Вопрос 1. Технология полиграфического производства. Составные части, взаимосвязь и значение. Вопрос 2. История развития материалов для печати.

http://printing.web-3.ru/definitions/

Вопрос 3. Сырье для производства бумаги. Получение полуфабрикатов для бумагоделательной промышленности.

Предшественником бумаги считают папирус. Изобретателем бумаги считают китайца. Практически 2000 лет китайцы использовали растительное сырьё (конопля, древесная мука) для изготовления бумаги. Сейчас используется синтетические и минеральные волокна, тряпьё, целлюлоза, редко волокна шерсти.

Чтобы получить древесную массу пригодную для изготовления бумаги снимают кору. Затем начинается процесс истирания древесины. Далее получают целлюлозу.

Целлюлоза – волокнистый материял получаемый из древесины химическим путём/варка.

Целлюлоза отличается более тонким и эластичным волокном по сравнению с древесной массой, а также выше уровень белизны. Целлюлоза бывает сульфатная (варка в щёлочи, более прочная меньше уровень белизны) и сульфитная (варка в кислоте, ниже прочность выше белизна. Ниже печатные свойства)

После варки в хим растворе – масса промывается, отбеливается, упаковывается. Это заготовки для изготовления бымаги.

Отбеливается (хлором, кислородом, перекисью водорода).

Отбеленная хлором имеет большую степень белезны но разрушение волокон и вредно для окружающей среды. TSF маркировка безхлорного отбеливания.

Сырьем для изготовления бумаги также является макулатра. Имеет ограниченные потребительские свойства.

Вопрос 4. Изготовление бумаги. Бумагоделательная машина.

Первая бумагоделательная машина 1805г.

Различают продольное и поперечное полотно. Напроваление волокон бумагоделательной машине совпадает с направленим движения сетки

Общий принцип производства бумаги заключается в поступлении бумажной массы на сеточную часть машины, где происходит формирование тонкого волокнистого слоя, который освобождается от воды благодаря сетке. После этого, прессовая часть выполняет отжим воды под прессом, с дальнейшей подачей в сушильную часть машины. В процессе сушки бумага прижимается к сушильным цилиндрам, а потом, в случае необходимости, проходит через клеильный пресс, который необходим в случае изготовления бумаги для печати с применением процедуры увлажнения. В заключение процесса, бумага попадает в отделочную часть машины, где происходит намотка в рулоны и уплотнение путем пропускания через цилиндры.

Технология

• Бумагоделательные машины. Финляндия, 1956 год

• Основные компоненты производства бумаги: измельчение материала, варка, откидывание на сетку и прессование.

• Изначально (c 105) бумагу добывали из хлопка и ветоши, с 1857 в основном из древесины, хотя для производства некоторых высококачественных сортов бумаг по прежнему используются травы.

• После того как бумагу стали изготавливать из древесины, основной стадией производства бумаги стала варка в котле, где с помощью термической и химической обработки из измельченной древесины (щепы) удаляется лигнин (компонент, придающий древесине жесткость).

• Волокна получившейся массы тщательно перемешиваются и взмучиваются в тонкую взвесь.

• Для повышения белизны, гладкости бумаги в неё добавляют дополнительные компоненты: каолин, хлор, канифоль, сернокислый барий, тальк, двуокись титана.

• После удаления воды бумажные листы прессуют, подвергают нагреву и сушат. В результате получается бумага в виде рулонов шириной до нескольких десятков метров. Далее эти рулоны режут на рулоны меньшей ширины согласно типографским стандартам. Эти рулоны заправляются в бумагорезательную машину, на выходе которой и получают бумажные листы промышленных или потребительских форматов.

• Если бумагу делают из макулатуры, то её предварительно обесцвечивают, размалывают и смешивают с древесной массой. Также для производства бумаги в качестве сырья может использоваться ветошь — тряпичное сырьё несинтетического происхождения.

Бумагоделательная машина (БДМ) — многосекционный агрегат непрерывного действия, на котором из сильно разбавленной водой волокнистой суспензии получают бумагу и некоторые виды картона.

Виды бумагоделательных машин

• Плоскосеточные (столовые)

• Круглосеточные (цилиндрические).

Главное различие между ними состоит в том, что на плоскосеточных формование (отлив) бумаги осуществляется на длинной горизонтальной сетке, а на круглосеточных — на сеточном цилиндре.

В бумажной промышленности наиболее распространены плоскосеточные машины, которые производят почти весь объем бумаги. Цилиндрические машины (с несколькими цилиндрами)применяются в основном для изготовления многослойной бумаги и картона.

Бумагоделательная машина состоит из следующих основных частей: сеточной, где из разбавленной суспензии непрерывно формуется полотно бумаги и из него удаляется первая часть избыточной воды; прессовой, где производится обезвоживание и уплотнение полотна бумаги: сушильной, в которой удаляется оставшаяся в бумажном полотне влага: отделочной, где полотно подвергается необходимой обработке для придания лоска, плотности, гладкости и наматывается в рулоны.

Сеточная часть — бесконечная сетка (вытканная из нитей различных сплавов меди или синтетических материалов). Чтобы бумажная масса не стекала, по краям сетки устанавливаются ограничительные линейки. Обезвоживание бумажной массы и формование полотна бумаги происходят за счёт свободного стекания и отсасывающего действия регистровых валиков. Для получения более однородного полотна бумаги в продольном и поперечном направлениях, при скорости машины не более 300 м/мин, регистровая часть иногда подвергается тряске в поперечном направлении. Дальнейшее обезвоживание происходит над отсасывающими ящиками под действием вакуума, создаваемого специальными вакуумными насосами. При выработке высокосортных бумаг над ними часто устанавливают лёгкий равнительный валик (эгутер). Он служит также для нанесения на бумагу водяных знаков. После этого полотно бумаги содержит ещё сравнительно много влаги (88—90%), для удаления которой сетка вместе с полотном бумаги проходит над гауч-валом (на тихоходных машинах гауч-пресс), который имеет от одной до трёх отсасывающих камер. Гауч-вал — перфорированный пустотелый цилиндр из бронзового сплава или нержавеющей стали (площадь перфорации составляет около 25% поверхности вала). Внутри корпуса находится неподвижная вакуумная камера с графитовыми уплотнениями, которые пневматически прижимаются к внутренней поверхности цилиндра. Вакуумная камера соединена с непрерывно действующим вакуумным насосом. Гауч-вал завершает формование и обезвоживание (до сухости 18—22%) полотна бумаги на сетке Бумагоделательная машина

Дальнейшее обезвоживание происходит в прессовой части механическим отжимом под действием давления и вакуума путём пропуска полотна через несколько (2—3, реже 4—5) вальцовых прессов, расположенных последовательно (часто первый и второй прессы объединены в сдвоенный пресс). При этом повышаются объёмная масса, прочностные свойства, прозрачность, снижаются пористость и впитывающая способность бумаги. Прессование выполняется между шерстяными сукнами, которые предохраняют ещё слабую бумагу от разрушения, впитывают отжатую влагу и одновременно транспортируют полотно. Каждый пресс имеет своё сукно. На всех новых быстроходных Бумагоделательная машина нижние валы прессов делаются перфорированными (как гауч-валы). Они покрываются специальной резиной, что улучшает обезвоживание и увеличивает срок службы. На некоторых Бумагоделательная машина вместо нижних отсасывающих валов устанавливаются валы со специальным желобчатым рифлением (канавками). На мощных Бумагоделательная машина нижние валы первого и второго прессов делаются отсасывающими (аналогично гауч-валу). Часто, кроме прессов с сукнами, устанавливают ещё сглаживающие (или офсетные) прессы без сукон для уплотнения бумаги и придания ей гладкости. Затем полотно бумаги с сухостью до 45% поступает в сушильную часть.

Сушильная часть (наибольшая по длине) состоит из вращающихся, обогреваемых изнутри паром и расположенных обычно в 2 ряда в шахматном порядке цилиндров. Полотно прижимается к нагретой поверхности цилиндров при помощи сукон, улучшающих теплоотдачу и предотвращающих коробление и сморщивание поверхности бумаги при сушке. Верхний и нижний ряды сушильных цилиндров имеют раздельные сукна, причём одно сукно охватывает сразу несколько цилиндров (группа сушильных цилиндров). Полотно бумаги движется с верхнего цилиндра на нижний, затем на соседний верхний и т.д. При этом бумага высушивается до содержания остаточной влаги 5—7%. На современных Бумагоделательная машина во второй половине сушильной части обычно помещают клеильный двухвальный пресс для поверхностной проклейки бумаги и нанесения поверхностного слоя. Сушильная часть некоторых Бумагоделательная машина снабжена автоматическими регуляторами подачи пара в цилиндры, приспособлениями для автоматической заправки полотна бумаги на сушильные цилиндры и т.д. Пар собирается под колпаком, расположенным над всей сушильной частью Бумагоделательная машина, а затем отводится вытяжными вентиляторами наружу. Тепло используется в калориферах и теплообменниках.

Отделочная часть представляет собой каландр, состоящий из 5—10 расположенных друг над другом валов из отбелённого чугуна. Предварительно бумага для придания ей большей эластичности и мягкости охлаждается и несколько увлажняется на холодильном цилиндре (через пустотелые шейки которого подводится и отводится холодная вода). При движении между валами сверху вниз полотно становится более гладким, уплотняется и выравнивается по толщине. Затем бумага наматывается бесконечной лентой в рулоны на накате (принудительно вращаемом цилиндре, к которому прижимается валик с наматываемой на него бумагой). Для увлажнения бумаги при дополнительной отделке её на суперкаландрах (для получения бумаги с повышенной гладкостью, лоском и объёмной массой) над накатом устанавливается увлажнительный аппарат. Далее рулон разрезается на продольно-разрезном станке на необходимые форматы. Одновременно бумага сортируется, обрывы, возникшие при её выработке, склеиваются. При выпуске бумаги в листах рулоны для разрезания подаются на саморезку.