Билет № 15

1. Особенности отбелки ДМ и области её применения. Главный показатель – это белизна ДМ. Большое значение имеет вид отбеливающего реагента. В результате отбелки увеличиваются физико-механические показатели ДМ. Во всех случаях происходит уменьшение сорности ДМ либо за счет удаления окрашенных включений с промывной водой либо за счет их обесцвечивания. После отбелки увеличивается мягкость и эластичность массы и увеличивается способность отдавать воду Б, изготовленной из беленой ДМ, имеет высокую прочность, мягкая, даже бархатистая. Она лучше воспринимает типографскую краску по сравнению небеленой ДМ. После отбелки ДМ приобретает целый комплекс особых свойств, которые позволяют использовать ее для различных типографских Б. Кроме того, отмечается низкая проницаемость ДМ, высокая адсорбционная способность и повышенная упругость и это делает возможность применять беленую ДМ для Б бытового назначения (салфетки). На качестве ДМ отражается условия отбелки. Сравнивая Na2S2O4 и H2O2 предпочтение нужно отдавать Na2S2O4 «Дитионитной отбелки». Сравнивая показатели качества ДМ, полученную из различных пород древесины, необходимо отметить, что в целом допустимый % беленой ДМ из хвойной больше, чем из лиственной. Особенно это касается механической ДМ. При получении механической массы из лиственных пород для ускорения размола чаще всего используют реагенты щелочного характера. Поэтому ДМ из лиственных пород всегда более темная. Современная дефибрерная масса применяется в композиции газетной Б, для которой степень белизны имеет значения, то отбелки подвергается все виды ДМ получаемые из щепы. Очень часто проводят отбелку при разделении на волокна. Однако отбелка при размоле имеет ряд трудностей: короткий цикл размола, необходимость точной дозировки реагентов, тщательное смешивание, возможность отложения на стенках оборудования в виде тв. химикатов Для борьбы с отложениями используют предварительную пропитку щелочью в слабощелочном растворе. Кроме того, химикаты стараются вводить непосредственно в зону размола. Параметры размола: t = 120-150 ^оС, воздействие реагента 1 мин., расход Н2О2 –3%.

2. Сравнительная характеристика свойств СФИ и СФА целлюлозы. Области их применения. При сравнении бумагообразующих свойств сульфатной и сульфитной целлюлоз легко видеть, что волокна суль­фатной целлюлозы, при всех прочих равных условиях, придают бумаге, как правило, более высокие показатели механической проч­ности по сопротивлениям разрыву, излому, продавливаншо и над­рыву, повышенное удлинение до разрыва, термостойкость, долго­вечность и меньшую прозрачность, чем волокна сульфитной цел­люлозы, особенно полученные в результате варки на кальциевом основании. Поэтому сульфатная целлюлоза успешно используется для изготовления прочных упаковочных видов бумаги, мешочной бумаги, а также бумажной пряжи и шпагата. Бумага, изготовленная из волокон сульфатной целлюлозы, об­ладает более высокими показателями диэлектрических свойств, благодаря чему многие виды сульфатной бумаги и применяются в качестве электроизоляционных (кабельная, телефонная, конден­саторная и др.). Волокна сульфатной целлюлозы более гибкие, на их поверхности меньше микротрещин, они труднее размалы­ваются, меньше укорачиваются при размоле по сравнению с во­локнами сульфитной целлюлозы. Именно поэтому расход энергии на размол сульфатной целлюлозы больше.

Впитывающая способность по отношению к воде у сульфатной целлюлозы выше, но набухает она в воде и щелочи меньше, чем сульфитная. Поэтому бумага, изготовленная из сульфатной целлю­лозы, обладает меньшей деформацией при намокании, а также меньшей остаточной деформацией.

Добавка сульфатной целлюлозы к сульфитной в композиции бу­маги уменьшает склонность бумаги к скручиванию и несколько по­вышает естественную ее прочность во влажном состоянии. Именно в силу последнего обстоятельства, а также для некоторого увеличе­ния растяжимости бумаги применяют небольшую добавку полубе­леной сульфатной целлюлозы в композицию газетной бумаги, вы­рабатываемой на современных быстроходных бумагоделательных машинах.Выход сульфатной целлюлозы на 3—4% ниже, чем сульфитной, при равной степени делигнификации.Небеленая сульфатная целлюлоза темнее небеленой сульфит­ной и труднее отбеливается.

Для обеспечения надлежащей проклейки бумаги расход про­клеивающих материалов ниже при изготовлении бумаги из суль­фатной целлюлозы.

Пенообразование чаще наблюдается в потоках сульфатной цел­люлозы, особенно, если целлюлоза плохо промыта и в ней присут­ствуют остатки варочного щелока. Повреждения щепы при рубке древесины сильнее отражаются на качестве сульфитной целлюлозы, чем сульфатной.

Основные отличия СФА от СФИ связаны с различными условиями варки. Сульфатная цел­люлоза получается в результате варки щепы в щелочной среде при рН вароч­ного раствора до 12, а сульфитная — в кислой среде при рН варочного раство­ра до 1,2. Кислая среда обусловливает более интенсивное воздействие на струк­туру растительного волокна, что приво­дит к образованию на его поверхности микротрещин, снижению механической прочности, долговечности и термостой­кости. В результате различных условий вар­ки сульфатная и сульфитная целлюлоза отличаются, как известно, распределени­ем остаточного лигнина в волокнах, хи­мическим составом, а также величиной молекул целлюлозы и распределением этих молекул в волокне. У сульфатной целлюлозы как лигнин, так и гемицеллюлозы распределены равномерно в толще клеточной стенки во­локна и относительно труднодоступны, чем и объясняется трудность отбелки, плохая реакционная способность, более низкая набухаемость и трудность размола сульфатной целлюлозы. У сульфитной целлю­лозы остаточный лигнин и гемицеллюлозы сосредоточены в наруж­ных слоях вторичной оболочки и поэтому более доступны дей­ствию химических реагентов и механическому воздействию при размоле.

3. Типы КДМ. Правила их безопасной эксплуатации. По конструкции бумагоделательные машины подразделяются на пять основных групп: 1) длинносеточные, или столовые; 2) ци­линдровые; 3) комбинированные из первых двух групп; 4) листо­вые; 5) машины сухого формования.

Каждая из указанных групп включает отдельные разновид­ности машин, отличающиеся друг от друга сеточным устройством и методом формования бумаги. Первая, наиболее многочисленная группа бумагоделательных машин отличается длинной сеткой и плоским сеточным столом. В эту группу входят также самосъемоч­ные и многосеточные машины, в том числе и так называемая машина «Инверформ». У второй группы машин формование бумаж­ного полотна производится на сеточном цилиндре. Эти машины могут иметь от одного до восьми сеточных цилиндров и выпускать многослойную бумагу и картон.

Комбинированные машины представляют собой комбинацию из столовой и цилиндровой или столовой и вакуум-формующей ма­шины. Они находят применение для выработки двухслойных обла­гороженных картонов.

Листовые машины предназначены для выработки бумаги в виде листов. Конструкция этих машин основана на механизации про­цесса ручного черпания бумаги. Такие машины раньше применя­лись для отлива высокосортной документной бумаги, теперь они не применяются.

Бумагоделательные машины сухого формования появились сравнительно недавно. Эти машины отличаются от других машин принципиально новой технологией изготовления бумаги в отсут­ствии воды. Имеются два типа таких машин: на одних машинах бумажное полотно вырабатывается методом текстильного произ­водства, на других — методом осаждения волокна из воздушного потока на движущейся сетке. Оба эти типа машин применяются для выработки длинноволокнистой бумаги специального назна­чения.

1) Из всех машин наиболее крупные бумагоделательные машины созда­ются для выработки наружных и внутреннего слоя крафт-лайнера. При выработке картона весом 1 м² 250—300 г производительность их достигает 840 т в сутки при рабочей ширине 6,3 м и скорости машины 300—400 м/мин. В настоящее время стремятся выраба­тывать более тонкие наружные слои крафт-лайнера, от 125 до 200 г/м², при более высокой скорости (400—450 м/мин) и меньшей производительности (500—700 т в сутки). Машины этого типа сходны с остальными машинами и отличаются от последних еще более длинным сеточным столом и сушильной частью, в кото­рой число сушильных цилиндров достигает 100 и более. Для этого типа машин характерно наличие второго напускного устройства (для покровного слоя), устанавливаемого над отсасывающими ящиками, горячего пресса после нескольких сушильных цилиндров, полусырого каландра для хорошего уплотнения бумаги, клеиль­ного пресса и двух машинных каландров с двумя сушильными ци­линдрами между ними. Вакуум-пересасывающее устройство на этих машинах не устанавливается.

2)Цилиндровые машины: Цилиндровые, или круглосеточные, машины ши­роко применяются для произ­водства многослойного роле­вого картона весом 1 м² до 800 г. Прототипом этих машин является папочная машина, применяющаяся для выра­ботки толстого листового картона, которую можно рас­сматривать как простейшую цилиндровую бумагоделательную машину. Основным формующим элементом машины служит сеточный цилиндр.

Несколько последовательно установленных сеточных цилинд­ров, объединенных между собой одним общим съемным сукном, позволяют вырабатывать многослойную бумагу или папку в виде бесконечного полотна. Если такой установке придать прессовую и сушильную части с каландром и накатом, то получится много­цилиндровая машина.

Число сеточных цилиндров у многоцилиндровых машин дости­гает семи-восьми, рабочая ширина до 4 м, а в отдельных случаях и до 5 м, рабочая скорость машины с обычными сеточными цилин­драми обычно не превышает 120—150 м/мин, а при наличии сеточ­ных цилиндров, работающих под разрежением, достигает 200— 250 м/мин. Производительность многоцилиндровых машин редко превышает 200 т в сутки.

В бумажном производстве многоцилиндровые машины имеют ограниченное применение. На них вырабатывают некоторые виды документной и денежной бумаги, чертежную, рисовальную, карточ­ную и др. Применяют одно-, двух- и трехцилиндровые машины

Сеточный цилиндр погружен в металлическую ванну, в кото­рую подается по принципу прямотока или противотока разбавлен­ная бумажная масса. Сверху на сеточном цилиндре располагают прижимной валик, облицован­ный толстым слоем очень мягкой резины; он смещен в сторону движения цилиндра на 300—350 мм (считая по расстоянию между осями). Между прижимным валиком и сеточным цилиндром про­ходит верхнее съемное шерстяное сукно, которое принимает на себя слой бумажной массы с сеточного цилиндра. Фильтрация воды через сетку и образование волокнистого слоя на цилиндре, работающем без разрежения, происходит за счет разности уровней жидкости в ванне и внутри цилиндра.

Опишем для примера тихоходную машину , приме­няющуюся для выработки специальных видов бумаги. Сеточная часть машины состоит из трех по­следовательно установленных сеточных цилиндров 1 с прижим­ными валиками 2, облицованными мягкой резиной и сдвинутыми по ходу машины; отсасывающего вала 3 для предварительного обезвоживания бумажного полотна, четырех пар предварительных прессов 4 и гауч-пресса 5. Через всю сеточную часть машины про­ходит верхнее съемное сукно 6, которое принимает на себя при про­хождении через сеточные цилиндры три слоя сырой бумаги и про­носит их через отсасывающий вал, предварительные прессы и

гауч-пресс, где из бумаги удаляется избыток воды. Во избежание раздавливания сырого бумажного полотна при отжиме под бумаж­ное полотно после сеточных цилиндров снизу подводится второе съемное сукно. Таким образом, сырое непрочное бумажное полотно осторожно отжимается на прессах между сукнами.

Р ис. 238. Схема трехцилиндровой бумагоделательной машины:

1 — сеточные цилиндры; 2 — прижимные валики; 3 — отсасывающий вал; 4 — предваритель­ный пресс; 5 — гауч-пресс; 6 — верхнее съемное сукно; 7 — нижнее сукно; 8 — вальцовая сукномойка; 9 — отсасывающие ящики; 10 — первый мокрый пресс; 11— сукномойка Франка

3) Комбинированные машины, в которых сочетаются цилиндровые и длинносеточные столовые машины, предназначены для выра­ботки двухслойного картона. Основа картона изготовляется из менее ценного волокнистого сырья на цилиндровой части, а более тонкий покровный слой бумаги —из волокнистого материала луч­шего качества иа сеточном столе. Конструкция таких машин может быть весьма разнообразной: например, сочетаются длинносеточная машина с одним сеточным цилиндром, многоцилиндровая с длинносеточной, длинносеточая с вакуум-формующей

4)Листовые. Бумага ручного черпания обладает рядом ценных свойств: она более однородна по структуре и физико-механическим свойствам, чем бумага машинного отлива; водяные знаки получаются более четкими и меньше искажаются из-за неравномерной деформации листа при отливе и сушке. Поэтому, несмотря на то, что ручной отлив очень трудоемок и малопроизводителен, он сохранился до сих пор при производстве некоторых специальных видов бумаги с локальным водяным знаком и для выработки чертежной бумаги высшего качества (ватмана).

Бумагоделательные машины для выработки бумаги в виде ли­стов не получили распространения в бумажной промышленности.

5) Имеются два типа бумагоделательных машин сухого формова­ния бумаги:а) в первом используется принцип получения бумажного полотна методом начеса при помощи кардочесальных машин,б) вовтором — принцип формования бумажного листа методом осажде­ния волокон, диспергированных в воздушном потоке, на сетке.

Бумагоделательные машины сухого формования применяются для изготовления длинноволокнистых видов бумаги, приближаю­щихся по своим свойствам к ткани и отличающихся высокой эла­стичностью, механической прочностью, особенно по сопротивлению раздиранию и излому, а также высокой впитывающей способно­стью и воздухопроницаемостью.

а) Бумагоделательная машина состоит из листообразующей части, клеевой ванны, сушильной части, каландра и наката.

Как показано на рис.1, хлопковый рулон 1 установлен в стойки над раскатным валиком 2 и в виде холста подается пита­тельным барабаном 3 к приемному зубчатому валу 4, вращающе­муся с окружной скоростью около 9—10 м/сек. Зубчатый вал, рас­чесывая холст, отрывает от него пучки волокна и передает их на быстровращающийся приемный барабан 5, обтянутый кардной лентой. К верхней части приемного барабана, вращающегося с ок­ружной скоростью около 11,5 м/сек, примыкает гибкое кардное полотно 6 движущееся в том же направле­нии, что и барабан, со скоростью 0,06—0,1 м/мин. Здесь отделен­ные от холста пучки хлопка подвергаются интенсивному прочесы­вающему действию

Рис1 Схема кардочесалыюго устройства машины сухого формования методом начеса: 1 —хлопковый рулон; 2 —раскат;3 — питательный барабан; 4 — зубчатый вал. 5 — кардочесальный барабан; 6 — кардное шляпочное полотно; 7 — вальян; 8 — отбойная гребенка;

9 — ножи; 10 — щетка

между кардными поверхностями и разделя­ются на отдельные волокна.

Расчесанные и очищенные от посторонних примесей хлопковые волокна передаются на медленно вращающийся барабан, так на­зываемый вальян, 7, покрытый тонкой кардной лентой с более ча­стым расположением иголочек, и с последнего снимаются в виде бесконечного волокнистого слоя при помощи отбойной гребенки 8, совершающей колебательные движения с числом ударов 600 в ми­нутуту.Крупный сор отделяется от волокна ножами 9, а мелкий пух и отчёсы отделяется от кардной пов-ти гибого полотна щёткой 10.

Для успешной работы необходимо хо­рошо организовать прием смены. Сеточник и сушильщик до на­чала смены внимательно осматривают машину, проверяют состояние одежды машины и оборудования, наличие бумажной массы в бассейнах, а также интересуются данными лабораторных анали­зов и качеством бумаги, выработанной в предыдущей смене. Наряду с этим они выясняют, как протекала работа в предндущеи смене, какие были затруднения и как они преодолвалисъ. Выяс­нение этих обстоятельств позволяет сеточнику лучше организовать работу своей бригады, учесть необходимые простои и ремонты машины, если они потребуются, и быстрее ликвидировать недо­статки в работе машины и подсобного оборудования.

Бригада сдающая смену, рассказывает бригаде, принимающей смену об имеющихся недостатках в работе машины, чтобы можно было быстро принять соответствующие меры для их устранения.

Состояние оборудования бумагоделательной машины, одежды и рабочего места отмечают в журнале приема и сдачи смены.