книги / Технология производства бумаги

стоят из двух валов, один из которых является приводным и имеет более мягкое резиновое покрытие, иногда приводными являются оба вала. Прессы бывают с вертикальным, горизонтальным

инаклонным расположением валов.

Внастоящее время считается, что клеильный пресс с наклонным расположением валов (рис. 46) является самой удачной конструкцией. У него угол между горизонтальной плоскостью и межосевой линией валов составляет 45°, поэтому бумага охватывает нижний вал, что облегчает заправку и снижает нагрузку на нее от избытка наносимого раствора.

Рис. 46. Схема наклонного клеильного пресса: 1, 6 – сушильные цилиндры; 2 – бумажное полотно; 3 – спрыски проклеивающей композиции; 4 – валы пресса; 5 – бумаговедущий валик

В клеильных прессах можно наносить покрытия массой от 1 до 10 г/м2 при скорости машины до 800 м/мин. После проклейки влажность бумажного полотна повышается и его сухость составляет 75–85 %, поэтому после клеильного пресса устанавливают дополнительные сушильные цилиндры, число которых может составлять от 16 до 24 % от общего их числа на машине.

Первые один-два цилиндра после клеильного пресса работают при более низкой температуре и без сукна. Часто перед досушивающими цилиндрами устанавливают бесконтактные сушильные устройства.

81

На процесс проклейки бумаги в клеильном прессе влияют различные факторы: давление между валами, степень проклейки бумаги в массе, скорость машины, реологические свойства наносимого состава иего температура, влажность бумажного полотнаи другие.

Микрокрепирование бумаги − нанесение поперечных микроскладок при прохождении полотна, прижатого резиновой лентой к специальному хромированному цилиндру. Микрокрепированная бумага имеет повышенный показатель растяжимости при разрыве, который особенно важен для мешочной бумаги. Сухость бумаги при микрокрепировании составляет 65–75 %.

Рис. 47. Схема установки «Клупак» для микрокрепирования бумаги: 1 – сушильные цилиндры БДМ; 2 – бумагонатяжные валики; 3 – бумаговедущие валики; 4 – натяжной валик резинового полотна; 5 – бесконечное резиновое полотно; 6 – ведущие валики резинового полотна; 7 – направляющий валик; 8 – прижимной

Микрокрепирование обычно осуществляется в сушильной части бумагоделательной машины. Распространен метод микрокрепирования «Клупак», которым вырабатывается бумага на одной из фабрик в Швеции на бумагоделательной машине шириной 7360 мм при скорости 750 м/мин. Сущность метода заключается в следующем. В сушильной части бумагоделательной машины размещается устройство (рис. 47), состоящее из толстого резино-

82

вого бесконечного полотна, ведомого валиками, и снабженное правильным валиком, натяжным валиком и прижимным валиком, а также сушильным цилиндром с хромированной поверхностью. Бумажное полотно под резиновой лентой при входе под прижимной валик вытягивается и затем принудительно получает усадку, вследствие чего на его поверхности образуется микрокреп, трудно различимый невооруженным глазом.

Микрокрепированная бумага используется для изготовления мешочной бумаги, бумаги – заменителя марли в корешках книг, некото- рыхмарокбумаги-основыдляпарафинированияибитумирования.

а

б

Рис. 48. Периферический накат: а – схема работы наката: 1 – полотно бумаги; 2 – прижимной барабан наката; 3 – наматываемый рулон бумаги; 4 – тамбурные валы; б – общий вид наката

83

Заканчивается машина накатом (рис. 48). Рулон бумаги вращается от окружного усилия, возникающего между ним и барабаном наката. По мере увеличения диаметра рулона, число его оборотов уменьшается, а окружная скорость остается неизменной. Перезаправка бумажного полотна после наматывания целого рулона бумаги производится на тамбурный валик сжатым воздухом.

При этом должна быть обеспечена равномерная и плотная намотка. Вредным является как недостаточное и неравномерное натяжение бумаги в процессе ее наматывания в рулон, так и чрезмерное ее натяжение. Это влечет за собой частые обрывы при использовании таких рулонов бумаги в дальнейших процессах обработки и переработки бумаги.

9.2. Отделка бумаги вне машины

Отделка бумаги вне машины включает в себя механические методы: разрезание на рулоны, каландрирование, крепирование – и физико-химические: поверхностное крашение, ламинирование, мелование.

Каландрирование осуществляется с целью уплотнения, улучшения печатных свойств, повышения показателей гладкости, лоска или прозрачности бумаги. Производится на суперкаландре (рис. 49), который отличается от машинного каландра количеством валов, большим давлением между ними и наличием бумагонабивных валов. Для придания бумаге пластичности – свойства, обеспечивающего надлежащее уплотнение и выглаживание поверхности бумаги при пропуске ее между валами каландра, – бумагу необходимо равномерно увлажнить. Увлажнение осуществляют на самой бумагоделательной машине перед накатом, на перемотнорезательном станке или практикуют увлажнение пропариванием бумаги на самом суперкаландре. Суперкаландр имеет четное количество валов (10–12), в том числе: два средних − бумагонабивные, два крайних − металлические, остальные чередуются. Двухсторонняя гладкость бумаги обеспечивается установкой в середине батареи двух бумагонабивных валов подряд, из-за чего обращенной к

84

металлическим валам оказывается другая сторона бумаги. Бумагонабивные валы в процессе каландрирования сминаются, что приводит к небольшому проскальзыванию полотна между валами, в результате бумага приобретает лоск.

Рис. 49. Схема суперкаландра: 1 – бумажное полотно; 2 – бумаговедущий валик; 3 – рулон некаландрированной бумаги; 4 – рулон каландрированной бумаги; 5 – барабанный накат; 6 – нижний вал суперкаландра; 7 – бумажные валы; 8 – металлическиевалы; 9 – разгоннаядуга

Максимальное давление между валами суперкаландра 50– 60 МПа, диаметр нижнего вала до 800 мм, набивных валов − до 500 мм, металлических − до 400 мм. Материал набивных валов − хлопок, шерсть, асбест.

Факторы, влияющие в процессе каландрирования на качест-

во бумаги:

–давление между валами (повышение давления приводит

куменьшению толщины (уплотнению) бумаги до определенных пределов);

85

–свойства бумаги (влажность повышает пластичность, следовательно, «каландрируемость» бумаги, наличие наполнителя –

еегладкость после каландрирования);

–температура каландрирования (чем выше температура валов, тем выше уплотнение бумаги, гладкость и лоск);

–количество захватов (в пределах 8–10 влияет на толщину и гладкость бумаги, большее число не сказывается на результатах каландрирования);

–скорость суперкаландра (с увеличением ее понижается гладкость бумаги вследствие уменьшения времени пребывания бумаги в зоне контакта между валами). Оптимальная скорость

суперкаландра для печатных видов бумаги − 600–800 об./мин, для конденсаторной − 150–200 об./мин. В массовых видах бумаги лоск увеличивается в 2–2,5 раза после суперкаландра, а толщина уменьшается на 20–30 %.

Тиснение бумаги производят в тиснильном каландре, на валах которого имеется рисунок.

9.3. Резка бумаги на рулоны. Упаковка рулонов бумаги

Разрезание бумаги на рулоны осуществляется на продоль- но-резательном станке (ПРС) − самом быстроходном агрегате бумажного производства (рис. 50). ПРС работает периодически, поэтому должен иметь скорость в 2–2,5 раза больше, чем скорость работы бумагоделательной машины. Скорость ПРС достигает 2500 м/мин.

Бывают станки с верхней заправкой полотна, но в них механизм резки нестационарен, что ухудшает качество резки (происходит набегание кромок полотна друг на друга, следовательно, затруднено разделение рулонов). Поэтому наиболее распространены продольно-резательные станки снижней заправкойбумаги(рис. 51).

Диаметр разматываемого рулона − до 2,5 м, наматываемого −

800–1200 мм.

86

–качеством бумаги (отсутствие колебаний массы 1м2 по ширине полотна, влажности, минимальная обрывность на бумагоделательной машине);

–своевременной заточкой и заменой дисковых и тарельчатых ножей, центровкой валов, отсутствием биения и др.

Для разрезания бумаги на узкие катушки − бобины – применяют бобинорезательные станки. Они принципиально не отличаются от ПРС.

В бобинах выпускается кассовая лента, конденсаторная, папиросная, мундштучная и другие виды бумаги.

Упаковка рулонов бумаги производится на рулоноупаковочных станках. На рулон наматывают несколько слоев оберточной бумаги, укладывают круги бумаги с торцов рулона, загибают намотанную бумагу за торцы и заклеивают их кругами оберточной бумаги. Наклеивают торцевые этикетки и направляют по рольгангу или электрокарой на склад. В настоящее время выпускают полностью автоматизированные рулоноупаковочные линии.

Чтобы обеспечить достаточно надежную и безупречную упаковку, ширина упаковочной бумаги выбирается таким образом, чтобы полностью перекрывала тело рулона и еще оставалось достаточно материала для загиба кромок по обеим сторонам. Поэтому, например, для упаковки рулонов форматом до 3 м линия оснащается 10 раскатами для упаковочной бумаги.

Связанные с этим проблемы (высокие инвестиционные затраты, сложные, труднообслуживаемые установки, значительные расходы на подготовку многих различных форматов упаковочной бумаги) побудили фирму Voith разработать новую систему упаковки рулонов любых форматов «Твистер» (рис. 52). Система не имеет ограничений по диаметру и ширине упаковки при использовании только одного формата упаковочной бумаги. Рулоны упаковываются по принципу спиральной намотки обычной упаковочной бумагой (без стретч-эффекта). Ширина упаковочной бумаги, например, для всех упаковываемых фор-

88

матов рулонов составляет 500 мм. Угол намотки и скорость подачи каретки раската упаковочной бумаги вдоль упаковываемого рулона устанавливаются автоматически в соответствии с желаемым количеством слоев. Перекрывающиеся слои упаковочной бумаги склеиваются друг с другом для получения прочной климатоустойчивой упаковки.

Рис. 52. Спиральная намотка системы «Твистер»: 1 – спиральнаянамоткателарулона; 2 – защитаторца с левой стороны; 3 – защита торца с правой стороны

Выступающие за края рулона слои для защиты кромок и торцов рулонов наматываются отдельно под прямым углом, причем выступ кромок постоянный и имеет оптимальную ширину 150 мм. Число слоев зависит от желаемой степени защиты кромок рулона.

«Твистер» – компактная автоматическая машина, которая требует малой площади для установки, так как путь перемещения рулона и проводка полотна упаковочной бумаги достаточно коротки. При одинаковых расходах упаковочной бумаги на один рулон достигаются значительные экономия и технологические преимущества для пользователя. Причины – низкие инвестиционные затраты вследствие компактности установки, малая потребность в площади для самой упаковки и склада упаковочной бумаги, только одна стандартная ширина упаковочной бумаги для всего спектра форматов, использование надежного упаковочного материала, пригодность для упаковки любого известного и будущего формата рулона, дополнительная прочная защита кромок, переменная производительностьзасчет модульнойконструкции.

89

Особенно важно, что отпадает необходимость в создании запасов различных форматов упаковочной бумаги. Система «Твистер» дает возможность легко и дешево складировать упаковочную бумагу без учета многообразия различных форматов упаковываемых рулонов.

Производительность системы «Твистер» обусловлена принципом спиральной намотки и зависит от диаметра и формата рулонов бумаги: чем меньше диаметр и формат, тем выше производительность упаковки. Это, впрочем, соответствует повседневной практике ЦБП: упаковывать нужно или большое количество малых рулонов, или меньшее количество более широких.

90