Cтраница 3
Формующее устройство типа Сим-формер ( рис. 43, г) представляет собой комбинацию плоскосеточной и двухсе-точной машин. Вначале формование бумажного полотна здесь происходит за счет плавного удаления воды на формующей доске и последующих одиночных регулируемых гидропланок и мокрых отсасывающих ящиков. Дальнейшее его формование происходит между двумя сетками, где вначале над дугообразной поверхностью водонепроницаемого формующего башмака вода удаляется через верхнюю сетку, а далее в отсасывающие ящики, установленные снизу. Благодаря этому обеспечивается симметричное распределение мелкого волокна и наполнителя в поперечном сечении полотна бумаги и поверхностные свойства ее с обеих сторон получаются примерно одинаковыми. [31]
Вид используемой бумагоделательной машины во многом определяет структуру изготовляемой бумаги. При формовании бумажного полотна на обычной столовой бумагоделательной машине ярко выражена ориентация волокон в машинном направлении и на сеточной стороне полотна при низком содержании на этой стороне мелких волокон и частиц минерального наполнителя. По мере приближения к верхней стороне листа ориентация волокон становится менее заметной, а содержание мелкой фракции повышается. [32]
Разбавленную бумажную массу подвергают очистке от посторонних включений ( загрязнений) на очистной аппаратуре, после - чего она поступает на бумагоделательную машину. Здесь происходит формование бумажного полотна, сопровождаемое его обезвоживанием на сетке, прессование, сушка, охлаждение полотна, увлажнение перед машинным каландрированием и намотка в рулон на накате. Если требуется повышенное уплотнение структуры бумаги ( например, для конденсаторной бумаги), увеличение ее прозрачности ( чертежная калька), повышение гладкости или лоска ( блеска) поверхности ( некоторые виды бумаги для печати, мелованная бумага), то бумагу после дополнительного увлажнения пропускают через суперкаландр. [33]
Представляет интерес кратко рассмотреть релаксационные процессы при увлажнении бумаги. Как следует из описания механизма формования бумажного полотна, во время пребывания на сушильных цилиндрах в бумаге фиксируются внутренние напряжения в результате перехода полимерного материала в стеклообразное состояние. Последующая отделка приводит к частичной вынужденно-эластической деформации волокон, особенно в плоскости листа. Увлажнение бумаги приводит к снижению температуры стеклования и соответственно к релаксационным процессам. Следствием этого является усадка бумаги по ширине и длине листа и увеличение размеров по толщине. Процесс изменения размеров при увлажнении протекает таким образом, что замоченная в воде бумага увеличивает свои размеры в пределах от 0 25 до 2 - 3 % ( в зависимости от степени помола и условий формования и отделки), что вызвано набуханием волокон. После сушки происходит усадка, достигающая 0 1 - 2 % от исходных размеров. [34]
Машины сухого формования впервые в мире были разработаны в нашей стране. Эти машины принципиально отличаются от других типов машин тем, что формование бумажного полотна происходит без воды, методом начеса или высаждением из воздушного потока на движущейся сетке. Такие машины предназначены для выработки специальных видов бумаги, обладающих повышенной прочностью в машинном и поперечном направлениях. [35]
На сеточном столе одновременно осуществляются два важнейших технологичесг ких процесса бумажного производства - формование бумажного полотна из сильно разбавленной водной волокнистой суспензии и удаление воды. Эти процессы взаимно увязаны и на качество бумаги оказывают первостепенное значение, поэтому ими нужно уметь управлять в нужном направлении. [36]
Для тех сортов бумаги, которые предназначены, например, для нанесения изображений, требующих сохранения точных размеров, необходимо сводить до минимума релаксационные явления. Это может быть достигнуто специальными мероприятиями, предупреждающими или резко снижающими возможность возникновения больших внутренних напряжений при формовании бумажного полотна, а также путем предварительного увлажнения и последующей сушки готовой бумаги. В последнем случае удается снять основную часть внутренних напряжений и стабилизировать размеры бумаги. Опыты по последовательному проведению циклов увлажнение - высушивание подтверждают это. [37]
Существующий механизм формования бумажного полотна ведет к образованию слоистой структуры, и волокна в листе располагаются главным образом параллельно поверхности и не переплетаются с волокнами, расположенными в другой плоскости. С увеличением степени фибриллирования волокон, толщины и массы 1 м2 бумаги, а также продолжительности процесса обезвоживания при формовании бумажного полотна возрастает количество волокон, расположенных под некоторым углом к горизонтальной плоскости, о чем косвенно можно судить, определяя межслоевую прочность бумаги. Последняя в многослойном волокнистом материале, полученном соединением давлением влажных слоев бумаги, в значительной степени зависит от влажности соединяемых слоев. Если она достаточно высокая и в полотне присутствует свободная влага, то в условиях применения одного и того же давления при прессовании межслоевая прочность оказывается высокой за счет хорошего взаимопроникновения и последующего скрепления между собой водородными связями фибрилл сопряженных волокон. [38]
Процесс обезвоживания массы на сетке является процессом фильтрации, при котором удаляется до 97 % воды, содержащейся в суспензии. Однако в данном случае важное значение придается не только удалению воды, но и структуре образующегося волокнистого фильтрующего слоя, которая зависит от скорости и условий обезвоживания на сравнительно коротком участке сеточного стола; чем быстрее удаляется вода, тем труднее получить качественную бумагу. Формование бумажного полотна может осуществляться на одной сетке и между двумя сетками. [39]
При пуске сеточного стола необходимо иметь достаточный запас воды для циркуляции, поэтому сначала заполняют систему оборотной или свежей водой. Если в системе не будет достаточно воды, масса может забить очистную аппаратуру. После этого массу подают на сеточный стол и устанавливают в соответствии с технологическими правилами режим формования бумажного полотна. [40]
Формующие устройства типа вертиформа известны нескольких модификаций. В варианте, представленном на рис. 43, а, бумажная масса из напорного ящика турбулентного типа вводится сверху в зазор между двумя грудными валами сеток, движущимися в начале сеточного стола в вертикальной плоскости. За счет давления, создаваемого натяжением сеток, и действия обезвоживающих элементов сеточного стола ( дефлекторов и отсасывающих ящиков) основное обезвоживание бумажной массы и формование бумажного полотна происходит в зазоре между двумя сетками путем удаления воды в двух противоположных горизонтальных направлениях: вправо и влево. Благодаря этому не только в 2 раза ускоряется процесс обезвоживания бумажного полотна в сеточной части машины, но и исключается разносторонность бумаги, т.е. различие свойств ее обеих сторон вследствие того, что при указанном способе отлива бумаги мелкие фракции волокна, частицы наполнителя и другие добавки располагаются у поверхности, а более крупные фракции - в средней части бумаги. [41]
Основное назначение напорного ящика заключается в равномерной подаче массы на сетку по всей ее ширине. В настоящее время широко применяются закрытые напорные ящики, в которых требуемый напор массы создается за счет давления воздушной подушки и высоты слоя массы или давления, создаваемого смесительным насосом. В таких ящиках система потокораспределения включает коллектор переменного сечения и перфорированную плиту, а для выравнивания и турбулизации потока массы используются приводные перфорированные валы. Для улучшения процесса напуска массы на сетку и снижения металлоемкости применяются напорные ящики гидродинамического типа без воздушной подушки. Необходимая степень разбавления массы для отлива на сетке бумагоделательной машины зависит от массы 1 м2 бумаги, вида волокна и степени его помола. Обычно для ускорения процесса формования бумажного полотна концентрацию бумажной массы, поступающей на сетку, повышают с увеличением массы 1 м2 бумаги. При отливе тонкой бумаги требуется более сильное разбавление массы, при этом волокна дольше задерживаются на сетке во взвешенном состоянии и тем самым условия формования бумажного полотна улучшаются. [42]
Основное назначение напорного ящика заключается в равномерной подаче массы на сетку по всей ее ширине. В настоящее время широко применяются закрытые напорные ящики, в которых требуемый напор массы создается за счет давления воздушной подушки и высоты слоя массы или давления, создаваемого смесительным насосом. В таких ящиках система потокораспределения включает коллектор переменного сечения и перфорированную плиту, а для выравнивания и турбулизации потока массы используются приводные перфорированные валы. Для улучшения процесса напуска массы на сетку и снижения металлоемкости применяются напорные ящики гидродинамического типа без воздушной подушки. Необходимая степень разбавления массы для отлива на сетке бумагоделательной машины зависит от массы 1 м2 бумаги, вида волокна и степени его помола. Обычно для ускорения процесса формования бумажного полотна концентрацию бумажной массы, поступающей на сетку, повышают с увеличением массы 1 м2 бумаги. При отливе тонкой бумаги требуется более сильное разбавление массы, при этом волокна дольше задерживаются на сетке во взвешенном состоянии и тем самым условия формования бумажного полотна улучшаются. [43]