белизны, так как не оказывает отрицательного влияния на основные свойства бумаги.

Далее

Нередко перед отливом бумаги на бумагоделательной машине исходную бумажную массу отрегулированной концентрации из машинного бассейна через переливной бачок постоянного напора направляют для окончательного размола на коническую или дисковую мельницы, устанавливаемые не в размольно-подготовительном отделе, а в начале зала бумагоделательных машин.

Далее

При отливе бумаги на бумагоделательной машине одним из нежелательных компонентов бумажной массы является воздух, обычно содержащийся в ней от 0,4 до 6 % по объему. Это, казалось бы, небольшое содержание воздуха в массе на самом деле является высоким по отношению к объему волокон. Так, в массе, поступающей на бумагоделательную машину с концентрацией волокон 0,5%, указанное содержание воздуха соответствует 80—1200 % по отношению к объему волокон. Скоплению воздуха в бумажной массе способствует ее непрерывное перемешивание и перекачивание насосами, сопровождаемое засосом воздуха.

Далее

Для изготовления бумаги используются различные типы бумагоделательных машин, различающиеся между собой по принципу образования бумажного полотна: столовые (плоскосеточные), цилиндровые (круглосеточные), комбинированные, двухсеточные и их модификации, машины сухого способа изготовления бумаги. Тем не менее основным типом применяемых бумагоделательных машин до сих пор остается столовая машина.

Далее

В многоходовом потокораспределителе (рис. 34, б) каждое колено распределителя наряду с расширением имеет непрерывно уменьшающуюся высоту поперечного сечения, благодаря чему скорость массы в трубе, откуда она поступает в потокораспределитель, постепенно равномерно распределяется по всей ширине напорного ящйка.

Далее

Напускные устройства бумагоделательных машин по своей конструкции существенно различаются между собой в зависимости от скорости машины. Дело в том, что качество изготовляемой бумаги в значительной степени зависит от относительной скорости поступления массы на сетку бумагоделательной машины по сравнению со скоростью движения сетки. Если скорость массы значительно меньше скорости сетки, волокна нижней части массного потока, касаясь каким-либо своим концом сетки, увлекаются последней и вытягиваются в машинном направлении, т. е. в направлении хода сетки. Вследствие этого изготовляемая бумага имеет ярко выраженную ориентацию волокон в машинном направлении преимущественно на своей нижней (сеточной) стороне. Последующие слои волокон касаются уже не сетки, а волокон нижнего слоя, не успевших еще полностью приобрести скорость сетки. Поэтому ориентация волокон в машинном направлении в этих слоях хотя и имеет место, но менее выражена. Еще менее выражена она на верхней поверхности бумажного полотна. Чем толще изготовляемая бумага, тем большее различие в ориентации волокон на ее верхней и сеточной сторонах.

Далее

Отлив бумаги представляет собой процесс соединения волокон в бумажное полотно с образованием на сетке такого слоя растительных волокон вместе с наполняющими, проклеивающими и окрашивающими веществами, который по массе 1 м2 абс, сухого вещества и расположению волокон соответствовал бы виду изготовляемой бумаги. Одновременно из этого слоя на сеточном столе должно быть отведено стеканием, отсосом или отжатием основное количество воды, удаляемой на бумагоделательной машине.

Далее

Процесс формования и обезвоживания бумажного полотна на сеточном столе бумагоделательной машины весьма сложен, что и является причиной отсутствия до сих пор строгого математического описания этого процесса. Сложность его обусловлена: 1) обилием оказывающих влияние на процесс переменных факторов (концентрацией массы, хлопьеобразованием; температурой и вязкостью среды, скоростью машины, величиной вакуума под сеткой и пр.); 2) сложностью состава исходной бумажной массы, представляющей собой полидисперсную систему, состоящую из жидкой фазы (воды), твердой фазы (разнородных по размерам и свойствам волокон, частиц наполнителей, проклеивающих и окрашивающих веществ) и в значительно меньшей степени газообразной фазы (пузырьков воздуха); 3) изменением состава бумажной массы из-за удаления вместе с водой мелких волокон, а также частиц наполняющих, проклеивающих и окрашивающих веществ; 4) существенным изменением свойств бумажной массы при ее движении на сеточном столе (потери текучести перед поступлением на отсасывающие ящики и структурирование с приобретением пластичности и других характерных для структуры свойств); 5) изменением условий фильтрации по длине сеточного стола из-за изменения толщины образующегося на сетке фильтрующего осадка и изменения степени его сжимаемости под влиянием вакуума, создаваемого под сеткой; 6) специфическим действием элементов сеточного стола (регистровых валиков, гидропланок, трясочного устройства, сетки, отсасывающих ящиков и гауч-вала); 7) необходимостью учета сочетания рациональных условий обезвоживания с одновременным достижением при этом нужных показателей качества изготовляемой бумаги.

Далее

При выработке окрашенной бумаги в связи с указанными выше условиями технологии может наблюдаться и различие в оттенке бумаги на верхней и сеточной ее сторонах. Разносторонность бумаги проявляется и в различиях печатных свойств сторон бумаги, а также в различиях напряжений, возникающих при набухании волокон на сторонах листа, что может привести к потере бумагой плоскостности и к ее одностороннему скручиванию. Хотя известны меры по снижению разносторонности бумаги (замена регистровых валиков гидропланками, возможное уменьшение величины вакуума в отсасывающих ящиках и валах, применение некоторых полиэлектролитов для повышения удержания в бумаге мелких волокон и частиц наполнителей и пр.), тем не менее радикальным средством борьбы с разносторонностью бумаги является использование технологии отлива бумаги с применением устройств формования полотна между двумя сетками. При практическом применении таких устройств обе стороны бумажного полотна оказываются в одинаковых условиях, что исключает разносторонность бумаги.

Далее

После сеточного стола, когда сухость бумажного полотна достигает 18—21 %, для дальнейшего обезвоживания бумаги необходимо приложить усилия, более интенсивные, чем на сеточном столе. Это осуществляется в прессовой части бумагоделательной машины, по мере прохождения которой одновременно с повышением механической прочности бумажного полотна усиливается и допустимое воздействие на него, способствующее дальнейшему обезвоживанию вплоть до достижения полотном бумаги сухости 25—42 %, (иногда даже до 45 %). Одновременно в процессе прессования изменяются многие свойства. бумаги, связанные с ее уплотнением и упрочнением: повышается ее плотность и прозрачность, снижаются пористость, воздухопроницаемость и впитывающая способность.

Далее

Чем больше воды удаляется при прессовании бумаги, тем, естественно, меньше ее удаляется из бумажного полотна в процессе его сушки. Это важно не только с экономической точки зрения, так как механический отжим влаги в прессах обходится значительно дешевле, чем испарение ее при сушке, но и имеет определенное значение для достижения тех или иных свойств бумажного полотна.

Далее

На эффективность процесса обезвоживания бумажного полотна в прессах бумагоделательных машин оказывают влияние многочисленные переменные факторы, среди которых следует упомянуть: величину давления в зоне прижима валов, твердость резиновой облицовки нижнего вала, скорость бумагоделательной машины, водопропускную способность прессового сукна, зависящую от температуры, вязкость отжимаемой воды, начальную (перед прессованием) влажность бумажного полотна, некоторые показатели изготовляемой бумаги (масса 1 м2, степень помола исходной массы и др.). Несмотря на отсутствие в настоящее время полного математического описания процесса прессования бумаги из-за его сложности и обилия одновременно действующих, частично взаимосвязанных, переменных факторов, тем не менее уже установленные теоретические основы этого процесса позволили создать более совершенные конструкции прессов, применение которых обеспечило существенное повышение сухости бумажного полотна перед его поступлением в сушильную часть бумагоделательной машины.

Далее

Положения современной теории прессования бумаги позволили сделать важные выводы для практики процесса прессования. Поскольку величина сухости бумаги перед ее сушкой в первую очередь определяется величиной удельного давления между прессовыми валами и возрастает с увеличением удельного давления, были приняты практические меры к увеличению удельного давления между прессовыми валами. С этой целью стали повышать твердость резиновой облицовки нижнего прессового вала, а бронзовую рубашку вала на втором и третьем прессах стали заменять на рубашку из нержавеющей стали, допускающую применение повышенных удельных давлений.

Далее

Если принять за 100% общее количество воды, удаляемой на бумагоделательной машине, то на сеточном столе из этого количества обычно удаляется 96—97,5 %, на сушильной части машины примерно 1,5%- Эти 1,5% на сушильной части современной быстроходной бумагоделательной машины, вырабатывающей газетную бумагу, выражаются в виде 250—300 т и более воды в сутки. Обезвоживание сушкой обходится в 10— 12 раз дороже, чем удаление влаги на прессах, и в 60—70 раз дороже, чем удаление воды на сеточном столе бумагоделательной машины.

Далее

При сушке бумаги влажное бумажное полотно на каждом бумагосушильном цилиндре приходит в тесный контакт с горячей гладкой поверхностью цилиндра. При этом происходит не только удаление воды из бумажного полотна путем ее испарения, но одновременно осуществляется выглаживание со-прикасаемой с цилиндром поверхности бумаги. Нетрудно заметить, что при обычном двухъярусном расположении сушильных цилиндров в шахматном порядке и соприкосновении бумаги с выглаживающей ее поверхностью цилиндров попеременно в верхнем и нижнем рядах одна сторона бумаги выглаживается на верхних цилиндрах, а другая — на нижних.

Далее

При обычной сушке бумаги на бумагоделательной машине процесс сушки осуществляется последовательно двумя чередующимися циклами: контактной сушкой во время соприкосновения бумажного полотна с горячей поверхностью сушильного цилиндра и конвективной сушкой во время прохождения полотном участка свободного хода между нижним и верхним сушильным цилиндрами. Соотношение количеств влаги, испаряемой при контактном и конвективном циклах сушки, в основном зависит от скорости бумагоделательной машины и конструктивных особенностей ее сушильной части, т. е. от соотношения длины дуги охвата бумажным полотном горячей поверхности сушильного цилиндра к длине участка свободного хода полотна между нижним и верхним цилиндрами. Хотя основное количество воды удаляется во время соприкосновения бумажного полотна с горячей поверхностью цилиндров, тем не менее по мере повышения скорости бумагоделательной машины возрастает доля воды, удаляемой конвективной сушкой, при которой испарение воды происходит в основном за счет заряда тепла, полученного бумагой от горячей поверхности сушильных цилиндров. При конвективном цикле сушки вода испаряется с обеих сторон бумажного полотна и его температура при этом несколько понижается.

Далее

Этот раздел учебника не преследует цель заменить собой соответствующие методические пособия, в которых приведены численные примеры расчетов, выполняемых обычно студентами при курсовом и дипломном проектировании. Здесь излагаются лишь основные теоретические предпосылки, которыми должен руководствоваться студент для того, чтобы его работа не свелась лишь к механической замене своими исходными данными цифр, приведенных в примере методического пособия.

Далее

Непрерывно продолжающиеся поиски новых методов сушки бумаги связаны с тем, что существующий метод сушки бумажного полотна на бумагосушильных цилиндрах является относительно дорогостоящим, а сушильная часть современной бумагоделательной машины занимает много места, является металлоемкой, потребляет много электроэнергии на привод и требует сравнительно больших капитальных затрат. Несмотря на указанные недостатки существующего метода сушки бумаги, следует сразу же отметить, что ни один из других известных методов сушки различных материалов не может полностью вытеснить существующий метод сушки бумаги, так как не придает бумаге важного потребительского свойства — гладкости поверх-, ности. Кроме того, современные способы интенсификации суще-! ствующего контактно-конвективного метода сушки бумаги обеспечивают возможность существенного повышения эффективности этого метода с достижением высоких удельных съемов воды и бумажной продукции. Поэтому на современном уровне науки и техники пока еще приходится в какой-то степени мириться с известными недостатками существующего метода сушки бумаги. В нижеприведенном кратком описании других возможных методов сушки бумаги указаны как возможные области их самостоятельного практического использования, так и области использования в сочетании с существующим методом сушки.

Далее

Под отделкой бумаги на бумагоделательной машине понимаются операции, проводимые одновременно с процессом сушки бумаги или после ее сушки, с основным назначением — придать бумаге повышенные значения показателей ее уплотне ния, гладкость и прочность поверхности или же другие важные потребительные свойства, связанные с изменением ее структуры и поверхности.

Далее

В клеильном прессе, устанавливаемом в сушильной части бумагоделательной машины, можно осуществлять многочисленные операции обработки бумаги: поверхностную ее проклейку, окраску, пластификацию, нанесение покровного слоя, придание специальных свойств (влагопрочности, водо-, и жиронепроницаемости, огнестойкости и др.).

Далее

Если бы вентиляции не существовало, температура и влажность воздуха в зале бумагоделательных машин превысили бы нормы, допустимые для здоровья людей. Кроме того, из перенасыщенного водяными парами воздуха влага конденсировалась бы, образуя туман и дождь. Разумеется, что в этих условиях процесс сушки бумаги не осуществим. Для нормального ведения этого процесса необходима замена удаляемого горячего и влажного воздуха теплым и сухим воздухом.

Далее

Привод бумагоделательной машины делится на привод постоянной ее части и привод переменной части. К приводу постоянной, или нерегулируемой, части бумагоделательной машины относится привод всего ее вспомогательного оборудования: размешивающих устройств всех мешальных бассейнов и гауч-мешалки, массных и вакуумных насосов, оборудования для очистки и сортирования бумажной массы, перфорированных валиков напорных ящиков, механизма тряски и пр. Указанное вспомогательное оборудование работает обычно с постоянной скоростью независимо от переменной скорости основных секций бумагоделательной машины: сеточного стола, прессовой, сушильной, отделочной частей и наката. Впрочем, у смесительного и вакуумных насосов на высокопроизводительных бумагоделательных машинах иногда устанавливают электродвигатели с переменной частотой вращения, что позволяет регулировать их частоту вращения для установления необходимой производительности насосов соответственно скорости собственно бумагоделательной машины.

Далее

Постоянное количество массы и ее концентрации, подаваемой на бумагоделательную машину, обеспечиваются наличием магнитных расходомеров и соответствующих регуляторов концентрации массы (ультразвуковых, с вращающимся ротором, с изогнутой фрикционной трубкой, с плоским поплавком).

Далее

В § 33 был приведен расчет производительности столовой бумагоделательной машины и проанализированы пути повышения ее производительности. В настоящем разделе учебника указаны основные технико-экономические показатели работы бумагоделательных машин, являющиеся общепринятыми в технических расчетах.

Далее

Бумагоделательную машину обслуживает бригада рабочих из 4—6 чел., узкие, тихоходные бумагоделательные машины — машинист (сеточник), прессовщик, сушильщик и накатчик, а широкие, быстроходные машины, кроме упомянутых рабочих,— также второй прессовщик и второй сушильщик.

Далее

Смоляные затруднения в производстве бумаги выражаются в отложениях смолы на оборудовании размольного отдела, в коммуникациях бумажного производства, на сетке и сукнах бумагоделательной машины. Эти отложения вызывают на поверхности бумаги пятна, а также обрывы бумажного полотна при его изготовлении на машине. Подобные затруднения чаще наблюдаются при использовании сульфитной целлюлозы из хвойных пород древесины, несколько реже при использовании древесной массы и не имеют места, когда применяется сульфатная целлюлоза.

Далее

Для изготовления разных видов бумаги односторонней гладкости (билетной, афишной, этикетной и др.) с массой 30—55г/м2, как указывалось в § 44, в сушильной части бумагоделательной машины применяется сушильный цилиндр большого диаметра (Янки-цилиндр) с гладкой полированной поверхностью. Формование и прессование полотна на таких машинах является обычным для столовых бумагоделательных машин и осуществляется при скорости машины до 600 м/мин.

Далее

Принципы, положенные в основу обычного способа изготовления бумаги, приводят к тому, что бумага с относительно высокими показателями механической прочности отличается плотной, сомкнутой структурой, сравнительно малой пористостью и небольшой впитывающей способностью. Фильтровальные и другие виды бумаги, обладающие хорошей впитывающей способностью, как правило, имеют невысокие показатели механической прочности. К этому следует добавить, что вследствие использования относительно коротких волокон бумага обычной выработки отличается сравнительно невысокими показателями по сопротивлению раздиранию и удлинению до разрыва (растяжимости). Таким образом, при обычном способе производства не удается сочетать в бумаге свойств высокой механической прочности с высокими показателями пористости и впитывающей способности, т. е. не удается получить бумагу, которая могла бы служить достаточно полноценным заменителем ткани.

Далее

В тех случаях, когда после изготовления бумаги на бумагоделательной машине требуется дальнейшее ее уплотнение, повышение показателей ее гладкости, лоска или прозрачности, бумагу пропускают через суперкаландр. Однако для придания ей пластичности — свойства, обеспечивающего надлежащее уплотнение и выглаживание поверхности бумаги при пропуске ее между валами каландра, бумагу необходимо равномерно увлажнить. Увлажнение осуществляют либо на самой бумагоделательной машине перед накатом, либо на увлажнительном станке. Иногда бумагу увлажняют на перемотно-резательном станке. Практикуют и увлажнение бумаги (одностороннее или двухстороннее) подпариванием ее с одной или с двух сторон на самом суперкаландре до пропуска ее между валами этого каландра.

Далее

Бумага, изготовленная на бумагоделательной машине, перед отправкой потребителям должна быть разрезана на необходимые форматы. С этой целью рулоны большого размера, соответствующие обрезной ширине бумаги на накате бумагоделательной машины, должны быть разрезаны в продольном направлении бумажного полотна на кратное число рулонов, каждый из которых должен иметь по ширине потребительский формат. Напомним (см. § 33), что обрезная ширина бумаги на накате бумагоделательной машины и образуется из суммы потребительских форматов бумаги.

Далее

Рулоноупаковочная линия высокой производительности упаковывает от 60 до 90 рулонов в час. Она обслуживается тремя рабочими, из которых один находится на участке взвешивания бумаги и двое — на участке упаковки бумаги.

Далее

Производство бумаги относится к отраслям промышленности, расходующим большое количество воды. В некоторых развитых странах на долю целлюлозно-бумажной промышленности приходится до 70 % промышленного использования воды. Во всех процессах бумажного производства, за исключением сут хого способа изготовления бумаги, вода играет важную роль. Именно в воде происходит набухание растительных волокон, их размол, процессы наполнения, проклейки и окраски. На бумагоделательной машине бумага изготовляется из разбавленной водной суспензии. Перед каландрированием бумагу смачивают водой.

Далее

При изготовлении бумаги на бумагоделательной машине значительное количество волокон, минеральных наполнителей и проклеивающих веществ уходит под сетку на сеточном столе машины и отжимается в прессовой части. Пр и наличии в композиции бумаги коротковолокнистой массы «провал» сквозь сетку увеличивается и достигает при выработке газетной бумаги, содержащей короткие волокна древесной массы, 40— 50%. При выработке же бумаги из волокон целлюлозы и без содержания минерального наполнителя количество волокон в подсеточной воде составляет 5—20 % от общего количества волокон, поступающих на сетку бумагоделательной машины.

Далее

С целью сокращения удельного расхода свежих волокон и минерального наполнителя, а также для предотвращения загрязнения водоемов ценными для бумажного производства отходами осуществляют улавливание этих отходов из избыточной оборотной воды перед сбросом ее в сток. Для этого используется разнообразная улавливающая аппаратура, сконструированная на основе одного из трех основных принципов: осаждения твердой фазы (седиментации), фильтрации и флотации.

Далее

Структура бумаги. Структура бумаги имеет следующие особенности.По мере уплотнения бумажного полотна в прессовой части машины, а затем в сушильной части структура полотна изменяется: постепенно переходит от коагуляционной структуры к структуре переплетения, в которой уже могут действовать силы ван дер Ваальса и слабые силы трения между сопряженными поверхностями волокон. Эта структура в процессе сушки постепенно переходит в более прочную, адгезионную структуру срастания, в которой основными силами связи между волокнами служат водородные связи, а силы трения достигают своего максимального значения, особенно при использовании для изготовления бумаги волокон с шероховатой поверхностью.

Далее

При постоянной температуре окружающего воздуха температура бумаги равна температуре воздуха и влажность бумаги вследствие ее гигроскопичности приходит в соответствие с влажностью окружающего воздуха.Это равновесное содержание влаги в бумаге одинаково во всем ее объеме и не изменяется, пока бумага находится в данных атмосферных условиях.

Далее

Под оптическими свойствами бумаги понимается широкий круг ее свойств, и в первую очередь рассматриваемые в настоящем разделе учебника светопроницаемость, прозрачность и белизна бумаги. К оптическим свойствам могут быть отнесены и другие свойства бумаги, определяемые оптическими методами исследований: цветность, равномерность просвета, гладкость и лоск поверхности. Эти свойства рассматриваются в учебнике лишь в связи с их влиянием на другие важные свойства бумаги, в частности на свойства бумаги, называемые печатными.

Далее

Печатные свойства бумаги являются понятием довольно неопределенными, так как, во-первых, для различных видов печати предъявляются различные требования к бумаге и, во-вторых, даже при вполне определенном виде печати печатные свойства бумаги не могут быть однозначно выражены каким-либо показателем. Принято считать, что они характеризуются комплексом показателей, обеспечивающих высокое качество отпечатков при использовании того или иного вида печати.

Далее

Электроизоляционные свойства. Как электроизоляционный материал бумага из волокон целлюлозы имеет ряд достоинств и недостатков.К числу достоинств следует отнести ее относительную дешевизну, достаточно высокие показатели механической прочности, гибкость, возможность получения электроизоляционных материалов весьма малой толщины (до 4 мкм) и, самое главное, получение на ее основе изоляции с высокими электрическими характеристиками, достигаемыми в результате пропитки бумаги. При этом пропитывающие составы проникают не только в пространства между волокнами, но и во внутренние полости самих волокон, что дает возможность получения однородной изоляции.

Далее

Долговечность и биостойкость. С течением времени бумага, изготовленная из растительных волокон, стареет. Этот процесс необратим и сопровождается изменением химического состава бумаги и уменьшением ее механической прочности. При длительном процессе естественного старения бумаги волокна ее становятся ломкими. Старинные образцы бумаги, если они не реставрированы, могут буквально рассыпаться в руках. Некоторые виды бумаги, особенно содержащие в композиции древесную массу, заметно изменяют свой цвет — желтеют. Точно так же может быстро .изменить свой цвет при воздействии световых лучей бумага окрашенная или с подцветкой несветостойкими красителями.

Далее

Эта бумага — наиболее распространенный вид бумажной продукции, изготовляемый в мире в количестве около 20 % от выпуска всех видов бумаги и картона. В зависимости от местных источников сырья и полуфабрикатов композиция этого вида бумаги по роду используемых волокнистых материалов в разных странах различна. В тех странах, где древесины мало и в достаточном количестве имеются другие волокнистые материалы, для изготовления газетной бумаги используются, например, солома или багасса (остатки сахарного тростника после извлечения из него сока). В некоторых случаях для удешевления себестоимости газетной бумаги ее получают из волокон газетной макулатуры. Общепризнано, что введение в композицию газетной бумаги волокон макулатуры в строго дозируемом ограниченном количестве регламентируемых марок может быть вполне целесообразным и существенным образом не отразится на качестве этого вида бумаги, вырабатываемой в подобных случаях, а также из 100 % макулатуры с несколько пониженными показателями механической прочности при скорости бумагоделательной машины до 850 м/мин.

Далее

Этот вид бумаги предназначен для изготовления мешков различного назначения. Ни один из определяемых в статических условиях показателей механической прочности мешочной бумаги, ни их совокупность не могут служить однозначным критерием для характеристики потребительских свойств мешочной бумаги в готовом изделии — бумажном мешке. На самом деле мешок разрывается не потому, что не выдерживает массы затариваемого продукта, а потому, что он не выдерживает динамических нагрузок: ударов при падении или длительной вибрации при транспортировке.

Далее

Обычно продукцию санитарно-гигиенического и бытового назначения условно делят на две группы. К первой относятся изделия, изготовляемые из тонкой впитывающей крепированной •или гладкой бумаги. Основным сырьем для них служат древесные волокна. Во вторую группу входят изделия из нетканых материалов, изготовляемых из длинных волокон растительного и искусственного происхождения. Эти волокна длиннее, чем обычные древесные целлюлозные волокна, используемые при производстве бумаги.

Далее

Мелование бумаги заключается в нанесении на ее поверхность покровного слоя, состоящего в основном из минеральной суспензии или пасты на водной основе. Чаще всего мелование (баритаж) осуществляют для использования мелованной бумаги в полиграфии или же для изготовления фотографической бумаги. В результате нанесения мелованного слоя поверхность бумаги становится более .ровной и сомкнутой, что обеспечивает равномерное впитывание бумагой печатной краски и получение качественных и контрастных отпечатков. При изготовлении фотографической бумаги мелование обеспечивает последующее равномерное нанесение фотографических покрытий и получение качественных фотографических отпечатков.

Далее

Эта бумага объединяет многочисленные и разнообразные марки этого вида тонкой электроизоляционной бумаги. В зависимости от назначения конденсаторной бумаги толщина ее может находиться в пределах от 4 до 30 мкм, плотность от ОД до 1,4 г/см3, зольность от менее 0,3 до 3% (для оксидной бумаги) (т. е. конденсаторной бумаги, содержащей в композиции микродисперсную окись алюминия в качестве активного наполнителя— адсорбента). Разные марки этого вида бумаги отличаются между собой различными показателями электрической прочности и диэлектрических потерь соответственно предъявляемым требованиям к бумажным конденсаторам, для изготовления которых предназначена та или иная марка конденсаторной бумаги.

Далее

Если величина показателей некоторых свойств бумаги выходит за пределы норм, предусмотренных техническими требованиями для соответствующего вида бумажной продукции, невозможно употребление бумаги по ее целевому назначению или же затрудняется ее использование потребителями, то бумагу бракуют, а отрицательные ее свойства именуют дефектами.

Далее

Чем более равномерной поддерживается масса 1 м2 бумаги, тем, как правило, более равномерной оказывается бумага и по другим показателям качества: влажности, толщине, плотности, просвету, показателям механической прочности и др. Поддержание постоянства массы 1 м2 изготовляемой бумаги является поэтому важной задачей технологов-бумажников. Допустимые колебания массы 1 м2 бумаги регламентируются нормами действующих стандартов, и бумага с колебаниями массы 1 м2, выходящими за пределы норм стандартов, не является кондиционной.

Далее

Повышенная скручиваемость бумаги в значительной степени затрудняет ее применение потребителями и может служить, например, одной из причин брака беловых товаров: блокнотов, записных книжек, альбомов, тетрадей и др. Перфокарты, используемые при механизированном машинном счете, должны быть плоскими, так как заметная их скручиваемость вызывает нарушение нормальной работы машин, через которые они проходят (рис. 119).

Далее

Пылимость — отрицательное свойство бумаги, характеризующееся отделением с ее поверхности или с кромок под влиянием механических воздействий (трения, перегиба, удара или встряхивания) мелких обрывков волокон, а также частиц наполнителя, проклеивающих веществ или красителей. Таким образом, бумажная пыль может содержать в различных соотношениях вещества минерального и органического происхождения.

Далее

В промышленности явление электризации бумаги, или электричество трения, характеризуется электростатическим зарядом бумаги, который вызывает слипаемость листов. Это внешнее проявление электризации бумаги иногда именуют магнитно-стью, хотя физическая сущность явления не связана с магнетизмом.

Далее

Разносторонностью бумаги называют различие в свойствах сторон бумажного полотна. Иногда ошибочно этот недостаток бумаги называют двухсторонностью. В той или в иной степени разносторонность наблюдается у каждой бумаги, изготовленной на обычной плоскосеточной бумагоделательной машине. Причина ее заложена в существующей технологии бумажного производства. Действительно, одна сторона бумаги является сеточной и имеет на своей поверхности отпечаток от сетки (маркировку поверхности), тогда как другая сторона такого отпечатка не имеет.

Далее

В § 32 уже было отмечено, что воздух, содержащийся в бумажной массе обычно в количестве от 0,4 до 6 % по объему, является нежелательным компонентом бумажной массы, так как вызывает пенообразование с появлением в готовой бумаге воздушных пузырей и неравномерного просвета. Там же указано вредное влияние воздушных пузырей на качество изготовляемой бумаги.

Далее