Билет №3

1. Технология и перспективы производства термомеханической массы из щепы. ТММ используется в производстве ДВП. По сравнению с другими видами механической массы она отличается низкой прочностью и содержит много грубой фракции, однако, снижение параметров пропаривания и возможность размола под давлением на обеих ступенях повысили ее качество. Без внесения изменений из ТММ могут получать картон. Стадии: подготовка хвойной древесины; пропаривание (продолжительность 2-3 мин. Темп. 120-130 градусов, для ДВП т-ра 170-190 градусов и без давления) размол в две ступени под давлением (давление 0,2-0,3 МПа) по потоку идет на сгущение обезвоживание и отбелку В связи с тем, что волокна после пропаривания стали мягкие и эластичные, не накопили внутреннего напряжения то операция латентности (распрямления волокон) может отсутствовать. В связи с гибкостью и однородностью их по размерам волокон, их бумагообразующие свойства выше чем у рафинерной древесной массы. Варьируя параметрами размола можно получить массу пригодную не только для картона, но и для бумаги санитарно-гигиенического назначения, где требуется пухлость и мягкость бумаги. ТММ имеет ниже белизну, чем РДМ, поэтому здесь часто включают отбелку. Причем в связи пластифицированием лигнина отбелка происходит более легко, чем для рафинерной древесной массы, особенно комбинированная. Возможно окисление реагентами. Таким образом ТММ получается предварительным пропаривание щепы и получают путем размола при высоком давлении и температуре (1-3 МПа, 100-135 градусов).

Новейшим достоинством в технологии ТММ является использование спец. установки для проведения пропарки щепы в паровой фазе. Эту пропарку можно совместить с обработкой химикатами, тогда пропитка будит глубокой и однородной. Эта установка наз-ся ИМПРЕГНАТОР Прекс. Основной эффект связан с тем , что щепа сначала интенсивно сжимается с помощью шнека и под действием подаваемого пара , а затем переходит в широкое пространство, где мгновенно рассредотачивается. При этом происходит выстрел массы и щепа дополнительно расчёсывается на волокна, жидк. быстро вскипает и происходит перемешивание всего.

2. Техника комбинированной многоступенчатой отбелки целлюлозы.

Три ступени используется для производства полубелёной целлюлозы. Четыре ступени для производства беленой сульфитной и сульфатной целлюлозы (писчая бумага). 5-6 ступеней для производства сульфитной и сульфатной целлюлозы (документная ксеросная бумага). 7 ступеней для производства только сульфатной целлюлозы (вискозная бумага).Отбелка целлюлозы для писчей бумаги. Первая ступень: хлорирование – Нейтрализация ; Вторая ступень: хлорирования– Гипохлорирование – Кисловка

Отбелка целлюлозы для документной бумаги:1 ст. Хлорирование– Щелочение;2ст. Отбелка двуокисью хлора– Щелочение– Добелка двуокисью хлора– Кисловка

Отбелка целлюлозы для ксеросной бумаги: Первая ступень: хлорирования –Щелочение; Вторая ступень: хлорирования– Облагораживание– Гиппохлорирование; Первая ступень отбелки :двуокисью хлора– Щелочение;Вторая ступень отбелки: двуокисью хлора – Гиппохлорирование– Кисловка. Отбелки целлюлозы для вискозной бумаги : Первая ступень: хлорирования– Нейтрализация; Вторая ступень: хлорирования – Облагораживание; Первая ступень: гиппохлорирования; Вторая ступень: гиппохлорирования –Кисловка .

Оборудование для отбелки:1)хлорирование и щёлочение проводят в башнях(движение массы сверху вниз).Башня – металлический цилиндр,внутри она обрезинена(гумированна) или покрывается защищённым слоем титанового листа.

Сущность отбелки : целлюлоза и химикат, двигаясь в башне вниз, реагирует друг с другом. Внизу выходит отбеленная масса.

2)Хлорирование,гипохлоритная отбелка,отбелка CIO – проводят в башнях:гребковый шабер сбрасывает массу в кольцевой желоб(поз.1),где масса разбавляется водой и идёт на промывку.

3)комбинированные башни(с внутренней и вынесенной поглотительной колонкой)–применяется для отбелки CIO .В поглотительную колонку снизу подаётся насосом масса и химикат и вверху гребковый шабер направляет массу к периферии ,продолжая процесс отбелки.Размер башни : d=6 м; h=10-32 м;V= 100-900 м Достоинство:конструкция башни предупреждает образование и скопление взрывчатых смесей.

3. Формование элементарного слоя картона на сеточном цилиндре.Цилиндровые или круглосеточные ,машины применяются для производства многослойногоролевого 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 БДМ. 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 ж, 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 г 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.

Сеточные цилиндры изготовляются диаметром 1000—1500, реже 1800 мм. По своей конструкции они бывают разные. Для тихоход­ных машин (до 50—60 м/мин) они изготовляются со спицами и подкладочной сеткой, для более быстроходных машин — со спи­цами, но без подкладочной сетки и более рациональной конструк­ции, позволяющей работать на скорости до 120 и даже 150 м/мин. Более высокая скорость многоцилиндровых машин (150— 250 м/мин) достигается при работе сеточных цилиндров под раз­режением (Фойта), а также при наличии безосных цилиндров с вакуум-камерами (Дорриса, Гольдсмита и др.).

Сеточный цилиндр погружен в металлическую ванну, в кото­рую подается по принципу прямотока или противотока разбавлен­ная бумажная масса. У современных машин ванну изготовляют из легированной стали, чтобы обеспечить чистоту ее внутренних ча­стей и избежать образования слизи и других загрязнений. 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. Уровень отходящей воды внутри сеточного цилиндра можно регулировать посредством боко­вых подпорных задвижек.

Следует отметить, что конструкция напускного устройства у большинства действующих цилиндровых машин недостаточно совершенна, вследствие чего регулирование веса и толщины полотна бумаги по ширине машины затруднительно, а получаемые бумага и картон неоднородны по своим физико-механическим свойствам, особенно при малом числе слоев. При наличии большого числа сеточных цилиндров получается более однородное полотно, однако разница в свойствах картона в продольном и поперечном направлениях листа остается все же более значитель­ной, чем при его выработке на длинносеточных машинах. Наличие спиц и крестовин внутри сеточного цилиндра ухуд­шает условия отлива вследствие сильного волнения воды внутри цилиндра и заноса ее в зону формования, особенно при больших скоростях, что служит существенным тормозом повышения скоро­сти цилиндровых машин. За последнее время начали применять более совершенную конструкцию сеточного цилиндра без вала, крестовин и спиц внутри него. Цилиндр выполняется в виде массивной бронзовой трубы с фрезерованными на ее поверхности желобками и с просверленными и раззенкованными отверстиями. Внутри цилиндра помещается вакуум-камера, соединенная с вакуум-насосом. Таким образом, обезвоживание и формование листа здесь происходит под влиянием разрежения, что позволяет значительно повысить рабочую скорость машины и улучшить фор­мование листа картона.

Современные многоцилиндровые машины снабжаются устрой­ством для гидродинамического напуска массы и отдельными электродвигателями для привода сеточных цилиндров.

Рис. 238. Схема трехцилиндровой бумагоделательной машины:

1 — сеточные цилиндры; 2 — прижимные валики; S — 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

Опишем для примера тихоходную машину (рис. 238), приме­няющуюся для выработки специальных видов бумаги на одном из наших предприятий. 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.

Пройдя гауч-пресс, бумажное полотно с сухостью 16—18% по­ступает в прессовую часть машины, а верхнее и нижнее съемные сукна на обратном пути промываются вальцевыми сукномойками 8 со спрысками. Чтобы мокрое бумажное полотно не отделилось от верхнего съемного сукна после сеточного цилиндра, под сукном установлены отсасывающие ящики 9 трубчатого типа.

Сеточные цилиндры, как и предварительные прессы, не имеют привода и вращаются верхним съемным сукном. Последнее же получает движение от гауч-пресса, нижний вал которого имеет привод. Прессовая и сушильная части этой машины ничем не от­личаются от соответствующих частей столовой бумагоделательной машины.