книги из ГПНТБ / Сушкова Н.Д. Бумажные мешки. Производство, свойства и применение мешочной бумаги и мешков

В зоне 3 внешние слои резины растягиваются еще больше из-за давления прижимного валика 5. В зоне 4 при выходе из зазора между валом 5 и цилиндром 6 происходит обратное явление и

маги при входе в устройство и повышение скорости машины влияют отрицательно на микрокрепирование. Появившаяся позже

Большая часть воды испаряется и практически не влияет на влаж­ ность бумаги.

Расход силикона должен быть увеличен при снижении массы 1 м2 бумаги и при использовании слабой и коротковолокнистой целлюлозы. В случае выработки бумаги с массой 1 м2 выше 80 г применение силикона не обязательно.

50

Резиновое бесконечное полотно изготавливается из специаль­ ной резины твердостью 50 ед. по дюрометру. Ширина резинового полотна превышает ширину бумаги. Толщина нового полотна со­ ставляет 25 мм, а после многократного шлифования — не менее 15 мм. Внутри резины имеется прокладка для увеличения проч­ ности и усиления эффекта микрокрепирования. В результате ре­ гулярного шлифования, профилактики и мелкого ремонта срок службы резины удалось увеличить со 120 до 2000—4000 рабочих часов.

Привод микрокрепирующего устройства соответствует другим приводным группам машины. Кроме того, предусмотрен дополни­ тельный привод, который используется при буксовании резино­ вого полотна, охлаждении и нагревании устройства. В случае от­ ключения электрического тока в сети предусмотрен аварийный электрогенератор с автоматическим включением, снабжающий то­

Наиболее благоприятная сухость бумаги 2 70% при прохождении над разгонным валиком 3 в зазор между валами 4, 5.

Нижний вал 4 металлический гладкий, обогревается паром и приводится в движение от основного мотора. Верхний вал 5 имеет толстую резиновую рубашку твердостью 40—70° по Шору, охлаждается водой, приводится в движение от нижнего вала и, кроме того, притормаживается специальным генератором. Края валов, не покрытые бумагой, охлаждаются и смачиваются через спрыски 6.

Верхний вал очищается от резиновой пыли при помощи щетки 8, нижний вал постоянно очищается шабером 7 и полируется. При

определенным удельным, давлением при прессовании и изменением соотношения скоростей обоих валов. Резиновое покрытие верхнего вала сдавливается и расширяется так же, как резиновое полотно на устройстве, описанном выше. В результате свойства бумаги после обоих микрокрелирующих устройств получаются достаточно близкими.

Рабочая скорость машин с устройством «Экспанда» 300— 460 м/мин. Однако расход энергии при такой скорости на 40% выше, чем у аналогичных машин, снабженных установками с ре­ зиновым полотном. Усовершенствованное двухвальное устройство типа «Тенекс», для выпуска микрокрепированной бумаги, уста­ новленное на предприятии «Скогхолл» (Швеция), имеет видоиз­ мененный привод, регулируемый с помощью тиристоров. Преиму­ ществом двухвального устройства является компактность, простота в обслуживании, но по сравнению с устройством «Клупак» оно имеет следующие недостатки: более дорогой и сложный привод; увеличенный расход электроэнергии; меньший срок службы резины

резину (в сопоставимых условиях стоимость резины на 1 т микро­ крепированной бумаги в 2 раза выше).

Новое устройство «Компактор» шириной 1,5 м предназначено для изготовления изотропной бумаги с повышенным удлинением в обоих направлениях и представляет собой две одинаковые уста­ новки с резиновым полотном, у которых линия сдавливания рас­ положена под углом 45° к направлению движения бумаги.

Бумага после прохождения через обе установки, расположен­ ные последовательно, приобретает одинаковое удлинение в обоих направлениях, но разрывная длина в машинном направлении остается более высокой (2,3:1).

СУШКА БУМАГИ В КАМЕРЕ НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ

Впервые сушка мешочной бумаги на воздушной подушке в ка­ мере фирмы «Свенск Флект-фабрикен» была осуществлена в 1964 г. после реконструкции бумагоделательной машины на предприятии Гэлве фирмы «Корснэс-Марма» в Швеции. Следую­ щая сушилка была установлена в Японии («Дайшова Сейши КК»). В 1968 г. также на предприятии «Корснэс-Марма» начала работать новая машина № 4 с сушильной камерой, сконструированной с учетом опыта эксплуатации первых машин [82]. Характеристика указанных машин приведена в табл. 10.

Чтобы свести до минимума возможность обрывов бумаги, осо­ бенно нежелательных из-за сложности заправки полотна в сушиль­ ную камеру, бумажная масса перед машинами тщательно очи­ щается. Усилена прессовая часть машин. Обе машины фирмы «Корснэс-Мармд» снабжены пересасывающим устройством в ком­ бинации с первым прессом (юни-пресс) [83]. Кроме того, на ма­ шине № 3 имеется второй пресс типа «Фабрик» (с подкладной сет­ кой), а на машине № 4 — второй пресс прямой с желобчатым ва­ лом и третий обратный пресс также с желобчатым валом. Сухость полотна после прессовой части 33—34%.

Сушильная часть бумагоделательной машины № 4 включает 20 цилиндров, диаметром 1,5 м, закрытую камеру и 8 досушиваю-

52

щих цилиндров. Камерная сушилка (рис. 22) состоит из одинаковых ярусов, расположенных друг над другом. Каждый ярус содержит

налы 4, снабженные отверстиями типа жалюзи 7, откуда выходит с высокой скоростью, обдувает бумажное полотно 5 и через сетки 6 между воздуховодами направляется с меньшей скоростью в бли­ жайший нижний ярус. Далее воздух поступает на подогрев к ба­ тареям 8 и снова подается по воздуховодам к бумажному полотну, приводимому в движение валиками 9.

Через специальные отверстия в распределительных воздухово­

стий снабжено заслонками с пневмоприводом для регулировки сухости бумаги поперек полотна.

Все вентиляторы внутренней циркуляции связаны друг с другом системой каналов 4 и отключаются парами одновременно на пе­ редней и задней стенках сушильной камеры. Влажный отработан­ ный воздух отсасывается из верхней части сушилки и исполь­ зуется в теплообменнике для подогрева холодного воздуха и воды. Сухой воздух засасывается из помещения в количестве, не превы­ шающем 5% от общего объема циркулирующего в камере воздуха,

53-

регулирования скорости поворотных валиков в соответствии со скоростью сушки бумаги.

Результаты испытаний мешочной бумаги, высушенной на воз­ душной подушке, приведены в табл. 11. В этой же таблице для сравнения приведены показатели отдельных образцов других ви­

Благодаря воздушной сушке и свободной усадке удлинение и сопротивление раздиранию мешочной бумаги увеличиваются, но разрывная длина несколько снижается. Поверхность бумаги ста­ новится более шероховатой, чем после сушки только на цилинд­ рах. Прочность мешков из такой бумаги повышается.

Г Л А В А IV

БУМАГА, ОБРАБОТАННАЯ БИТУМОМ

СВОЙСТВА И ПОДГОТОВКА БИТУМА

Существует несколько видов мешочной бумаги, обработанной битумом и используемой главным образом для мешков под мине­ ральные удобрения и цемент. Это пропитанная, лакированная,.

5S

дублированная и армированная бумага, защитные свойства кото­ рой соответственно характеризуются паропроницаемостью более

200; 20; 4—8 и 4—10 г/ж2 за 24 ч.

Широкое применение битума обусловлено его хорошими плен­ кообразующими и склеивающими свойствами, низкой стоимостью и недефицитностью. Битум повышает паро- и водонепроницаемость бумаги и придает ей водоотталкивающие свойства. Наибольший

В зависимости от условий применения к битуму предъявляются разные требования и поэтому стандартные битумы перед употреб­ лением подвергаются предварительной обработке. К основным не­ достаткам битума относятся хрупкость на морозе и непригодность для контакта с пищевыми продуктами.

В связи с развитием промышленности полимеров и усовершен­ ствованием техники нанесения их на бумагу значение битумов в повышении защитных свойств бумаги постепенно уменьшается. Однако в ближайшие годы намечается ввод в эксплуатацию но­ вого, более совершенного оборудования для дублирования бумаги на отечественных предприятиях и увеличение выпуска мешков с дублированными слоями для минеральных удобрений и гигро­ скопических химикатов.

Нефтяные битумы представляют собой коллоидную систему, подразделяющуюся на три основные группы веществ: масла, смолы, асфальтены. Химический состав битумов меняется в зави­ симости от месторождения нефти и условий ее переработки и до сих пор недостаточно изучен.

Использование смеси гудронов разных месторождений на неф­ теперерабатывающих заводах вызывает значительные колебания ■свойств готовых битумов, и они зачастую не удовлетворяют требо­ ваниям бумажной промышленности.

Легкоплавкие битумы с температурой размягчения до 45° С по методу «кольцо—шар» (КиШ) обладают очень высокой липко­ стью и используются в смеси с маслом для битумирования бу­ маги, либо для получения тугоплавких марок битума.

Битумы с высокой температурой размягчения, необходимые для лакирования и дублирования (склеивания) бумаги, получаются при окислении гудронов или легкоплавкого битума за счет изме­ нения компонентного состава. В табл. 12 приведена характеристика различных битумов, используемых в бумажной промышленности.

Приготовление битумно-масляной смеси для битумированной бумаги. Битумно-масляная смесь состоит из легкоплавкого битума с температурой размягчения по КиШ 45° С и 35—45% индустри­ ального масла марки 45 вязкостью 38—52 сСт. Температура вспышки масла не ниже 180° С.

Легкоплавкий битум, поступающий по железной дороге в спе­ циальных емкостях, выгружается в битумоприемник, где плавится при температуре 90—100° С и перекачивается насосом в обогревае­ мые резервуары для хранения в жидком состоянии.

-56

Т а б л и ц а 12

Характеристика битумов, используемых для производства мешочной бумаги

Масло через мерники закачивается в бак, снабженный мешал­ кой, и нагревается до 100—110° С. В горячее масло из битумохра­ нилища подается насосом битум и перемешивается при 100—110° С в течение 30 мин. Готовая смесь самотеком сливается в обогревае­ мый резервуар с постоянной циркуляцией, откуда при помощи на­ соса распределяется по расходным бачкам пропиточных машин. Температура смеси поддерживается на постоянном уровне 100—• (110° С.

Масло добавляется в битум -для снижения его вязкости и липкости до требуемого уровня. Содержание масла в битумной смеси можно контролировать по объемной массе смеси при темпе­ ратуре 60° С или условной вязкости при 120° С [84].

Окисление битума для лакированной и дублированной бумаги.

Легкоплавкий битум из битумохранилища подается насосом при 80° С в аккумуляторы, где происходит обезвоживание и нагрев битума до 95° С. Из аккумуляторов битум через трубчатые печи, обогреваемые мазутом, при 150° С направляется в конверторы, в которых он нагревается или охлаждается при помощи масла, циркулирующего в змеевике, и окисляется воздухом, подаваемым при давлении 2 кгс/см2 через барботер.

57

При окислении битум разогревается до 180—250° С. Образую­ щиеся при этом легколетучие вещества отсасываются вентилято­ ром и через скруббер выбрасываются в атмосферу. При окислении битума в зависимости от условий и природы сырья возможны пре­ вращения масел непосредственно в асфальтены или переход ма­ сел в смолы с дальнейшим окислением их до асфальтенов.

Увеличение расхода воздуха по отношению к битуму приводит к преимущественному расходованию спирто-бензольных смол, а по­ вышение температуры процесса — к активному окислению масел (табл. 13). Благодаря окислению изменяется природа компонен­ тов [85].

В случае окисления при температуре ниже 200° С кислород на­ капливается в органической массе битума, а при повышении тем­ пературы окисления до 250° С происходит дегидрирование битума и 80—90% кислорода расходуется на образование воды. Окисле­

шинстве случаев можно получить битум с требуемыми свойствами из различного сырья.

Для лакирования бумаги необходимы битумы, содержащие ас­ фальтены с разветвленной или нитеобразной пространственной структурой и сравнительно немного масел. Асфальтены такого типа повышают температуру размягчения, но сохраняют эластичные свойства битума.

С целью снижения липкости битум окисляют до более высокой температуры размягчения (90—100°С), а затем для снижения вязкости и хрупкости к такому тугоплавкому битуму добавляют

58

парафин (CnH2n+2). Парафин уменьшает температуру размягчения и увеличивает глубину проникания иглы, или пенетрацию смеси:

При значительных добавках парафина (15—20%) начинается коагуляция асфальтенов, так как они в парафине не растворяются.

металлоорганических соединений, входящих в состав асфальтенов. Битум, окисленный в присутствии хлорного железа, содержит ас­

клеящими свойствами и повышенной пенетрацией при меньшей температуре хрупкости. Добавки свыше 1% хлорного железа вы­ зывают уже довольно резкое изменение качества битума, неже­ лательное для бумажной промышленности.

59