Технология бумаги и картона - Шитов Ф.А.

Author: Шитов Ф.А.

Tags: промышленность целлюлозно-бумажная промышленность издательство высшая школа бумага

Year: 1978

Similar

Технология бумаги

Теория и конструкция машин и оборудования отрасли. Бумаго- и картоноделательные машины

Охрана труда и противопожарная защита в целлюлозно-бумажном и лесохимическом производствах

Филигранология: наука о бумаге ручного производства с водяными знаками

Text

Ф. А. ШИТОВ
Технология
бумаги
и картона
Издание 2-е, переработанное
и дополненное
Одобрено Ученым советом
Государственного комитета
Совета Министров СССР
по профессионально-техническому образованию
в качестве учебника
для средних профессионально-технических училищ
МОСКВА
«ВЫСШАЯ ШКОЛА» 1978
Scan AAW
6П7.53
Ш55
Федор Авдёевич Шитов
ТЕХНОЛОГИЯ БУМАГИ И КАРТОНА
Редактор А. П. Николаева. Переплет художника В. М. Лукьянова.
Художественный редактор Т. В. Панина. Технический редактор 3. А.
Муслимова. Корректор Г. А. Чечеткина
ИБ № 1357
Т-16514. Сдано в набор 25/III-77 г. Подп. к печати 29/VIII-77 г.
Формат 60X90 716 Бум. тип. № 2. Объем 23,5 печ. л. Усл. п. л. 23,5
Уч.-изд. л. 24,69 Изд. № ИНД—93 Тираж 9000 экз. Цена 75 коп..
План выпуска литературы издательства «Высшая школа»
(профтехобразование) на 1978 г. Позиция № 90.
Издательство «Высшая школа»,
Москва, К-51, Неглинная ул., д. 29/14
Великолукская городская типография управления издательств»,
полиграфии и книжной торговли Псковского облисиолкома,
г. Великие Луки, ул. Полиграфистов, 78/12. Зак. 729.
Шитов Ф. А.
Ш55 Технология бумаги и картона. Учебник для сред-
них проф.-техн. училищ. Изд. 2-е, перераб. и доп. М.,
«Высш, школа», 1978.
376 с. с ил. (Профтехобразование. Целлюлозно-бумажная
промышленность).
В книге даны классификация и качественные показатели бумаги»
сведения о волокнистых материалах и переработке макулатуры. Изла-
гается технология производства бумаги и картона: массный размол,
проклейка, наполнение, окраска, отлив, прессование, сушка и отделка.
Описано оборудование для приготовления бумажной массы — размалы-
вающие аппараты непрерывного действия, сгустители, регуляторы кон-
центрации и композиции массы и т. д., а также бумаго- и картоноде-
лательные машины. Приведены правила техники безопасности и про-
тивопожарные мероприятия при работе на бумаго- и картоноделатель-
ных машинах.
ш
31410-010
----------90-78
052(01)—78
6П7.53
© Издательство «Высшая школа», 1973 г.
© Издательство «Высшая школа», 1978 г., с изменениями.
ВВЕДЕНИЕ
Бумажная промышленность — одна из крупнейших
отраслей народного хозяйства. Продукция бумажной промышлен-
ности является материальной базой культурного развития страны
и о каждым годом находит все более широкое применение в ряде
отраслей народного хозяйства.
Бумага служит основным материалом для издания книг, журна-
лов, газет и плакатов.
Технические виды бумаги и картона широко применяются
в электротехнической промышленности для конденсаторов, изоля-
ции силовых кабелей, прокладок, изоляции в электромашинах
и т. п., в радиотехнике для производства приемников и прочей ап-
паратуры.
Большое количество бумажной продукции в качестве тары по-
требляет химическая и цементная промышленность. Использование
бумажных мешков дает большую экономию в народном хозяйстве,
так как перевозка минеральных удобрений и цемента в затаренном
виде сокращает потери минимум на 10%. Кроме того, в химической
промышленности широкое применение находят мешочная и картон-
ная тара для упаковки и транспортирования различных химикатов.
Картон и бумага с большим экономическим эффектом заменяют
древесину при изготовлении ящичной тары, стекло при производст-
ве молочных бутылок. Использование картонной тары дает боль-
шую экономию древесного сырья. Например, каждая тонна тарно-
го картона позволяет сэкономить 14 м3 деловой древесины. При
производстве картонной тары степень механизации всех процессов
составляет 90—95%, в то время как при изготовлении деревянной
тары она равна только 40—60%. Кроме того, картонные ящики поч-
ти в 5 раз дешевле деревянных. В настоящее время без бумаги
и картона немыслима механизированная расфасовка пищевых про-
дуктов и автоматизация торговли.
Различные виды картона используются в автомобильной и трак-
торной промышленности для внутренней обивки кузовов автомоби-
лей и облицовки автобусов, в качестве автопрокладок, фильтров,
деталей тепловой изоляции. Бумага и картон широко применяются
в строительстве для изготовления кровельных и гидроизоляцион-
ных материалов, сухой штукатурки, обоев.
3
Советская власть получила в наследство от царской России
44 небольшие бумажные и картонные фабрики и 7 маломощных
целлюлозных заводов. Несмотря‘на богатейшие в мире лесные за-
пасы, целлюлозно-бумажная промышленность занимала одно из
последних мест среди других отраслей промышленности.
Широкое развитие целлюлозно-бумажная промышленность по-
лучила лишь после Великой Октябрьской социалистической рево-
люции. В годы довоенных пятилеток она, по существу, была созда-
на заново.
Развитие целлюлозно-бумажной промышленности было при-
остановлено второй мировой войной, во время которой было унич-
тожено 77 предприятий общей производительностью 300 тыс. т бу-
маги в год.
После войны целлюлозно-бумажная промышленность, была
восстановлена в короткий срок. В послевоенные пятилетки были
построены новые предприятия: Красноярский, Котласский, Жида-
чевский, Комсомольский, Астраханский, Майкопский, Пермский
комбинаты; Братский и Сыктывкарский- лесопромышленные ком-
плексы; бумажные и картонные фабрики: Каменогорская, Серпу-
ховская, Ступинская, Алексинская; целлюлозные заводы: Байкаль-
ский, Херсонский, Измаильский и др. Кроме того, почти все старые
предприятия реконструированы и расширены.
За годы девятой пятилетки целлюлозно-бумажная промышлен-
ность сделала большой шаг вперед. Особое внимание было обра-
щено на создание новых мощностей, реконструкцию и техническое
обновление действующих предприятий. Одна треть основных фон-
дов отрасли за годы девятой пятилетки претерпела реконструкцию
и техническое перевооружение. Объем производства за пятилетку
увеличился по сравнению с 1970 годом примерно на 35%. В 1975 г.
было выработано бумаги 5,2 млн. т, картона 3,4 млн. т, целлюлозы
6,8 млн. т.
«Основными направлениями развития народного хозяйства
СССР на 1976—1980 годы», утвержденными XXV съездом КПСС,
предусмотрено увеличить за пятилетку выпуск целлюлозы на 35%,
бумаги и картона на 15—25%, повысить производительность труда
в целлюлозно-бумажной промышленности на 23—25%.
Прирост за пятилетие основных видов продукции составит:
целлюлозы на 34%, бумаги на 12% и картона на 30%. Намечает-
ся ускоренными темпами развивать производство бумаги для печа-
ти и средств автоматизированной обработки информации, бумаги
и картона для упаковки и расфасовки пищевых продуктов и про-
мышленных товаров. Увеличится также выпуск и других видов бу-
маги и картона. Указанные задачи будут выполняться за счет ре-
конструкции и технического перевооружения действующих пред-
приятий, интенсификации производственных мощностей, внедрения
прогрессивных технологических процессов, высокопроизводитель-
ного оборудования и повышения производительности труда.
РАЗДЕЛ
первый Общие сведения
о производстве бумаги
ГЛАВА I
История развития
производства бумаги
§ 1. Изобретение бумаги
Впервые бумага была получена осаждением рас-
тительных волокон на сетке из водной суспензии в Китае Цай Лу-
нем во 2 в. н. э.
Сначала бумагу делали вручную из шелка-сырца, коры тутово-
го дерева, затем из льняного и конопляного тряпья, а также других
волокон растительного происхождения.
Кору тутового дерева размачивали в воде, потом твердый на-
ружный слой коры соскабливали, а внутренний, лубяной, измельча-
ли в каменной ступе с водой до получения волокнистой массы. За-
тем ее разбавляли в черпальном чане большим количеством воды.
Некоторое количество волокнистой массы зачерпывали из чана
рамкой, обтянутой сеткой. Вода стекала, а на сетке оставались во-
локна, образующие бумажный лист.
Полученные листы перекладывали с сетки на сукно, отжимали
на прессе и развешивали на чердаках или в сараях для сушки.
Высушенные листы бумаги разглаживали с помощью специаль-
ных молотков или других полированных предметов и разрезали на
форматы. После этого бумага была готова к употреблению. В то
время качество бумаги в основном зависело от степени обработки
материала и отлива листов. Эти операции являлись основными
в бумажном производстве.
Бумага из тутового луба имела большую прочность. Ее упот-
ребляли не только для письма, но и для изготовления зонтиков,
фонарей, носовых платков и некоторых видов одежды.
Техника производства бумаги с тех пор усложнилась, она ме-
ханизирована и автоматизирована; сырьем для бумаги служат са-
мые разнообразные материалы. Но главные процессы изготовления
остались те же: приготовление бумажной массы и отлив бумаги.
Изобретение бумаги — это величайшее открытие человечества.
Бумага сыграла и играет большую роль в развитии народного об-
разования, науки, в обеспечении растущих материальных и куль-
турных потребностей народа.
5
§ 2. Зарождение бумажного производства
в России
В IX в. в Русском государстве впервые появился
привозной пергамент, а в первой половине XII в. — бумага. На пер-
гаменте переписывались церковные книги, писались княжеские
указы, торговые договоры.
Так как привозной пергамент стоил дорого, то его употребляли
очень редко. Даже в XIII в. записи делали на досках, а важные
грамоты писали на лубе. Это подтверждается лубяными архивами
новгородцев, которые были вывезены из Новгорода Иваном Гроз-
ным. В 1951 г. при археологических раскопках в Новгороде было
найдено несколько сотен берестяных грамот. В Сибири писали на
бересте до XVIII в.
Первые бумажные рукописи на Руси делали в виде длинных
свитков наподобие свитков из папируса. Видимо, это делалось для
лучшей сохранности рукописи, так как на оборотной стороне бу-
маги не писали, и она защищала текст от прикосновения, влаги
и пр.
В XVI в. при царе Иване Грозном в Москве впервые было введе-
но книгопечатание церковных книг.. Для этого выстроили специ-
альное большое здание — Печатный двор. Огромную роль в исто-
рии печатного дела в России сыграл первопечатник Иван Федоров.
Вместе с Петром Мстиславцем он отпечатал в 1564 г. первую рус-
скую датированную книгу «Апостол».
Развитие книгопечатания в стране было связано с потреблени-
ем большого количества бумаги, что ускорило устройство на Руси
первых «бумажных мельниц».
В России производство бумаги зародилось в XVI в., т. е. спустя
14 веков после ее изобретения. Первая бумажная мельница была
основана близ Москвы на реке Уче в 1565 г., в поместье Федора
Савинова. Она вскоре была ликвидирована, так как экономически
не оправдала себя. Вторая бумажная мельница была построена
для типографии Печатного двора в 1655 г. также близ Москвы, на
реке Пахре. Бумажная мельница просуществовала недолго;
в 1657 г. весенним паводком мельницу разрушило.
В 1673 г. на реке Яузе по указу царя Алексея Михайловича
была построена казенная бумажная мельница.
На рис. 1 показан внутренний вид бумажной мельницы. В глу-
бине через окна видны водяные колеса, у стены под окнами дере-
вянный привод к ступам и сами ступы с опускающимися в них пес-
тами. На переднем плане изображен мастер — бумажник, черпаю-
щий из чана бумажную массу деревянной рамой. Позади масте-
ра виден ручной пресс, на котором производится прессование
бумаги.
Подобные мельницы возникали и в других местах. На протяже-
нии XVII в. действовали пять бумажных / Предприятий. Эти пред-
приятия, просуществовав некоторое время, закрылись, так как эко-
номически не оправдали себя.
6
' Рис. 1. Внутренний вид бумажной мельницы
Более широкое распространение бумажная промышленность»
получила лишь в XVIII в., при Петре I. По его указу были по-
строены бумажные мельницы недалеко от Москвы, в Петербурге,
и других местах: Богородицкий бумажный завод на реке Яузе, бу-
мажная мельница в Чудовом монастыре (1704 г.), Красносельская!
бумажная мельница (1712 г.), Петербургская бумажная мельница!
(1718 г.), бумажная мельница при Полотняном Заводе в Калуж-
ской губернии (1720 г.) и др. Эти предприятия положили начало^
развитию бумажной промышленности в России.
На бумажных предприятиях вырабатывали бумагу для письма,,
печати, военных и других целей.
Сырьем для бумажного производства служили тряпье, отходы
пеньки с канатного производства и льняные отходы ткацкого про-
изводства.
В России в XVIII в. впервые в мире для производства бумаги
была применена солома хлебных злаков. Позднее из этого сырья
стали вырабатывать бумагу в других странах.
§ 3. Механизация производства бумаги
На протяжении семнадцати столетий с момента
изобретения бумаги бумажное производство обогатилось немноги-
7
ми техническими изобретениями и открытиями. На бумажных
мельницах применялись примитивные механизмы, вроде водяного
колеса, ступы-толчеи, ручного пресса. Процесс отлива бумаги про-
изводился вручную и целиком зависел от умения и опыта мастера-
черпальщика.
Колоссальный толчок дальнейшему развитию бумажного произ-
водства дало изобретение голландцами ролла в 1670 г. Ролл меха-
низировал размельчение массы на волокна. В России роллы стали
применять с 20-х годов XVIII в.
Трудоемкий ручной процесс раздирания и резания тряпья был
заменен тряпкорубкой, изобретенной в 1720 г.
В 1798 г. появился каландр, который позволил отказаться от
малопроизводительной операции разглаживания бумажных листов
деревянными молотками.
До открытия в 1774 г. шведским химиком Шелле хлора расти-
тельные волокна отбеливались на открытом воздухе действием
солнечного света на влажное волокно. В конце XVIII в. для отбел-
ки начали применять хлор и хлорную известь, что дало возмож-
ность выпускать бумагу белого цвета.
С конца XVIII в. во Франции, Англии, России и других странах
велись поиски по замене ручного отлива бумаги машинами.
В 1799 г. французом Луи Робером была изобретена бумагодела-
тельная машина, и в бумажном производстве был осуществлен
промышленный переворот: ручной отлив листовой бумаги был за-
менен машинным.
На рис. 2 изображена бумагоделательная машина Луи Робера.
Машина состоит из черпального бассейна /, бесконечной сетки 4,
натянутой на двух деревянных валиках 2, черпального колеса 5,
изготовленного из тонких медных полос, и наката 3, Сетка натяги-
вается путем перемещения одного из валиков в горизонтальном на-
правлении. Длина сетки 3,4 м, ширина 0,64 м.
Бумага отливалась следующим образом. Бумажная масса чер-
пальным колесом подавалась на движущуюся сетку, растекалась по
ней ровным тонким слоем и двигалась вместе с ней. Вода стекала
через сетку, и на ней, как и при ручном отливе, оставались волокна,
образующие бумажное полотно. Затем полотно бумаги вместе
с сеткой проходило через пресс, на котором отжималась часть вЛа-
ги. Пресс состоял из двух валиков, обтянутых сукном. Пройдя
пресс, бумага наматывалась на накат, откуда периодически снима-
лась, подвергалась сушке и отделке.
Скорость машины 5 м/мин, производительность 100 кг бумаги
в сутки.
Первый вариант машины не оправдал себя и требовал дальней-
шего усовершенствования. Машина не имела ни прессовой, ни су-
шильной части и приводилась в движение вручную.
В те годы Л. Робер работал в качестве бухгалтера бумажной
фабрики; не имея средств, он не смог усовершенствовать маши-
ну. Он вынужден был продать свой патент Дидо — содержателю
бумажной фабрики.
8
a)
Рис. 2. Бумагоделательная
машина Луи Робера:
а — общий вид; б — схема; 1 —
черпальный бассейн, 2 — валики,
3 — накат, 4 — сетка, 5 — чер-
пальное колесо
Дидо не смог реализовать изобретение во Франции. Он перепро-
дал патент на изобретение Л. Робера английскому фабриканту
Генри Фурдринье, который финансировал опыты по усовершенство-
ванию машины, производившиеся механиком Брианом Донкином.
Машина подверглась основательному переконструированию. В ре-
зультате возникла бумагоделательная машина с плоской сеткой,
которая нашла широкое промышленное применение.
Первые бумагоделательные машины были установлены в Англии
в 1804 и 1805 гг.
На рис. 3 представлена первая бумагоделательная машина
Донкина. Машина состояла из сеточной и прессовой частей и на-
ката. Сушильной части у нее не было; бумагу по-прежнему сушили
на воздухе. Бумажная масса из черпального чана 1 по лотку 2 по-
давалась на сетку 3. Чтобы предупредить растекание массы на кра-
ях сетки, устанавливали декельные резиновые ремни 4. После от-
лива на сетке бумажное полотно отжималось на гауч-прессе 5,
9
Рис. 3. Бумагоделательная машина Донкина:
7 — черпальный чан, 2 — лоток, 3 — сетка, 4 — декельный ремень, 5 — гауч-пресс, 6 и 7 —.
прессы, 8 — накат
верхний вал которого был обтянут сукном. Затем бумажное полот-
но обезвоживалось на прессах 6 и 7, установленных последова-
тельно. Далее полотно бумаги поступало на накат 8.
Появление бумагоделательной машины позволило перейти от
кустарного способа изготовления бумаги к фабричному с непре-
рывно-поточным производством.
В России первая бумагоделательная машина была установлена
на Петергофской бумажной фабрике в 1817 г. Это было началом
машинного способа производства бумаги в России.
В дальнейшем машины систематически совершенствовались.
В сеточной части были установлены отсасывающие ящики, что
позволило улучшить обезвоживание бумажного полотна.
Чтобы не повредить полотно бумаги при прессовании, на верх-
ний вал гауч-пресса стали надевать шерстяной чулок.
В 1823 г. механиком Донкином была введена сушка бумаги на
цилиндрах.’ Первые цилиндры не имели днищ, и для обогрева их
поверхности в цилиндрах устанавливали жаровни с углями.
В 1829 г. этот обогрев был заменен обогревом цилиндров паром.
Для создания в отсасывающих ящиках разрежения в 1826 г. был
установлен вакуум-насос, что усилило обезвоживание бумажного
полотна и позволило повысить скорость машины.
С появлением плоского узлоловителя (1829 г.) и песочницы
(1838 г.) начали очистку бумажной массы, подаваемой на машину.
Был сделан и ряд других усовершенствований, но несмотря на это
бумагоделательная машина в первой половине XIX в. работала
со скоростью лишь около 15 м/мин и вырабатывала около 0,5 т
бумаги в сутки. В конце XIX в. скорость бумагоделательных машин
возросла и достигла 120 м/мин при ширине сетки 3 м.
В первой половине XX столетия был внедрен ряд крупных изо-
бретений в области производства бумаги, которые позволили значи-
тельно повысить скорость машины, увеличить производительность
и почти полностью автоматизировать процесс работы машины.
В 1903 г. гауч-пресс был впервые заменен отсасывающим ва-
лом. Позднее его стали внедрять в прессовую часть машины вместо
нижних валов на первых и вторых прессах. В этом же году был
создан многодвигательный электрический привод бумагоделатель-
ной машины. Это позволило заменить громоздкий групповой при-
10
вод с ременной передачей и улучшить регулирование натяжения
бумажного полотна. В 1911 г. был впервые установлен для напуска
массы на сетку напорный ящик высокого давления вместо про-
стых линеек. Позднее создан ящик закрытого типа, обеспечиваю-
щий отлив полотна бумаги при скорости машины более 750 м/мин.
В 1916 г. создан накат барабанного типа вместо осевого фрикцион-
ного наката, который не позволял повышать скорость бумагодела-
тельной машины.
Кроме того, введены автоматическое регулирование движения
сеток и сукон, процесса сушки бумаги, поддерживания постоянства
концентрации массы, массы 1 м2 бумаги, автоматическая заправка
бумаги и др.
Все эти усовершенствования позволили создать бумаго- и карто-
ноделательные машины производительностью 300—400 т бумаги
и до 1000 т картона в сутки. Рабочая скорость современной маши-
ны 750—1100 м/мин, ширина сетки достигает 10 м.
ГЛАВА II
Общая технологическая схема
производства бумаги, качественные
показатели и классификация бумаги
§ 4. Технологическая схема производства бумаги
Бумагой называют листовой материал массой до
250 г/м2, состоящий в основном из специально обработанных расти-
тельных волокон, связанных между собой силами поверхностного
сцепления. В бумаге могут содержаться проклеивающие вещества,
минеральные наполнители, химические и натуральные волокна, пиг-
менты и красители (ГОСТ 17586—72).
При производстве бумаги сначала приготовляют бумажную мас-
су, затем отливают бумагу на бумагоделательной машине и отде-
лывают ее.
Технологическая схема производства бумаги представлена ниже.
Волокнистые материалы — целлюлоза и древесная масса, из
которых состоит бумага, поступают на склад бумажной фабрики
в сухом (листовом) виде. Если предприятие имеет свое производст-
во целлюлозы и древесной массы, волокнистые материалы подают-
ся в бассейн бумажной фабрики в жидком виде концентрацией
3—8%. Из бассейна целлюлоза поступает на размол. Для того
чтобы уменьшить содержание пучков волокон и костры, рекомен-
дуется подмалывать древесную массу, прошедшую сортирование.
В результате уменьшается количество обрывов при выработке на
быстроходных машинах бумаги, содержащей в композиции большое
количество древесной массы, и улучшаются поверхность и печатные
свойства бумаги.
Листовые волокнистые материалы распускаются на волокна5
в гидроразбивателях, после чего они в жидком виде подвергаются
111
Технологическая схема производства бумаги
размолу в аппаратах периодического или непрерывного действия —
роллах, конических и дисковых мельницах и др. В основном раз-
мол сводится к расщеплению волокон в продольном направлении
и уменьшению их длины (разрезанию, рубке). Каждый вид бумаги
вырабатывается определенной композиции в зависимости от того,
какими свойствами должна обладать бумага.
Композицией (составом) бумажной массы или бумаги назы-
вается состав и соотношение волокнистых и неволокнистых компо-
нентов, из которых производится бумага данного вида.
Если бумага имеет сложную композицию, то размолотая масса
строго постоянной концентрации поступает в регулятор компози-
ции. Здесь она смешивается в определенной пропорции с другими
волокнами (целлюлоза, древесная масса, бумажный брак). При
выработке большинства бумаг в волокнистую массу в определенном
порядке и по принятым режимам вводят наполняющие, клеящие
и окрашивающие вещества.
Приготовление клея, растворов глинозема и красящих веществ
и разводка наполнителя производятся в специальных цехах.
Постоянство концентрации и композиции бумажной массы, а так-
же дозировки каждого химиката автоматически поддерживается
регуляторами.
Готовая бумажная масса из размольно-подготовительного от-
дела поступает в мешальный бассейн, в котором перемешивается
и аккумулируется. Назначение аккумулирования бумажной мас-
сы — обеспечить бесперебойную работу бумагоделательной маши-
ны в течение некоторого промежутка времени.
Концентрация массы в бассейне 2,5—3%. Из бассейна масса
направляется на бумагоделательную машину. Перед поступлением
на машину она сильно (до 0,2—1,2%) разбавляется оборотной во-
дой, очищается от посторонних загрязнений, а также от узелков
и комочков массы.
Бумажная масса, подготовленная для отлива, поступает непре-
рывным потоком на движущуюся бесконечную сетку сеточного
стола, где происходит формование и отлив бумажного полотна.
Одновременно производится интенсивное обезвоживание бумажной
массы, а затем образовавшегося бумажного полотна и передача
последнего на прессовую часть машины.
npeccQBan часть машины снабжена 2—4 двухвальными пресса-
ми, на которых бумажное полотно не только обезвоживается, но
и уплотняется. При этом повышается прочность бумаги.
После этого бумажное полотно подвергается сушке на ци-
линдрах сушильной части до конечной сухости 92—95%.
Для повышения лоска, гладкости и объемной массы большинст-
во видов бумаги после сушки и охлаждения на холодильном ци-
линдре подвергается отделке на машинном каландре, установлен-
ном между сушильной частью и накатом.
После каландра бумага поступает на накат, где она наматы-
вается в рулон.
13
Для придания поверхности гладкости и лоска, уплотнения и вы-
равнивания толщины некоторые виды бумаги после увлажнения
подвергаются каландрированию на суперкаландре, установленном
отдельно за бумагоделательной машиной.
Далее бумагу разрезают на рулоны или листы определенного
формата. Бумагу разрезают в продольном направлении на рулоны
нужной ширины на перемотно-резательных станках. Затем бумагу
упаковывают на рулоноупаковочных станках.
Бумагу разрезают на листы на саморезках. Нарезанную бумагу
направляют на сортирование, где удаляют бракованную бумагу,
устанавливают сортность, считают листы и складывают их в стопы
(стопа состоит из 1000 листов). Затем ее упаковывают в кипы и от-
правляют на склад.
Отходящая от бумагоделательной машины вода содержит зна-
чительное количество волокна, наполнителя и клея, поэтому ее
вновь используют в производство вместо свежей. Эта вода назы-
вается оборотной.
Остаток отходящей воды направляют на ловушки для улавли-
вания волокна и наполнителя. Сгусток (волокно и наполнитель)
и осветленную воду от ловушек используют обратно в производст-
ве бумаги. Избыток осветленной воды применяют в других цехах
предприятия или сбрасывают в сток.
Бракованную бумагу в виде срывов (оборотный брак) снова
превращают в массу и перерабатывают в бумагу.
§ 5. Характеристика качественных
показателей бумаги
В зависимости от целевого назначения каждый
вид бумаги характеризуется различными показателями: массой
1 м2, толщиной, механическими свойствами, степенью проклейки,
зольностью, влажностью, цветом, белизной, гладкостью, впитываю-
щей способностью и др. Бумаги для печатания помимо механиче-
ских свойств должны обладать еще и печатными свойствами, не-
прозрачностью и ровной поверхностью. Писчие бумаги должны
иметь высокую степень проклейки, чтобы чернила не расплывались
по поверхности и не проходили на обратную сторону.
Промокательные, фильтровальные и некоторые другие виды бу-
маги должны хорошо впитывать воду или водные растворы. Неко-
торые бумаги отличаются высокой механической прочностью, на-
пример бумага документная, мешочная, основа абразивной бума-
ги и др.
Испытания бумаги производят в соответствии с теми показате-
лями, которые нормированы ГОСТом или ТУ. Бумага, отвечающая
всем показателям ГОСТа, считается доброкачественной. Если бу-
мага не отвечает тому или иному показателю ГОСТа, она относит-
ся ко второму сорту или бракуется. Отходы используют для про-
изводства изделий широкого потребления или снова перерабаты-
вают на бумагу.
14
§ 6. Внешний вид бумаги
Сорность бумаги определяется наличием
включений (кодгра, кусочки коры, сгустки засохшей массы, слизь,
узелки массы, кусочки грязи, песок, комочки смолы) (ГОСТ
13525.4—68). Сорность характеризуется количеством соринок на
обеих сторонах лис\а бумаги, приходящихся на 1 м2 поверхности.
Сорность бумаги (количество видимых в отраженном свете со-
ринок и пятен) определяют визуально или с помощью фотоэлектри-
ческого прибора.
Испытанию подвергают три образца бумаги — по одному из
каждого листа пробы. Для визуального определения сорности из
бумаги вырезают образцы размером 250X250 мм и подсчитывают
количество соринок и пятен на обеих сторонах образца. Сквозные
соринки и пятна, видимые с обеих сторон, учитывают два раза, если
на каждой стороне их площадь превышает установленные предель-
ные значения для данного вида бумаги. Полученные результаты
суммируют и умножают на 16, что характеризует сорность на 1 м2
поверхности листа бумаги. Цифра 16 означает, что площадь испы-
туемого образца в 16 раз меньше площади 1 м2 бумаги. За величи-
ну сорности принимают среднее арифметическое значение из ре-
зультатов трех определений.
Просветом бумаги называется вид бумаги в проходящем
свете. Просвет характеризует расположение волокон. Для опреде-
ления просвета бумагу просматривают, держа ее перед источником
света.
Вырабатываемые бумаги разделяют условно на три группы:
ровного просвета, облачного и клочковатого.
В бумагах ровного просвета волокна распределены равномерно,
все участки листа кажутся одинаково освещенными и глаз не
усматривает различия в степени просвечивания. В бумагах облач-
ного просвета волокна распределены неравномерно, в отдельных
местах имеются скопления (сгустки). В таких бумагах при про-
сматривании заметны светлые и темные поля. В бумагах клочко-
ватого просвета волокна расположены хлопьями или кучками. Та-
кой просвет имеют бумаги низкого качества.
Просвет бумаги зависит от приготовления бумажной массы
и условий работы бумагоделательной машины.
§ 7. Структурно-размерные показатели бумаги
К структурно-размерным показателям бумаги от-
носят: формат, массу 1 м2, толщину, объемную массу, гладкость
и др. На многие показатели бумаги влияет влажность воздуха. На-
пример, с повышением влажности прочность бумаги на разрыв
уменьшается, а растяжимость увеличивается, и наоборот. С по-
вышением содержания влаги уменьшается ломкость бумаги, изме-
няются и другие показатели.
Содержание влаги в бумаге непостоянно, оно зависит от отно-
сительной влажности воздуха. Чем больше влажность воздуха, тем
15
выше влажность бумаги и картона. Это объясняется,тем, что рас-
тительные волокна гигроскопичны; они способны поглощать влагу
из окружающего влажного воздуха или отдавать влагу сухому воз-
духу, пока не установится постоянная масса. Поэтому испытывать
бумагу следует в одинаковых условиях при относительной влажно-
сти воздуха 65±2% и температуре 20±2°С (ГОСТ 13523—68).
Перед испытанием бумага должна пройти кондиционирование, т. е.
приобрести равновесную относительную влажность воздуха 65±2%
при температуре 20±2°С. Кондиционирование бумаги производят
в специальном помещении, в котором установлен строгий контроль
за относительной влажностью воздуха и его температурой. Продол-
жительность кондиционирования для большинства видов бумаг
2—3 ч.
Время кондиционирования, для каждого вида или группы видов
бумаги и картона указывают в стандарте или технических усло-
виях на продукцию.
В процессе производственного контроля кондиционирование об-
разцов бумаги не представляется возможным.
Формат бумаги устанавливается ГОСТом или ТУ. Раз-
меры листовой бумаги определяют, измеряя длину и ширину листа
с погрешностью не более 1 мм. Ширину ролевых бумаг и картона
определяют измерением рулона.
Массу 1 м2 бумаги выражают в граммах и определяют
взвешиванием испытуемого образца бумаги размером 200X250 мм
на лабораторных технических или аналитических весах. Допускает-
ся взвешивание на квадрантных весах (ГОСТ 13199—67). Шкала
квадрантных весов имеет два ряда цифр: один показывает массу
испытуемого образца, а другой массу 1 м2 бумаги.
Толщину бумаги измеряют в микронах или миллиметрах
(ГОСТ 13199—67) на толщинометре и микрометре, которые при
давлении на бумагу в 1 кгс/см2 показывают . толщину листа с по-
грешностью не более 0,01 мм. Так как бумага по толщине неравно-
мерна, измерение производят в пяти точках испытуемого образца.
За толщину бумаги принимают среднее арифметическое из резуль-
татов всех определений, округляя цифры до 1 мкм. Измерять тол-
щину бумаги и картона можно также ручным микрометром.
Объемную массу бумаги (ГОСТ 13199—67) определяют деле-
нием массы 1 м2 в граммах на толщину бумаги в микронах.
Объемная масса бумаги увеличивается с повышением степени
помола волокна, давления между валами прессов, натяжения су-
шильных сукон и давления между валами каландра.
Гладкость бумаги (ГОСТ 12795—67) характеризуется
степенью ее сомкнутости. Чем выше гладкость бумаги, тем лучше
она воспринимает печатные краски. Гладкость бумаги определяют
на приборах АПГ или Б-1 и выражают числом секунд, необходи-
мых для прохождения 1 или 10 мл воздуха между поверхностью
бумаги и стеклянной пластинкой при вакууме 0,5 кгс/см2 и давле-
нии на бумагу 1 кгс/см2.
16
Испытанию подвергают пять образцов с лицевой и сеточной сто-
рон. За гладкость бумаги принимают среднее арифметическое из
результатов нескольких определений.
§ 8. Механические и упруго-пластические
свойства бумаги
К этим свойствам бумаги относят сопротивление
разрыву при растяжении, излому, продавливанию, раздиранию
и др.
Сопротивление бумаги разрыву (ГОСТ 13525.1—68)
обычно характеризуется разрывным грузом в кгс или разрывной
длиной в метрах.
Под разрывной длиной понимают длину полоски бумаги в мет-
рах, при которой эта полоска, подвешенная за один конец, разры-
вается под тяжестью собственной массы. Разрывная длина дает
представление о прочности бумаги на разрыв.
Сопротивление бумаги разрыву и ее удлинение определяют на
разрывной машине РМБ-10-2М и РМБ-30-2М. При отливе бумаж-
ного полотна на сетке бумагоделательной машины большинство во-
локон располагается вдоль хода сетки. Вследствие этого прочность
бумаги на разрыв больше в продольном направлении, чем в попе-
речном. Наоборот, растяжимость бумаги больше в поперечном на-
правлении. Поэтому бумагу на растяжимость и разрыв испытыва-
ют по обоим направлениям.
Разрывная длина бумаги зависит от прочности и длины исход-
ных волокон, помола массы и режима работы бумагоделательной
машины. Бумаги с разрывной длиной до 2000 м считаются слабыми,
от 2000 до 3500 м — средней прочности, от 3500 до 5000 м — проч-
ными, свыше 5000 м — очень прочными.
Растяжимость бумаги является важным свойством, зависит от
вида бумаги и колеблется в пределах от 1 до 5% и более. Бумаги,
имеющие высокую растяжимость, при приложении к ним усилия
разрываются не сразу, а лишь после того, как бумага удлинится до
предела. Поперек полотна бумаги растяжимость в 1,5—2 раза боль-
ше, чем вдоль.
Сопротивление излому (ГОСТ 13525.2—68) характе-
ризуется числом двойных перегибов на 180°, которое может выдер-
жать образец бумаги до полного разрыва. Сопротивление бумаги
излому определяют на приборе И-1. Испытание производят по дли-
не и ширине полотна бумаги. Число двойных перегибов в направ-
лении вдоль полотна выше, чем поперек. С увеличением толщины
бумаги число двойных перегибов возрастает.
Сопротивление излому имеет большое значение для картогра-
фических, чертежных, документных бумаг, так как при использова-
нии их приходится неоднократно складывать и разворачивать.
Сопротивление продавливанию (ГОСТ 13525.8—68)
показывает способность бумаги противостоять силам, действующим
перпендикулярно ее поверхности. Измеряется в кгс/см2.
2
17
Сопротивление бумаги продавливанию определяют на приборе
ПР-1. Сопротивление продавливанию зависит от композиции и по-
мола массы, отлива на сетке, прессования, сушки, отделки и массы
1 м2 бумаги. Оно очень важно для мешочной, папиросной и других
бумаг. В этих бумагах абсолютное сопротивление продавливанию
достигает 4—5 кгс/см2.
Сопротивление бумаги раздиранию (ГОСТ
13525.3—68) дает возможность судить о величине усилия в грам-
мах, необходимого для раздирания предварительно надрезанного
•образца бумаги.
Этот показатель имеет важное значение для печатных бумаг,
так как при прохождении бумаги через типографские машины об-
рывы полотна бумаги главным образом начинаются с надрыва
кромки. Сопротивление раздиранию у печатных бумаг должно быть
достаточно высоким.
Сопротивление раздиранию определяют на приборе П-1, дейст-
вие которого основано на принципе падающего маятника. Испыты-
вают образцы бумаги шириной 63±0,5 мм, длиной 75± 1 мм.
Усилие, необходимое для раздирания бумаги и выраженное
в гс, является показателем сопротивления бумаги раздиранию.
За величину сопротивления бумаги раздиранию принимают
среднее арифметическое из результатов всех определений.
§ 9. Оптические свойства бумаги
К оптическим свойствам бумаги относят: цвет, бе-
лизну, оттенок, прозрачность и др.
Цвет бумаги характеризует ее пригодность для письма, пе-
чати и других целей. Цвет определяют путем сравнения испытуе-
мого образца с типовым.
Белизна бумаги имеет важное значение для многих видов
бумаги (для печати и письма, чертежной, рисовальной, основы фо-
тобумаги и др.). Белизну бумаги (ГОСТ 7690—76) определяют на
фотоэлектрических приборах — лейкометрах (типа Цейса, Иена—
ГДР). Белизну выражают в процентах. За величину белизны при-
нимают среднее арифметическое из результатов пяти определений.
При этом отдельно указывают белизну лицевой и сеточной сторон
бумаги.
Оттенок бумаги определяют так же, как и цвет, сравни-
вая испытуемый образец бумаги с типовым. Цветная и белая бу-
маги должны иметь строго выдержанный оттенок согласно установ-
ленному образцу. Для придания белой бумаге надлежащего оттен-
ка в бумажную массу вводят красители.
Оттенок бумаги в процессе выработки может меняться из-за
нарушения технологического режима, характера помола массы,
дозировки проклеивающих, наполняющих и красящих веществ, про-
цесса обезвоживания, сушки и др.
Прозрачность и непрозрачность бумаги — это
свойство пропускать или не пропускать свет, т. е. поглощать или
18
отражать световые лучи. Если бумага не поглощает световые лучиу
а пропускает их через себя, то бумага прозрачна.
Прозрачность является основным показателем пергамина, вы-
рабатываемого для чертежной кальки.
Прозрачность в большой мере зависит от однородности бумаги.
Прозрачную бумагу получают из массы жирного помола. Волокна
такой массы при листообразовании плотно прилегают одно к дру-
гому, бумага становится однородной и приобретает прозрачность.
Если световые лучи отражаются от бумаги, преломляются и рас-
сеиваются, т. е. не проходят через бумагу, значит она непрозрачна.
Такую бумагу изготовляют из волокон садкого помола с добавкой
наполнителя с небольшой объемной массой. Такая бумага содержит
большое количество пор, внутри которых находится воздух. Непро-
зрачная бумага представляет собой оптически неоднородную среду.
Бумаги для письма и печати должны обладать высокой непрозрач-
ностью.
Прозрачность и непрозрачность бумаги (ГОСТ 8874—72) опре-
деляют методом, основанным на сравнении коэффициентов отра-
жения света от образца, помещенного на черную подложку и на
светонепроницаемую стопу той же бумаги. Определение произво-
дят на фотометрическом приборе типа лейкометра Цейса.
За величину прозрачности и непрозрачности бумаги принимают
среднее арифметическое из результатов пяти определений. Резуль-
таты определения выражают в процентах.
§ 10. Гидрофобные и гидрофильные
свойства бумаги
К этим свойствам относятся степень проклейки,
впитывающая способность, промокаемость, влажность и др.
Степень проклейки (ГОСТ 8049—62) определяют стан-
дартным штриховым методом. На бумагу с помощью рейсфедера
наносят стандартными чернилами линии различной ширины —
0,25; 0,5; 0,75 и т. д. до 2 мм. За показатель степени проклейки
принимают наибольшую ширину линии, при которой чернила не
расплываются и не проходят на обратную сторону листа.
Впитывающую способность бумаги определяют ка-
пиллярным методом (ГОСТ 12602—67).
Капиллярный метод впитываемое™ основан на способности во-
ды и водных растворов подниматься по капиллярам полоски бума-
ги, подвешенной вертикально и опущенной в воду нижним концом.
Капиллярную впитываемость выражают в миллиметрах высоты
поднятия жидкости по полоске бумаги в течение определенного
времени. Испытанию подвергают 10 полосок шириной 15±0,1 мм
и длиной 200 мм — пять в продольном и пять в поперечном направ-
лениях.
Впитываемость имеет большое значение для промокательных,
изоляционных бумаг, основы для фибры и пергамента и др.
Поверхностная впитываемое™ бумаги — это свойство бумаги
2*
19
поглощать нанесенные на ее поверхность капли воды, органическо-
го растворителя или раствора. Поверхностную впитываемость опре-
деляют (ГОСТ 12603—67) капельным способом и выражают чис-
лом секунд, прошедших с момента падения из бюретки капли до
полного поглощения ее бумагой.
Поверхностную впитываемость бумаги определяют по лицевой
и сеточной сторонам. Испытаниям подвергают пять образцов
с каждой стороны.
Влажность бумаги характеризует процентное содержа-
ние в ней воды. Влажность определяют (ГОСТ 13525.19—71), вы-
сушивая бумагу до постоянной массы при температуре 100—105° С
в сушильном шкафу, лампой инфракрасного излучения, электрона-
гревательным прибором или кондиционным аппаратом АК-2. Бума-
гу взвешивают до и после сушки на аналитических или техниче-
ских весах. Разница в массе показывает содержание влаги и выра-
жается в процентах от массы бумаги.
Производят два параллельных определения. За результат при-
нимают среднее арифметическое из результатов обоих определений,
округленное до десятых долей процента.
Содержание влаги в растительных волокнистых материалах не-
постоянно, оно зависит от относительной влажности окружающего
воздуха.
При относительной влажности воздуха 65—70% влажность воз-
душно-сухой целлюлозы и древесной массы составляет 12%, бумаги
5—7%. Нормальной влажностью бумаги считается 6—8%.
Целлюлоза и древесная масса, содержащие 88%, а бумага
и картон 90—94% абсолютно сухого вещества, называются воз-
душно-сухими (в.с.). Целлюлоза, древесная масса, бумага и кар-
тон, совсем не содержащие влаги, т. е. высушенные до постоянной
массы, называются абсолютно сухими (а.с.).
§ 11. Специальные свойства бумаги
Некоторые виды бумаги имеют специальные свой-
ства: жиро-, воздухо- и водопроницаемость, влагопрочность, термо-
стойкость, фильтрующую способность, деформацию, пылимость
и др.
Эти показатели проверяют при выработке специальных видов
бумаг.
Пергамент, пергамин и подпергамент испытывают на жиропро-
ницаемость, так как эти бумаги применяют для упаковки масла,
жира, маргарина и др. Определяют жиропроницаемость (ГОСТ
13525.13—69) с помощью фуксина 41ли трансформаторного масла.
Метод определения жиропроницаемости основан на проникно-
вении спиртового раствора фуксина через сквозные отверстия и по-
ры в бумаге и просвечивании окраски фуксина на оборотной сто-
роне испытуемого образца.
Испытанию подвергают пять образцов бумаги размером
250X250 мм.
20
Результат испытания выражают:
числом сквозных отверстий, пересчитанных на единицу площа-
ди, установленной в стандарте;
размером просвечивающих крапинок (в наибольшем измере-
нии), нормируемым в стандартах на продукцию.
Метод определения жиропроницаемости с помощью трансфор-
маторного масла основан на определении количества масла, про-
пускаемого бумагой при определенных условиях — температуре,
давлении, времени.
Папиросную, конденсаторную и другие бумаги испытывают на
воздухопроницаемость (ГОСТ 13525.14—69) на специальном аппа-
рате. Воздухопроницаемость выражают объемом воздуха в милли-
метрах, прошедшего при разрежении в 100 мм вод. ст. за 1 мин че-
рез образец бумаги площадью 10 см2.
Некоторые виды бумаги для печати, игральных карт, картогра-
фические и другие испытывают на деформацию. Под линейной де-
формацией (ГОСТ 12057—76) понимают изменение линейных раз-
меров бумажного листа при его увлажнении и дальнейшем высу-
шивании.
Увеличение длины и ширины увлажнённого листа бумаги после
обработки его водой или соответствующими растворами, выражен-
ное в процентах по отношению к первоначальным размерам сухого
листа, называется линейной деформацией.
При высушивании увлажненного листа бумаги его размеры
уменьшаются не только по сравнению с размерами листа в увлаж-
ненном состоянии, но и по сравнению с первоначальными размера-
ми в сухом состоянии. Сокращение размеров увлажненного листа
бумаги при высушивании, выраженное в процентах по отношению
к первоначальным размерам сухого листа, называется остаточной
деформацией.
Минимальные линейные и остаточная деформации необходимы
для совпадения контура красок при многокрасочной печати.
§ 12. Классификация бумаги
Выпускаемые в Советском Союзе бумаги классифи-
цируются следующим образом (ГОСТ 17586—72).
1. Бумага для печати — газетная, литографская, типо-
графская, офсетная, для глубокой печати, картографическая, доку-
ментная, этикеточная и др.
Газеты, книги, журналы, изобразительные издания географиче-
ских и топографических карт, документы печатают различными
способами — типографским, офсетным, литографским и глубокой
печати. Каждый способ печати имеет свою технологию. В связи
с различной технологией печати к бумагам предъявляют разные
требования. Поэтому печатные бумаги выпускаются с различными
свойствами и должны отвечать разным нормам технических пока-
зателей, предусмотренных ГОСТами.
21
2. Декоративная бумага — аэрографная, бархатная,
крепированная, перламутровая, цветная глянцевая, шагреневая
и др. Применяются для отделки, оклейки книжных переплетов,
картонажных и бумажных изделий и для изготовления потреби-
тельской тары.
3. Бумага для письма, машинописи, черчения
и рисования — писчая, тетрадная, для картотек, для почтовых
документов, машинописная, копировальная, чертежная, прозрач-
ная чертежная, ватман. Бумага писчая для картотек, чертежная
и ватман должна иметь хорошую проклейку, высокую гладкость
и небольшую впитывающую способность. Прозрачная чертежная
бумага должна обладать высокой прозрачностью и механической
прочностью.
4. Электротехническая бумага — изоляционная,
электроизоляционная, кабельная, телефонная, конденсаторная и др.
Изоляционная бумага служит изоляцией при передаче тепловой,
звуковой, световой и электрической видов энергии. Кабельная бу-
мага применяется для изоляции силовых кабелей разного напря-
жения и арматуры для них. Телефонная бумага служит материалом
для изоляции жил телефонных кабелей. Кабельная и телефонная
бумаги должны иметь высокие механические показатели и диэлек-
трические свойства. Конденсаторная бумага применяется в качест-
ве диэлектрика при изготовлении электрических конденсаторов.
Изготовляется толщиной 5, 6, 7, 8, 10, 12, 15, 22 и 30 мкм. Она
должна обладать высокой механической прочностью, хорошими
диэлектрическими свойствами и чистотой.
5. Оберточная и упаковочная бумаги служат для
упаковки продуктов, сахара, чая, фруктов, стеклянной тары, ману-
фактуры, папирос и сигарет. К оберточным и упаковочным бумагам
относятся также антикоррозионная, графитная, бандерольная, ме-
шочная, парафинированная, прокладочная, пергамин, подперга-
мент и др. К этим видам бумаг предъявляют специальные требова-
ния. Например, бумага для упаковки фруктов должна быть мяг-
кой, чая — негигроскопичной и непроницаемой для летучих арома-
тических веществ, мануфактуры — прочной, хорошо клееной и хо-
рошо глазированной; мешочная — хорошо клееной и с высокой ме-
ханической прочностью и растяжимостью и т. д.
6. Светочувствительная и переводная бумага.
Светочувствительная бумага с равномерно нанесенным на нее све-
точувствительным покровным слоем применяется для светокопиро-
вания чертежей; переводная бумага предназначена для съемки с
нее любых нанесенных изображений на камень или металлические
пластины, служащие печатной формой.
7. Бумага для изготовления папирос и сига-
рет— курительная, мундштучная, фильтрующая мундштучная, па-
пиросная и сигаретная. Папиросную и сигаретную бумаги употреб-
ляют для машинного изготовления папиросных гальз и сигарет. Эти
бумаги изготовляются неклееными с филигранным рисунком, высо-
кими показателями разрывной длины и ограниченной воздухопро-
22
ницаемостью. Мундштучная бумага должна обладать высокой уп-
ругостью и разрывной длиной в продольном направлении.
8. Впитывающая бумага — фильтровальная, впитываю-
щая, промокательная, бумага для хроматографии и электрофореза
и др. Фильтровальная бумага должна иметь хорошую фильтрую-
щую и разделительную способность и высокую чистоту. Впитываю-
щая бумага должна обладать высокой способностью впитывать раз-
личные жидкости.
9. Промышленно-техническая бумага разного
назначения — шпульная, шпагатная, патронная, каландровая,
бумага для гофрирования, оклейки оргстекла, копирования рисун-
ков на ткань, для фотоальбомов, для изделий бытового и санитар-
но-гигиенического назначения и др. Шпульная бумага идет на из-
готовление корпусов и патронов, на которые наматывается пряжа.
Патронная бумага предназначена для выработки патронных гильз,
служащих оболочкой порохового заряда. Каландровая бумага при-
меняется для набивки валов суперкаландров. Бумага для гофриро-
вания предназначена для внутреннего слоя гофрированного карто-
на, состоящего из чередующихся гладких и гофрированных слоев,
склеенных между собой.
10. Бумага-основа — бумага различной композиции и
свойств, применяемая в качестве основы в производстве многих
видов бумаги, бумажных изделий и фибры путем соответствующих
обработок, пропиток и покрытий. К ней относятся: основа мелован-
ной бумаги, термореактивной, копировальной, электропроводящей’,
парафинированной, пергамента, фотобумаги, фибры и др.
ГЛАВА III
Волокнистые материалы, применяемые
для производства бумаги и картона
Для производства бумаги и картона применяют
растительные волокна, которые имеют необходимую прочность, до-
статочную эластичность, длину и тонкость, обладают способно-
стью поддаваться обработке и образовывать прочные связи между
собой.
Наиболее широко применяют:
волокна древесины в виде древесной массы, древесной целлюло-
зы и полуцеллюлозы;
волокна соломы в виде соломенной массы, соломенной целлю-
лозы;
волокна тростника в виде тростниковой целлюлозы и полуцел-
люлозы;
тряпичные волокна в виде тряпичной полумассы;
натуральные волокна хлопка, льна и пеньки в виде полумассы;
волокна бамбука, багассы (стеблей сахарного тростника) и не-
которых других растений.
23
Животные (шерсть) и минеральные (асбест) волокна использу-
ют для приготовления некоторых специальных видов бумаги и кар-
тона.
Для изготовления бумаги и картона некоторых видов применяют
синтетические волокна — лавсан, нитрон, капрон и др.
Волокна древесной массы, целлюлозы, полуцеллюлозы, тряпич-
ной полумассы и другие волокнистые материалы применяют в виде
полуфабрикатов.
Полуфабрикатом называют такой продукт переработки исходно-
го сырья (в данном случае древесины, соломы, тростника, тряпья
и т. п.), который, прежде чем превратиться в готовую продукцию —
бумагу или картон, должен пройти еще одну или несколько произ-
водственных операций.
§13. Строение волокна
Каждое растение состоит из множества раститель-
ных клеток, образующих волокна. Растительные клетки весьма
разнообразны по размерам, форме и химическому составу, но в их
анатомическом строении много общего.
Клеточная стенка волокна (рис. 4) состоит из нескольких слоев:
первичной стенки 4, которая называется наружной оболочкой во-
локна, и вторичной стенки, состоящей из трех слоев — наружно-
го 3, среднего 2 и внутреннего 1. Между первичными стенками
клеток находится слой межклеточного вещества 5, с помощью ко-
торого волокна соединяются одно с другим. Вторичная стенка от-
носительно толстая и представляет собой главную массу объема
клетки. Основным свойством строения клеточной стенки волокон
является ее слоистость и полосатость.
Слои состоят из ряда полос, а полосы — из мельчайших волоко-
нец, называемых фибриллами. Из фибрилл и построена клеточная
Рис. 4. Строение клеточной стенки
волокна:
а — древесины лиственных пород, б —
древесины хвойных пород; 1, 2 н 3-
соответственно внутренний, средний и
наружный слои вторичной стенки, 4 —
первичная стенка, 5 — межклеточное
вещество
стенка волокна.
Первичная стенка состоит из
беспорядочно расположенных фиб-
рилл. Она разрушается в процессе
варки и отбелки целлюлозы и окон-
чательно— в начальной стадии раз-
мола. В наружном слое вторичной
стенки фибриллы расположены пе-
рекрестно почти поперек оси волок-
на, с одинаковым наклоном, но в
противоположных направлениях. В
среднем слое, наиболее мощном по
толщине, фибриллы расположены
почти параллельно оси волокна, во
внутреннем слое — почти поперек
продольной оси волокна.
Итак, во вторичной стенке фиб-
риллы находятся в каждом слое
24
под различным углом к оси волокна. Такое расположение затруд-
няет фибриллирование вторичной стенки волокна в процессе размо-
ла, тем не менее древесная целлюлоза является самым распрост-
раненным волокнистым материалом, применяемым для выработки
почти всех видов бумаги и картона.
Строение клеточной стенки у каждого вида волокон различно.
Например, у льна и пеньки фибриллы расположены параллельно
оси волокна. Эти волокна при размоле хорошо расщепляются вдоль
и, сплетаясь, дают прочную бумагу. У хлопка фибриллы распо-
ложены спирально относительно оси волокна. Благодаря этому при
размоле волокна очень трудно расщепляются вдоль и из такой
массы получается менее прочная бумага.
§ 14. Химический состав растительного сырья
В состав растительных волокон входят: клетчатка,
лигнин, гемицеллюлозы, воск, жиры, смолы и др. Стенки волокон
состоят главным образом из клетчатки (целлюлозы).
Целлюлоза представляет собой высокомолекулярное органиче-
ское вещество. Содержание целлюлозы в волокнистом сырье раз-
лично. Например, в волокнах хлопка содержится 85—92% целлю-
лозы, в волокнах льна и пеньки 80—85%, в древесине хвойных
и лиственных пород около 50%, в волокнах соломы 50—54%, в во-
локнах тростника 42—52%.
Химически чистая целлюлоза содержит: углерода 44,4%, водо-
рода 6,2%, кислорода 49,4%. Формула молекулы целлюлозы
(СбНюО5) п, где — п число элементарных единиц С6НюО5, называе-
мых глюкозными остатками, или коэффициентом степени полимери-
зации (СП). Молекулы, состоящие из большого числа глюкозных
остатков, химически связанных между собой, называются макро-
молекулами целлюлозы. Так, молекулы древесной целлюлозы име-
ют в своем составе более 1000 глюкозных остатков, хлопковой цел-
люлозы — до 10 000.
Глюкозный остаток построен в виде шестиугольного кольца
и имеет следующую формулу:
н ОЙ
:н2ой
Каждый глюкозный остаток содержит три свободные гид-
роксильные группы (—ОН). Тысячи глюкозных остатков, располо-
женных в длину наподобие звеньев цепочки, образуют макромоле-
кулу целлюлозы.
25
Число глюкозных остатков, приходящихся на каждую макро-
молекулу целлюлозы, зависит как от вида волокна, так и от спосо-
ба получения целлюлозы.
Степень полимеризации целлюлозы не является постоянной, она
колеблется в широких пределах. Например, степень полимеризации
сульфитной небеленой целлюлозы составляет от 300 до 2000, суль-
фатной небеленой целлюлозы — от 1000 до 1500.
Лигнин вместе с целлюлозой входит в состав растительного во-
локна. Он находится преимущественно в межклеточном веществе,
соединяющем клеточные стенки волокон, придавая им твердость
и жесткость.
В древесине хвойных пород содержится до 30% лигнина, в дре-
весине лиственных пород до 20%, в волокнах соломы и тростника
от 18до 25%. Волокна хлопка, льна, пеньки лигнина не содержат.
В процессе варки древесины (щепы) с варочной кислотой или
со щелочами большая часть лигнина растворяется, меньшая остает-
ся в целлюлозе?
Гемицеллюлозы — это вещества, близкие к целлюлозе. Они так-
же представляют собой органические вещества — углеводы, кото-
рые подразделяются на пентозаны и гексозаны. При варке целлю-
лозы большая часть гемицеллюлоз переходит в раствор.
В хвойной древесине гемицеллюлоз содержится 20—22%, в лист-
венной 27—30%, в тростнике и соломе 25—30%.
Лигнин, гемицеллюлозы, смолы и другие вещества, сопутствую-
щие целлюлозе (клетчатке), называются инкрустирующими.
§ 15. Физические свойства растительных волокон
Растительные волокна, применяемые для производ-
ства целлюлозы, бумаги и картона, обладают высокой механиче-
ской прочностью, не уступающей прочности металла. Так, абсолют-
ная крепость на разрыв волокон хлопка 40 кгс/мм2, льна и пеньки
80 кгс/мм2, хвойной целлюлозы от 45 до 50 кгс/мм2, а сварочного же-
леза 33—40 кгс/мм2. Следовательно, волокна хлопка не уступают по
прочности сварочному железу, а волокна льна превосходят ее бо-
лее чем в два раза. Размеры волокон различны: длина волокон
хлопка и льна от 10 до 50 мм, тростника и соломы от 0,5 до 3,3 мм,
хвойных пород от 2,6 до 4,4 мм, лиственных от 0,7 до 1,7 мм>
(табл. 1).
Таблица Е
Размеры волокон различных растений
Растения Размеры волокон, мм Растения Размеры волокон, мм
длина ширина длина ширина
Ель 2,6—3,8 0,025—0,069 Тополь 0,7—1,6 0,020—0,044
Сосна 2,6—4,4 0,030—0,075 Хлопок 10—50 0,012—0,040
Пихта 2,6—3,5 0,024—0,045 Лен 20—50 0,012—0,030
Осина 0,8 -1,7 0,020—0,046 Тростник 0,35—3,35 0,006—0,037
Береза 0,8—1,6 0,014—0,040 Солома 0,5—1,9 0,010—0,025
26
Для производства бумаги и картона имеет значение не только
длина волокна, но и отношение длины к ширине. Чем больше это
отношение, тем более прочным будет полотно бумаги и картона.
§ 16. Волокнистые полуфабрикаты, применяемые
для производства бумаги и картона
Сульфитная целлюлоза изготовляется путем варки
щепы, главным образом еловой и пихтовой древесины, в сульфит-
ной кислоте. Основная цель варки — растворить лигнин и другие
вещества, сопутствующие клетчатке. Благодаря этому древесина
разрушается, связь между отдельными волокнами нарушается,
и волокна приобретают достаточную мягкость и гибкость. Волокна
хвойной сульфитной целлюлозы (рис. 5) длинные, лентообразные,
довольно широкие, концы их слегка заострены. Сульфитную целлю-
лозу широко применяют для изготовления различных видов бумаги
и картона.
Небеленую сульфитную целлюлозу в зависимости от того, при
каких условиях варки она получена, разделяют на жесткую, сред-
нюю и мягкую. Жесткая целлюлоза содержит наибольшее количе-
ство инкрустирующих веществ, а мягкая — наименьшее.
Сульфитную беленую целлюлозу выпускают девяти марок со
степенью белизны от 83 до 92%. Ее применяют для производства
различных видов бумаги (для печати, писчей, чертежной, картогра-
фической, папиросной и др.).
Сульфатная хвойная целлюлоза вырабатывается главным обра-
зом из древесины сосны. Щепу варят с раствором едкого натра
NaOH и сернистого натрия Na2S.
Волокна сосновой сульфатной целлюлозы (рис. 6) по размерам
и форме сходны с волокнами сульфитной, но отличаются от них бу-
рым цветом, значительно более высокой прочностью, большим со-
держанием гемицеллюлоз и меньшим содержанием смолы. Высокая
прочность сульфатной целлюлозы позволяет применять ее для про-
изводства самых разнообразных видов бумаг. Небеленую сульфат-
ную целлюлозу используют для
выработки мешочной, оберточной,
кабельной, конденсаторной, теле-
фонной, пропиточной, электроизо-
ляционной и других видов бумаг.
В большом количестве сульфат-
ную целлюлозу применяют для
выработки картонной тары, бу-
мажного шпагата, и других из-
делий.
Полубеленая сульфатная цел-
люлоза идет на производство га-
зетной бумаги. Беленая сульфат-
ная целлюлоза значительно проч-
нее беленой сульфитной целлюло-
27
Рис. 6. Волокна сосновой целлю-
лозы
Рис. 7. Волокна березовой целлк>
лозы
зы. Ее применяют для выработки различных видов бумаги и по-
кровных слоев картона, а также как компонент, повышающий ме-
ханические свойства бумаги при изготовлении ее из лиственной
целлюлозы.
Целлюлоза из древесины лиственных пород. Целлюлозу из оси-
ны, тополя, березы и других лиственных пород древесины изготов-
ляют сульфитным, сульфатным и другими способами варки. Она яв-
ляется ценным полуфабрикатом и может заменить целлюлозу хвой-
ных пород при выработке большинства видов бумаги и картона.
Волокна лиственной целлюлозы (рис. 7) тонкие, короткие,
с сильно заостренными концами. Кроме того, в целлюлозе листвен-
ных пород встречаются сосуды. Длина сосудов меньше длины во-
локна, а ширина — раз в пять больше. Лиственная целлюлоза про-
изводится беленой и небеленой, причем она очень хорошо отбели-
вается и становится белоснежной.
Прочность лиственной целлюлозы ниже, чем хвойной.
Применение целлюлозы из лиственных пород в композиции ря-
да видов бумаги значительно улучшает печатные свойства, при-
дает бумаге мягкость и пухлость, хороший просвет, гладкую по-
верхность и повышает впитывающую способность.
Целлюлоза из соломы и тростника. Соломенную целлюлозу из-
готовляют из различных видов соломы хлебных злаков: ржаной,
пшеничной, рисовой, ячменной, овсяной. Наибольший выход цел-
люлозы дает солома озимой ржи.
Тростниковую целлюлозу получают из травянистой части трост-
ника, который имеет многолетнее корневище и ежегодно возобнов-
ляет стебли высотой 2—6 м и толщиной 7—12 мм.
Для получения соломенной и тростниковой целлюлозы можно
применять все способы варки, освоенные целлюлозно-бумажной
промышленностью: сульфатный, сульфитный, натронный, нейтраль-
но-сульфитный и др.
28
Отличительными особенностями соломенной и тростниковой
целлюлозы по сравнению с целлюлозой из древесины хвойных по-
род являются: высокое содержание пентозанов от 12 до30%; вы-
сокая зольность от 1,5 до 4%; неоднородность состава — большое
количество мелкого волокна; малая толщина волокон; большая
гибкость, эластичность; легкая размалываемость волокон.
Беленую соломенную и тростниковую целлюлозу применяют
в смеси с сульфитной целлюлозой в количестве от 10 до 70% для
производства писчих бумаг, бумаги для печати, картографических
и других видов бумаг. Она придает бумаге жесткость, просвечи-
ваемость, плотность и гладкую поверхность.
Небеленую соломенную и тростниковую целлюлозу используют
для производства картона, бумаги-основы для гофры, оберточной
бумаги и др.
Полуцеллюлоза представляет собой волокнистый полуфабрикат,
занимающий промежуточное место между целлюлозой и древесной
массой. Выход полуцеллюлозы из древесины составляет от 65 до
85%, обычной целлюлозы от 46 до 53%, а древесной массы от 95
до 98% от массы абсолютно сухой древесины.
Для производства полуцеллюлозы можно применять не только'
древесину хвойных пород, но и лиственных — тополь, осину, бере-
зу, ольху и др., а также тростник и однолетние растения.
Волокна полуцеллюлозы по внешнему виду не отличаются от
волокон целлюлозы.
Механические показатели полуцеллюлозы ниже, чем целлюло-
зы, и зависят от свойств исходного сырья, способов варки и раз-
мола.
Небеленую полуцеллюлозу применяют при выработке бумаги
для гофрирования, оберточной бумаги, тарного и толевого картона,
древесноволокнистых плит и др.
Древесная масса нашла широкое применение в производстве
бумаги и картона и входит в состав большинства видов этой про-
дукции в количестве от 10 до 90%.
Древесную массу изготовляют путем истирания древесины на
вращающемся дефибрерном камне или дефибрирования щепы
в дисковой мельнице. Среди волокнистых полуфабрикатов, приме-
няемых в производстве бумаги, древесная масса занимает второе
место после целлюлозы.
Широкое применение древесной массы объясняется следующи-
ми особенностями.
Поскольку вещества, входящие в состав древесины, при де-
фибрировании остаются в древесной массе, то из равных коли-
честв древесины можно изготовить почти в два раза больше древес-
ной массы, чем целлюлозы.
Наличие древесной массы в бумаге повышает ее гладкость, не-
прозрачность и способность воспринимать типографские краски.
Древесная масса значительно дешевле, чем целлюлоза. Выраба-
тывают в основном четыре вида древесной массы: белую, бурую,
химическую и термомеханическую.
25*
Белая древесная мас-
с а. Для выработки белой дре-
весной массы в основном приме-
няют древесину хвойных пород —
ели, пихты и сосны.
Кро'ме хвойных, для производ-
ства белой древесной массы ис-
пользуют лиственные породы —
осину, тополь и др. Древесную
массу из древесины лиственных
пород добавляют к древесной
массе из древесины хвойных по-
род.
Древесная масса из древеси-
Рис. 8. Волокна белой древесной ны лиственных пород менее проч-
массы на, чем из хвойных.
Волокна белой древесной мас-
сы при отливе образуют плохое
«сплетение и не дают прочного листа. Поэтому она применяется при
выработке бумаги только вместе с целлюлозой.
Размеры и форма волокон белой древесной массы (рис. 8) зави-
сят от условий дефибрирования. В древесной массе могут содер-
жаться длинные волокна, концы которых раздавлены и расщепле-
ны в виде бахромы. В ней могут быть и короткие волокна, раз-
давленные и разрезанные по длине, а также волокна, расщеплен-
ные вдоль на тонкие волоконца, называемые фибриллами. В дре-
весной массе могут содержаться и мельчайшие обрывки волокон,
которые при рассмотрении под микроскопом имеют вид слизи.
Слизь обычно находится в хорошо разработанной древесной массе.
Она обладает клеящими свойствами и повышает прочность бумаги.
При различном количественном сочетании перечисленных эле-
ментов получают древесную массу различного качества — от тон-
кой и жирной до грубой и садкой. Масса, легко обезвоживающаяся
на сетке, называется садкой (тощей). Плохо обезвоживающаяся
масса называется жирной.
Белая древесная масса из щепы. Древесную массу
получают из щепы древесины хвойных и лиственных пород и отхо-
дов лесопиления без применения дефибреров.
Щепу размалывают на дисковых мельницах в две ступени: на
шервой происходит расщепление щепы на волокна, а на второй —
фибриллирование.
Полученная на дисковых мельницах масса отличается от де-
<фибрерной большим содержанием длинных волокон, меньшим ко-
личеством мелочи и более высокой механической прочностью. Та-
кая древесная масса позволяет уменьшить содержание целлюлозы
в композиции газетной, писчей, печатной и других видов бумаги.
Бурая древесная мас.са. Получается из предваритель-
но пропаренного баланса.
В процессе пропарки древесина претерпевает физические и хи-
.30
мические изменения; при этом она теряет часть инкрустирующих
веществ, уменьшается в объеме, приобретает бурый цвет, связь,
между волокнами ослабляется.
Волокна бурой древесной массы лентообразные, длинные, об-
ладают большой гибкостью, эластичностью, механической прочно-
стью и меньшей жесткостью по сравнению с волокнами белой дре-
весной массы. По физико-механическим свойствам волокна бурой
древесной массы приближаются к полуцеллюлозе.
Из бурой древесной массы вырабатывают картон, упаковочные-
и оберточные бумаги без добавки других полуфабрикатов.
Химическая древесная масса из щепы. Щепу
предварительно подвергают химической обработке в аппаратах пе-
риодического или непрерывного действия с раствором моносульфи-
та (Na2SO3) и бикарбоната натрия (NaHCO3), после чего разма-
лывают на дисковых мельницах в две ступени.
Химическая древесная масса из щепы имеет более высокие ка-
чественные показатели, чем белая древесная масса. Она широко
применяется в производстве различных видов бумаги и картона.
Химическая древесная масса из щепы заменяет в композиции бу-
маги некоторую часть белой древесной массы и сульфитной целлю-
лозы.
Т е р м о м е х а н и ч е с к а я древесная масса из щепы.
Производство термомеханической древесной массы из щепы состоит
из термической и механической обработки щепы на аппаратах не-
прерывного действия. Этот полуфабрикат имеет высокие механиче-
ские показатели, позволяет заменить в композиции газетной бума-
ги, бумаги для печати и др., а также картона некоторую часть
целлюлозы.
Тряпичная полумасса представляет собой волокнистый полуфаб-
рикат, полученный в результате химической обработки и механи-
ческого разделения тряпья на волокна.
Для производства тряпичной полумассы используют: старое
тряпье — льняное, пеньковое, хлопчатобумажное; новые обрезки
со швейных фабрик — льно-пеньковые, хлопчатобумажные; старые-
льно-пеньковые, веревочно-канатные и сете-снастные изделия; во-
локнистые отходы текстильного и канатно-веревочного производ-
ства; короткое хлопковое волокно.
Волокна льна и пеньки очень прочны, эластичны и по химическо-
му составу представляют собой почти чистую целлюлозу, что обе-
спечивает большую долговечность изготовленной из них бумаги.
Они применяются для выработки высокосортных и специальных
видов бумаг: документной, чертежной, папиросной, копировальной
и др.
Хлопчатобумажные волокна в обычных условиях размола не
расщепляются вдоль и дают неплотные рыхлые и сравнительно*
слабые бумаги. Хлопчатобумажную полумассу применяют глав-
ным образом для выработки бумаги с хорошей впитывающей спо-
собностью — фильтровальных, основы пергамента, основы для
фибры и др. i
3L
Низкие сорта хлопчатобумажного тряпья (ватник, тряпье-брак)
применяют в композиции до 75% для изготовления бумаги — осно-
вы толевого картона.
Синтетические волокна. Для выработки некоторых видов бума-
ги применяют синтетические волокна — лавсан, нитрон, капрон,
винол, вискозу и др.
Синтетические волокна имеют по сравнению с растительными
более высокую прочность, устойчивость к действию кислот, щело-
чей, растворителей и незначительную влагопроницаемость. Кроме
того, каждый вид синтетического волокна имеет свои специфиче-
ские свойства.
При добавлении в бумажную массу небольшого количества син-
тетических волокон повышается впитывающая способность бумаги,
пористость, фильтрующая способность, прочность, долговечность,
снижается степень деформации.
Синтетические волокна вместе с естественными можно исполь-
зовать для изготовления специальных видов бумаги — документ-
ной, картографической, чертежной, электроизоляционной, фильтро-
вальной, основы для внутренних слоев пластика и др.
Бумага, изготовленная из 100% синтетических волокон с добав-
кой связующих веществ, может иметь разрывную длину до 10 тыс. м
и выдерживать свыше 100 тыс. двойных перегибов. Такая бумага
приближается по свойствам к текстильной ткани. Ее можно 'ис-
пользовать в качестве нетканого материала, изготовлять из нее
мешки, некоторые виды одежды, салфетки, скатерти, детские пе-
ленки и т. п.
Большинство синтетических волокон не расщепляется на фиб-
риллы при размоле и не связывается при отливе бумаги. Для до-
стижения необходимой связи в бумажную массу вводят связующие
вещества — термопластические волокна (фибриды), некоторый не-
органические соли, водные дисперсии смол, латексы и др. По строе-
нию фибриды подобны волокнам хорошо размолотой древесной цел-
люлозы. Смешанные с синтетическими волокнами фибриды дают
массу, которая ведет себя на бумагоделательной машине так же,
как и обычная бумажная масса.
Бумагу отливают из массы концентрацией 0,05—0,2%. Чтобы
развить силу сцепления между волокнами, бумагу после сушки
подвергают горячему каландрированию при температуре около
215° С. При этом фибриды расплавляются, образуя водостойкие,
влагопрочные связи.
ГЛАВА IV
Переработка макулатуры
§ 17. Общие сведения
Макулатурой называют использованную бумагу,
картон и отходы, образующиеся при переработке бумаги и картона.
Макулатура является полноценным заменителем основных полу-
32
фабрикатов — целлюлозы и древесной массы — при изготовлении
некоторых видов бумаги и картона.
В больших количествах макулатуру используют в производстве
коробочного, переплетного, кровельного, облицовочного и других
видов картона.
В производстве бумаги используют макулатуру в композиции
писчей, типографской, обложечной, шпульной, оберточной, афиш-
ной, билетной бумаг, бумаги для упаковки стеклянной тары, фрук-
тов, для изделий бытового и санитарно-гигиенического назначения
и других бумаг.
На предприятиях макулатуру перерабатывают при низкой
(1,5—2%) и высокой (3,5—4,5%) концентрации. Переработка ма-
кулатуры при низкой концентрации производится по схеме: гидро-
разбиватель— очиститель массы низкой концентрации — сгусти-
тель — бассейн — конические мельницы (рафинирование) — бас-
сейн. Принципиальная схема переработки макулатуры при высокой
концентрации включает, как правило, гидроразбиватель — магнит-
ный сепаратор — очиститель массы высокой концентрации — энт-
штипер (разделение хлопьев, пучков и узелков без укорочения во-
локна) — сортировки — центриклинеры — сгуститель — бассейн —
конические или дисковые мельницы (рафинирование) — бассейн.
При переработке макулатуры высокой концентрации масса полу-
чается лучшего качества.
§ 18. Роспуск макулатуры
в гидроразбивателях
Макулатуру распускают в гидроразбивателях, ко-
торые отличаются простотой устройства и обслуживания, неболь-
шим расходом энергии, высокой производительностью. Распускают
макулатуру без повреждения волокон, предварительно очищая ма-
кулатурную массу от крупных посторонних включений — веревок,
проволоки, тряпок и др. Гидроразбиватели различают по величине
перфорации сита, форме ванны, количеству роторов (от одного до
четырех) и другим конструктивным изменениям. В зависимости от
назначения гидроразбиватель может работать как аппарат непре-
рывного и периодического действия. Гидроразбиватели бывают вер-
тикальные и горизонтальные.
Вертикальный гидроразбиватель (рис. 9) состоит
из металлической или железобетонной ванны 1 со сферическим
днищем, на котором установлены неподвижные стальные ножи.
В днище ванны вмонтирована неподвижная приемная коробка,
верхняя крышка которой состоит из перфорированного металличе-
ского сита с отверстиями размером 8—15 мм.
В центре ванны горизонтально вращается ротор 4 с приварен-
ными к его поверхности ножами.
Гидроразбиватели для измельчения несортированной макулату-
ры оборудованы жгутовытаскивателями 2 (специальной лебедкой
3-729 за
Рис. 9. Вертикальный гидроразбива-
тель:
1 — ванна, 2 — жгутовытаскиватель, 3 —
ковшовый элеватор, 4 — ротор, 5 — подпор-
ный ящик
с канатами) и цепным ков-
шовым элеватором 5, ко-
жух которого соединен с
нижней частью ванны гид-
роразбивателя.
В ванну непрерывно по-
дают оборотную воду и од-
новременно загружают во-
локнистый материал рос-
сыпью, а в больших аппара-
тах — кипами вместе с пред-
варительно разрезанной про-
волокой.
Клееную макул ату ру
распускают в горячей воде
при температуре 59—80° С.
Для этого в ванну гидрораз-
бивателя подведен острый
пар.
При вращении диска но-
жи разбивают волокнистый
материал и приводят во вра-
щение содержимое ванны.
Растрепанная масса через
отверстия сита проходит в
коробку, из нее по трубе в
подпорный ящик 5 и оттуда
поступает на очистку.
Для удаления крупных
засорений перед началом ра-
боты в ванну опускают про-
волочный канат, на конец
которого под влиянием вра-
щательного движения массы
навиваются веревки, куски
тряпок, проволока. Образовавшийся жгут непрерывно удаляется
из массы лебедкой. Волокно, приставшее к жгуту, смывается спрыс-
ком. Попадающая в ванну упаковочная проволока способствует
образованию жгута и придает ему необходимую прочность. При об-
рыве жгута в ванну с помощью лебедки вновь опускают конец про-
волочного каната.
Тяжелые, скапливающиеся на дне ванны загрязнения выбрасы-
ваются центробежной силой в нижнюю часть кожуха элеватора, где
захватываются перфорированными ковшами и удаляются в сбор-
ник для отходов. По выходе ковшей из массы их промывают обо-
ротной водой, которая смывает волокнистую массу обратно в гид-
роразбиватель.
В гидроразбивателях из ковшей элеватора загрязнения посту-
пают на ложное перфорированное дно, которое задерживает мусор,
34
6
Рис. 10. Горизонтальный гидроразбиватель:
а — общий вид, б —схема; / — кипа макулатуры, 2 — сито, 3 — ротор, 4 — отверстие для вы-
пуска макулатурной массы, 5 — сборник отходов, 6 — жгутовытаскиватель
а волокно и жидкость проходят через сито в ящик. Волокно из ящи-
ка смывается водой обратно в ванну гидроразбивателя.
Горизонтальный гидроразбиватель представлен
на рис. 10. Кипы макулатуры 1 подают в ванну гидроразбивателя.
Масса из ванны удаляется через отверстия сита 2, расположенного
вокруг вращающегося ротора 3. Из-под ситевого пространства
масса выходит через отверстия 4. Тяжелые засорения оседают на
дне ванны и периодически удаляются в сборник отходов 5, крупные
волокнистые засорения извлекаются жгутовытаскивателем 6.
Преимущества горизонтального гидроразбивателя следующие:
большая площадь сортирования массы, чем у вертикального гидро-
разбивателя; пррстое устройство привода; отсутствие элеватора для
удаления тяжелых засорений.
Роспуск в гидроразбивателе различных волокнистых материа-
лов целесообразно вести только в течение определенного проме-
жутка времени. Задержка массы после этого времени в ванне не
способствует дальнейшему роспуску, вызывает увеличение удель-
ного расхода энергии.
Гидроразбиватели отечественными заводами выпускаются двух
типов:
ГРВ — гидроразбиватели с вертикальным валом;
ГРГ — гидроразбиватели с горизонтальным валом.
Производительность гидроразбивателей от 10 до 180 т/сут.
Основной недостаток работы гидроразбивателей состоит в том,
что большая часть легких загрязнений остается в ванне, так как
вследствие больших размеров они не могут пройти через отверстия
сита (диаметр обычно. 12 мм). В результате этого гидроразбива-
тель необходимо останавливать для очистки. Для удаления загряз-
нений после гидроразбивателя рекомендуется устанавливать тур-
босепаратор. В этом аппарате одновременно осуществляется
очистка массы и дополнительное разделение ее на волокна. Загряз-
3* 35
нения вместе с распущенной массой поступают в турбосепаратор
и удаляются из него раздельно в виде двух фракций — легкой и тя-
желой.
Турбосепаратор представляет собой резервуар, расположенный
горизонтально и снабженный откидной крышкой. К резервуару при-
креплена камера со сменным плоским ситом. Внутри резервуара,
со стороны сита, находится крыльчатка, насаженная на горизон-
тальный вал.
Масса, распущенная в гидроразбивателе, поступает сверху через
впускное отверстие, захватывается крыльчаткой и приводится в ин-
тенсивное вращательное движение. Она стекает по длине резер-
вуара, дойдя до крышки возвращается обратно и через сито прохо-
дит в камеру. Тяжелые загрязнения под действием центробежной
силы отбрасываются к стенкам и через отверстие поступают в гря-
зевик. Легкие загрязнения концентрируются в центре сепаратора
и периодически удаляются из него через отверстие в крышке.
При установке турбосепаратора гидроразбиватели работают
бесперебойно в течение нескольких месяцев.
§ 19. Очистка макулатурной массы
Макулатурную массу после роспуска в гидроразби-
вателе очищают от мелких тяжелых включений и легких примесей.
Для удаления тяжелых примесей массу пропускают через маг-
нитные очистители (сепараторы) или центробежные очистители —
очистители массы высокой концентрации, центриклтшеры и др.
850max 1566 (по трубопроводу)
Рис. 11. Магнитный сепаратор СЭ-02:
/ — грязевик, 2 — рукоятка, 3 — шабер, 4— магнитный барабан, 5 — корпус
36
Магнитные сепараторы уста-
навливают непосредственно пос-
ле гидроразбивателей на массо-
проводах, подающих массу на
очистку. Назначение магнитных
сепараторов — улавливать из мас-
сы металлические частицы
(скрепки, иголки, куски железа).
Крупные металлические куски,
попадая в очистные и размалы-
вающие аппараты, выводят их из
строя; мелкие металлические ча-
стицы, попадая на сетки бумаго-
и картоноделательных машин,
ускоряют износ сеток.
Магнитные сепараторы разли-
чаются конструктивным исполне-
нием, но принцип улавливания
железных включений из бумаж-
ной массы у всех одинаков.
Аппараты для магнитного се-
парирования макулатуры, целлю-
лозы и бумажной массы выпус-
каются марок: СЭ — для установ-
ки на горизонтальных участках
трубопровода для массы и СЭВ —
на вертикальных. Производитель-
ность аппаратов от 50 до 275т/сут.
На рис. 11 представлен маг-
нитный сепаратор СЭ-02.
На наружной поверхности маг-
нитного барабана 4 в шесть ря-
дов расположены магниты, защи-
щенные сверху рубашкой. На ци-
линдрической поверхности кор-
пуса находятся цатрубки для
подвода и отвода основного пото-
ка очищаемой массы, а также для
отвода загрязнений.
Корпус магнитного сепарато-
ра встроен в массопровод таким
образом, что масса, поступающая
с одной стороны, движется по ра-
бочей зоне аппарата, огибая по-
верху магнцтный барабан, очи-
щается от металлических частиц,
выходит из сепаратора с обрат-
ной стороны и снова поступает в
массопровод. Уловленные части-
Рис. 12. Очиститель массы высокой
концентрации ОМ-03:
1 и 2 — патрубки для входа и выхода
массы, 3 — корпус, 4 — регулирующий кла-
пан, 5 — грязевик, 6 — задвижки, 7 — фото-
датчик
37
цы задерживаются на ру-
башке барабана.
При чистке барабан
поворачивают вручную
на один оборот с по-
мощью рукоятки 2 с хра-
повиком. При этом шабе-
ром 3 с барабана удаля-
ют оставшиеся частицы.
Металлические частицы
удаляют из аппарата че-
рез грязевик 1 один-два
раза в сутки. Аппарат
можно очищать в процес-
се работы.
Очиститель мас-
сы высокой кон-
центрации (2—6%)
ОМ-ОЗ показан на рис. 12.
Под давлением
2 кгс/см2 масса подается
в очиститель насором че-
вследствие чего получает
Рис. 13. Протирочная сортировка СМ-01:
I — корпус, 2, 4 и 6 — патрубки, 3 — ротор, 5 —
сита, 7 — вал ротора, 8 — шкив, 9 — ограждение
рез входной патрубок 1 по касательной,
внутри корпуса спиральное движение.
Под действием центробежной силы тяжелые частицы отбрасы-
ваются к стенкам корпуса 3 очистителя, опускаются вниз и посту-
пают в грязевик 5.
В центральной* части очистителя образуется восходящий спи-
ральный поток очищенной от загрязнений массы, который выходит
через верхний вертикальный патрубок 2. Коническая форма очи-
стителя способствует увеличению скорости движения массы внизу.
Для промывки очистителя подается вода под давлением
3 кгс/см2.
Очиститель снабжен автоматическим регулятором удаления от-
ходов.
Производительность очистителя ОМ-ОЗ зависит от концентра-
ции подаваемой массы: при концентрации массы 2% она составляет
60, 3%—90, 4% — 118, 5% — 148, 6% — 176 т/сут по воздушно-
сухому волокну.
Легкие примеси удаляются из массы на протирочных сортиров-
ках СМ-01 или СМ-02, селектифайерах и других аппаратах.
Протирочная сортировка СМ-01 представлена на
рис. 13. Внутри корпуса 1 помещены два круглых, стоящих одно
против другого неподвижных сита 5 с отверстиями диаметром
3—4 мм. Ротор 3 состоит из стального вала -7 и крыльчатки с шабе-
рами, вращающейся с частотой 300—350 об/мин между ситами.
Макулатурная масса концентрацией 0,5—1,5% через входной
патрубок 2 поступает в пространство между ситами, проходит через
отверстия в ситах и выводится из сортировки по двум боковым па-
38
Рис. 14. Фротопальпер:
1 — винтовой конвейер, 2 — верхний патрубок
трубкам 4. Вращающаяся крыльчатка с шаберами очищает сита от
приставших к ним неразработанных кусочков бумаги и пучков во-
локон и одновременно перемешивает массу, чтобы она не оседала
на дно сортировки. Отходы под действием центробежной силы, со-
здаваемой крыльчаткой, выбрасываются вверх и через патрубок 6У
расположенный на верху корпуса, направляются на дополнитель-
ную обработку.
Производительность сортировок СМ-01 и СМ-02 соответствен-
но 25—30 и 50—100 т/сут, мощность электродвигателя 20 и 28 кВт.
Отходы сортирования макулатурной массы разрабатывают в ко-
нических, дисковых мельницах и других аппаратах. После разра-
ботки отходы сортируют, чтобы отделить хорошее волокно. Отсор-
тированную массу вновь направляют в гидроразбиватели, а отхо-
ды — в сток. Макулатуру, в состав которой входят влагопрочные
частицы, битум, смола, воск, синтетические покрытия, склеивающие
материалы, перерабатывают в несортированном виде в установках
с термической обработкой при температуре 120—150° С и высокой
концентрации. В процессе термической обработки неволокнистые
материалы размягчаются и расплавляются, затем диспергируются
в мельницах и в виде мельчайших частиц распределяются на по-
верхности волокна, не создавая затруднений при отливе картона
и бумаги.
Полученную макулатурную массу используют в производстве
бумаги и картона.
Если нет необходимости полного диспергирования битума и дру-
гих частиц, макулатуру перерабатывают без термической обработ-
ки пе схеме: гидроразбиватель — очиститель массы высокой кон-
центрации— сгущение массы до концентрации 30% —обработка
массы на фротопальпере — очистка — сгущение — бассейн.
Фротопальпер (рис. 14) включает в себя два винтовых
конвейера 1, входящих витками один в другой. На одном конвейере
спираль витков правосторонняя, на другом — левосторонняя. Транс-
39
портирующая часть винтового конвейера имеет больший шаг, а ра-
бочая часть, где происходит обработка массы, меньший шаг. Масса
с концентрацией 30—35% поступает в фротопальпер через верхний
патрубок 2 и выходит после обработки через нижний патрубок.
Механическая обработка массы в фротопальпере производится
при высоком давлении и с выделением тепла. Кусочки и пучки бу-
маги распускаются, а волокна подвергаются скручиванию и изги-
бу, без размалывающего воздействия.
Содержащаяся в макулатуре пластмассовая пленка в ^фрото-
пальпере разрывается на кусочки и легко отделяется от бумажной
массы й(а сортировках.
Влагопрочная бумага, превращенная в мелкие кусочки в гидро-
разбивателе, при обработке в фротопальпере хорошо разделяется
на волокна. Из битума, содержащегося в макулатурной массе, при
обработке в фротопальпере образуются комочки, которые легко от-
деляются на сортировках.
РАЗДЕЛ
второй Приготовление
бумажной массы
ГЛАВА V
Массный размол
§ 20. Общие сведения
Размолом называется механическая обработка вод-
ной суспензии волокнистого полуфабриката.
Размолотая масса при листообразовании отлагается на сетке
плотным слоем и дает прочную - бумагу, а неразмолотая — более
пухлую, пористую, менее прочную. Это объясняется тем, что нераз-
молотые длинные и грубые волокна сбиваются в хлопья и при от-
ливе плохо формуются в бумагу.
Волокна размалывают в аппаратах периодического или непре-
рывного действия — роллах, конических или дисковых мельницах
и др.
При размоле (разрезании, рубке) уменьшается длина волокон
и они расщепляются в продольном направлении.
Рабочими органами размалывающего аппарата служат вращаю-
щийся ножевой барабан, конус (ротор), или диск, неподвижные но-
жевые планки, или статор. Разрезание (укорачивание) волокон
преобладает при низкой концентрации массы, высоком давлении,
более острых ножах. Волокна 1 разрезаются в тот момент, когда
они попадают на кромки ножей 2 и 3 барабана и планки или рото-
ра и статора (рис. 15).
Наряду с разрезанием (рубкой) волокна раздавливают, рас-
щепляют, растрепывают, расчесывают на фибриллы тем больше,
чем выше концентрация массы, шире ножи и меньше давление
между вращающимися и неподвижными ножами размалывающего
аппарата. При этом резко увеличивается удельная развернутая по-
верхность волокон, повышается их способность удерживать воду.
В процессе размола волокна впитывают воду и набухают. Поэтому
толщина волокон увеличивается на 20—30% при незначительном
увеличении длины, они становятся более эластичными и гибкими.
Связь между фибриллами ослабевает, и волокна легче расщепляют-
ся. Увеличению степени набухания способствует присутствие в во-
локнах гемицеллюлоз, низкая температура воды и длительное
пребывание волокон в воде. В зависимости от условий размола
41
Рис. 15. Воздействие размалывающих ножей
на волокно:
а — укорочение, б — расчес и расщепление; 1 — волок-
но, 2 ножи ротора, 3 — ножи статора
можно получить бумаж-
ную массу садкого (тоще-
го) и жирного помола.
При садком помоле
преобладает количество
укороченных волокон над
расщепленными. В про-
цессе листообразования
они быстро оседают на
сетке, легко обезвожива-
ются, образуют рыхлый
2 слой и пористую бумагу.
При жирном помоле мас-
са на ощупь кажется жир-
ной; в ней преобладает
количество волокон, рас-
щепленных на фибриллы.
Такие волокна при листо-
образовании отлагаются
на сетке плотным слоем,
труднее обезвоживаются
и дают прочную бумагу.
§ 21. Теория размола
Между растительными волокнами при их сближе-
нии образуются связи химического порядка, величина которых за-
висит от характера помола й свойства волокон. Каждый глюкозный
остаток (звено) целлюлозы содержит три гидроксильные группы
ОН. Активные гидроксилы, расположенные на двух смежных
волокнах, при взаимном сближении образуют химические связи
наподобие мостиков. Эти связи в сухом листе называют водород-
ными (водородными мостиками). Они скрепляют волокна между
собой. Так была открыта водородная связь1 между гидроксилами
соседних волокон. Этому открытию способствовали работы русско-
го ученого Я. Т. Хинчина. Он еще в 1941 г. высказал предположе-
ние, что во время размола происходит освобождение свободных
гидроксилов макромолекул целлюлозы, находящихся на поверхно-
сти фибрилл наружных стенок волокна. Во время сушки гидроксилы
макромолекул соседних волокон взаимно связываются между
собой, что и является одним из главных факторов прочности бумаги.
На рис. 16 дано схематичное изображение водородных связей
между волокнами целлюлозы.
В процессе отлива бумажного листа на сетке и при мокром прес-
совании на прессах бумагоделательной машины связь между гидро-
ксильными группами соседних волокон устанавливается сначала че-
рез воду. Эта связь непрочная, но она способствует возникновению
водородных связей после удаления воды. 1
1 Водородная связь — это способность водорода связывать между
собой два отрицательно заряженных атома кислорода.
42
При сушке бумаги во-
да удаляется, волокна
сближаются и, как только
сухость бумажного полот-
на будет выше 65% и
расстояние между гид-
роксилами соседних воло-
кон составит 2,55—2,75
ангстрема \ возникают
водородные связи.
Открытие водородной
связи в целлюлозе позво-
лило создать современ-
ную теорию размола.
Сущность теории состоит
в том, что при размоле
происходит увеличение
активной поверхности во-
локна и освобождение
свободных гидроксилов.
Эти гидроксилы, распо-
но-
-0
но-
-0
но-
-0
но-
-о
но-
-0
но-
н
л?°-
Н^
-н>°-
JSo-
.Н'
fSo-
ЛГ
Ъо-
-но
^0-
Л
-но
-но
-но
-но
о д' L -но
НО- 1 О 7 К s oz s' 33 ' д' t- -но
НО- н >0- "°к Н -но
но- 1 о ( Д Д ,Ь' я йз : \ / о -но
но- 1 С \ Д д \ Z р зз'к о L_ -но
но- 1 О dj д о ,И%! О |_ -но
Рис. 16. Водородные связи между волок-
нами целлюлозы:
а — непосредственная связь через водородные
мостики в сухом волокне, б — связь через вод-
ные мостики
ложенные на двух раз-
личных волокнах, при сближении образуют водородные связи, кото-
рые наподобие мостиков связывают одно волокно с другим.
Водородная связь является основной силой. сцепления между
волокнами в бумажном листе, изготовленном из целлюлозы.
Кроме водородных в бумаге могут быть и чисто механические
связи за счет шероховатости поверхности. Эти связи менее проч-
ны, чем водородные. Механические связи характерны для древес-
ной массы, у которой гидроксильные группы целлюлозы закрыты
(блокированы) лигнином. Вследствие этого гидроксильные группы
не могут создавать связи между волокнами, и с увеличением ком-
позиции древесной массы прочность бумаги понижается. Механиче-
ские связи проявляются также частично в хлопке и в волокнах жи-
вотного и минерального происхождения. Поэтому с введением
в композицию древесной массы шерстяных и асбестовых волокон
прочность бумаги понижается.
При введении в массу крахмала, карбоксиметилцеллюлозы
и других веществ, имеющих гидроксильные группы, прочность бу-
маги повышается.
Это объясняется тем, что указанные вещества обладают теми же
гидроксильными группами, что и целлюлоза, и образуют дополни-
тельные связи между волокнами. Наоборот, при введении в массу
наполнителей и других веществ, если они не образуют связи с во-
локнами, прочность бумаги падает. Частицы этих веществ отделяют
одно волокно от другого и препятствуют образованию межволокон-
ных связей.
1 Ангстрем (А=10~8 см)—единица длины для измерения весьма малых
величин.
43
§ 22. Факторы, обусловливающие силы связи
в бумажном листе
Факторами развития силы связи в листе бумаги яв-
ляются: характер процесса размола, прессования мокрого листа
и сушка бумаги, влажность бумаги, природа волокон и др.
Характер процесса размола — один из главных факторов,
влияющих на.развитие сил связи в бумажном листе. Силы связи на-
ходятся в прямой зависимости от развития внешней поверхности
волокна при размоле. Чем больше развернута поверхность волокна,
тем больше свободных гидроксилов участвует в образовании сил
связи и тем больше прочность бумаги.
С увеличением давления прессования прочность межволокон-
ных сил повышается, так как волокна плотно прилегают одно к дру-
гому и силы связи действуют на близком расстоянии.
При сухости бумажного волокна выше 65% начинают образо-
вываться водородные связи и прочность бумаги быстро увеличи-
вается.
На прочность сил связи между волокнами оказывает влияние
также режим сушки бумаги. При осторожном режиме сушки бума-
ги силы связи увеличиваются, при форсированном во влажном по-
лотне образуется значительное количество водяных паров, которые,
прорываясь через толщу бумаги, разрыхляют структуру листа
и снижают сцепление волокон.
Силы связи резко снижаются при увлажнении бумаги. Вода по-
падает в пространство между волокнами, раздвигает их и разры-
вает связи. Вместо прочных водородных мостиков образуются менее
прочные водяные, связывающие отдельные волокна. Лист бумаги
становится ослабленным. При полном насыщении волокон водой
силы связи снижаются до нуля.
Величина сил связи зависит от природы волокна, его строения
и химического состава. Присутствие гемицеллюлоз в волокнах спо-
собствует развитию внешней поверхности волокна, при размоле
и увеличению свободных гидроксилов, способных образовывать си-
лы связи.
§ 23. Факторы размола
Продолжительность размола зависит от
характера требующегося помола, конструкции размалывающего ап-
парата, типа гарнитуры, свойств волокнистого материала и отно-
сится к управляемым факторам.
Садкий помол массы требует значительно меньше времени, чем
жирный. Например, продолжительность помола в роллах при сад-
ком помоле составляет от 1 до 3 ч, а при жирном помоле — от 10
до 18 ч. Продолжительность размола в аппаратах непрерывного
действия — мельницах — может колебаться от 0,5 до нескольких
десятков секунд.
Время размола в мельницах регулируют путем подпора массы
на выходе (дросселирование). С увеличением времени размола по-
44
вышается степень помола массы, но при этом снижается производи-
тельность размалывающего аппарата.
Удельное давлен ие — это давление в кгс на 1 см2 разма-
лывающей площади соприкасающихся ножей. Удельное давление —
фактор управляемый. От него зависит характер помола массы
и расход энергии. При высоком давлении в основном происхо-
дит рубка волокон, при низком — продольное расщепление во-
локон.
Удельное давление при размоле регулируют присадкой рольного
барабана или ротора конической мельницы. Оно неразрывно связа-
но с величиной зазора между размалывающими поверхностями.
Изменяя величину зазора между ножами размалывающих органов,
регулируют размол. Например, при расстоянии между ножами
0,65—0,8 мм происходит легкий расчес, 0,5—0,6 мм — сильный рас-
чес, 0,2—0,4 мм — легкий размол, 0,1—0,2 мм — средний размол,
0,1—0 мм — сильный размол с высоким удельным давлением.
Величину удельного давления выбирают в зависимости от тре-
бующегося характера помола и прочности исходного волокна. Для
жирного помола величина удельного давления при размоле в рол-
лах находится в пределах 0,5—6 кгс/см2, для садкого — более
8 кгс/см2. У размалывающих аппаратов непрерывного действия ве-
личина удельного давления ниже, чем у роллов. Величина удель-
ного давления у конических мельниц с наборной гарнитурой
2—4 кгс/см2, у гидрофайнеров до 1,0 кгс/см2.
С повышением удельного давления продолжительность размола
сокращается, расход энергии уменьшается, волокна укорачиваются,
механическая прочность бумаги снижается. Следовательно, размол
волокнистых материалов нужно вести с оптимальным удельным
давлением.
Концентрация массы устанавливается в зависимости от
требуемого характера помола и типа размалывающего аппарата.
Для получения жирного помола размол ведут при высокой концен-
трации (6—7%). При такой концентрации слой волокон, проходя-
щих между ножами размалывающего аппарата, толще, поэтому во-
локна меньше разрезаются, а большей частью раздавливаются
и расщепляются вдоль.
Наоборот, при низкой концентрации волокна больше укорачи-
ваются, но меньше раздавливаются и расщепляются. Садкий помол
получают при концентрации не более 3—4%.
При высокой концентрации массы производительность размалы-
вающего аппарата увеличивается, удельный расход энергии умень-
шается, механическая прочность бумаги повышается.
Оптимальная концентрация массы при размоле в роллах состав-
ляет 6—7%, в конических мельницах 2,5—3,5%, в гидрофайнерах
4—5%, в дисковых мельницах 4—8%.
В настоящеё время при выработке некоторых видов бумаги
и картона процесс размола целлюлозы производят при высокой
концентрации (20—30%). При размоле целлюлозы высокой кон-
центрации волокна не укорачиваются. Это объясняется тем, что
45
вследствие сильного трения волокон между собой происходит про-
цесс фибриллирования — с поверхности волокна соскабливаются
фибриллы, поэтому размолотая масса содержит неукороченные во-
локна.
Размол целлюлозы при высокой концентрации позволяет повы-
сить показатель растяжимости и сопротивление раздиранию, улуч-
шить печатные свойства бумаги и картона, широко использовать
коротковолокнистую целлюлозу из лиственных пород древесины
и однолетних растений для производства бумаги высокой прочно-
сти — оберточной, мешочной и др.
Толщина ножей. Для получения садкого помола применя-
ют тонкие ножи — толщиной от 4 до 8 мм. Тонкие ножи хорошо
рубят волокна. Наоборот, для получения жирного помола приме-
няют толстые ножи — толщиной 10—15 мм. Толстые ножи меньше
укорачивают волокна, чем тонкие, но лучше их расщепляют и рас-
чесывают.
Для получения массы очень жирного помола применяют базаль-
товые (каменные) ножи. Волокна расчесываются очень эффектив-
но, так как базальт имеет шероховатую поверхность, и масса за
короткий срок приобретает большую жирность.
Толщину ножей подбирают с учетом конструктивных особенно-
стей размалывающих аппаратов и в зависимости от требуемого ха-
рактера помола массы.
Окружная скорость. У роллов окружная скорость ролль-
ного барабана 10—12 м/с, у конических мельниц окружная скорость
ротора от 11 до 17 м/с, у гидрофайнеров 23—25 м/с, у дисковых
мельниц до 100 м/с. С повышением окружной скорости в аппаратах
непрерывного действия снижается укорочение волокон и увеличи-
вается жирность массы. Поэтому скоростные размалывающие аппа-
раты — гидрофайнеры, дисковые мельницы и др. — раздавливают
и расщепляют волокна вдоль без существенного укорачивания.
Кислотность массы. Размол целлюлозы обычно произво-
дится при кислотности среды в пределах pH 5—8,5. В кислотной
среде размол целлюлозы протекает медленнее, чем в щелочной
(pH 10—И). Объясняется это тем, что в щелочной среде происхо-
дит большее набухание волокон; но целлюлоза при этом желтеет.
Этот фактор размола в производственных условиях не регули-
руется. -
Температура массы оказывает большое влияние на ха-
рактер помола и скорость процесса. При трений массы между по-
верхностями ножей температура ее в процессе размола постепенно
повышается и при длительном размоле достигает 60—70° С. Повы-
шение температуры удлиняет процесс получения жирной массы
и способствует образованию садкой массы.
Повышение температуры при ,размоле приводит к увеличению
продолжительности размола, повышению удельного расхода элек-
троэнергии, снижению механических свойств бумаги, некоторому
увеличению воздухопроницаемости бумаги, а также впитывающей
способности по отношению к воде, выпадению смолы, которая отла-
46
гается на оборудовании, одежде бумагоделательной машины и по-
нижает качество бумаги.
Разогревание массы в процессе размола от 20 до 50° С при сте-
пени помола 60—80° ШР (Шоппер-Риглера) вызывает падение раз-
рывной длины на 15—20% и уменьшение числа двойных перегибов
в 2—4 раза. Это объясняется тем, что набухание волокон с повы-
шением температуры снижается, волокна при размоле легче разре-
заются и медленнее расщепляются вдоль. Наоборот, понижение
температуры способствует поглощению волокном воды — его набу-
ханию. Поэтому для получения жирной массы рекомендуется вести
размол с применением холодной воды. Наиболее благоприятная
температура для размола составляет от 5 до 40° С.
Низкие температуры, при которых масса замерзает, снижают
механические свойства бумаги. Бумага, изготовленная из проморо-
женной массы, имеет повышенную впитывающую способность,
пухлость, пористость, пониженную объемную массу и пониженные
механические показатели (разрывная длина, число двойных пере-
гибов). Объясняется это тем, что в процессе замораживания кри-
сталлики льда в порах клеточных стенок разрыхляют структуру во-
локна и уменьшают степень полимеризации целлюлозы.
Способность различных волокнистых материа-
лов размалываться. Одни волокнистые материалы в процессе
размола легко расщепляются на фибриллы, другие совсем не спо-
собны расщепляться. В связи с этим из одних волокнистых мате-
риалов получается прочная, из других менее прочная бумага. По-
этому при изготовлении того или иного вида бумаги необходимо
учитывать способность волокнистого материала к размолу.
На скорость размола и прочность бумаги влияет содержание
гемицеллюлоз в целлюлозе. Присутствие гемицеллюлоз ускоряет
размол и способствует повышению механических свойств бумаги.
Наоборот, при удалении гемицеллюлоз размол замедляется, проч-
ность бумаги на разрыв и излом понижается, а впитывающая спо-
собность и воздухопроницаемость возрастают.
Гемицеллюлозы в процессе размола способствуют развитию
внешней поверхности волокна, увеличению свободных гидроксилов,
способных образовывать при сушке бумаги межволоконные связи.
Для изготовления прочных бумаг рекомендуется применять
целлюлозу с содержанием гемицеллюлоз не ниже 3,5—4%. Целлю-
лоза, у которой гемицеллюлозы удалены почти полностью, для из-
готовления бумаги непригодна. Лигнин, содержащийся в волокне,
увеличивает твердость и ломкость, уменьшает набухание, снижает
пластичность, блокирует гидроксильные группы и препятствует об-
разованию водородных межволоконных связей в бумаге, вследст-
вие чего снижает прочность бумаги на разрыв и излом.
Кроме того, лигнин способствует пожелтению и старению бу-
маги.
Степень полимеризации целлюлозы влияет на прочность бумаги:
чем выше степень полимеризации, тем медленнее размалывается
целлюлоза. Целлюлоза со степенью полимеризации ниже 200 раз-
47
свойств бумаги в зависимости от
степени помола массы:
/ — объемная масса, 2 — сила связи
между волокнами, 3 — деформация, 4 —
разрывная длина, 5 — сопротивление
излому, 6 — сопротивление раздиранию,
7 —средняя длина волокна, 8 — впиты-
вающая способность, 9 — воздухопро-
ницаемость
малывается легко, свыше 1200 —
медленно. Целлюлоза, имеющая
степень полимеризации выше 500,
дает прочную бумагу, ниже 80 —
очень непрочную. Зная степень
полимеризации целлюлозы, мож->
но установить свойства будущей
бумаги и определить процесс
размола.
§ 24. Влияние процесса раз-
мола на свойства бумаги
На рис. 17 показано из-
менение основных свойств бума-
ги в зависимости от степени по-
мола массы.
Разрывная длина 4 с
повышением степени помола цел-
люлозы растет сначала быстро.
Постепенно рост ее затухает, до-
стигая своего максимального
значения между 60 и 7OQI1IP, после чего начинает снижаться.
Следовательно, для получения максимальной разрывной длины бу-
маги помол должен иметь 60—70° ШР. На показатель разрывной
длины бумаги преобладающее влияние оказывают силы связи меж-
ду волокнами и средняя длина волокна.
Сопротивление излому 5 быстро растет в первой стадии размо-
ла, достигая максимального значения при помоле 50—60° ШР, а за-
тем начинает снижаться, как и разрывная длина. Показатель соп-
ротивления излому зависит от средней длины волокна, сил
связи между волокнами, прочности, гибкости и пластичности
волокон.
Сопротивление раздиранию 6 достигает максималь-
ного значения при 25° ШР, а затем снижается, следуя за изменени-
ем длины волокна при размоле. Показатель сопротивления бумаги
раздиранию зависит от средней длины волокна, прочности волокон,
сил сцепления между волокнами и степени уплотнения бумаги.
Развитие механической прочности бумаги на первой стадии раз-
мола объясняется более интенсивным развитием сил связи между
волокнами, чем уменьшение средней длины волокна. По достиже-
нии максимального значения механической прочности бумаги на
второй стадии размола средняя длина волокна уменьшается быст-
рее, чем растут силы связи. Поэтому все показатели механической
прочности снижаются.
Объемная масса 1 бумаги увеличивается в процессе раз-
мола целлюлозы от 0,4—0,5 до 0,85—0,90 г/см3. Объемная масса
зависит не только от степени помола массы, но и от вида исходного
волокнистого материала. Например, древесная масса, хлопок и об-
48
лагороженная целлюлоза по сравнению с другими видами волокна
дают бумагу с пониженным значением объемной массы.
Впитывающая способность 8 и воздухопрони-
цаемость 9 с повышением степени помола целлюлозы снижают-
ся. Эти показатели бумаги находятся в обратной зависимости от
степени помола массы. Воздухопроницаемость бумаги снижается до
нуля при степени помола массы 70—80° ШР в зависимости от хи-
мического состава целлюлозы и вида волокна.
Деформация 3 при увлажнении повышается с увели-
чением степени помола целлюлозы. Бумаги из древесной массы,
хлопка, облагороженной целлюлозы, имеют повышенную пори-
стость, низкую деформацию. Бумаги из целлюлозы, особенно бо-
гатой гемицеллюлозами, обладают высокой деформацией. Показа-
тель деформации также зависит от отлива и сушки бумажного по-
лотна и других факторов.
§ 25. Роспуск сухих полуфабрикатов
и бумажного брака
Волокнистые материалы подаются в подготовитель-
ный цех в жидком или сухом виде. Жидкие полуфабрикаты произ-
водят на этом же предприятии, сухие — древесную массу, целлюло-
зу — доставляют с других предприятий в листах, упакованных в ки-
пы. Жидкие полуфабрикаты поступают в бассейн подготовитель-
ного цеха, из него подаются при постоянной концентрации на
размол.
Сухие полуфабрикаты и бумажный брак перед размолом под-
вергают роспуску на волокна. На роспуск благоприятно влияет уве-
личение содержания воды в сухом материале. Чем выше влажность
волокнистого материала, тем легче он распускается на волокна
и тем меньше расход энергии. _
Роспуск сухих листовых полуфабрикатов и оборотного бумаж-
ного брака производят в гидроразбивателях.
Гидроразбиватели для роспуска листовых полуфабрикатов не
имеют грязеотстойника с элеватором и жгутовытаскивателя. Они
работают непрерывно при концентрации массы 2—4% или пери-
одически при концентрацишмассы до 6%.
§ 26. Массные роллы
Массный ролл изобретен в XVI 1в. в Голландии.
На протяжении двух с половиной столетий он был основным разма-
лывающим аппаратом периодического действия.
Недостатки ролла следующие: низкий коэффициент полезного
действия (15—30%); периодичность работы, вследствие чего труд-
но воспроизводить результаты предыдущих размолов; партии мас-
сы, поступающие на бумагоделательную машину, не имеют одина-
кового качества.
4—729
49
Рис. 18. Массный ролл РМВ-5:
1 — колпак, 2 — маховичок, 3 — шкив, 4 — ванна, 5 —» грязевик, 6пат-
рубок для выпуска массы, 7 — весовое присадочное устройство, 8 —
ролльный барабан, 9 — планка
Массный ролл РМВ-5 показан на рис. 18. Ванну 4 ролла
овальной формы изготовляют из железобетона. Чтобы уменьшить
трение волокон о внутренние стенки ванны, их цементируют и же-
лезнят или облицовывают глазурованными плитками. Ванна раз-
деляется продольной перегородкой на два неравных по ширине ка-
нала — рабочий и обратного хода массы. В рабочем канале нахо-
дится горка, а над ней расположен ролльный барабан 8.
Горку (рис. 19, а), возвышающуюся над осью барабана на
70—250 мм, изготовляют из железобетона. Она представляет собой
подъем дна ванны, благодаря которому создается напор, необходи-
мый для движения массы.
Ролльный барабан (рис. 19, б) состоит из стального вала 10, на
который насажены две, три или четыре чугунные шайбы 9 с про-
50
Рис. 19. Основные части ролла:
а — горка, б — рояльный барабан, в — планка
ролла; 1 — горка, 2 — отражатель (шабер), 3 —
колпак, 4— ножи, 5 — стягивающие кольца,
6 — пластины (скребки), 7 — пачка ножей, 8—
клинья, 9 — чугунные шайбы (диски), 10 — вал,
// — деревянные бруски
резями для ножей. Ножи 4 закрепляются деревянными брусками 11,
которые при замачивании барабана в воде набухают и зажимают
ножи. Кроме того, с обоих торцов в прорези барабана и ножей в го-
рячем состоянии вставляют стягивающие кольца 5. После остыва-
ния кольца крепко притягивают ножи к шайбам барабана.
Ножи на барабане устанавливают параллельно оси на расстоя-
нии 35—40 мм Юдин от другого. Выступ ножа над поверхностью ба-
рабана (глубина ячейки) 25—40 мм.
4*
51
В процессе работы ножи снашиваются, и когда высота их над
поверхностью барабана достигнет 10—15 мм, ролл останавливают
и скалывают деревянные прокладки между ножами. Благодаря это-
му восстанавливают глубину ячеек и ролльный барабан снова мо-
жет работать.
К торцовым поверхностям барабана прикрепляют изогнутые
скребки 6, которые удаляют массу, попадающую в промежутки
между барабанами и стендами ванны.
Набранный ролльный барабан после замачивания в.воде прота-
чивают на токарном станке, чтобы придать ему цилиндрическую
форму.
Планка ролла (рис. 19, в) представляет собой пачку из 15—25
ножей с деревянными прокладками толщиной 8—12 мм, стянутыми
болтами. Планка вставляется в чугунную коробку, в которой за-
крепляется клиньями 8. Чтобы ножи барабана не западали между
ножами планки и работали по принципу ножниц, планку устанавли-
вают под углом 3—7° к ножам. Глубина ячеек планки 10—20 мм,
ширина 8—12 мм.
В роллах планки сдвигают в сторону горки и устанавливают
так, чтобы ось барабана была над первым ножом планки. Ставят
обычно две планки.
Новые планки нужно протачивать по радиусу, равному радиусу
барабана, чтобы ножи планки были точно подогнаны по окружно-
сти к ножам барабана. Кроме того, ножи ролльного барабана
и планки подвергают прициковке (пришлифовке). Для этого в ван-
не ролла перед барабаном устанавливают деревянную перегород-
ку. В пространство между ролльным барабаном и планками засы-
пают песок и заливают воду. Затем приводят в действие ролль-
ный барабан, и ножи барабана и планки постепенно прирабаты-
ваются.
Ролльные ножи изготовляют из стали и базальтовых пластин.
Ножи на планке на 2—3 мм тоньше, чем на барабане. Благодаря
этому они изнашиваются медленнее, чем ножи планки, которые сме-
нить легче.
Для выработки большинства видов бумаги используют стальные
ножи, а для бумаги, получаемой из массы жирного помола, — ба-
зальтовые.
Роллы с базальтовой гарнитурой обладают большой размалы-
вающей поверхностью, вследствие чего при получении массы жир-
ного помола они более производительны, чем роллы с металличе-
скими ножами.
Продолжительность службы ножей зависит от их материала,
удельного давления при размоле, концентрации массы, кислотности
среды.
Металлические ножи работают от 1 до 10 лет, базальтовые
до 12—15.
В процессе размола регулируют зазор между ножами барабана
и планки и давление барабана на планку. Поэтому ролльный бара-
бан снабжается присадочным устройством.
52
Для получения массы постоянного качества необходимо, чтобы
каждый ролл работал с одинаковым режимом присадки, которая
регулируется перемещением груза.
Над ролльным барабаном и задней частью ванны установлен
деревянный или металлический колпак, чтобы не разбрызгивалась
масса. В колпаке над горкой помещают шабер-отражатель для
уменьшения количества массы, перебрасываемой через барабан.
В некоторых роллах перед барабаном устанавливают подвиж-
ный подпрудный щит, с помощью которого можно понижать уро-
вень массы перед барабаном. В связи с этим трение барабана о мас-
су уменьшается и сокращается расход энергии, потребляемой рол-
лом. Массные роллы выпускают марок РМВ-5 и РМВ-8 с металли-
ческой гарнитурой, РМБ-3 и РМБ-5 с базальтовой. Вместимость
ванны роллов соответственно 3; 5 и 8 м3.
Размалывающие аппараты непрерывного действия. Конические
и дисковые мельницы — основные аппараты непрерывного размола
массы в производстве почти всех видов бумаги и картона. Непре-
рывный размол массы почти полностью вытеснил периодический.
Преимущества его следующие: стабильность процесса приготовле-
ния массы, получение непрерывного потока готовой массы посто-
янного качества, выпуск бумаги с постоянными основными свойст-
вами, снижение расхода электроэнергии на 20—30%, значительное
сокращение количества обслуживающего персонала, автоматизация
управления размолом. Наибольшее распространение у наб получи-
ли конические мельницы МКН с наборной гарнитурой и МКЛ с ли-
той гарнитурой — гидрофайнеры.
§ 27. Конические мельницы с наборной
ножевой гарнитурой
Конические мельницы применяют главным обра-
зом для разрезания (укорочения) волокон.
Коническая мельница МКН (рис. 20, а) состоит из
неподвижного конического статора (кожуха) с набранными на его
внутренней поверхности ножами и вращающегося конического ро-
тора (конуса), укрепленного на валу (рис. 20, б). Ротор с укреп-
ленными на его наружной поверхности ножами приводится во вра-
щение непосредственно от электродвигателя через эластичную
соединительную муфту. Зазор между ножами ротора и статора ре-
гулируют посредством перемещения ротора вдоль оси с помощью
присадочного механизма.
Нож конической мельницы (рис. 21) представляет собой цель-
нометаллическую пластинку прямоугольного сечения толщиной от
3 до 10 мм. На нижней поверхности ножа находятся выемки 2 с за-
плечиками, а на боковой — утолщения 1.
Ротор мельницы отливают из чугуна или стали полым. На на-
ружной поверхности ротора выфрезерованы пазы для установки
ножей.
53
Рис. 20. Коническая мельница МКН:
а — общий вид, б — ротор мельницы
Угол конусности ротора 16—20°. Конусность ротора оказывает
влияние на результаты размола. Мельницы с малым углом конуса
больше укорачивают волокна при размоле, чем мельницы с боль-
шим углом конуса. Вследствие этого угол конуса выбирают в зави-
симости от вида обрабатываемого материала и качества готовой
продукции. В продольных пазах 3 ротора ножи 1 укрепляются де-
ревянными прокладками 2 из прямослойной, без сучков древесины
клена или дуба, а с торцов удерживаются стальными кольцами
(рис. 22). Кольца (на рисунке не показаны) в горячем состоянии
вставляют в специальный паз в прокладках и ножах.
Толщина прокладок между ножами должна быть не менее 3 мм,
так как при работе на режущих кромках появляются заусенцы, ко-
торые как бы сближают ножи и образуют общую поверхность. Вслед-
ствие этого режущее действие ножа уменьшается. Кроме того,
в пазах ножи закрепляются бандажами 4, максимальное расстоя-
ние между которыми 250 мм. В некоторых конструкциях кониче-
ских мельниц ножи с торцов ротора крепятся шайбами, которые
удерживают ножи более прочно, чем кольца.
Чтобы рационально использовать поверхность ротора, устанав-
ливают ножи двух размеров: длинные, равные длине ротора, и ко-
Рис. 21. Ножи конических мельниц:
а — роторных, б — статорных; 1 — утолщения, 2 — выемка с
заплечиками
54
Рис. 22. Набор ножей на роторе мельницы:
I — нож, 2 — деревянная прокладка, 3 — паз, 4 — бандаж
роткие, доходящие до половины ротора, которые устанавливают на
широком его конце. Следовательно, число ножей у широкого конца
ротора в два раза больше, чем у узкого. Ширина ячеек между но-
жами или группами ножей 10—35 мм, глубина 10—15 мм.
Статор (кожух) мельницы, отливаемый из чугуна, состоит из
одной сплошной чугунной отливки. Ножи статора (кожуха) изго-
товляют не прямыми, а под углом 170—174° и устанавливают так,
чтобы ножи ротора набегали на вершину этих ножей. Благодаря
этому при работе предотвращается западание ножей ротора в ячей-
ки ножей статора и усиливается режущее действие мельницы.
Ножи на статоре укрепляют так же, как и на роторе, деревян-
ными прокладками и разделяют по длине на несколько групп.
Два-три пакета ножей, предварительно набранных в особой ра-
ме, крепятся специальными болтами. Расстояние между ножами
10—12 мм, глубина ячеек 10—15 мм.
Ножи, применяемые на роторе и статоре, изготовляют из угле-
родистой или нержавеющей стали. Толщина ножей 3—10 мм. Срок
службы ножей в зависимости от условий работы и качества стали
от 1 года до 7 лет. После износа ножи мельницы перебирают на
роторе и статоре. Затем прициковывают ножи ротора и статора.
Ирициковку ножей производят не только после переборки ротора
и статора, но и в новых, установленных на предприятиях мель-
ницах.
Перед прициковкой ножей мельницу наполняют водой с темпе-
ратурой не ниже 20° С и оставляют ее в течение 48 ч. За это время
деревянные прокладки, крепящие ножи ротора и статора, замачи-
ваются. После этого в мельницу добавляют 6—12 кг корундового
наждачного порошка или мелкого речного песка, просеянного через
сито с ячейками 1,5—2,0 мм, и пускают ее в работу с отсаженным
55
ротором. Постепенно присаживают ротор. Когда вода нагреется до
температуры выше 160° С, ротор отсаживают, воду выпускают на
ходу через нижний люк и мельницу промывают. Затем процесс
повторяется снова.
По окончании прициковки ножей мельницу промывают, оста-
навливают, вынимают ротор и провёряют прициковку. Места
плохой прициковки определяют по оставшейся краске, заранее на-
несенной на кромки ножей. Прициковка считается законченной,
если рабочие поверхности ножей статора и ротора совпадают не ме-
нее чем на 80%. Продолжительность прициковки 4—6 ч и более.
Окружная скорость ротора по его среднему диаметру составляет
от 8 до 22 м/с и более. При скорости ротора 8—14 м/с происходит
в основном укорачивание волокон, выше 16 м/с — разработка
и гидратация при меньшем укорачивании волокон. Поэтому окруж-
ную скорость ротора мельницы выбирают в зависимости от того,
для какого вида помола массы она предназначена.
Ротор присаживают вручную с помощью специального механиз-
ма, состоящего из маховичка и червячной передачи или автомати-
ческого устройства.
Масса подается в мельницу со стороны малого диаметра рото-
ра под давлением через напорный переливной бачок, устанавливае-
мый на высоте 2—3 м над мельницей, или насосом. Со стороны
входа массы в кожухе сделана камера, где поток массы успокаи-
вается и оседают механические примеси. По бокам успокоительной
камеры расположены два дополнительных люка для прочистки
и выпуска массы. В нижней части кожуха расположено закрытое
заглушкой отверстие для выпуска массы и воды при промывке
мельницы. Во время работы мельницы масса проходит между но-
жами ротора и статора и выпускается со стороны большого диа-
метра.
Масса передвигается в мельнице от малого к большому диамет-
ру ротора за счет гидравлического подпора массы и центробежной
силы, создаваемой ротором. Минимальное допускаемое давление
массы на входе должно быть .таким, чтобы во время работы мель-
ница была под заливом.
Волокнистые материалы в мельнице обрабатывают при кон-
центрации массы 3—3,5%. При обработке массы с концентрацией
меньше 3—3,5% снижается коэффициент полезного действия мель-
ницы, а при более высокой концентрации массы уменьшается ре-
жущее действие.
Конические мельницы с наборной гарнитурой выпускаются ма-
рок МКН-01, МКН-02, МКН-03, МКН-04, МКН-05. Суточная про-
изводительность их соответственно 3, 6—10, 6—16, 30—70, 40—100т.
§ 28. Конические мельницы с литой ножевой
гарнитурой (гидрофайнеры)
Гидрофайнеры предназначены для расщепления,
расчесывания и рафинирования массы без значительного укорачи-
вания волокон.
56
Рис. 23. Мельница с литой гарнитурой МКЛ:
1 — статор, 2 — ротор, 3 — присадочное устройство
По конструкции мельницы МКЛ с литой гарнитурой напомина-
ют конические мельницы с наборной ножевой гарнитурой. В отли-
чие от обычных конических мельниц у гидрофайнеров более высо-
кая окружная скорость ротора, более широкие ножи на роторе
и статоре, ножевые рубашки на роторе и статоре вместо набора но-
жей, крылатка, закрепленная на валу ротора, для прохождения че-
раз мельницу массы повышенной концентрации.
Мельница МКЛ показана на рис. 23. Внутри чугунного
цельнолитого статора 1 мельницы установлена съемная ножевая
рубашка. Ротор 2 также снабжен ножевой рубашкой. Ножевые ру-
башки статора и ротора (рис. 24), отлитые из хромистой стали,
имеют на рабочих поверхностях выфрезерованные ножи толщиной
8—16 мм. Присадочное устройство мельницы МКЛ такой же кон-
струкции, как и у мельницы МКН.
Волокнистые материалы в мельницах размалываются на широ-
ких ножах при концентрации массы 4—6% с небольшим удельным
давлением между
ножами ротора и
статора. Окружная
скорость ротора до-
стигает 24 м/с и бо-
лее. Благодаря это-
му производится
расчесывание и рас-
щепление волокна
на фибриллы почти
без разрезания.
Из такой массы
получают бумагу с
высокими показате-
лями механической
прочности. Кроме
того, нарастание
жирности помола в
Рис. 24. Размалывающая гарнитура мельницы
МКЛ:
а — рубашка ротора, б — рубашка статора
57
мельницах МКЛ происходит значительно интенсивнее, чем в обыч-
ных конических мельницах. Например, чтобы получить массу жир-
ностью 60° ШР при размоле в мельнице МКЛ требуется времени
на 40—50% меньше, чем на размол в обычной конической мельни-
це МКН.
Мельницы МКЛ применяют при двухступенчатом размоле во-
локнистых полуфабрикатов для многих видов бумаги. Размол ве-
дется по схеме: мельница МКЛ — мельница МКН. Сочетание двух
размалывающих аппаратов позволяет вести размол более ра-
ционально и экономично, так как на одном аппарате волокна рас-
чесываются, а на другом укорачиваются.
Для некоторых видов бумаги с высоким содержанием древесной
массы, например газетной, печатной № 2 и 3, целлюлозу можно
размалывать только на мельницах МКЛ. Кроме того, мельницы
МКЛ применяют для предварительного и горячего размола цел-
люлозы и полуцеллюлозы, а также для разбивания непровара,
пучков волокон и отходов целлюлозных и древесномассных за-
водов.
Мельницы выпускают марок МКЛ-01, МКЛ-02, МКЛ-03,.
МКЛ-04, МКЛ-05. Суточная производительность мельниц соответ-
ственно 5—13, 13—20, 30—50, 40—70, 70—100 т.
§ 29. Конические мельницы с базальтовой
гарнитурой
Мельницу МКБ с базальтовой гарнитурой при-
меняют для получения массы жирного помола, а такЖе для вырав-
нивания помола массы перед поступлением ее на бумагоделатель-
ную машину при выработке технической бумаги и особенно таких
бумаг, которые не допускают наличия следов металла (конденса-
торной и др.).
Мельницы с базальтовой гарнитурой обладают большой разма-
лывающей поверхностью, вследствие чего разрабатывают волокна
в основном за счет его раздавливания и расщепления на фибрил-
лы без существенного изменения длины.
Размол ведут при концентрации массы 2—4% и выше. Наиболее
оптимальные условия работы базальтовой мельницы при концен-
трации массы 4%.
Мельница (рис. 25) состоит из чугунного цельнолитого стато-
ра 1 с набором базальтовых брусков (камней) и ротора 2 из моно-
литного базальта, закрепленного с помощью цемента и металличе-
ских шайб на валу. На статоре базальтовые бруски крепятся це-
ментным раствором или эпоксидным клеем. На рабочей поверхно-
сти базальта выфрезерованы ножи.
Базальт для изготовления размалывающей гарнитуры должен
обладать высокой механической прочностью и пористостью, так как
острые кромки пор на поверхности камня в процессе размола спо-
собствуют расщеплению волокон на фибриллы.
58
/ 2
J
Рис. 25. Мельница МКБ с базальтовой гарнитурой:
/ — статор, 2 — ротор, 3 — механизм присадки, 4 — грязевики
Конические мельницы с базальтовой гарнитурой выпускают ма-
рок МКБ-01, МКБ-02. Суточная производительность их составляет
соответственно 1,5—2,5 и 2,5—7 т.
§ 30. Схемы установок и методы работы
конических мельниц
Различают четыре основных метода работы кони-
ческих мельниц: однократное прохождение потока массы через
мельницу без дросселирования ее на выходе и рециркуляции; неод-
нократное прохождение массы через мельницы по замкнутому цик-
лу др тех пор, пока не будет достигнуто надлежащее качество
массы; прохождение потока с дросселированием массы на выходе
из мельницы; размол массы с рециркуляцией, т. е. с возвращением
части массы в мельницу.
Однократное прохождение массы без дроссе-
лирования и рециркуляции применяют для выравнивания
потока бумажной массы перед поступлением на бумагоделатель-
ную машину. В этом случае мельницу устанавливают после ма-
шинного бассейна непосредственно перед бумагоделательной ма-
шиной и за ее работой наблюдает сеточник.
Неоднократное про-
хождение массы через
мельницы или так называе-
мый циклический (периодиче-
ский) размол.
На рис. 26 представлена
схема циклического
метода размола массы
в конических мельни-
цах с питательным ре-
зервуаром. Немолотая мас-
са из бассейна 1 насосом 7 по-
дается в коническую мельни-
цу 6, а после размола по-
9 в 1
Рис. 26. Схема циклического метода
размола массы:
/ — бассейн немолотой массы, 2 — пита-
тельный резервуар, 3, 4, 8 и 9— задвижки,
5 — бассейн молотой массы, 6 — кониче-
ская мельница, 7 — насос
59
Рис. 27. Схемы массного раз-
мола:
а — с дросселированием массы на выхо-
де из мельницы, б — с рециркуляцией
массы; / — задвижки, 2 — бассейны го-
товой массы, 3 — конические мельницы,
4 — насосы, 5 — бассейны немолотой
массы, 6 — распределительный бачок
ступает в питательный резерву-
ар 2. Когда масса в питателе до-
стигает верхнего уровня, задвиж-
ка 9 автоматически закрывается,
а задвижка 8 открывается, после
чего масса будет циркулировать
по замкнутой системе (пита-
тель — насос — коническая мель-
ница — питатель) несколько раа
в зависимости от заданной степе-
ни помола.
По истечении установленного
времени автоматически переклю-
чаются задвижки 3 и 4 на массо-
проводе и вся готовая масса пере-
качивается в бассейн 5. Затем
цикл размола повторяется с но-
вой порцией немолотой массы.
Циклический метод размола
применяют п^и выработке на од-
ной бумагоделательной машине
сравнительно небольшой производительности нескольких видов бу-
маги, а также при выработке бумаг жирного помола. Он позволяет
размалывать массу для любого вида бумаги независимо от степени
и характера разработки волокна.
С дросселированием массы на выходе работают
мельницы для домалывания и основного размола массы.
На рис. 27, а показана схема установки мельниц для основного
размола с дросселированием массы на выходе из мельницы.
Целлюлоза в жидком виде при постоянной концентрации посту-
пает непрерывно в бассейн немолотой массы 5. Затем она подается
насосом 4 в последовательно установленные конические мельницы
в которых подвергается размолу, после чего поступает в бассейн
готовой массы 2. Продолжительность пребывания массы в мельни-
це регулируется дросселированием на выходе с помощью задвиж-
ки /, причем с увеличением продолжительности эффективность об-
работки массы возрастает, а производительность мельницы умень-
шается.
Размол массы регулируется присадкой ротора и временем пре-
бывания массы в мельнице.
Размол массы с рециркуляцией применяют для до-
малывания и основного размола массы (рис. 27, б).
Немолотая масса подается насосом 4 из бассейна 5 в первую
половину бачка б, а из него поступает в мельницу 5; избыток массы
снова возвращается в бассейн 5. После размола масса поступает изг
мельницы во вторую половину бачка, а затем направляется в бас-
сейн готовой массы 2. Избыток ее рециркулирует, т. е. возвращает-
ся в мельницу, присоединяется к немолотой массе и вместе с ней
подвергается размолу.
60
Размол массы регулируется присадкой ротора и коэффициентом
рециркуляции. Объем рециркуляции определяется пропускной спо-
собностью мельницы и требуемым качеством готовой массы. Чем
больше коэффициент рециркуляции массы, тем выше степень раз-
работки волокна.
Производительность мельницы уменьшается почти прямо про-
порционально коэффициенту рециркуляции. При этом масса разма-
лывается под меньшим гидравлическим давлением, а следователь-
но, и при меньшем расходе энергии, чем при дросселировании мас-
сы на выходе из мельницы.
О работе мельниц можно судить по приросту градуса помола
массы за проход через мельницу. Прирост зависит от режима ра-
боты, вида волокна, конструкции мельницы и колеблется от 2 до
20° ШР.
Схему для размола массы в мельницах выбирают в зависимости
от вида вырабатываемой бумаги. Наиболее распространены одно-
ступенчатая и двухступенчатая схемы.
Одноступенчатый размол используют при выработке однотип-
ной бумаги, например газетной, печатной 2 и 3, офсетной
и др.
Двухступенчатый размол массы производится по схеме: гидро-
файнер — бассейн — коническая мельница — бассейн готовой
массы.
На первой ступени размалывают массу при концентрации
4—6%, после чего она поступает в бассейн. Из бассейна через регу-
лятор концентрации масса попадает на конические мельницы МКЩ
в которых размалывается при концентрации 3—3,5%. Из мельниц
масса идет в бассейн.
Эту схему можно применять при выработке почти всех видов-
чисто целлюлозной бумаги — писчей, печатной № 1, картографи-
ческой, кабельной, патронной, мешочной и др.
Количество мельниц на каждой ступени размола зависит от
требуемого характера помола массы.
Расход энергии на размол массы зависит в основном от крепо-
сти волокон и вида вырабатываемой, бумаги. Удельный расход,
энергии на 1 т воздушно-сухой бумажной массы колеблется от
30 кВт-ч для газетной бумаги до 3500 кВт-ч для конденсаторных,
бумаг.
Об эффективности работы мельницы дает правильное пред-
ставление показатель расхода энергии в кВт-ч, отнесенной к при-
росту степени помола 1 т массы на ГШР. Этот показатель нахо-
дится в пределах от 6 до 28 кВт-ч/т°ШР и зависит не только от ви-
да бумаги, но и от конструкции аппарата и процесса размола мас-
сы на разных стадиях.
Это объясняется тем, что в процессе размола нарастание жир-
ности массы происходит в три стадии: в первой стадии до 30° ШР
помол возрастает сравнительно медленно, во второй — от 30 до*
60° ШР — быстрее и в третьей очень медленно.
6Р
§ 31. Дисковые мельницы
Дисковые мельницы применяют для размола волок-
нистых материалов в производстве бумаги, картона, древесноволок-
нистых плит, полуцеллюлозы, а также для переработки отходов
древесномассного и целлюлозного производства. Они используются
так же, как и конические мельницы, для непрерывного размола,
домалывания и выравнивания (рафинирования) помола бумажной
массы.
По сравнению с коническими дисковые мельницы имеют следую-
щие преимущества: меньший расход энергии (примерно на 15%);
удобство смены ножей; возможность работы с массой более высо-
кой концентрации, что облегчает получение бумаги с более высоки-
ми механическими показателями; высокую производительность —
до 540 т/сут.
Характер механического воздействия на волокна при размоле
в дисковых мельницах принципиально тот же, что у роллов и ко-
нических мельниц. При приготовлении массы в дисковых мельни-
цах волокна больше фибриллируются, чем режутся, и степень уко-
рачивания их значительно меньше, чем в конических мельницах.
Это объясняется тем, что при вертикальном расположении ножей
на дисках большинство волокон при обработке располагается па-
раллельно плоскости ножа, поэтому происходит раздавливание
и расщепление их при незначительном укорачивании.
Степень и характер обработки массы в мельницах зависит в ос-
новном от размалывающей гарнитуры, величины зазора между
дисками и времени размола. Размалывающая гарнитура изготов-
ляется в виде цельнометаллических стальных дисков или сегментов.
В зависимости от вида обрабатываемого материала и назначения
массы диски и сегменты выпускаются с различной формой распо-
ложения канавок. Например, сегменты с лентовидными, желобча-
тыми и волнообразными канавками применяют для грубого размо-
ла. Если нужно получить бумажную массу тонкого помола, исполь-
зуют сегменты с радиальным тонким рифлением и расположением
ножей «в елочку». Размалывающие поверхности отдельных сегмен-
тов (рис. 28) имеют сложный рисунок и несколько участков раз-
мола.
Толщина ножей 3—6 мм, причем большая толщина ножей при-
меняется для размола хвойной целлюлозы, а меньшая — листвен-
ной. Ширина канавок для размола лиственной целлюлозы около
2 мм, хвойной целлюлозы не менее 4—6 мм. При . увеличении
числа ножей на поверхности диска производительность мельни-
цы увеличивается и удельный расход энергии на размол умень-
шается.
При износе дисков глубина и площадь поперечного сечения ка-
навок уменьшается, вследствие чего снижается производительность
меЛьницы. Диски и сегменты меняют по мере износа. Срок службы
дисков достигает 10 лет, а срок до проточки составляет 6—8 ме-
сяцев.
•62
Рис. 28. Сегменты размалывающих дисков
Время обработки зависит от величины давления поступающей
на мельницу массы, размера зазора между дисками, частоты вра-
щения дисков и размалывающей гарнитуры.
Необходимо добиться такого режима, при котором будет проис-
ходить расщепление волокон в продольном направлении без за-
метного укорачивания. Но можно создать*и такие условия, при ко-
торых будет преобладать укорачивание волокон.
Методы работы на дисковых мельницах такие же, как и на ко-
нических. Они устанавливаются по таким же схемам включения,
как и конические мельницы.
Для автоматического регулирования давления, нагрузки и дру-
гих показателей современные дисковые мельницы снабжают гид-
равлическими, пневматическими и электрическими устройствами
дистанционного действия.
Автоматическая система поддерживает заданное удельное дав-
ление размола, давление массы, поступающей на мельницу, посто-
янную подачу массы в мельницу и отключение размалывающих
дисков при прекращении подачи. Благодаря этому можно получать
массу со стабильными свойствами.
Применяются три типа дисковых мельниц:
с одним вращающимся и одним неподвижным диском;
с двумя дисками, вращающимися в противоположных направ-
лениях;
с тремя дисками, из которых вращается только средний.
Дисковые мельницы отечественной промышленностью выпус-
каются двух типов:
МД — с одним вращающимся и одним неподвижным диском;
МДС (сдвоенные) с тремя дисками, из которых вращается один
средний. Производительность мельниц от 15 до 540 т/сут.
Дисковая мельница МД представлена на рис. 29. В пе-
редней части мельницы установлена размольная камера 7, прикреп-
ленная болтами к боковым приливам станины. Мельница снабжена
размалывающими дисками 5 и 6, механизмом присадки 2 и 3,
входными и выходными патрубками.
В мельницу подается масса концентрацией 2—5% через входной
патрубок. Она попадает в размалывающую зону между дисками
к выходит через выходной патрубок, присоединенный к размольной
камере. Рабочая поверхность камеры состоит из шести размольных
сменных секторов S, прикрепленных к дискам болтами.
Величина зазора между дисками (присадка) регулируется пе-
ремещением в осевом направлении неподвижного диска посредст-
вом гидравлического приспособления.
Мельница имеет местный пульт управления; кроме того, преду-
смотрено управление мельницей и с дистанционного пульта.
v Дисковая мельница с подачей массы винтовым,
конвейером МД-Ш (рис. 30) имеет две зоны размола и два
диска. Неподвижный диск 2 вмонтирован в торцовую крышку мель-
ницы, а вращающийся с частотой 1000 об/мин диск 3 насажен на
вал электродвигателя 5, установленного на общей раме. Крышка
•64
ел
I
Рис. 29. Дисковая мельница МД:
/ — станина, 2— механизм присадки, 3 — гидравлическая присадка, 4 — кожух, 5 — вращающийся диск, 6 — неподвижный
диск, 7 — камера, 8 — размольные секторы (сегменты)
Рис. 30. Дисковая мельница с подачей массы винтовым конвейером МД-Ш:
1 — винтовой конвейер для подачи массы, 2 — неподвижный диск, 3 — вращающийся диск, 4 — подшипник, 5 — электродвигатель, 6 —
махрвцк, 7 —рал, 8— внутренние ножи, 9 — наружные ножи, 1Q— электродвигатель винтового конвейера
Рис. 31. Дисковая сдвоенная
мельница МД С:
1 — гидравлический механизм при-
садки, 2 и 8 неподвижные корпу-
са, 3 и 7 — размалывающие диски,
4 — двусторонний диск, 5 — патру-
бок, 6 — сегменты
открывается на шарнирах, поэтому можно быстро заменять ножи.
На дисках установлены наружные 9 и внутренние 8 ножи. Конфи-
гурация ножей на внутренних и наружных кольцах различна. С по-
мощью винтового конвейера 1 масса концентрацией 4—25% по-
даемся в мельницу через центральное отверстие в неподвижном
диске, попадает в зазор между дисками, ширина которого регули-
руется присадкой, и выходит через патрубок.
Неподвижный размалывающий диск имеет регулировочное коль-
цо, которое перемещается маховиком и системой винтовой переда-
чи. С помощью этого устройства присаживают наружное ножевое
кольцо — регулируют зазор между наружными ножами с погреш-
ностью не более 0,01 мм.
Вращающийся диск присаживают со стороны привода вручную
с помощью маховика 6, снабженного микрошкалой. В этом случае
регулируют зазор между внутренними ножевыми кольцами. Ком-
бинированная присадка позволяет регулировать зазор между внут-
ренними и наружными ножами и процесс размола в каждой зоне.
Преимущества этой мельницы перед другими двухдисковыми
следующие: удобство смены ножевых сегментов; возможность уста-
новки сегментов с различной формой расположения канавок на обо-
их ножевых кольцах, что обеспечивает получение массы более вы-
сокого качества; разная присадка между ножевыми кольцами поз-
воляет иметь две зоны размола (внутреннюю и наружную).
Мельницы с тремя дисками изготовляют производительностью
от 30 до 540 т/сут.
Дисковая мельница МДС (сдвоенная) показана на
рис. 31. Она имеет два неподвижных размалывающих диска 3 и 7
и один вращающийся с частотой 600 об/мин двусторонний диск 4.
Для размалывания массы на рабочей части дисков установлены
сменные сегменты 6. Диск 3, установленный на неподвижном кор-
пусе 3, может сдвигаться в цилиндрическую часть мельницы и вы-
двигаться из нее с помощью гидравлического механизма при-
садки /.
Масса концентрацией 3—5% поступает в мельницу с двух сто-
рон по питающим патрубкам 5 под давлением 2—4 кгс/см2, прохо-
дит под действием центробежной силы через зоны размола дисков
и выходит из мельницы одним потоком.
Мельница работает при постоянном давлении, которое поддер-
живается регулятором, связанным с автоматической присадкой.
Производительность мельницы с двусторонним размалывающим
диском в два раза больше, чем обычной мельницы с диском того же
диаметра.
§ 32. Гидродинамические размалывающие
аппараты
Для размола волокнистых материалов и полного
роспуска макулатуры и оборотного брака находят применение так-
же размалывающие аппараты, в которых волокна при размоле не
укорачиваются, а фибриллируются.
68
Волокна без укоро-
чения обрабатывают на
механических высоко-
частотных аппаратах—
энтштиперах, центро-
бежно-пульсационных
аппаратах (ЦПА), гид-
рофибраторах и др. В
аппаратах такого типа
в процессе обработки
волокнистая масса ис-
пытывает межволокон-
ные трения, гидродина-
мические удары, быст-
росменяющиеся воздей-
ствия сжатия и разре-
жения. В результате во-
локна фибриллируют-
ся, а пучки волокон
разделяются на отдель-
ные волокна.
Рис. 32. Энтштипер:
1 — статор, 2 — ротор, 3 — выступы ротора, 4 — выступы
статора
Гидродинамические размалывающие аппараты работают при за-
зоре между рабочими поверхностями статора и ротора, в десятки
раз превышающем среднюю ширину волокна. В процессе работы
непосредственного соприкосновения рабочих поверхностей не про-
исходит и, следовательно, воздействие их на массу незначительно.
Основной размалывающий эффект происходит за счет чередую-
щихся сжатий и разрежений под действием гидродинамических
ударов на массу в момент прохождения ее между размалывающими
поверхностями. Сжатия и разрежения возникают при периодиче-
ском уменьшении и увеличении площади живого сечения проте-
кающей через рабочую зону аппарата массы. Для этого в одних ап-
паратах служит неподвижный и вращающийся диск с радиальными
щелями, а в других — статор и ротор с дисками, на поверхности ко-
торых выфрезерованы канавки.
Во время работы щели или канавки в аппарате перекрываются
и волокнистая масса, находящаяся в них, испытывает быстросме-
няющиеся воздействия сжатия и разрежения. При таком воздейст-
вии на массу волокна фибриллируются, а пучки разделяются на
волокна. Предварительная обработка массы на этих машинах уско-
ряет набухание, и при последующем размоле облегчается фибрил-
лирование волокон. '
Энтштипер (рис. 32) применяют для окончательного рос-
пуска комочков и пучков волокон макулатурной массы, предвари-
тельно подготовленной в гидроразбивателе, переработки оборотно-
го брака, а также для предварительной (перед размолом) разра-
ботки целлюлозы. Энтштипер, как и обычная мельница, снабжен
ротором 2 и статором 1.
69
Ротор энтштипера вращается с частотой 3000 об/мин. Выступы
(зубья) 3 ротора расположены по концентрическим окружностям
в три ряда. Выступы (зубья) 4 статора также размещены концен-
трически в три ряда. Следовательно, на роторе и статоре находятся
по три кольца, на поверхности которых выфрезерованы радиальные
канавки. Число канавок возрастает по мере приближения к пери-
ферии.
Выступы (зубья) ротора входят в промежутки между выступами
статора. Ширина выступов и отверстий меж!цу ними уменьшается
от центра к периферии. Зазор между ротором и статором постоян-
ный (0,5—2,0 мм), устанавливаемый в зависимости от вида разра-
батываемого волокнистого материала.
Волокнистая масса при концентрации 4—7% подается насосом
через центральное отверстие внутрь энтштипера, проходит в на-
правлении от центра к периферии от кольца к кольцу, подвергаясь
ударному действию выступов ротора и статора и испытывая в ка-
навках колец чередующиеся сжатия и разрежения, и выходит из
аппарата через специальный патрубок. Волокнистый материал
в основном обрабатывается за счет чередующегося сжатия и разре-
жения массы при прохождении через аппарат.
Для полной разбивки макулатурной массы на волокна требует-
ся пропустить массу через аппарат от 1 до 3 раз в зависимости от
вида макулатуры. Например, макулатурная масса из типографской
бумаги с древесной массой, картон хром-эрзац требуют однократ-
ного пропуска, оберточной бумаги и мешочной для цемента — одно-
и двукратного, пергамина — двух- и трехкратного.
При размоле целлюлозы для впитывающих бумаг необходимо
пропустить массу через аппарат от 1 до 4 раз. Производительность
энтштипера 40—140 т абсолютно сухой массы в сутки. Удельный
расход энергии 25—39 кВт-ч/т.
Цилиндрические мельницы (рис. 33) выпускают ма-
рок МЦ-01 и МЦ-02. Мельницы применяют для обработки макула-
турной массы, измельчения после варки сульфатной и сульфитной
целлюлозы высокого вы-
Рис. 33. Цилиндрическая мельница:
1 — ротор, 2 — статор, 3 — грязевик
хода, полуцеллюлозы,
сучков от сучколовителей
и рафинерной массы.
Рабочим органом
мельницы служит ротор 1
и статор 2 со съемными
рубашками, на рабочих
поверхностях которых
расположены продольные
изогнутые канавки. Со
стороны входа массы ро
тор выступает из статора
на 30—40 мм. Благодаря
этому масса при поступ-
лении в мельницу уда-
70
Рис. 34. Пульсационная мельница:
1 — ограждение, 2 — зубчатая муфта, 3 — механизм присадки, 4 — плита, 5 — станина, 6 — ротор, 7 — статор
ряется о выступ ротора. Возникает центробежная сила, под дейст*
вием которой тяжелые посторонние включения отбрасываются
в специальное углубление — грязевик 3, откуда они периодически
удаляются через люк в корпусе.
Зазор между ротором и статором остается постоянным (1 мм)
и не регулируется. Масса подается насосом, причем давление
в мельнице падает до 0,2—0,5 кгс/см2.
Концентрация подаваемой в мельницу массы составляет 2—4%.
Производительность при роспуске макулатуры в мельницах МЦ-01
и МЦ-02 составляет соответственно 50—70 и 100—150 т/сут, час-
тота вращения ротора 1470 и 985 об/мин, мощность электродвига-
теля 100 и 200 кВт.
Пульсационная мельница (рис. 34) состоит из стато-
ра 7,' ротора 6 и механизма присадки 3. На роторе и статоре за-
креплена гарнитура из износостойкой стали с чередующимися вы-
ступами и впадинами (канавками). Коническая поверхность ро-
тора и статора по числу выступов и впадин разбита на три зоны
таким образом, что по мере увеличения диаметра конуса возра-
стает их число и угол наклона ступенчато в каждой зоне. Угол на-
клона выступов выбран таким образом, чтобы максимально увели-
чить время пребывания массы в зонах размола.
Масса при концентрации 2,5—3,5% насосом под давлением
0,8—1,5 кгс/см2 подается в мельницу через входной патрубок, про-
ходит зоны размола и выходит через радиальный патрубок раз-
мольной камеры. Мельница работает при зазоре между торцовыми
поверхностями гарнитур ротора и статора от 0,5 до 2 мм.
При вращении ротора из-за периодического перекрытия кана-
вок статора выступами ротора площадь живого сечения для прохо-
да массы изменяется от нуля до максимума, в результате чего воз-
никают гидродинамические удары (пульсации). Частота пульсаций
давления зависит от частоты вращения ротора и числа канавок на
рабочих поверхностях и достигает 1780 в 1 с.
Пульсационные мельницы применяют при обработке макулатур-
ной массы, брака бумаго- и картоноделательных машин, целлюло-
зы перед размолом. При этом обработка макулатуры и брака про-
изводится по схеме: гидроразбиватель — очиститель массы (ОМ) —
пульсационная мельница; размол целлюлозы выполняется по схе-
ме: гидроразбиватель — пульсационная мельница — дисковая
мельница. Степень роспуска макулатуры и брака — 96—99%, рас-
ход электроэнергии 16—20 кВт-ч/т.
Пульсационные мельницы выпускают марок МП-00, МП-03,
МП-04. Суточная производительность их соответственно 3—25,
25—90, 100—170 т, частота вращения от 1500 до 2900 об/мин.
§ 33. Контроль массного размола
При размоле контролируют: концентрацию, степень
помола бумажной массы и структуру волокна, которая характери-
зуется средней длиной волокна, его толщиной и степенью расщеп-
ления вдоль на фибриллы.
72
Определение концентра-
ции массы. Количество раство-
ренного вещества в определенном
весовом или объемном количестве
раствора называют концентрацией.
Концентрация может быть выра-
жена в процентах или в граммах
на литр (г/л). Например, концентра-
ция массы 4%. Следовательно, в
100 мл жидкой массы содержится 4 г
абсолютно сухого вещества, или
40 г в 1 л.
Определение степени
помола бумажной массы.
Степень помола бумажной массы
определяют с помощью аппарата
СР-2 (рис. 35) и выражают в граду-
сах Шоппер-Риглера (°ШР). Дно
цилиндра 14 аппарата сделано из
сетки 12 № 40 *. Воронка И снабже-
на двумя отводными трубками; одна
из них 5 в дне воронки имеет узкое
отверстие, а вторая 9 — широкое.
Перед испытанием массы сеточное,
дно цилиндра закрывают кониче-
ским клапаном 13.
Для определения степени помола
берут 2 г абсолютно сухого волокна,
разбавляют до 1 л водой, тщатель-
но перемешивают и вливают в ци-
линдр аппарата, сетка которого за-
крыта клапаном. Затем поднимают
клапан, масса обезвоживается на
сетке, вода поступает в нижнюю
часть аппарата, а затем через отвод-
Рис. 35. Аппарат СР-2 (Шоп-
пер-Риглера):
1 — механизмы для подъема и опу-
скания клапана, 2 и 10 — стойки,
3 — фланец, поддерживающий ци-
линдр, 4 — конус, 5 — узкая труб-
ка, 6 и 8— стаканы, 7 — плита с
уровнемером, 9 — широкая трубка,
//•—воронка, 12 — сетка, 13 — кла-
пан, 14 — цилиндр
ные трубки стекает в стаканы 6 и 8. Жирная масса отдает воду
медленно, и почти вся вода проходит через узкую трубку. Наоборот,
садкая масса быстро отдает воду, которая в основном вытекает че-
рез широкую трубку.
Шкала степени помола массы находится в пределах от 0 до
100° ШР. Под боковую трубку ставят стакан, который имеет
100 делений; одно деление соответствует 1° степени помола.
В зависимости от вида вырабатываемой бумаги бумажную
массу приготовляют различной степени помола. Например, степень
помола бумажной массы для конденсаторной бумаги 94—96, пис-
чей и печатной 35—50, газетной 60—65, фильтровальной
25—30° ШР.
* Номер сетки означает число отверстий в 1 см.
73
Рис. 36. ‘Аппарат С. Н. Иванова для оп-
ределения средней длины волокна в
массе:
1 — воронкообразный сосуд, 2 — откидной кла-
пан, 3 — кружка, 4 — рамка, 5 — рычажные
4 весы
Определение струк-
туры и средней длины
волокна. Структуру волок-
на оценивают с помощью мик-
роскопа или микропроекцион-
ного аппарата. Образец бу-
мажной массы рассматривают
при увеличении в несколько
раз, что позволяет отчетливо
видеть длину волокон, тонкость
расщепления, присутствие ме-
лочи. Обычно сопоставляют ис-
пытуемый образец со стандарт-
ным. Это дает возможность су-
дить, насколько выдержана
структура волокна и в каком
направлении следует продол-
жать размол.
Определение средней дли-
ны волокна посредством ми-
кроскопа или микропроекцион-
ного аппарата занимает много
времени и требует опыта. На
многих предприятиях среднюю
длину волокна определяют на
аппарате С. Н. Иванова
(рис. 36). Сосуд 1 аппарата воронкообразной формы с нижним от-
верстием диаметром 40 мм закрывается откидным клапаном 2.
Рамку 4 набирают из тонких металлических лезвий обтекаемой
формы. Расстояние между лезвиями 10 мм. В нижней цилиндриче-
ской части сосуда установлено проволочное кольцо, на которое
ставится рамка.
Принцип работы аппарата основан на оседании волокон раз-
бавленной массы на тонких лезвиях. Берут 6 г абсолютно сухого
волокна и разбавляют 2 л воды. Полученную массу пропускают
через установленную в сосуде рамку. Рамку с осевшими на ней во-
локнами вынимают из сосуда и взвешивают. Полученную массу во-
локон переводят по таблице в средневзвешенную длину волокон.
Аппарат позволяет определить среднюю длину волокон с погреш-
ностью не более 0,01 мм.
ГЛАВА VI
Вспомогательное оборудование
размольного отдела
§ 34. Сгустители
Подача массы по трубопроводу из полуфабрикат-
ных цехов в размольный затруднительна при концентрации массы
74
Рис. 37. Шаберный сгуститель СДШ-07:
/ — защитный лист, 2 —шабер для регулирования уровня массы в ванне, 3—ванна, 4 —
спицы, 5 — обод, 6 — трубочный вал, 7 — наклонный щит, 8 — спрысковая труба, 9 — шабер,
10 — вентиляционный колпак, // — шаберный валик, 12 — фильтрующая сетка, 13 перфори-
рованная рубашка, 14 — барабан
4—8% и совершенно невозможна при концентрации 25—30%. Мас-
са концентрацией 2,5—3,8% легко транспортируется по трубам, не
требуя увеличения расхода энергии на ее подачу. Она подается
в размольный отдел, где подвергается сгущению до нужной кон-
центрации в зависимости от размалывающего оборудования.
Сгущение жидких волокнистых полуфабрикатов производят на
_ сгустителях, вакуум-фильтрах, винтовых прессах, дисковых и бара-
банных прессах, дисковых фильтрах и др. Сгустители шаберные
сгущают массу концентрацией от 0,4—0,8 до 5—7%, бесшаберные
от 0,2—0,4 до 1,5—3%, вакуум-фильтры от 0,5—1,5 до 10—15%,
винтовые прессы до 25—30%, дисковые прессы до 30—35%, бара-
банные прессы от 3 до 50%.
Сгустители для сгущения древесной массы выпускают марок
СДШ-03, СДШ-05, СДШ-06 и СДШ-07, а для сгущения целлюлозы
марок СЦ1П-04 (шаберный) и СЦБ-04 (бесшаберный).
На рис. 37 представлен шаберный сгуститель СДШ-07.
В ванне 3 шаберного сгустителя вращается цилиндр, представ-
ляющий собой каркас, к наружной поверхности которого приварена
перфорированная рубашка 13 с фильтрующей сеткой 12. Над ци-
75
линдром находится шаберный валик И, облицованный резиной.
Сверху ванна закрыта колпаком 10.
Масса, подлежащая сгущению, поступает в ванну сгустителя
через приемный отсек. Вследствие разницы уровней жидкости
в ванне и цилиндре вода проходит сквозь сетку в цилиндр и уходит
через его торцы, а масса оседает на сетке. Образовавшийся слой
волокон при вращении цилиндра попадает под отжимной вал, отжи-
мается, переходит на него, снимается шабером 9 и направляется
в бассейн для сгущенной массы.
Производительность сгустителя 75—100 т/сут воздушно-сухой
древесной массы, концентрация сгущенной массы 5—7%Частота
вращения Цилиндра 90—НО м/мин. Мощность электродвигателя
18 кВт.
В бесшаберных сгустителях сгущенная до концентрации
1,5—3% масса с помощью планок-скребков, укрепленных на по-
верхности барабана, выбрасывается в желоб сгущенной массы.
§ 35. Бассейны
Аккумулирующие бассейны. Устанавливаемые пе-
ред размольным отделом аккумулирующие бассейны предназначе-
ны для создания буферного запаса целлюлозы, полуцеллюлозы
Рис. 38. Схема бассейна-аккумулятора:
/ — бассейн, 2 —реле, 3 — регулятор концентрации массы, 4 — датчик регулятора, 5 — про-
пеллер, 6 — зона разбавления и перемешивания массы, 7 — сгущенная масса
76
О)
Рис. 39. Пропеллерные метальные бассейны:
а, в — двухканальные с одним пропеллером, б — двухка-
нальный с двумя пропеллерами, г — трехканальный с двумя
пропеллерами
и древесной массы. Благодаря этому сглаживаются колебания ка-
чественных показателей полуфабрикатов и можно не прерывать ра-
боту размольного отдела бумагоделательной машины в течение не-
которого периода времени (при остановке варочного или древесно-
массного цеха на текущий ремонт).
Вместимость бассейнов для каждого вида полуфабрикатов
должна быть достаточной, чтобы уменьшить колебания показате-
лей поступающей в бассейны массы до приемлемых пределов.
Волокнистые материалы хранят в вертикальных бассейнах при
концентрации 10—16%.
На рис. 38 представлена схема бассейна-акку мул ято-
р а. Масса подается в верхнюю часть бассейна 1 при максимальной
концентрации 10—16%. Она движется сверху вниз, поступает в зо-
ну разбавления и перемешивания 6, где разбавляется оборотной
водой до концентрации 2,5—5—6%. Для перемешивания массы
внизу бассейна установлен пропеллер 5. Из зоны разбавления
и перемешивания масса при постоянной концентрации подается на-
сосом в бассейн размольного отдела. Концентрацию массы регули-
руют автоматически с помощью регулятора 3.
В бассейне-аккумуляторе перемешивается не вся масса, а толь-
ко часть ее (в месте установки пропеллера). Вследствие этого зна-
чительно снижаются капитальные и эксплуатационные расходы.
Метальные бассейны. Готовая бумажная масса из размольного
отдела поступает в мешальные бассейны, в которых перемешивает-
ся и аккумулируется.
Концентрация массы в бассейнах 2,5—4%. Применяют два ти-
па мешальных бассейнов — горизонтальные и вертикальные. Бас-
сейны изготовляют из железобетона, с внутренней стороны их же-
лезнят или облицовывают глазурованными плитками.
Перемешивают массу в бассейнах лопастными мешалками, цир-
куляционными лопастными колесами или пропеллерами. В соответ-
77
Рис. 40. Циркуляционное устройство с кон-
сольным расположением пропеллера:
ствии с этим метальные
бассейны называются л о-
пастными, циркуля-
ционными и пропел-
лерными.
Лопастные ме-
тальные бассейны
выпускают объемом 40—
50 м3. Применяются они для
перемешивания длинново-
локнистой массы с высоким
градусом помола, идущей на
выработку конденсаторной
и жиронепроницаемой бума-
ги. Массу в этих бассейнах
перемешивают с помощью
лопастной мешалки, совер-
шающей 5—7 об/мин. Мощ-
ность электродвигателя ме-
1 — электродвигатель, 2 ^-корпус, 3 — вал, 4— ШЗЛКИ 4_5 кВт
трехлопастной пропеллер, 5 — бассейн
Преимущества горизон-
тальных лопастных металь-
ных бассейнов следующие: хорошее перемешивание массы; удале-
ние воздуха из массы; легкое освобождение и очистка от массы; не-
достаток — плохое перемешивание массы при вместимости бассей-
на более 40—60 м3.
Циркуляционные метальные бассейны перемеши-
вают массу концентрацией 3—7% циркуляционным устройством
с лопастным колесом. Профиль внутренней части бассейна с ло-
пастным колесом значительно сложнее по сравнению с бассейнами
пропеллерных циркулирующих устройств.
Пропеллерные метальные бассейны (рис. 39) го-
ризонтального типа получили широкое распространение. Ванна
бассейна разделена одной или несколькими продольными перего-
родками на два или три канала. Масса движется вокруг продоль-
ных перегородок с помощью пропеллерных циркуляционных уст-
ройств. Циркуляционные устройства с лопастными пропеллерами
изготовляют с пропеллером, расположенным консольно на при-
водном валу, и с пропеллером, размещенным между опорами
вала.
На рис. 40 представлено циркуляционное устройство
с консольным расположением пропеллера. Трехло-
пастной пропеллер 4 представляет собой сборный узел, состоящий
из трех или четырех лопастей. Частота вращения' пропеллера от
115 до 250 об/мин, мощность электродвигателя в зависимости от
вместимости бассейна 13—55 кВт; вместимость пропеллерных бас-
сейнов от 50 до 600 м3 и более.
Детали циркуляционного устройства, соприкасающегося с мас-
сой, делают из нержавеющей стали.
78
§ 36. Регуляторы концентраций
массы
Регуляторы концентрации массы предназначены
обеспечивать постоянную концентрацию массы, подаваемой на раз-
мол и бумагоделательную машину.
Установка регуляторов концентрации перед размалывающими
аппаратами — необходимое условие правильной эксплуатации обо-
рудования и получения массы ср стабильными свойствами. Уста-
новка регуляторов концентрации перед бумаго- и картоноделатель-
ной машиной обеспечивает выработку бумаги или картона, одно-
родных по массе 1 м2 и другим свойствам.
Регуляторы концентрации работают только на разбавление,
прибавляя определенное количество воды к массе. Чтобы получить
устойчивую и постоянную концентрацию массы, регулирование
производят в две-три ступени. Большинство регуляторов работает
в диапазоне концентрации 1,5—5% с погрешностью регулирования
±0,1%.
Применяют регуляторы концентрации массы РКБМ-62, «Де-Цу-
рик» и некоторые другие.
Принцип действия регуляторов РКБМ-62 и «Де-Цурик» основан
на измерении концентрации массы по внутреннему трению вращаю-
щихся насадок, погружаемых в массу.
Реактивный момент, вызываемый
торможением насадки массой, зависит
от ее концентрации. Датчики могут
быть изготовлены в виде полого шара,
рамки, лопастной крылатки, усеченно-
го конуса и др.
На рис. 41 представлена схема
установки регулятора кон-
центрации массы РКБМ-62 над
массным бассейном 1.
Часть массы, перекачиваемой насо-
сом 2 из бассейна, отводится в ци-
линдр 6, уровень в котором должен
быть постоянным.
Конусная насадка 5 регулятора
приводится во вращение электродвига-
телем 4. При изменении концентрации
массы изменяется потребляемая мощ-
ность для вращения конуса. В резуль-
тате вырабатывается электрический
импульс, который поступает в регули-
рующий блок 3. Блок перемещает за-
движку 7 на линии подачи воды для
разбавления. Регулятор работает в ди-
апазоне концентрации массы 0,7—4%;
погрешность регулирования ±0,03 %.
Рис. 41. Схема установки
регулятора концентрации
массы РКБМ-62:
1 — массный бассейн, 2 — насос,
3 — регулирующий блок, 4 —
электродвигатель, 5 — конусная
насадка, 6 — цилиндр, 7 — за-
движка с дистанционным при-
водом
79
Рис. 42. Регулятор концентрации мас-
сы «ДегЦурик»:
1 — электродвигатель, 2 — крылатка, 3 —
насос, 4 — исполнительный механизм, 5 —
пневморегулятор
Регулятор концен-
трации массы «Де-Цу-
р и к» показан на рис. 42. Ре-
гулятор устанавливают в пере-
ливном бачке после машинного
бассейна или на массопроводе.
Через него проходит вся масса.
Крылатка 2 регулятора
приводится во вращение элек-
тродвигателем /. Действие ре-
гулятора основано на том, что
изменяется крутящий момент
и потребляемая мощность для
вращения крылатки. Статор
электродвигателя может пово-
рачиваться вокруг своей оси.
При изменении концентрации
массы изменяется сила сопро-
тивления массы вращению
крылатки и статор электродви-
гателя поворачивается на тот
или иной угол, что регистри-
руется пневморегулятором 5.
Импульс от пневморегулятора
передается по пневматической
линии на исполнительный ме-
ханизм 4, регулирующий пода-
чу воды на разбавление. Регу-
лятор можно применять для массы концентрацией 2—5%. Погреш-
ность регулирования ±0,05%.
§ 37. Регуляторы композиции массы
Регуляторы композиции массы предназначены для
дозирования компонентов (волокнистых материалов, наполнителей,
проклеивающих и красящих веществ) с целью получения заданной
композиции бумажной массы, подаваемой на бумаго- или картоно-
делательные машины. Регуляторы количества дозируют жидкие
материалы по объему, поэтому компоненты должны быть строго
постоянной концентрации.
Для регулирования количества подаваемой массы в пропорциях
данной композиции применяют крыльчатые дозаторы (вертушки)
с регулируемой частотой вращения, электромагнитные расходоме-
ры, ротаметры и регуляторы с дозирующими устройствами.
Регулирование композиции массы крыльчатыми дозаторами
(вертушками). На рис. 43 представлен ч р е г у л я то р компози-
ции с крыльчатыми дозаторами. Ящик 1 дозатора раз-
80
1
Оборотный
брак
Целлюлоза
Древесная
масса—
1 Бумажная
’ масса
Рис. 43. Регулятор композиции с крыльчатыми дозаторами:
1 — ящик дозатора, 2 — дозирующая вертушка, 3 — регулятор уровня
делен на несколько отделений по числу дозируемых компонентов:
для волокна обычно три отделения, а для химикатов — пять.
В каждом отделении установлена вращающаяся дозирующая
вертушка 2. Конструктивно массные вертушки отличаются только
по длине. Размеры вертушки должны соответствовать объемам до-
зируемых компонентов. ,
Волокнистый компонент при постоянной концентрации подается
в приемное отделение ящика, где регулятором 3 поддерживается
постоянный уровень массы. Из отделения компонент передается
в строго постоянном объеме в смесительную часть ящика. Здесь от-
дельные компоненты смешиваются и направляются в метальный
бассейн готовой массы.
Количество каждого компонента регулируется частотой враще-
ния вертушки. Вертушки соединяются с главным валом. Вал при-
водится во вращение через редуктор общим электродвигателем,
частота вращения которого синхронизована со скоростью бумаго-
или картоноделательной машины. При индивидуальном приводе
каждая вертушка приводится во вращение отдельным электродви-
гателем.
Каждая вертушка имеет регулируемую передачу. Частоту вра-
щения вертушек можно регулировать непосредственно или дистан-
ционно с пульта управления бумаго- или картоноделательной ма-
шины.
Регуляторы композиции с дозирующими вертушками оснащены
регистрирующими устройствами для учета отмеренных количеств
отдельных компонентов, входящих в композицию бумажной массы.
На щите управления установлены приборы, показывающие общий
расход массы ц расход компонентов, а также самопишущий прибор,
G--729
81
Рис. 44. Электромагнитный расходо-
мер (а) и датчик (б):
/ — электромагнит, 2 — труба, 3 — гидро-
или пневморегулятор, 4 — самопишущий
прибор, 5 — усилитель, 6 — электроды
записывающий процентное соотношение компонентов по волокну.
Предусмотрено дистанционное управление регулятором компо-
зиции.
Регулирование композиции массы с применением электромаг-
нитных расходомеров. Электромагнитный расходомер
(рис. 44) предназначен для измерения расхода электропроводящих
жидкостей. Действие электромагнитного расходомера основано на
использовании закона электромагнитной индукции/согласно кото-
рому при движении электрического проводника в магнитном поле
в проводнике возникает электродвижущая сила.
Труба 2 расходомера изнутри облицована диэлектриком —
твердой резиной, тефлоном и др. По обеим сторонам трубы распо-
ложены электромагниты /, создающие внутри трубы равномерное
магнитное поле. В трубу диаметрально противоположно один дру-
гому введены электроды 6. Если по трубе будет двигаться жидкость,
то при пересечении ею магнитного поля индуктируется электродви-
жущая сила, которая снимается электродами. Напряжение, снимае-
мое с электродов, при постоянной силе магнитного поля прямо про-
порционально скорости течения жидкости.
Напряжение подводится к усилителю 5 и после усиления преоб-
разуется в импульсы. С помощью гидро- или пневморегуляторов 3
управляют вентилями, регулирующими количество протекающей
жидкости.
Схема регулирования композиции массы с электромагнитными
расходомерами представлена на рис. 45.
Импульс на изменение количества поступающих в композицион-
ный бассейн 12 волокнистых компонентов кроме оборотных отходов
подается от регулятора уровня 4, воздействующего на регуляторы
расхода /, 2 и 3. Регулятор расхода 6, получающий корректирую-
щий импульс от регулятора расхода 5, обеспечивает постоянное
соотношение общего количества массы, подаваемой из бассейна 12,
и оборотных отходов, поступающих из бассейна 8 в композицион-
ный бассейн 11. В зависимости от количества подаваемой на ма-
«2
шину массы регулятор уровня 7 направляет корректирующий им-
пульс регулятора расхода 5.
Электромагнитные расходомеры обладают следующими досто-
инствами: на правильность измерений не влияют ни концентрация,
ни содержание наполнителей; датчики и регулирующие клапаны
могут быть смонтированы на любом расстоянии один от другого;
высокая чувствительность; отсутствие каких-либо устройств в дат-
чике, препятствующих прохождению жидкости и вызывающих поте-
рю давления.
Ротаметры (рис. 46) — это расходомеры постоянного пере-
пада. Внутри стеклянной конической трубки 3 ротаметра помещен
поплавок 2.
Трубка зажата в концевых патрубках 6 и 12, связываемых
посредством длинных болтов 8. Для ограничения хода поплавка
в нижнем патрубке служит седло 11, а в верхнем — упор 4.
Ротаметр устанавливают на вертикальном участке трубопрово-
да. Измеряемое вещество поступает в ротаметр с узкого конца,
захватывает поплавок и поднимает его вверх до тех пор, пока мас-
са поплавка не уравновесится давлением веществ на площадь по-
перечного сечения. При перемещении поплавка увеличивается вели-
чина отверстия для прохода потока вещества (массы, клея, напол-
нителя и др.). Величина этого перемещения и является мерой вели-
чины расхода.
Объем протекающего вещества отсчитывают непосредственно
по шкале, нанесенной на внешнюю поверхность стеклянной трубки.
Для регулирования композиции массы широко используют ротамет-
-------пневматическая передача
-------электрическая передача
-------- Ьолокнистые компоненты
Рис. 45. Схема регулирования композиции массы электромагнйтными расходо-
мерами:
1, 2, 3, 5 и 6 •— регуляторы расхода, 4 и 7 — регуляторы уровня, 8 — бассейн для оборотных
отходов, 9 — исполнительные механизмы с регулирующим органом, 10 — датчик электромаг-
нитного расходомера, 11 и 12 — композиционные бассейны, 13 — бассейны волокнистых ком-
понентов
6;
83
Рис. 46. Ротаметр со стеклянной труб
кой:
1 и 5 — сальниковые уплотнители, 2 — попла
бок, 3 — коническая трубка, 4 — упор, 6 i
12 — патрубки, 7 и 10 — накидные гайки, 8 -
болт, 9 — кольца жесткости, // — седло
са поступает снизу в камеру б и
в отделение в. Уровень массы в
определенной высоте, которая за/
мого количества массы.
ры с дистанционной передачей
показаний на самопишущий
или регулирующий прибор.
Регулирование композиции
массы регуляторами с дози-
рующими отверстиями (диаф-
рагмами). Действие этих регу-
ляторов основано на изменении
площади сечения потока мас-
сы, вытекающей через дози-
рующее отверстие. Регуляторы
s изготовляют со свободным вы-
пуском массы из отверстия,
когда лишь одна сторона от-
верстия находится под напо-
ром массы, и с подпором мас-
сы, когда отверстие с двух сто-
рон находится под напором вы-
пускаемой из регулятора мас-
сы.
Регулятор компози-
ции со свободным вы-
пуском массы (рис. 47)
представляет собой напускной
ящик 3, который в направле-
нии потока разделен на четыре
1 камеры а, б, в и г, а в попе-
речном направлении — на не-
сколько секций соответственно
количеству компонентов. Мас-
переливается через перегородку 2
камерах бив поддерживается на
щется в зависимости от необходи-
Избыток массы поступает в камеру а, а из нее направляется
в бассейн. Из камеры в масса через дозирующие отверстия сли-
вается в камеру г и далее поступает в машинный бассейн. Высота
уровня массы в ящике регулируется подъемом и опусканием пе-
реливной перегородки 1. Перегородка перемещается вертикально
вручную или с помощью пневматического цилиндра с дистанцион-
ным управлением.
Переливная перегородка является общей для всех секций, сле-
довательно, масса в них находится на одном уровне. Расход массы
из различных секций можно регулировать изменением высоты уров-
ня массы в ящике или площади поперечного сечения диафрагмы.
Для каждого дозируемого компонента предусмотрены калибро-
ванные вставные диафрагмы. При этом необходимо иметь диафраг-
мы различных размеров. Площадь поперечного сечения отверстий
регулируют не только изменением площади поперечного сечения
>84
Рис. 47. Регулятор ком-
позиции со свободным
выпуском массы:
1 — регулируемая перелив-
ная перегородка, 2 — нерегу-
лируемая' перегородка, 3 —
напускной ящик; а, б, в,
г — камеры
Рис. 48. Регулятор композиции
с подпором массы:
1 — перегородка, 2— напускной
ящик; а, б — камеры
диафрагмы, но и величины отверстия посредством специальной фа-
сонной пластинки.
При использовании пластинок величина отверстия регулируется
быстро и форма отверстия не меняется. Пластинку крепят к шпин-
делю, снабженному маховичком. Недостаток этой системы состоит
в том, что величина общего расхода массы черёз регулятор компо-
зиции для данных диафрагм может колебаться в пределах 20—25%.
Например, если скорость бумаго- и картоноделательной машины
возрастает с 400 До 500 м/мин и выше, то необходимо соответствен-
но заменить диафрагмы.
Регулятор композиции с подпором массы пред-
ставлен на рис. 48. Напор, обусловливающий истечение массы че-
рез отверстие, определяется в зависимости от разности уровней
в камерах а и б. Уровень массы в камере а поддерживают постоян-
ным. Общий расход массы регулируют, изменяя высоту массы в ка-
мере 6. Высоту уровня в камере б регулируют изменением величи-
ны открытия массной задвижки на выпуск компонента из дозатора.
При увеличении расхода массы уровень в камере б понизится,
разность уровней между камерами а и б возрастет, а следователь-
но, возрастет и поступление массы в регулятор. При малом расхо-
де массы уровень ее в камере б будет возрастать, разность уровней
между камерами а и б понизится, вследствие чего снизится поступ-
ление массы. Соотношение отдельных компонентов готовой бумаж-
ной массы поддерживается с погрешностью не более 1%.
85
Регуляторы композиции массы с дозирующими отверстиями от-
личаются простотой конструкции, управления и надежностью в ра-
боте. Они непригодны для садкой длинноволокнистой массы, так
как на кромках дозирующего отверстия задерживаются волокна.
§ 38. Регулирование уровня
В технологических схемах бумажного и картонного
производств имеется ряд бассейнов, смесительных и напорных ящи-
ков, в которых необходимо изменять и регулировать высоту уровня.
Уровни в бассейнах измеряют поплавковыми пневматическими
уровнемерами и др. Для регулирования уровня в бассейнах уров-
немеры дополняют другими совместно действующими устройства-
ми, регулирующими поступление или расход бумажной массы на
заданном уровне.
Поплавко в ы й^у р о в н е м е р (рис. 49) снабжен пустотелым
поплавком 5, плавающим на поверхности жидкости и перемещаю-
щимся вместе с изменением уровня жидкости. Поплавок с уравно-
вешенным грузом 4 соединен цепью 3, натянутой через ролик 1
и зубчатое колесо 2.
Г1ри изменении высоты уровня массы в бассейне на определен-
ную величину импульс от указателя уровня передается на измери-
тельное устройство, регистрирующее изменение уровня. Этот же
импульс можно использовать для передачи на регулирование коли-
чества протекающей массы. Поплавковые уровнемеры просты по
конструкции; основной недостаток их — налипание массы на попла-
вок, вследствие чего точность показаний прибора зависит от чисто-
ты поплавка.
Пневматические (бар-
ботажные) уровнемеры по-
казаны на рис. 50. Действие их осно-
вано на изменении сопротивления
столба массы сжатому воздуху, вы-
ходящему из пьезометрической
(барботажной) трубки, погружен-
ной в массу.
В пьезометрическую трубку 3,
опущенную сверху или сбоку в мас-
су, под постоянным давлением по-
дают воздух. Струя сжатого воздуха
непрерывно барботирует через слой
массы. Изменение уровня массы ре-
гистрируется измерительным прибо-
ром 2. Прибор передает импульс ис-
полнительному механизму, регули-
рующему поступление массы в бас-
сейн (на рисунке не показан). Что-
бы пьезометрическая трубка не за-
бивалась массой, ее устанавливают
Рис. 49. Поплавковый уровне-
мер:
1 — ролик, 2 — зубчатое колесо, 3 —
цепь, 4 — груз (противовес), 5 —
поплавок
86
Рис. 50. Пневматические (барботажные) уровнемеры:
— пьезометрическая трубка сверху, б — пьезометрическая трубка сбоку; 1 — регулятор рас-
хода воздуха, 2 — измерительный прибор, 3 — пьезометрическая трубка, 4 — защитная труб-
ка, 5 —водяной редуктор с манометром
в защитную трубку 4, открытую снизу. В верхнюю часть защитной
трубы подается промывная вода.
Уровнемер работает надежно при условии герметичности систе-
мы измерения.
ГЛАВА VII
Проклейка бумаги
Назначение проклейки — придать бумаге водоот-
талкивающие свойства и сделать ее пригодной для письма черни-
лами.
По степени проклейки бумагу разделяют на сильноклееную,
слабоклееную и неклееную.
К сильноклееной относится бумага писчая, тетрадная, чертеж-
ная, картографическая и др., к слабоклееной — бумага типограф-
ская, печатная, для глубокой печати, обложечная, пачечная и др.,
к неклееной — кабельная, телефонная, конденсаторная, фильтро-
вальная, промокательная, газетная, папиросная и др.
Существуют два основных способа проклейки: в массе и с по-
верхности.
При проклейке в массе до отлива бумажного листа в массу
вводят проклеивающее вещество (канифоль, парафин и др.).
При поверхностной проклейке готовую бумагу проклеивают
в клеевой ванне или на клеильных прессах животным клеем, крах-
малом, карбоксиметилцеллюлозой и др. Такую проклейку применя-
ют только для некоторых видов бумаги — документной, ватман, для
игральных карт и др.
§ 39. Приготовление канифольного клея
Канифоль (гарпиус) получают из живицы, пневого
осмола и таллового масла.
87
Канифоль — твердое смоловидное вещество, нерастворимое
в воде, размягчающееся при температуре 60—80° С. В присутствии
воды канифоль расплавляется при температуре около 98° С. Рас-
творяется в органических растворителях, например в спирте, эфире.
Со щелочами образует растворимые мыла. Представляет собой
смесь-смоляных органических кислот, главной из которых являет-
ся абиетиновая кислота С19Н29СООН.
Канифоль кроме смоляных кислот содержит неомыляемые ве-
щества, которые при получении клея не вступают в реакцию со ще-
лочью и являются, по существу, излишним балластом. Количество
неомыляемых веществ в канифоли допускается не более 10,5%.
Чем больше неомыляемых веществ содержится в канифоли, тем
меньше в ней кислот и ниже качество.
Содержание кислот в канифоли определяется так называемым
кислотным числом^-которое показывает количество миллиграммов
едкого калия (КОН), затраченное на нейтрализацию смоляных
кислот в 1 г канифоли (на холоде). Кислотное число канифоли
должно быть не ниже 168—150.
В процессе приготовления клея канифоль варят с растворами
щелочей: едким натром NaOH или кальцинированной содой
N а2СОз.
При этом происходит нейтрализация (омыление) абиетиновой
кислоты с образованием растворимого в воде смолянокислого на-
трия Ci9H29COONa. Реакция протекает . по одному из следующих
уравнений:
С19Н29СООН + NaOH - C19H29COONa + Н3О
2С19Н29СООН+ Na2CO3 - 2C19H29COONa + СО2+ Н2О
В зависимости от количества щелочи, взятой* по отношению
к канифоли, вся канифоль переходит в растворимое состояние или
часть ее остается в нерастворимом виде.
Существует несколько разновидностей канифольного клея, при-
меняемого для проклейки бумаги: бурый, белый, высокосмоляной,
канифольно-парафиновый, укрепленный и др.
Бурый клей не имеет широкого распространения, так как
дает более низкий эффект проклейки, чем другие виды клея.
Белый клей образуется, когда берут недостаточное количе-
ство щелочи длд полной нейтрализации канифоли. Часть канифоли
остается в свободном состоянии (свободная смола) в виде мель-
чайших частиц размером от 0,5 до 2,5 мкм и более. Свободной смо-
лы может содержаться в белом клее от 20 до 40% в зависимости
от количества взятой для варки щелочи. При содержании свобод-
ной смолы более 45% клей теряет устойчивость и частицы смолы
могут выпадать в осадок. Концентрация белого клея 18—20 г/л
канифоли.
На рис. 51, а показана схема установки для получе-
ниябело’гоклея.
88
Белый клей варят в котлах /, снабженных- рубашкой и мешал-
кой. В котел сначала заливают воду в строго определенном объеме,
нагревают ее паром до 70—80° С и растворяют в ней определенное
количество соды. Затем небольшими порциями засыпают раздроб-
ленную канифоль. Температура варки 102—105° С, продолжитель-
ность 3—4 ч.
Готовность клея устанавливают не по продолжительности вар-
ки, а определяют по внешнему виду пробы, взятой веслом. Проба
клея должна отрываться с наклонно поставленного весла тонкими
прозрачными пленками, а не стекать ручьями. Кроме того, пробы
клея должны без остатка распускаться при размешивании в» горя-
чей воде.
Сваренный клей разводят в горячем виде с помощью парового
инжектора (рис. 51, б). К инжектору подведены три трубки: водя-
ная, паровая и клеевая. Клей из котла поступает в мерник 5, а из
него с температурой не ниже 75° С по трубке опускается к инжек-
тору 4. Струя пара под давлением 5—7 кгс/см2 подается в инжектор
через сопло, захватывает клей и воду, нагретую до 42—45° С, и с си-
лой вгоняет эту смесь в эмульгационный чан 2 с холодной водой.
Температура клея в эмульгационном чане не должна подниматься
выше 40° С. Из эмульгационного чана клей перепускается в запас-
ные баки 3, затем поступает на производство.
Высокосмоляной клей содержит 75—85% свободной
и 15—25% нейтрализованной смолы. Размеры частиц свободной
смолы от 0,3 до 2,5 мкм и более. Чтобы частицы не слипались и не
выпадали в осадок, в клей вводят защитное вещество — казеин.
Схема приготовления высокосмоляного клея
представлена на рис. 52.
Высокосмоляной клей варят в
лах (эмульсерах 5), снабженных i
вой рубашкой и быстроходной пр<
лерной мешалкой с частотой вр
ния 1500 об/мин. Существует
Рис. 51. Схема установки для полу-
чения белого клея:
а — схема, б — инжектор; 1 — клеевароч-
ный котел, 2 — эмульгационный чан, 3 —
бак готового клея, 4 — инжектор, 5 — мер-
ник
89
Рис. 52. Схема приготовления высокосмоляного клея:
/ — бак для плавления канифоли, 2 — электродвигатели, 3 — бачок для щелочи, 4 — бак для
растворения казеина, 5 — эмульсер, 6 — мерник, 7 — сборник готовой эмульсии, Я — редуктор
режима варки: варка кусковой канифоли и варка расплавленной
канифоли.
Кусковую канифоль варят так же, как и белый клей. В воду, -
нагретую до 80° С, сначала вводят щелочь, а затем канифоль. По
окончании варки пускают в ход мешалку и в котел медленно вводят
растворенный в щелочи казеин. Раствор казеина приготовляют за-
ранее в специальном баке 4, расположенном над котлом. Для рас-
творения казеина применяют едкий натр в количестве 8—10% от
массы казеина. Расход казеина составляет 4,5—5% от массы кани-
фоли.
По окончании добавления казеина клей охлаждают до темпера-
туры 75—80° С, после чего разводят холодной водой до концентра-
ции 280—400 г/л и выпускают в сборник. При такой концентрации
клей применяют для проклейки массы периодическим способом.
Для непрерывной проклейки используют клей, разбавленный до
концентрации 50—100 г/л.
Из расплавленной канифоли клей приготовляют следующим об-
разом. Расплавленную канифоль из бака 1 впускают в эмульсер
90
при работающей мешалке
и постепенно добавляют ще-
лочь. Спустя 10—12 мин
вводят казеиновый раствор.
Холодной водой клей
растворяют так же, как и
клей, приготовленный из
кусковой канифоли.
Высокосмоляной клей
можно приготовлять концен-
трированным, содержащим
450—500 г сухого вещества
в 1 л. Тогда он имеет вид
густой сметаны, легко раз-
водится в воде, удобен при
перевозке. Такой клей мож-
но изготовлять на специаль-
Рис. 53. Схема разводки укрепленного
клея:
1 — электрическая таль, 2 — мерник, 3 — ин-
жектор, 4 — эмульгационный чан, 5 — баки
готового клея, 6 — насос, 7 — металлический
бак, 8 — бочка с клеем
ном заводе и доставлять на бумагоделательные предприятия.
К а н и ф о л ь н о - п а р а ф и н о в ы й клей содержит до 20%
парафина. Парафин получают при перегонке нефти или битуминоз-
ных углей. Он представляет собой белое легкоплавкое водоотталки-
вающее вещество, усиливает эффект проклейки, уменьшает расход
канифоли, но несколько снижает прочность бумаги.
Канифольно-парафиновый клей приготовляют так же, как и бе-
лый или высокосмоляной клей.
Укрепленный клей изготовляют на канифольных заво-
дах. Получают клей непосредственно из живицы обработкой малеи-
новым ангидридом при температуре 90° С в течение 30—35 мин.
Имеющаяся в живице левопимаровая кислота переходит в малеопи-
маровую. Малеопимаровую кислоту и другие.смоляные кислоты жи-
вицы нейтрализуют щелочью и отгоняют скипидар. После этого
клей разбавляют водой до концентрации 30%. Готовый клей расфа-
совывается в металлические бочки вместимостью 200 л. Клей на бу-
магоделательных предприятиях разводят до концентрации 20 г/л
следующим образом (рис. 53).
Бочки 8 с укрепленным клеем поднимают на площадку электри-
ческой талью 1. Клей из бочек выдувают паром в металлический
бак 7, заполненный горячей водой (80—90°С), где предварительно
разводят до концентрации 80—100 г/л. Окончательно укреплен-
ный клей разводится так же, как и белый. При применении укреп-
ленного клея на 40—50% уменьшается расход канифоли.
Кроме канифоли и парафина для проклейки бумаги применяют
кремнийорганические соединения, латексы, монтанвоск, пек и дру-
гие вещества.
§ 40. Сернокислый глинозем
Волокна и свободная смола в воде имеют отрица-
тельные электрические заряды и поэтому отталкиваются одно от
другого. Чтобы закрепить клеящий осадок на волокнах, в бумаж-
91
Глинозем вида
Готовый глинозем на
бумажную (раврику
Рис. 54. Схема разведе-
ния сернокислого глино-
зема:
1 — бак, 2 — вибросита, 3 —
баки для хранения глинозе-
ма, 4 и 5 — насосы
ную массу необходимо ввести третий ком-
понент с положительным зарядом. Таким
компонентом является сернокислый гли-
нозем, который в процессе проклейки бу-
маги выполняет и другие функции: всту-
пает в химические реакции со смоляно-
кислым натрием и солями жесткости про-
изводственной воды, создает кислотность
среды.
Сернокислый глинозем А12(5О4)зХ
Х18Н2О получают обработкой прокален-
ной белой глины (каолина) или минера-
лов боксита и нефелина серной кислотой.
Для проклейки бумаги применяют
глинозем с содержанием окцси алюминия
А12О3 не менее 13,5% и солей железа
(в пересчете на окись железа Fe2O3) не
более 0,35—1,5%. Соли железа пони-
жают белизну бумаги. Для выработки
низкосортных видов бумаги иногда ис-
пользуют неочищенный глинозем БМ с
содержанием окиси алюминия не менее
9% и нерастворимого остатка не более
23%. Вместо сернокислого глинозема
можно применять алюминиевокалиевые
квасцы KA1(SO4)2- 12Н2О, которые содер-
жат 10—11% окиси алюминия и небольшое 4 количество железа
(0,002—0,15%). Они применяются в основном при производстве вы-
сокосортных видов бумаги и таких, в которых присутствие железа не
допускается, например основы фотобумаги. Взамен сернокислого
глинозема можно также применять алюминат натрия Na2Al2O4. Он
содержит окиси алюминия 53—55% и окиси натрия Na2O 40—41%.
Применение сернокислого глинозема совместно с алюминатом на-
трия позволяет вести проклейку бумаги в слабокислой и щелочной
среде и сократить расход канифоли на 10—40%. Глинозем и квас-
цы в бумажную массу задают через мерник в растворенном виде.
Растворяют их в горячей воде в стальном или железобетонном ба-
ке /, обложенном изнутри кислотоупорными плитками (рис. 54).
Для более быстрого приготовления раствора глинозема во время
разводки включают циркуляционный насос 4. Разведенный глино-
.зем через вибросито 2 направляют в запасные баки 3, где разбав-
ляют водой до концентрации 6—8%. Арматуру установки для при-
готовления раствора глинозема изготовляют из кислотоупорных
материалов.
§ 41. Проклейка бумажной массы
Бумажную массу при периодическом размоле про-
клеивают в роллах перед окончанием размола. Проклеивающие ма-
териалы вводят в бумажную массу через мерники, установленные
92
над роллами. При проклейке бумажной массы в роллах сначала
подают клей, который тщательно перемешивают с волокнами. За-
тем в массу вводят сернокислый глинозем и также хорошо переме-
шивают с волокнами.
При непрерывном методе размола проклеивающие материалы-
вводят в бумажную массу непрерывно, после смешения всех волок-
нистых компонентов. При этом следует сохранять интервал во вре-
мени между вводом клея и сернокислого алюминия, достаточный
для хорошего перемешивания клея с волокном.
После введения в бумажную массу клей претерпевает изменения
в своем составе — образуются клеевые осадки. Частицы свободной
смолы адсорбируют (поглощают) положительно заряженные ионы
алюминия, теряют свою устойчивость, коагулируют _и осаждаются
на волокнах.
Смолянокислый натрий реагирует с сернокислым алюминием:
6C10H29COONa+ A12(SO4)3 = 2А1(С19Н29СОО)3 + 3Na2SO4
Образуется смолянокислый алюминий, нерастворимый в воде,,
который выпадает в осадок, обволакивая волокно. Следовательно,,
в состав клеевого осадка, участвующего в проклейке бумаги белым
и высокосмоляным клеем, входят свободная смола и смолянокис-
лый алюминий. Состав клеевых осадков, получаемых при проклей-
ке канифольно-парафиновым клеем, дополняется частицами пара-
фина.
Проклейку производят в кислой среде, создаваемой в бумажной
массе с помощью сернокислого глинозема или квасцов. Для полу-
чения надлежащей степени проклейки pH подсеточной воды нахо-
дится в пределах 4,5—5,5. При применении глинозема совместно’
с алюминатом натрия проклейку можно производить при pH 6—7.
Заканчивают проклейку сушкой бумаги в сушильной части бу-
магоделательной машины. При этом частички проклеивающего
осадка освобождаются от воды, спекаются и прочно закрепляются
на поверхности волокон и в промежутках между ними. Эффект
проклейки бумаги зависит от величины частичек клеящего осадка
и равномерности распределения их на волокнах. Чем меньше раз-
меры частиц, тем равномернее они распределяются по поверхности
волокон и тем выше проклейка бумаги.
На проклейку бумаги влияют: качество приготовленного клея,
кислотность среды, порядок введения проклеивающих веществ
в массу, качество производственной воды, свойства волокнистых
материалов, характер помола массы, температура сушки бумаги
и др.
Расход проклеивающих материалов зависит от требующейся
степени проклейки. При выработке сильноклееных видов бумаги
расход канифоли составляет от 1,5 до 3,5, слабоклееных — от 0,5*
до 1% от массы волокна. Расход сернокислого глинозема
в 2—2,5 раза превышает расход канифоли.
9Х
§ 42. Поверхностная проклейка
Поверхностная проклейка отличается от проклейки
в массе тем, что клеящее вещество находится на поверхности гото-
вой бумаги и картона. В процессе проклейки на поверхности бума-
ги образуется клеевая пленка.
Поверхностная проклейка повышает качество бумаги: увеличи-
вается ее прочность, предотвращается выщипывание волокон с по-
верхности при печатании, устраняется пыление, снижается дефор-
мация и скручиваемость, улучшается проклейка и отделка.
В большинстве случаев поверхностной проклейке подвергается
•бумажное полотно, проклеенное канифольным клеем в массе. По-
этому эффект проклейки суммарный.
Для поверхностной проклейки используют животный клей
и крахмал. Иногда, чтобы придать бумаге и картону особые свой-
ства, применяют и другие клеящие вещества — казеин, карбокси-
метилцеллюлозу, поливиниловый спирт, восковые эмульсии и др.
Животный клей подразделяется на костный и мездровый.
Костный клей получают из обезжиренных костей животных и ро-
товых стружек. Сырьем для мездрового клея служат недубленые
и задубленные обрезки кож, мышц, сухожилий и т. п. Выпускают
пищевой клей, технический желатин, столярный клей и др. В бу-
мажной промышленности употребляют столярный клей.
Крахмал. Молекула крахмала, как и целлюлозы, построена
из глюкозных остатков и имеет ту же эмпирическую формулу
(СбНюОб)^. Крахмал получают из картофеля, зерен кукурузы,
маиса или пшеницы. В бумажной промышленности в основном при-
меняют картофельный крахмал. Он имеет более высокие клеящие
свойства, чем кукурузный и маисовый, и меньшую вязкость.
Растворы природного крахмала имеют слишком высокую
вязкость. Для поверхностной проклейки бумаги и картона чаще
всего применяют окисленный крахмал. При окислении получают
растворы клейстера с пониженной вязкостью.
Способы нанесения клея. Существует два способа поверхностной
проклейки: в клеевой ванне и в клеильных прессах.
Способ проклейки в клеевой ванне применяют только для спе-
циальных видов бумаги: ватмана, документной и для игральных
карт, картографической или некоторых видов картона. Бумажное
полотно пропускают сквозь ванну, наполненную животным клеем.
Избыток клея отжимается прессом, состоящим из двух валов. Тем-
пература в ванне поддерживается постоянной — 30—50° С.
Сушат бумагу подогретым воздухом при температуре 30—35° С
в камерах на каркасных барабанах (мотовилах) или на фестонной
сушилке.
Способ поверхностной проклейки в клеильных прессах, устанав-
ливаемых в сушильной части бумаго- и картоноделательной маши-
ны, является прогрессивным и применяется на наших пред-
приятиях.
$4
Бумажное полотно, по-
ступающее на клеильный
пресс, имеет сухость в пре-
делах 88—95%. В процессе
проклейки оно увлажняется,
а затем снова высушивается.
Поэтому сушильная часть
бумаго- и картоноделатель-
ной машины с клеильным
прессом увеличивается на
15—40% по сравнению с
обычной машиной.
Рис. 55. Горизонтальный пресс:
1 и 4 — сушильные цилиндры, 2 — пружи-
нящий валик, 3 — прессовые валы, 5 и 6 —
направляющие валики
Применяют два вида клеильных прессов — вертикальные и го-
ризонтальные. Наиболее широко применяют горизонтальный
клеильный пресс.
Горизонтальный пресс показан на рис. 55. Бумага
с сушильного цилиндра 1 проходит по верху направляющего пру-
жинящего валика 2 и между валами 3. Раствор клея подается
в зазор между ъалами.
С помощью направляющих валиков 6 и 5 полотно поступает на
сушильный цилиндр 4.
Благодаря вертикальному поступлению полотна в зону контак-
та валов бумага равномерно пропитывается клеем с обеих сторон
и клей не скапливается на лицевой стороне бумаги. Вследствие
этого уменьшается обрывность полотна. Полотно бумаги или кар-
тона не провисает, что очень важно при проклейке тонкой бумаги
на больших скоростях.
Качество поверхностной проклейки зависит от степени давления
в зоне прессования, влажности бумаги, степени проклейки полот-
на в массе, объемной массы полотна, концентрации клея, температу-
ры клея, режима окончательной сушки полотна.
Расход клея при поверхностной проклейке зависит от степени
проклейки бумаги в массе. Обычно в бумажную массу вводят от
0,15 до 1,5—2% канифольного клея, а расход крахмала достигает
4—5% от массы бумаги. Поверхностная проклейка повышает кани-
фольную проклейку примерно на 20—35%.
ГЛАВА VIII
Наполнение и окраска
бумажной массы
Под наполнением бумаги понимают введение в бу-
мажную массу минеральных веществ для улучшения некоторых
качественных показателей бумаги.
Наполнители повышают белизну, так как большинство из них
имеет более высокую степень белизны, чем волокнистые полуфаб-
рикаты. Зерна наполнителя заполняют поры между волокнами
и располагаются на поверхности бумаги, благодаря чему увеличи-
95
вается ее гладкость и мягкость. Кроме того, наполнители умень-
шают прозрачность бумаги, улучшают ровность просвета, увеличи-
вают объемную массу и повышают впитываемость типографских
красок.
Выработка бумаги с наполнителем позволяет заменять часть до-
рогостоящего волокнистого материала дешевым минеральным, что
значительно повышает экономические показатели производства, по-
скольку стоимость 1 т каолина в 15—20 раз ниже стоимости 1 т
целлюлозы. Наполнители увеличивают зольность бумаги, при этом
количество золы повышается в зависимости от количества введен-
ного в бумажную массу минерального вещества. Зола бумаги в ос-
новном состоит из наполнителя, так как естественная зольность
волокон в среднем составляет около 1%. По содержанию золы бу-
магу разделяют на четыре группы.
1. Бумага с естественной зольностью — фильтровальная, элек-
троизоляционная, основа для фибры и пергамента, жиронепрони-
цаемая и др. Присутствие в таких бумагах наполнителя недопусти-
мо, так как это снижает их качественные показатели.
2. Бумага малозольная с зольностью до 5% —газетная, мунд-
штучная, бумага для обоев и др. В такой бумаге важно не понизить
их механических свойств, так как повышенное содержание наполни-
теля сильно снижает механические показатели бумаги.
3. Бумага средней зольности (писчая) с содержанием золы
до 6—8%, некоторые виды печатной бумаги с зольностью до 15%
л др. Писчая бумага должна иметь высокую степень проклейки
и механическую прочность, Поэтому в нее наполнитель вводят в не-
больших количествах.
4. Бумага высокозольная, которая содержит более 15% золы,
типографская, тонкая типографская, для глубокой печати и др.
В эти виды бумаги дается много наполнителя, так как они должны
быть непрозрачными и иметь хорошие печатные свойства. В неко-
торых видах таких бумаг содержание золы достигает 25—30%.
Общим недостатком наполнения является снижение механиче-
ской прочности и степени проклейки бумаги.
§ 43. Наполнители
Наполнители для бумаги должны иметь высокую
белизну, высокую дисперсность, низкую растворимость в воде, хо-
рошо удерживаться на бумаге.
Для наполнения бумаги применяют каолин, тальк, бланфикс,
гипс, мел, двуокись титана и другие минеральные вещества. Наи-
более распространенным наполнителем является каолин.
Каолин, или белая глина (А12Оз-25Ю22Н2О), представляет со-
<бой силикат алюминия, который образуется от выветривания и вы-
щелачивания гранита и полевого шпата.
Каолин должен быть белым, иметь повышенное содержание зе-
рен определенной величины и умеренное содержание крупных
и мелких зерен. Крупные зерна придают бумаге шероховатость,
*96
увеличивают пылимость, а мелкие зерна плохо удерживаются при
отливе в бумаге. Степень белизны каолина находится в пределах
70—90%. Величина зерен колеблется от 0,1 до 20 мкм.
Тальк (3MgO’4SiO2‘H2O) представляет собой минерал, сте-
пень белизны которого 50—95%.
Тальковую руду измельчают, размалывают на мельницах, а за-
тем просеивают через сита. Размер частиц талька колеблется в пре-
делах от 0,5 до 40 мкм.
Тальк меньше снижает прочность бумаги и степень ее проклей-
ки, он придает бумаге гладкость и мягкость. Зерна талька имеют
пластинчато-чешуйчатое строение, благодаря чему хорошо удержи-
ваютсй' в бумаге. Недостаток талька состоит в том, что он создает
повышенную пылимость бумаги. В целях уменьшения пылимости
тальк рекомендуется применять в смеси с каолином.
Мел (СаСОз) находится в природе в виде залежей, но может
быть получен искусственным путем. Степень белизны мела выше,
чем каолина и талька, и составляет 78—96%. Природный мел, так
же как и тальк, дробят, размалывают и просеивают.
Мел как наполнитель имеет следующий недостаток. При дейст-
вии на мел раствора глинозема выделяется углекислый газ, кото-
рый образует большую пену при отливе бумаги.
Мел применяют при выработке сигаретной, а иногда и папирос-
ной бумаги как регулятор горения бумаги. Благодаря наличию ме-
ла сигареты или папиросы обгорают ровно.
Бланфикс (BaSO4) представляет собой химически осажден-
ный сернокислый барий. Обладает высокой степенью дисперсности
и белизны (98—99%). Используют для наполнения высокосортных
видов бумаги — основы фотобумаги, для декоративных слоев пла-
стика и др.
Двуокись титана (TiO2) получают искусственным путем.
Обладает высокой степенью белизны (98—98,5%), придает бумаге
высокую непрозрачность, хорошо удерживается в бумаге. Исполь-
зуют в небольших количествах (5—6%) при выработке тонкой пе-
чатной бумаги для словарей и справочников, бумаги — основы фо-
тобумаги и других высококачественных бумаг.
§ 44. Приготовление каолиновой суспензии
и наполнение бумажной массы
Каолиновую суспензию приготовляют в основном
периодическим способом по схеме: разводная мешалка или гидро-
разбиватель — очистной барабан или вибросито — насос — вихре-
вой очиститель — бассейн готовой суспензии.
На рис. 56 представлена схема приготовления каоли-
новой суспензии.
Каолин вручную или конвейером подают в гидроразбиватель /,
где он разводится водой до концентрации 200—400 г/л.. Получен-
ную суспензию направляют в промежуточный бак 2 и затем для
очистки от крупных посторонних включений насосом 3 подают на
7—729
97
Каолин Вода
вибросито 4. После этого суспензия поступает в промежуточный
бассейн 5, откуда ее насосом подают на центриклинер 6 для очист-
ки от песка.
Очищенную суспензию направляют в бассейн готовой суспен-
зии 7, где ее разбавляют водой до концентрации 150—200 г/л.
Из бассейна готовая суспензия наполнителя по мере надобности
поступает на производство.
Для приготовления бумажной массы периодическим способом
каолиновую суспензию заливают в роллы из мерников, снабженных
указателями уровня. При непрерывном способе размола каолиновая
суспензия подается в поток массы непрерывно с помощью доза-
торов.
При выработке высокозольных видов бумаги рекомендуется
следующая последовательность подачи наполнителя и проклеиваю-
щих веществ: наполнитель — клей — сернокислый глинозем. При
таком порядке глинозем будет закреплять на волокнах одновремен-
но частички наполнителя и клеевые осадки, вследствие чего удер-
живаемость повышается, а степень проклейки несколько снижается.
При выработке сильноклееных видов бумаги рекомендуется
давать наполнитель после введения клея
и глинозема. В этом случае степень про-
клейки понижается незначительно. В бу-
маге удерживается лишь часть наполните-
ля, введенного в бумажную массу, а
остальная часть вместе со сточной водой
уходит под сетку при отливе бумажного
полотна на бумагоделательной машине.
На большинстве предприятий в бумаге
удерживают ют 40 до 50% наполнителя,
введенного в массу. На некоторых бу-
мажных фабриках удержание наполните-
лей в бумаге достигает 70—85%.
Количество удержанного наполнителя
зависит от формы зерен и характера их
поверхности. Например, овальные зерна
каолина, имеющие шероховатую поверх-
ность, удерживаются в бумаге хуже, чем
чешуйчатые зерна талька. Мел, имеющий
сферическую форму зерен и гладкую по-
верхность, плохо удерживается в бумаге.
Кроме того, количество удержанного
наполнителя в бумаге зависит от свойств
волокнистых полуфабрикатов, степени
помола массы, содержания в массе про-
клеивающих веществ, режима отлива бу-
маги на бумагоделательной машине и
других факторов.
Чтобы повысить удержание наполни-
теля в бумаге до 70—85%, в бумажную
Рис. 56. Схема приготов-
ления каолиновой сус-
пензии:
1 — гидроразбиватель, 2 —
промежуточный бак, 3 — на-
сос, 4 — вибросито, 5 — про-
межуточный бассейн, 6 —
центриклинер, 7 — бассейн
каолиновой суспензии
98
массу вводят дополнительные вещества, способствующие удержа-
нию, — животный клей, активированный силикат, крахмал, кар-
боксиметилцеллюлозу, полиакриламид, манногалактаны, полиэти-
ленамин и некоторые другие, которые адсорбируют (поглощают)
частицы наполнителя и способствуют лучшему удержанию их на
волокнах при отливе.
Наиболее широко применяют полиакриламид (ПАА) и полиэти-
ленимин (ПЭИ). Полиакриламид — это синтетическое органиче-
ское вещество, легко растворимое в воде. Получают полиакриламид
из природного газа. Выпускают в виде 8%-ного водного раствора
и в порошке.
Для растворения полиакриламида используют котлы с мешалка-
ми вместимостью 1—1,5 м3. Первоначально в котел наливают опре-
деленное количество воды и нагревают ее паром до 85—90° С. За-
тем при нагревании и перемешивании растворяют полиакриламид
и готовый раствор концентрацией 2—2,5 г/л выпускают в сборник.
Готовый раствор полиакриламида вводят непрерывной струей
в разбавленный поток массы перед напорным ящиком. При введе-
нии раствора происходит мгновенная флокуляция мелких взвесей
волокон и наполнителя. Образующиеся флокулы быстро осаждают-
ся на волокнах при отливе. Благодаря этому удерживаемость в бу-
маге повышается на 20—30%.
Расход полиакриламида составляет 150—300 г на 1 т сухого во-
локна.
Товарный полиэтиленимин представляет собой вязкую, слабоок-
рашенную в желтый цвет смолу с концентрацией 20—30%. При
введении в массу 0,1—0,5% удержание наполнителя в бумаге по-
вышается до 25%.
Полиэтиленимин не только увеличивает удержание наполнителя
в бумаге, но и способствует более равномерному его распределе-
нию в толще бумажного листа, т. е. снижает разносторонность бу-
маги.
§ 45. Приготовление суспензии для мелования
бумаги и картона
Для повышения белизны, гладкости, печатных
и других специальных свойств бумага и картон подвергаются мело-
ванию.
Под мелованием бумаги понимают нанесение на ее поверхность
покрытия, содержащего минеральные пигменты и связующие ве-
щества.
В качестве минеральных пигментов применяют: каолин, карбо-
нат кальция (мел), бланфикс (сернокислый барий), двуокись тита-
на и др.
Пигменты должны отвечать следующим требованиям: хорошо
диспергироваться в воде, иметь высокодисперсный и постоянный
гранулометрический состав, диаметр основной массы частиц от 0,5
до 4 мкм, высокую белизну (не ниже 90%) и не содержать абра-
зивных частиц.
7*
99
Назначение связующих веществ — связать частицы пигментов
между собой и приклеить их к бумаге-основе, придать текучесть
и устойчивость йокровной суспензии.
В качестве связующих веществ применяют казеин, крахмал
и синтетические латексы.
К числу добавок, придающих определенные свойства меловаль-
ным массам, относятся диспергаторы (силикат натрия, гексамета-
фосфат и др.) и стабилизаторы (стеарат аммония и др.).
Диспергаторы действуют на поверхность частичек таким обра-
зом> что частично или полностью разрушают силы притяжений
между частицами пигмента. Вследствие этого частички удержи-
ваются в свободном движении и резко уменьшается вязкость по-
кровной суспензии. Стабилизаторы придают устойчивость покров-
ной суспензии, способствуют эластичности покрытия и уменьшению
пыления во время каландрирования. Для подцветки покровной су-
спензии применяются органические и оптические красители.
Рецепты покровных суспензий устанавливаются в соответствии
со способом мелования и областью применения бумаги. Например,
для мелования типографской бумаги на меловальной машине в со-
став покровной суспензии входят: каолин, бланфикс, казеин, латекс,
диспергатор, оптический краситель и другие компоненты. Соотно-
шение каолина и бланфикса может быть: 60 : 40; 70 : 30; 50 : 50. Для
мелования той же бумаги на бумагоделательной машине в состав
покровной суспензии входит 80—85% каолина, 15—20% крахмала,
диспергатор, краситель и другие компоненты.
Рис. 57. Схема приготовления суспензии для мелования:
1 — мешалки, 2 — глиномялки, 3 — вибросито, 4 — промежуточный бассейн, 5 — насос, 6 —
расходный бассейн, 7 — краскомешалка, 8 — тележка, 9 — котел для варки казеинового
клея
100
На рис. 57 представлена схема приготовления каолиноблан-
фиксной суспензии для мелования.
Приготовление казеинового клея. Казеиновый
клей варят в котлах 9, снабженных рубашкой и мешалкой 1. В ко-
тел сначала-заливают воду в строго определенном объеме, пускают
пар, нагревают ее паром до 25—35° С. После этого включают ме-
шалку, засыпают предварительно измельченный казеин и выдержи-
вают его до полного набухания. В набухший казеин через мерник
заливается аммиачная вода (концентрацией 25%) или растворы
каустика, кальцинированной соды или буры. После полного раст-
ворения казеина подается раствор антисептика — фенол. Антисеп-
тик предохраняет меловальные массы от разложения под действием
бактерий и плесени.
Готовый клей концентрацией 140—160 г/л сливают в тележку 3,
представляющую собой ванну на колесах.
Приготовление суспензии пигмента. Суспензию
пигмента готовят в гидроразбивателе, или мешалке, типа глино-
мялки 2. В глиномялку заливают воду, загружают каолин, блан-
фикс, гексаметафосфат натрия (диспергатор) и перемешивают со-
став в течение 1—1,5 ч. После перемешивания суспензия поступает
для очистки на вибросито 3. Очищенную суспензию направляют
в промежуточный бассейн 4 для хранения. Концентрация суспензии
должна быть не менее 800 г/л.
Смешение компонентов и получение суспензии
для мелования. В краскомешалку 7 через мерник заливается
суспензия пигмента и раствор оптического отбеливателя. Состав
перемешивают в течение 30—40 мин, шосле чего вводят казеиновый
клей и продолжают перемешивание 20—30 мин. Затем заливают
латекс и перемешивают состав еще 30—40 мин. Готовая суспензия
через вибросито поступает в расходный бассейн 6. Концентрация
суспензии 400—450 г/л.
§ 46. Окраска и подцветка бумажной массы
При производстве цветной бумаги бумажную массу
окрашивают, а при производстве белой — подцвечивают.
Назначение окраски — придать бумаге необходимый цвет, а под-
цвечивания — повысить степень белизны бумаги или придать ей
надлежащий оттенок. Для этого в бумажную массу вводят один или
несколько красителей.
В бумажной промышленности в основном применяют искусст-
венные органические красители. Они имеют очень много различных
цветов, оттенков и обладают высокой красящей способностью. По-
этому можно легко подобрать для окраски каждой бумаги красите-
ли нужных оттенков и качества.
По техническим свойствам органические красители, применяе-
мые в бумажном производстве, разделяются на основные, кислот-
ные, прямые, сернистые, кубовые и пигментные.
101
Основные красители имеют большое сходство с лигни-
ном. Поэтому они лучше окрашивают волокна древесной массы
и небеленой целлюлозы, чем волокна беленой целлюлозы. Основ-
ные красители обладают высокой чистотой тона и красящей способ-
ностью, но имеют низкую светочувствительность и малоустойчивы
по отношению к кислотам и щелочам. Применяются для подцветки
и окраски бумажной массы.
Кислотные красители не имеют сродства к волокнам.
Они хорошо закрашивают бумажную массу только в кислой среде,
которая создается за счет введения сернокислого глинозема. При
этом красители взаимодействуют с сернокислым глиноземом, обра-
зуют нерастворимый в воде лак, который хорошо поглощается во-
локнами и равномерно закрашивает массу. Имеют меньшую крася-
щую способность, чем основные, но большую светоустойчивость.
Применяются главным образом для крашения клееных видов бу-
маги.
Прямые красители имеют большое сродство к целлюлоз-,
ным волокнам, благодаря чему хорошо закрашивают волокна цел-
люлозы, но плохо — волокна древесной массы. Называются они
прямыми вследствие сродства к целлюлозе. Закрашивают волокна
непосредственно без добавления сернокислого глинозема. Крася-
щая способность прямых красителей ниже, чем основных, но они
имеют более высокую светоустойчивость. Применяются для окраски
и подцветки клееных и неклееных видов бумаги.
Сернистые красители обладают хорошей свето-, водо-
и кислотостойкостью, но меньшей красящей способностью, чем ос-
новные, кислотные и прямые. Применяются для крашения клееных
и неклееных бумаг, к которым предъявляются требования высокой
свето-, водо- и кислотостойкое™, но не требуется яркости окраски.
Кубовые и пигментные красители дают красивые
яркие тона, устойчивы к свету, кислотам, щелочам и маслам. При-
меняются для крашения высокосортной бумаги в тех случаях, когда
нужна хорошая свето-, водо- и кислотостойкость.
Оптически отбеливающие красители. Белая бума-
га в большинстве случаев имеет недостаточную белизну и разноот-
теночное™ цвета (отклонение в степени белизны). Эти недостатки
отрицательно сказываются в полиграфии при наложении на бумагу
красочных фонов.
Для повышения белизны бумаги применяют оптически отбели-
вающие красители. Введение их в бумажную массу значительно по-,
вышает белизну и улучшает внешний вид бумаги. Это объясняется
тем, что оптические отбеливатели превращают невидимые коротко-
волновые ультрафиолетовые лучи в видимые длинноволновые лучи
синего и фиолетово-синего цвета и испускают их совместно с отра-
жаемой частью падающего на бумагу света. Анилино-красочная
промышленность выпускает оптические отбеливатели, пригодные
для окраски бумажной массы и готовой бумаги с поверхности.
Приготовление растворов кра-сителей. Навеску
красителя растворяют в бочке в небольшом количестве конденсаци-
102
онной воды при температуре 85—95° С до получения однородной,
без комочков пасты. Пасту переводят в следующий бак, куда одно-
временно подают дополнительное количество конденсационной
воды для разбавления пасты до концентрации около 40%. Далее
суспензию красителя подают в рабочий бак, куда подливают горя-
чий конденсат до концентрации рабочего раствора 10—20 г/л. Кон-
центрация растворов оптических отбеливателей 2—3 г/л.
К труднорастворимым красителям при приготовлении пасты
в воду добавляют уксусную кислоту в количестве от 25 до 100% по
отношению к массе растворяемого красителя.
Срок хранения растворов красителей: основных не более 12 ч,
кислотных и прямых не более 24 ч.
Окраска происходит следующим образом. Готовый раствор кра-
сителя с помощью мерников или дозаторов через фильтр вводят
в бумажную массу, подготовленную к окрашиванию. При периоди-
ческом размоле массу красят в роллах или мешальных бассейнах.
При непрерывном размоле раствор красителя вводят в поток бу-
мажной массы с помощью дозаторов. В этом случае раствор кра-
сителя подают в промежуточные или машинные бассейны или в по-
ток массы на других участках.
Цветная и белая бумаги должны иметь строго выдержанный
оттенок согласно установленному образцу. Однородность оттенков
зависит не только от соблюдения режима подачи красителя в бу-
мажную массу, но и от условий производства.
Оттенок бумаги в процессе выработки может меняться из-за на-
рушения технологического режима: композиции бумаги, характера
помола массы, дозировки проклеивающих, наполняющих и крася-
щих веществ, процесса обезвоживания, сушки и пр.
Расход красителей для подцветки белой бумаги х составляет
20—80 г/т бумаги, для выработки цветных видов бумаги — от 0,2
до 10 кг/т.
§ 47. Технологические схемы
подготовки массы
Технологические схемы подготовки массы выбира-
ют таким образом, чтобы были учтены все особенности производст-
ва и требования, предъявляемые к бумаге или картону.
На рис. 58 изображена схема подготовки бумажнбй
массы для газетной бумаги.
Целлюлоза поступает на бумажную фабрику в жидком виде или
в кипах. Листовая целлюлоза подается в гидроразбиватель 13, где
распускается на волокнистую суспензию. Распущенная целлюлоза
поступает в бассейн 12, а из него, пройдя регулятор концентра-
ции 3, подается на размол в конические 7'или дисковые мельницы.
В газетной бумаге главную часть композиции составляет древес-
ная масса (75—78%) высокой степени помола. Целлюлоза в мель-
ницах МКЛ подвергается слабому размолу в пределах 20—23° ШР.
После мельниц масса поступает в регулятор композиции 6.
103
Рис. 58. Схема подготовки массы для газетной бумаги:
1 — бассейн древесной массы, 2 — насосы, 3 — регуляторы концентрации, 4 — регулятор уров-
ня, 5 — бассейн оборотной воды, 6 — регулятор композиции, 7 — конические мельницы, 8 —•
энтштипер, 9 — бассейн оборотного, брака, 10 — сгуститель, // — мешалка для брака от гау-
ча, 12 — бассейн целлюлозы, 13 — гидроразбиватель
Бумажный брак распускается в гидроразбивателе (на рисунке
не показан), после чего направляется в бассейн оборотного бра-
ка 9.
В этот же бассейн подают сгущенную на сгустителе 10 массу
из гауч-мешалки 11. Из бассейна через регулятор концентрации
масса поступает на энтштипер 8 или коническую мельницу МКЛ.
Подготовленный оборотный брак подается в регулятор композиции.
Древесная масса поступает жидким потоком в бассейн /, ее
концентрация регулируется при последующей перекачке в проме-
жуточный бассейн и регулятор композиции.
Из регулятора композиции приготовленная бумажная масса по-
дается в смесительный бассейн, а из него — в ящик постоянного на-
пора. Затем масса поступает в смесительный насос; здесь ее раз-
бавляют до концентрации 0,7—0,8% и подают на очистку и далее
в напускное устройство бумагоделательной машины.
На рис. 59 изображена схема подготовки массы для
двухслойного картона (крафтлайнера). Двухслойный
картон изготовляют на картоноделательных машинах, у которых се-
точная часть оборудована двумя напускными устройствами для
налива нижнего, основного, и покровного слоев.
Нижний, основной, слой картона вырабатывается из сульфатной
целлюлозы с выходом из древесины 53—55%, покровный слой — из
целлюлозы с выходом 50%. Иногда используют сульфатную целлю-
лозу одного выхода как на основной, так и на покровный слой кар-
104
тона. В рассматриваемой
схеме масса верхнего и
нижнего слоев идет, начи-
ная с варки, каждая по
своей линии. Масса ниж-
него слоя поступает в
первый напускной ящик,
верхнего — во второй.
Целлюлоза для ниж-
него слоя из бассейна-ак-
кумулятора 1 при концен-
трации 2—4% додается
насосом 2 в сгуститель 3
и из него при концентра-
ции 4,5—5% в бассейн 4.
Из этого бассейна целлю-
лоза поступает через ре-
гулятор концентрации 5 и
электромагнитный расхо-
домер 6 на дисковые
мельницы 7, где размалы-
вается до степени помола
17—18° ШР. Размолотая
масса для • нижнего слоя
поступает в промежуточ-
ный бассейн, а оттуда на-
сосом в бак постоянного
напора.
Целлюлоза для верх-
него, покровного, слоя по-
дается на мельницы так
же, как для нижнего слоя
картона, и размалывает-
ся в последовательно под-
ключенных мельницах до
степени помола 28—30°
ШР. После размола мас-
са поступает в промежу-
точный бассейн, а затем в
бак постоянного напора.
Бумажный брак после
сгущения и регулирова-
ния концентрации подает-
ся через цилиндрическую
мельницу на линию нижнего
слоя. Масса нижнего и покровного
слоев очищается на узлоловителях закрытого типа. Масса подается
на узлоловители смесительными насосами. После очистки масса по-
ступает в напускные устройства картоноделательной машины.
РАЗДЕЛ
ТРЕТИЙ
Изготовление бумаги
на бумагоделательной машине
ГЛАВА IX
Общие сведения о бумагоделательной
машине. Подготовка бумажной массы
к отливу
§ 48. Классификация бумагоделательных машин
Бумагоделательные машины подразделяются на
шесть групп: плоскосеточные, цилиндровые, вакуум-формующие,
двухсеточного формования, комбинированные и машины сухого
формования.
Плоскосеточные бумагоделательные машины
бывают трех видов: открытые, закрытые и многосеточные.
Наибольшее распространение получили открытые бумагодела-
тельные машины, так как они приспособлены для выработки почти
всех видов бумаги. К закрытым машинам относятся преимущест-
венно самосъемочные бумагоделательные машины, у которых бу-
мажное полотно снимают с сетки автоматически с помощью спе-
циального съемного шерстяного сукна. Их сушильная часть заклю-
чена в металлические колпаки. Съемным сукном бумажное полотно
проводится через прессовую часть и заправляется на сушильный
цилиндр бумагоделательной машины. На машинах такого типа вы-
рабатывают тонкую бумагу односторонней гладкости.
х Многосеточные машины имеют два, три или четыре сеточных
стола, расположенных один над другим. Они применяются для
выработки бумаги с высокой механической прочностью — ка-
бельной, телефонной и др.
Цилиндровые машины используют главным образом
для выработки многослойных картонов. Они имеют один или не-
сколько сеточных цилиндров. На них можно выработать тонкую бу-
магу массой 50—80 г/м2.
Ваку ум - формующие машины, так же как и цилиндро-
вые, снабжены одним или несколькими сеточными цилиндрами. Се-
точный цилиндр работает под разрежением, которое создается
в трех-четырех камерах, расположенных внутри цилиндра.
Формование бумажного полотна на цилиндре происходит на ко-
ротком участке под влиянием постепенно возрастающего разреже-
ния в камерах.
Машины двухсеточного формования бумажного
полотна. На этих машинах отлив и формование бумаги производят-
ся между двумя движущимися горизонтальными или вертикальны-
106
Таблица 2
Техническая характеристика плоскосеточных бумагоделательных машин
Бумагодела- тельные машины Обрезная ширина полотна бумаги, мм Наибольшая скорость,^, м/мин Предел регулиро- вания скорости по приводу Вид вырабатываемой бумаги Масса бумаги, г/м2
по приво- ду рабочая
Б-12 1680 80 ' 75 1:6 Конденсаторная 5—6
— 1680 150 100 1:5 4—5 мкм 6—37
Б-37А 2520 150 100 1:5 » 6—37
Б-53 2520 150 100 1:5 Конденсаторная двух- слойная 12—60
Б-34 2520 250 170 1:4 Папиросная, сигаретная 16, 21
Б-39 2520 350 250 1:4 Основа пергамента 48—136
БП-18м 2520 450 380 1:5 Писчая № 1 и типограф- ская № 2 45—80
Б-47 4200 250 120 Ь5 Основа для шлифоваль- ной шкурки 100—240
— 4200 250 150 1:3 Пергамин, чертежная, основа диазокальки, фотокальки 40—58
— 4200 350 220 1:3 Подпергамент 45—53
Б-44 4200 350 250 1:3 Кабельная 60—160
Б-41 4200 450 350 1:3 Для глубокой печати, писчие и печатные 65—100 60—120
К-15 4200 600 400 1:3 Основа для гофрирова- ния 130—160
Б-21А 4200 600 500 1:3 Бумага для обоев и для гофрирования 70—130
Б-25А 4200 600 500 1:4 Основа парафинирован- ной бумаги 20—40
Б-25 4200 600 500 1:4 Тонкая мешочная 40—50
Б-48 4200 600 450 1:5 Оберточная односторон- ней гладкости 20—60
4200 600 500 1:6 Чертежная диаграммная, картографическая, фор- зацная и др. 40—180
Б-28 4200 750 550 1:3 Мешочная 70—80
4200 1000 750 1:5 С анитарно-бытовые До 25
4200 1250 1500 1000 1300 1:3 » До 50
6300 450 300 1:3 Жиронепроницаемые До 60
6300 600 450 1:5 Оберточная и упаковоч- ная односторонней гладкости 35
6300 600 450 1:5 То же Свыше 50
Б-45 6300 600 450 1:3 Писчая и печатная № 1 80
Б-42 6300 750 550 1:3 Мешочная 70—80
6300 750 575 1:3 Писчая и печатная № 2 65
Б-43 6300 1000 710 1:3 Оберточная и упаковоч- ная машинной гладко- сти 50—120
6720 600 450 1:3 Писчая и печатная № 1 и 2 60—80
Б-15 6720 1000 750 1:3 Газетная 51
— 8400 1000 850 1:3 » 51
— 10080 1000 850 1:3 51
107
ми сетками (Инверформ, Вертиформа, Бел-Бэй-формер, Дуоформер,
Сим-формер, Паприформер и др.). Полотно бумаги обезвоживает-
ся с обеих сторон, вследствие чего имеет одинаковую гладкость
и однородные печатные свойства.
Комбинированные машины представляют собой соче-
тание круглосеточных машин с плоскосеточными. Применяют их,
как и многосеточные машины, для выработки многослойной бумаги
и картона.
На машинах сухого формования можно изготовлять
бумагу из волокон хлопка, пеньки, льна, асбеста и искусственных
волокон без размола и разведения волокнистой массы в воде. Су-
ществуют два типа таких машин: в первом из приготовленных двух-
трех «холстов» на кардочесальных машинах, применяемых в тек-
стильном производстве, формуется бумажное полотно, волокна
в котором взаимно связываются клеевым раствором; во втором во-
локна осаждаются из воздушного потока на движущуюся сетку под
влиянием разрежения, сформованная бумага проклеивается. Затем
бумажное полотно подвергается прессованию, сушке и наматывает-
ся в рулон на накате.
В основу классификации машин положены параметры, харак-
теризующие конструкцию машины: ширина вырабатываемой бума-
ги, так как ее форматы должны быть увязаны с форматами печат-
ной или другой продукции; наибольшая скорость по приводу (кон-
струкционная скорость); предел устойчивости регулирования ско-
рости по приводу (табл. 2). Как видно из таблицы, наибольшая ра-
бочая скорость бумагоделательной машины — 1300 м/мин, обрез-
ная ширина полотна бумаги — 10 080 мм.
§ 49. Основные части
бумагоделательной машины
Бумагу изготовляют в основном на плоскосеточ-
ных бумагоделательных машинах. Отливают и формуют бумажное
полотно на движущейся бесконечной сетке, прессуют его, сушат
и наматывают готовую бумагу в виде бесконечной ленты в рулон.
Бумагоделательная машина (рис. 60) состоит из сеточной, прес-
совой, сушильной, отделочной частей и привода. К бумагоделатель-
ной машине относят и вспомогательное оборудование: метальные
бассейны, регуляторы и контрольно-измерительные приборы, аппа-
раты для очистки массы (очистители и узлоловители), насосы для
подачи массы и воды, вакуумные насосы, аппаратуру для перера-
ботки брака и др.
Сеточная часть состоит из напускного устройства 1 и сеточно-
го стола 2, прессовая часть — из двух — четырех прессов 4 и не-
скольких сукномоек. Быстроходные машины имеют пересасываю-
щие устройства 3. Сеточную и прессовую части машины называют
мокрой частью.
Сушильная часть состоит из бумагосушильных 6 и сукносушиль-
ных 5 цилиндров. На некоторых бумагоделательных машинах в су-
шильной части устанавливают клеильный пресс.
108
Отделочная часть состоит
из полусырого каландра 7, хо-
лодильных цилиндров, машин-
ных каландров 8 и наката 9.
Бумагоделательная машина
располагается на двух этажах.
Основная часть бумагодела-
тельной машины размещается
на втором этаже, а вспомога-
тельное оборудование — на
первом.
Технологический процесс
изготовления бумаги на маши-
не включает в себя: подачу бу-
мажной массы на машину; раз-
бавление бумажной массы во-
дой до необходимой концен-
трации; очистку бумажной
массы от различных механиче-
ских примесей и узелков; вы-
пуск массы на сетку; отлив бу-
маги на сетке; прессование
мокрого полотна бумаги; суш-
ку бумаги; машинную отделку
бумаги; намотку бумаги.
§ 50. Аккумулирование
бумажной массы перед
бумагоделательной
машиной
Готовая бумажная мас-
са из размольно-подготови-
тельного отдела поступает в
мешальный бассейн, в котором
перемешивается и аккумули-
руется.
Назначение аккумулирова-
ния бумажной массы — обеспе-
чить бесперебойную работу
бумагоделательной машины в
течение некоторого промежут-
ка времени, поддерживать од-
нородность и стабильность ка-
чества массы. Чем больше за-
пас м-ассы в бассейне, тем вы-
ше ее однородность как по
композиции и характеру помо-
ла, так и по концентрации.
Рис. 60. Схема бумагоделательной машины:
напускное устройство, 2 — сеточный стол, 3 — пересасывающее устройство, 4 — прессы, 5 — сукносушильные цилиндры, 6 — бумагосушиль-
ные, цилиндры, 7 — полусырой каландр, 8— машинные каландры, 9 — накат
109
Рис. 61. Схема включения рафини-
рующих мельниц:
1 — машинный бассейн, 2 — регулятор
концентрации, 3 — коническая мельни-
ца, 4 — ящик постоянного напора, 5 —
насос
При непрерывном способе приго-
товления бумажной массы однород-
ность и качественная стабильность
ее достигаются в процессе размола.
Вследствие этого создают не-
большой запас массы — на 30—
40 мин работы машины и менее.
При периодическом способе
трудно получить массу однородного
качества. В этом случае запас мас-
сы создают не менее чем на
1,5—2 ч работы машины.
Концентрация массы в бассейнах
2,5-3%.
§ 51. Рафинирование
бумажной массы
Рафинирование бумажной
массы производится на аппаратах
непрерывного действия — кониче-
ских и дисковых мельницах.
В процессе рафинирования бу-
мажной массы выравнивается сте-
пень помола массы, устраняются
пучки волокон и происходит подмол
массы. Для этого мельницы уста-
бассейна непосредственно перед бу-
схема включения рафини-
навливают после машинного
магоделательной машиной.
На рис. 61 представлена
рующих мельниц.
Масса из машинного бассейна 1 насосом 5 подается на кониче-
скую мельницу 3, где подвергается рафинированию. При этом часть
массы проходит через регулятор концентрации 2. Из мельницы
масса направляется в одно из отделений ящика постоянного напо-
ра 4. Из другого отделения ящика она направляется на очистку.
Излишек массы из ящика постоянного напора возвращается
в бассейн.
При выработке технических бумаг — конденсаторной, папирос-
ной, основы копировальной бумаги и др. — массу подвергают дома-
лыванию и рафинированию на двух или трех конических мельницах,
устанавливаемых последовательно. В мельницах степень помола
массы возрастает от 0,5 до 2,5—3°ШР.
§ 52. Подача массы
на бумагоделательную машину
Из машинных бассейнов масса при концентрации
2,5—3% дозируется и направляется на бумагоделательную маши-
ну. Перед поступлением на машину она разбавляется оборотной
ПО
водой, очищается от посторонних загрязнений, а также от узелков
и комочков массы.
Для поддержания постоянной массы 1 м2 вырабатываемой бу-
маги необходимо, чтобы в единицу времени на сетку машины посту-
пало определенное количество массы. При этом скорость машины
должна быть постоянной. Для большинства видов бумаги отклоне-
ния от заданной массы 1 м2 не должны превышать ±5%, а для не-
которых видов бумаги, например газетной, должны быть значитель-
но меньше.
Массу 1 м2 бумаги поддерживают постоянной, регулируя дози-
ровку массы, подаваемой на машину, и скорость машины. Напри-
мер, если изменить приток массы из машинного бассейна при неиз-
менной скорости машины, соответственно изменится масса 1 м2 бу-
маги. Наоборот, если не менять приток массы из машинного бас-
сейна, а изменить скорость машины, тогда масса 1 м2 бумаги так-
же изменится. Изменение скорости нарушает условия формования
бумажного полотна на сетке, поэтому массу 1 м2 бумаги регулируют
изменением подачи массы на сетку машины. Скорость машины при
регулировании массы 1 м2 бумаги изменяют обычно при переходе на
выработку другого вида бумаги.
На бумагоделательных машинах массу 1 м2 вырабатываемой
бумаги поддерживают постоянной автоматическими регуляторами.
Дозируют массу с помощью насоса и ящика постоянного напора,
который устанавливают на высоте 2,5—3 м от пола бумажного зала
с таким расчетом, чтобы масса могла направляться на очистку или
к смесительному насосу самотеком.
Ящик постоянного напора разделен на
две или три части вертикальными перего-
родками меньшей высоты, чем стенки ящи-
ка (рис. 62).
Концентрацию массы, подаваемой насо-
сом из машинного бассейна, еще раз регу-
лируют перед поступлением в ящик посто-
янного напора. Благодаря этому облегчает-
ся последующее регулирование расхода
массы.
На машинах небольшой производитель-
ности для подачи оборотной воды устанав-
ливают такой же напорный ящик с постоян-
ным переливом, что и для массы; неизмен-
ный уровень воды в ящике обеспечивает
постоянную скорость выхода воды. Количе-
ство выходящей из ящика воды регулируют
поворотом крана или задвижкой, установ-
ленной на выходной трубе. Перелив массы
или воды, подаваемой насосом, в ящик со-
ставляет 25—30% от количества поступаю-
щей жидкости. Отсутствие перелива в ящи-
ке вызывает падение напора, уменьшение
Перелив 1|1 Бумажная
массы масса
масса
Рис. 62. Ящик посто-
янного напора
111
Рис. 63. Схема разбавле-
ния и регулирования по-
дачи массы на машину:
1 — дозировочный ба4ок, 2 —
регуляторы уровня
Рис. 64. Схема разбавления и регулирования по-
дачи массы на машину с помощью смесительного
4 насоса:
1 — машинный бассейн, 2 — насос, 3 — ящик постоянного
напора, 4 — задвижка, 5 — узлоловитель, 6 — напорный
ящик, 7 — сеточный стол, 8 — сборник оборотной воды,
р _ трубопровод, 10 — массопровод, 11 — смесительный
насос, 12 — напорный трубопровод
поступления массы на машину и колебание массы 1 м2 бумаги. При
наличии двух ящиков масса и оборотная вода смешиваются в же-
лобе или смесительном ящике перед очистной аппаратурой.
На многих предприятиях вместо двух ящиков (для массы и во-
ды) устанавливают один, состоящий из трех отделений (рис. 63).
В одно отделение поступает масса, в другое оборотная вода, а
в третьем, находящемся в центре, масса смешивается с водой.
Уровень жидкости в ящике регулируют с помощью регуляторов 2.
На большинстве бумажных фабрик массу разбавляют в смеси-
тельном насосе (рис. 64). Из машинного бассейна 1 масса посту-
пает в ящик постоянного напора 3, уровень жидкости в котором
поддерживается постоянным переливом, а затем в насос 11 по мас-
сопроводу 10 и всасывающему трубопроводу 9, соединенному
со сборником оборотной воды 3. Скорость прохождения массы
в массопроводе зависит от вязкости, которая может колебаться
с изменением концентрации, температуры, степени помола и др.
Для регулирования расхода массы в соответствии с массой вы-
рабатываемой бумаги на массопроводе выхода массы из ящика
постоянного напора устанавливают регулируемую задвижку 4. За-
движка оснащена пневмо- или электроприводом, благодаря чему
она может иметь как дистанционное, так и автоматическое управ-
ление в зависимости от массы 1 м2 бумаги, измеряемого бетамет-
ром. Разбавленная масса направляется на очистку в узлолови-
тель 5.
Преимущество разбавления массы в насосах состоит в том, что
масса не вспенивается и хорошо перемешивается.
Смесительные насосы имеют привод с регулируемой частотой
вращения, позволяющей изменять производительность насоса. По-
даваемый объем разбавленной массы и степень ее разбавления ре-
112
Рис. 65. Открытая система подачи массы:
1 — машинный бассейн, 2 — насосы, 3 — смесительный ящик, 4 —- центробежный очиститель,
5 — узлоловитель, 6 — напорный ящик
гулируют электродвигателем насоса автоматически по импульсу от
датчика уровня массы, установленного в напорном ящике. Привод
насоса на большинстве бумагоделательных машин включен в си-
стему многодвигательного привода машины.
Существуют две основные системы подачи бумажной массы на
бумагоделательную машину: открытая и закрытая. На рис. 65 при-
ведена открытая система подачи массы на машину.
Масса из машинного бассейна 1 подается насосом 2 в одно из
отделений ящика 3, В другое отделение этого же ящика насосом
подается оборотная вода. В центральном отделении масса смеши-
вается с оборотной водой, после чего поступает в центробежные
очистители 4 и узлоловители 5, а затем в напорный ящик 6.
Недостатком этой системы является то, что масса по пути от
машинных бассейнов до открытого напорного ящика бумагодела-
тельной машины соприкасается с воздухом и частично поглощает
его. Этот воздух' способствует образованию пены и сгустков воло-
кон в массе, образует дефекты в бумаге в виде просвечивающих пя-
тен, ухудшает просвет-и делает бумагу неровной и пористой.
Закрытая система подачи массы показана рис. 66.
Масса подается в ящик постоянного напора 3, откуда поступает
в смесительный насос 2, разбавляется регистровой водой, поступаю-
щей из сборника 5. Смесительным насосом масса направляется для
очистки в конические вихревые очистители 1 и узлоловители закры-
того типа 6, а затем под действием остаточного напора в напорный
ящик 4 бумагоделательной машины.
Отходы от узлоловителей подаются насосом на дополнительную
очистку в узлоловитель 7. Масса, прошедшая через сито узлолови-
теля, поступает в смесительный насос, отходы выпускаются в сток.
На бумагоделательных машинах большой производительности
для подачи очищенной массы в напорный ящик остаточного напора
не хватает. В системе подачи массы между первой и второй или
после второй ступени очистки массы устанавливают второй смеси-
тельный насос, который имеет связь со сборником регистровой
воды 5.
8-729
113
Масса
Рис. 66. Закрытая система подачи массы:
/ _ трехступенчатая установка вихревых очистителей, 2 — насосы, 3 — ящик постоянного
напора, 4 — напорный ящик бумагоделательной машины, 5 — сборник регистровой воды, 6 —
узлоловители, 7 — узлоловитель для очистки отходов
В первом случае очищенная масса от центриклинеров первой
ступени поступает в смесительный насос, которым направляется
для очистки в узлоловители, а затем под действием остаточного на-
пора в напорный ящик. Во втором случае после очистки на второй
ступени (узлоловителях) масса подается в напорный ящик вторым
смесительным насосом.
Основное преимущество этой системы состоит в том, что масса
от машинного бассейна до напорного ящика проходит по оборудо-
ванию закрытого типа по трубопроводам, не соприкасаясь с воз-
духом.
§ 53. Разбавление массы водой
Масса, поступающая на бумагоделательную маши-
ну, разбавляется водой до концентрации 0,1—1,3% вх смеситель-
ном ящике или смесительном насосе. Разбавление необходимо,
во-первых, для последующей очистки массы, так как из густой мас-
сы трудно удалять загрязнения, „и, во-вторых, для лучшего формо-
вания бумаги на сетке бумагоделательной машины.
Степень разбавления массы зависит от массы 1 м2 вырабаты-
ваемой бумаги, рода волокна, степени помола массы, температуры
массы и конструкции сеточного стола. Чем меньше масса 1 м2 бу-
маги, тем большим количеством воды нужно разбавлять массу.
Концентрация массы при выработке бумаги массой 17—24 г/м2 со-
ставляет 0,25—0,39%, 45—50 г/м2 — 0,55—0,7%, 50—70 г/м2 —
114
0,65—0,90%, 120—145 г/м2—1,2—1,3%. Следовательно, чем боль-
ше масса 1 м2 бумаги, дем выше концентрация массы.
Большое разбавление массы при выработке толстой бумаги
и картона затрудняет процесс обезвоживания при отливе полотна,
так как приходится удалять большое количество воды. При выра-
ботке тонкой бумаги, наоборот, требуется более сильное разбавле-
ние массы, чтобы дольше задержать волокна во взвешенном состоя-
нии, вследствие чего бумага получается с более равномерным про-
светом. С повышением степени помола разбавление уменьшают,
так как жирная масса при отливе на сетке бумагоделательной ма-
шины труднее обезвоживается.
. При одинаковой массе 1 м2 бумаги степень разбавления снижа-
ют с увеличением степени помола. Например, при выработке бума-
ги массой 18—20 г/м2 при степени помола целлюлозы 30° ШР раз-
бавляют массу до концентрации 0,15—0,20%, а при выработке па-
пиросной бумаги той же массы при помоле массы 87—90° ШР кон-
центрация массы составляет 0,3—0,35%. Понижение разбавления
жирной массы не ухудшает формования бумажного полотна, так
как волокна значительно медленнее оседают на сетку бумагодела-
тельной машины, чем волокна садкого помола.
При разбавлении необходимо учитывать температуру массы.
С повышением температуры массы понижается вязкость воды
и обезвоживание массы на сетке значительно повышается. Следо-
вательно, при повышении температуры массы можно работать
с большой степенью разбавления.
При выборе нужной концентрации нужно также учитывать дли-
ну сеточного стола, мощность регистровой части и производитель-
ность.
Чем мощнее сеточная часть машины, тем при большем разбав-
лении массы можно вырабатывать один и тот же вид бумаги.
Как правило, чем больше разбавление массы, тем прочнее
и с более равномерным просветом получается бумага.
Бумажную массу до концентрации 0,1—1,3% разбавляют обо-
ротной водой, взятой из-под сетки бумагоделательной машины. Эта
вода содержит большое количество волокна, каолина и клея. Бла-
годаря этому достигается экономия волокна, каолина и снижаются
промой, т/ е. потери со сточными водами. Дозируют воду, как
и массу, посредством насоса и напорного переливного ящика.
§ 54. Очистка бумажной массы
Перед поступлением на бумагоделательную маши-
ну бумажная масса очищается от посторонних включений мине-
рального, волокнистого и металлического происхождения, попавших
в поток бумажной массы. Эти включения ухудшают качество бу-
маги, вызывают обрывы полотна, увеличивают износ сетки и покры-
тий отсасывающих ящиков и повреждают отдельные детали ма-
шины. Песок, металлические частицы и др. частично застревают
в крышках отсасывающих ящиков, вызывая быстрый износ сетки.
8*
115
Песчинки, задерживаясь под шаберами, могут делать бороздки на
поверхности валов, каландра. При прохождении бумажного полот-
на через каландр песчинки раздавливаются и выпадают из полотна,
вследствие чего в бумаге остаются мелкие отверстия.
Волокнистые включения — узелки, пучки плохо размолотых во-
локон, закатыши, костра, кора и т. п. — образуют на бумаге пятна,
снижающие ее качество. Эти включения также вызывают обрывы
бумажного полотна на машине.
Следовательно, от очистки бумажной массы зависит не только
качество вырабатываемой бумаги, но и в значительной степени со-
кращение обрывов бумажного полотна на прессах. Поэтому перед
подачей на машину масса подвергается тщательной очистке.
Для отделения от массы минеральных и металлических включе-
ний используют центробежные и вихревые очистители, волокнистых
включений — узлоловители разных систем открытого и закрытого
типов.
Центробежные очистители. Центробежные очистители приме-
няют для очистки длинноволокнистой бумажной массы, идущей на
выработку конденсаторной, кабельной и других ответственных ви-
дов бумаги. В них масса очищается под действием центробежных
сил. При этом тяжелые загрязнения отбрасываются к стенкам ба-
рабана очистителя и задерживаются кольцевыми уступами — «кар-
манами».
Очиститель (рис. 67) состоит из корпуса 5 и ротора, у ко-
торого имеются внутренний 12 и наружный 11 барабаны, вращаю-
щиеся с частотой 580 об/мин. Масса концентрацией 0,3—1 % по под-
водящей трубе 1 поступает на распределительную крыльчатку 3,
которая отбрасывает массу к стенкам внутреннего барабана. Пред-
варительно очищенная масса через нижнее отверстие 4 поступает
из внутреннего барабана в наружный, постепенно поднимается
вдоль его стенки, дополнительно освобождается от загрязнений,
попадает через особую щель в кольцевой приемный желоб 2 и ухо-
дит наружу. Наружный барабан имеет больший диаметр, вращает-
ся с большей частотой и в нем задерживаются более мелкие загряз-
нения. В нижней части наружного барабана расположены окна 6
для выхода отходов.
По мере заполнения кольцевых полостей (уступов внутреннего
барабана) тяжелые частицы через окна 6 попадают в наклонный
кольцевой лоток 10, а затем в прямоугольный вертикальный кар-
ман 7. Во время работы очистителя масса не вытекает из окон,
так как на нее воздействуют центробежные силы. Центробежные
очистители хорошо очищают массу, вследствие чего снижается ко-
личество брака и улучшается просвет бумаги. При выработке бу-
маги с большим количеством наполнителя центробежные очистите-
ли не устанавливают, так как они забиваются наполнителем.
Центробежные очистители устанавливают группами от 3 до 6
и более в зависимости от производительности бумагоделательной
машины. Один очиститель резервный и включается в работу на
время остановки какого-либо другого очистителя. Центробежные
116
Отходы
Рис. 67. Центробежный очиститель:
/ — подводящая труба, 2 — кольцевой приемный желоб, 3 — крыльчатка, 4 — отверстия (ок-
на) для прохода очищенной массы в наружный барабан, 5 — корпус, 6 — отверстия (окна)
для выхода отходов, 7 — вертикальный карман для отходов, 8 тормоз для остановки
очистителя, 9 — электродвигатель, 10 — кольцевой лоток, 11 — наружный барабан, 12 — внут-
ренний барабан
очистители промывают от песка и прочих примесей 1—2 раза в сут-
ки. Для этого у очистителя, остановленного для очистки, поднима-
ют крышку и обмывают внутренние стенки барабанов струей воды
из шланга. Уловленные очистителем загрязнения удаляются вместе
с водой через отверстия (окна) в днище ротора.
Центробежные очистители выпускают марок Е4 и Е4М произ-
водительностью 60 м3/ч. Модели очистителей различаются типами
117
привода. Вал ротора очистителя Е4 соединен с валом электродви-
гателя мощностью 10 кВт муфтой. Ротор очистителя Е4М приводит-
ся в движение клиноременным приводом от электродвигателя мощ-
ностью 9 кВт. Частота вращения ротора очистителей Е4 и Е4М
580 об/мин.
Вихревые очистители. Вортрапы, центриклинеры, форжектокли-
неры, радиклоны и другие вихревые очистители также применяют
для очистки массы от загрязнений, которые отделяются посредством
центробежной силы.
Конические очистители (центриклинеры) (рис. 68) при-
меняют наиболее широко. Они предназначены для очистки волок-
нистых суспензий. Коническая форма корпуса очистителя позволяет
удалять из массы тяжелые частицы плотностью, не только превы-
шающей массу волокна, но и более легкие, чем волокно, — костру,
частицы коры, мелкие пучки непровара и т. п.
Чугунный или стальной корпус центриклинера выполнен из
трех конусов: верхнего 3, среднего 5 и нижнего 7. Патрубки 1 слу-
жат для входа и выхода массы. Нейлоновая, капроновая, стальная
или резиновая насадки 9 предназначены для отвода отходов. На-
садки выполняют из набора шайб или в виде конуса. Для износо-
устойчивости внутренняя поверхность центриклинера покрывается
резиной или винипластом. Угол конусности корпуса центриклинера
5—10°.
Отходы с посторонними включениями, содержащими песок, ме-
таллические частички и другие абразивные загрязнения, непрерыв-
но выпускаются через насадку с отверстием диаметром от 3,2
до 47,6 мм в зависимости от величины очистителя. Насадки очень
быстро изнашиваются; их делают легкосъемными, что позволяет
быстро производить замену. **
Масса подается насосом под давлением 2,8—3,5 кгс/см2 в верх-
нюю часть конического очистителя, где очищается под действием
центробежной силы. Внутри очистителя масса движется вниз по
винтообразной линии слоем, прилегающим к стенкам корпуса. При
этом в центре корпуса образуется зона пониженного давления, ку-
да и устремляется очищенная масса из нижней части корпуса.
Этот поток массы движется также винтообразно, направляется
вверх по центральному каналу очистителя и удаляется через верх-
ний вертикальный патрубок под давлением 0,15—1,0 кгс/см2.
Вследствие конусности очистителя постепенно уменьшается
радиус корпуса, что способствует возрастанию центробежной силы
вращающихся частиц и, следовательно, лучшей степени очистки
массы. В этом основное преимущество конических очистителей по
сравнению с цилиндрическими.
Вихревые очистители обеспечивают хорошую очистку массы
лишь тогда, когда они нормально нагружены. При неполной загруз-
ке понижается частота вращения массы и ухудшается качество
очистки. В этом случае нужно выключить лишние очистители или
работать с рециркуляцией массы, направляя в поток неочищенной
массы некоторую часть очищенной.
118
Рис. 68. Центриклинер (а) и схема движения массы в центриклинере (б):
/ — патрубок для массы, 2 — крышка, 3 — верхний конус, 4 — облицовка, 5 — средний конус,
6 — прокладка, 7 —нижний конус, 8 — ограждение насадки, 9 — шайбы (насадки)
Степень очистки массы ухудшается с увеличением размеров
центриклинера, в частности выходного отверстия у насадки, а так-
же с повышением давления массы на выходе и возрастанием ее
концентрации.
Конические очистители для очистки бумажной массы изготов-
ляют марок OK-01, ОК-ОЗ, OK-04, ОК-06 диаметром в верхнем се-
чении от 50 до 300 мм; производительность их от 100 до 1900 л/мин.
Основной недостаток очистителей — небольшой срок службы
в результате интенсивного истирания минеральными и металличе-
скими включениями. Особенно быстро изнашиваются насадки
очистителей. Для увеличения срока службы очистителей необходи-
мо дополнительно очищать массу перед поступлением на вихревые
очистители в циклонах, сортировках или магниклинерах, где уда-
ляются грубые включения (песок, металлические предметы).
119
Очищенная масса
Рис. 69. Схема двухступенчатой установки центриклинеров:
1 — центриклинеры первой ступени очистки, 2 — центриклинер второй ступени очистки, 3 —
насос, 4«—сборник отходов
Установки конических очистителей ОК компонуют из отдельных
секций, которые в свою очередь набирают из очистителей одного ти-
поразмера.
Для удобства обслуживания секции очистителей обычно уста-
навливают рядами. Массу в них подают из общего коллектора.
Установки очистителей работают в две или три ступени.
На рис. 69 показана установка центриклинеров для
очистки бумажной массы в две ступени.
Масса подается насосом 3 на очистку в центриклинеры 1 пер-
вой ступени. Затем очищенная масса направляется на узлоловите-
ли, отходы в сборник 4, а из него насосом подаются в центриклине-
ры 2 на вторую ступень очистки. Очищенную массу после второй
ступени направляют обратно в сборник, а отходы — в сток.
Количество очистителей на первой ступени очистки принимается
с небольшим резервом по отношению к требуемому количеству
массы, поступающей в напорный ящик. Избыточное количество мас-
сы рециркулирует из ящика в очистители первой ступени. Количе-
ство очистителей второй ступени очистки принимается из расчета
12—17% производительности очистителей первой ступени, количест-
во очистителей третьей ступени очистки — 20—30% от производи-
тельности очистителей второй ступени. Оптимальная концентрация
массы на первой ступени 0,4—0,6%, на второй 0,3—0,5% и на треть-
ей 0,2—0,4%.
Форжектоклинер (форжект) (рис. 70) выпускается в трех
исполнениях: для одновременной очистки'и деаэрации массы; толь-
ко для очистки массы; для очистки массы и улавливания волокна
из отходов на последней ступени. Цилиндр 1 форжекта с патруб-
ками для входа и выхода массы выполнен из кислотоупорной ста-
120
ли. Параболический конус 2 сделан из керамики с высоким сопро-
тивлением износу. Эксцентричная камера для отходов 3, наружный
корпус камеры 4 и тарелка 7 с отверстием для отходов 6 изготов-
лены из кислотоупорной стали, а облицовка 5 камеры — из кера-
мики.
В камере форжектов, предназначенных для одновременной очи-
стки и деаэрации массы, установлена деаэрационная труба 3,
а форжекты для очистки массы и улавливания из отходов волокон
оснащены устройством для улавливания волокон.
Принцип очистки массы на форжектоклинерах такой же, что
и на центриклинерах. Масса подается насосом под давлением
в верхнюю часть аппарата, где очищается под действием центро-
бежной силы. Очистка бумажной массы производится также в две-
три ступени. Отходы поступают в камеру. Объем выходящих отхо-
дов регулируется враще-
нием тарелки спускного
клапана в такое положе-
ние, при котором в отвер-
стии 6 для стока отходов
создается оптимальное
давление, а следователь-
но, и оптимальное количе-
ство выхода отходов. Та-
ким образом, выпуск от-
ходов регулируется без
уменьшения рабочей зо-
ны.
Так как жидкость вра-
щается, в эксцентриче-
ской камере образуются
меняющиеся скорости и
давления около отверстия
для выхода отходов.
Вследствие этого возника-
ют благоприятные усло-
вия для выхода отходов.
Если на выходе для от-
ходов начнется загромож-
дение волокнами, умень-
шение скорости повысит
давление в эксцентриче-
ской камере и это автома-
тически заставит пройти
пробку через выходное от-
верстие.
Деаэрация массы про-
изводится с помощью тру-
бы 3, присоединяемой к
вакуум-насосу.
a) 51
Рис. 70. Форжект-410 (а) и камера для отхо-
дов (б):
/ — цилиндр, 2 —конус, 3 —камера для отходов, 4 —
корпус камеры, 5 — керамическая облицовка камеры,
6 — боковое отверстие для выхода отходов, 7 — та-
релка («гриб>), 8 — деаэрационная труба
121
Рис. 71. Схема радиклоиа Р100:
1 — кожух, - 2 — циклон, 3 —клапан, 4 —
резиновые шланги, 5 — цилиндр, 6 — пере-
городки
Преимущества форжекто-
клинеров следующие: высокая
степень очистки массы; степень
деаэрации массы достигает
98%; большой срок службы ке-
рамического конуса; возмож-
ность регулировать отвод отхо-
дов без изменения сечения
спускного отверстия.
Производительность фор-
жектоклинеров-410 — 2000
л/мин. Давление массы при
входе в аппарат 3—4,5 кгс/см2,
при выходе очищенной массы
0,2—1,7 кгс/см2. Концентрация
массы достигает 0,8%.
Радик л он (рис. 71)
представляет собой закрытый
аппарат, внутренняя часть ко-
торого разделена вертикаль-
ными перегородками 6 на ка-
меры. В камеры в несколько
горизонтальных рядов ради-
ально вмонтированы цикло-
ны Количество рядов может
доходить до 16, а количество
циклонов — до 300 в зависимо-
сти от производительности ра-
диклона. Кожух 1 радиклона
можно поднимать и опускать с помощью гидравлического цилинд-
ра 5, приводимого в движение водой под давлением. Это позволя-
ет легко производить осмотр и уход за радиклоном. Кожух уплот-
няется со стороны атмосферы круглыми резиновыми шлангами 4,
наполненными водой под давлением 6 кгс/см2. Давление в уп-
лотняющих шлангах поддерживается автоматически с помощью
клапана 3.
Схема циклона показана на рис. 72. Корпус 1 циклона изготов-
ляют из износостойкого и теплостойкого синтетического материала.
Внутренний диаметр основания циклона составляет 80 мм. Масса
подается в циклон тангенциально через два отверстия 2 диаметром
13,5 мм. Тангенциальное поступление массы в циклон способствует
равномерному протеканию ее и исключает вибрацию установки.
Диаметр выхода отходов составляет 18 мм, т. е. больше, чем диа-
метр входов, вследствие чего предотвращается забивание циклона.
Перепад давления между входом массы и выходом очищенной
массы 1 кгс/см2. Давление очищенной массы 0,5—0,6 кгс/см2. В кон-
це циклона на выходе для отходов находится ряд сужений 4, кото-
рые способствуют сепарированию хороших волокон от отходов. Для
снижения потерь волокна в насадки циклонов подается вода. Масса
122
Рис. 72. Схема циклона:
1 — корпус, 2 — отверстие для впуска массы, 3 — головка, 4 — сужение для сепарирования
отходов
на радиклонах очищается так же, как на центриклинерах и фор-
жектоклинерах в две или три ступени.
На первой ступени устанавливают 2—3 радиклона в зависимо-
сти от производительности бумагоделательной машины. Вторая
и третья ступени размещаются обычно*в одном радиклоне, кото-
рый разделен вертикальными перегородками на две секции.
Производительность одного циклона 100 л/мин, а радиклона
зависит от количества установленных циклонов (от 100 до 300 шт.).
Преимущества радиклонов: компактность установки; полностью
закрытая система, что улучшает санитарное состояние цеха; высо-
кая эффективность очистки; требуется в два раза меньше энергии,
чем на центриклинерах; низкие потери волокна (0,2%).
Узлоловители. Для очистки от узелков, комочков и пучков во-
локон бумажную массу подают на узлоловители открытого или за-
крытого типа.
Основным рабочим органом узлоловителей открытого типа
является цилиндр, боковая поверхность которого состоит из пла-
стин с прорезями-шлицами. Пластины узлоловителей изготовляют
из латуни, алюминиевой бронзы толщиной 6—8 мм или нержавею-
щей стали толщиной 1,5—2 мм.
Для различных видов бумаги применяют узлоловители с разной
шириной прорезей. Так, ширина прорезей при выработке конден-
саторной и папиросной бумаги 0,25—0,3 мм, писчей и для печати
0,4—0,45 мм, газетной 0,45—0,55 мм, мешочной и упаковочной
0,7—0,8 мм, оберточной 0,8—1 мм. Количество прорезей на цилинд-
ре от 40 до 60 тыс.
Узлоловитель с вибрирующей ванной открыто-
го типа показан на рис. 73.
Цилиндр 3 узлоловителя медленно вращается на горловинах от
специального привода. Ванна 4 состоит из подвижного кожуха,
123
Рис. 73 Узлоловитель с вибрирующей ванной:
1 — напускной ящик, 2 — патрубок для впуска массы, 3 — цилиндр, 4 — ванна, 5 — пружины,
6 — деревянные пластины, соединяющие эксцентриковый вал с ванной, 7 — отвод для отхо-
дов, 8 — механизм для приведения ванны в колебание, 9 — шабер, 10 — желоб для узелков,
11 —» спрыск, 12 — корыто
служащего боковыми стенками ванны. Кожух соединен с неподвиж-
ными торцовыми стенками посредством резиновых лент (мембран).
Кожух ванны опирается на четыре пружины 5, набранные из сталь-
ных полос с прокладками, и связан с эксцентриковым передаточным
механизмом S, от которого получает колебательное движение. Ван-
на делает примерно 300 колебаний в минуту. Амплитуда колебаний
от 2 до 5 мм.
Масса, подлежащая очистке, поступает в ванну из напускного
ящика, расположенного параллельно узлоловителю. Под действием
напора, определяемого разностью уровней массы в ванне и цилинд-
ре, и тряски ванны масса проходит через прорези внутрь цилиндра.
Очищенная масса выходит из цилиндра через горловину.
Масса в цилиндре обычно поддерживается на уровне оси узлоло-
вителя с помощью деревянного щита, заложенного в паз фланца.
Уровень массы в ванне на 50—140 мм выше уровня в цилиндре.
С увеличением напора производительность узлоловителя повы-
шается, а с уменьшением напора снижается. Узелки и комочки с на-
124
ружной стороны цилиндра смываются спрыском 11, находящимся
внутри цилиндра, в желоб 10, расположенный над цилиндром.
Давление воды в спрысковой трубе должно быть в пределах от
2 до 3 кгс/см2. Чем меньше ширина шлиц, тем выше держат давле-
ние в спрысковой трубе. При таком методе промывки цилиндра
крупные включения (узелки), содержащиеся в массе, не удается
удалить из ванны. Они накапливаются в нижней части ванны, отку-
да их периодически или непрерывно удаляют. Эти отходы содержат
некоторую часть хорошего волокна.
На машинах большой производительности из нижней части ван-
ны узелки удаляют непрерывно с небольшим количеством массы
(2—3% от объема), поступающей на узлоловитель. Отведенную
массу направляют на дополнительную очистку на плоские узло-
ловители или вихревые очистители, а отделенное волокно возвра-
щают в производственный поток.
Рабочий периметр цилиндра составляет около 2/3 длины окруж-
ности, что соответствует 60—70% площади использования пластин
с прорезями.
Нормальная работа узлоловителя зависит в основном от состоя-
ния рабочей поверхности цилиндра и его прорезей. Поверхность
и прорези цилиндра должны поддерживаться в постоянной чистоте.
Спрысковые трубы, промывающие цилиндр, должны находить-
ся в исправном состоянии. Если спрыски работают плохо, то проре-
зи цилиндра забиваются и пропускная способность узлоловителя
снижается.
При каждой остановке бумагоделательной машины следует
тщательно промывать цилиндр и ванну сильной струей воды из
шланга при открытых люках от накопившейся грязи и слизи. Кро-
ме того, на исправную работу узлоловителя большое влияние ока-
зывают бандажи, которые закрывают щели между неподвижной
частью и вращающимся цилиндром, чтобы неочищенная масса не
попадала внутрь барабана. Бандажи должны быть хорошо натяну-
ты и плотно облегать горловину барабана и ванны узлоловителя.
Если эти условия не соблюдаются, масса набивается под бандажи
и закатывается в комочки, которые, попадая в поток массы, созда-
ют брак в бумаге в виде залощенных мест, сдавленных пятен и мо-
гут вызвать обрывы бумажного полотна на сетке и прессах.
Узлоловители с вибрирующей ванной для очистки бумажной
массы выпускают марок УВ-04 и УВ-05. Суточная производи-
тельность узлоловителя УВ-04 от 8,5 до 53 т, УВ-05 от 12,1
до 72,7 т.
Масса при прохождении через узлоловители контактирует с воз-
духом и поглощает его в большом количестве. Воздух, содержа-
щийся в бумажной массе, способствует ценообразованию и слизе-
образованию на стенках оборудования и ухудшает качество бу-
маги.
Большое распространение получили закрытые узлоловители
для очистки массы — селектифайеры, центрискрины и др. Эти ап-
125
Рис. 74. Узлоловитель закрытого типа (селектифайер) УЗ-02:
1 — крышка, 2 — сито, 3 — ротор, 4 — улитообразный желоб, 5 — корпус, 6 — лопасти, 7 —
механизм подъема крышки
параты занимают мало места, потребляют немного энергии, хорошо
очищают массу от загрязнений. Масса прц прохождении через
узлоловители не имеет контакта с воздухом.
Применение узлоловителей закрытого типа позволяет ^создать
совместно с напорными ящиками закрытую автоматизированную
систему подачи массы на бумагоделательную машину.
Узлоловитель закрытого типа УЗ-02 (селектифайер)
(рис. 74) имеет неподвижное цилиндрическое сито 2, установленное
в корпусе 5. Внутри сйта вращается ротор 3 с лопастями-скребка-
ми 6, которые разрушают волокнистый слой, отлагающийся у отвер-
стий сита, очищают отверстия сита от волокон и узелков. Лопасти
расположены под углом 10° по ходу массы, что способствует про-
движению вниз задержанных включений. Зазор между лопастями
и ситом устанавливают от 0,5 до 3 мм в зависимости от диаметра
отверстий сита и концентрации массы.
Масса подается по патрубку в верхнюю часть корпуса под дав-
лением 2—3 кгс/см2. Опускаясь, масса поступает внутрь сита и под
126
действием напора проходит через отверстия сита. Перепад давле-
ния — 0,15—0,35 кгс/см2.
Отсортированная масса, прошедшая через отверстия сита
диаметром 1,2—2,4 мм, поступает в кольцевое пространство между
ситом и корпусом и отводится по патрубку наружу. Для газетной
и типографской бумаги диаметр отверстий сита равен 1,4—1,8 мм.
Легкие отходы удаляются через улитообразный желоб 4, соединен-
ный с патрубком, к которому крепится пневматическая задвижка.
С помощью задвижки регулируется непрерывный выход отходов,
количество которых зависит от вида массы.
Отходы, удаляемые через пневматическую задвижку, подверга-
ют очистке на плоских или вихревых очистителях или возвращают
в систему для вторичной очистки. Тяжелые загрязнения провали-
ваются через отверстие улитообразного желоба диаметром 100 мм
в грязевик, а из него периодически удаляются с помощью ручно-
го клапана. Ротор вращается от электродвигателя через кони-
ческий редуктор или клиноременную передачу с частотой
215—300 об/мин.
Узлоловители закрытого типа изготовляются марок УЗ-01,
УЗ-02, УЗ-ОЗ и УЗ-04. Производительность узлоловителей от 10 до
100 т/сут. Сита узлоловителей выполняют с отверстиями диамет-
ром 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2,0 и 2,4 мм.
Центр и скр ин по сравнению с селектифайерами имеет сле-
дующие преимущества: эффективность очистки массы на центрискри-
нах значительно выше; производительность их в 1,5—2 раза больше
при одинаковых размерах; с отходами удаляется меньшее количе-
ство волокна, так как вся очищенная масса находится в тесном
контакте с ситами; тяжелые включения улавливаются до поступ-
ления массы в сортирующее пространство.
На рис. 75 изображен узлоловитель закрытого типа (центри-
скрин) УЗ-13. Он имеет два неподвижных цилиндрических сита 8
и 9, концентрично расположенных в корпусе 3, вращающийся ро-
тор 1 с четырьмя лопастями-скребками, которые очищают отвер-
стия сит от волокон. Лопасти вращаются в пространстве между
двумя ситами, причем две лопасти расположены ближе к поверхно-
сти наружного сита, другие — к поверхности внутреннего. Они не
только обеспечивают очистку сит, но и способствуют оседанию лег-
ких отходов в желоб 5.
Масса через впускной патрубок 2 под давлением не менее
5 м вод. ст. подается в верхнюю часть корпуса (камеру) по каса-
тельной, вследствие чего получает внутри камеры вращательное
движение. Под действием центробежной силы тяжелые частицы от-
брасываются к стенкам камеры, опускаются вниз и удаляются че-
рез патрубок 10 в грязевик. Благодаря отводу из массы тяжелых’
включений сита предохраняются от повреждений. Освобожденная
от тяжелых частиц масса переливается через порог камеры в про-
странство между двумя цилиндрическими ситами. Хорошая масса,
под действием напора и лопастей ротора прошедшая через от-
верстия внутреннего сита, поступает в пространство между внутрен-
127

Рис. 75. Узлоловитель закрытого типа (цептрискрин)
УЗ-13:
а — общий вид, б — схема; 1— ротор, 2 — впускной патрубок,
3 — корпус, 4 — патрубок для выхода очищенной массы, 5 —
желоб для отходов, 6 — основание, 7 — патрубок для отвода от-
ходов, 8 — внутреннее сито, 9 — наружное сито, 10 — патрубок
для отвода тяжелых включений
ним ситом и ротором, а прошедшая через отверстия наружного си-
та — в пространство между наружным ситом и корпусом. Далее
оба потока соединяются, и масса выводится через патрубок 7.
Для очистки бумажной массы применяют центрискрины марок
УЗ-12 и УЗ-13.
Количество отходов составляет 2,5—3,5% от всей массы, посту-
пающей на сортирование. Концентрация поступающей массы
0,2—0,9%. Диаметр отверстия сит от 1,3 до 2,4 мм. Производитель-
ность центрискринов 50—100, 150—200 т/сут воздушно-сухой массы.
Мощность электродвигателя 17—22 кВт.
В процессе работы необходимо следить за исправным состояни-
ем сит. Если на каком-либо участке сито немного выгнулось и за-
зор между ним и лопастями увеличился, лопасти перестают очи-
щать отверстия. Во время работы узлоловители всегда должны
быть заполнены массой. При пуске машины их предварительно за-
полняют водой. Давление в системе должно поддерживаться по-
стоянным.
При прорыве сита неочищенная масса попадает в общий поток,
а затем на сетку бумагоделательной машины, вследствие чего сни-
жается качество бумаги. Прорыв сита можно легко обнаружить по
падению давления массы перед узлоловителями. Неисправный уз-
лоловитель необходимо остановить и отключить от потока.
§ 55. Удаление из массы воздуха
(деаэрация)
В потоке бумажной массы, поступающей на сетку
бумагоделательной машины, содержится от 0,4 до 5% (по объему)
воздуха. Наличие воздуха в массе способствует образованию пены
и слизи на стенках оборудования и трубопроводов, сгустков воло-
кон в массе. В результате ухудшаются условия формования бумаж-
ного полотна на сетке машины, затрудняется обезвоживание
и снижается качество бумаги. Пузырьки воздуха, попадая вместе
с массой на сетку, разрушаются, образуют в бумаге просвечиваю-
щие пятна, ухудшают просвет, вызывают и другие дефекты, приво-
дящие к частым обрывам бумажного полотна.
Пена приводит к образованию сгустков волокна и слизи, из-за
которых в бумаге возникают пятна и дыры и она часто обрывается
на машине. Растворению воздуха в бумажной массе способствуют:
наличие каскадов и переливов в потоке массы, особенно при силь-
ном разбрызгивании и падении струи массы на поверхность; дви-
жение массы на открытой поверхности; неисправное состояние
сальников уплотнений массных насосов — происходит засос возду-
ха; повышенное давление в потоке массы; низкая температура мас-
сы. Спокойное движение массы в бассейнах способствует выделе-
нию воздуха вследствие трения волокон между собой.
Большое количество воздуха поступает с оборотной водой.
Сильное поглощение воздуха происходит при прохождении воды
9-729
129
через сетку в регистровой части машины и движения по вали-
кам, корытам и сливам. Обычно пена образуется в узлоловителях,
в напорных ящиках, подсеточных ваннах, в баках оборотной
воды, на массоловушках и в других местах производственного
потока.
Причины пенообразования — выделение воздуха из массы и во-
ды и наличие пенообразователей.
В бумажной массе и оборотной воде пенообразователями яв-
ляются не отмытые от волокна остатки сульфитного варочного ще-
лока и отбельные растворы, частички смолы, неполно осажденный
канифольный клей и др.
Пенообразователи не распределяются равномерно по объему
при растворении в воде, а находятся в поверхностном слое. При
образовании пены поверхностный слой обволакивает каждый пузы-
рек воздуха или другого газа. На поверхности пузырька образует-
ся пленка в виде «частокола», прочность которой зависит от приро-
ды вещества. Прочные пленки создают наиболее устойчивую пену.
Красящие пигменты, наполнители, частицы канифольного клея,
смолы, слизи, обрывки волокон адсорбируются (поглощаются) пе-
ной и делают ее более устойчивой.
Существует насколько методов борьбы с пеной и пузырьками
воздуха в массе: механическое разбивание пены в напорных ящиках
через водяные спрыски; механическое глушение пены и пузырьков
воздуха с помощью пара из паровых спрысков, устанавливаемых
непосредственно над сеткой бумагоделательной машины; физико-
химическое пеногашение посредством добавок в массу поверхност-
но-активных веществ.
Для механического разбивания пены над напорным ящиком
устанавливают стационарные вибрирующие или вращающиеся
спрыски-пеногасители, сбивающие пену водой, разбрызгиваемой
с помощью форсунок. Чтобы спрыски не забивались песчинками
и грязью, в них нужно подавать очищенную от механических при-
месей воду. Пену по возможности надо отделять от массы или воды
и удалять из потоков. При этом будет удаляться и пенообразова-
тель, сконцентрированный в пене. Для этого устанавливают на-
порные ящики и баки оборотной воды, работающие с переливом.
Например, в напорный ящик подается избыточное количество
массы, часть которой вместе с пеной направляется из верхне-
го слоя в перелив. При этом надобность в водяных спрысках от-
падает.
Для глушения пены и пузырьков воздуха в самом начале реги-
стровой части бумагоделательной машины устанавливают паровые
или воздушные спрыски. Благодаря этому значительно сокращают-
ся дефекты в бумаге.
Физико-химическое пеногашение позволяет предупредить пено-
образование, уничтожить образовавшуюся пену, снизить активность
пенообразователя, отрегулировать кислотность среды и очистить
воду.
130
Кислотность среды влияет на пенообразование. Исследованиями
установлено наименьшее пенообразование при pH подсеточной
воды в пределах 5—6. Этот показатель можно поддерживать авто-
матически регулированием подачи глинозема.
В качестве веществ для борьбы с пенообразованием применяют
керосин, сосновое масло, парафиновое масло, спирты (октиловый,
амиловый, котриловый и др.), жирные кислоты, кремнийоргани-
ческие соединения (силиконы) и др. Химикаты вводятся в массу
в напорном ящике через спрыски, распыляющие их в виде пено-
дисперсного тумана.
Расход химикатов небольшой и находится в пределах 0,01—0,1%
от массы волокна. Рассмотренные методы борьбы с пеной и пузырь-
ками воздуха в массе могут разрушить пену с поверхности мас-
сы, но не могут устранить пузырьки воздуха, присутствующие
в массе.
Самый эффективный метод борьбы с пенообразованием и уст-
ранения пузырьков воздуха в массе — вакуумирование бумажной
массы. Для этой цели применяют центриклинеры, форжектоклине-
ры, работающие под разрежением, декулаторы, декулатор^ьклине-
ры вакуумной системы и др.
На рис. 76 изображена схема очистки бумажной мас-
сы на центриклинерах, работающих под разрежением.
В процессе очистки под действием давления скорость истечения
массы и центробежная сила становятся настолько большими, что
в центре центриклинера происходит разрыв жидкой массы и создает-
ся разрежение. Выделяется воздух, содержащийся в массе, и через
отверстие насадки для выпуска отходов подсасывается атмосфер-
ный воздух.
Рис. 76. Схема очистки бумажной массы в центриклинерах, работающих под
разрежением:
/ — центриклинер, 2 — коллектор, 3 — бак-деаэратор, 4 — вакуум-насос, 5 и 6 — сборники
для отходов
9*
131
Чтобы предотвратить попадание атмосферного воздуха в массу
и удалить воздух, выделившийся из массы, I ступень очистки обо-
рудуют вакуумной системой. В этом случае отходы от первой сту-
пени центриклинеров 1 собираются в закрытый коллектор 2, раз-
бавляются оборотной водой и поступают в бак-деаэратор 3. Коллек-
тор и бак-деаэратор находятся под вакуумом, равным
360—450 мм рт. ст. Коллектор для отходов подбирают таких разме-
ров, чтобы он заполнялся наполовину. Устанавливают его наклон-
но, что способствует поступлению отходов в бак-деаэратор. Кроме
того, для смыва отходов в бак-деаэратор в коллектор подается обо-
ротная вода.
Верхняя часть бака-деаэратора с помощью трубопровода сое-
динена с вакуум-насосом 4, через который удаляется воздух в ат-
мосферу; нижняя часть бака-деаэратора связана с насосом или ба-
рометрической трубкой для отвода самотеком отходов в сборник 6,
Из сборника масса подается на очистку во II ступень центриклине-
ров, очищенная масса от II ступени центриклинеров подвергается
повторной очистке в центриклинерах I ступени. Отходы поступают
в сборник 5, а из него направляются на очистку в III ступень цен-
триклинеров. Очищенная в них масса подвергается .повторной
очистке в центриклинерах II ступени, а отходы направляются в ка-
нализацию.
Вакуум-установка позволяет резко снизить сорность массы за
счет улавливания мелких частичек коры, луба и др., исключает воз-
можность забивания наконечников центриклинеров и способствует
удалению значительного количества воздуха, содержащегося в бу-
мажной массе. В результате этого представляется возможным уве-
личить объемную массу бумажного полотна и улучшить печатные
свойства бумаги.
Предусмотрено автоматическое регулирование работы устано-
вок и поддержание параметров в заданных пределах: напора и кон-
центрации поступающей на очистку массы, вакуума в вакуум-систе-
ме и периодичности промывки центриклинеров.
На рис. 77 представлена схема установки декулатора.
7 7
Рис. 77. Схема установки декула-
тора:
1 — напорный ящик, 2 — цилиндр, 3 — па-
ровой эжектор, 4 — вакуумный насос, 5 —
узлоловитель, 6 — сборник массы, 7 — на-
сос, 8 — конденсатор
Установка состоит из гори-
зонтально расположенного ци-
линдра 2 и вакуумного устрой-
ства, состоящего из парового
эжектора 3, конденсатора 8 и
вакуумного насоса 4. Назначе-
ние вакуумного устройства —
поддерживать разрежение в
цилиндре (650—725 мм рт. ст.)
и удалять выделившийся . из
массы воздух.
После очистки на узлолови-
телях 5 массу -из сборника 6
подают насосом 7 в коллектор,
расположенный над цилин-
132
дром. Затем она поступает через специальные трубчатые аппараты
(насадки), придающие массе вращательное движение и высокую
скорость выброса, ударяется об отражательные щиты, расположен-
ные в цилиндре, рассеивается в виде мелких брызг и пузырьки воз-
духа отделяются от воды и волокон. Воздух из декулатора уда-
ляется вакуумным устройством.
Освобожденную от воздуха бумажную массу с помощью другого
насоса 7 подают в напорный ящик 1 бумагоделательной машины.
В декулаторе автоматически поддерживается вакуум и уровень
массы в цилиндре.
Применение декулаторов позволяет снизить количество возду-
ха в массе почти до нуля. Благодаря этому ликвидируются пена
и сгустки бумажной массы, отпадает надобность в установке водя-
ных и паровых спрысков, снижается число обрывов бумажного по-
лотна.
Качественные показатели бумаги — гладкость, объемная масса
и просвет — значительно улучшаются.
§ 56. Методы борьбы со смоляными
затруднениями
Смоляные затруднения создает смола, содержа-
щаяся в полуфабрикатах — целлюлозе, древесной массе. Она от-
лагается в виде липких, темноокрашенных образований на внутрен-
них стенках размалывающих аппаратов, бассейнов, узлоловителей;
в виде комочков на различных поверхностях бумаго- и картоноде-
лательных машин: на сетке, сукнах, прессах, кромках шаберов, су-
шильных цилиндриков, каландров и др. Вследствие этого происхо-
дят обрывы бумажного полотна, в бумаге образуются пятна и ды-
ры, нарушается нормальный режим работы машины.
Смоляные затруднения больше всего создает сульфитная целлю-
лоза, особенно небеленая, и меньше — древесная масса.
Сульфатная целлюлоза не создает смоляных ’затруднений, так
как смола удаляется в процессе щелочной варки целлюлозы.
Для борьбы со смоляными затруднениями на бумажных фабри-
ках рекомендуется применять следующие мероприятия.
-Отмывка смолы от целлюлозы. Бумажные предприя-
тия, перерабатывающие листовую целлюлозу, производят отмывку
смолы на сгустителе или вакуум-фильтре. Для этого целлюлозу
разбивают в гидроразбивателе, затем пропускают через вакуум-
фильтр или сгустители и после этого подают на размол. В гидро-
разбивателе смола отделяется от волокна и в бумажной массе бу-
дет находиться в виде суспензии или эмульсии. При сгущении мас-
сы на вакуум-фильтре смола отмывается, уходя с оборотной водой.
Вследствие удаления из целлюлозы значительной части смолы до
начала процесса размола уменьшаются смоляные затруднения на
бумаго- и картоноделательной машине.
Введение в бумажную массу наполнителей (ка-
олина, талька). Мелкие зерна наполнителя покрывают поверхность
133
частиц смолы и устраняют возможность слипания их и образования
смоляных отложений. Наполнитель вводят в бумажную массу в ви-
де обычной суспензии. Расход наполнителя должен устанавливать-
ся с учетом допускаемой зольности бумаги. Для бумаг, которые
не должны иметь наполнителя, этот метод применять нельзя.
Введение в бумажную массу щелочи. Для щелоче-
ния массы применяют каустическую или кальцинированную соду.
Щелочь взаимодействует со смолой, образуется смоляное мыло.
Вследствие этого мелкие частицы смолы растворяются полностью,
а на крупных образуется смоляное мыло только с поверхности.
В последнем случае смола теряет способность слипаться и образо-
вывать смоляные отложения. Раствор соды подают в целлюлозную
массу перед размолом в количестве 0,2—0,3% от массы волокна
с доведением pH среды до 7,5.
Введение глинозема в бумажную массу. Глино-
зем закрепляет смоляные частицы на волокне, так же как частицы
свободной смолы, вводимые в массу с клеем. Вследствие этого не
происходит укрупнения смоляных частиц. Поэтому глинозем ис-
пользуют при выработке неклееной бумаги, например газетной
и др. При выработке клееных бумаг расход глинозема устанавлива-
ют в зависимости от требуемой кислотности среды для проклейки
бумажной массы.
Введение ге к с а м ет а ф о с ф а т а натрия. Гексамета-
фосфат натрия представляет собой соль метафосфорной кислоты
(NaPO3)6, хорошо растворимой в воде. Раствор гексаметафосфата
приготовляют концентрацией 165—225 г/л.
Гексаметафосфат стабилизирует смоляные частицы, предотвра-
щая их слипание и образование отложений. Кроме того, гексаме-
тафосфат образует на рабочих поверхностях оборудования, сопри-
касающихся с массой, пленку, которая предохраняет их от нали-
пания смолы. Пленка образуется при концентрации гексаметафос-
фата в воде около 10 мг/л. Раствор гексаметафосфата можно зали-
вать в бассейн после размола массы или в бассейн перед бумаго-
делательной машиной.
Гексаметафосфат необходимо хорошо перемешивать с массо^
до поступления ее на машину и поддерживать pH среды 5. Расход
гексаметафосфатов составляет 1—2 кг/т целлюлозы.
Введение керосина в бумажную массу. Керосин
хорошо адсорбируется (поглощается) частицами смолы, образует
на поверхности частиц пленку, которая защищает их от слипания.
Керосин следует вводить по каплям или тонкой струей прямо в мас-
су перед выходом ее на бумагоделательную машину. Этот способ
широко применяют при выработке газетной бумаги. Расход кероси-
на на 1 т газетной бумаги составляет 1—2 л.
Введение в бумажную массу пол иэти л ен и м и н а
(ПЭИ). Механизм устранения смоляных затруднений с помощью
полиэтиленимина сводится к перезарядке частиц смолы и закрепле-
нию их на волокнах. При этом наиболее эффективен расход 0,02%
полиэтиленимина к массе волокна. Увеличение дозировки сверх
134
указанного значения лишь незначительно влияет на уменьшение со-
держания вредной смолы. Полиэтиленимин вводят в массу перед
размолом в виде 1%-ного раствора.
Рассмотренные методы не ликвидируют смоляные затруднения,
а лишь ослабляют в какой-то степени их действие.
Для устранения смоляных затруднений необходимо применять
различные методы,' сообразуясь с требованиями к качеству вы-
пускаемых бумаг. Применение того или иного метода борьбы
со смоляными затруднениями не должно ухудшать качество бу-
маги. ч
§ 57. Слизеобразование и борьба с ним
В процессе производства бумаги и картона в тех-
нологических трубопроводах, бассейнах и другом оборудовании ра-
бочая поверхность покрывается слоем слизевых обрастаний. Слизь
образуется в присутствии большого количества бактерий дрожже-
вых и плесневых грибков, попадающих в массу со свежей водой,
подаваемой из открытых водоемов, особенно летом. Эти микро-
организмы, встретив хорошую питательную среду в виде органиче-
ских веществ, извлекаемых водой из древесной массы и целлюлозы,
а также благоприятные условия температуры и кислотности среды,
начинают быстро развиваться. В результате на рабочих поверхно-
стях оборудования образуются слизевые обрастания.
При использовании большого количества оборотной воды повы-
шается температурный режим производства, что способствует сли-
зевым обрастаниям. Слизеобразование хорошо развивается при
температуре от 27 до 43° С, а при температуре выше 43° С и ниже
26° С значительно уменьшается. Наибольшие затруднения от сли-
зеобразования испытывают те предприятия, которые изготовляют
бумагу и картон из небеленых волокнистых материалов и работают
на своих полуфабрикатах. Это объясняется тем, что производст-
венные потоки таких предприятий сильно загрязнены растворенны-
ми органическими веществами.
При изготовлении бумаги из беленых волокнистых материалов
сЛизеобразования почти нет, так как целлюлоза при отбелке под-
вергается дезинфекции хлором.
Слизеобразование является бичом бумажного и картонного
производства. Слизь периодически отрывается от поверхности обо-
рудования и загрязняет массу. Вследствие, этого возникают обрывы
полотна бумаги; снижается качество бумаги — образуются дыры,
пятна и повышенная сорность, отверстия сеток забиваются
хлопьями слизи, процесс обезвоживания массы на сетке замедляет-
ся; останавливают бумаго- и картоноделательные машины на про-
мывку от слизи; нарушается технологический режим производствен-
ных потоков; снижается производительность оборудования. Для
борьбы со слизеобразованием необходимо проводить комплексные
мероприятия; периодически промывать и чистить оборудование,
производить дезинфекцию свежей производственной и оборотной
135
воды, применять защитные покрытия, которые снижают слизевые
обрастания.
Промывка и чистка оборудования. Оборудование
чистят и промывают в соответствии с установленным на предприя-
тии графиком.
Как правило, напорный и распределительный ящики, аппарату-
ру для очистки массы, сборники оборотной воды и каналы следует
промывать не менее одного раза в неделю.
Во время остановки машины для смены сетки промывают все
остальное оборудование машины, соприкасающееся с массой или
оборотной водой.
Технологические трубопроводы (массные и оборотной воды)
нужно промывать от грязи и слизи не реже одного раза в квартал.
Промывка оборудования водой из шлангов и ручная очистка по-
верхностей скребками не везде возможны и не обеспечивают пол-
ного удаления слизи.
В периоды плановой остановки машины промывку следует про-
изводить специальным раствором с непрерывной циркуляцией в си-
стеме производственных потоков.
В моющие растворы добавляют диспергенты, например ОП-10,
жидкое стекло плотностью 1,41 и др. Они раздробляют слизь,
вследствие чего она легко отделяется от стенок оборудования.
Наиболее широко применяют моющий раствор, содержащий
5—8% каустической соды и 3—5% жидкого стекла. Раствор нагре-
вается до 80—90аС и циркулирует в течение 20—30 мин по схеме:
бак оборотной воды — смесительный насос — очистительная аппа-
ратура— напорный ящик — бак оборотной воды. Такая промывка
системы полезна при каждой длительной остановке бумагодела-
тельной машины.
Во время плановой остановки (не менее одного раза в квартал)
промывают всю систему бумагоделательных машин, начиная от
размалывающей аппаратуры и кончая ловушкой. Циркуляция мою-
щего раствора в течение 1—2 ч приводит к полной очистке оборудо-
вания от слизи.
После обработки моющим раствором для полного удаления
образовавшейся грязи всю систему промывают свежей водой; вода
циркулирует в течение нескольких минут и потом спускается в сток.
Такую промывку необходимо повторить два-три раза и, как только
на сетку пойдет чистая вода, можно пускать машину с массой.
Дезинфекция свежей и оборотной воды. Чтобы
снизить образование слизи, применяют хлорирование свежей произ*
водственной и оборотной воды.
Свежую воду, поступающую из загрязненных водоемов, дезин-
фицируют активным хлором (газообразным или жидким), хлорной
известью или хлорамином. После хлорирования содержание оста-
точного хлора в обработанной свежей воде должно поддерживать-
ся в пределах 0,4—1,0 мг/л. Такая доза хлора является смертель-
ной для микроорганизмов.
Расход хлора на хлорирование свежей воды определяют по
136
хлороемкости воды. Оборотная вода содержит волокно и растворен-
ные органические вещества, которые легко вступают в окислитель-
ную реакцию с хлором. Вследствие этого поддержание в оборотной
воде остаточного хлора требует большего расхода активного хлора.
Чтобы уменьшить расход хлора, его нужно вводить в оборотную
воду в комбинации с аммиаком, т. е. в виде хлорамйна. Это резко
замедляет окислительную реакцию с хлором органических веществ,
и хлорамин действует более длительный срок (5—6 ч), чем хлор
(15—20 мин).
Активный хлор и аммиак подают раздельно во избежание бур-
ной реакции при их взаимодействии. На 1 т массы требуется
0,4—1,2 кг активного хлора и 0,04—0,1 кг аммиака.
Для хлорирования воды можно применять готовые препараты:
хлорамин Т и хлорамин Б. Подают хлорамин обычно в центробеж-
ные насосы для оборотной воды или в массу перед поступлением
в массные бассейны.
В целях сокращения расхода хлора на некоторых предприятиях
производственный поток обрабатывают от 1 до 6 раз в сутки пре-
паратами. Благодаря такой обработке происходит стерилизация
потока и биологические обрастания на оборудовании не возникают.
Защитные покрытия оборудования. Оборудование
и трубопроводы нужно устанавливать так, чтобы обрастание слизью
было наименьшим. Для предотвращения развития слизи внутренние
поверхности каналов, бассейнов облицовывают кафельными плит-
ками; распределительные и напорные ящики покрывают резиной,
хлорвинипластом и др.; применяют керамические трубы. Эти покры-
тия значительно снижают биологические обрастания и облегчают
борьбу со слизью.
ГЛАВА X
Сеточная часть
бумагоделательной машины
Бумажная масса, подготовленная для отлива, по-
ступает от узлоловителя в напорный ящик, из которого непрерыв-
ным потоком вытекает на движущуюся сетку сеточного стола, где
происходит формование и отлив бумажного полотна. Одновременно
бумажная масса интенсивно обезвоживается, а затем образуется
бумажное полотно, которое передается на прессовую часть машины.
Сеточная часть бумагоделательной машины (рис. 78) включает
в себя напускное устройство 1 и сеточный стол.
Основными элементами сеточного стола являются: сетка 9, пред-
ставляющая собой бесконечное тканое из металлической проволо-
ки полотно; грудной вал 10, поддерживающий сетку в начале се-
точного стола; регистровые валики 2 и 4, на которых происходит
формование из бумажной массы бумажного полотна; дефлекторы Зг
предотвращающие забрасывание регистровыми валиками воды на
нижнюю сторону сетки; отсасывающие ящики 5, предназначенные
137
для обезвоживания бумажного
полотна; гауч-вал 6, на кото-
ром бумажное полотно обезво-
живается и уплотняется; сетко-
ведущий вал 7; сетковедущие
валики <?, поддерживающие
нижнюю (обратную) ветвь
сетки.
При изготовлении двух-
слойной пачечной, двухслой-
ной упаковочной и других ви-
дов бумаги на некоторых ма-
шинах устанавливают второе
напускное устройство для до-
полнительного налива массы
на сетку. Напускное устройство
помещают над вторым или
третьим отсасывающим ящи-
ком или до них. Масса верхне-
го слоя составляет 15—30% от
общей массы бумаги.
§ 58. Напускные
устройства
Бумажная масса выхо-
дит на сетку машины с по-
мощью напускного устройства,
которое обеспечивает выход
массы на сетку с одинаковой
скоростью и в одинаковом ко-
личестве по всей ширине, * со-
здает скорость вытекания мас-
сы, близкую к скорости движе-
ния сетки, обеспечивает равно-
мерную концентрацию на всех
участках потока, подает массу
на сетку спокойным потоком
без перекрещивания струи, за-
вихрений и хлопьеобразования.
При нормальной работе ма-
шины скорость массы, посту-
пающей на сетку, должна быть
на 5—10% меньше скорости
сетки, но не более 30 м/мин и
не менее 4,5 м/мин. Если ско-
рость массы значительно отста-
ет от скорости сетки, увеличи-
вается продольная ориентация
138
волокон и прочность бумаги в продольном направлении. Такой ме-
тод работы применяют только при выработке бумаги, которая
должна иметь большую прочность в продольном направлении
(шпагатная бумага и др.). Если скорость массы больше скорости
сетки, на сетке появляются наплывы массы, которые образуют
облачный просвет и ухудшают некоторые механические свойства
бумаги.
Скорость массы, поступающей на сетку, регулируется высотой
напора в линейках или напорном ящике. Скорость массы VM, по-
ступающей на сетку, определяют по формуле
где — скорость массы, м/мин; g — ускорение силы тяжести, м/с2;
h — высота напора массы перед выпускной щелью, м; р, — коэффи-
циент истечения массы.
Коэффициент истечения массы зависит от формы выходной ще-
ли и вязкости массы. Для линеек с подпорной стенкой он равен
0,6—0,7, для напорных ящиков с выпускной губой — 0,94—0,98.
Вязкость массы зависит от концентрации, температуры, компози-
ции, степени помола и т. д.
Высоту выпускной щели устанавливают в зависимости от тол-
щины вырабатываемой бумаги, характера помола и концентрации
массы. При садком помоле степень разбавления массы больше, чем
при жирном. Следовательно, при неизменном количестве поступаю-
щей на сетку массы при садком помоле высоту щели увеличивают,
а при жирном уменьшают. Высота выпускной щели для большин-
ства видов бумаг находится в пределах от 8 до 22 мм.
Рис. 79. Напускное устройство с наклонной линейкой:
/ — вертикальные линейки, 2— маховички для регулирования линейки по высоте, 3 — наклон'--
ная линейка, 4 — маховички для регулирования высоты открывания щели по всей ширине
машины, 5 — маховички для регулирования высоты открывания щели на отдельных участ-
ках, 6 — подсеточная доска, 7 — резиновый фартук, 5 —грудной вал, 9 —грудная доска
139’
Напускное устройство, устанавливаемое на тихоходных
бумагоделательных машинах, показано на рис. 79.
Бумажная масса из напускного ящика поступает на грудную
доску 9 и далее равномерным потоком движется к линейкам 1 и 3;
через узкую щель третьей наклонной линейки масса вытекает на
сетку машины.
„Переход между напускным ящиком и подсеточной (формовоч-
ной) доской перекрывается резиновым фартуком 7, свободный ко-
нец которого кончается между второй и третьей наклонной линей-
ками.
Один конец фартука прикреплен к грудной доске с помощью
медных шурупов так,.чтобы шляпки были в одной плоскости с фар-
туком.
Чтобы масса не стекала по краям сетки, от начала сеточного сто-
ла до выхода массы из-под линеек устанавливают неподвижные
пластины (стенки).
Назначение линеек — создать напор, от которого зависит ско-
рость выхода массы на сетку; регулировать толщину слоя массы,
выходящей на сетку; задерживать пену. Линейки делают из латун-
ных пластин шириной 120—200 мм, устанавливаемых на форматной
каретке.
Наклонная линейка крепится к трубе форматной каретки с по-
мощью хомутов, установленных на расстоянии 150—180 мм один от
другого. Через хомуты проходят регулировочные винты с махович-
ками 5.
Нижний край линеек не должен иметь никаких повреждений,
так как в противном случае будет происходить накапливание воло-
кон на линейках. Эти волокна отрываются и делаюГ брак в бумаге.
Устанавливают обычно три линейки, причем первые две по ходу
массы служат для создания подпруда, успокоения потока, устране-
ния струй и задержания пены, а третья регулирует напор массы.
Первые две линейки устанавливают на расстоянии 2—2,5 см
выше фартука. Эти линейки можно перемещать по высоте поворо-
том маховичка 2.
Высоту выпускной щели по всей ширине машины регулируют
путем подъема или опускания наклонной линейки маховичком 4.
Высоту щели на отдельных участках регулируют маховичками 5.
Благодаря этому можно выравнивать массу 1 м2 бумаги на отдель-
ных участках по ширине полотна бумаги. Для уничтожения пены
над линейками устанавливают водяные спрыски.
Линейки позволяют создавать напор потока массы высотой до
200 мм, который достаточен при работе машины со скоростью до
120 м/мин. На машинах, работающих с большей скоростью, линей-
ки заменяют напорным ящиком.
§ 59. Напорные ящики
Напорные ящики применяют двух типов — откры-
тые и закрытые: первые для бумагоделательных машин, работаю-
щих со скоростью не более 400—450 м/мин; вторые для быстроход-
но
ных бумагоделательных машин, работающих при скоростях более
450 м/мин. При скоростях машин 450—500 м/мин требуется напор
массы в напорном ящике примерно 2,5—3 м, а при скорости
600 м/мин — около 4,2 м.
Масса подводится к напорному ящику через потокораспредели-
тели различной конструкции.
Потокораспределители. Для подвода массы в напорный ящик
устанавливают горизонтальные, вертикальные и многотрубные по-
токораспределители, которые должны обеспечить выход массы на
сетку по всей ширине с постоянной скоростью, в определенном ко-
личестве и равномерной концентрации. Эти условия необходимы
для получения однородного полотна бумаги по всей ширине сетки.
Наиболее широкое распространение получили многотрубные кони-
ческие потокораспределители и сужающие потокораспределители
прямоугольного сечения.
Многотрубный поток/)распределитель с одно-
сторонней подачей массы (рис. 80, а) состоит из кониче-
ского коллектора 5 и пучка распределительных трубок 2. Масса
подается в коллектор, а из него через распределительные трубки,
расположенные на равном расстоянии одна от другой, поступает
в уравнительную камеру напорного ящика. Чтобы масса не за-
стаивалась, часть ее (5—15%) отводится через регулируемую за-
движку на рециркуляцию.
Рис. 80. Многотрубные конические потокораспределители:
а — с односторонней подачей массы, б — с двусторонней подачей массы; 1 — напорный ящик,
2 —• распределительные трубки, 3 — регулирующие задвижки, 4 — труба для отвода массы,
5 — коллектор
141
На рис. 80, б представлен многотрубный потокора с-
пределитель с двусторонней подачей массы с от-
водом массы через патрубок на рециркуляцию.
Потокораспределитель прямоугольного сече-
ния с перфорированной пластиной показан на
рис. 81, а. Бумажная масса подается в коллектор 1 с одной сторо-
ны, часть массы (5—20%) с узкого конца отводится на рециркуля-
цию. Масса из коллектора через перфорированную пластину 2 по-
ступает в напорный ящик.
Потокораспределитель с продольными пере-
городками на выходе из прямоугольного коллек-
тора представлен на рис. 81,6. Подвод массы к коллектору 1 одно-
сторонний. Из коллектора масса поступает в камеру 3, которая раз-
делена продольными перегородками на ряд отсеков, представляю-
щих собой каналы прямоугольной формы.
Затем масса по каналам направляется в напорный ящик. При
движении по этим каналам масса приобретает прямолинейную на-
правленность. Наличие перегородок усложняет поддержание по-
токор аспределител я в чистоте.
Потокораспределитель прямоугольного сече-
ния с пучком трубок (рис. 81, в) состоит из коллектора
и пучка 5 распределительных трубок, завальцованных в боковую
стенку коллектора. Пучок трубок на входе имеет живое сечение
5,8%, а на выходе 18%. Такие потокораспределители применяют
на машинах двухсеточного формования.
Открытые напорные ящики. При установке открытых напорных
ящиков отпадает необходимость фор-
матной каретке, подсеточной доске и
фартуке. При этом масса выпускается
на сетку непосредственно у грудного
вала, в то время как при линейках
часть сетки закрыта фартуком и не ис-
пользуется по назначению.
Напорные ящики изготовляют из
листовой стали с облицовкой внутрен-
ней части полировальными листами
нержавеющей стали.
Открытый напорный ящик
(рис. 82, а) снабжен перегородкой 7,
с помощью которой можно разделять
поток массы на секции различной ши-
рины. Это способствует перемешива-
нию массы, выравниванию концентра-
ции и удалению воздуха. В нижней
части передней стенки 9 находится вы-
пускная щель 5, образуемая двумя
пластинками (линейками) — верхней,
наклонной подвижной (губой) и ниж-
ней неподвижной. Высоту щели по ши-
2
/
1
Рис. 81. Потокораспределите-
ли прямоугольного сечения:
а — с перфорированной пластиной,
б — с продольными перегородками,
в — с пучком трубок; 1 — коллек-
тор, 2 — перфорированная пласти-
на, 3 — камера, 4 — продольная
перегородка, 5 — пучок распреде-
лительных трубок
142
рине регулируют, поднимая и опуская верхнюю линеику с помощью
механизма S. Величину щели на отдельных участках по ширине сет-
ки регулируют шпинделями-тягами с гайками-маховичками.
Рис. 82. Открытый напорный ящик (а) и перфорированный валик (б):
/ — уравнительная камера, 2 — многотрубный потокораспределитель, 3 — конический коллек-
тор, 4 — горка, 5 — выпускная щель, 6 — перфорированный валик, 7 — перегородка, 8 — ме-
ханизм регулирования напуска массы, 9 — передняя стенка, 10 — пеногасители
143
Чтобы масса распределялась равномерно и не образовывались
хлопья, в ящике устанавливают два распределительных перфори-
рованных вращающихся валика 6 и горку 4. Один из валиков по-
мещен на выходе массы из уравнительной камеры /, другой — на
выходе массы из ящика.
Масса подается в конический* коллектор 3, а из него через мно-
готрубный потокораспределитель 2 поступает в уравнительную ка-
меру. Из камеры через перфорированный валик масса подается
в основную полость ящика. Через другой перфорированный валик,
расположенный у выпускной щели, масса вытекает на сетку ма-
шины.
Чтобы предотвратить образование пены и сгустков в полости
ящика, над уровнем массы помещают пеногасители 10. Уравнитель-
ная камера имеет открывающийся клапан для аварийного спуска
массы и воды, используемый для промывки ящика.
Перфорированные валики (рис. 82, б) изготовляют из листовой
нержавеющей стали. По спирали в шахматном порядке в стенке
валика просверлены отверстия диаметром 20—25 мм, через которые
проходит вся масса.
Внутри перфорированных вращающихся валиков установлены
распределительные диски толщиной 1—1,5 мм с шагом 15—35 мм.
Они устраняют перекрестные струи в потоке массы, выходящем на
сетку. Вследствие этого качественные показатели бумажного по-
лотна повышаются.
Для поддержания постоянного уровня применяют ящики с пос-
тоянным переливом массы (5—10%). Избыточное количество мас-
сы переливается через перегородку и поступает в подсеточную ван-
ну. Одновременно в перелив отводится и пена, что благоприятно
сказывается на формовании и качестве бумажного полотна. Благо-
даря переливу уровень массы в напорном ящике и масса 1 м2 бу-
маги становятся постоянными, если при этом не изменяется кон-
центрация массы.
Закрытые напорные ящики. На быстроходных машинах приме-
няют закрытые напорные ящики с воздушной подушкой, в которых
напор массы складывается из высоты столба жидкости и давления
воздуха в воздушном пространстве над массой.
Закрытый напорный ящик с воздушной подуш-
кой (рис. 83) изготовляют из толстой листовой стали. Внутреннюю
поверхность облицовывают нержавеющей сталью.
Масса насосом подается в коллектор /, а из него через ряд вы-
пускных трубок 2, расположенных на равном расстоянии одна от
другой, поступает в уравнительную камеру 11 напорного ящика.
В уравнительной камере масса хорошо перемешивается, устра-
няются возможные перекрестные струи, разбиваются хлопья. Отсю-
да масса направляется вверх через узкую горловину в напускную
камеру. Высота уровня массы в напускной камере от 550 до 1100 мм.
По пути движения массы в камере установлено несколько перфори-
рованных вращающихся валиков 3 диаметром 200—500 мм из
нержавеющей стали. Валики различаются живым сечением перфо-
144
рации. Чем меньше
сечение перфорации,
тем сильнее проис-
ходит дросселирова-
ние массы.
Первые по ходу
массы валики имеют
живое сечение отвер-
стий 30—40%. Что-
бы уменьшить ско-
рость струй, выходя-
щих из отверстий,
валик перед выпуск-
ной щелью делают
сечением 50—52%.
В процессе рабо-
ты устанавливается
оптимальная частота
вращения валика. С
увеличением ч асто-
ты вращения улуч-
шается разбивание
хлопьев, но при
очень большой час-
тоте волокна на
кромках отверстий
могут зависать,
сгустки выбрасыва-
ние. 83. Закрытый напорный ящик с воздуш-
ной подушкой:
1 —- коллектор, 2 — выпускная трубка, 3 — перфориро-
ванные валики, 4-—смотровые окна, 5 —воздушное
пространство (подушка), 6 — спрыски, 7 —устройство
для регулирования щели, 8 — труба для перелива
массы, 9 — передняя стенка, 10 — губа, 11 — уравни-
тельная камера, 12 — труба для опоражнивания
ящика
ются на сетку, вы-
зывая брак в бумаге, а иногда и обрывы. Валики приводятся во
вращение с помощью индивидуальных электродвигателей или гид-
родвигателей. Двигатели допускают плавное изменение частоты
вращения валиков от 5,5 до 23 об/мин.
Валики, расположенные непосредственно перед выходом мас-
сы, установлены в специальных подшипниках, которые допускают
их перемещение в горизонтальном направлении. Это сделано для
того, чтобы валики могли следовать за движением передней стен-
ки 9 с напускной губой 10, когда их перемещают вперед или
назад.
Подшипники валиков смачивают водой под давлением, превы-
шающим давление в напорном ящике. Благодаря этому предотвра-
щается попадание массы в подшипники.
Нижняя губа ящика неподвижна, а верхняя закреплена шар-
нирно и может регулироваться в вертикальном и горизонтальном
направлениях. Поднимают и опускают верхнюю губу посредством
устройства 7, которым управляют с помощью кнопок, расположен-
ных) на щите.
Величину щели на отдельных участках по ширине сетки регули-
руют так же, как и в открытом напорном ящике, с помощью махо-
10-729
145
6
Рис. 84. Напорный ящик:
/ — коллектор, 2 — плита с отверстиями, 3 — канал, 4 — дырчатые валики, 5 — регулируемая
передняя стенка с верхней напускной губой
вичков, находящихся на небольшом расстоянии один от другого.
Регулировку верхней губы контролируют по градуированной шкале.
Для поддержания постоянного напора на многих машинах при-
меняют ящики с постоянным переливом. Переливающаяся через
перегородку масса по трубе 8 поступает в подсеточную ванну.
Спрыски 6 для гашения пены и смывания волокон со стенок ящика
состоят из ряда труб с большим количеством головок пеногасите-
лей. Вода под действием напора вырывается из головок, орошает
всю поверхность массы и часть боковых стенок ящика. Давление
воды в спрысках должно быть не менее 3 кгс/см2.
За положенным уровнем массы в напорном ящике, за состоя-
нием поверхности массы и переливом можно наблюдать через смот-
ровые окна 4.
Для удобства обслуживания, чистки и ремонта напорного ящика
устанавливают мостики с лестницами.
Напорные ящики с воздушной подушкой могут работать при
поддержании в них как избыточного давления воздуха, так и ва-
куума в зависимости от рабочей скорости машины.
Номинальный уровень массы в напорном ящике 550 мм от по-
верхности сеточного стола, что соответствует скорости машины
190 м/мин. При скорости машины 600 м/мин общее давление на-
пуска должно быть равно 5400 мм вод. ст., т. е. избыточное дав-
ление воздуха в воздушной подушке составит 5400—550 =
= 4850 мм вод. ст.
Если выработка бумаги и картона ведется на скорости ниже
190 м/мин, в воздушной подушке напорного ящика необходимо
создать определенный вакуум. При этом общий напор будет ниже
статического напора массы на величину вакуума в воздушном про-
странстве.
Чтобы создать нужное давление воздуха в ящике, в пространст-
во над массой компрессором непрерывно подается воздух; избы-
ток воздуха отводится из камеры через регулируемый клапан нару-
146
жу. Ири этом давление воздушной подушки автоматически регу-
лируется в заданных пределах. Высота массы в напорном ящике
регулируется автоматически с помощью уровнемера. Скорость вы-
хода массы на сетку регулируется так же автоматически изменени-
ем давления в воздушном пространстве напорного ящика. Напор-
ный ящик снабжен комплектом контрольно-измерительных и регу-
лирующих приборов.
На рис. 84 изображен напорный ящик закрытого ти-
па с воздушной подушкой. Ящик отличается тем, что он
имеет коллектор прямоугольного сечения 1, плиту с большим чис-
лом отверстий 2 и наклонные каналы 3 с ускорителями потока.
Масса подводится к напорному ящику через односторонний
коллектор прямоугольного сечения. Часть массы из узкого конца
коллектора отводится на рециркуляцию. Из коллектора масса по-
ступает в наклонные каналы и дальше через два вращающихся
дырчатых валика 4 направляется к выпускной щели.
Верхняя губа с передней стенкой 5 может регулироваться по вы-
соте и ходу массы двумя раздельными механизмами. Механизм
регулировки позволяет открывать выпускную щель по высоте до
любого требуемого размера и менять положение верхней губы от-
носительно нижней'на 200 мм вперед и 40 мм внутрь ящика. Тон-
кая местная регулировка верхней губы производится с помощью
маховичков, как и в открытом напорном ящике.
Напорный ящик оснащен пультом управления с контрольно-из-
мерительными приборами. Он может работать только с одним дыр-
чатым валиком, а в некоторых случаях без него. У него небольшая
металлоемкость.
Напорный ящик Конверфлоу (рис. 85) обеспечивает
высокую степень диспергирования и стабильную струю выходящего
потока массы.
4
Рис. 85. Напорный ящик Конверфлоу:
1 — коллектор, 2 — пучок трубок, 3 — перфорированная перегородка, 4 — пневматическое
устройство для грубого регулирования положения верхней губы, 5 — механизм тонкого ре-
гулирования положения верхней губы, 6 — верхняя губа, 7 — нижняя губа, 8 — металли-
ческие пластины, 9 — опоры
10*
147
Масса подводится к напорному ящику по сужающемуся распре-
делительному коллектору 1 прямоугольного сечения. Здесь масса
равномерно распределяется по всей ширине машины. Из распреде-
лителя масса проходит через конические распределяющие трубки
2 в успокоительную камеру. В сужающейся части ящика перед на-
пускной щелью расположена перфорированная перегородка 3.
Диаметр отверстий в перегородке 25,4 мм. К этой перегородке при-
креплены шесть тонких металлических пластин <?, которые делят
выпускной канал на отдельные щели.
Расстояние между пластинами уменьшается по направлению
к конусной щели напорного ящика.
Проходя через отверстия перегородки, масса разделяется на
несколько слоев по всей ширине машины, и вследствие сужения се-
чения ящика толщина каждого слоя уменьшается.
Пластины очень тонкие и концы их закреплены только на сторо-
не входа массы. Образуется подвижная система, хорошо гасящая
все завихрения, образующиеся в потоке массы. Вследствие этого на
выходе из напорного ящика поток становится равномерным и гид-
равлически стабильным.
§ 60. Формование бумажного полотна
на сеточном столе
На сеточном столе бумагоделательной машины от-
ливается и формуется бумажное полотно и удаляется большая часть
воды.
Бумажная масса равномерным слоем поступает из напорного
ящика на сетку и движется вместе с сеткой к концу стола. Процесс
отлива и формования бумажного полотна происходит на коротком
участке регистровой части. Здесь масса теряет основную часть во-
ды, которая проходит сквозь сетку. На сетке осаждаются’волокна
и образуется слой влажной бумаги. Крупные волокна массы пер-
выми оседают на сетку, образуя рыхлый слой бумаги. Они создают
как бы первичную сетку слоя волокон, ячейки которого заполняют-
ся более мелкими волокнами.
Слой осевших волокон на сетке по мере продвижения ее от на-
порного устройства постепенно увеличивается, а количество воды
в бумажной массе уменьшается.
С ростом слоя волокон на сетке условия фальтрации воды за-
трудняются и свободное стекание воды из бумажной массы прекра-
щается. Дальнейшее обезвоживание бумажного полотна произво-
дится отсасывающими ящиками и отсасывающим валом.
Процесс отлива и формования бумажного полотна на сеточном
столе зависит от ряда факторов: степени разбавления массы, скоро-
сти поступления массы, свойств бумажной массы, скорости обезво-
живания, тряски сетки, конструктивных особенностей бумагодела-
тельных машин и др.
Скорость обезвоживания на сетке бумажной массы при формо-
вании влияет на структуру полотна бумаги.
148
При интенсивном обезвоживании бумажной массы, в начале
сеточного стола увеличиваются потери мелкого волокна, проклеи-
вающих, наполняющих и красящих веществ, легко проходящих
сквозь сетку, пока на ней не отложился фильтрующий слой воло-
кон. Качество формования полотна бумаги ухудшается, увеличи-
вается разносторонность бумаги и маркировка от сетки. Кроме того,
при интенсивном обезвоживании некоторая часть волокон может
расположиться перпендикулярно, плоскости листа, что уменьшает
прочность, гладкость, сомкнутость и просвет бумаги.
Замедление обезвоживания в начале сеточной части способст-
вует улучшению формования бумажного полотна.
§ 61. Грудной вал
Назначение грудного вала (рис. 86), устанавливае-
мого на горизонтальных продольных балках сеточного стола,—
поддерживать сетку в начале сеточного стола.
Грудной вал приводится во вращение сеткой, поэтому чтобы
уменьшить усилия, растягивающие сетку, его масса должна быть
небольшой. Чтобы не было острого угла при охвате сеткой, вал из-
готовляют диаметром от 400 до 1000 мм. На широких машинах при-
вод грудного вала осуществляется электродвигателем.
Рис. 86. Грудной вал:
/ _ упорный подшипник, 2 — радиальный подшипник, 3 — цапфа, 4 — патрон, 5 — резиновое
покрытие, 6 — труба
149
Грудной вал изготовляют из стальной трубы 6, облицованной
медным или резиновым покрытием 5. С торцов в стальную трубу
запрессовывают чугунные патроны 4, а в них — стальные цапфы 3.
Цапфы опираются на подшипники 1 и 2.
Грудной вал на 80—100 мм больше ширины сетки. Монтируют
его на специальном подъемном устройстве, с помощью которого вал
можно опустить при смене сетки. При регулировании места напуска
массы на сетку можно перемещать вал вперед и назад. Благодаря
этому можно находить оптимальные положения нижней губы по
отношению к грудному валу. Нижняя губа напорного ящика
должна заканчиваться на оси грудного вала или на 40—50 мм даль-
ше его оси.
Во время работы машины поверхность грудного вала промы-
вается водой из спрыска и очищается от волокон шабером. Для
уменьшения износа вала шабер делают с деревянным или пласт-
массовым лезвием. На некоторых машинах он движется возвратно-
поступательно вдоль оси вала с помощью гидравлического или
пневматического устройства. Шабер перемещается вместе с груд-
ным валом, когда его опускают вниз при смене сетки.
Воздух, содержащийся в бумажной массе, нарушает процесс
формования бумажного полотна. В ячейках сетки при ее набегании
на грудной вал находятся пузырьки воздуха; частично воздух за-
хватывается также вращающимся грудным валом. Чтобы удалить
воздух из ячеек сетки и предотвратить попадание воздуха между
сеткой и массой, на некоторых машинах устанавливают вакуумную
камеру 1 (рис. 87). Она работает при вакууме 40—50 мм вод. ст.,
снабжена лабиринтовым уплотнением 2, которое соединяет камеру
с грудным валом 3.
При выработке тонких санитарно-гигиенических видов бумаги
для полотенец, салфеток, носовых платков и др. на машинах, рабо-
тающих со скоростью до 1200 м/мин, устанавливают двухкамерный
отсасывающий грудной вал. Корпус его сделан из нержавеющей
стали с отверстиями, расположенными спирально по ширине. На
корпусе закреплены ребра, идущие
вдоль вала.
Ребра спирально обматываются
поперек вала проволокой прямо-
угольного сечения, а сверху прово-
локи обтягиваются сеткой из фос-
фористой бронзы, аналогичной сет-
ке машины, но с гораздо более круп-
ными ячейками. Срок службы сетки
4—6 мес. Внутри корпуса распо-
ложены две вакуум-камеры: пер-
вая— высокого вакуума (125—
150 мм рт. ст.) способствует формо-
ванию бумажного полотна, вторая —
низкого (50—60 мм рт. ст.) задер-
живает воду, втягиваемую в корпус,
Рис. 87. Вакуумная камера:
/ — вакуумная камера, 2 —лабиринто-
вое уплотнение, 3 — грудной вал
150
и предотвращает ее выбрасывание под действием центробежной
силы на нижнюю сторону сетки.
При наличии напускного устройства особой конструкции и отса-
сывающего грудного вала бумажное полотно формуется на груд-
ном вале. При этом вода проходит через отверстия грудного вала
под действием напора струи массы, подаваемой из напорного ящи-
ка, и вакуума внутри грудного вала.
При изготовлении бумаг с массой 1 м2 8—12 г формование
в основном завершается до выхода бумажного полотна из-под
верхней губы. Процесс формования бумажного полотна регулируют
путем изменения выходной скорости потока массы из напорного
ящика и вакуума внутри грудного вала.
При изготовлении бумаг с массой 1 м2 15—22 г формование бу-
мажного полотна на этом участке не заканчивается: оно завершает-
ся на движущейся сетке сеточного стола.
§ 62. Регистровые валики
Длр поддержания сетки между грудным валом и от-
сасывающими ящиками устанавливают регистровые вали-
к и (рис. 88) на определенном расстоянии один от другого. На этом
участке из бумажной массы формуется бумажное полотно, из него
под влиянием напора массы на сетке и отсасывающего дейст-
вия вращающихся регистровых валиков 2 удаляется около 80%
от общего количества удаляемой на бумагоделательной маши-
не воды.
Регистровые валики приводятся во вращение от сетки, поэтому
должны быть достаточно легкими и жесткими. Они изготовляются
из стальных труб, покрытых твердой резиной или медной рубашкой.
Диаметр валиков от 80 до 500 мм в зависимости от ширины бума-
годелательной машины.
На быстроходных машинах обезвоживание в начале сеточного
стола протекает настолько интенсивно, что это ухудшает качество
формования бумаги, увеличивает промой волокна, проклеивающих,
наполняющих и красящих веществ. Для уменьшения скорости обез-
воживания после грудного вала устанавливают формующую доску
или формующий ящик шириной 400—800 мм и вместо обычных ре-
гистровых валиков в начале сеточного стола — желобчатые (риф-
леные) ва'лики.
Формующая доска или ящик не только замедляют обезвожива-
ние, но и улучшают распределение волокнистой суспензии по ши-
рине сетки и устраняют провисание сетки, сбегающей с грудного
вала.
Формующую доску 1 набирают из деревянных брусков или пла-
стин вулканизированной резины с промежутками между ними
30—50 мм. Бруски или резиновые пластины монтируют на жесткой
металлической балке. Положение доски можно регулировать в вер-
тикальном и горизонтальном направлениях. Помимо главной уста-
навливают две-три дополнительные формующие доски, благодаря
151
Рис. 88. Регистровые валики и отражатели (дефлекторы):
/ — формующая доска, 2 — регистровый валик, 3 —сдвоенный отражатель, 4 и 5 — одинар-
ные отражатели
которым создаются более благоприятные условия формования бу-
мажного полотна.
Крышку формующего ящика изготовляют из дерева или метал-
ла, облицованного тефлоном, поливинилхлоридом или резиной. Она
имеет продолговатые или круглые отверстия, через которые вода
проходит в ящик. Обезвоживание на формующем ящике можно
регулировать путем изменения уровня воды задвижкой, установ-
ленной на отводящем патрубке.
Желобчатые валики с кольцевыми канавками устанавливают не-
посредственно за грудным валом в количестве 4—6 шт. Они, как
и обычные регистровые валики, покрываются резиной. Канавки име-
ют глубину 3—9 мм, ширину 2—6 мм, шаг между канавками равен
5—8 мм.
Замедление обезвоживания бумажной массы на желобчатых
валиках объясняется тем, что они не обладают отсасывающим дей-
ствием. Чтобы сетка меньше прогибалась между регистровыми ва-
ликами,”их устанавливают в начале сеточного стола чаще, чем
у отсасывающих ящиков. Во избежание забрасывания вращающи-
мися регистровыми валиками воды на нижнюю сторону сетки и на
следующий по ходу валик между регистровыми валиками разме-
щают отражатели (дефлекторы). К верхней части дефлектора
иногда прикрепляется регулируемая по высоте обрезиненная пла-
стина, по которой движется сетка.
Отражатели одновременно выполняют роль гидропланок, спо-
собствуют обезвоживанию массы и уменьшению прогиба сетки
между валиками. Отражатели бывают сдвоенные 3 и одинарные
4 и 5.
Регистровые валики устанавливают на регистровых шинах сеточ-
ного стола. Подшипники регистровых валиков, помещенные на ши-
нах, позволяют регулировать положение валиков по вертикали
и горизонтали.
В процессе работы сеточник обязан следить, чтобы все регист-
ровые валики вращались. Неподвижность валика увеличивает из-
нос сетки и уменьшает обезвоживание бумажной массы.
Под регистровыми валиками устанавливают желоба и сливы,
по которым регистровая вода отводится в сборник. Эта вода со-
держит волокно и наполнитель и используется для разбавления бу-
152
мажной массы перед бумагоделательной машиной. Чтобы в оборот-
ную воду не попадала смазка от регистровых валиков, желоба сле-
дует закрывать крышками.
Процесс обезвоживания бумажной массы на регистровых вали-
ках (рис. 89, а) происходит иЗ-за сильного отсасывающего действия
вращающихся валиков. При вращении валиков впереди образуется
небольшое разрежение. Вследствие разрежения вода из полотна
бумаги всасывается в карман АВС (водяной клин) между сет-
кой 2 и валиком 1. Отсасывающее действие начинается, когда сет-
ка покидает валик, т. е. на участке валика между точками А и В.
При этом толщина слоя h\ и h2 бумажной массы понижается.
Обезвоживающее действие регистровых валиков при. увеличении
скорости машины возрастает примерно пропорционально квадрату
скорости сетки. Следовательно, с повышением скорости машины
количество удаляемой воды на регистровых валиках увеличивается
и съем бумаги с 1 м2 сеточного стола возрастает.
Бумажную массу на регистровых валиках можно обезвоживать
на машинах, работающих при скоростях не более 900—1000 м/мин.
При высоких скоростях разрежение в отсасывающем клине регист-
ровых валиков достигает 10 м вод. ст. При этом вода закипает, сет-
ка при сходе с валика прогибается, масса подбрасывается вверх,
образуются всплески (волны, брызги) (рис. 89, б) и формование
бумажного полотна резко ухудшается. Для улучшения формования
бумажного полотна вместо регистровых валиков устанавливают
гидропланки, мокрые отсасывающие ящики и другие обезвоживаю-
щие элементы.
При установке гидропланок обезвоживание несколько замед-
ляется и происходит двумя путями: удаление воды передней кром-
кой как шабером, снимающим слой воды с нижней поверхности
сетки; удаление воды непосредственно из волокнистого слоя за счет
разрежения (100—120 мм рт. ст,), возникающего в зазоре между
сеткой и поверхностью гидропланки. Разрежение, создавамое гид-
ропланкой, в 4—5 раз меньше, чем регистровым валиком. Величина
разрежения и скорость
обезвоживания зависят от угла наклона
(1—4°) поверхности план-
ки к сетке. С увеличением
угла наклона гидроплан-
ки обезвоживающая спо-
Рис. 89. Обезвоживание на регистровом валике (а) и образование волн (б):
1 — регистровый валик, 2 — сетка, 3 — отбрасываемый клин воды
153
собность повышается. Ввиду меньшего вакуума, возникающего при
выходе сетки из зоны контакта гидропланки, увеличивается удер-
жание мелкого волокна, наполнителя, уменьшается разносторон-
ность и повышаются физико-механические свойства бумаги.
Количество воды, удаляемой на одной гидропланке, составляет
60% всей воды, отсасываемой регистровым валиком. Установочные
размеры гидропланок в несколько раз меньше размера регистрово-
го валика. На месте, занимаемом одним валиком, можно устано-
вить 3—6 гидропланок и тем самым повысить обезвоживание на
данной длине сеточного стола. Обезвоживающая способность гид-
ропланок снижается с увеличением сухости бумажного полотна.
Г и д р о п л а н к а (рис. 90, а) имеет зону контакта с сеткой
8—19 мм и зону обезвоживания, расположенную под углом 1—4°
к сетке. Ширина планок 50—120 мм, расстояние между ними от 150
до 400 мм. Рабочая поверхность гидропланок покрывается износо-
и кислотостойкими полимерными материалами— высокомолекуляр-
ным полиэтиленом и др.
Кроме обычных гидропланок применяют ящики с 3—6 и бо-
лее гидропланками (рис. 90, б) и ящики Вакуфойл
(рис. 90, в), которые работают под небольшим вакуумом.
Вакуфойл позволяет управлять процессом обезвоживания бу-
мажного полотна путем изменения величины вакуума в корпусе
ящика. Оборотная вода выводится из ящика через стояк в нижней
части узла. Вакуфойл устанавливают для повышения степени обез-
воживания в конце формующей зоны сеточного стола.
На рис. 91 показана компоновка гидропланок на бумагодела-
тельной машине, вырабатывающей газетную бумагу. При такой
компоновке регистровые валики заменены ящиками с гидропланка-
ми 3—13 и ящиками Вакуфойл 1 и 2.
Количество гидропланок, угол их наклона и место установки
определяют в зависимости от вида вырабатываемой бумаги, скоро-
сти машины и ряда других технологических параметров.
Ограничительные линейки. Чтобы предупредить растекание мас-
сы, на краях сетки устанавливают ограничительные линейки, смон-
тированные в начале сеточного стола.
Рис. 90. Гидропланки:
а — поперечное сечение гидропланки, б — ящик с гидропланками, в — ящик Вакуфойл
154
Они представляют собой металличе-
ские пластинки длиной 1,5—3 м и шири-
ной 100—150 мм, на краях которых, со-
прикасающихся с сеткой, находятся гиб-
кие резиновые кромки. Опоры для линеек
крепят к регистровым балкам сеточного
стола. В опорах расположен трубопровод
для подачи оборотной воды в спрыски,
с помощью которых очищаются линейки
и наружный край сетки.
Линейка одним концом прикрепляется
к боковым стойкам напорного ящика, а
всей остальной частью опирается на шар-
нирные опоры (кронштейны). Линейки
можно регулировать по высоте и ширине
сетки. Благодаря шарнирным кронштей-
нам линейки откидываются в удобное для
смены сетки положение.
§ 63. Тряска сетки
При выходе массы из на-
порного ящика на сетку большинство во-
локон располагается вдоль хода сетки.
Объясняется это тем, что когда масса по-
ступает на сетку из напорного ящика,
сразу же начинается процесс обезвожива-
ния ее. При этом отдельные волокна при
стекании воды сквозь сетку будут плаш-
мя падать на нее. Большинство же воло-
кон коснется сетки сначала каким-либо
из своих концов, и движущаяся сетка бу-
дет вытягивать волокна в продольном
направлении.
В бумаге соотношение количества во-
локон, расположенных в продольном на-
правлении, к количеству волокон в попе-
речном направлении на сеточной стороне
равно 3,2 : 1, а на противоположной сто-
роне листа — 1,6 : 1. Следовательно, в
поперечном сечении бумаги по мере уда-
ления от сеточной стороны к верхней сто-
роне листа уменьшается ориентация во-
локон в продольном направлении. Вслед-
ствие расположения большего количества
волокон вдоль хода сетки прочность бу-
мажного полотна больше в продольном
направлении, чем в поперечном. Для по-
лучения бумаги с более равномерной
Рис. 91. Компоновка гидропланок на бумагоделательной машине:
1 и 2 — ящики Вакуфойл. 3—13 — ящики с гидропланками, 14 — формующая доска
155
miiiiir
Рис. 92. Схема тряски сетки:
а — однозональная, б — двухзо-
нальная
в обоих направлениях прочностью,
улучшения просвета и однородности
применяют тряску сетки, которая спо-
собствует размещению некоторой ча-
сти волокон в поперечном направлении
листа и поддерживает волокна во вре-
мя отлива на сетке во взвешенном со-
стоянии, что препятствует образова-
нию хлопьев.
Тряска сетки между грудным валом
и отсасывающим ящиком производится
с помощью трясочного механизма. Ча-
стота тряски (число колебаний в ми-
нуту) от 100 до 800 и размах (ампли-
туда) от 0 до 15 мм регулируются в за-
висимости от характера массы и скоро-
сти машины.
Как правило, число колебаний сеточ-
ного стола увеличивают с повышением
садкости массы и скорости машины.
При садкой массе применяют тряску
с большим числом колебаний, более
200 в минуту, и короткой амплиту-
дой— 2—6 мм. Такой режим тряски
препятствует слишком быстрому обез-
воживанию массы и способствует полу-
чению бумагй более однородного ка-
чества. При жирном длинноволокнистом помоле амплитуду тряски
увеличивают до 10—12 мм, а частоту уменьшают до 100—120 двой-
ных колебаний в минуту.
Существуют следующие системы трясок (рис. 92): грудного ва-
ла, одно- и двухзональная.
Тряску грудного вала применяют лишь при выработке таких ви-
дов бумаги, к которым предъявляются невысокие требования. Та-
кая система тряски малоэффективна, так как колебанию подвер-
гается небольшая длина сетки. Тряска действует на волокнистую
суспензию на очень коротком участке сеточного стола.
Однозональную систему тряски (рис. 92, а) обычно применяют
на тихоходных бумагоделательных машинах. С помощью механиз-
ма тряски, установленного у грудного вала, колебанию подвергают
грудной вал и регистровые валики. Наибольший размах колебаний
сетки у грудного вала быстро уменьшается до нуля у отсасываю-
щих ящиков. Быстрое уменьшение размаха колебаний по длине ре-
гистровой части снижает эффективность тряски.
Двухзональную систему тряски (рис. 92, б) используют при вы-
работке бумаги из массы с жирным помолом. Регистровая часть
сеточного стола состоит из двух самостоятельных зон, и каждая из
них имеет свой трясочный механизм. Один установлен у грудного
вала, а другой — в начале второй зоны регистровых валиков. Эта
156
Рис. 93. Эксцентриковый механизм тряски сетки:
1 — стойка, 2 — кольцо, 3 — тяга, 4 — корпус, 5 — эксцентриковый цилиндр, 6 — стопорный
болт для закрепления кольца, 7 — электродвигатель, 8 — клиноременная передача, 9 — ма-
ховик с винтом для передвижения кольца, 10—вал, // — вертикальные пружины регистро-
вой части, 12 — продольная* балка, 13 — регистровый валик
система наиболее эффективна, так как позволяет изменять график
тряски в широких пределах.
Рекомендуются следующие режимы работы механизмов тряски
для некоторых видов бумаги.
При выработке конденсаторной бумаги применяют двухзональ-
ную тряску; амплитуда колебаний первой зоны 4—6 мм, второй
8—12 мм, число колебаний 150—250 в минуту.
Для тонкой бумаги (папиросной, основы парафинированной бу-
маги) также применяют двухзональную тряску с такой же ампли-
тудой колебаний, но с большей частотой — до 325 кол/мин.
При выработке писчей бумаги и бумаги для печати используют
однозональную тряску с амплитудой 5—10 мм и частотой
250—450 кол/мин.
Тряска сеточного стола при выработке различных видов бумаги
производится при различных оптимальных режимах. При скорости
бумагоделательной машины более 300—400 м/мин тряска малоэф-
157
фективна. Это объясняется тем, что за время пребывания бумаж-
ного полотна вазоне тряски сеточного стола на его долю приходится
очень малое число колебаний в минуту (4—6).
Трясочный механизм устанавливают с приводной стороны ма-
шины. Механизм тряски приводится в движение от электродвига-
теля с регулируемой частотой вращения.'
Механизмы тряски сетки разделяются на эксцентриковые и ви-
брационные. Эксцентриковый механизм трясжи по-
казан на рис. 93. Вал 10 механизма приводится во вращение элек-
тродвигателем 7. На эксцентриковый цилиндр 5 надето кольцо 2,
соединенное штангой (тягой) 3 с продольной балкой 12 сеточного
стола.
В процессе работы можно отрегулировать частоту и амплитуду
колебаний сеточного стола независимо одна от другой. Амплитуду
изменяют перемещением кольца вдоль эксцентрикового цилиндра
с помощью маховика 9 с винтовой передачей. Вследствие этого из-
меняется величина эксцентриситета, и можно регулировать размах
тряски в нужных пределах.
Частоту колебаний регулируют посредством изменения часто-
ты вращения электродвигателя.
Механизм тряски заключен в маслонепроницаемый кожух;
смазывается он посредством масляного насоса.
На сеточных столах, оснащенных механизмом тряски, регист-
ровые балки вместе с грудным валом устанавливают на шарнирах
или на вертикальных плоских пружинах, допускающих колебание
сеточного стола.
§ 64. Отсасывающие ящики
Бумажное полотно после регистровых валиков со-
держит 2—4% абсолютно сухого вещества. Дальнейшее удаление
воды из бумажного полотна производят под действием вакуума на
отсасывающих ящиках. Они устанавливаются после регистровой
части под сеткой поперек машины в количестве от 2 до 12 и более
в зависимости от вида вырабатываемой бумаги и скорости маши-
ны. Содержание абсолютно сухого вещества в бумаге после отса-
сывающих ящиков составляет от 6 до 14%.
Отсасывающий ящик показан на рис. 94. С обеих сто-
рон внутри ящика устанавливаются шиберы 5 для регулирования
ширины отсоса. Шиберы перемещаются независимо один от друго-
го с помощью винтов 6. Пространство между шиберами и торцовой
стенкой отсасывающего ящика называется карманом. Оно запол-
няется водой, которая создает гидравлический затвор. Отводящий
патрубок 1 с помощью трубопровода соединен с вакуум-насосом.
Корпус 3 отсасывающего ящика изготовляют из нержавеющего ме-
талла. Крышка 4 ящика состоит из планок шириной 20—30 мм,
установленных с промежутками 20—40 мм, или перфорированных
пластин с продолговатыми или круглыми отверстиями диаметром
13—16 мм. Живое сечение отверстий составляет от 35 до 60% от
поверхности крышки. #
158
Рис. 94. Отсасывающий ящик:
/ — отводящий патрубок для воды и воздуха, 2 — болты для регулирования ящика по высоте, 3 — корпус, 4 — верхняя крышка
ящика, 5 — шибер для регулирования ширины отсоса, 6 — винт для перемещения шибера
Отсасывающие ящики устанавливают на раме сеточного стола
на винтовых опорах, позволяющих регулировать их высоту по от-
ношению к сетке посредством установочных болтов 2.
Ширина отсасывающих ящиков 200—300 мм, высота
150—200 мм, длина на 500—600 мм больше ширины сетки.
Ящики располагают с промежутками или вплотную один к дру-
гому. При установке ящиков без промежутков обезвоживание бу-
маги протекает непрерывно, и для получения одинаковой сухости
бумажного полотна требуется меньший вакуум. Кроме того, лучше
используется площадь сеточного стола.
При установке ящиков с промежутками обезвоживание прекра-
щается сразу в момент схода сетки с бумажным полотном с прой-
денного ящика. Поэтому при прохождении над промежутками меж-
ду ящиками вода из ячеек сетки впитывается в полотно бумаги,
т. е. происходит как бы обратное всасывание воды бумагой. Таким
образом, степень полезного действия отсасывающих ящиков умень-
шается.
Вакуум постепенно повышается от первого к последнему ящи-
ку. Величина вакуума в отсасывающих ящиках зависит от вида
вырабатываемой бумаги, скорости машины, числа ящиков и др.
При выработке конденсаторной бумаги вакуум нарастает от 0,25
до 0,35 м вод. ст., писчей и типографской №1—от 0,1 до
1,5 м вод. ст.; писчей и типографской №2 и 3 — от 0,2 до
3 м вод. ст.; газетной и мешочной — от 0,2 до 3,5 м вод. ст. Макси-
мальный вакуум равен 3,5 м вод. ст.
При увеличении вакуума интенсивность обезвоживания повы-
шается, но ухудшается качество бумаги, увеличивается маркиров-
ка ее, провал мелкого волокна и наполнителя под сетку, возрастает
износ сетки, так как сетка сильнее присасывается к поверхности
ящиков, и потребляемая сеточной частью мощность. Количество
энергии, необходимой для преодоления трения между сеткой и ящи-
ками, составляет около 70—80% от всей энергии, потребляемой на
движение сетки.
Сетка изнашивается в основном на отсасывающих ящиках.
Крышки отсасывающих ящиков изготовляют из древесины дуба,
клена и бука, пропитанных парафином, текстолита, тефлона, кера-
мического материала, высокомолекулярного полиэтилена типа ро-
балит и др. Крышки ящиков должны быть гладкими и иметь низ-
кий коэффициент трения ме^кду сеткой и крышками. Коэффициент
трения сетки по буку и клену равен 0,3—0,4, по текстолиту
0,12—0,15, по тефлону 0,03, по керамическому покрытию 0,07, по
карборунду 0,09, по робалиту 0,09. 4
Широко применяют буковые и кленовые крышки. Коэффициент
трения уменьшается, если крышки набраны из отдельных пластин
на торец. Примерно вдвое уменьшается коэффициент трения при
пропитке парафином крышек из установленных на торец пластинок.
Для уменьшения потребляемой мощности, а также износа сетки
применяют ящики с металлическими крышками, покрытыми изно-
соустойчивой резиной, или с крышками из карборундовых и кера-
160
Рис. 95. Установка отсасывающего ящика Ротобелт:
/ — сетка, 2 — обычные отсасывающие ящики, 3 — перфорированный ремень, 4 —- металли-
ческая крышка ящика, 5 —> натяжной валик
мических планок. Последние служат очень долго (8—10 лет),
и срок службы сеток увеличивается на 30—50%.
Для уменьшения износа сетки отсасывающим ящикам придают
колебательные движения в направлении оси ящика. Число колеба-
тельных движений от 12 до 45 в минуту, амплитуда 12—18 мм.
Устанавливают также отсасывающие ящики Рото-
белт (рис. 95), состоящие из трех отделений и имеющие беско-
нечный перфорированный ремень 3, который движется по вали-
кам 5 между сеткой 1 и металлической крышкой 4. Резиновый ре-
мень приводится в движение силами трения между ним и сеткой.
Ротобелт устанавливают после трех — пяти обычных отсасываю-
щих ящиков. У некоторых машин обычные ящики полностью заме-
няют двумя-тремя установками Ротобелт.
При скорости машины более 400 м/мин ремни значительно вы-
тягиваются. Для уменьшения вытягиваемости ремни армируют
стальными тросиками. Армированные ремни пригодны для работ
при скоростях до 700 м/мин. Срок службы ремня от 2 до 10 лет.
Основное преимущество конструкции ящиков Ротобелт — увели-
чение срока службы сетки на 50—100%, уменьшение расхода энер-
гии на привод сетки на 30—50%.
Для создания в ящиках разрежения применяют водокольцевые
вакуум-насосы, которые хорошо работают, если вода отделяется от
воздуха. На машинах с большой производительностью устанавли-
вают турбовоздуходувки. На бумагоделательных машинах для от-
деления воды от воздуха перед вакуум-насосом помещены водоот-
делители. Вода вместе с воздухом из отсасывающих ящиков посту-
пает в водоотделительный цилиндрический резервуар, верхняя часть
которого с помощью трубопровода соединена с вакуум-насосом,
а нижняя — с центробежным насосом или барометрической трубой
для отвода воды самотеком.
Каждый отсасывающий ящик имеет свой водоотделитель, кото-
рый состоит из трубы диаметром 100—150 мм и длиной
1200—1500 мм. Это позволяет снизить расход энергии на отвод во-
ды и воздуха из отсасывающих ящиков.
Схема установки отвода воздуха и воды из от-
сасывающих ящиков показана на рис. 96. Вода с воздухом,
отсасываемая из ящика /, поступает в среднюю часть трубы 10 или
11-729
161
5)
Рис. 96. Отвод воздуха и воды из отсасывающих ящиков:
а — обычный, б — с помощью турбовакуумного насоса; 1 — отсасывающий ящик, 2 и 5 —
вакуумметры, 3 — регулятор вакуума, 4 — воздушный коллектор, 6 — трубопровод к вакуум-
ному насосу, 7 — вакуумный насос, 8 — циклоны-водоотделители, 9 — сборник оборотной во-
ды, 10 — труба (водоотделитель)
циклон-водоотделитель 8, который вверху соединен с воздушным
коллектором 4 через регулятор вакуума 3, а внизу — с барометри-
ческой трубой, связанной со сборником 9 оборотной воды
(рис. 96, а). Воздушный коллектор с помощью трубопровода 6 сое-
диняется с вакуумным насосом 7. Если отвод воздуха и воды из
ящиков производится турбовакуумным насосом, то воздух из кол-
162
лектора поступает в дополнительные циклоны-водоотделители, где
он освобождается от воды (рис. 96, б), а затем по трубопроводу 6
поступает в турбовакуумный насос.
Каждый отсасывающий ящик снабжен вакуумметром 2, указы-
вающим разрежение внутри ящика, и индивидуальным регулято-
ром вакуума 5, который управляет определенным отсасывающим
ящиком и не зависит от работы других ящиков на машине.
Процесс ' обезвоживания на отсасывающих
ящиках производится в течение небольшого времени (0,2—0,4 с)
при постоянно нарастающем вакууме по ходу бумаги, под действи-
ем разности давлений, равной величины вакуума в ящиках и ча-
стично за счет кинетической энергии воздушного потока, проходя-
щего через слой бумажного полотна. Влажность полотна бумаги
после каждого отсасывающего ящика уменьшается, и для дальней-
шего обезвоживания требуется более высокий вакуум. Поэтому
в первом ящике вакуум меньше, а в следующих постепенно воз-
растает.
Процесс обезвоживания на отсасывающих ящиках делится на
два периода. Первый период, когда в бумаге содержится много во-
ды, наиболее эффективен, обезвоживание происходит за счет сжа-
тия слоя массы при небольшом количестве просасываемого возду-
ха. Второй период менее эффективен, обезвоживание происходит
преимущественно за счет кинетической энергии воздуха, проходяще-
го через поры бумаги. Воздух вытесняет из пор бумаги воду.
Начало перехода первого периода обезвоживания во второй со-
ответствует границе зеркала залива при сухости полотна бумаги
примерно 6,5—7,5%. Количество воздуха, проходящего через бума-
гу, постепенно возрастает. На последнем ящике оно примерно
в 10—15 раз больше, чем на первом.
Кроме того, процесс обезвоживания на отсасывающих ящиках
зависит от вязкости воды, композиции и степени помола массы.
С повышением температуры массы вязкость воды уменьшается,
обезвоживание бумажного полотна на сетке и прессах увеличивает-
ся. Поэтому при выработке некоторых видов бумаги для повыше-
ния степени обезвоживания массу подогревают в напорном ящике
или в другом месте до температуры 35—50° С и выше.
Применяют также нагрев бумажного полотна паром на послед-
них отсасывающих ящиках. Для этого над последними двумя-тре-
мя ящиками устанавливают паровую камеру, называемую аквава-
ком, куда поступает пар.
Пар просасывается через бумажное полотно и, конденсируясь,
равномерно нагревает его по всей толщине и ширине. При этом
значительно меньше расходуется тепла, чем при нагреве массы, так
как из бумажного полотна на регистровой части уже удалено основ-
ное количество воды.
Работа и обслуживание отсасывающих ящи-
ков. Отсасывающие ящики для обеспечения нормальной работы
требуют постоянного ухода и наблюдения, так как от их работы
во многом зависит нормальная работа бумагоделательной машины.
И*
163
Плохое обезвоживание бумажного полотна на отсасывающих ящи-
ках приводит к колебанию натяжения полотна между сеткой и пер-
вым прессом и к обрывам полотна бумаги.
В процессе работы камера отсасывающего ящика должна быть
герметична. Внутрь ее не должен засасываться воздух.
На крышках’ ящика от движения сетки легко образуются же-
лобки, которые при каждой смене сетки должны быть сглажены
строжкой. Качество строжки ящиков проверяют металлической ли-
нейкой, которую ставят ребром на крышку в продольном, попереч-
ном направлениях и по диагонали.
Карманы ящиков для создания герметичности в зоне разреже-
ния должны быть постоянно заполнены водой.
Край зеркала залива должен заканчиваться при выработке сад-
ких бумаг на первом или втором ящике, для бумаг средней жирно-
сти — примерно в середине отсасывающих ящиков.
Край зеркала залива над отсасывающим ящиком должен быть
резко очерченным, как бы обрезанным. Наличие неровного обреза
и проскакивание мокрых «языков» за край зеркала залива указы-
вают на неудовлетворительную работу ящиков. В этом случае необ-
ходимо проверить работу вакуум-насосов и установить, плотно ли
прилегают крышки ящиков к сетке.
По положению зеркала залива массы сеточник может заметить
изменение в помоле массы и определить некоторые дефекты бума-
ги. При чрезмерном вакууме на первых ящиках увеличивается
разносторонность бумаги, неоднородность по гладкости и проклей-
ке с верхней и сеточной сторон.
Кроме того, при выработке тонких бумаг возможно образование
дырчатости, наблюдаемой на просвет в виде проколов по всей по-
верхности бумаги.
Во время смены сетки отсасывающие ящики тщательно промы-
вают водой, освобождают от налипших волокон и слизи.
§ 65. Ровнитель
При выработке большинства видов бумаги после
первых двух-трех отсасывающих ящиков на сетке бумагоделатель-
ной машины устанавливают ровнитель. Его назначение — выравни-
вать верхнюю сторону полотна бумаги, уплотнять полотно, улуч-
шать просвет, делать на бумаге водяные знаки. Кроме того, уплот-
нение бумажного полотна ровнителем способствует обезвоживанию
его на последних отсасывающих ящиках и уменьшает мощность,
потребляемую вакуумными насосами.
Ровнитель представляет собой легкий полый валик, обтянутый
сеткой. Номер сетки ровнителя во избежание прилипания к нему
массы должен быть меньше номера сетки на машине. Например,
при работе на сетке № 24 или 26 номер сетки на ровнителе должен
быть не более 14—16.
Если сетка ровнителя имеет выпуклый рисунок, то он будет да-
вить на полотно и на бумаге получится рисунок, хорошо видимый
Ь64
Рис. 97. Ровнитель (а) и его установка
над отсасывающим ящиком (б):
1 — стойка, 2 — ровнительный валик, 3 — упор-
ные ролики, 4 — сетка, 5 — отсасывающий
ящик
на просвет (водяной знак). Бумагу с водяными знаками в виде от-
дельных полос называют верже. Водяные знаки хорошо получают-
ся при изготовлении бумаги из жирной массы.
Ровнители следует применять на машинах не только для выра-
ботки высокосортных, но и обычных видов бумаг. В этом случае
ровнитель способствует не только выравниванию бумаги, но и по-
лучению на верхней стороне бумаги отпечатка в виде сетки. Благо-
даря этому уменьшается различие между нижней и верхней сторо-
нами бумажного полотна и создаются более однородные условия
для печатания на обеих сторонах бумажного листа.
На тихоходных машинах ровнитель вращается от сетки, а на
быстроходных — от самостоятельного привода. Длина ровнителя
на 40—70 мм больше ширины сетки, диаметр 400—1100 мм в зави-
симости от ширины и скорости машины. С повышением ширины
и скорости машины диаметр ровнителя увеличивается. Если ровни-
тель имеет меньший диаметр, чем это требуется для данной скоро-
сти машины, на полотне бумаги образуются воздушные пузырьки,
волокна по краям ровнителя отрываются, часто обрывается полот-
но бумаги.
Ровнитель следует устанавливать на конце зеркала залива мас-
сы. На большинстве машин ровнитель располагают над двумя ре-
гистровыми валиками, находящимися в небольшом промежутке
между отсасывающими ящиками. Регистровые валики поддержива-
ют сетку, препятствуют ее провисанию и вибрации.
Ровнитель устанавливают также на упорные ролики 3 непосред-
ственно над узким отсасывающим ящиком 5 (рис. 97). Верх ящика
закрыт деревянной крышкой с продольным наклонным пазом.
К стенкам паза прикреплены резиновые полосы, по которым сколь-
зит сетка. В ящике поддерживают небольшой вакуум — до
0,05 кгс/см2. Преимущество такой установки состоит в том, что ров-
нительный валик 2 менее загрязняется пристающими к нему волок-
нами и устраняется возможность раздавливания полотна бумаги.
На некоторых тихоходных машинах очистка ровнителя произ-
водится с помощью полоски прессового сукна. Для этой цели между
стойками ровнителя закладывают деревянную линейку, к которой
165
прикреплена полоска сукна. Полоска свешивается до ровнителя
и снимает с сетки приставшие к ней волокна. Полоску сукна увлаж-
няют с помощью спрысковой трубы. При плохой очистке налипшие
на сетку ровнителя волокна отрываются и вызывают брак и обры-
вы бумажного полотна.
§ 66. Отсечки
После отсасывающих ящиков на сетке с обеих сто-
рон устанавливают отсечки, которые сильной водяной струей об-
резают неровные края бумажного полотна (кромки). Благодаря
этому края полотна несколько уплотняются, становятся более проч-
ными и меньше рвутся при заправке бумаги с гауча на прессовую
часть машины.
В спрыски для отсечек необходимо подавать хорошо очищен-
ную воду с равномерным давлением не менее 4—4,5 кгс/см2. Плохо
очищенная вода забивает отверстия спрыска, что приводит к обрыву
бумажного полотна.
Ширина отсекаемых кромок составляет 10—30 мм с каждой
стороны. Кромки бумажного полотна поступают в бассейн гауч-
вала.
Кроме отсечек перед гаучем находится водяной нож, который
применяют для отрезания узкой заправочной полоски от бумажного
полотна. По мере продвижения узкой заправочной полоски по ма-
шине прессовщик по сигналу машиниста или сушильщика, заправ-
ляющих бумагу, постепенно переводит гидронож с лицевой стороны
машины на приводную. При этом ширина заправляемой полоски
увеличивается до тех пор, пока бумажное полотно не будет заправ-
лено на машине по всей ширине.
На быстроходных машинах заправочная полоска во время об-
рыва бумажного полотна отрезается с помощью автоматического
устройства. Автоматическая поперечная отсечка обычно монтирует-
ся на консольной балке гауч-вала, причем задняя опора присоеди-
нена шарнирно к корпусу отсеч»ки. Благодаря этому можно припод-
нимать ее с лицевой стороны машины и удерживать в приподнятом
положении при смене сетки. При необходимости отсечка может ра-
ботать вручную.
Отсечка встроена в две алюминиевые,трубки, расположенные
одна над другой. Нижняя трубка является корпусом и направляю-
щей для тележки с отсечкой. В верхней трубке находится механизм
отсечки.
Обрыв полотна на машине немедленно обнаруживается одним
или несколькими фотоэлементами, расположенными в прессовой
и сушильной частях машины. Отсечка передвигается с большой
скоростью с приводной стороны машины на лицевую. Перемещение
механизма отсечки ограничивается предельным переключателем,
устанавливающим ширину заправочной полоски.
Как только заправочная полоска прошла через машину в накат,
при нажатии кнопки механизм поперечной отсечки переместится
166
с большой скоростью на приводную сторону машины. Кнопка сбло-
кирована таким образом, чтобы отсечка работала независимо от
фотоэлементов. Выход из строя фотоэлемента компенсируется на-
жатием соответствующих кнопок на щитах управления машины.
§ 67. Отсасывающий гауч-вал
После отсасывающих ящиков бумажное полотно
поступает на отсасывающий гауч-вал, где обезвоживается ^о сухо-
сти 15—22% и уплотняется. Вследствие этого бумажное полотно
становится ^настолько прочным, что его можно передать для даль-
нейшего обезвоживания на мокрые прессы.
Принцип работы отсасывающего гауч-вала такой же, как и от-
сасывающих ящиков. Бумажное полотно на отсасывающем вале
обезвоживается под действием вакуума в камере и давления верх-
него валика, который устанавливают только на машйнах, работаю-
щих без пересасывающего устройства.
При этом небольшая часть удаленной из бумаги воды попадает
в отсасывающую камеру, а основная часть задерживается в от-
верстиях отсасывающего вала, из которых выбрасывается под дей-
ствием центробежной силы.
Интенсивность обезвоживания зависит от величины вакуума.
Высокий вакуум увеличивает сухость, повышает прочность бумаж-
ного полотна и уменьшает число обрывов.
Применяют отсасывающие гауч-валы двух типов: камерные
и ячейковые.
Отсасывающий камерный гауч-вал (рис. 98, а) со-
стоит из вращающегося цилиндра 1 (бронзового или из нержавею-
щей стали) с отверстиями 6 диаметром 7—8 мм, расположенными
по спирали. Для увеличения площади отсоса отверстия с наружной
стороны вала раззенкованы на глубину 5 мм до диаметра 15 мм.
Живое сечение отверстий без зенковки составляет примерно 25 % >
а с учетом зенковки — около 70%. Внутри цилиндра установлена
чугунная неподвижная отсасывающая вакуум-камера 2, которая
прижимается к внутренней стенке цилиндра с помощью пружин
и установочных винтов. Кромки камеры, соприкасающиеся с ци-
линдром, уплотнены резиной, прорезиненной тканью, текстолитом
или графитом. У некоторых отсасывающих валов камера целиком
не прижимается к внутренней стенке цилиндра, а прижимаются
пневматически только прокладки 3 (рис. 98, б) с помощью надув-
ных резиновых шин (шлангов) 4.
Воздух для надувания шин подается под давлением
0,5—1,0 кгс/см2.
Для улучшения уплотнения камеры, уменьшения износа ци-
линдра внутри вала устанавливают водяной спрыск 5. С помощью
специального механизма камеру можно поворачивать внутри ци-
линдра на некоторый угол. Отсасывающая камера соединена с ва-
куум-насосом и работает как отсасывающий ящик. Вакуум в ней
составляет от 300 до 500 мм рт. ст. в зависимости от вида выраба-
167
2
a)
Рис. 98. Отсасывающий камерный гауч-вал (а) и уплотнение камеры (б):
/ — цилиндр, 2—вакуум-камера, 3 — прокладка, 4 — резиновая шина (шланг), 5 —спрыск,
6 — отверстия в цилиндре
тываемой бумаги и скорости машины. Ширина отсасывающей ка-
меры от 170 до 230 мм. Иногда на машинах, работающих без пере-
сасывающего устройства, над отсасывающей камерой устанавлива-
ют валик, покрытый мягкой' резиной. Он уплотняет бумажное
полотно, благодаря чему увеличивается вакуум в камере и повы-
шается сухость бу маги на 1—1,5%.
Отсасывающий вал консольного типа показан на
рис. 99. Основная особенность этого вала заключается в том, что
при удалении передней стойки вал может удерживаться в горизон-
тальном положении специальным устройством, расположенным
с приводной стороны. Это значительно облегчает и ускоряет смену
сетки. С приводной стороны вал опирается на стойку, а с лицевой —
на подставку, которая удаляется при смене сетки. Для этого на
приводной удлиненной цапфе устанавливают нажимной механизм
(винтовой или гидравлический). Механизм нажимает на цапфу,
вследствие чего поднимается передний конец вала, освобождается
подставка и вал будет находиться в консольном положении.
Торцовые крышки крепятся к цилиндру болтами 4. Крышка,
расположенная на приводной стороне, отливается вместе с цап-
фой 1. Отсасывающая камера 14 опирается хвостовиком 20 на под-
шипник 3, установленный в удлиненной приводной цапфе, и на ли-
цевую сторону 18 отсасывающего вала. Для удобства установки
и передвижения камеры внутри цилиндра она снабжена опорными
роликами. Цилиндр вала вращается в подшипниках 2 и 9.
168
Чтобы предот-
вратить засасывание
воздуха, камера
имеет поперечное 7
и продольное 12 уп-
лотнения. Уплотне-
ния пневматически
прижимаются к
внутренней стенке
цилиндра с помощью
тонкостенной рези-
новой камеры 6, в
которую по трубе И
под давлением по-
дается воздух. Вода
к спрыску 15 посту-
пает по трубе 13. На
быстроходных ма-
шинах непосредст-
венно под валом рас-
положено корыто
для отвода воды. В
корыте находится
спрыск высокого
давления для про-
чистки отверстий га-
уч-вала. Спрыск
снабжен механиз-
мом возвратно-по-
ступательного дви-
жения.
Однокамерные
отсасывающие валы
используют на бу-
м а го де л а те л ьн ы х
машинах, работаю-
щих со скоростью до
300 м/мин. На ма-
шинах, у которых
скорость превышает
300 м/мин, применя-
ют двухкамер-
ные гауч-валы
(рис. 100). При ско-
рости машины более
300 м/мин для полу-
чения бумажного по-
лотна сухостью
20—22% требуется
169*
Рис. 100. Двухкамерный от-
сасывающий гауч-вал:
1 — прижимной валик, 2 — ва-
куум-камера, 3 — спрыек
Рис. 101. Отсасываю-
щий ячейковый вал:
1 — ячейки, 2 — цилиндр,
3 — корпус ячейкового
вала
повысить вакуум в отсасывающей камере до 600 мм рт. ст., что рез-
ко увеличивает мощность, потребляемую вакуум-насосами. По-
этому целесообразнее устанавливать не одну широкую камеру, а не-
сколько узких 2, что позволяет вести обезвоживание с нарастаю-
щим вакуумом по ходу бумажного полотна. Например, в первой ка-
мере, более широкой (200—300 мм), применяют меньший вакуум
(380—400 мм рт. ст.), а во второй, узкой (100—180 мм), более вы-
сокий (500—600 мм рт. ст.).
Диаметр однокамерного вала 600—800 мм, двухкамерного
1000—1500 мм. Толщина стенки цилиндра 25—40 мм. Длина вала
должна быть больше ширины сетки не меньше чем на 200 мм.
Отсасывающий ячейковый гауч-вал (рис. 101)
представляет собой полый чугунный корпус 3, на поверхности ко-
торого находятся ребра, образующие продольные ячейки 1. На реб-
ро надевается бронзовая перфорированная рубашка (цилиндр) 2.
На каждом торце вала расположено по одной неподвижной отса-
сывающей головке. Головки соединяются армированными рукава-
ми с вакуум-насосом.
Во время работы вала в ячейках, соприкасающихся с отсасы-
вающими головками, создается вакуум 300—500 мм рт. ст., под дей-
ствием которого* бумажное полотно обезвоживается. При выходе
из зоны отсасывающей головки в ячейках создается нормальное
атмосферное давление. Вода, поступившая в ячейки при вращении
вала, выбрасывается под действием центробежной силы наружу.
Кроме ячейковых выпускаются щелевые отсасывающие валы,
в которых перфорированная рубашка заменена бронзовыми колос-
никами таврового сечения. Между центрами колосников образуются
ячейки шириной около 14 мм, а на поверхности — щели шириной
2—3 мм. Бумажное полотно обезвоживается так же, как на ячей-
ковом отсасывающем валу.
Ячейковые отсасывающие валы потребляют меньше энергии
и проще по конструкции, чем камерные. Они применяются на пресс-
патах бумаго- и картоноделательных машин, работающих со ско-
170
ростью до 200 м/мин. На быстроходных машинах ячейковые, отса-
сывающие валы устанавливать нельзя, так как при большой скоро-
сти из ячеек вала плохо удаляется вода.
В процессе работы отсасывающих гауч-валов необходимо иметь
постоянный вакуум и открытые отверстия цилиндра вала. Когда
вакуум падает, следует проверить герметичность всех линий всасы-
вания и работу вакуумных насосов. Отверстия цилиндра забивают-
ся волокном, наполняющими и проклеивающими веществами.
В тех местах, где отверстия цилиндра забиты, прекращается обез-
воживание, что является причиной возникновения брака.
Во время смены сетки следует проверить, не забиты ли от-
верстия цилиндра, и очистить их, если это необходимо. Отверстия
цилиндра промывают струей воды из шланга под напором
60—80 кгс/см2. Если отверстия не очищаются при промывке шлан-
гом, применяют штифт или шпильку несколько меньшего диаметра,
чем отверстие. Штифт проталкивают через отверстие с помощью де-
ревянного молотка. На быстроходных бумагоделательных машинах
отверстия цилиндра промывают во время работы с помощью ста-
ционарного спрыска высокого давления, установленного под валом
в корыте.
Во время остановки машины необходимо полностью отрегули-
ровать положение вакуум-камеры, чтобы удостовериться, что она
движется свободно, проверить, герметичны ли шланги и их соеди-
нения.
Рекомендуется через каждые шесть месяцев вынимать вакуум-
камеру из вала и проверять, нет ли повреждений на цилиндре, на-
дувных шинах, не износились ли уплотнения вакуум-камеры. Про-
веряют также все линии подачи воздуха и воды.
§ 68. Ведущий вал и сетковедущие валики
Ведущий вал. Одна из особенностей сеточного
стола современной бумагоделательной машины — удлинение сетки
за отсасывающий гауч-вал с установкой ведущего вала. Ведущий
вал снабжен отдельным электродвигателем, который работает со-
гласованно с электродвигателем отсасывающего вала.
Корпус вала имеет бронзовую рубашку и удлиненную с привод-
ной стороны цапфу, чтобы вал можно было вывешивать на кон-
солях при смене сетки. В вывешенном состоянии вал удерживается
винтовым приспособлением за удлиненную цапфу.
Для вывешивания при смене сетки с лицевой стороны служит
гидравлический домкрат, на котором находится съемный блок, со-
стоящий из стойки и подкладной плиты, снимаемой при смене сетки.
С е тк о в е дгу щ и е валики устанавливают в нижней части
сеточного стола по ходу сетки. Из них один или два правительные;
с их помощью выправляют ход сетки, чтобы она не сходила на сто-
рону. Существуют также сетконатяжные валики, которые могут
с помощью механизма подниматься или опускаться, равномерно
натягивая сетку с обеих сторон.
171
Сетконатяжные и сетковедущие валики изготовляют так же, как
регистровые. Во время работы валики должны находиться в чистом
состоянии. Для их промывки у первых сетковедущих и сетконатяж-
ных валиков и в других местах устанавливают водяные спрыски.
На быстроходных машинах каждый сетковедущий валик снабжен
водяным спрыском.
Спрыски служат не только для промывки валиков, но и для
очистки сетки и смывки отсечек и бумажного полотна во время об-
рывов в бассейн гауч-вала. Вода, попадающая в зазор между сет-
кой и валиками, способствует отрыву кромки или всего полотна при
обрывах. Сетковедущие валики вращаются от сетки, только первый
нижний имеет привод.
Наружные сетковедущие валики для очистки от загрязнений
оборудованы подвижными шаберами.
Корпуса шаберов выполнены из обычной стали с облицовкой
тонкой нержавеющей сталью. Тонкие лезвия изготовляют из тек-
столита или пластмассы. Лезвие прижимается к валу под дейст-
вием массы корпуса. Для предотвращения неравномерного износа
шаберы имеют поперечное возвратно-поступательное движение.
Шаберы, расположенные внутри сетки, снабжены корытами для от-
вода воды. На всех шаберах установлены механизмы для откиды-
вания в нерабочее положение.
Спрыски представляют собой трубы с большим числом отвер-
стий диаметром 2—4 мм. Недостаток их состоит в том, что они не
создают сплошной завесы, а выбрасывают струйки воды с проме-
жутками между ними, вследствие чего остаются непромытые поло-
сы. Для устранения этого недостатка спрыскам придают возвратно-
поступательное движение поперек хода сетки. Необходимо следить
за работой спрысков, периодически прочищая их специальным
ершом.
Рис. 102. Форсуночный спрыск с плоскими соплами
172
Форсуночные спрыски (рис. 102) из латунных труб обо-
рудованы сменными плоскими соплами, обеспечивающими полу-
чение плоской струи. Отверстие сопла представляет собой эллипс
длиной около 3 мм. Расстояние от спрысковой трубы до сетки долж-
но быть около 100—150 мм. У форсуночного спрыска с плоским соп-
лом струи воды перекрывают одна другую. Благодаря этому обра-
зуется сплошная завеса и орошается вся очищаемая поверхность.
При этом расход спрысковой воды уменьшается, и движения
спрысковой трубы излишни.
Кроме об&чных применяют самоочищающиеся спрыс-
ки, которые позволяют использовать осветленную оборотную воду
вместо свежей.
§ 69. Сетка
Сетка натягивается между грудным валом и гауч-
валом. На сетке из бумажной массы формуется и обезвоживается
бумажное полотно. Кроме того, сетка приводит во вращение груд-
ной вал и все остальные валики сеточного стола. Сама сетка по-
лучает движение от гауч-вала, а на машинах с пересасывающим
устройством и от ведущего вала.
При выполнении технологических функций сетка подвергается
механическому и химическому воздействию вследствие работы на
растяжение и кислотности среды бумажной массы. Поэтому оу^а
должна быть достаточно прочной на разрыв, изгиб, истирание
и устойчивой по отношению к кислотам. Кроме того, она должна
обладать хорошей водопропускной способностью, иметь достаточ-
ную плотность, чтобы не была заметна маркировка и меньше воло-
кон уходило сквозь сетку вместе с оборотной водой.
Металлическую сетку ткут на станках. Полученное полотно
разрезают на куски требуемых размеров, а концы сращивают с по-
мощью электропайки или электросварки. В результате получается
бесконечная сетка. Продольные нити ткани называются основой,
а поперечные — утком. Образовавшиеся отверстия называют ячей-
ками. Нити основы имеют наибольший износ, поэтому их изготов-
ляют из прочного материала — фосфористой бронзы. Нити утка из-
нашиваются меньше, чем нити основы; изготовляют их из менее
прочного материала — полутомпака1. Частоту расположения про-
волок в ткани (плотность) называют номером сетки, который пока-
зывает число нитей основы на 1 см ширины сетки.
В зависимости от типа ткани сетки разделяют на одинарные,
двойные, тройные и крученые (рис. 103). Основа ткани одинарных
сеток (рис. 103, а) состоит из отдельных проволок, двойных сеток
(рис. 103,6)—из двух нескрученных проволок, тройных
(рис. 103, в) — из трех нескрученных проволок, крученых
(рис. 103, г) — из трех — семи скрученных проволок.
По способу переплетения сетки различают простую саржевую
и полусаржевую ткань. В^сетках простого саржевого переплетения
1 Состав полутомпака: 80% меди, 20% цинка.
173
каждая проволока основы огибает только одну проволоку утка.
У сеток полусаржевого переплетения каждая проволока основы
огибает внизу две, а сверху одну проволоку утка.
Номер не дает полной характеристики сетки. Для производства
бумаги и картона большое значение имеют следующие показатели:
площадь живого сечения ткани сетки, взятая в процентах от всей
площади; величина площади одной ячейки ткани;' равномерность
и однородность полотна сетки по всей поверхности; сопротивление
на разрыв полотна сетки.
Например, площадь живого сечения у одинарных сеток для но-
меров 24, 26, 28 и 32 — от 22 до 31,8%, число ячеек в 1 см2 —
от 372 до 592 в зависимости от диаметра проволок. Диаметр прово-
локи основы 0,19—0,25 мм. Сопротивление на разрыв ткани сетки
составляет для тех же номеров соответственно 37; 30,5; 30,5
и 27 кгс/см2. Одинарные сетки имеют наибольшие величины живо-
го сечения площади одной ячейки, у двойных сеток этот показа-
тель меньше, у тройных — еще меньше.
Сетка с мелкими ячейками способствует лучшему отливу полот-
.на бумаги, уменьшению маркировки и потери массы. Однако обез-
воживание на таких сетках происходит медленно, приходится уве-
личивать отсасывание, вследствие чего сетки быстрее изнашивают-
ся. Поэтому не следует выбирать сетки слишком высоких номеров.
При подборе сетки следует учитывать живое сечение ее и сечение
одной ячейки, массу 1 м2 вырабатываемой бумаги, характер помо-
ла массы и требования, предъявляемые к поверхности бумаги. Чем
мельче волокнистая масса и тоньше бумага, тем выше должен быть
номер сетки, чтобы мелкие волокна не уходили сквозь сетку. Оди-
нарные сетки применяют: для выработки газетной бумаги № 28;
писчих, тетрадных, типографских, литографских, цветных писчих,
обложечных, мундштучных и других с массой 1 м2 60 г и более —
№ 24 и 26; основы пергамента и парафинированной бумаги, филь-
тровальной бумаги, пергамина, бумаги для изделий бытового и са-
нитарно-гигиенического назначения № 32.
Тройные сетки № 34—40 используют для выработки тонких бу-
маг: копировальной, папиросной, конденсаторной и др л
Рис. 103. Типы сеток:
а — одинарная, б--двойная, в — тройная, г — крученая, д — полусаржевая
174
Рис. 104. Синтетическая сетка четырехсаржевого переплетения без шва
Крученые сетки № 10—16 применяют на пресспатах и картоно-
делательных машинах с массой 1 м2 300—1000 г, а также при вы-
работке грубых видов бумаги с массой 1 м2 90—200 г.
Продолжительность работы сетки зависит от скорости машины,
ее конструкции, качества сетки. Сетки работают от 10 до 15 дн. на
быстроходных бумагоделательных машинах, от 20 до 30 дн. — на
тихоходных.
Широко применяют сетки полусаржевого плетения (рис. 103, д)
со шлифованной поверхностью. Срок их службы больше, чем
у обычных сеток; это объяснеятся тем, что у них коэффициент тре-
ния о крышки отсасывающих ящиков меньше. Они меньше остав-
ляют на бумаге маркировки, улучшают условия снятия бумажного
полотна сетки, так как силы сцепления бумаги со шлифовальной
сеткой меньше, чем у обычной сетки. Поэтому бумагу легче отор-
вать от сетки при заправке в прессовую часть.
Для изготовления сетки применяют также синтетические волок-
на— капрон, перлон, нейлон, полиэфир, полипропилен, силон и др.
Сетки из синтетических волокон имеют ряд преимуществ перед сет-
ками из фосфористой бронзы. Они легче, продолжительность их
работы в 4—10 раз больше, обладают лучшей фильтрующей спо-
собностью, меньше забиваются бумажной массой, меньше марки-
руют бумагу. Сетки из синтетических волокон изготовляют из моно-
волокна (калиброванной жилки) и пряжи, скрученной из большого
числа тонких нитей моноволокна. Наибольшее распространение
в бумажном производстве получили сетки, изготовленные из кру-
ченых тонких нитей.
Для стабилизации и упрочнения сеточную ткань подвергают
специальной химической обработке. В настоящее время выпускают
также бесшовные сетки подобно прессовым сукнам: нити утка распо-
лагаются вдоль сетки, а нити основы — поперек (рис. 104).
В бесшовных сетках продольные нити, которые несут основную
нагрузку, находятся между поперечными и вследствие этого меньше
подвергаются износу. Эти сетки изготовляются в форме огромной
трубы на очень больших станках.
Для стабилизации и упрочнения переплетение сетки в месте пе-
ресечения утка и основы сплющено. Благодаря этому узел в месте
175
Рис. 105. Схема сеточной части бумагоделательной машины, оснащенной синтети-
ческой сеткой:
/—«сетка, 2 — отсасывающие ящики, 3 — ящик Вакуфойл, 4 —- гядрошанки, S — валик Ма-
унт-хоуп
пересечения меньше вдавливается в полотно, что снижает марки-
ровку бумаги.
Другая особенность синтетической сетки — овальная форма се-
чения нитей, которые создают в процессе обезвоживания попере-
менное давление и вакуум в районе каждой ячейки сетки, что обе-
спечивает микротурбулентность и снижает флакуляцию волокон.
Все это способствует повышению показателей качества бумаги.
В процессе работы синтетические сетки несколько больше вытя-
гиваются, чем металлические, и склонны к образованию морщин.
Поэтому на машине приходится устанавливать натяжной и разгон-
ный валик Маунт-хоуп с вращающейся рубашкой в форме дуги.
На рис. 105 показана схема сеточной части бумаго-
делательной машины, оснащенной синтетической сеткой 1,
гидропланками 4, ящиком Вакуфойл 3 и валиком Маунт-хоуп 5.
Применяют также комбинированные сетки из нитей капрона
и фосфористой бронзы и сетки, изготовленные из нержавеющей ста-
ли, которые работают в два-три раза дольше, чем сетки из фосфо-
ристой бронзы.
§ 70. Смена сетки
Продолжительность смены сетки от 2 до 6 ч. К это-
му времени, как правило, приурочивают планово-предупредитель-
ный ремонт и чистку частей машины.
Сетку меняют вручную, а также с помощью выдвижного или на-
движного устройства.
Смена сетки вручную производится следующим образом. Ста-
рую сетку необходимо снимать аккуратно, наматывая ее на скалку,
так как она обычно используется еще и далее на сгустителях
и других аппаратах. Для этого машину останавливают в тот мо-
мент, когда шов сетки находится на гауч-вале. Затем вдоль шва
вырывается поперек сетки узкая полоска ткани сетки. После этого,
включив гауч-вал на малую скорость, наматывают сетку на скалку
в свиток и снимают с машины.
Далее удаляют, отсасывающие ящики, регистровые и сетковеду-
щие валики, грудной вал и желоба для подсеточной воды. Все части
укладывают перед машиной в определенном порядке, осматривают,
промывают и, если требуется, ремонтируют.
176
Рис. 106. Разматывание сетки при наде-
вании:
а — сетка, свернутая на скалках, б — начало
разматывания сетки, в — дальнейшее разма-
тывание сетки; 1 — грудной вал, 2 — сетка,
3 — развертываемое полотно сетки
Новая сетка намотана
на три скалки или металли-
ческие трубки (рис. 106, а),
из которых две находятся
внутри свернутой сетки, а
третья в свободной конечной
петле. Скалки предохраняют
сетку от повреждений нитей
основы. На свернутой сетке
наклеен ярлык со стрелкой
(рис. 106,6), указывающий
правильное направление ее
движения на машине.
Для надевания из сетки
вынимают скалку, находя-
щуюся в петле, и по мере ее
удаления осторожно про-
двигают внутрь петли сетки,
толстостенную трубу (штан-
гу h
Один конец этой трубы
плотно насаживают на уда-
ленную цапфу гауч-вала, а другой приподнимают краном. Вследст-
вие этого поднимается также передний конец гауч-вала настолько,
что из-под него можно вынуть подшипник.
Свободную петлю сетки осторожно надвигают на вал, а нераз-
вернутую часть кладут на сукно первого пресса. Подшипник гауч-
вала вновь устанавливают на место. После этого скалку снова
вставляют в петлю сетки. С помощью скалки протягивают сетку
вдоль сеточного стола (рис. 106, в) по направлению к грудному ва-
лу /, развертывая сетку 2 на двух других скалках. Для поддержа-
ния сетки ставят несколько регистровых валиков.
Вдвигают грудной вал, устанавливают его и все остальные де-
тали сеточного стола. Если машины имеют гауч-вал’ консольного ти-
па, надевание сетки упрощается, так как для подъема вала служит
нажимной механизм. В поднятом положении вал располагают кон-
сольно, вынимают подставку и подшипник с лицевой стороны маши-
ны и свободную петлю сетки надвигают на вал.
После надевания сетки необходимо тщательно проверить пра-
вильность положения валов, отсасывающих ящиков и шаберов.
Проверку производят измерительной рейкой и ватерпасом. Затем
пускают сетку на малую скорость, открывают все спрыски, обмы-
вают валики водой, осматривают шов сетки и проверяют правиль-
ность ее натяжения.
На многих машинах сетку меняют с помощью выдвижного уст-
ройства (рис. 107) . Сеточный стол кроме отсасывающего вала вы-
двигается на приводную или лицевую сторону машины специаль-
ным приспособлением. После этого сетка надвигается на гауч-вал,
12-729
177
растягивается на скалках вдоль машины, а затем сеточный стол
вновь задвигается на место. Продолжительность смены 2—3 ч.
С помощью надвижного устройства сетка предварительно наде-
вается на специальное приспособление. В этом случае сеточный
стол должен иметь консольную конструкцию (рис. 108). Попереч-
ные балки, на которые опираются продольные, с приводной сторо-
ны удлинены и закреплены на добавочной (третьей) стойке. Ли-
цевая сторона консольного сеточного стола смонтирована на четы-
рех домкратах, на которых держатся съемные плиты из легкого
сплава. Когда домкраты подняты, консольные балки тоже подни-
маются на 2—3 мм. Съемные плиты удаляют, и сеточный стол пос-
ле удаления домкратов удерживается в консольном положении.
Грудной вал и связанные с ним детали, в том числе шабер
и главная грудная доска, опускаются гидравлическим механизмом
вниз (под стол), оставляя таким образом место для натягивания
сетки. Внутренние сетковедущие валики подвешиваются к продоль-
ным балкам сеточного стола в такое положение, чтобы при надева-
нии они не касались сетки.
Сетка предварительно надевается на специальное надвижное
приспособление, установленное с лицевой стороны машины.
Сначала сетку 6 надевают на каретку S, расположенную у гауч-
вала /, а затем постепенно развертывают по направлению к груд-
ному валу 3, устанавливая внутрь сетки скалки. Внутрь сетки осто-
рожно заводят каретку 5, находящуюся у грудного вала. Каретка
ео стороны грудного вала в момент надвигания внутрь сетки нахо-
дится в наклонном положении.
Рис. 107. Выдвижное устройство для надевания сетки
178
и
Рис. 108. Консольный сеточный стол:
а —с натянутой сеткой, б —с надвинутой сеткой; /-гауч-вал, 2 — лебедка и тро-
сы для надвигания сетки, 3 — грудной вал, опущенный при смене сетки; 4 — безде-
кельное устройство, 5 и 8 — каретки, 6 — растянутая сетка, 7 — скалки и опоры для
сетки
12:
Каретку выпрямляют, и сетка получает форму сеточного стола.
Каретки соединяют тросом с лебедками 2, которыми они медленно
передвигаются, и сетка надвигается на сеточный стол.
После того как сетка придет в правильное положение, удаляют
скалки и каретки. Грудной вал отодвигают в нормальное рабочее
положение, внутренние сетковедущие валики и съемные плиты уста-
навливают на место.
Во время смены все соединения в сеточной части оставляют не-
тронутыми, в том числе отсасывающие трубопроводы и привод.
Продолжительность смены сетки 1—1,5 ч. Преимущества этого ме-
тода смены сетки состоят в том, что подготовительные работы мож-
но проводить до остановки машины; нет необходимости разъеди-
нять трубопроводы воды и воздуха.
§ 71. Натяжение и правка сетки
Для натяжения и правки сетки в нижней части се-
точного стола по ходу сетки устанавливают натяжные и сетковеду-
щие валики. Из них один или два правительные, с помощью кото-
рых выправляют ход сетки,, чтобы она не сходила на сторону.
Натяжение сетки. Чтобы привести во вращение валы
и валики сеточной части, за исключением гауч-вала и ведущего ва-
ла, сетка должна быть натянута. .Степень натяжения сетки должна
поддерживаться постоянной. Устанавливают ее опытным путем.
Если сетка слабо натянута, она будет пробуксовывать на гауч-ва-
лу и провисать между регистровыми валиками; на ней могут обра-
зоваться морщины и даже складки. Сильно натягивать сетку нельзя,
так как ускоряется ее износ. Натяжение сетки должно быть таким,
чтобы не происходило буксования по отсасывающему валу. Величи-
на натяжения сетки зависит от номера сетки и скорости машины,
причем грубые сетки натягиваются сильнее, а тонкие слабее.
Сетку следует натягивать медленно и равномерно с обеих сто-
рон. При неправильном натяжении сетки образуются складки, вол-
ны и она преждевременно выходит из строя. Во время работы сет-
ка удлиняется примерно на 0,05—0,1% и натяжение ее ослабевает.
Поэтому приходится контролировать натяжение, время от времени
натягивая сетку. Для контроля натяжения сетки на быстроходных
машинах устанавливают автоматический регулятор сетки.
Степень натяжения сетки достигает 7 кгс на 1 см ширины сет-
ки. Натягивают сетку с помощью одного или двух сетконатяжных
валиков, расположенных на нижней, нерабочей, ветви сетки, кото-
рые охватываются сеткой на угол 10—30° винтовым (ручным), гру-
зовым (балансирным), пневматическим или гидравлическим и ком-
бинированным механизмом натяжения.
В грузовых (балансирных) механизмах натяжения (рис. 109)
натяжной валик 2 установлен на рычаге. Величина натяжения сет-
ки 4 регулируется изменением величины груза 3 или его расстоя-
ния от опоры стойки 5. По удлинении рычага вправо от опоры
и установке грузов на этом конце рычага можно вывесить натяж-
180
Рис. 109. Балансирный механизм на-
тяжения сетки:
1 — ограничитель колебания валика, 2 —
натяжной валик, 3 — грузы для вывешива-
ния валика, 4 — сетка, 5 — стойка
ной валик и создать давле-
ние на сетку меньше собст-
венной массы валика.
Грузовой (балансирный)
механизм натяжения обеспе-
чивает более постоянное на-
тяжение сетки, чем винто-
вой. На быстроходных ма-
шинах применяют комбини-
рованные натяжные устрой-
ства. Они состоят из двух
механизмов натяжения —
винтового, или балансирно-
го, и пневматического, или
гидравлического. В первом предусматривается большое перемеще-
ние натяжного валика для первоначального натяжения сетки, а во
втором — небольшое для натяжения сетки во время работы.
На рис. 110 представлен комбинированный механизм
натяжения сетки. Он состоит из двух валиков — балансирно-
го 2 и натяжного 7. Балансирный валик меняет свое положение
в зависимости от натяжения сетки. Перемещается он с помощью
гидравлического двигателя 9, поворачивающего зубчатый сектор 10,
На секторе закреплены рычаги S, на которых расположен натяж-
ной валик.
Если натяжение сетки изменяется, то перемещается балансир-
ный валик, открывается вентиль 3 и жидкость будет поступать
в гидравлический двигатель. Натяжной валик будет перемещаться
до тех пор, пока балансирный валик не займет своего первоначаль-
ного положения. После этого вентиль закроется и доступ жидкости
в двигатель прекратится. Таким образом натяжение сетки регули-
руется автоматически.
Правка сетки. Во время работы машины сетка иногда
смещается в боковом направлении на лицевую или приводную сто-
рону. Вследствие этого кромки могут повреждаться и сетка может
быть испорчена. Во избежание этого устанавливают ручной или ав-
Рис. 110. Комбинированный механизм натяжения сетки:
/ — сетковедущий валик для сохранения постоянства угла охвата балансирного валика, 2 —
балансирный валик, 3 — вентиль, регулирующий подачу масла в гидравлический двига-
тель, 4 — груз для вывешивания балансирного валика, 5 — линии подачи масла, 6 — сетка,
7 натяжной валик, $ — рычаг, 9 — гидравлический двигатель, 10" — зубчатый сектор
181
Рис. 111. Механизм
ручной правки сетки:
1 — правительный валик,
2 — подшипник валика с
лицевой стороны, 3 —
корпус механизма прав-
ки сетки, 4 — подшипник
валика с приводной сто-
роны, 5 — гайка, 6 —
винт, 7 — маховик
томатический механизм правки сетки: первый на участке между от-
сасывающими ящиками и гауч-валом, а второй на нижней ветви
сетки.
На рис. 111 представлен механизм ручной правки
сетки.
Правительный валик 1 установлен на подшипниках 2 и 4\ один
из них находится на приводной стороне и закреплен шарнирно, дру-
гой — на лицевой стороне и может перемещаться влево или вправо
от среднего положения примерно на 100—150 мм. Подшипник 2 при
ручном регулировании передвигается с помощью маховика 7 пос-
редством винтовой передачи, а при автоматическом регулирова-
нии — с помощью особого приспособления.
При правке сетки необходимо знать: чтобы передвинуть сетку
на приводную сторону, нужно передвинуть лицевой подшипник
правителъного валика по ходу машины; что-
бы заставить сетку двигаться на лицевую
сторону, следует передвинуть лицевой под-
шипник против хода машины.
Поавительный валик перемещают мед-
ленно и равномерно без рывков. При быст-
ром перемещении правительного валика
можно вызвать появление морщин и скла-
док на сетке.
Автоматическая сеткоправка бывает
двух типов: контактная и бесконтактная.
Контактная сеткоправка имеет датчик
в виде лопатки, которая все время соприка-
сается с кромкой сетки. У бесконтактной
сеткоправки датчик соприкасается с сеткой
только тогда, когда она смещается от сред-
него положения. Благодаря этому не изна-
шиваются кромки сетки. В этих устройствах
правительный валик перемещается электро-
двигателем, который включается с по-
мощью фотоэлемента или выключателя, сра-
батывающего при смещении сетки. В бес-
контактных устройствах правительный ва-
лик перемещается гидравлическим меха-
низмом правки сетки. При этом струя воды
под определенным давлением попадает на
чувствительную мембрану. Когда сетка при
смещении перекроет струю воды, давление
на мембрану уменьшится. Это восприни-
мается гидравлическим цилиндром, переме-
щающим правительный валик.
Пневматическая сеткоправка
приведена на рис. 112. Импульсное устрой-
ство 3 имеет лопатку 10, расположенную с
лицевой стороны машины. Исполнительный
182
Рис. 112. Пневматическая сеткоправка:
1 — редукционный клапан для переменного давления воздуха, 2 — управляющий вентиль,
3 — импульсное устройство, 4 — сетка, 5 — исполнительный механизм, 6 — полость перемен-
ного давления воздуха, 7 — мембрана, 8 — полость постоянного давления воздуха, 9 — пра-
вительный валик, 10 — лопатка, 11 — игольчатый клапан, 12 — редукционный клапан посто-
янного давления воздуха
механизм 5 снабжен мембраной. 7 двустороннего действия.
Сжатый воздух к мембране подается через редукционный 1
и игольчатый 11 клапаны, установленные на стороне переменного
давления, и через редукционный клапан 12 на стороне постоянно-
го давления воздуха, которое меньше максимального давления
в основной магистрали.
Наибольшее допускаемое давление на мембрану составляет
4 кгс/см2. Правительный валик 9 подвешен с лицевой стороны ма-
шины на рычаг.
Импульс на регулирование поступает от управляющего венти-
ля 2. Лопатка управляющего вентиля слегка касается кромки сет-
ки 4. В зависимости от перемещения лопатки изменяется степень
открытия управляющего вентиля. При этом в полости 6 устанавли-
вается меньшее или большее давление, чем в полости 8, мембрана
прогибается в ту или другую сторону, перемещая правительный
валик.
§ 72. Промывка и очистка сетки
Во время работы машины сетка постепенно засо-
ряется минеральными солями, содержащимися в воде, мелкими во-
локнами бумажной массы, наполняющими и проклеивающими ве-
ществами, а иногда и смолой, находящейся в древесной массе
и целлюлозе, а также смазочным маслом. Сетка может покрывать-
ся пятнами, которые вызывают дефект в бумаге, так как полотно
в этом месте получается тоньше и на бумаге образуются просвечи-
вающие пятна, а при более толстом слое пятен —дырочки.
Сетка должна быть, чистой, поэтому в нерабочей ветви полотно
сетки непрерывно очищается водой из спрысков, установленных
поперек сеточного стола. Эффективность промывки повышается при
направлении струи воды в захват сетковедущего валика. При этом
при вращении валика вода продавливается через сетку, вследст-
вие чего улучшается ее промывка. Во время работы спрыски могут
183
забиваться, поэтому необходимо периодически прочищать их спе-
циальным ершом.
Для удаления масляных и свежих пятен смолы применяют горя-
чий раствор соды, органические растворители — бензин, керосин,
скипидар и др. Смоляные пятна удаляют, растирая их торцом сло-
женной в несколько слоев металлической сетки, смоченной в рас-
творителе.
Старые смоляные пятна удаляют, продувая сетку струей пара
давлением около 3 кгс/см2.
Пар подают по гибкому шлангу с металлическим наконечником
типа брандспойта. Чтобы удаляемая паром смола не попала на об-
ратную ветвь сетки, под рабочую ветвь подкладывают сукно.
При сильных загрязнениях сетку промывают серной кислотой.
Для этого готовят раствор, состоящий из 1 части серной кислоты
и 5 частей воды (приливают всегда кислоту к воде, а не наоборот).
Сетку обрабатывают раствором кислоты на медленном ходу через
спрыски или погружая один из сетковедущих валиков в корыто
с кислотой. Чтобы остатки кислоты не корродировали сетку и де-
тали сеточного стола, на которые могла попасть кислота, после
очистки тщательно промывают сетку раствором соды, а затем водой.
Очистку сетки серной кислотой применяют только в том слу-
чае, если другие методы очистки малоэффективны.
На некоторых машинах промывку сетки производят водой под
давлением 50—70 кгс/см2. Для этого устанавливают спрыски вы-
сокого давления над рабочей или нерабочей ветвью сетки. В пер-
вом случае сетку промывают только в момент холостого хода ма-
шины. Во втором случае спрыски включаются в работу по мере на-
добности, примерно через каждые 2—3 ч на 30—40 мин.
Преимущества промывки сетки с помощью спрысков высокого
давления следующие: повышается качество бумаги; увеличивается
срок службы сетки; расход воды на спрыски снижается в 3—4 раза.
§ 73. Причины износа сетки
Продолжительность работы сетки в значительной
степени зависит от качества обслуживания в процессе эксплуата-
ции. Износу подвергаются только проволоки основы, так как про-
волоки утка находятся внутри ткани и непосредственно трения
не испытывают. Металлическая ткань сетки, в которой продоль-
ные проволоки основы не образуют совершенно гладкой поверх-
ности, имеет на обеих сторонах ряд изгибов — бугров (рис. 113, а).
Во время работы сетки проволоки основы снашиваются вслед-
ствие постоянного трения, главным образом о крышки отсасыва-
ющих ящиков, а также о поверхность валов и валиков сеточного
стола. При этом на буграх образуются постепенно увеличивающие-
ся'площадки (рис. 113, б), проволоки основы разрываются и в тка-
ни сетки возникает трещина. Пределом износа сетки считают умень-
шение диаметра проволоки основы на 56—57%.
184
Рис. 113. Износ про-
волоки основы сетки:
а — проволока основы на
новой сетке, б — образо-
вание на проволоках ос-
новы площадок в про-
цессе работы
Изнашивают быстрее всего те части по-
лотна сетки, где имеются вмятины, выпук-
лости или неровная поверхность ткани.
Иногда сетка получает повреждения, когда
ее надевают на машину. Вследствие этого
образуются вмятины. <
Вмятины на сетке появляются также
из-за попадания комков массы под переса-
сывающий вал или прижимной валик отса-
сывающего гауч-вала. Вмятины выправля-
ют, разглаживая их твердым гладким пласт-
массовым предметом. Для этого машину
необходимо остановить в таком положении,
чтобы вмятина на сетке оказалась над
гауч-валом.
Бесконечные машинные сетки имеют
шов, который соединяет два конца отрезка ткани с помощью элек-
тропайки или электросварки. Шов — наиболее слабое место сетки.
Он немного выступает, над поверхностью ткани, испытывает более
интенсивное трение на отсасывающих ящиках и скорее снашивает-
ся. Появляются первые признаки повреждения проволок около са-
мого шва, где и образуются трещины.
Износ происходит не только от трения сетки о крышки отсасы-
вающих ящиков, о поверхность валов и валиков сеточного стола,
но и за счет присутствия в бумажной массе мелких частиц песка
и других посторонних примесей, оказывающих на сетку абразивное
действие. Частицы, врезаясь в деревянные крышки отсасывающих
ящиков и другие части сеточного стола, действуют как точило и вы-
зывают истирание проволок ткани сетки. Во избежание этого необ-
ходимо тщательно очищать бумажную массу от песка и других по-
сторонних примесей. На продолжительность работы сетки влияет
состояние валов — грудного, регистровых и натяжных. Наличие на
валах царапин и биение валов преждевременно выводит сетку из
строя.
Наиболее серьезное повреждение сеток — образование морщин
и складок. Причины образования морщин и складок следующие*
неправильная ткань полотна сетки, т. е. по одной кромке длина
сетки больше, чем по другой; наличие так называемых «слабин»
на полотне сетки, которые не исчезают при натяжении;
неправильное положение валов и валиков сеточного стола. Оси
валов должны быть параллельны и горизонтальны, а также перпен-
дикулярны продольной оси сеточного стола. Непараллельность ва-
лов и валиков приводит к усилению натяжения краев сетки и ослаб-
лению середины, что вызывает образование складок;
намотка бумажной массы на сетковедущий валик, а также сла-
бое или сильное натяжение сетки. Показателем равномерности на-
тяжения является шов сетки, который должен быть перпендикуля-
рен продольной оси сеточного стола. При появлении морщин необ-
ходимо немедленно остановить машину и осторожно разгладить
185
их, пока они не превратились в складки. В противном случае ткань
по морщинам разорвется и сетка выйдет из строя.
Применение слишком сильного вакуума в отсасывающих ящи-
ках вызывает усиленный износ сетки, так как трение растет прямо
пропорционально разрежению. При этом степень обезвоживания
бумажной массы повышается значительно медленнее. Следователь-
но, нужно работать при минимально допускаемом разрежении
в отсасывающих ящиках.
Прекращение вращения отдельных регистровых валиков приво-
дит к образованию плоской полоски по образующей, вследствие че-
го валик сильно истирает сетку.
На продолжительность работы сетки влияет температура воды.
При движении сетки по поверхности отсасывающих ящиков, ва-
лов и валиков остающаяся под сеткой вода выполняет роль смаз-
ки. С повышением температуры вязкость воды понижается и сма-
зывающее действие ее будет хуже; износ сетки увеличится. Летом,
когда вода теплая, сетка изнашивается быстрее, однако на многих
предприятиях, чтобы ускорить обезвоживание массы на сеточном
столе, подогревают оборотную воду или непосредственно массу до*
45—60° С. Работа на подогретой воде снижает срок службы сетки.
Кроме механических воздействий на срок службы сеток влияют
также химикаты, содержащиеся в бумажной массе (глинозем, неот-
мытые от волокон остатки хлора или варочных щелоков). При воз-
действии химических веществ на металлическую ткань происходит
коррозия сетки. В результате корродирования проволоки сеточной
ткани разрушаются, изменяется ее растяжимость, гибкость и уско-
ряется разрыв. На проволоках сетки образуются твердые наслое-
ния, которые препятствуют нормальному сгибанию проволок. Кро-
ме того, наслоения постепенно уменьшают нормальную водопро-
ницаемость ткани сетки, поэтому приходится увеличивать разреже-
ние в отсасывающих ящиках, в результате возрастает трение и из-
нашивание сетки.
Для уменьшения коррозии и износа сетки применяют химиче-
ские вещества, вводимые в виде растворов в спрысковую воду или
в поток бумажной массы перед смесительным насосом. Эти веще-
ства образуют пленку на поверхности проволоки и предохраняют
ее от коррозии. Срок службы сетки увеличивается на 50%.
§ 74. Починка сетки
В процессе работы на сетке могут появиться дыры,
поперечные, а иногда и долевые трещины. Вследствие этого прихо-
дится производить починку — штопку сетки.
Место штопки не должно быть слишком толстым по сравнению
с соседними участками ткани, иначе это вызовет маркировку бумаг
ги. Обезвоживание бумажной массы на месте штопки должно быть
нормальным.
Сетку штопают различными способами в зависимости от ха-
рактера повреждения. Наиболее распространенные способы штоп-
ки сетки — по спирали 1 или восьмеркой 2 (рис. 114).
186
1
2
Рис. 114. Виды штопки сет-
ки:
1 — штопка по спирали, 2 —
штопка восьмеркой
Рис. 115. Прикрепление запла-
ты на сетке без пайки:
1 и 2 — наложение заплаты, 3 —
вид сверху
Восьмеркой штопают при широком разрыве ткани. Если на сет-
ке большие дыры, то вырезают дефектные места и ставят заплаты.
Заплату точно пригоняют по размеру вырезанного места и приши-
вают или припаивают серебряным припоем с помощью угольного
электрода. Продолжительность электропайки любого повреждения
сетки (трещины, дыры и т. п.) 1—3 мин.
Накладывать заплату на сетку можно и другим способом, ко-
торый занимает немного времени и является более эффективным.
Берут сетку, номер которой больше номера рабочей сетки, выреза-
ют из нее прямоугольный кусочек размером несколько больше ды-
ры. С обоих концов прямоугольника вынимают нити утка так, что-
бы нити основы выступали на 4—5 мм. Затем нити основы на од-
ном конце загибают под прямым углом, а на другом оставляют пря-
мыми. Подготовленную заплату прямыми нитями основы вводят
в ячейки рабочей сетки несколько выше дыры. Сгибают заплату
и вводят в ячейки сетки нити основы, загнутые под прямым углом.
Выступающие на противоположную сторону сетки нити основы за-
гибают в сторону против движения сетки (рис. 115).
Если кромка сетки имеет небольшой надрыв, то кромку обры-
вают на ширину надрыва, если позволяет формат вырабатываемой
бумаги. В противном случае кромку вырезают только в месте над-
рыва под небольшим углом или заливают поврежденное место по-
ливинилхлоридом, капроном, смолами и др. При этом на дыру на-
кладывают заплату, а затем прессуют ее горячим утюгом.
187
Рис. 116. Водокольцевой вакуум-
насос:
1 — выходные отверстия, 2 — всасывающий
патрубок, 3 —входные отверстия, 4 —
многолопастной ротор, 5 — корпус насо-
са, 6 — отводящий патрубок
§ 75. Вакуумные
насосы
Для создания разре-
жения (вакуума) в отсасы-
вающих ящиках, отсасываю-
щих валах сеточной и прес-
совой частей и сукномойках
устанавливают ротационные
водокольцевые вакуумные
насосы или турбовоздухо-
дувки.
На рис. 116 представлен
водокольцевой ва-
куум-насос. При враще-
нии многолопастного рото-
ра 4 вода, залитая в насос,
вращается вместе с ротором,
образуя водяное кольцо.
Благодаря эллиптической
форме камеры водяное коль-
цо при вращении образует зону разрежения при отходе лопаток
ротора от стенок корпуса 5 насоса и зону сжатия при приближении
лопаток к стенкам ротора. При разрежении мокровоздушная смесь
из всасывающего патрубка 2 всасывается через входные отвер-
стия 3, а при сжатии под напором выбрасывается через выходные
отверстия 1 в отводящий патрубок 6. Следовательно, за один обо-
рот ротора цикл всасывания и нагнетания повторяется два раза.
Вода для питания водяного кольца поступает в насос по отдель-
ной трубе (на рисунке не показана). Количество воды регулируется
в зависимости от требуемой величины вакуума.
Водокольцевые вакуумные насосы работают хорошо, если вода
отделяется от воздуха. Поэтому после каждого отсасывающего ящи-
ка устанавливают водоотделитель, что значительно снижает пот-
ребляемую насосом мощность и уменьшает шум при работе на-
соса.
В целях снижения расхода электроэнергии на создание вакуума
в отдельных зонах отсоса бумагоделательной машины устанавли-
вают турбовоздуходувки (рис. 117), коэффициент полез-
ного действия которых достигает 70—75%. Вакуум, создаваемый
турбовоздуходувкой, благодаря наличию автоматического регули-
рования более постоянен, чем вакуум, создаваемый индивидуаль-
ными установками водокольцевых вакуум-насосов. Экономия элек-
троэнергии составляет 20—40%.
Турбовоздуходувка 1 приводится в движение от электродвига-
теля 2. Каждый отсасывающий узел машины — отсасывающие ящи-
ки 3, гауч-вал 9, пересасывающий вал 10, отсасывающий вал //„
сукномойки 13, отсасывающие прессы 12 — соединен с соответст-
вующей ступенью турбовоздуходувки и имеет основной 6 и вторич-
188
Рис. 117. Схема установки турбовоздуходувки:
/ _ турбовоздуходувка, 2 — электродвигатель, 3 и 4 — трубы для отвода воды и воздуха,.
5 — дроссельная задвижка, 6 и 7 — основной и вторичный водоотделители, 8 — отсасываю-
щие ящики, 9 — гауч-вал, 10 — пересасывающий вал, 11 — отсасывающий вал сукномойки,.
12 — отсасывающие прессы, 13 — сукномойка, 14 — насос, 15 — сборник .отводимой воды
ный 7 водоотделители для отделения воды от воздуха. Воздух»
освобожденный от воды, поступает по трубе 4 в турбовоздуходувку,
а вода по трубе 3 в сборник 15, а из него удаляется насосом 14^
Воздух после турбовоздуходувки имеет температуру
120—170° С, и его можно использодать вместе со свежим воздухом
для вентиляции сушильной части машины.
§ 76. Удаление влаги, испаряемой
на сеточном столе
При эксплуатации мощных бумаго- и картонодела-
тельных машин необходимо удалять испаряемую на сеточном столе
влагу. Количество ее увеличивается с повышением температуры
массы, вытекающей на стол.
В целях повышения интенсификации процесса обезвоживания
бумажного полотна температура массы доводится до 50° С, а ско-
рость вытекания достигает 12 м/с.
Мощность массного потока определяется производительностью*
бумагоделательной машины. Например, при выработке газетной
бумаги на бумагоделательной машине производительностью
400 т/сут секундный объем подаваемой на сетку массы концентра-
цией 0,7% составляет 0,6 м3, или 36 м3/мин, или 2160 м3/ч.
18$
В напускном устройстве масса находится под давлением, а при
выходе на сеточный стол освобождается от него. Благодаря этому
со всей открытой поверхности сеточного стола интенсивно испа-
ряется влага. Кроме того, при движении сетки и вращении регист-
ровых и сетковедущих валиков образуется интенсивная циркуляция
воздуха, происходит разбрызгивание мельчайших капелек горячей
воды и пара. В результате в зоне сеточного стола влажность возду-
ха достигает почти 100% и резко повышается его температура.
На сеточном столе в окружающий воздух испаряется примерно
13—15% влаги от удаляемой на сушильной части. На бумаго-
и картоноделательных машинах небольшой мощности удаление
влаги, выделяемой на сеточной части в окружающий воздух, про-
исходит лишь за счет общего воздухообмена машинного зала. При
больших мощностях машин выделяется большое количество влаги,
и в зале мокрой части машины создаются условия, затрудняющие
ее обслуживание. Поэтому из зоны сеточной части машины необ-
ходимо удалять влажный теплый воздух.
На высокопроизводительных машинах с боковых сторон сеточ-
ного стола устанавливают легкосъемные щиты, препятствующие
распространению теплого влажного воздуха из-под сеточной части
в машинный зал.
Влажный воздух из закрытого сеточного стола, а также неко-
торая часть воздуха из ячеек сетки и оборотной воды удаляются
вытяжным вентилятором низкого давления.
Укрытия сеточного стола с боковых сторон позволяют снизить
температуру в зоне обслуживания примерно на 6° С, значительно
уменьшить влажность воздуха и повысить производительность су-
шильной части машины.
На некоторых машинах над сеточным столом устанавливают
колпаки, которые охватывают не только сеточный стол, но и на-
пускное устройство. Это мероприятие обеспечивает полное удаление
испаряемого влажного воздуха.
§ 77. Дефекты бумаги в сеточной части
бумагоделательной машины
Дефекты бумаги, образующиеся в сеточной части,
могут возникнуть из-за плохой работы очистной аппаратуры, нару-
шения условий отлива, неисправной сетки и др.
Плохо очищенная бумажная масса вызывает образование пятен,
дыр, залощенных мест в. бумаге и ухудшает ее внешний вид. Ме-
таллические включения могут повредить ткань сетки, а песок силь-
но изнашивает сетку и покрытия отсасывающих ящиков. При ка-
ландрировании бумаги из бумажного полотна выпадают песчинки
и остаются мелкие отверстия. Слизь, закатыши (скрученные ко-
мочки массы), сгустки и крупная костра приводят к появлению пиг-
ментированных пятен на бумаге при каландрировании.
Все эти инородные включения должны, быть задержаны очист-
ной аппаратурой. Сор попадает в бумагу из-за увеличения (раз-
190
работки) прорезей в цилиндре или отверстий сит узлоловителей
. и несвоевременной промывки оборудования. Слизь проходит любук>
очистную аппаратуру. 4
Сгустки попадают в массу со стенок напорных ящиков и ли-
неек, где они накапливаются, а затем смываются потоком массы.
Для предотвращения образования сгустков массы необходимо, что-
бы исправно работали спрыски, установленные в напорных ящиках
- и линейках.
Закатыши образуются при неисправной работе бандажей узло-
ловителей. При перекосах и других недостатках под бандажи на-
бивается масса* образуются комочки, которые, попадая в поток
массы, оставляют темные пятна в бумаге и могут вызвать обрывы
полотна под сетку.
Во время работы необходимо следить за состоянием очистной
аппаратуры и своевременно очищать ее и промывать от загряз-
нений.
Один из наиболее серьезных дефектов отлива бумажного по-
лотна— неравномерность толщины, т. е. колебания массы 1 м2 бу-
маги. При наличии этого дефекта бумага неравномерно просуши-
вается, появляются мо'рщины, залощенные полосы и т. п. На рав-
номерность отлива бумаги по толщине большое влияние оказывают
подвод и выход массы из напускного устройства и формование по-
лотна в сеточной части.
Кроме того, на неравномерное распределение бумажной массы
по ширине сетки влияют: большое содержание воздуха в массе; не-
равномерное распределение наполнителя и мелкого волокна при:
медленных потоках массы в напорных ящиках; наличие завихре-
ний при напуске массы из напорного устройства и др.
Колебания массы по ширине полотна бумаги должны быть не
более 1—2%.
Дыры и просвечивающие пятна в бумаге могут возникать от де-
фектов сетки: дыры на сетке, высыпки, трещины, морщины, поло-
сы, смоляные пятна на сетке и т. д.
Дыры, крупные высыпки и трещины, грубые штопки произво-
дят маркировку бумаги или образуют в полотне сквозные от-
верстия.
Крупные морщины на сетке приводят к образованию в бумаге'
светлых тонких мест. Продольные полосы на сетке дают в бумаге
видимые на просвет полосы с меньшей массой 1 м2, чем остальная
часть полотна. Если поры шва сетки забиты волокнами и другими
веществами, фильтрующая способность его снижается. Вследствие
этого в бумаге возникают светлые поперечные полосы, а иногда
и сквозные отверстия. При сплошной маркировке шва бумажное-
полотно рвется по этому месту в сушильной части машины или
в каландрах.
Во время работы шов должен находиться в чистом состоянии,
чтобы фильтрующая, способность его была равна или возможно
ближе к фильтрующей способности остальной ткани сетки. Шов
сетки чистят, продувая его паром. Если отверстия в рубашке отса-
19Г
бывающего вала не подвергают периодической чистке, они заби-
ваются волокнами и каолином. В результате происходит маркиров-
ка бумаги, снижается степень обезвоживания бумажного полотна,
что может вызвать повышенную обрывность бумаги на машине.
Поэтому поддержание вала в чистом состоянии способствует
уменьшению дефектов в бумаге.
§ 78. Автоматический контроль и регулирование
работы сеточной части бумагоделательной машины
В процессе работы сеточной части объектами кон-
троля и регулирования являются: уровень и давление в напорном
ящике, масса 1 м2 бумаги и ее просвет, pH массы, температура мас-
сы, вакуум в отсасывающих ящиках и отсасывающем гауч-вале,
скорость машины и др.
На рис. 118 представлена схема автоматического ре-
гулирования работы сеточной части бумагодела-
тельной машины. Уровень в напорном ящике 2 регулируют
с помощью регулятора /, регулирующий орган которого установ-
лен на массопроводе перед коллектором. При понижении уровня
регулятор приоткрывает задвижку на массопроводе после очистной
аппаратуры 21 и смесительного насоса 18. Наоборот, при повыше-
нии уровня задвижка закрывается.
При нормальных условиях работы колебания уровня составляют
около 2 мм. Давление в воздушном пространстве напорного ящика
(воздушной подушке) регулируется с помощью регулятора 3. Если
давление воздуха в напорном ящике повышается и становится боль-
ше установленного, то регулятор открывает вентиль и воздух из
ящика выпускается наружу. Когда давление уменьшается и ста-
Рис. 118. Схема автоматического регулирования работы сеточной части бумаго-
делательной машины:
1 — регулятор уровня в напорном ящике, 2 — напорный ящик, 3 — регулятор давления воз-
душной подушки в напорном ящике, 4 — регистровые валики, 5 — регулятор разрежения,
€ — отсасывающие ящики, 7 — гауч-вал, 8 — фотоэлемент, фиксирующий обрыв и включаю-
щий отбойный спрыск, 9 — регулятор массы 1 м2 бумаги (бетаметр), 10 и 13 — регуляторы
уровня, И — гауч-бассейн, 12 — спрыск, 14— сборник оборотной воды, /5 — подсеточная ван-
на, 16 — сборник регистровой воды, П — регулятор температуры, 18 — смесительный насос,
19 — массный насос, 20 — машинный бассейн, 21 — очистная аппаратура, 22 — регулятор pH
192
новится ниже установленного, увеличивается подача воздуха в на-
порный ящик.
Автоматическое регулирование массы 1 м2 бумаги производит-
ся бетаметром путем воздействия на задвижку массного насоса.
Для поддержания нужной и постоянной величины pH оборотной
воды применяют систему автоматического регулирования. Величи-
на pH служит импульсом для приведения в действие регулятора 22.
Если pH ниже заданного значения, регулятор уменьшает подачу
глинозема в машинные бассейны 20, если выше — поступление
глинозема увеличивается. Постоянство pH массы в процессе отлива
бумаги способствует получению хорошей проклейки при выработке
клееных видов бумаги, а также повышению удержания наполните-
лей при изготовлении бумаги с наполнителем.
Автоматическое регулирование температуры оборотной воды
производится регулятором 17 путем воздействия на задвижку,
установленную на линии подачи пара для подогрева регистровой
воды в сборнике 16. Уровень оборотной воды в сборнике 14 поддер-
живается постоянным с помощью регулятора 13. В бассейне 11 под
гауч-валом уровень регулируется регулятором 10.
Поперечный (отбойный) спрыск 12 высокого давления автома-
тического типа, установленный у гауч-бассейна для брака и отсеч-
ки, включается автоматически при обрыве бумажного полотна, од-
новременно автоматически включается поперечная передвижная от-
сечка (на рисунке не показана), которая сводит полотно под сетку.
Обрыв полотна немедленно обнаруживается фотоэлементами 8,
установленными после гауч-вала в прессовой и сушильной частях
машины.
Заданная величина вакуума в отсасывающих ящиках 6 поддер-
живается автоматически регулятором 5.
Регулятор массы 1 м2 бумажного полотна — бетаметр — имеет
изотопы, излучающие радиоактивные лучи.
Принцип действия прибора состоит в следующем. Радиоактив-
ные лучи, проходя через полотно, частично поглощаются бумагой.
Степень поглощения радиоактивного излучения зависит от плотно-
сти бумаги и служит импульсом для приведения в действие регули-
рующего устройства, которое пускает в ход исполнительный меха-
низм массной задвижки. При увеличении массы 1 м2 бумаги выше
заданного значения массная задвижка автоматически прикрывает-
ся и, наоборот, при уменьшении — приоткрывается.
Приборы для измерения и автоматического регулирования мас-
сы 1 м2 бумажного полотна выпускаются типа РРВ-64. Прибор
снабжен датчиком, устройством для перемещения, пультом управ-
ления и регулирующим органом с исполнительным механизмом.
Схема прибора представлена на рис. 119. Задатчик 2 прибора пере-
крывает поток радиоактивного излучения от камеры компенсацион-
ных источников излучения. Электрометрический каскад 6 соединен
с собирающими электродами обеих ионизационных камер.
Бумажное полотно /, проходя в зазоре между камерой рабочих
источников излучения 12 и измерительной головкой 4, перекрывает
13-729
193
Рис. 119. Регулятор массы 1 м2
бумаги РРВ-64 (бетаметр):
1 — бумажное полотно, 2 — задат-
чик, 3 — камера компенсационных
источников излучения, 4 — измери-
тельная головка, 5 — компенсацион-
ная ионизационная камера, 6 —
электрометрический каскад, 7 —
электронный самопишущий потен-
циометр, 8 — фазочувствительный
усилитель, 9 — блок управления и
сигнализации, 10 — блок импульсно-
пропорционального регулирования,
U — датчик, /2 —камера рабочих
источников излучения, 13 — рабочая
ионизационная камера
поток радиоактивного излучения рабочего источника, воздействую-
щего на рабочую ионизационную камеру 13. В результате величина
ионизационного тока в камере меняется с изменением массы бума-
ги. Степень поглощения радиоактивного излучения бумагой опре-
деляется компенсационной ионизационной камерой 5. Величина
ионизационного тока устанавливается постоянной для данной мас-
сы 1 м2 бумаги с помощью задатчика.
Если масса 1 м2 бумаги соответствует заданному значению,
то в рабочей камере ионизационный ток будет такой же, как
и в компенсационной камере, и сигнал не будет поступать на испол-
нительный механизм, установленный на массной задвижке. При от-
клонении фактической массы 1 м2 бумаги от заданной на собираю-
щихся электродах ионизационных камер появится разностный ток,
который поступит в электрометрический каскад 6. Сигнал от кас-
када подается в фазочувствительный усилитель 8, где усиливается
и детектируется, а затем передается через блок управления и ре-
гулирования на исполнительный механизм.
Прибор настраивают с помощью образца, который вставляют
в измерительный зазор между камерой 12 рабочих источников из-
лучения и измерительной головкой 4.
С помощью задатчика выравниваются токи в рабочей и компен-
сационной камерах, причем стрелка прибора устанавливается на
нуле
Прибор измеряет не абсолютное значение массы 1 м2 бумаги,
а величину отклонения фактической массы 1 м2 от заданной. Ве-
личину отклонения массы 1 м2 бумаги показывает самопишущий
потенциометр на шкале, отградуированной в г/м2.
Датчик прибора устанавливают после гауч-вала или между ма-
шинным каландром и накатом.
§ 79. Двухсеточные формующие устройства
На некоторых машинах (Вертиформа, Бел-Бей-
формер, Паприформер, Дуоформер, Сим-формер и др.) отлив и фор-
мование бумаги производятся между двумя движущимися сетками.
194
Такие машины работают при более высокой скорости, чем длинно-
сеточные машины (более 1100 м/мин); представляется возможным
получить бумагу более высокого качества и с пониженной мас-
сой 1 м2.
Машина Вертиформа (рис. 120) снабжена двумя вер-
тикально установленными сетками. Масса из напорного ящика 1 по-
дается в зазор между двумя грудными валами 2, проходит между
сетками 3 и 11 и обезвоживается с обеих сторон с помощью отса-
сывающих ящиков 4. Дальнейшее обезвоживание производится на
отсасывающем валу 9, который принимает на себя полотно и пере-
дает его на прессовое сукно 7. Далее полотно обезвоживается на
прессе 6, имеющем верхнее сукно 5. Вследствие вертикального пе-
ремещения формуемого полотна и двустороннего его обезвожива-
ния в середине полотна располагаются длинные, а на поверхности
мелкие волокна, что увеличивает прочность бумаги. Кроме того,
с обеих сторон полотно бумаги имеет одинаковую гладкость и од-
нородные печатные свойства.
Формующее устройство Бел-Бей-формер показа-
но на рис. 121. Струя массы подается из выпускной щели напорно-
го ящика 1 в зазор между сетками 2, которые сходятся, огибая
формующую доску 6, состоящую из отдельных дефлекторов.
Рис. 120. Схема сеточной части машины Вертиформа:
/ — напорный ящик, 2 — грудной ва$, 3 и // — сетки, 4 — отсасывающие ящики, 5 — верхнее
прессовое сукно, 6 — пресс, 7 — нижнее прессовое сукно, 8 — передаточный вал, 9 — отсасы-
вающий вал, 10— обычный вал
13*
195
Рис. 121. Схема формующего устрой-
ства Бел-Бей-формер:
1 — напорный ящик Конверфлоу, 2 — сет-
ки, 3 — шаберы, 4 — гауч-вал, 5 — отсасы-
вающие ящики, 6 — формующая доска
(башмак), 7 — пересасывающее устройство
6
7
Рис. 122. Схема формующего
устройства Паприформер:
/ — грудной вал, 2 — напорный
ящик, 3 — формующий вал, 4 —
сборник оборотной воды, 5 — верх-
няя сетка, 6 — гауч-вал, 7 — сетко-
ведущий валик, 8 — пересасываю-
щее устройство, 9 — нижняя сетка
Давление между сетками в этой зоне от 75 до 127 мм вод. ст.,
благодаря чему обеспечивается плавное обезвоживание в зоне фор-
мования полотна. При более высоком давлении масса может быть
выброшена в захват между сетками или выдавлена по сторонам се-
ток. Вода, проходящая через левую сетку, отбрасывается центро-
бежной силой, через правую — отводится с помощью дефлекторов
формующей доски 6. Сетки проходят по отсасывающему ящику 5
и гауч-валу 4 с несколькими камерами. Первая камера работает
с небольшим разрежением и выполняет функцию обычных отсасы-
вающих ящиков, а последняя — с большим разрежением и исполь-
зуется как отсасывающий гауч-вал..
На машинах с формующим устройством Бел-Бей-формер при не-
больших изменениях режима можно выпускать любую продук-
цию — от тонкой бумаги до картона. Кроме того, можно вырабаты-
вать двух- и трехслойные виды продукции. Для этого переделывают
напорный ящик Конверфлоу так, чтобы к напускной губе незави-
симо один от другого подходили слои массы. Изготовленная бумага
отличается повышенной непрозрачностью, более разномерной мас-
сой по ширине, высокими показателями физико-механических
свойств и улучшенными печатными свойствами.
Формующее устройство Паприформер показано на
рис. 122. Устройство снабжено грудным валом 1, формующим ва-
лом 3 и гауч-валом 6, на которые надеты сетки 5 и 9, сетковеду-
щие 7 и правительные валики.
Масса из напорного ящика подается в зазор между двумя сет-
ками, огибающими формущий вал с перфорированной поверхно-
196
стью. Обезвоживание бумажной массы на формующем валу осу-
ществляется через обе сетки. Вода удаляется через нижнюю сетку
под действием центробежной силы, через верхнюю — благодаря
разрежению в отсасывающих камерах формующего вала. Сухость
бумажного полотна после формующего вала 7—9%.
Сформованное полотно, находящееся между двумя сетками, по-
дается к гауч-валу, который имеет четыре камеры. В первой камере
поддерживается избыточное давление (0,05—0,4 кгс/см2); она вы-
полняет функции отсасывающих ящиков. Обезвоживание над пер-
вой камерой происходит только через верхнюю сетку за счет про-
дувки воздухом через бумажное полотно и действия центробежной
силы.
Вторая камера вала с атмосферным давлением выравнивает
давление в отверстиях рубашки вала. Две последующие камеры на-
ходятся под вакуумом, выполняют функцию гауч-вала и пересасы-
вают бумажное полотно на нижнюю сетку. Сухость бумажного по-
лотна после гауч-вала 18—20%. С нижней сетки бумажное полот-
но снимается пересасывающим устройством 8 и передается в прес-
совую часть машины.
Изготовленная бумага отличается хорошими печатными свой-
ствами, равномерной толщиной по ширине полотна, небольшой раз-
носторонностью.
Формующее устройство Дуоформер показано на
рис. 123. Струя массы из напорного ящика 1 направляется, на фор-
мующий ящик 8 в зону сближения двух сеток — верхней 3 и ниж-
ней 10. Под действием,небольшого разрежения в ящике и натяже-
нии сеток происходит начальное двустороннее обезвоживание мас-
сы. Затем сетки с массой огибают перфорированный формующий
вал 2, который снабжен двумя отсасывающими камерами. На нем
обезвоживание массы происходит также симметрично через обе
Рис. 123. Схема формующего устройст-
ва Дуоформер:
1 — напорный ящик, 2 — формующий вал с
двумя зонами отсоса, 3 — верхняя сетка, 4 —
сборник оборотной воды, 5 — отсасывающий
шабер, 6 — гауч-вал, 7 — отсасывающий ящик,
8 — формующий ящик, 9 — пересасывающее
устройство, 10 — нижняя сетка, 11 — грудной
вал
Рис. 124. Схема формующего уст-
ройства Сим-формер: х
1 — напорный ящик, 2 — формующая
доска, 3 — гидропланки, 4 — верхняя
сетка, 5 —мокрый отсасывающий ящик,
6 — криволинейная непроницаемая фор-
мующая доска, 7 — отсасывающие ящи-
ки, 8 — гауч-вал, 9 — нижняя сетка,
10 -г- грудной вал
197
сетки. Окончательное обезвоживание до сухости 18—20% произво-
дится на отсасывающем ящике 7 и на трехкамерном отсасываю-
щем гауч-валу 6, по поверхности которого полотно бумаги проно-
сится нижней сеткой. Бумажное полотно снимается с нижней сетки
пересасывающим устройством 9. При симметричном обезвожива-
нии массы удерживаемость наполнителей и мелких волокон больше,
печатные свойства и другие показатели бумаги лучше, чем на длин-
носеточных машинах.
Формующее устройство Дуоформер предназначено для произ-
водства газетной, шисчей бумаги и бумаги для печати, основы для
мелования бумаги, для гофрирования и др. массой от 40 до
200 г/м2. Скорость формирующего устройства достигает 1400 м/мин,
производительность до 700 т/сут. t
Формующее устройство Сим-формер представляет
собой комбинацию плоскосеточной и двухсеточной машин
(рис. 124). На сеточном столе открытой части нижней сетки 9 до
криволинейной непроницаемой формующей доски 6 установлены
формующая доска 2, гидропланки 3 с керамическим покрытием
и мокрый отсасывающий ящик 5. Затем на сеточном столе распо-
ложены верхняя сетка 4, отсасывающие ящики 7 и гауч-вал 8.
ААасса из напорного ящика 1 поступает на сеточный стол. Фор-
мование и обезвоживание бумажного полотна до криволинейной
непроницаемой формующей доски происходит так же, как на обыч-
ной плоскосеточной машине. На формующей доске вода из полотна
удаляется через верхнюю сетку. Благодаря этому обеспечивается
симметричное распределение мелочи в поперечном сечении полотна
и хорошо удерживаются наполнители и короткие волокна. Даль-
нейшее обезвоживание полотна производится отсасывающими ящи-
ками и гауч-валом.
Формующее устройство Сим-формер устанавливают для отлива
тонких видов бумаг для печати, а также основы мелованной бума-
ги, различных видов высококачественной бумаги.
ГЛАВА XI
Прессовая часть
бумагоделательной машины
§ 80. Общие сведения
После отсасывающего гауч-вала бумажное полотно
с содержанием сухого вещества от 14 до 24% для дальнейшего
обезвоживания поступает на прессовую часть машины (рис. 125).
Бумажное полотно путем механического отжима обезвоживается
на прессовой части до 32—42% абсолютно сухого вещества.
Во время прессования бумажное полотно не только обезвожи-
вается, но и уплотняется. При этом увеличиваются площадь кон-
такта и силы сцепления между волокнами. Кроме того, изменяется
ряд свойств бумаги: повышается объемная масса, снижается по-
198
Рис. 125. Прессовая часть бумагоделательной машины:
/-гауч-вал, 2 — сукномойка (типа отсасывающего вала), 3 —первый пресс (отсасывающий), 4 — механизм правки сукон, 5 —
второй пресс (отсасывающий), 6 — щелевая сукномойка, 7 — механизм натяжения сукон, 8 — третий пресс (обратный отсасыва-
ющий), 9 — четвертый пресс (обычный), 10 — сушильные цилиндры, // — вакуумная сукномойка
ристость, воздухопроницаемость, впитывающая способность, увели-
чивается механическая прочность на разрыв, излом и продавлива-
ние, повышается прозрачность и т. д.
Прессовая часть бумагоделательной машины должна работать
с максимальной нагрузкой, так как повышение сухости бумажного
полотна после прессов на 1% снижает расход пара на 5% и позво-
ляет уменьшить число сушильных цилиндров в сушильной части ма-
шины на 4—5%. Кроме того, обезвоживание бумажного полотна
в сушильной части в 10—12 раз дороже, чем в прессовой, и
в 60—70 раз дороже, чем обезвоживание на сетке.
Большинство бумагоделательных машин имеет два-три двух-
вальных пресса <?, 5 и 8. Машины, предназначенные для выработки
бумаги из массы жирного помола, имеют четыре-пять прессов. Кро-
ме того, некоторые Машины снабжены сглаживающими (офсетны-
ми) прессами, которые предназначены для уплотнения и повыше-
ния гладкости поверхности бумаги.
Обычный пресс имеет два вала: верхний гранитный или стони-
товый 1 и нижний металлический, облицованный резиной. На каж-
дом прессе находится сукно, которое предохраняет бумагу во вре-
мя прессования от раздавливания и передает ее на другой пресс.
Пресс приводится в движение от нижнего вала, соединенного с при-
водом.
При прохождении через пресс бумага одной стороной лежит
на сукне и получает от него маркировку, а другой соприкасается
с верхним гладким валом, в результате чего поверхность ее стано-
вится гладкой. Чтобы достигнуть одинаковой гладкости поверхно-
сти обеих сторон бумаги, на некоторых тихоходных машинах тре-
тий пресс делают обратным. Бумага перед входом в него поворачи-
вается и нижней стороной соприкасается с верхним гладким валом.
Поэтому на нижней стороне сглаживаются неровности и маркиров-
ки от сукна.
На некоторых современных машинах вместо обычного обратно-
го пресса устанавливают обратный отсасывающий пресс 8. Ниж-
ний вал такого пресса металлический, покрытый бронзовой рубаш-
кой или стонитом, а верхний — отсасывающий — обрезиненный,
обхватываемый сукном. Преимущество обратного отсасывающего
пресса перед обычным заключается в удобстве заправки бумлги.
Его можно устанавливать на бумагоделательных машинах, рабо-
тающих со скоростью до 700 м/мин.
Кроме обычных применяются и другие прессы: с желобчатым
валом, с промежуточным валиком, с подкладной сеткой, с сетча-
тым чулком, с глухими отверстиями.
§ 81. Передача полотна бумаги с сетки
на прессовую часть машины
На тихоходных машинах полотно бумаги передает-
ся с сетки на прессовую часть вручную. Для этого на сетке перед
1 С т о н и т —твердая кварцевая резина.
200
гауч-прессом отрезают водяным спрыском (ножом) заправочную
узкую ленту бумаги и вручную передают ее на сукно первого прес-
са. Как только узкая лента бумаги будет заправлена через всю
прессовую часть машины и поступит в сушильную часть, ленту
постепенно расширяют до полной ширины полотна бумаги, пере-
двигая поперек сетки водяной нож.
Во время заправки узкая лента бумаги переводится на сукно,
широкая остается на сетке, идет вниз и снимается первым сеткове-
дущим валиком. Бумажное полотно с сетковедущего валика счи-
щается шабером и поступает в бассейн, расположенный под гаучем.
Здесь бумажное полотно с помощью мешалки распускается на во-
локна, которые повторно подаются на бумагоделательную машину.
В этот же бассейн направляют также и «отсечки» бумажного по-
лотна, отсекаемые водяными спрысками с лицевой и приводной сто-
рон бумажного полотна. На быстроходных машинах заправочная
лента бумаги с отсасывающего гауча сдувается на сукно первого
пресса сжатым воздухом под давлением 4—6 кгс/см2. Для подачи
сжатого воздуха на заправочную ленту внутри отсасывающего ва-
ла с лицевой стороны машины установлена трубка.
Бумага с сукном проходит через первый пресс и попадает на
сукно второго пресса с помощью воздушной заправки; с сукна вто-
рого пресса бумага также посредством воздуха передается на сук-
но третьего пресса, а отсюда канатиковой заправкой в сушильную
часть машины.
Бумажное полотно после гауч-вала имеет высокую влажность
и низкую механическую прочность. При передаче его на прессовую
часть машины полотно сильно удлиняется и при неправильном ре-
жиме съема бумажного полотна с гауча образуются обрывы. С по-
вышением скорости машины число обрывов возрастает и увеличи-
вается число холостых хо-
дов. Для уменьшения об-
рывности полотно бумаги
снимают по касательной,
при этом устраняются рез-
кие перегибы и снижает-
ся натяжение.
Для этого между сет-
кой и сукном устанавли-
вается направляющий ва-
лик 3 (рис. 126), который
имеет отдельный привод
и может перемещаться с
помощью гидравлическо-
го или пневматического
приспособления. Его уста-
навливают таким обра-
зом, чтобы бумажное по-
лотно 4 сходило с гауч-
вала 1 по касательной.
Рис. 126. Съем бумажного полотна с гауч-
вала по касательной:
1 — гауч-вал, 2 — сукно первого пресса, 3 — нап-
равляющий валик, 4 — бумажное полотно, 5 —- при-
жимной валик
201
Такой способ съема уменьшает обрывность бумажного полотна
при работе бумагоделательных машин со скоростью до 400 м/мин.
На быстроходных бумагоделательных машинах применяют ав-
томатическую передачу полотна с сетки на прессовую часть с по-
мощью пересасывающего устройства. Автоматическая передача по-
лотна бумаги с сетки на прессовую часть машины позволяет ликви-
дировать обрывы полотна на этом участке, повысить прочность бу-
маги на 15—20% вследствие уменьшения растяжения бумажного
полотна, а также увеличить содержание древесной массы в компо-
зиции газетной и типографской бумаги, снизить массу 1 м2 выра-
батываемой бумаги.
На рис. 127 представлена схема пересасывающего
устройства и прессовая часть машины, выраба-
тывающей газетную бумагу.
Особенностью этого устройства является удлинение сетки 7 за
отсасывающий гауч-вал 8 и установка второго ведущего сетку ва-
ла 9.
Бумажное полотно с прямого участка сетки снимается с по-
мощью одно- или двухкамерного пересасывающего вала 10, уста-
новленного с внутренней стороны съемного сукна 6. При наличии
двух вакуум-камер первая — узкая, работающая с более высоким
вакуумом (0,6—0,7 кгс/см2), снимает полотно бумаги с сетки, вто-
рая — широкая, работающая с более низким вакуумом
(0,5—0,4 кгс/см2), удерживает полотно на съемном сукне. Обезво-
живания бумажного полотна на пересасывающем валу почти не
происходит.
Бумажное полотно передается сукном на передаточный пресс 4,
где пересасывается на сукно 12 первого пресса 3. Затем бумажное
полотно проходит через второй 2 и третий 1 прессы, после чего по-
ступает на сушильную часть машины.
Передаточный пресс устроен так же, как и пресс с отсасываю-
Рис. 127. Схема пересасывающего устройства и прессовая часть бумагоделатель-
ной машины, вырабатывающей газетную бумагу:
/ — третий пресс, 2 — второй пресс, 3 — первый пресс, 4 — передаточный пресс, 5 — сукномой-
ка, 6 — съемное сукно, 7 — сетка, 8 — гауч-вал, 9 — ведущий вал, 10— пересасывающий вал,
// — сетконатяжной валик, 12 — сукно
202
щим валом. Он работает с небольшим линейным давлением
15—25 кгс/см и низким вакуумом 0,3—0,4 кгс/см2, вследствие чего
удаляется мало воды. Его основное назначение — снять со съемного
сукна полотно бумаги и передать его на сукно первого пресса.
Съемное сукно очищается от загрязнений вакуумной сукномой-
кой 5, которая по конструкции похожа на отсасывающий вал.
В спрыски перед сукномойками подают теплую воду. При плохой
очистке сукна от загрязнений съем бумажного полотна с сетки на-
рушается. При грязном сукне нарушается вакуум у поверхности
соприкосновения сукна и бумажного полотна над камерой переса-
сывающего вала, из-за чего уменьшается прижим бумажного по-
лотна к сукну.
Съемные сукна применяют с хорошей впитывающей способно-
стью, открытой структурой и высокой прочностью, массой
800—850 г/м2. Качественные показатели их близки к показателям
прессовых сукон. Сукноведущие валики, установленные с наруж-
ной стороны сукна, очищаются от волокна шаберами. Во время ра-
боты необходимо следить, чтобы комки массы не попали на сетку
и под пересасывающий вал. Срок службы съемных сукон 15—20 дн.
Бумага заправляется с сетки на пресс-вакуум пересасывающим
устройством полным полотном на всю ширину сетки. Бумажное по-
лотно проходит через передаточный и первый прессы, снимается
шабером с верхнего вала первого пресса и поступает на конвейер.
Бумажный брак направляется
валом. От первого пресса бу-
мага заправляется обычным
способом, т. е. узкой лентой,
отсекаемой на сетке.
Подъем и опускание пе-
ресасывающего вала осу-
ществляются с помощью ди-
станционного кнопочного
устройства, а в некоторых
случаях автоматически, на-
пример при падении ваку-
ума в пересасывающем валу,
если останавливается сетка
или передаточный пресс.
Недостатки этого переса-
сывающего устройства сле-
дующие: громоздкость кон-
конвейерами в мешалку под гауч-
Рис. 128. Схема пересасывающего уст-
ройства юни-пресс и прессовая часть ма-
шины, вырабатывающей мешочную бу-
магу:
1 — гауч-вал, 2 — ведущий вал, 3 — отсасываю-
щий съемный вал, 4 — нижний вал, 5 — пра-
вительный валик, 6 — сукнонатяжной валик,
7 — отсасывающий пресс, 8— вакуумная сук-
номойка, 9 — пресс с желобчатым валом, 10 —
отсасывающая сукномойка, И — съемное сукно
струкции, тяжелое бумаж-
ное полотно отрывается от
пересасывающего сукна. Пе-
ресасывающее сукно должно
обладать специальными
свойствами, чтобы силы
сцепления были достаточны
для поддержания полотна.
203
На рис. 128 изображена схема пересасывающего
устройства юни-пресс и прессовая часть машины,
вырабатывающей мешочную бумагу. Прессовая часть
машины состоит из трех прессов: юни-пресса, отсасывающего прес-
са 7 и пресса 9 с желобчатым валом.
Юни-пресс представляет собой отсасывающий съемный вал 3,
который одновременно служит валом первого пресса и нижнего
вала 4. Он имеет одно сукно И и совмещает функции пересасы-
вающего и первого отсасывающего прессов. Вал снабжен двумя
отсасывающими камерами, из которых первая камера низкого ва-
куума (50 мм рт. ст.) служит для перехода бумажного полотна
с сетки на сукно и транспортирования его в зону контакта (прессо-
вания) вадов, вторая является рабочей камерой высокого вакуума
(100—400 мм рт. ст.).
Бумажное полотно удерживается вакуумом с момента снятия
с сетки до момента прохождения зоны прессования и от пересасы-
вающего сукна не отрывается. Сухость полотна после юни-пресса
значительно выше, чем после обычного первого отсасывающего
пресса.
Пересасывающее сукно чистят и обезвоживают с помощью
спрысков и отсасывающей сукномойки 10, состоящей из нижнего
отсасывающего и верхнего сплошного валов. Оба вала имеют рези-
новое покрытие. После очистки сукно работает с высокой степенью
сушки. После юни-пресса бумажное полотно обезвоживается на
втором отсасывающем прессе и на прессе с желобчатым валом.
Достоинства пересасывающего устройства юни-пресс следую-
щие: с сетки на прессовую часть можно передавать бумажное по-
лотно массой 600 г/м2 и более; высокая степень обезвоживания бу-
мажного полотна; отсутствие открытой тяги бумаги между сеткой
и прессовой частью, что позволяет уменьшить обрывность бумаги
и увеличить скорость машины; небольшая площадь.
Пересасывающее устройство целесообразно применять не толь-
ко на быстроходных, но и на тихоходных машинах при выработке
конденсаторной бумаги, что позволит увеличить ее прочность.
§ 82. Обезвоживание бумаги в прессах
Обезвоживание бумаги в прессах подразделяется
на две стадии. В первой стадии обезвоживание происходит на
участке от входа бумаги в пресс до центра валов, где давление по-
вышается от нуля до максимума, во второй стадии — на участке до
выхода бумаги из пресса.
Обезвоживание бумаги на обычном прессе несколько отличает-
ся от обезвоживания на отсасывающем прессе (рис. 129). Чтобы
смягчить условия прессования бумаги и создать более благоприят-
ные условия для удаления отжатой воды, верхний вал обычного
пресса (рис. 129, а) по отношению к нижнему смещают навстречу
ходу бумаги на 50—120 мм.
204
Рис. 129. Обезвоживание бумаги на прессах:
а — обычном, б — отсасывающем
В первой стадии обезвоживания бумаги давление постепенно
возрастает и достигает максимума по линии касания валов. Вода
отжимается из бумаги в сукно. Вода в сукне движется в продоль-
ном направлении против хода бумаги от зоны максимального дав-
ления к минимальному. Она проходит сквозь сукно и под действи-
ем собственной массы стекает по нижнему валу со стороны входа
бумаги. Участок сукна, поступающего между валами, насыщается
водой, в связи с чем сухость бумаги понижается. Скорость движе-
ния воды в сукне должна быть выше скорости машины. В против-
ном случае произойдет полное насыщение сукна и бумаги перед зо-
ной контакта валов и раздавливание бумаги.
Обезвоживание бумаги в первой стадии на отсасывающем прес-
се (рис. 129, б) протекает лучше, чем на обычном.
Давление также постепенно возрастает, и вода отжимается из
бумаги в сукно. Вода в сукне не движется в продольном направле-
нии против хода бумаги, а удаляется вертикально вниз, не нару-
шая структуры бумаги. Сукно и бумага перед зоной контакта ва-
лов не насыщаются водой, так как вода из сукна попадает в отса-
сывающую камеру. При удалении вода проходит более короткое
расстояние, чем в обычном прессе.
Во второй стадии обезвоживания сукно и бумага, пройдя зону
максимального давления, начинают восстанавливать свои первона-
чальные размеры по толщине. Между сукном и бумагой происходит
перераспределение воды. При этом бумага при выходе из зоны кон-
такта валов увлажняется повторно сукном на 10—12% под дейст-
вием капиллярных сил. Чтобы уменьшить увлажнение бумаги от
прессового сукна, иногда устанавливают бумаговедущий валик,
и тогда бумага на некотором участке не соприкасается с сукном, но
заправка бумаги при этом усложняется.
Процесс обозвоживания бумаги в прессах зависит от ряда фак-
торов: давления прессования, скорости бумагоделательной машины,
степени помола массы и композиции бумаги, температуры массы,
массы и толщины бумаги, вида ткани сукна и степени его загрязне-
ния и др.
205
Давление прессования. С повышением давления прес-
сования сухость бумаги возрастает. Бумагу обезвоживают на прес-
сах при максимальном давлении, при котором не нарушается
строение бумажного полотна. Величина линейного давления ограни-
чивается прочностью бумаги, поступающей на прессы. Чем выше
сухость бумаги, тем она более прочна и тем выше можно приме-
нять давление на прессах. Влажная бумага имеет низкую проч-
ность, и ее следует обезвоживать на прессах при низком давлении,
иначе бумага раздавливается (дробится). Это следствие гидравли-
ческого воздействия на бумагу воды, не успевшей стечь из зоны
прессования. Поэтому, чтобы не раздавливать бумажное полотно,
прессовать нужно ступенчато, повышая давление на каждом после-
дующем прессе. Изменение линейного давления между валами
прессов для некоторых видов бумаги приведено в табл. 3.
Таблица 3
Изменение линейного давления между валами прессов
для некоторых видов бумаги
Вид бумаги Линейное давление, кгс/см, на валах прессов
I 11 Ш IV сглаживающем
Жиронепроницаемые 6-8 13—16 18—25 —
Писчие и для печати № 2 и 3 15—20 20—40 35—60 15—25
Мешочная, оберточная и упаковочная 20—25 25—40 40—60 15—20
Газетная 35—45 45—50 50—70 —
Для изделий бытового и санитарно- технического назначения 30—50 50—55 55—60 —•
Итак, изменение давления между валами зависит в основном-от
вида вырабатываемой бумаги.
Скорость бумагоделательной машины. С увели-
чением скорости машины обезвоживание бумаги усложняется. Это
объясняется тем, что с увеличением скорости уменьшается продол-
жительность прессования бумаги и затрудняется отвод воды из зо-
ны прессования. Продолжительность обезвоживания на прессах
очень мала. Например, при скорости машины 600 м/мин она со-
ставляет на обычном прессе 7soo с, а на отсасывающем 7во с. Уве-
личение продолжительности прессования эффективно сказывается
на повышении сухости бумаги в течение малого времени (сотые
доли секунды). Излишняя продолжительность обезвоживания на
прессах при том же давлении не повышает сухость бумаги, но уве-
личивает расход мощности на привод пресса. Этим объясняется не-
обходимость работы прессов при все возрастающем линейном дав-
лении от первого пресса к последнему.
Вторая причина оказывает влияние при работе на обычных прес-
сах. На отсасывающих прессах вода под влиянием разрежения
в вакуум-камере уходит из зоны прессования не навстречу движе-
206
нию плоскости листа, как у обычных прессов, а через сукно в вер-
тикальном направлении. Поэтому при сукне, обладающем хорошей
водопропускной способностью, и высоком вакууме в камере отса-
сывающие прессы позволяют повысить скорость машины при со-
хранении высокой сухости полотна.
Степень помола массы и композиция бумаги.
Легче обезвоживаются волокна садкого помола, чем жирного. Сле-
довательно, с повышением жирности массы замедляется обезвожи-
вание и понижается сухость бумаги.
Бумажное полотно из одних целлюлозных волокон обезвожи-
вается хуже, чем содержащее волокна целлюлозы и древесной мас-
сы; последние способствуют увеличению пористости бумаги.
Температура массы. С повышением температуры вяз-
кость воды уменьшается, обезвоживание бумажного полотна на
сетке и прессах увеличивается. Поэтому при выработке некоторых
видов бумаги для повышения степени обезвоживания массу или бу-
мажное полотно перед последним мокрым прессом подогревают.
Температуру массы повышают за счет подогрева регистровой воды
паровым эжектором и более полного использования оборотной во-
ды. Бумажное и картонное полотно перед последним прессом подо-
гревают с помощью установки, состоящей из нескольких подогре-
вательных цилиндров, или радиационными лампами инфракрасно-
го излучения. Бумажное полотно подогревают также паром на се-
точном столе с помощью устройства «Аквавак». При подогреве по-
лотна бумаги до 50—60° С сухость бумажного полотна в прессовой
части повышается на 3—4%, производительность машины увели-
чивается на 15—18%, расход пара на сушку бумаги уменьшается
на 12—15%.
Влияние массы и толщины бумаги. При повышении
массы 1 м2 бумаги с 40—50 до 150—200 г процесс обезвоживания
бумаги низкой степени помола усиливается. При увеличении массы
1 м2 более 200—300 г обезвоживание бумаги ухудшается, так как
при этом усиливается сопротивление фильтрации воды через более
толстый волокнистый слой.
Тонкая бумага также плохо обезвоживается при отжиме на
прессах из-за неравномерности давления решетки сукна на бумагу,
при котором против пор сукна в бумаге остаются более влажные
участки. Если бумага толстая, этого не наблюдается, так как бу-
мага обладает относительно большим коэффициентом сжатия на
данных участках.
Вид ткани сукна и степень его загрязнения.
Эффективность обезвоживания на прессах во многом зависит от
правильности подбора сукон. В зависимости от скорости машины,
вида вырабатываемой бумаги и порядкового номера пресса подби-
рается вид ткани сукна. На первом прессе применяют тонкое по-
ристое сукно, хорошо пропускающее воду, так как из бумаги отжи-
мается наибольшее количество воды, на втором и третьем прессах —
сукна более толстые с меньшей водопропускной способностью, так
как на них из бумаги отжимается меньше воды, чем на первом.
2®7
При работе поры прессовых сукон забиваются (загрязняются)
волокном, клеем и наполнителями. В результате водопропускная
способность сукна значительно ухудшается и снижается сухость
бумаги.
Кроме того, на обезвоживание бумаги на прессах влияет влаж-
ность сукна перед прессом. Влажность сукна перед прессом в пре-
делах 35—50% не оказывает влияния на сухость бумаги после
пресса. При повышении влажности более 50% влажность бумаги
после пресса повышается. Чтобы эффективность обезвоживания на
прессах не снижалась, необходимо очищать и промывать сукна.
При качественной очистке и промывке сукна пористость его за пе-
риод срока службы изменяется незначительно.
§ 83. Устройство пресса
Двухвальный пресс (рис. 130) состоит из
двух прессовых валов 1 и 2, сукноведущих, сукнонатяжных 7,
сукноправительных валиков 9, сукномойки S, шабера 12 и сукна 5,
движущегося по сукноведущим валикам через прессовые валы
вместе с бумагой.
Верхние прессовые валы изготовляют из чугуна, гранита, сто-
нита и др. Гранитный вал представляет собой цилиндр, выполнен-
ный из гранита и закрепленный с помощью цемента и стальных
шайб на стальном сердечнике.
Стонитовый вал состоит из металлической трубы со стонитовым
покрытием толщиной 15—20 мм. Он долговечен; стонитовое покры-
тие можно менять по мере износа.
К гранитным и стонитовым валам вследствие пористой структу-
ры меньше прилипает бумага и они меньше срабатываются, чем
чугунные. /Меньшая прилипаемость бумаги объясняется тем, что
воздух, находящийся в порах гранита, при прохождении бумаги
между валами пресса сжимается, а по выходе бумаги начинает
расширяться и как бы отталкивает бумагу от поверхности вала.
Во время работы валы требуют тщательного ухода. Они чувст-
вительны к изменениям температуры, не терпят ударных воздей-
ствий, на их поверхность не должны попадать масло, бензин и керо-
син. Во время работы необходимо следить за температурой под-
шипников, не допуская их нагревания. Большой нагрев одного из
подшипников может вызвать повышение температуры на одном
конце сердечника и его расширение. Вследствие этого могут образо-
ваться трещины в гранитном цилиндре. Промывать поверхность ва-
лов следует теплой содовой водой или раствором глинозема.
Верхний вал у обычного пресса смещен относительно нижнего
на 50—120 мм против хода бумаги. Величина смещения зависит
от местоположения пресса на машине, диаметра валов и скорости
машины. Смещение вала уменьшают от первого пресса к последне-
му. При повышении скорости машины и диаметра валов смещение
верхнего вала увеличивают.
208
Рис. 130. Двухвальный пресс:
1 — верхний гранитный вал, 2 — нижний обрезиненный вал, 3 — корыто для сбора воды, 4 —
присадочное устройство, 5 — сукно, 6 — водяной спрыск, 7 — сукнонатяжной валик, 8 — валь-
цовая сукномойка, 9 — сукноправительный валик, 10 — отсасывающий ящик, // — площадка,
12 — шабер
Для очистки поверхности вала от прилипающих к нему загряз-
нений и бумаги при обрывах, не допуская наматывания ее на верх-
ний вал, устанавливают шабер с лезвием (ножом) из нержавеющей
стали, бронзы или эбонита!, фибры, текстолита и винипласта.
Иногда устанавливают второй вспомогательный шабер, который
задерживает частицы, не снятые первым. Металлический нож имеет
поперечное сечение размером 120X3 мм, ножи из других мате-
риалов— 120X10 мм.
1 Эбонит — твердая роговая резина с содержанием 30—37% серы.
14—729
209
Линейное давление на вал, создаваемое массой шабера, дости-
гает 0,2—0,25 кгс/см. На некоторых машинах применяют подвиж-
ные шаберы, в результате чего уменьшается износ валов и равно-
мерно срабатывается лезвие шабера.
Снятый шабером мокрый бумажный брак собирается в желоб,
расположенный за шабером. На машинах большой производитель-
ности для удаления брака при обрывах бумаги у первого пресса за
шабером помещают конвейер (рис. 131).
При обрыве бумажного полотна шабер 4 снимает бумагу с верх-
него вала 6 и передает ее на конвейер <?, который приводится
в движение от электродвигателя 5. Конвейер включается автома-
тически в момент обрыва бумажного полотна. Брак с конвейера
поступает в мешалку под гаучем или в отдельный бассейн.
Нижние прессовые валы. Обрезиненный нижний вал
состоит из пустотелого чугунного цилиндра, покрытого снаружи
слоем резины. Резиновое покрытие делают двухслойным: сначала
на металлический цилиндр наносят слой эбонита толщиной 10 мм,
а потом резины толщиной 20—40 мм.
При прессовании резина выполняет роль упругой мягкой под-
кладки, что предохраняет бумажное полотно от раздавливания,
а сукно от быстрого износа. Так как при прессовании бумажного
полотна давление от пресса к прессу возрастает, на первом ставит-
ся более мягкая резина, а на последующих более твердая. Твер-
дость резины от 30 до 75 единиц. Определяют твердость резины
с помощью пластомера, который показывает глубину вдавливания
в резиновую оболочку стального шарика диаметром 3,2 мм в тече-
ние 1 мин под влиянием груза массой 1 кг.
Если при испытании шарик вдавливается в резину на глубину
0,65 мм, то твердость резины составляет 65 единиц. Следовательно,
чем мягче резина, тем глубже вдавливается в нее шарик.
Рис. 131. Шабер верхнего вала с конвейером:
/— переходные мостики, 2 — боковые ограничители для брака, 3 — конвейер, 4 — шабер, 5 —
электродвигатель, 6 — верхний вал пресса
210
Резина валов на первом прессе более мягкая — 60—75 единиц,
на втором — 50—65 единиц, а на третьем более твердая —
40—55 единиц.
Резиновые покрытия на прессовых валах способствуют образо-
ванию более широкой зоны прессования (площадки контакта),
а следовательно, и увеличению времени прессования. Продолжи-
тельность прессования зависит от ширины площадки контакта меж-
ду валами прессов и скорости машины. Ширина площадки обычно
составляет 25—40 мм и зависит от линейного давления, диаметра
валов и твердости резинового покрытия. Излишняя ширина пло-
щадки контакта между валами прессов при том же давлении не
способствует обезвоживанию бумаги.
Нижние прессовые валы имеют бомбировку, т. е. утолщение,
посередине. Назначение бомбировки — компенсировать прогиб ва-
лов, возникающий под действием собственной массы, и давления
верхнего вала на нижний.
Бомбировка прессовых валов постепенно возрастает от первого
к последнему прессу в соответствии с увеличением давления на
прессах.
На широких машинах бомбировку имеют нижние и верхние
прессовые валы. При этом требуемая величина бомбировки распре-
деляется на два вала.
Величина бомбировки зависит от длины, диаметра вала и дав-
ления при прессовании. Например, у третьего обычного пресса при
длине вала 5850 мм и диаметре 800 мм величина бомбировки по
длине окружности составляет 7—10 мм, первого и второго отсасы-
вающих валов при диаметре 860 мм — 4 мм.
Правильная бомбировка валов имеет большое значение для ка-
чества вырабатываемой бумаги и производительности широких
и быстроходных бумагоделательных машин.
Если бомбировка велика, то кромки бумаги получаются сыры-
ми, а середина более сухой. Такой дефект бумаги приводит к об-
рывам в сушильной части или к прилипанию сырых кромок к валам
машинного каландра. *
Кроме того, неравномерная влажность по ширине бумажного
полотна приводит к образованию складок на бумаге.
Правильность бомбировки валов проверяют следующим обра-
зом. Без сукна пускают в ход пресс, дают ему рабочую нагрузку,
направляют струю воды из спрыска в зазор между прессовыми ва-
лами и наблюдают, проходит ли вода на обратную сторону пресса.
Правильность бомбировки валов проверяют также на ходу ма-
шины по контрольной нитке сукна. Если средняя часть контрольной
нитки отстает от ее краев, то бомбировка вала мала, при отстава-
нии краев нитки от середины — бомбировка велика. Точная провер-
ка величины бомбировки валов производится с помощью индика-
тора.
Во время работы резина подвергается износу: на ней появляют-
ся различные изъяны — рубцы, трещины, углубления. Уничтожают
изъяны и исправляют бомбировку на шлифовальном станке. При
14:
211
Рис. 132. Вал с регулируемым прогибом фирмы «Кюстерс»:
1 — цилиндр, 2 — уплотнительные' рейки, 3 — сердечник, 4 — верхняя камера, 5 — нижняя ка-
мера, 6 ~ уплотнения
износе резины вал облицовывают. Срок службы резиновой облицов-
ки от 3 до 4 лет и более.
В процессе эксплуатации обрезиненных валов необходимо со-
блюдать следующее:
резиновая облицовка портится (растворяется) от действия ке-
росина, бензина, поэтому нельзя поливать этим растворителем ва-
лы и прессовые сукна;
нельзя поливать резиновые валы едкими щелочами и маслами,
так как эти вещества разрушают резину;
при останове машины нужно сразу же поднять верхние валы
прессов, иначе в резине появятся пролежни;
сильную одностороннюю запрессовку валов производить не сле-
дует, так как это приводит к образованию трещин у кромок вала.
Резиновые валы хранят в темных прохладных помещениях, при
температуре не ниже нуля, в нераспакованном виде. Солнечный
свёт, жара и мороз разрушают резину.
В прессах широко применяют нижние валы с регулируемым
прогибом, среди которых наибольшее распространение получил
вал с регулируемым прогибом фирмы «Кюстерс»
(рис. 132).
Основными частями вала являются неподвижный стальной сер-
дечник 3 и вращающийся цилиндр /, установленный на сердечнике
на роликовых подшипниках. Уплотнительные рейки 2 служат для
разделения кольцевого зазора между цилиндрами и сердечником
на две камеры 4 и 5.
Масло насосом под давлением подается в верхнюю камеру 4.
Оно служит опорой для цилиндра и препятствует прогибу плаваю-
щего вала. В нижнюю камеру 5 через уплотнительные рейки про-
сачивается часть масла, которое отводится обратно к насосу. Эта
камера работает без давления. Величина давления масла внутри
камеры регулируется в зависимости от давления, действующего на
вал. Давление масла в гидросистеме 0,7—2,1 кгс/см2. Изменяя дав-
ление в гидросистеме, можно менять бомбировку вала во время
работы.
212
Валы фирмы «Кюстерс» дают возможность работать при раз-
личных давлениях между валами, сохраняя равномерное давление
по всей ширине бумажного полотна.
Отсасывающие прессовые валы. У машин средней
производительности на первом, а у быстроходных на втором и даже
третьем прессах вместо нижнего обычного вала устанавливают от-
сасывающие прессовые валы. Применение отсасывающего пресса
позволяет повысить сухость бумажного полотна на 1—2%, сокра-
тить число обрывов, вызываемых прилипанием посторонних частиц
к валу, и увеличить срок службы сукон в полтора-два раза. Во вре-
мя работы сукно находится в чистом состоянии вследствие проса-
сывания воды и воздуха через его поры.
Конструкция отсасывающих прессовых валов аналогична кон-
струкции отсасывающего гауч-вала. Различие заключается в том,
что вал пресса имеет резиновую облицовку, бомбировку, более уз-
кую отсасывающую камеру (120—150 мм) и меньший диаметр от-
верстий (4—5 мм), чем отсасывающий гауч-вал. Диаметр отвер-
стий в резиновой оболочке на 0,8—1,0 мм меньше, чем в цилиндре
вала. Верхний вал смещен по ходу бумажного полотна на
50—60 мм и более, а камера — навстречу ходу. Благодаря этому
бумажное полотно обезвоживается сначала только под действием
вакуума, а затем давления.
Существуют бумагоделательные машины, у которых верхний
вал расположен отвесно над нижним. В этом случае камера уста-
навливается под зоной прессования вертикально. При отвесном рас-
положении вала улучшаются условия работы резиновой облицов-
ки, так как боковое смещение вала ухудшает условия работы рези-
ны. Во избежание падения вакуума в отсасывающей камере сукно
должно полностью закрывать камеру.
Вакуум в отсасывающей камере поддерживается в пределах
0,5—0,65 кгс/см2 в зависимости от вида вырабатываемой бумаги.
Эффективность работы отсасывающего вала во многом зависит
от правильного обслуживания. Если вал не покрыт резиной, чтобы
устранить опасность порчи сукна при появлении на нем складок
и морщин, нужно соблюдать осторожность в нагрузке верхнего ва-
ла на нижний. В противном случае складки быстро прорубятся
между твердыми валами.
При работе пресса отверстия в рубашке отсасывающего вала
забиваются шерстью, волокном и каолином, в результате чего сни-
жается обезвоживающая способность вала. Поэтому отверстия ва-
ла необходимо промывать спрысками высокого давления.
На некоторых машинах устанавливают стационарные спрыски
высокого давления, и промывку отсасывающего вала производят
во время работы машины.
На многих машинах пользуются переносным спрыском, промыв-
ку производят во время останова машины водой под давлением
50—80 кгс/см2. Кроме того, следует периодически разбирать вал,
удалять из него камеру и тщательно промывать ее, а отверстия
в рубашке цилиндра прочищать.
213
С целью повышения обезвоживания применяют прессы, не
имеющие отсасывающих камер и позволяющие значительно увели-
чить сухость бумаги на прессовой части машины. Это достигается
за счет облегчения отвода воды, удаляемой из полотна бумаги в зо-
не прессования. Вследствие этого можно применять более высокое
линейное давление — до 80—120 кгс/см — без опасности разрушить
бумажное полотно.
Пресс с подкладной сеткой «Фабри к-пресс»
(рис. 133, а) устанавливают вместо обычного нижнего или отсасы-
вающего, второго и третьего прессов при выработке различных ви-
дов писчей, мешочной и других видов бумаг, а также бумаги для
печати.
Пресс с подкладной сеткой отличается от обычного тем, что
между валами под сукном 3 проходит сетка 4 из синтетического
волокна толщиной 2—2,5 мм. Сетка, охватывающая нижний вал под
сукном, способствует более интенсивному удалению воды из зоны
прессования. Вода, отжимаемая прессом из бумаги, проходит сквозь
сукно, заполняет ячейки сетки, выводится по касательной из прес-
са, стекает на вал, откуда шабером 8 снимается в лоток 7. Таким
образом устраняется перемещение воды в сукне в продольном на-
правлении против хода бумаги. Благодаря этому вода проходит
в зоне прессования минимальное расстояние. Вода из ячеек сетки
удаляется в лоток 6, установленный снаружи сетки. Подкладную
сетку правят автоматически. Натягивают сетку валиком, располо-
женным внутри сетки.
в)
Рис. 133. Схемы прессов:
— с подкладной сеткой, б — с чулком из синтетической сетки, в — с желобчатым валом
Вснта-нип»; 1— верхний вал, 2— полотно бумаги, 3— сукно, 4 — сетка, 5 — сукноведущие
алики, 6 и 7 — лотки, 8 — шабер, 9 — чулок, 10—желобчатый вал, И — отражатели, 12—
ванна, 13 — металлическая пластинка
14
Пресс с подкладной сеткой позволяет уменьшить маркировку
бумаги, повысить линейное давление до 120 кгс/см и увеличить су-
хость бумажного полотна на 3—7%, повысить сухость бумажного
полотна перед сушкой на быстроходных машинах до 40%. Кроме
того, преимуществом такой конструкции является отсутствие доро-
гостоящего отсасывающего вала и вакуумных насосов.
На рис. 133, б изображен пресс с чулком из синтетической сет-
ки. Отжатая вода из полотна бумаги 2 и сукна 3 поступает в ячей-
ки сетки, откуда выдувается струей воздуха из воздушного шабе-
ра 8, установленного с нижней стороны вала.
Пресс с чулком, так же как и пресс с подкладной сеткой, по-
зволяет применять повышенное давление при прессовании без
опасности раздавливания бумажного полотна и повысить сухость
бумажного полотна.
Пресс с желобчатым валом «Вента-нип»
(рис. 133, в) применяют на бумаго- и картоноделательных машинах
в качестве первых, вторых и третьих прессов, а также в качестве
обратных прессов и для обезвоживания сукна.
На нижний вал спирально • нанесены желобки шириной
0,2—0,5 мм, глубиной 1—2,5 мм и с шагом 1,8—3,0 мм. Желобки
способствуют удалению воды из зоны прессования, так как в них
из бумажного полотна и сукна выжимается вода.
Расстояние, проходимое водой, равно половине шага желобка,
т. е. 0,9—1,5 мм, что примерно в 4—8 раз меньше, чем у отсасы-
вающего пресса. Вода движется в сукне к желобкам в поперечном
направлении, вследствие чего не имеет сопротивления движущегося
навстречу сукна. Вода удаляется из желобков под действием цен-
тробежной силы. Для очистки поверхности желобчатого вала 10 от
загрязнения устанавливают последова-
тельно шабер 8 и металлическую пластин-
ку 13. Кроме того, периодически очищают
желобки от ворса сукна, мелкого волокна
и наполнителя водяными спрысками.
Пресс оснащен отражателями 11 и ван-
ной 12 для сбора отжатой воды.
Прессовые сукна для этих прессов
применяют с высокой водопропускной
способностью, тяжелые и плотные мас-
сой 1100—1200 г/м2, равномерно распре-
деляющие давление от выступов между
канавками на все бумажное полотно. Лег-
кие и мягкие сукна над канавками могут
образовывать сырые полоски.
Пресс с нижним желобчатым валом
позволяет увеличить давление между ва-
лами, интенсифицировать благодаря же-
лобкам отвод воды из зоны прессования.
Рис. 134. Пресс с проме-
жуточным валиком вы-
сокой интенсивности:
1 — верхний прессовый вал,
2 — полотно бумаги, 3 — сук-
но. 4 — промежуточный же-
лобчатый валик, 5 — нижний
вал, 6 — корыто
215
В результате значительно повышается эффективность обезвожива-
ния бумажного полотна.
Пресс с промежуточным валиком высокой ин-
тенсивности (рис. 134) конструкции фирмы «Блэк-Клусон» со-
стоит из желобчатого валика небольшого диаметра (100—250 мм),
установленного в зоне контакта между верхним и нижним прессо-
выми валами 1 и 5. На поверхности валика 4 спирально распо-
ложены желобки, которые способствуют быстрому отведению уда-
ляемой, воды. Благодаря установке желобчатого валика, резко
уменьшается зона прессования, возрастает удельное давление
в прессе, в связи с чем увеличивается сухость бумажного полот-
на 2. Чтобы не происходила маркировка бумажного полотна от же-
лобчатой поверхности валика, применяют тяжелые сукна 3 массой
от 1100 до 1200 г/м2. Эффективность обезвоживания бумажного по-
лотна в прессе высокой интенсивности на 3—4% выше, чем в прес-
се обычной конструкции, оборудованном отсасывающим валом.
§ 84. Сглаживающий (офсетный) пресс
При отливе бумаги на сеточном столе гладкость
обеих сторон не одинакова. Сеточная сторона бумажного полотна
имеет отпечаток (маркировку) от сетки. При прохождении бумаги
через прессы сеточная сторона бумаги ложится на сукно и марки-
ровка сетки заменяется маркировкой сукна. Другая сторона бумаги
соприкасается с верхним гладким валом, вследствие чего поверх-
ность ее получается гладкой. Чтобы обе стороны бумаги по гладко-
сти были одинаковыми, на машинах после основных прессов уста-
навливают сглаживающий (офсетный) пресс. Этот пресс ранее
устанавливали на тихоходных машинах при выработке высококаче-
ственных видов бумаги. В настоящее время такие прессы устанав-
ливают и на быстроходных машинах, вырабатывающих бумагу для
печати и писчую бумагу..
Сглаживающий пресс состоит из двух валов: нижнего металли-
ческого, покрытого медной рубашкой, и верхнего обрезиненного.
Пресс сукна не имеет, так как его назначение — не обезвоживать
бумажное полотно, а “устранять маркировку на бумаге от сетки
и сукон. Поэтому толщина бумаги перед поступлением на пресс
должна быть равномерной по ширине полотна, иначе может про-
изойти местное раздавливание бумаги.
Бумага после сглаживающего пресса имеет более равномерную
и сомкнутую поверхность. При сушке такой бумаги улучшается
коэффициент теплоотдачи между бумагой и сушильной частью, по-
этому можно уменьшить число сушильных цилиндров на 3—5%.
§ 85. Механизм для прижима и подъема
верхнего вала пресса
Для создания необходимого давления во время
прессования бумаги массы одного верхнего вала недостаточно. По-
этому на прессах устанавливают механизм прижима и подъема
216
1
Рис. 135. Механизм прижима и подъема верхнего
вала пресса:
1 — маховик, 2 — грузы, 3 — наружный рычаг, 4 — винт,
5 — гайка на длинном плече главного рычага, 6 — глав-
ный рычаг
верхнего вала. С помощью этого механизма давление верхнего ва-
ла на нижний увеличивается до необходимого — 20—80 кгс/см. Су-
ществуют прижимы рычажно-грузовой, пневматический и гидравли-
ческий.
Рычажно-грузовой механизм прижима и подъ-
ема верхнего вала пресса (рис. 135) состоит из рычагов
3 и 6 с грузами 2 для создания дополнительного давления и при-
садочного устройства. Верхний вал пресса укреплен на подвижных
рычагах с обеих сторон машины, вследствие чего обеспечивается
эластичный (упругий) прижим
валов. Упругий прижим необ-
ходим в работе прессов, так
как от раздавливания предо-
храняются бумага при утол-
щении и сукно.
На рис. 136 представлена
схема рычажного уст-
ройства, которое установле-
но с обеих сторон пресса/ На
Рис. 136. Схема рычажного устрой-
ства:
1 — главный рычаг, 2 — второй внутренний
рычаг, 3 — третий наружный рычаг, 4 —
грузы
коротких плечах главных ры-
чагов 1 лежит верхний прессо-
вый вал, на длинных плечах —
217
7 6 5 4 3
Рис. 137. Пневматический поршневой меха-
низм прижима и подъема верхнего вала:
1 — верхний вал пресса, 2 — нижний вал пресса,
3 — станина, 4 — цилиндр, 5 — шток, 6 — уплотне-
ние, 7 — поршень, 8 — регулятор пневматического
прижима, 9 — рычаг
гайка, через которую про-
ходит винт. Винты соеди-
нены с внутренними ко-
роткими рычагами, рас-
положенными внутри на-
ружных рычагов 3. На-
ружные рычаги одним
концом укреплены шар-
нирно на стойках рамы;
на свободных концах на-
ходятся грузы 4, количе-
ство и, следовательно,
масса которых меняются
в зависимости от необхо-
димой величины дополни-
тельного прижима. Верх-
ний вал поднимается с
помощью маховика, наса-
женного на поперечный
вал, и конической пере-
дачи.
Работает механизм
следующие образом.
Если вал нужно поднять,
вращают маховик в таком
направлении, чтобы вин-
ты вывинчивались из гаек
главных рычагов. При
этом винты будут поднимать кверху внутренние рычаги, а наруж-
ные рычаги будут опускаться до тех пор, пока не сядут на опорные
площадки. После этого действие грузов прекратится, так как дав-
ление их передается рычагами на опорные площадки. При дальней-
шем вращении маховика в том же направлении винты больше не
вывинчиваются, а будут перемещаться гайки, длинные концы ры-
чагов опустятся вниз и верхний вал поднимется. При опускании ва-
ла маховик вращают в обратную сторону. Давление регулируется
грузами, помещаемыми на рычаге. Устройство механизма позво-
ляет поднимать оба конца вала одновременно, а в случае необхо-
димости поднимать или опускать одну приводную сторону, включая
коническую передачу с лицевой стороны машины.
Основным недостатком рычажно-грузового механизма прижима
является наличие большого количества шарниров. Вследствие тре-
ния и заедания в них снижается коэффициент полезного действия
передачи. При недостаточной смазке и плохом уходе за шарнирами
(загрязнение, коррозии и т. д.) коэффициент полезного действия
рычажной системы снижается до 0,4—0,5.
В настоящее время применяют пневматические механизмы при-
жима и подъема верхнего вала пресса — поршневые и мембран-
ные.
218
Рис. 138. Пневматический мембранный (диафрагменный) механизм прижима и
подъема верхнего вала:
1 — верхний вал пресса, 2 — нижний вал пресса, 3 — коробка для прижимного вала, 4 —
опорный диск, 5 — мембрана, 6 — коробка для подъема вала, 7 — станина, 8 — регулятор
пневматического прижима, 9 — рычаг
Пневматический поршневой механизм прижи-
ма и подъема верхнего вала (рие. 137) снабжен ци-
линдром 4 с поршнем 7, установленным в нижней части пустотелой
станины 3. Верхний вал 1 пресса укреплен на коротком плече рыча-
га 9, а длинное плечо соединено со штоком 5, который приводится
в движение сжатым воздухом. Давление воздуха, подаваемого
в цилиндры, 6—7 кгс/см2. Эту величину можно регулировать в за-
висимости от режима прессования.
Линейное давление поддерживается автоматически пневматиче-
ским регулятором и контролируется с помощью манометра. Пре-
имуществами пневматического механизма прижима являются лег-
кое регулирование линейного давления, наглядность в определении
величины давления, автоматическое поддержание установленного
давления, недостатками — наличие перемещающихся поршней
и утечка воздуха через уплотнения в цилиндрах.
Пневматический мембранный механизм при-
жима (рис. 138) размещается вместе с рычагом в станине 7 прес-
са. Механизм состоит из двух коробок 3 и 6: одна для подъема,
другая для прижима верхнего вала. В коробках расположены рези-
новые мембраны 5 с опорными дисками 4. Мембраны с помощью
опорных дисков соединенье между собой штоками, шарнирно скреп-
ленными с рычагами 9 механизма прижима и подъема.
219
Преимуществами мембранного механизма являются отсутствие
утечки воздуха, так как отсутствуют уплотнения, простота конст-
рукции, высокая герметичность, отсутствие колебания давления на
прессах. Поэтому мембранный механизм прижима предпочитают
поршневому.
Недостаток пневматического механизма прижима — невысокое
давление воздуха (6—7 кгс/см2). Вследствие этого при большом
давлении между валами увеличивают диаметр мембраны, что
осложняет конструкцию механизма.
Гидравлический механизм прижима устанавлива-
ют на быстроходных бумаго- и картоноделательных машинах
и пресспатах для получения большого линейного давления, так как
применение пневматики требует больших воздушных цилиндров.
Пневматический прижим в. целях надежности и безопасности
эксплуатации следует применять при давлении воздуха не более
6—7 кгс/см2. Гидравлический прижим работает надежно и безопас-
но при давлении масла (воды) в системе 50—100 кгс/см2. Это поз-
воляет значительно уменьшить диаметр цилиндров, мембраны,
поршня, крышки и других деталей механизма прижима.
Гидравлический механизм прижима состоит из тех же деталей,
что и пневматический, но в нем верхний вал пресса прижимается
с помощью давления воды или масла, а не воздуха.
Гидравлический механизм прижима имеет один существенный
недостаток — жидкость практически несжимаема, и он не обеспе-
чивает необходимой эластичности прижима. Вследствие этого пресс
не предохраняется от резкого
повышения давления в случае
попадания между валами по-
сторонних предметов или тол-
стых комков бумаги, картона
или целлюлозы. Для устране-
ния этих недостатков на неко-
торых машинах устанавливают
гидропневматический меха-
низм прижима.
Гидропневматиче-
ский механизм прижи-
м а (рис. 139) обеспечивает
необходимую эластичность
прижима. Он так же, как и
гидравлический механизм при-
жима, состоит из цилиндра S,
поршня 9 и штока 7. Отличие
заключается в том, что в верх-
ний цилиндр установлен до-
полнительный поршень 10,
опирающийся на мембрану 11,
на которую подается воздух
по трубопроводу 1. Благо-
Рис. 139. Схема гидропневматическо-
го механизма прижима:
1 — трубопровод для подачи воздуха, 2 и
3 — масляные трубопроводы для прижима
и подъема верхнего вала, 4 — рычаг, 5 —
верхний вал пресса, 6 — нижний вал прес-
са, 7 — шток, 8 — цилиндр, 9 — рабочий
поршень, 10 — дополнительный поршень,
11 — мембрана
220
даря давлению воздуха на мембрану и обеспечивается эластич-
ность прижима.
§ 86. Прессовые сукна
Бумажное полотно проходит вместе с бесконечным
сукном между прессовыми валами бумагоделательной машины.
Прессовые сукна выполняют роль упругой подкладки при прессова-
нии; фильтра, в который впитывается и через который отводится
вода, выделяющаяся при отжиме; конвейера бумаги в прессовой
части машины.
Прессовые сукна должны обладать следующими свойствами:
хорошей водопропускной способностью, достаточной прочностью,
способностью быстро восстанавливать размеры после деформации,
вызываемой прессованием, а также мягкой, упругой структурой
и ровной поверхностью с ворсом для уменьшения маркировки бу-
маги.
Сукна изготовляют из чистой шерсти в виде бесконечного полот-
на массой 450—900 г/м2. Волокна шерсти гигроскопичны, облада-
ют высокой упругостью и стойки в кислой среде, но относительно
быстро разрушаются в щелочной..
Волокна шерсти хорошо восстанавливают первоначальный раз-
мер после деформации, обладают свойством самоочищения при ра-
боте. Кроме того, шерстяные волокна своими чешуйками сцепляют-
ся с соседними, поверхность сукна становится более ровной и вор-
систой. Сукна ткут бесконечными и с поверхности ворсуют.
Недостатки шерстяных сукон — большая усадка по ширине
(12—14%), низкая прочность, износоустойчивость и стойкость
к бактериологическим воздействиям.
Для повышения качества сукон в прессовые сукна к шерстяным
волокнам добавляют до 20—25% синтетических волокон капрона,
терилена или нейлона. Эти сукна служат дольше, более стойки
к щелочам и действию бактерий и вредителей, чем чистошерстяные.
Однако такие сукна обладают пониженной упругостью, быстро за-
биваются мелким волокном и наполнителем вследствие снижения
способности ткани к самоочищению.
При выработке конденсаторной бумаги применяют сукна, изго-
товленные из 100%-ного синтетического лавсанового волокна. При
работе из таких сукон не выпадают волокна, что повышает качест-
венные показатели бумаги.
Широко применяют химическую обработку сукон. При введении
в волокно химического вещества происходит процесс, аналогичный
дублению кожи. Уменьшается износ и растяжимость волокон, на
протяжении всей работы сохраняется их пропускная способность
и биостойкость.
Сукна различают по виду ткани, массе 1 м2 и степени ворси-
стости.,
Прессовые сукна выпускают разных видов переплетения: полот-
няное, или гарнитурное, двустороннее саржевое, сатиновое и др.
221
Рис. 140. Виды переплетений нитей прессовых сукон:
а — полотняное (гарнитурное), б — двустороннее саржевое, в — сатиновое, г — двустороннее
сатиновое
Полотняное, или гарнитурное, переплетение
(рис. 140, а). Это простое переплетение, где нити основы пропуска-
ют поочередно сверху и снизу каждой нити утка. Распределение
нитей утка и основы по обеим поверхностям ткани равномерное.
Двустороннее саржевое переплетение (рис. 140, б).
Ломаная саржа получается при пропускании поочередно одной ни-
ти основы под двумя и над двумя нитями утка. Такой вид перепле-
тения применяют для изготовления менее маркирующих, наиболее
пористых высокосортных прессовых сукон. Поверхность ткани
с обеих сторон одинакова, и каждая может быть рабочей.
Сатиновое переплетение (рис. 140, в). Каждая нить
утка проходит над тремя или четырьмя нитями основы. При этом
222
переплетении получается сукно с еще более гладкой поверхностью.
На рабочей поверхности сукна расположено 75—83% нитей утка,
вследствие чего сукно обладает упругими свойствами, большой по-
ристостью и меньше маркирует бумагу.
Двустороннее сатиновое переплетение
(рис. 140, г). Такое сукно обладает высокой пористостью и упруго-
стью. Применяется на отсасывающих прессах скоростных машин.
Сукно подбирают в зависимости от вида вырабатываемой бума-
ги, номера пресса и скорости машины. При выработке газетной бу-
маги применяют грубые прочные сукна массой 700—760 г/м2. Для
выработки писчих бумаг и бумаги для печати используют хорошо
ворсованные сукна массой 580—670 г/м2. Тонкие сукна массой
450—520 г/м2 необходимы при выработке высококачественной бума-
ги— папиросной, копировальной, конденсаторной и др. На первом
прессе применяют тонкое пористое сукно полотняного переплетения,
хорошо пропускающее воду, так как на этом прессе из бумаги от-
жимается наибольшее количество воды.
На втором и третьем прессах используют сукна более толстые
с меньшей водопропускной способностью саржевого и сатинового
переплетений, так как на них отжимается меньше воды,, чем на
первом. Сукна сатинового переплетения применяют на машинах,
вырабатывающих высокосортные виды бумаги.
Ширина сукна после усадки и вытяжки во время работы долж-
на быть больше ширины мокрого бумажного полотна на
150—200 мм.
Длина сукон, применяемых на тихоходных машинах, 9—12 м,
на быстроходных 16—20 м. Чем короче сукна, тем меньше срок их
службы, так как число проходов сукна между валами прямо про-
порционально скорости и обратно пропорционально длине сукна.
Продолжительность работы сукон на первом прессе 10—14 дн., на
втором 15—20 дн., на третьем 20—30 дн. и зависит от скорости бу-
магоделательной машины.
Кроме обычных применяют иглопробивные сукна, ко-
торые состоят из ткани основы (рис. 141, а) и прикрепленного к ней
нетканого слоя расчесанной ватки (рис. 141, б, в). Ватку прикреп-
ляют к основе на иглопрошивных машинах с помощью игл
(рис. 141, г), снабженных бородками. В процессе прошивания иглы
бородками захватывают отдельные нити ватки и протаскивают их
в основную ткань сукна (рис. 141, б). При этом сукно приобретает
высокую прочность, открытую структуру с капиллярами, располо-
женными в ткани перпендикулярно полости сукна. В сукне обра-
зуется от 80 до 320 проколов на 1 см2.
Изготовляют иглопробивные сукна из такой же шерсти, как
обычные, добавлял синтетические волокна, и из 100%-ных синтети-
ческих волокон. Преимущества иглопробивных сукон следующие:
высокая водопропускная способность, мягкость и упругость, отсут-
ствие маркировки бумаги, возможность работать с более высоким
давлением, чем обычные сукна. Срок службы иглопробивных сукон
достигает 6 мес.
223
ЖИДОЖЯЩИЙ
a)
Рис. 141. Схема производства иглопробивных сукон:
а — основа сукна, б, в — стадии производства сукна, г — игла, д — переплетение основы сук-
на с нитями верхнего слоя (ватки)
Однако из иглопробивных сукон больше, чем из тканых, выпа-
дают волокна.
§ 87. Сукноведущие валики
Каждый пресс имеет шесть — восемь сукноведу-
щих валиков, по которым движется сукно. Чем меньше валиков, тем
меньше износ и загрязнение сукон. С наружной стороны сукна уста-
навливают по возможности меньше валиков, так как они загрязня-
ют и изнашивают лицевую сторону сукна, соприкасающуюся с бу-
мажным полотном.
Сукноведущие валики изготовляют так же, как и сетковедущие,
из стальных труб с антикоррозионным покрытием. Кроме того,
устанавливают один или два разгонных валика (рис. 142). Их на-
значение— не допускать образования складок и разгонять сукно
по ширине. Для этого на сукноведущем валике делают спиральную
напайку из полоски металла толщиной 10—12 мм. На машинах
также устанавливают разгонные валики со спирально рифленым ре-
зиновым слоем. На одной половине валика навита левая спираль,
на другой — правая. Шаг спирали от 200 до 350 мм. Он постепенно
возрастает от середины к краям. Разгонный валик устанавливают
так, чтобы он охватывался сукном на 90—180°.
Спиральные разгонные валики увеличивают износ сукна. В свя-
зи с этим на некоторых машинах вместо них применяют валики
с гибкой осью «Маунт-хоуп» (рис. 143).
Изогнутый валик состоит из внутренней невращающейся оси,
224
Рис. 143. Валик с гибкой осью «Маунт-хоуп»:
1 — опоры, 2 — подшипники, 3 — резиновая трубка, 4 — сукно
на которой расположены по всей длине самоустанавливающиеся
подшипники 2. На подшипники надета резиновая трубка 3, вра-
щающаяся на оси вместе с наружными кольцами подшипников.
Во время работы неподвижную изогнутую ось регулируют по от-
ношению к сукну. Благодаря этому можно изменять натяжение по
ширине сукна 4. Максимальная кривизна оси при длине валика
2,5 м около 200 мм. Эти валики способствуют поддержанию ста-
бильности контрольной нитки и значительно меньше изнашивают
сукна, чем разгонные.
Для правки и натяжения сукна устанавливают правительный
и натяжной валики. Каждый правительный валик прессовой части
снабжен механизмом ручной или автоматической правки. Принцип
действия этих механизмов такой же, как и механизмов правки
сеткиг
Правительный валик устанавливают на изгибе сукна так, чтобы
угол охвата его сукном был 20—30°. Во время правки сукна с лице-
вой стороны подшипники валика передвигаются в ту или другую
сторону вручную или автоматическим приспособлением.
Правила правки сукна такие же, что и сетки.
Следует помнить основное правило правки: при перемещении
одного конца правительного валика сукно (сетка) всегда пойдет
в ту сторону, где оно раньше соприкасается с валиком, т. е. раньше
находит на него.
Иногда правительный механизм не справляется со смещением.
сукна на сторону. В этих случаях следует прибегнуть к помощи на-
тяжного валика и увеличить натяжение сукна на той стороне, куда
оно перешло. Тогда сукно перейдет в другую сторону, где натяже-
ние слабее. Натяжным валиком для правки сукна следует пользо-
15-729
225
ваться только в самых необходимых случаях. При одностороннем
натяжении можно легко перекосить сукно и вызвать в нем появле-
ние складок.
В процессе работы прессовые сукна удлиняются на 8—20%,
поэтому необходимо их натягивать. Натяжной валик, расположен-
ный в петле сукна, имеет винтовой механизм с ручным или элек-
трическим приводом. ч
На рис. 144 представлен механизм натяжения сукон.
Винты натяжки 2 вращаются с помощью конических шестерен 5 от
поперечного вала 6.
Рис. 144. Механизм натяжения сукон:
/ — натяжной валик, 2 — винт натяжки, 3 — корпус подшипника, 4 — направляющая труба»
5 — коническая шестерня, 6 — поперечный вал, 7 — кулачковая муфта для отключения кони-
ческих шестерен с лицевой стороны, S — цепная передача, 9 — маховик
226
При поворачива-
нии маховика и вин-
тов по направляю-
щим будут переме-
щаться одновремен-
но оба подшипника
натяжного валика.
Вследствие этого
сукно будет натяги-
ваться одинаково с
обеих сторон. При
одностороннем натя-
жении сукна отклю-
чается коническая
шестерня с лицевой
стороны машины пу-
0)
Рис. 145. Строение пор ткани прессового сукна:
а — при правильном положении контрольной нитки, б —
при перекошенной контрольной нитке
тем включения ку-
лачковой муфты 7.
Винты сукнонатяжного механизма на тихоходных машинах
приводятся во вращение вручную маховиком с помощью цепной
передачи, на быстроходных — электрическим или пневматическим
двигателем.
Прессовое сукно имеет поперечную контрольную нитку, окра-
шенную в синий или красный цвет. Равномерность натяжения по
ширине сукна проверяется по контрольной нитке, которая при ра-
боте должна быть прямой и расположенной перпендикулярно на-
правлению движения сукна. При этом поры сукна находятся в пра-
вильном положении (рис. 145, а). Если контрольная нитка не пер-
пендикулярна направлению движения сукна, то сукно подвергается
неравномерному натяжению, поры перекошены (рис. 145, б), что
ухудшает водопропускную способность сукна. Положение контроль-
ной нитки выправляют с помощью натяжного валика.
Чтобы выправить контрольную нитку, следует ту сторону сукна,
где контрольная нитка уходит вперед, натянуть. Наоборот, там, где
нитка отстает, натяжение сукна должно быть уменьшено.
При большом перекосе контрольной нитки на сукне могут обра-
зоваться складки; по образовавшимся складкам оно может быть
разрезано. Если контрольная нитка показывает на сильное отста-
вание средней части сукна, значит, бомбировка валов выполнена
неправильно.
§ 88. Смена сукон
Сукна меняют, когда они загрязнились или износи-
лись. Если старое сукно непригодно для вторичного использования
на машине, его срезают.
Сукно разрезают за прессом: пускают пресс на тихой скорости,
двое рабочих берут в руки концы сукна и принимают его по мере
подачи прессом.
15*
227
Если сукно пригодно для работы, его снимают целиком, не раз-
резая. Перед снятием ослабляют натяжение сукна, промывают
и очищают пресс. После этого поднимают верхний прессовый вал
и вытаскивают верхнюю часть сукна из промежутка между вала-
ми. Затем верхний вал опускают, надевают хомут на шейки верх-
него и нижнего валов с лицевой стороны и вторично поднимают
верхний вал. При этом одновременно поднимается нижний .вал. Вы-
нимают подушку из-под подшипника нижнего вала и протаскивают
нижнюю часть сукна. Далее приподнимают концы сукноведущих
валиков и через образовавшийся промежуток протаскивают сукно.
Снятое сукно промывают и используют вновь на той же машине.
Перед надеванием сукна все части пресса промывают и очища-
ют от смазочного масла. Корыто и яму под прессом необходимо
промыть от пены и слизи.
Для обеспечения правильной работы сукна направление его
движения должно быть против его ворса, так как начес сукна
как бы взрыхляет ткань сукна после того, как оно покинуло зону
прессования. Общее направление движения сукна показано выши-
той на кромке сукна цветной стрелкой. Если ворс сукна направлен
в одном направлении с движением бумаги, то он будет топорщить-
ся, увлекать воздух; образуется воздушный пузырь, который вызы-
вает брак в бумаге.
Надевают сукно следующим образом. Верхний вал с лицевой
стороны поднимают, вводят между валами пресса верхнюю часть
сукна. Далее опускают верхний вал, так же как и при снятии сук-
на, надевают хомут, поднимают оба вала подъемным механизмом
или краном, удаляют подушку подшипника и вводят другую поло-
вину сукна. Затем расправляют сукно и надевают на все валики,
приподнимая их концы с лицевой стороны. На широких машинах
сукноведущие валики приподнимаются с одного конца краном.
После того как сукно надето и расправлено по ширине, пускают
пресс на малой скорости, растягивая сукно вручную. Смачивают
сукно из спрыска, установленного перед прессом, равномерно по
всей ширине. Неравномерное смачивание сукна может вызвать об-
разование складок. Вследствие этого смачивать из шланга не реко-
мендуется, так как трудно достичь равномерного смачивания. Если
на сукно при надевании попало масло, его'смывают керосином
или раствором кальцинированной соды. Керосин разрушает рези-
новую облицовку, а сода разрушает шерсть сукна, поэтому промы-
вать пятна следует осторожно.
Перед тем как натягивать новое сукно, проверяют положение
натяжного валика: оба конца его должны находиться на равном
расстояний от концов натяжных винтов. Сильное натяжение сукна
приводит к уменьшению срока службы, так как снижается его эла-
стичность.
§ 89. Промывка сукон
В процессе работы поры прессовых сукон заби-
ваются (загрязняются) волокном, клеем и наполнителем. В резуль-
228
тате водопропускная способность сукна значительно ухудшается
и снижается сухость бумаги.
Сукно загрязняется неравномерно по всей поверхности. В наи-
более грязных местах водопропускаемость сукна значительно сни-
жается, бумажное полотно сохраняет большую влажность, прили-
пает к верхнему прессовому валу, образуя выдирки, а иногда
и обрывы.
Кроме того, на грязном сукне бумага может раздавливаться
прессовыми валами, так как вода не проходит через сукно, вследст-
вие чего бумажное полотно дробится.
При выработке бумаги с содержанием в композиции древесной
массы, наполнителя и проклеивающих веществ сукна загрязняются
больше, чем при выработке бумаги из одной целлюлозы без клея
и наполнителя. Особенно сильно загрязняются сукна первого прес-
са. В результате сукно работает менее продолжительный срок, чем
сукна второго и третьего прессов. Удаляют из сукна загрязнения
двумя способами — механическим и химическим.
Механический способ. Загрязнения удаляют с помощью сукно-
моек — вальцовых, вакуумных типа отсасывающего ящика или
трубы, Виккери и др.
Вальцовая сукномойка представляет собой пресс
с двумя валами (рис. 146), установленный на нижней (обратной)
ветви сукна 2. Верхний вал 3 сукномойки чугунный с бронзовой ру-
башкой или стонитовым покрытием, нижний 4 облицован резиной
твердостью 75—85 единиц.
Сукномойка оснащена механизмом 1 прижима и подъема верх-
него вала такой же конструкции, как и у пресса. Давление между
валами 15—25 кгс/см2. Для промывки сукна перед сукномойкой
с обеих стброн устанавливают водяные спрыски 5. После промыв-
ки вода удаляется из
сукномойки.
Сукномойки на
тихоходных маши-
нах приводятся во
вращение сукном
посредством трения,
на быстроходных —
от отдельного приво-
да. Вальцовые сук-
номойки обеспечива-
ют хорошую про-
мывку сукна при
скорости бумагоде-
лательной машины
до 200—300 м/мин.
Вследствие тре-
ния сукна о валы из-
нос его увеличивает-
ся и срок службы со--
сукна при прохождении его между валами
Рис. 146. Вальцовая сукномойка:
1 — механизм прижима и подъема верхнего вала, 2 —
сукно, 3 — верхний вал, 4 — нижний вал, 5 — водяные
спрыски
229
Рис. 147. Установка ячейково-
го вала для очистки сукна:
1 — пресс, 2 — сукно, 3 — ячейковый
вал, 4 — сборник для сточной воды,
5 — спрыск
кращается. Вальцовая сукномойка
устанавливается только на обычном
первом прессе. Она работает хорошо
при том условии, если валы плотно
прилегают один к другому и имеют
однородную твердость.
На быстроходных машинах при-
меняют вальцовые сукномойки с
нижним отсасывающим камерным
валом, который приводится во вра-
щение от отдельного электродвига-
теля, включенного в общую систему
привода машины. Отсасывающий
вал расположен с наружной сторо-
ны сукна, верхний вал — внутри
сукна. Вакуум в отсасывающем ва-
лу достигает 0,4—0,5 кгс/см2. Сукномойки такого типа используют
также для промывки съемного сукна пересасывающего устройства.
Сукномойки типа отсасывающего пресса равномерно-осушают
сукно после промывки, но они очень дороги и требуют больших
эксплуатационных расходов.
Для очистки сукон применяют также ячейковые валы
с отсасывающей камерой (рис. 147). Ячейковый вал 3 рас-
положен на наружной поверхности сукна 2 и приводится во враще-
ние сукном. При этом сукно не изнашивается и срок его службы
повышается. Вакуум в отсасывающей камере достигает
0,3—0,4 кгс/см2.
Отсасывающие сукномойки бывают нескольких типов. Наибо-
лее широко распространены отсасывающие ящики с дере-
вянным покрытием, имеющие щель между планками около 30 мм.
Разрежение в ящике поддерживают в пределах 100—200 мм рт. ст.
Перед поступлением на сукномойку сукно промывают водой. Для
более эффективной промывки устанавливают поворачивающийся
спрыск, в который под давлением подается горячая вода. Спрыски
включают в работу по мере необходимости.
Иногда вместо отсасывающих ящиков применяют трубчатые
сукномойки, состоящие из металлических труб диаметром
100—150 мм с шириной щели 15—25 мм. Устанавливают их по од-
ной паре на сукно, а при скорости машины более 300—400 м/мин —
по две пары на первом и втором прессах. Первая сукномойка с уз-
кой щелью для промывки сукна, вторая с широкой щелью для обез-
воживания сукна. Моющее действие их слабее, чем вальцовых, по-
этому их используют при выработке бумаги без наполнителей.
На первом и втором прессах используют вакуумные сук-
номойки Вйккери (рис. 148), которые имеют несколько про-
мывных металлических коробок 2, установленных на обратной вет-
ви сукна. С помощью ходового винта /, вращающегося от редукто-
ра, соединенного цепной передачей 6 с нижним валом пресса <8, или
отдельного электродвигателя коробки передвигаются вперед и на-
230
зад по ширине сукна. На поверхности коробки, соприкасающейся
с сукном, расположены щели, через которые промывается сукно.
Для промывки сукна к коробке с помощью гибких шлангов подве-
дена вода, причем в переднюю щель по ходу сукна подается вода,
нагретая до 50—65° С под давлением 1—2,5 кгс/см2. После промыв-
ки вода отсасывается под разрежением 0,2—0,3 кгс/см2 через зад-
нюю щель коробки, соединенную трубами 3 и 4 с вакуумным на-
сосом.
,4

, - Дополнитель-
ный отсос воздуха
а воды
Подача горячей воды
Отсос воздуха и воды
а)
Рис. 148. Вакуумная сукномойка Виккери:
а —схема установки сукномойки, б — сукномойка; / — винт, 2 —коробка, 3 и 4 —трубы для
отсоса воздуха и воды, 5 — трубы для подачи горячей воды, 6 — цепная передача, 7 — сукно,
8 — пресс, 9 — сукноведущий валик
231
Во время работы машины необходимо тщательно следить, чтобы
через сукно не проходило больше воды, чем может быть извлечено
из него при отсасывании. Иначе сукно после прохождения через
сукномойку будет слишком влажным. Если вода из сукна удаляет-
ся не полностью, то следует увеличить вакуум в коробке с таким
расчетом, чтобы сукно выходило из сукномойки достаточно сухим.
На каждые 1,5—2 м ширины сукна ставят одну коробку.
Сукномойки Виккери снабжены промывными коробками со съем-
ными верхними частями из пластмассы или керамики. Это позво-
ляет уменьшить износ коробки и сукна.
Периодически необходимо снимать верхнюю часть каждой ко-
робки, очищать щели для воды и корпус от загрязнений. Очистку
производят водой под высоким давлением.
Скоростные бумаго- и картоноделательные машины для про-
мывки сукон оснащаются спрысками высокого давления. Спрыск
монтируется на небольшом расстоянии от сукноведущего валика,
чтобы предотвратить возникновение колебаний сукна. После спрыс-
ка сукно обезвоживается на сукномойке.
Сукно промывают обычно в течение 20—30 мин за смену. Для
каждой машины устанавливают индивидуальный режим промывки
сукон.
Химический способ. Загрязнения удаляют путем промывки су-
кон непрерывно или периодически во время работы машины или
в период ее остановки. При промывке и очистке сукон непосредст-
венно на машине увеличивается срок службы сукон, улучшается
обезвоживание бумажного полотна, повышаются производитель-
ность машины и качество .бумаги.
Для промывки и очистки сукон используют синтетические мою-
щие средства в сочетании с кислыми и щелочными растворителями,
слабый раствор кальцинированной соды, соляной кислоты с после-
дующей промывкой щелочью и др.
Отмывают сукна от глинозема, квасцов, каолина и других пиг-
ментов кислым моющим раствором.
Для отмывки от смолы, канифольного клея и других веществ
кислотного характера применяют щелочной моющий раствор. При
непрерывной промывке во время работы машины моющий раствор
подается на сукно через спрыски или промывную головку сукно-
мойки Виккери.
Подача раствора химиката осуществляется дозирующим насо-
сом или самотеком из бачка постоянного напора. Температура
раствора 40—50° С, концентрация около 1%, расход 1,5—2 кг на
одно сукно в смену.
Периодически на полном ходу машины промывают и очищают
сукна обычно один раз в смену в течение 0,5—1 ч. ‘ Концентрация
моющего раствора 4%. В период остановки машины сукна промы-
вают кислым, щелочным или нейтральным моющим раствором кон-
центрацией 2—5% при температуре не выше 50° С.
Сукно промывают моющим раствором в течение 15—20 мин на
скорости 60—120 м/мин при вылегченных прессах и выключенных
232
вакуум-насосах. После этого сукно промывают свежей водой в те1
чение 15—20 мин. Иногда комбинированно очищают сукна в две
ступени: сначала кислотным раствором, потом щелочным.
После двухступенчатой обработки промывают сукна свежей во-
дой, включая вакуум-насосы. Продолжительность промывки на
первой ступени 10 мин, на второй 15—20 мин. Следует помнить,
что щелочь резрушающе действует на шерстяные, а кислота на син-
тетические волокна. Поэтому применение растворов высокой кон-
центрации недопустимо.
Снятые с машины сукна промывают на специальных сукномой-
ках в мыльной воде с температурой не выше 60° С техническим
нейтральным мылом. После промывки сукна высушивают в рас-
правленном виде в сухом теплом помещении с хорошей вентиля-
цией. Обычно такие сукна используют на другой машине, выраба-
тывающей менее ответственный вид бумаги.
Для предупреждения образования воздушного пузыря между
сукном и бумагой перед входом сукна в первый пресс устанавлива-
ют отсасывающий ящик со щелью шириной 15—30 мм, разреже-
ние в котором поддерживается в пределах 10—25 мм рт. ст. Отса-
сывающий ящик удаляет воздух, находящийся между сукном и бу-
магой, и присасывает бумажное полотно к сукну. Если воздух не
удален, образуются пузыри, вызывающие складки на бумаге.
Иногда вместо отсасывающего ящика над первым сукноведу-
щим валиком устанавливают легкий вращающийся пузырный ва-
лик, который прижимает бумажное полотно к сукну.
На бумагоделательных машинах, оснащенных пересасывающим
устройством, пузырные валики помещают после пресса. Например,
один пузырный валик прижимает бумажное полотно к сукну вто-
рого пресса, когда оно выходит из первого пресса; другой валик
прижимает бумажное полотно к сукну третьего пресса, когда оно
выходит из второго пресса. При этом каждый пузырный валик при-
водится в действие с приводной стороны от соседнего сукноведуще-
го валика с помощью ременной передачи.
Чтобы провести заправочную полоску полотна бумаги, пузыр-
ный валик на тихоходных машинах с лицевой стороны поднимают
вручную, а на быстроходных — с помощью дистанционного кнопоч-
ного управления.
§ 90. Дефекты бумаги в прессовой части машины
Дефекты бумаги в прессовой части машины могут
возникнуть из-за неисправной работы сукон, прессовых валов, не-
правильного натяжения бумаги и др.
Дефекты бумаги от сукон являются следствием загрязнения
и износа ткани сукна, чрезмерного давления при прессовании, вы-
сокой влажности сукна и др.
Грязные сукна начинают «марать», в бумаге появляются круп-
ные отверстия и дробленые места. Полотно бумаги начинает прили-
пать к верхнему валу, возникают выдирки и обрывы полотна. В та-
233
ких случаях нужно промыть сукно при работе машины моющим
раствором. Иногда усиливают натяжение сукна, после чего поры
сукна делаются более открытыми и сукно начинает работать луч-
ше. Если эти мероприятия не помогают, останавливают машину
и меняют сукно.
При износе ткани сукна в бумаге появляются крупные отвер-
стия, дробленые места и усиливается маркировка бумаги. Такое
сукно нужно своевременно заменить.
При чрезмерном давлении прессования и высокой влажности
сукна происходит дробление бумажного полотна, которое является
следствием гидравлического воздействия на бумагу не успевшей
стечь воды. Влажность сукна, поступающего вместе с бумагой в зо-
ну прессования, не должна превышать 50%. Поэтому необходимо
не только хорошо промывать сукно, но и обезвоживать его.
Наибольшая эффективность работы прессов достигается при сухо-
сти сукна перед обычным прессом 65—70%, а перед прессом с под-
кладной сеткой и с желобчатым валом — 60—65%. Дробление бу-
маги может также происходить на прессах из-за попадания воды на
бумагу с шаберов во время пуска машины.
В процессе работы верхний прессовый вал может загрязниться
волокнами и смолой, особенно при смолистой и низкой степени по-
мола массы и плохой подгонке шабера. Вследствие этого происхо-
дят выдирки полотна и его обрывы. Чтобы предотвратить брак,
прессовый вал промывают керосином, увеличивают давление шабе-
ра на вал, подгоняют шабер и увеличивают кислотность среды.
Работа с неравномерно зажатыми валами с лицевой и привод-
ной сторон пресса приводит к ускоренному и неравномерному изно-
су резиновой облицовки. Это отражается на равномерности обез-
воживания полотна бумаги. Появляются сырые полосы, и бумага
по ширине полотна неравномерно высушивается в сушильной ча-
сти машины. Недосушенные полосы могут раздавливаться на ка-
ландрах. К таким же результатам приводит неправильная бомби-
ровка валов.
Равномерность запрессовки между валами, а следовательно,
и равномерность обезвоживания бумаги можно установить по сте-
канию отжатой воды из бумаги с нижнего вала пресса. Если отжа-
тая вода стекает сплошной струей, то запрессовка равномерна;
если отдельными струями, то запрессовка между валами неравно-
мерна по ширине пресса.
Каждый пресс имеет свой привод. Скорости прессовых валов
постепенно увеличиваются от первого к последнему. Вследствие
увеличения скорости бумага удлиняется и натягивается. Натяже-
ние бумаги должно находиться в известных пределах. При слабом
натяжении бумаги между прессами образуются складки, а прй
сильном — обрывы полотна. Чрезмерное * натяжение вызывает
большую усадку по ширине, сильное вытягивание полотна в длину,
прочность бумаги уменьшается.
Натяжение бумаги должно быть по возможности слабое, но что-
бы на полотне не появлялись складки. Натяжение бумаги регули-
234
руют путем уменьшения или увеличения диаметра ведущего шки-
ва при клиноременном приводе или нажатием соответствующей
кнопки управления многодвигательного привода.
ГЛАВА XII
Использование оборотной воды
в производстве бумаги и картона
и улавливание волокна
§ 91. Общие сведения
В процессе производства бумаги и картона проис-
ходят большие потери волокна и наполнителя в виде промоев
со сточными водами. Потери волокна составляют от 1 до 3% от вы-
работки бумаги или картона и от 20 до 50% расходуемого напол-
нителя.
Для сокращения потерь волокна и наполнителя следует макси-
мально использовать отработанные производственные воды в виде
оборотных вместо свежей и улавливать волокна из сточных вод.
При изготовлении бумаг» удаляются воды: на сеточной части
около 96%, на прессовой части 2,7%, на сушильной части 1,3%.
Причем на сеточной части наибольшее количество воды отходит из
бумаги на регистровых валиках — 75—80%, на отсасывающих
ящиках— 15—19% и наименьшее на гауч-валу— 1—2%.
Отходящая вода содержит много мелкого волокна, наполнителя
и проклеивающих веществ. Количество этих веществ, проходящих
через сетку вместе с водой, различно в зависимости от вида выра-
батываемой бумаги, номера сетки, скорости машины, композиции
массы, степени помола и других условий. Например, при выработке,,,
газетной бумаги в отходящих водах машины содержится 35—40%
волокна от поступающего на сетку. Если эта вода не будет исполь-
зована обратно при выработке бумаги, то потери волокна на каждую
тонну составят от 350 до 400 кг. Поэтому максимальное использова-
ние отходящих вод имеет большое значение в производстве бу-
маги.
Вода, стекающая из массы под сетку на регистровых валиках,
наиболее богата волокном. При выработке газетной бумаги кон-
центрация регистровой воды составляет 3—4 г/л, от отсасывающих
ящиков — 0,78—1,0 г/л, отсасывающего гауч-вала — 0,64—0,7 г/л,
отсасывающих прессов — 0,29—0,32 г/л. Концентрация регистровой
воды при выработке бумаги с большим содержанием наполнителей
достигает 5 г/л и более.
Отходящие воды по концентрации весьма разнообразны и зави-
сят от многих факторов. Концентрация отходящей воды пони-
жается с увеличением массы 1 м2 бумаги, степени помола массы
и содержания целлюлозного волокна.
Повышается концентрация отходящей воды с понижением тол-
щины бумаги и увеличением содержания наполнителей, древес-
235
ной массы, скорости машины, степени разбавления массы перед
выходом на сетку, вакуума в отсасывающих ящиках и прессах и под
влиянием других факторов.
' § 92. Использование воды в производстве *
бумаги и картона
Отходящие от бумаго- и картоноделательных ма-
шин воды подразделяются на три потока (разбора) . '
Первый, наиболее богатый волокном и наполнителем поток во-
ды с регистровой части или сеточного цилиндра используют для
разбавления массы перед машиной. Если этой воды окажется недо-
статочно, добавляют отходящую воду с отсасывающих ящиков
и валов.
Второй поток воды, более бедный волокном, образуется в про-
цессе дальнейшего обезвоживания массы на отсасывающих ящиках,
гауч-валу, мокрых прессах; в него входит и спрысковая вода от
промывки сетки. Этот поток используют для разбавления при под-
готовке массы и оборотного брака при роспуске.
Остаток неиспользованной воды направляют на ловушки для
улавливания волокна и наполнителя. Сгусток из ловушек идет об-
ратно в бассейн готовой массы, а рсветленную воду применяют
в спрысках сеточной части. Избыток осветленной воды используют
в других цехах предприятия или после очистки сбрасывают в сток.
Эта вода называется сточной.
Третий поток состоит из загрязненной и малоценной отходящей
воды от узлоловителей, водоворотных очистителей, сукномоек и на
большинстве предприятий не используется; он осветляется и на-
правляется в сток. На некоторых предприятиях его используют
♦ вместе со свежей водой после тщательного осветления.
Для сокращения потери волокна, наполнителей и сточных вод
необходимо:
сократить до минимума потребление свежей воды; для этого
создать замкнутый цикл использования оборотной воды на бумаго-
делательной машине;
полностью использовать регистровую воду для разбавления
массы перед очисткой. Регистровую воду не следует разбавлять во-
дой, бедной волокном. Чтобы покрыть недостаток регистровой во-
ды, можно в небольшом количестве добавлять воду отсасывающих
ящиков;
максимально сократить разбавление оборотной воды свежей во-
дой. Вентили на шлангах свежей воды нельзя оставлять откры-
тыми;
на всех участках производства не иметь переливов массы
в сток;
осветленную воду с ловушек использовать вместо свежей воды
для промывки сетки и узлоловителей;
вводить в бумажную массу полиакриламид, карбоксиметилцел-
люлозу, полиэтиленимин и другие вещества, способствующие удер-
236
жанию наполнителей и мелкого волокна и уменьшению концентра-
ции отходящей воды;
систематически контролировать работу улавливающей аппара-
туры и сточные воды.
В настоящее Время применяют рациональные замкнутые схемы
использования оборотной воды на бумаго- и картоноделательных
машинах.
На рис. 149 представлена схема использования обо-
ротной воды при выработке газетной бумаги.
Регистровая вода поступает в сборник 14, а из него в массный
насос 1 для разбавления бумажной массы. Воды от отсасывающих
ящиков 4 подаются в сборник 13, разделенный на три отделения пе-
регородками. В первое отделение сборника из первого отсасываю-
щего ящика поступает вода, богатая волокнами, которая при недо-
статке регистровой воды идет на разбавление бумажной массы пе-
ред машиной. Во второе и третье отделения сборника поступает
вода из последующих отсасывающих ящиков. Далее она направ-
ляется в сборник оборотной воды 12, сюда* же подается спрысковая
вода из-под сеточного сборника, вода от отсасывающего гауч-ва-
ла 5 и вода, отходящая из вспомогательного узлоловителя 10.
Из этого сборника некоторая часть оборотной воды направляет-
ся на установку 7 для роспуска бумажных отходов, а остальная
часть на ловушку 9, работающую по принципу осаждения. Освет-
ленная вода используется в спрысках мокрой части машины вместо
свежей и в регуляторах концентрации. Скоп направляется в ма-
шинный или массный бассейн.
Рис. 149. Схема использования оборотной воды при выработке газетной бумаги:
/ — массный насос, 2 — узлоловитель, 3 —сеточный стол, 4 — отсасывающие ящики, 5 —гауч-
вал, 6 — прессы, 7 — установка для роспуска бумажных отходов, 8 — вакуум-насос, 9 — ло-
вушка, 10 — вспомогательный узлоловитель, // — водоотделитель, 12 — сборник обороткой ва-
ды, 13 — сборник воды от отсасывающих ящиков, 14 — сборник регистровой воды
237
' Вода, отходящая от прессов 6, и отходы от узлоловителей 2 по-
ступают на вспомогательный узлоловитель, где из них удаляются
волокна шерсти и другие загрязнения. После этого она включается
в общую схему использования оборотных вод.
В сукномойках, отсечках и отсасывающих валах применяют
свежую воду.
Избыток осветленной воды и воду от сукномоек сбрасывают
в канализацию.
Применение рациональных схем использования оборотных вод
позволяет довести расход свежей воды в производстве газетной бу-
маги до 15—25 м3/т, типографской и офсетной № 1 и 2 до 40—50 м3/т
вместо 70—100 м3/т, промой волокна снизить до 0,5—1,0% и сокра-
тить расход на очистку воды и подачу ее в производство.
Степень использования оборотной воды зависит от качества вы-
рабатываемой бумаги. Чем выше качество бумаги, тем больше рас-
ходуется оборотной воды.
§ 93. Улавливание волокна
, из отходящей воды
Волокно улавливают из избыточной отходящей во-
ды, чтобы уменьшить потери волокна, наполнителей и сократить
расход свежей воды на тонну вырабатываемой 'бумаги. Кроме то-
го, сбрасываемая осветленная вода меньше загрязняет водоемы,
так как спуск неосветленной воды наносит ущерб рыбоводству.
Избыточные отходящие воды бумажных и картонных фабрик
направляются на ловушки для улавливания волокна. Существуют
три способа очистки отходящей воды: отстаивание, фильтрация
и флотация.
Очистка воды способом отстаивания. Для остаивания применя-
ют конические отстойники, скребковые ловушки и отстойные пруды.
Принцип работы отстойников основан на осаждении взвешенных
веществ из потока воды при медленном их движении. Этому спо-
собствует кислая среда воды pH 4—4,5—5,5 и добавление коагули-
рующих веществ: полиакриламида, животного клея и др., которые
способствуют коагуляции и хлопьеобразованию взвесей.
Конические отстойники применяют на мелких пред-
приятиях при выработке высокозольных бумаг для пропуска не-
больших количеств очищаемой воды.
Скребковые ловушки (рис. 150) используют на крупных
предприятиях при выработке газетной и типографской бумаги на
быстроходных машинах. Они представляют собой отстойники в ви-
де открытого прямоугольного бассейна вместимостью от 600 до
1200 м3 и более. Вода поступает в желоб /, переливается через пе-
регородку, направляется вниз и медленно передвигается вдоль ка-
меры. Осйдок, осевший на дно, с помощью скребкового конвейера 5
направляется в приямок, где поддерживается во взвешенном со-
стоянии винтовым конвейером 6. Из приямка он удаляется насо-
сом 7 для дальнейшего использования в производстве бумаги.
238
Рис. 150. Скребковая ловушка:
1 — желоб для поступления воды, 2 — сливные желоба для сброса осветленной воды, 3 —
приямок для осветленной воды, 4 — насос для осветленной воды, 5 — скребковый конвейер,
6 — винтовой конвейер, 7 — насос для откачки сгустка
Осветленная вода с помощью водосливных желобов 2 поступает из
отстойника в приямок 3, а затем подается насосом 4 в производ-
ство.
На 1 м3 поступающей воды требуется 300—350 м3 вместимости
ловушки. Степень улавливания волокна и наполнителей достигает
90%. Продолжительность отстаивания воды 3—5 ч.
Отстойники работают автоматически и почти не нуждаются
в ремонте. Однако они громоздки, дают осадок низкой концентра-
ции (4—7 г/л) и требуют периодической промывки.
Очистка воды способом фильтрации. В качестве аппаратуры
для фильтрации применяют сгустители, ловушки с сукном, вакуум-
фильтры, цилиндрические и дисковые фильтры с фильтрующим
слоем. В этих аппаратах вода очищается через сукно, сетку или
фильтрующий волокнистый слой.
Основным недостатком фильтров при работе на отходящих во-
дах бумажного и картонного производства является быстрое загряз-
нение сеток или сукон мелким волокном и наполнителем. Поэтому
их применяют в основном для осветления отходящей воды при вы-
работке длинноволокнистых видов бумаги из целлюлозы без содер-
жания наполнителя.
При использовании фильтров в бумажном и картонном произ-
водствах рекомендуется добавлять к воде целлюлозное волокно,
чтобы создать на сетке фильтрующий слой. Сеточные фильтры
с фильтрующими слоями системы Вако широко применяют в бу-
мажном производстве. Они более эффективно улавливают волокно
из отходящих вод, чем сгустители или вакуум-фильтры.
Фильтр Вако показан на рис. 151. Основной сеточный ба-
рабан 2 фильтра погружен в ванну. Вспомогательный барабан 5
служит для нанесения волокнистого слоя. На оба барабана наде-
вается общая металлическая сетка 1 № 16—20. В ванну основного
барабана поступает отходящая вода, а в ванну вспомогательного
барабана 5 — целлюлозное волокно для образования фильтрующе-
го слоя. Вода очищается через фильтрующий слой, в результате
239
0с вешенная вова
Рис. 151. Фильтр Вако:
1 — сетка, 2 — основной сеточный барабан, 3 — сборник
сгустка, 4 — шабер, 5 — вспомогательный барабан, 6 —
съемный валик
чего сетка не загряз-
няется. Осадок вместе с
фильтрующим слоем
снимается с сетки
съемным валиком 6, с
него шабером 4 и на-
правляется в сбор-
ник 3. Осветленная во-
да из основного бара-
бана используется на
производстве.
• Степень улавлива-
ния волокна фильтром
Вако составляет 90—
95%, наполнителя —
до 50%. Расход волок-
на для образования
фильтрующего слоя на
сетке составляет от 25
до 40 г на 1 м3 воды.
Производительность
1 м2 фильтра при очи-
стке воды бумажного
производства достигает 4,5—9 м3/ч. Окружная скорость цилиндров
от 1,5 до 15 м/мин. Фильтр Вако характеризуется высокой степенью
улавливания волокна, простотой обслуживания и большой произво-
дительностью.
Д и с к о в ы е ф и л ь т р ы (рис. 152, а) также служат для очист-
ки оборотной воды. Они работают с подслоем, добавляемым к очи-
щаемой воде. Фильтр состоит из дисков (6—13 шт.), обтянутых
сеткой, которые насажены на вращающийся пустотелый вал. Дис-
ки 3 разделены по окружности на сектора /, которые сообщаются
с разделенным на участки пустотелым валом 2 (рис. 152, б). К тор-
цовой поверхности вала прилегает неподвижная отсасывающая го-
Рис. 152. Дисковый фильтр:
а— общий вид, б — устройство диска; 1 — сектор, 2—пустотелый вал, 3 —диск
240
ловка (рис. 153), соеди-
ненная с вакуум-насосом
или барометрической
трубкой. Головка имеет
три патрубка: сливной /,
для вывода мутного филь-
трата 2 и для вывода
светлого фильтрата 3.
Фильтр работает сле-
дующим образом. Часть
волокнистой массы, пода-
ваемой на бумагодела-
тельную машину, отводит-
ся для подслоя в сборник
оборотной воды. Эта вода
повышенной концентра-
ции подается на фильтр.
При погружении одного
из секторов диска в обо-
ротную воду подключает-
ся вакуум и на поверхно-
сти диска начинает обра-
зовываться волокнистый
Рис. 153. Неподвижная отсасы-
вающая головка:
1 — сливной патрубок, 2 — патрубок для
вывода мутного фильтрата, 3 — патру-
бок для вывода светлого фильтрата
слой. Во время образования первичного фильтрующего слоя мел-
кие волокна и частицы наполнителя проникают через сетку, образуя
мутный фильтрат, который через ячейку в центральном валу попа-
дает в патрубок и отводится в отдельную емкость. При дальней-
шем движении сектора волокнистый слой продолжает нарастать,
поверхность становится фильтрующей и задерживает твердые ча-
стицы и мелкое волокно.
Отфильтрованная вода получается более чистой; она направ-
ляется распределительной головкой в патрубки светлого фильтрата
и также отводится в отдельную емкость. Процесс фильтрации про-
должается до тех пор, пока сектор не выйдет из оборотной воды,,
после чего вакуум отключится. Волокнистый слой, отложившийся
на фильтрующей поверхности, смывается водяным спрыском и па-
дает в воронки, расположенные на противоположной подводу обо-
ротной воды цтороне.
Далее диски промываются водой, затем снова погружаются
в оборотную воду, и цикл повторяется. Во время промывки дисков
попавшая внутрь сектора вода отводится в бак осветленной воды.
Работа дисковых фильтров автоматизирована.
Светлый фильтрат используется на спрыски, мутный — для раз-
бавления в гидроразбавителе или возвращается на повторное филь-
трование. Содержание взвешенных частиц в светлом фильтрате за-
висит от фильтрующего подслоя и составляет от 10 до 100 гм/л.
Диаметр диска от 2500 до 4000 мм, фильтрующая поверхность
от 8,4 до 22,4 м2. Преимущества дисковых фильтров: большая
фильтрующая поверхность; отсутствие бесконечной сетки; возмож-
16-7»
241
ность заменять поврежденные сектора (2—3 мин); высокая степень
очистки оборотной воды, которая дает возможность использовать
светлый фильтрат на спрыски, промывающие сетку, и в других ме-
стах машины вместо свежей воды.
Очистка воды способом флотации. Принцип очистки отходящих
вод способом флотации состоит в следующем. На поверхность во-
ды всплывают волокна вместе с наполнителем с помощью адсор-
бированных на их поверхности мельчайших пузырьков воздуха, вы-
деляющихся из воды при снижении давления. Для этого в отходя-
щей воде растворяют воздух при атмосферном давлении или под
давлением выше атмосферного. Затем выделяют его при первом спо-
собе растворения под вакуумом в закрытых ловушках, а при вто-
ром — при нормальном атмосферном давлении в открытых ло-
вушках.
Чтобы повысить улавливание волокна, к воде добавляют живот-
ный или канифольный клей. Введение в отходящую воду клея спо-
собствует образованию крупных хлопьеобразных частиц, прилипаю-
щих к пузырькам воздуха, и лучшему осветлению воды. Иногда
в качестве хлопьеобразующих веществ применяют сернокислый
глинозем, активированный силикат, полиакриламид и др.
На отечественных предприятиях нашли широкое применение
открытые ловушки Свен-Педерсена (рис. 154).
Ловушка представляет собой открытый бассейн, состоящий из
трех отделений: приемной камеры 8, где вода обрабатывается
клеем, флотационной ванны 5 и кармана для выхода сгустка 4.
Избыточная отходящая вода поступает в сборник 2, откуда на-
сосом 3 подается в ловушку. С помощью инжектора /, установлен-
ного на патрубке насоса, непрерывно засасывается воздух, в ре-
зультате чего под давлением 1,5—2 кгс/см2 воздухом насыщается
вода, подаваемая в приемную камеру ловушки. Здесь вода смеши-
вается с раствором клея, поступающего из напорного дозатора 9, а
потом обработанная вода подается на флотационную ванну. Мелкие
пузырьки воздуха поднимаются на поверхность, увлекая с собой во-
локна и частицы наполнителей, которые удаляются с поверхности
скребковым конвейером 7 в карман для сгустка. Скорость движения
конвейера 1,5—5 м/мин. Осветленная вода отводится по трубам,
расположенным на дне ванны, в желоб 6 и используется вновь.
Степень улавливания волокна при выработке чисто целлюлоз-
ных видов бумаги с малым содержанием наполнителя или карто-
нов из бурой древесной массы составляет 95—98%. При наличии
в воде наполнителя и мелкого волокна белой древесной массы сте-
пень улавливания снижается до 75—90%. При содержании в бума-
ге 10% каолина флотационные ловушки применять не следует.
Концентрация сгустка 2—4%. Расход животного клея 1—2 кг на
1 т бумаги. Производительность ловушки зависит от ее величины
м составляет от 0,5 до 3 м3/мин. Продолжительность пребывания
воды в ловушке 8—12 мин.
В процессе работы необходимо соблюдать следующие условия:
pH оборотной воды должен быть не выше 6;
542
Рис. 154. Ловушка Свен-Педерсена:
1 — инжектор, 2 — сборник избыточной отходящей воды, 3 — насос, 4 — карман для выхода
сгустка, 5 — ванна, 6 — желоб осветленной .воды, 7 — скребковый конвейер, 8 — приемная ка-
мера, 9 — дозатор для клея, 10 — клеевой бак, 11 — котел для клея
поддерживать правильную и постоянную дозировку клея;
давление подаваемой воды в ловушку поддерживать не менее
1,25—1,5 кгс/см2.
При несоблюдении указанных условий степень улавливания во-
локна значительно понижается.
Ловушки Свен-Педерсена имеют следующие преимущества:
высокая степень улавливания волокна, высокая концентрация
сгустка, компактность ловушки.
Недостаток ловушек— применение клея и наличие пены
в сгустке.
§ 94. Очистка сточных вод
Избыточные воды бумажных и картонных фабрик,
а также целлюлозных заводов в виде сточной воды направляются
в водоемы. Эти воды содержат большое количество взвешенных
и растворенных веществ органического и минерального происхож-
дения, загрязняющих водоемы (реки и озера), что пагубно отра-
жается на рыбном хозяйстве.
В соответствии с требованиями санитарного и рыбного надзора
сброс в водоемы сточных вод допускается лишь при условии высо-
кой степени их очистки и обезвреживания.
Для жизнедеятельности живых существ в водоемах необходи-
мо наличие в воде растворенного кислорода. В водоемах, загряз-
ненных сточными водами, кислород расходуется на окисление ор-
ганических веществ.
16*
241
При большом количестве органики кислород исчезает полно-
стью и тогда жизнедеятельность рыб и растений в водоемах пре-
кращается.
Количество кислорода, потребляемое органическими вещества-
ми при окислении, называется биохимической потребностью в кис-
лороде (БПК). Биохимическое потребление кислорода определяют
за 5 сут, так как за это время наиболее интенсивно окисляются
органические вещества. Поэтому после букв БПК ставят цифру,
обозначающую число суток: БПКб- После 5 сут остаются неокис-
ленными только трудно и медленно окисляемые вещества. Полная
биохимическая потребность кислорода обычно определяется за
20 сут (БПК20).
По существующим правилам спуска сточных вод в водоемы со-
держание кислорода в воде должно быть не ниже 4 мг/л, величина
БПКб воды не более 2—3 мг/л.
Применяют биологическую и химическую очистку промышлен-
ных стоков воды от растворенных органических веществ, а также
окисление органических веществ в естественных условиях (прудах).
Окисление органических веществ в прудах происходит дли-
тельное время (30—40 сут). В связи с этим необходимо сооружать
искусственные водоемы большой вместимости. Этот способ приме-
ним в районах с теплым климатом, где пруды не замерзают. В про-
тивном случае кислород не будет поглощаться из атмосферы и про-
цесс окисления органических веществ прекратится.
В процессе биологической очцстки органические вещества окис-
ляются микроорганизмами, которые развиваются в сточных водах
и образуют активный ил.
При химическом способе очистки сточная вода обрабатывается
реагентами. Органические вещества, растворенные в сточных во-
дахь выделяются в виде осадка (шлама).
§ 95. Баланс воды и волокна
бумагоделательной машины
Чтобы определить фактический расход волокна
и воды на 1 т вырабатываемой бумаги и выявить промой волокна,
рассчитывают баланс воды и волокна. Расчет начинают с опреде-
ления концентрации массы, оборотной и сточной воды на разных
стадиях потока, а также влажности бумаги на всех частях машины.
Пробы из потоков, а такж^ пробы отходящей и разбавленной
воды отбираются после каждого изменения концентрации массы.
Наряду с отбором проб определяют количество мокрого и сухо-
го брака и производительность машины. Затем рассчитывают по-
ступление и удаление абсолютно сухого волокна и воды на всех
стадиях производства.
Расчет ведут на 1 т бумаги неуго или на часовую выработку
с учетом брака в отделке и на машине. Расчет производят против
хода технологического процесса, начиная с наката и заканчивая на
стадии приготовления бумажной массы.
244
После определения количества массы и сухого вещества на
всех стадиях производства узнают расход всего волокна и напол-
нителя на 1 т бумаги с учетом уловленного сгустка и возвращен-
ного в поток оборотного брака.
При расчете клей учитывают вместе с волокном, глинозем не
учитывают.
Наполнитель определяют как сухое вещество на каждой стадии
производства. Для этого нужно знать зольность сухого остатка от-
ходящих вод.
После окончания расчета баланса воды и волокна выявляют
расход свежей воды на 1 т бумаги и определяют безвозвратные по-
тери волокна и наполнителя.
Результаты расчетов сводят в таблицу и составляют график ба-
ланса воды и волокна.
Потери волокна определяют по разности между расходом све-
жего волокна на 1 т бумаги и выходом бумаги.
в- юо
а
где Р — промой волокна, %; В — потери волокна, кг; а — расход
абсолютно сухого волокна на 1 т бумаги, кг.
Расчет баланса воды и волокна требует очень много времени.
Его составляют периодически, когда необходимо иметь более пол-
ные данные о работе бумагоделательных машин. Поэтому на пред-
приятиях общее количество промоев определяют по разности меж-
ду массой полуфабрикатов, наполнителя и канифоли, израсходо-
ванных за месяц или другой известный промежуток времени, и мас-
сой бумаги, выработанной за этот же промежуток времени. При
этом масса каолина в зависимости от его удержания в бумаге со-
ставляет 50—80%.
Все полуфабрикаты, наполнители и готовую бумагу пересчиты-
вают на массу в абсолютно сухом состоянии. Брак,* получаемый
при отделке бумаги, частично возвращают в производство, а неко-
торую часть перерабатывают на изделия ширпотреба, учитывая это
при определении промоев. В связи с этим промой определяют не по
массе бумаги с наката, а по массе готовой упаковочной бумаги
нетто. Правильность определения промоев во многом зависит от точ-
ности первичного производственного учета.
Промой волокна на производстве ,контролирует лаборатория
путем систематического определения концентрации и количества
воды, уходящей в сток.
Концентрацию сточной воды определяют через определенные
промежутки времени. Количество сточной воды определяют заме-
рами с помощью водослива или автоматически специальными при-
борами.
Систематический контроль за промоями волокна позволяет
своевременно выявить перерасход полуфабрикатов и каолина, не-
нормальную работу бумагоделательной машины и принять меры
по устранению недостатков.
245
ГЛАВА XIII
Сушильная часть
бумагоделательной машины
§ 96. Общие сведения
Бумажное полотно обезвоживается до конечной су-
хости 92—95% в сушильной части машины. В процессе сушки уда-
ляется 1,5—2,5 кг воды на 1 кг бумаги, что примерно в 50—100 рав
меньше, чем на сеточной и прессовой частях машины. Сушильная
часть состоит из бумагосушильных, сукносушильных и холодиль-
ных цилиндров.
При сушке не только обезвоживается бумажное полотно, но
одновременно происходит дальнейшее уплотнение и сближение во-
локон. В результате повышается механическая прочность и глад-
кость бумаги. От режима сушки зависит объемная масса, впиты-
вающая способность, воздухопроницаемость, прозрачность, усадка,
влагопрочность, степень проклейки и окраска бумаги.
На рис. 155 представлена схема сушильной части бу-
магоделательной машины. Она состоит из сушильных ци-
линдров 2, расположенных в два яруса в шахматном порядке,
сукносушильных цилиндров 3, сукноведущих валиков 1, механизма
автоматического натяжения сукон 5, механизма автоматической
правки сукон, сукон 4 и другого вспомогательного оборудования.
Бумажное полотно при прохождении по сушильным цилиндрам
плотно прижимается к ним сушильными сукнами, вследствие чего
улучшается теплопередача и поверхность бумаги приобретает ров-
ный и гладкий вид. Продолжительность сушки тонкой и средней по
массе бумаги 20—40 с, картона 1,5—2,5 мин.
Рис. 155. Схема сушильной части:
1 — сукноведущий валик, 2 — сушильный цилиндр, 3 — сукносушильный цилиндр, 4 — сукно.
5 — механизм автоматического натяжения сукон, 6 — холодильный цилиндр
24S
Сушильная часть разбивается на группы. В каждой группе есть
несколько бумагосушильных и сукносушильных цилиндров, сукно-
ведущих валиков и по правительному и натяжному валику, охва-
тываемому одним сукном. Для упрощения конструкции привода
сушильной части машины обычно две группы (одна нижняя, дру-
гая верхняя) объединяются в приводную секцию; каждая секция
имеет самостоятельный привод. Число сушильных цилиндров в сек-
ции составляет от 1 до 16 и даже более в зависимости от вида вы-
рабатываемой бумаги и конструктивных особенностей машины.
Во время сушки бумаги на сушильных цилиндрах обильно вы-
деляется пар, который поглощается воздухом и собирается под кол-
паком, расположенным над сушильными цилиндрами. Влажный .
воздух отводится из-под колпака вытяжным вентилятором и про-
пускается через теплообменник, после чего удаляется. В теплооб-
меннике подогревается свежий воздух, который подается вместо
влажного воздуха в зал бумагоделательных машин.
Описанная схема имеет наибольшее распространение. Сущест-
вуют и другие схемы сушильной части.
На некоторых машинах для выработки писчих, мешочных и дру- -
гих видов бумаги в сушильной части после 2/з сушильных ци-
линдров по ходу бумаги устанавливают клеильный пресс для по-
верхностной проклейки бумаги.
В сушильной части машины для выработки конденсаторной,
папиросной и других видов тонкой бумаги первые два-три сушиль-
ных цилиндра располагают в нижнем ряду. Такая установка ци-
линдров облегчает заправку влажной, непрочной бумаги и умень-
шает возникновение морщин. Остальные сушильные цилиндры
устанавливают в два ряда в шахматном порядке.
§ 97. Сушка бумаги
Бумажное полотно при поступлении на сушильную
часть машины содержит 60—70% воды. Вода в бумаге может быть
свободной, заключенной между волокнами и в порах волокна, и свя-
занной, находящейся в стенках волокна. При сушке бумаги в пер-
вую очередь удаляется свободная вода. Связанную (гигроскопиче-
скую) воду удалять очень трудно, так как она прочно соединена
с волокном.
Бумагу сушат двумя методами: контактным — на нагретой по-
верхности сушильных цилиндров, и конвективным — теплым воз-
духом или газом.
Контактный метод сушки бумаги протекает при постоянном
подводе тепла.
Конвективный метод сушки происходит при прохождении бу-
мажного полотна на свободных участках между сушильными ци-
линдрами за счет тепла, накопленного бумагой при прохождении
через сушильные цилиндры, и обдувки бумаги горячим воздухом.
Процесс сушки бумаги на бумагоделательной машине комбини-
рованный — контактно-конвекционный. Он состоит из ряда повто-
247
ряющихся циклов на нагретой поверхности сушильных цилиндров
(контактная сушка) и свободных участках между цилиндрами
(конвективная сушка).
Одним конвективным методом сушку не производят, так как по-
верхность бумаги при сушке коробится. Конвективная сушка при-
меняется для листового картона.
Сушка бумаги на нагретой поверхности сушильных цилиндров
разделяется на три периода: подогрев, сушка с постоянной скоро-
стью и сушка с падающей скоростью.
В первый период сушки полотно бумаги нагревается,
испарение влаги в это время незначительно. Он длится очень непро-
должительное время.
В период постоянной скорости сушки поверх-
ность бумаги, с которой интенсивно испаряется вода, остается по-
стоянно водонасыщенной. Это объясняется тем, что диффузия сво-
бодной влаги из толщи‘листа успевает компенсировать убыль вла-
ги с поверхности бумаги. В этот период удаляется свободная влага
при постоянной температуре бумажного полотна. Он длится до су-
хости бумаги 50—60% и занимает 50—65% времени от общей про-
должительности сушки.
Период падающей скорости сушки характеризует-
ся тем, что диффузия влаги из толщи листа не успевает компенси-
ровать убыль влаги с поверхности и она перестает быть водонасы-
щенной. С повышением сухости бумаги скорость диффузии влаги
из толщи листа постепенно уменьшается, в результате скорость
сушки падает. При этом температура бумажного полотна повы-
шается и достигает 80—90° С. В этот период удаляется связанная
гигроскопическая вода. Температура бумажного полотна при кон-
тактной сушке не превышает 90° С.
Сушка бумаги на сушильном цилиндре в основном состоит из
двух фаз: сушка на нагретой поверхности цилиндра и сушка на
участке свободного хода, т. е. когда бумажное полотно переходит
с одного цилиндра на другой. В первой фазе, на сушильном ци-
линдре, испаряется основное количество влаги: на тихоходных ма-
шинах до 80—85%, а на быстроходных до 60—75% от всей влаги,
испаряемой в сушильной части машины. Во второй фазе, на участ-
ках свободного хода, влага испаряется с обеих сторон бумаги за
счёт тепла, поглощенного бумагой в первой фазе сушки. При этом
температура бумаги понижается на 4—15° С в зависимости от ско-‘
рости машины. При падении температуры снижается скорость суш-
ки, особенно на тихоходных машинах, так как на них падение тем-
пературы полотна бумаги больше, чем на быстроходных. С повы-
шением скорости машины количество испаряемой воды на участке
свободного хода бумаги увеличивается. .
С уменьшением количества воды в бумажном полотне интен-
сивность сушки на свободном участке понижается.
Повторяющийся нагрев бумажного полотна то с одной, то с дру-
гой стороны и наличие участков свободного хода ухудшают условия
сушки бумаги. Кроме того, между бумагой и сушильным ци-
248
линдром засасывается воздух, особенно на быстроходных машинах,
вследствие чего понижается скорость сушки бумаги, так как воз-
дух— плохой проводник тепла.
Более интенсивно процесс сушки протекает на одноцилиндро-
вых машинах, где обеспечен непрерывный подвод тепла в течение
всего процесса сушки, чем на многоцилиндровых машинах с пре-
рывистым подводом тепла.
§ 98. Факторы процесса сушки
На интенсивность сушки бумаги на бумагодела-
тельных машинах влияют многцчисленные переменные факторы:
температура поверхности сушильных цилиндров, свойства окру-
жающего воздуха и система вентиляции, контакт бумаги с поверх-
ностью цилиндра, способ удаления конденсата и воздуха из сушиль-
ных цилиндров, свойства вырабатываемой бумаги.
Температура поверхности сушильных цилиндров. Кривая подъ-
ема температуры поверхности цилиндров должна быть плавной,
без резких скачков. Температуру сушильных цилиндров постепен-
но увеличивают от 40—50 до 80—115° С.
Постепенный подъем температуры поверхности сушильных ци-
линдров способствует повышению качества бумаги и завершению
процесса проклейки. В конце сушильной части температуру поверх-
ности сушильных цилиндров
снижают, так как высокая тем-
пература при небольшой влаж-
ности бумаги действует разру-
шающе на волокна. При вы-
работке некоторых видов бума-
ги из 100%-ной сульфатной
целлюлозы, например мешоч-
ной, температуру последних
цилиндров не снижают.
Температурный режим суш-
ки устанавливают в зависимо-
сти от вида вырабатываемой
бумаги.
На рис. 156 представлен
температурный гра-
фик сушильных цилин-
дров бумагоделательных ма-
шин для основных видов бума-
ги: мешочной, газетной, писчей
№ 1, типографской № 2, под-
пергамента, кабельной, теле-
фонной, офсетной и конденса-
торной.
Сушка бумаги при высоких
температурах и быстром подъ-
Номер цилиндра
Рис. 156. Температурный график су-
шильных цилиндров бумагоделательных
машин для основных видов бумаги:
а — быстроходных, б — тихоходных; / — ме-
шочной, 2 — газетной, 3 — писчей № 1, 4 — ти-
пографской № 2, 5 — подпергамента, 6 — ка-
бельной, 7 — офсетной, 8 — телефонной, 9 —
конденсаторной
249
еме температуры поверхности первых сушильных цилиндров при-
водит к образованию во влажном полотне знчительного количества
водяных паров, которые, стремясь выйти наружу, разрыхляют
структуру листа. В этом случае бумага получается пористой, с по-
вышенной воздухопроницаемостью и впитывающей способностью,
пониженной объемной массой и механической прочностью.
Сушка бумаги при умеренных температурах и с постепенным
подъемом температуры на сушильных цилиндрах способствует
увеличению механической прочности бумаги, гладкости, объемной
массы, снижению впитывающей способности, воздухопроницаемости
и пористости.
Следовательно, при изготовлении того или иного вида бумаги
особое внимание должно быть обращено на температурный режим
сушки и контроль температур поверхности сушильных цилиндров.
При выработке большинства видов бумаги для сушки применя-
ют насыщенный пар давлением 2,5—3,5 кгс/см2. Перегретый пар
используют очень редко, так как он менеё эффективен, чем насы-
щенный. Давление в сушильных цилиндрах примерно на 10% мень-
ше давления пара непосредственно перед сушкой. Для сушки бу-
маги пользуются не свежим паром, а отработанным из паровых
турбин.
В целях интенсификации процесса сушки бумаги и картона
и сокращения размеров сушильной части применяют пар давле-
нием до 8 кгс/см2 и выше в тех случаях, когда высушиваемый ма-
териал выдерживает повышенную температуру.
Производительность сушильной части машины увеличивается:
при повышении давления пара от 3 до 5 кгс/см2 — на 30%, от 8,5
до 9 кгс/см2 — на 50%. Сушка при повышенном давлении пара
применяется при выработке картона, оберточной бумаги из сульфат-
ной целлюлозы, бумаги для изделий бытового и санитарно-гигиени-
ческого назначения и упаковочных бумаг.
Газетную бумагу при высокой температуре сушить нельзя, так
как повышается ее ломкость и пылимость. Сушку нужно вести при
максимально допускаемой температуре, которая не ухудшает каче-
ство бумаги.
Температуру нагрева сушильных цилиндров регулируют, изме-
няя количество подЛчи в них пара запорным вентилем, установлен-
ным на главном паропроводе.
Свойства окружающего воздуха. Во время сушки бумаги на
сушильных цилиндрах обильно выделяется пар, который погло-
щается воздухом. Чтобы сушка протекала нормально, необходимо
с помощью вентиляционных установок обеспечить постоянный об-
мен воздуха в зале бумагоделательных машин, при котором влаж-
ный воздух заменялся бы теплым сухим воздухом.
Количество воздуха для поглощения водяного пара, выделяемо-
го при сушке бумаги, зависит от температуры и относительной
влажности поступающего и уходящего воздуха, системы вентиля-
ции, климатических условий и времени года.
Атмосферный воздух состоит из смеси газов и паров воды. Воз-
250
дух имеет определенную влажность, т. е. способность поглощать
определенное количество воды. Если воздух не способен больше
поглощать водяные пары при данной температуре, значит, он на-
ходится в состоянии полной насыщенности. Обычно воздух не бы-
вает полностью насыщен и может впитать в себя дополнительное
количество водяных паров до точки насыщения.
Например, если 1 м3 воздуха при температуре 20° С содержит
17,29 г водяных паров, он является насыщенным. Если при этой же
температуре влагосодержание воздуха составляет 8,5 г/м3, воздух
не является насыщенным. Он может принять в себя дополнительно
определенное количество пдров воды: 17,29—8,5 = 8,79*т/м3.
Влажность воздуха может быть абсолютной и относительной.
Абсолютная влажность воздуха характеризуется количеством воды
в граммах, находящейся в 1 м3 воздуха. Относительной влажно-
стью воздуха называется отношение абсолютной влажности к вла-
госодержанию полного насыщения при той же температуре.
Чем меньше относительная влажность воздуха, тем быстрее
идет процесс испарения влаги из бумаги.
Влагоемкость воздуха увеличивается с повышением температу-
ры. Поэтому воздух должен подаваться в зал бумагоделательных
машин в сухом подогретом состоянии.
На большинстве бумагоделательных машин температура посту-
пающего воздуха не выше 20—25° С, уходящего 34—40° С, относи-
тельная влажность 70—75%. Более высокую температуру воздуха
держать нельзя, так как условия работы для обслуживающего пер-
сонала становятся затруднительными.
Поступающий воздух при прохождении через машину нагре
вается за счет теплоотдачи от сушильных цилиндров, бумаги и су-
кон, что значительно повышает его влагоемкость.
Количество воздуха зависит также от времени года, климатиче-
ских условий и принятой схемы вентиляции. Летом воздуха тре-
буется больше, чем зимой. Влагосодержание воздуха в летнее вре-
мя высокое, и он может дополнительно поглощать меньшее коли-
чество влаги. Подача свежего подогретого воздуха и удаление
влажного воздуха осуществляется вентиляционными установками.
Контакт бумаги с поверхностью цилиндра. Бумажное полотно
при прохождении через сушильные цилиндры плотно прижимается
к ним сушильными сукнами, вследствие этого улучшается контакт
бумаги с горячей поверхностью цилиндра.
Коэффициент теплоотдачи от стенки цилиндра к бумаге воз-
растает, и скорость сушки бумаги увеличивается по мере увеличе-
ния натяжения сукон.
При плохом прижиме бумаги к сушильной поверхности ци-
линдров между бумагой и цилиндром возникает воздушная про-
слойка, которая резко понижает коэффициент теплопередачи. Изме-
няя натяжение сукон, можно регулировать не только постепенность
сушки бумаги,, но и величину усадки и деформации бумаги. Натя-
жение сушильных сукон способствует увеличению гладкости бума-
ги, предотвращает коробление и сморщивание бумаги при сушке.
251
Чем сильнее натянуты сукна, тем быстрее идет процесс сушки и тем
меньше усадка и деформация бумаги.
Следовательно, сушить бумагу на сушильных цилиндрах нуж-
но при максимально допускаемом натяжении сукон. Степень на-
тяжения шерстяных сукон 2—2,5 кгс, хлопчатобумажных 0,5—1 кгс
на 1 см ширины.
Скорость сушки бумаги под сукном зависит от его влажности,
так как удаляемая из бумажного полотна влага впитывается су-
шильным сукном. Поэтому чем меньше влажность сушильных су-
кон, тем, более интенсивно идет сушка. Необходимо хорошо просу-
шить сукно на сукносушителях.
В последнее время вместо сукон применяют сушильные сетки из
синтетического волокна. Они работают при значительно большем
натяжении, чем сушильное сукно. Благодаря этому создается хо-
роший контакт между бумажным полотном и сушильной поверхно-
стью цилиндров, повышается коэффициент теплопередачи от стен-
ки цилиндра к* бумаге.
Сушильные сетки по степени воздухопроницаемости значитель-
но превосходят сушильные сукна. В результате эффективность суш-
ки бумаги повышается, так как пары из бумажного полотна легко
проходят через сетку в окружающую среду.
Замена сукон сушильными сетками позволяет повысить произ-
водительность сушильной части на 10—20%.
При выработке толстого картона сушильные сукна не применя-
ют. Картонное полотно прижимается к цилиндрам при натяжении
полотна, а также специальными прижимными валиками.
При наличии сглаживающих прессов на бумагоделательных
машинах значительно повышается контакт бумаги с сушильной по-
верхностью цилиндров.
В процессе работы наружная поверхность цилиндров загряз-
няется мелким волокном, клеем, наполнителем. Особенно загряз-
няются первые сушильные цилиндры при выработке клееных бу-
маг, если не выдерживается постепенный подъем температуры. Со-
стояние поверхности цилиндров влияет на контакт бумаги. При
чистой и гладкой поверхности цилиндра контакт между цилиндром
и бумагой лучше и коэффициент теплоотдачи больше. Для очистки
поверхности сушильных цилиндров устанавливают шаберы.
На некоторых машинах несколько первых цилиндров покрыва-
ют тефлоном. К тефлону не прилипает ни одно из указанных ве-
ществ, благодаря чему сушильные поверхности цилиндров находят-
ся в чистом состоянии.
Удаление конденсата из сушильных цилиндров. Наличие кон-
денсата в сушильных цилиндрах резко ухудшает теплоотдачу от
пара к стенке цилиндра, благодаря чему понижается температура
греющей поверхности сушильного цилиндра и снижается скорость
сушки бумаги. Кроме того, при работе машины на высоких скоро-
стях под действием центробежной силы конденсат внутри цилиндра
приобретает форму кольца. При накоплении конденсата в цилиндре
кольцо непрерывно увеличивается до некоторой критической тол-
252
щины, при которой разру-
шается.
Толщина конденсатно-
го кольца зависит от час-
тоты вращения цилиндра
и его диаметра (рис. 157).
Неудовлетворительное
удаление конденсата из
сушильных цилиндров по-
вышает расход энергии,
потребляемой сушильной
частью, и приводит к из-
менению нагрузки элек-
тродвигателей. Кроме то-
го, при разрушении кон-
денсатного кольца внутри
цилиндра возникают гид-
к
§50
7^0-1,Ом
^D=1,5m
0=1.8 м
0=2,1 м
30
20
10
-В-1,Ом
' к 'Я-1,5м
0-1,8 муВ-?] м
200 800 ЬОО 500 600 700 м/мин
Рис. 157. График зависимости толщины
конденсатного кольца от частоты враще-
ния цилиндра и его диаметра

равлические удары, которые вызывают не только изменение нагруз-
ки электродвигателя, но иногда и поломку шестерен и крышек ци-
линдров.
Следовательно, чем полнее удаляется конденсат из сушильных
цилиндров, тем лучше теплопередача от пара через стенку ци-
линдра к бумаге и тем меньше расход энергии на вращение ци-
линдров.
Удаление воздуха из сушильных цилиндров. В паре всегда со-
держится небольшое количество воздуха. Если воздух не будет си-
стематически и непрерывно выводиться из цилиндров, сушка за-
медляется.
Теплопроводность воздуха в 1600—1900 раз ниже, чем чугунной
стенки цилиндра. Кроме того, при наличии воздуха в паре сни-
жается его температура. Если своевременно не удалять воздух из
сушильных цилиндров, то содержание его в паре может достичь
10% и более. При этом температура пара снизится примерно
на 3%, а коэффициент теплопередачи от пара к бумаге — до 30%.
На некоторых машинах воздух из сушильных цилиндров удаляется
периодически через воздушные краники, установленные на крыш-
ках цилиндров с лицевой стороны. На быстроходных машинах
в сушильных цилиндрах предусмотрена система циркуляции пара,
вследствие этого из них непрерывно отводится воздух.
Свойства бумаги. На скорость сушки бумаги существенно
влияют свойства бумажного листа: масса 1 м2 бумаги, характер
помола массы, композиция бумаги.
С повышением массы 1 м2 бумаги увеличивается сопротивление
прохождению воды и паров сквозь толщу листа. Благодаря этому
скорость сушки бумаги понижается.
При всех равных условиях с удвоением массы 1 м2 бумаги, на-
пример с 65 до 130 г, производительность сушильной части бумаго-
делательной машины снижается на 15—19%.
253
Бумага жирного помола высушивается медленнее, чем садкого,
так как обладает более плотной структурой и пониженной пори-
стостью. Вследствие этого возрастает сопротивление бумаги про-
хождению паров из контактного слоя к наружной поверхности
и замедляется теплообмен.
Композиция бумаги и свойства волокон оказывают существен-
ное влияние на скорость сушки бумаги. Бумага, содержащая в ком-
позиции древесную массу, сохнет быстрее, чем чисто целлюлозная
бумага. Это объясняется тем, что волокна древесной массы более
грубые, чем волокна целлюлозы, и образуют в бумаге капилляры
большого диаметра. Повышенная пористость бумаги облегчает уда-
ление из нее воды испарением. Кроме того, связанная влага уда-
ляется из древесной массы легче, чем из целлюлозы, благодаря на-
личию в древесной массе большого количества лигнина, препятст-
вующего связи клетчатки с водой.
Бумага, изготовленная из целлюлозы с высоким содержанием
гемицеллюлоз, сохнет медленнее, чем бумага из облагороженной
целлюлозы или хлопка. Гемицеллюлозы способствуют гидратации
целлюлозы при размоле, образованию межволоконных связей в бу-
маге и повышают усадку бумаги при сушке. Такие волокна дают
плотный по структуре лист с большой объемной массой, вследствие
чего бумага сохнет медленнее.
. Облагороженная целлюлоза и волокна хлопка содержат очень
мало гемицеллюлоз. Благодаря этому гидратация волокон при раз-
моле уменьшается, а укорачивание возрастает. Из них получается
пухлая, пористая, с небольшой объемной массой бумага, которая
хорошо сохнет.
Наличие в композиции канифольного клея не оказывает влия-
ния на скорость сушки бумаги.
Бумаги, содержащие наполнитель, отличаются повышенной ско-
ростью сушки по двум причинам:
• при введении в бумажную массу наполнителя пористость бумаги
повышается и вода легче удаляется из толщи бумажного листа.
Кроме того, пористая бумага обладает большей развернутой по-
верхностью и испарение влаги происходит более интенсивно;
гигроскопичность наполнителя меньше гигроскопичности волок-
на. Поэтому наполнитель высыхает быстрее, чем волокно.
§ 99. Влияние сушки на свойства бумаги
В процессе сушки волокна подвергаются усадке,
т. е. уменьшаются в размерах; снижается гибкость, эластичность
и прочность волокон. При сушке толщина бумаги уменьшается
в 1,5—2 раза, ширина (усадка) полотна — от 1,5 до 12% в зависи-
мости от вида вырабатываемой бумаги. Этому способствуют силы
поверхностного натяжения воды, которые при удалении воды сбли-
жают волокна, в результате чего происходит усадка бумаги. При
сближении волокон между свободными гидроксильными группами
устанавливаются водородные связи. В бумажном листе образуются
межволоконные связи.
254
Межволоконные связи в бумажном листе начинают возникать
при влажности бумаги ниже 60% и расстоянии не более 2,55—2,75 А
(ангстрема) между соседними волокнами.
При повышении сухости бумажного полотна увеличивается
прочность межволоконных связей и одновременно повышается ме-
ханическая прочность бумаги на разрыв и продавливание. С повы-
шением сухости бумажного полотна сопротивление бумаги излому
снижается, так как с удалением воды увеличивается ломкость во-
локон.
На физико-механические показатели бумаги вредно действует
ее пересушка, т. е. доведение в ней содержания влаги до 5% и мень-
ше. При этом уменьшается эластичность, возрастает ломкость
волокон и снижается мехайическая прочность бумаги. Кроме того,
пересушенная бумага отличается повышенной пылимостью. Это зна-
чит, что с поверхности бумаги легко отделяются частицы наполни-
теля и мелкие обрывки волокон. Пылимость бумаги — серьезный де-
фект, в особенности в бумаге для печати, так как отделяющиеся
мелкие частицы забивают набор и клише и печать становится неяс-
ной. Во избежание пылимости бумаги для печати необходимо, что-
бы бумажное полотно достигало 50% сухости ранее, чем оно при-
дет в соприкосновение с поверхностью сушильного цилиндра, на-
гретого до 100—115° С.
Усадка бумаги при сушке на бумагоделательной машине проис-
ходит по трем направлениям листа: ширине, толщине и длине. Она
способствует получению плотного и прочного листа, так как одно-
временно происходит образование межволоконных связей.
Усадка бумаги при сушке по толщине происходит свободно
и не зависит от натяжения бумажного полотна между сушильными
цилиндрами. Усадка по ширине и длине зависит от натяжения бу-
мажного полотна между сушильными цилиндрами и натяжения
сукон.
В длину бумажное полотно укорачивается меньше, чем в шири-
ну, так как усадка ослабляется вытяжкой при переходе бумаги с од-
ного цилиндра на другой. Если бумагу сушить на воздухе без
растяжения, усадка примерно одинакова в обоих направлениях
листа.
Степень усадки бумаги при сушке зависит в основном от сте-
пени помола массы и условий выработки бумаги на машине.
Бумаги из массы жирного помола имеют повышенную усадку,
так как тонкие фибриллированные волокна меньше сопротивляют-
ся силам сжатия и бумага образуется с более плотной и прочной
структурой. Конденсаторная бумага, подпергамент, папиросная,
телефонная, кабельная и другие бумаги, изготовленные из массы
жирного помола, имеют большую усадку по шйрине полотна — от 6
до 12%. Бумаги писчая и типографская № 1, чертежная и другие,
изготовленные из массы среднего помола, имеют меньшую усадку —
3—5%. Бумаги со значительным содержанием древесной массы —
газетная, писчая, типографская № 3, оберточная, афишная, этике-
точная и другие — имеют низкую усадку — от 1,5 до 3%.
255
Усадка бумаги по ширине полотна не одинакова: обычно она
повышается от середины к краям полотна. В результате на краях
полотна бумаги появляются морщины, так называемые «жженки»,
которые являются дефектом бумаги.
Усадка оказывает большое влияние на растяжимость и дефор-
мацию бумаги. Чем меньше усадка при сушке, тем меньше дефор-
мация бумаги и, наоборот, чем выше усадка при сушке, тем больше
растяжимость бумаги.
При увеличении натяжения сукон усадка бумаги по ширине
полотна уменьшается; бумага при этом становится менее плотной
и прочной.
На открытых бумагоделательных машинах бумагу сушат в на-
тянутом состоянии. Вследствие этого прочность ее значительно ни-
же, чем у бумаги, высушенной без натяжения.
С увеличением натяжения снижается также сопротивление бу-
маги разрыву в продольном и поперечном направлениях листа
и растяжимость бумаги.
Для получения бумаги с высокой степенью растяжимости необ-
ходимо ограничить вытяжку бумажного полотна при его изготов-
лении. Скорость отдельных секций машин не должна иметь боль-4
шой разницы. .
Для регулирования натяжения бумажного полотна в машинах,
предназначенных для выработки бумаги с высокой растяжимостью,
сушильная часть разбивается на большое количество приводных
секций.
Резко повышается растяжимость бумаги при ее крепировании
и микрокрепировании, а также при сушке полотна в токе горячего
воздуха на сушильных установках типа «Свенска Флект», снабжен-
ных устройством для транспортирования бумажного полотна на
воздушной подушке.
В устройстве «Флект» полотно бумаги сушится ровно без растя-
жения на воздушной подушке; при сушке полотно садится в основ-
ном свободно и связь между волокнами возникает без натяжения,
поэтому бумага обладает большим растяжением при разрыве и вы-
сокой механической прочностью.
§ 100. Сушильные цилиндры
Сушильные цилиндры (рис. 158) отливают
из высококачественного чугуна. На большинстве бумагоделатель-
ных машин применяют сушильные цилиндры диаметром 1500 мм
с толщиной стенок 25 мм. На цилиндре меньшего диаметра полот-
но не успевает нагреться до наивысшей температуры, величина ко-
торой зависит от параметров пара. На больших машинах иногда
устанавливают сушильные цилиндры диаметром 1800 мм. На бума-
годелательных машинах для выработки бумаги односторонней
гладкости и на самосъемочных машинах применяют сушильные ци-
линдры диаметром 3—6 м.
Цилиндры рассчитывают на избыточное давление пара
256
5 кгс/см2 и испытыва-
ют под давлением
7,5 кгс/см2. При приме-
нении для сушки бума-
ги пара с избыточ-
ным давлением выше
5 кгс/см2 цилиндры из-
готовляют из высоко-
качественного чугуна,
по механическим свой-
ствам близкого к
стальному литью,
стальных труб или ли-
стовой стали толщиной
6—15 мм. Длина ци-
линдра на 10—15%
больше обрезной шири-
ны бумаги.
Для улучшения
прилегания бумаги и
повышения коэффици-
ента теплоотдачи на-
ружную поверхность
сушильных цилиндров
шлифуют и полируют.
Чтобы придать стенкам
один аковую толщину,
внутреннюю поверх-
ность цилиндра прота-
чивают.
Крышки 4 и 6 ци-
линдра отливают с по-
лыми цапфами, кото-
рыми цилиндр опира-
ется на подшипник 1.
Они крепятся к ци-
линдру с помощью
шпилек 3, между крыш-
кой и фланцем цилинд-
ра помещают уплот-
няющую прокладку.
Для внутреннего осмот-
ра цилиндра крышка 2,
установленная с рабо-
чей стороны машины,
снабжена люком. Что-
бы уменьшить потери
тепла, крышки закры-
вают щитами 13.
Рис. 158. Сушильный цилиндр:
подшипник, 2 —крышка люка, 3 — шпильки для крепления крышки к цилиндру, 4 и 6 — крышки с лицевой и приводной сторон, 5 — цилиндр,
шестерня, 8 — труба для подачи пара в цилиндр, 9 — графитовые кольца, 10 — паровпускная головка, 11 — пружина, 12 — черпак, 13 — щит
17-729
N
257
Рис. 159. Паровпускная головка
Труба 8 для подачи пара (см.
0,5—1,0 м. На боковой и торцовой
отверстия, которые способствуют
На быстроходных машинах
вместо чугунных применяют
стальные цапфы, которые кре-
пятся к крышкам цилиндра
болтами.
Вводят пар в цилиндр и
выводят из него конденсат че-
рез трубы, установленные в
полой цапфе с приводной сто-
роны машины. Трубы для по-
дачи пара и отвода конденсата
соединяют с цапфой с помощью
паровпускной головки
(рис. 159).
рис. 158) входит в цилиндр на
поверхностях ее расположены
равномерному распределению
пара внутри цилиндра.
Чтобы пар не попадал в конденсатопровод, уплотнение осу-
ществляется графитовыми кольцами 9, которые, устанавливают
между вращающейся цапфой и неподвижной паровпускной голов-
кой. Графитовые кольца прижимаются с помощью спиральной пру-
жины И.
На тихоходных машинах на каждый цилиндр устанавливают по
шаберу. Они поддерживают поверхность сушильных цилиндров
в чистом состоянии и препятствуют наматыванию бумаги на ци-
линдр при обрыве и заправке.
На преодоление трения шаберов о цилиндры расходуется боль-
шое количество энергии; для уменьшения расхода энергии на неко-
торых машинах шаберы устанавливают только на нижних и верх-
них цилиндрах первых групп, а также на первом и последнем ци-
линдрах всех других групп. Шаберы цилиндров устроены так же,
как и шаберы прессов.
На некоторых машинах шаберы поднимают и опускают с по-
мощью пневмоцилиндров, установленных с лицевой и приводной
сторон шабера. Эти же пневмоцилиндры служат для прижима ша-
беров к сушильным цилиндрам. Линейное давление шабера
0,15—0,3 кгс/см2. Оптимальное удельное давление шабера на ци-
линдр 0,18 кгс/см2.
Цилиндры, которые не имеют шаберов, периодически очищают
от загрязнений с помощью специальных скребков, прижатых
плоскими пружинами к поверхностям цилиндров. Очистка произво-
дится при небольшой скорости машины, по длине цилиндра скребки
перемещают вручную.
§ 101. Удаление конденсата
из сушильных цилиндров
Для удаления конденсата в сушильных цилиндрах
устанавливают черпаки, сифонные трубки или двойные вращающие-
ся сифоны.
258
Черпак изогнутой формы прикрепляется к внутренней стороне
крышки с приводной стороны. При вращении цилиндра черпак
в нижнем положении зачерпывает воду и направляет ее через по-
лую цапфу в конденсатопровод. Черпаки удовлетворительно удаля-
ют воду только на машинах, работающих со скоростью не более
350 м/мин. При скорости машины более 350 м/мин под действием
центробежной силы наступает момент, при котором конденсат не
выливается из черпака. Черпак работает только во время вращения
цилиндров.
При скоростях машин более 350 м/мин конденсат из цилиндров
удаляют с помощью неподвижной сифонной трубки, а на быстро-
ходных машинах — двойного вращающегося сифона.
Неподвижная сифонная трубка (рис. 160) проходит
через полую цапфу внутрь цилиндра 9\ вертикальная часть труб-
ки 11 имеет наконечник 8 из нержавеющей стали, находящийся на
расстоянии 2—3 мм от стенки цилиндра. Конденсат выдавливается
из цилиндра через сифонную трубку под действием разности давле-
ния в цилиндре и конденсатопроводе, которая должна быть не ме-
нее 0,1—0,15 кгс/см2.
Изогнутая часть сифонной трубки консольно закрепляется в па-
ровпускной головке 5 с помощью гайки 6 и дополнительно поддер-
живается трубкой 1 для подачи пара, установленной внутри цапфы.
При этом уплотнение осуществляется графитовым кольцом 3, рас-
положенным между вращающейся цапфой сушильного цилиндра
Рис. 160. ^Неподвижный сифон:
I — трубка для подачи пара, 2 — горизонтальная часть сифонной трубки для конденсата,
3 — графитовое кольцо, 4—пружина, 5 — паровпускная головка, 6 — гайка для закрепления
сифонной трубки, 7 — сильфон-компенсатор (для герметизации), 8 — наконечник сифонной
трубки, 9 — сушильный цилиндр, 10 — крышка с приводной стороны, 11 — вертикальная
часть сифонной трубки
17*
259
1
Рис. 161. Двойной вращающийся сифон:
/ — сушильный цилиндр, 2 — крышка, 3 — трубка для подачи пара в цилиндр, 4— графито-
вое кольцо, 5 — паровпускная головка, 6 — сильфон-компенсатор, 7 — вращающийся сифон,
8 —• наконечник сифонной трубки, 9 — стержень для крепления сифонной трубки, 10 — место
крепления сифонной трубки к крышке цилиндра
и фланцем сильфона-компенсатора 7. Графитовое кольцо прижи-
мается пружинами 4.
Недостатки неподвижного сифона — консольное закрепление
трубы и поломка наконечника 8 при прогибе. Поломка происходит,
когда наконечник задевает о стенку цилиндра или от гидравличе-
ского удара при разрушении конденсатного кольца.
,Двойной вращающийся сифон (рис. 161), прикреп-
ленный к крышке 2 цилиндра /, имеет две сифонные трубки с на-
конечниками 8 в виде ковшей, прилегающих вплотную к внутренней
стенке цилиндра, и два регулируемых по высоте стержня 9, кото-
рые удерживают сифонную трубку в заданном положении. Разность
давлений внутри цилиндра и в конденсатопроводе около
0,2 кгс/см2.
Двойной вращающийся сифон выполняет роль сифонной трубки
и черпака.
Он удаляет конденсат из вращающегося конденсатного кольца
и при скоплении его в нижней части цилиндра. При этом в первом
случае используется принцип сифона, во втором черпака;
Преимущество двойного вращающегося сифона в<том, что ввиду
плотного прилегания наконечника (ковша) к поверхности цилиндра
толщина слоя конденсатного кольца сохраняется не более 0,8 мм.
Уплотнение между вращающейся цапфой сушильного цилиндра
и паровпускной головкой 5 осуществляется так же, как при непод-
вижной сифонной трубке, графитовыми кольцами 4 и сильфон-
компенсаторами 6.
§ 102. Сукносушильные цилиндры
Основное количество влаги, испаряемой из бумаж-
ного полотна, удаляется под сукном. Причем 78—80% влаги, испа-
260
ренной из бумаги под сукном, в виде пара проходит через сукно,
а остальная часть конденсируется в сукне и увлажняет его.
Сукносушители служат не только для высушивания сукна, но
и для повышения его температуры, чтобы уменьшить конденсацию
пара в сукне. Если температура сукна выше температуры испаре-
ния воды, то пары воды не конденсируются в сукне, а проходят
сквозь его толщу.
Во время сушки сукно нагревается на 12—18° С, и после прохож-
дения сукносушителя температура его достигает 75—80° С. Влаж-
ность сукон после сушильных цилиндров должна быть не более 5%,
в противном случае сушка бумаги замедляется. Поэтому высуши-
вание сукон имеет важное значение для нормальной работы су-
шильной части машины, позволяет интенсифицировать процесс
сушки бумаги и уменьшает расход пара на сушку бумаги.
Конструкция сукносушильных цилиндров такая же, как и бума-
госушильных. Единственное различие состоит в том, что сукносу-
шильные цилиндры не имеют приводных шестерен, так как приво-
дятся во вращение сушильными сукнами. Диаметры сукносушиль-
ных цилиндров такие же, как и сушильных цилиндров (1500 мм).
Угол охвата сукносушильного цилиндра сукном доходит до
300—320°.
Поверхность сукносушильных цилиндров при сушке бумаги из
целлюлозы с применением шерстяных сукон составляет 30—35%
от поверхности бумагосушильных цилиндров.
Для выработки бумаги с большим содержанием древесной мас-
сы на быстроходных машинах при использовании хлопчатобумаж-
ных сукон поверхность сукносушильных цилиндров составляет
15—25% от поверхности бумагосушильных цилиндров. Количество
сукносушильных цилиндров в средних группах бумагосушильных
цилиндров больше, чем в первых и последних группах. Это объяс-
няется тем, что в средних группах бумагосушильных цилиндров
испаряется наибольшее количество влаги.
Сукносушильные цилиндры устанавливают под нижним и над
верхним рядами бумагосушильных цилиндров в обратной ветви
сукна. Этот метод расположения сукносушителей в обратной ветви
сукна имеет недостаток, который заключается в том, что сукно,
Рис. 162. Схема расположения сукносушильных цилиндров в прямой и обратной
ветвях сукна:
1 — сукносушитель в обратной ветви сукна, 2 — сукноведущий валик, 3 — сукносушитель в
прямой ветви сукна, 4 — сукно, 5 — сушильный цилиндр
261
проходя, по бумагосушильным цилиндрам, постепенно увлажняется
и на последних цилиндрах группы сушка бумаги замедляется.
Если располагают два сукносушильных цилиндра в группе ш
(рис. 162), то для повышения эффективности работы один из них 3
ставят в прямой ветви сукна 4 после прохождения половины су-
шильных цилиндров 5 данной группы, а другой — в обратной 1.
При этом достигается большая сухость сукна, так как оно подсу-
шивается в прямой ветви, благодаря чему быстрее высушивается
бумага.
На некоторых бумагоделательных машинах сукна продувают
горячим воздухом.
Для этого с двух сторон сукна устанавливают трубы с прорезя-
ми, в которые подается воздух, нагретый до 90—100° С.
Имеются бумагоделательные машины, на которых вместо обыч-
ных установлены нагнетательные сукносушители
(рис. 163). Они'Представляют собой пустотелый перфорированный
цилиндр 1 с отверстиями диаметром 20—25 мм. Внутри цилиндра
расположена нагнетательная камера 2 с ограничительной стен-
кой 5, препятствующей прохождению горячего воздуха через
участок цилиндра, не покрытый сукном 3. В камеру подается го-
рячий воздух под давлением 0,02—0,05 кгс/см2, который проходит
через толщу сукна и высушивает его.
При использовании нагнетательных сукносушителей повы-
шается срок службы сукон, так как они не подгорают и не забива-
ются мелким ворсом, наполнителем и проклеивающими вещества-
ми; увеличивается производительность сушильной части бумагоде-
лательной машины.
Сукна сушат также сукносушильными валиками
Маделейна (рис. 164), которые устанавливают вместо сукно-
Рис. 163. Нагнетательный сукносу-
шитель:
/ — цилиндр, 2 — камера для подачи воз-
духа в цилиндр, 3 — сукно, 4 — сукноведу-
щий валик, 5 — ограничительная стенка
Рис. 164. Установка валиков Маде-
лейна:
1 — верхний сушильный цилиндр, 2 — бу-
мажное полотно, 3 — валик Маделейна,
4 — нижний сушильный цилиндр, 5 — су-
шильное сукно
262
ведущих. Валик Маделейна по конструкции похож на ячейковый
отсасывающий вал. Он состоит из трубы с приваренными к ней
ребрами и неподвижными головками на торцах валика. Горячий
воздух, подаваемый через валик 3 под небольшим давлением
(40 мм рт. ст.) при температуре 90—100° С, удаляет влагу из сук-
на 5. Воздух проходит через толщу сукна, как, например, в нагне-
тательном сукносушителе.
За счет интенсивного высушивания сукон производительность
сушильной части можно повысить на 10—20%.
§ 103. Сушильные сукна
Для сушки бумаги применяют шерстяные сукна
с массой 1 м2 около 3—3,5 кг и хлопчатобумажные с массой 1 м2
около 1,8 кг и сушильные сетки.
Шерстяные сукна используют при выработке высокосортных ви-
дов бумаги. Их изготовляют в виде бесконечной ленты определен-
ной длины и целиком надевают на группу сушильных цилиндров
машины. Срок службы шерстяных сукон от 6 до 18 месяцев и более
в зависимости от условий работы.
Хлопчатобумажные сукна применяют при выработке газетной,
писчей, типографской № 2 и 3, мешочной и других видов бумаги.
Сукна сшивают в бесконечное полотно непосредственно на машине.
Недостаток хлопчатобумажных сукон состоит в том, что они остав-
ляют на бумаге отпечатки (происходит маркировка бумаги), так
как имеют более грубую структуру ткани, чем шерстяные. Срок
службы хлопчатобумажных сукон от 2 до 4 мес.
Чтобы увеличить срок службы хлопчатобумажных сукон, при-
меняют смесь хлопка с синтетическими и асбестовыми волокнами.
Асбестированные сукна обычно содержат 40% асбеста и 60% хлоп-
кового волокна. Они обладают более высокой термо- и кислото-
стойкостью, чем обычные.
Это объясняется тем, что асбест предохраняет сукно от подго-
рания и порчи кислотой и железистыми соединениями, которые он
абсорбирует. Кроме того, асбестированные сукна более плотно при-
легают к сушильной поверхности цилиндра.
Сукна, в которых применены синтетические волокна — нейлон,
терилен и др., — служат дольше, чем асбестированные. Для увели-
чения срока службы сукон рабочая поверхность, которая больше
всего подвергается износу, изготовляется из синтетического волок-
на, а внутренняя — из хлопка. Срок службы таких сукон в два ра-
за больше, чем хлопчатобумажных.
Широко внедряются сушильные сукна из терилена. Они облада-
ют высокой прочностью, теплостойкостью и низкой водопоглощае-
мостью. Влага не удерживается в сукне и свободно проходит сквозь
сукно в окружающую среду в виде пара. Териленовые сукна ста-
бильны по размеру, могут иметь гладкую поверхность, покрытую
ворсом. Сукна из терилена используют при выработке всех видов

бумаги — от газетной до высококачественной. Срок их службы
В 2—5 раз больше, чем хлопчатобумажных.
Сушильные сетки выпускаются однослойные и двухслойные, из-
готовленные из синтетического волокна.
Сушильные сетки изготовляют в виде бесконечной ленты или
сшивные. Первые надевают на группу сушильных цилиндров, как
и шерстяные сукна, целиком, вторые, как хлопчатобумажные сукна,
сшивают в бесконечное полотно на машине. Регулируют натяжение
сеток так же, как и сукон, с помощью натяжных валиков. В связи
с низким коэффициентом трения угол охвата правительного вали-
ка необходимо увеличить. Однослойные бесшовные сушильные
сетки дают лучший эффект работы в первых сушильных группах,
двухслойные сшивные — в остальных.
Бумаго- и сукносушильные цилиндры охватываются сушильны-
ми сукнами с помощью сукноведущих валиков, изготовляемых
так же, как сетковедущие и сукноведущие валики прессовой части.
Однако валики сушильной части не имеют антикоррозионного по-
крытия, так как работают в сухой атмосфере.
§ 104. Надевание сукна
Изношенное сукно разрезают ножом в каком-либо
месте, а потом свертывают на скалку, медленно вращая сушильные
цилиндры.
Перед тем как приступить к надеванию сукна, необходимо про-
верить чистоту поверхности сукноведущих валиков и цилиндров.
Следует убедиться в том, что при надевании сукна на него не могут -
попасть смазочные материалы.
Надевать шерстяное сукно нужно так, чтобы та сторона (наруж-
ная), на которой находится номер, прилегала к поверхности ци-
линдров. Если сукно будет надето обратной стороной, оно быстрее
износится.
Внутрь свертка нового сукна закладывают металлическую штан-
гу. С помощью крана концами штанги кладут сукно на раму маши-
ны, протягивают его между цилиндрами, закладывают внутрь сукна
сначала верхние, а затем нижние сукноведущие валики. Натяжной
валик закладывают последним, при этом подшипники должны быть
отведены в крайнее положение в сторону ослабления сукна.
Далее сукно натягивают, и выравнивают контрольную нитку.
.Если при надевании на сукно случайно попало масло или смазка, их
необходимо сразу же удалить с помощью какого-либо раствори-
теля.
Хлопчатобумажное сушильное сукно надевается значительно
легче, чем шерстяное бесконечное.
Новое сукно подшивают к концу разрезанного старого сукна
со стороны выхода обратной его ветви с последнего сушильного
цилиндра группы. Затем пускают на тихий ход сушильную группу,
и новое сукно постепенно протаскивают старым сукном по цилинд-
рам сушильной группы.
264
После этого старое сукно наматывают на скалку и удаляют,
а новое сшивают внахлестку или в гребень тесьмой или пряжей
из тех волокон, из которых наготовлено сукно. Сшивать сукно нуж-
но точно по прямой линии, перпендикулярной его длине.
При сшивании сукна в бесконечное полотно внахлестку или
в гребень шов изнашивается значительно быстрее, чем сукно; про-
изводится маркировка бумаги. Широко применяются швы вязаный
и механический.
Вязаным швом сшивают следующим образом. Сукно точно по
прямой линии, образованной за счет вытаскивания одной из ниток
утка, прибивают к брусу. Затем концы сукна распускают за счет
удаления нитей утка на 8—10 см..Связывают нити по 10—15 шт.
в пучке плотным двойным узлом. Вязаный шов требует больше вре-
мени, для выполнения, чем обычная сшивка внахлестку или в гре-
бень, но обладает большой эластичностью, прочностью и долговеч-
ностью.
Для получения механического шва к концам сукна пришивают
ремень из хлопчатобумажной ткани с металлическими скобами
(петлями) на специальной швейной машине в две строчки. Петли
изготовляют из нержавеющей стали. Соединяют шов, продевая че-
рез петли проволочный тросик.
После того как сукно будет надето, пускают сушильную группу
на малой скорости, проверяют положение сукна и всех валиков
и натягивают его.
§ 105. Правка и натяжение сукон
Для правки и натяжения сукна устанавливают
правительный и натяжной валики. Правят сукно с помощью ручного
или автоматического механизма. По принципу действия и конструк-
ции ручные механизмы правки сушильных сукон такие же, как
в сеточной и прессовой частях.
В сушильной части устанавливают пневматические механизмы
правки сукон, которые по конструкции очень мало отличаются от
сеткоправок. При выходе из строя автоматической сукноправки
предусмотрена установка ручного механизма правки сушильных
сукон.
Сушильные сукна так же, как и прессовые, во время работы
удлиняются. Степень удлинения шерстяных сушильных сукон
2—4%, хлопчатобумажных до 15—18%.
В процессе работы сукна изменяются в размерах. Например,
при обрыве бумажного полотна шерстяное сукно укорачивается на
1 —1,5%. В этот момент натяжной валик должен перемещаться
вручную или автоматически. В противном случае натяжение сукон
увеличится свыше установленной нормы (2—2,5 кгс/см), что может
привести к разрыву сукна и поломке цапф сукноведущих валиков.
Наоборот, хлопчатобумажные сукна при высыхании удлиняются,
поэтому также необходимо регулировать натяжение.
Натяжение поддерживают постоянным с помощью винтовых или
автоматических гидравлических либо пневматических механизмов
265
Рис. 165. Схема автоматического натяжения с пневматическим цилиндром:
/ _ сукнонатяжной валик, 2 — звездочка, 3 — поперечный вал, 4 — планетарный редуктор для перемещения натяжного валика при
задевании сукна, 5 — маховик для ручного поворота планетарного редуктора, 6 — шток, 7 — пневматический цилиндр, 8 — шарнир-
ная цепь, 9— сукно, 10 ~ каретка, 11—концевые выключатели, 12 трос, 13 — блок
натяжения. Автоматические механизмы в отличие от винтовых со-
здают постоянное натяжение сукна.
На рис. 165 изображена схема автоматического на-
тяжения с пневматическим цилиндром. Сукнонатяж-
ной валик 1 находится на каретках 10. Две пары звездочек 2 соеди-
нены шарнирными цепями 8 с лицевой и приводной сторон. Шток 6
связан с тросом 12, намотанным на блок 13, который установлен на
валу.
При изменении силы натяжения поперечный вал поворачивает-
ся с помощью пневматического цилиндра одностороннего действия.
При этом поворачиваются звоздочки, насаженные на валу, и карет-
ки с натяжным валиком перемещаются по направляющим. Пере-
мещение штока цилиндра и натяжного валика ограничивается кон-
цевыми выключателями 11. Степень натяжения сукна 9 регулирует-
ся увеличением или уменьшением давления воздуха, подаваемого
в цилиндр. Давление воздуха в цилиндре, равное 3,5 кгс/см2, соот-
ветствует натяжению ветви сукна 2,5 кгс/см. Давление регулируют
с пульта управления.
Для надевания нового сукна натяжной валик перемещают
в исходное положение с помощью планетарного редуктора 4 и ма-
ховика 5, насаженного на поперечный вал. В процессе перемещения
валика воздух из цилиндра выпускается в атмосферу.
§ 106. Уход за сушильными сукнами
Степень износа и продолжительность службы су-
шильных сукон зависят от скорости бумагоделательной машины,
температуры сушильных цилиндров, влажности, степени натяже-
ния, кислотности среды, механического повреждения сукна и дру-
гих условий. >
Скорость бумагоделательной машины. Чем боль-
ше скорость бумагоделательной машины, тем быстрее изнаши-
вается сукно, так как от величины скорости зависит величина про-
бега сукна.
Температура сушильных цилиндров. Термостой-
кость сушильных сукон небольшая. Под действием высокой темпе-
ратуры происходит термическое разложение волокна. Следователь-
но, с повышением температуры сушильных цилиндров срок служ-
бы сукна сокращается. Особенно ускоряет износ подгорание сукон,
которое происходит при обрывах бумаги, когда сукна соприкасают-
ся с поверхностью цилиндров, не покрытой влажной бумагой. Что-
бы предохранить сукна от подгорания во время длительных обры-
вов, необходимо снизить натяжение сукон.
Влажность сукон. Если шерстяные сукна плохо просуши-
ваются на сукносушителях, они теряют прочность, загнивают и срок
их службы значительно сокращается. Срок службы шерстяных су-
кон в нижних группах сушильных цилиндров меньше, чем в верхних^
Объясняется это тем, что нижние сукна на многих машинах мень-
ше подвержены вентиляции, чем верхние, хуже просыхают и быст-
267
рее выходят из строя. При плохой вентиляции бумагоделательной
машины, когда воздух насыщен водяными парами, условия сушки
ухудшаются и срок службы сушильных сукон уменьшается.
Хлопчатобумажные сукна менее чувствительны к повышенной
влажности.
Степень натяжения существенно влияет на срок работы
сукон. Величину натяжения необходимо поддерживать постоянной.
Чрезмерное натяжение приводит к разрыву сукна. Натяжение силь-
но возрастает вследствие усадки шерстяных сукон при высыхании
во время обрыва бумаги, когда сукна соприкасаются с горячими
сушильными цилиндрами.
Сукна быстрее изнашиваются на тех машинах, на которых су-
щильная часть работает с перегрузкой, так как для повышения
эффекта сушки натяжение сукон увеличивают.
Кислотность среды. Выработка клееных видов бумаги
сильно влияет на износ хлопчатобумажных сукон. Образование сер-
ной кислоты проходит при разложении глинозема или квасцов, на-
ходящихся в бумажной массе. В процессе сушки кислота из бумаж-
ного полотна перемещается в сушильные сукна, накапливается
и концентрируется в них. Вследствие этого хлопчатобумажные сук-
на разрушаются. В этих условиях асбестированные сукна разру-
шаются меньше, так как асбест поглощает кислоту, образующуюся
в бумаге.
Щелочная среда при выработке неклееных видов бумаги из цел-
люлозы щелочной варки сильно разрушает шерстяные сукна, так
как шерсть плохо сопротивляется действию щелочей.
Механические повреждения ускоряют износ сукон.
Они возникают по разным причинам. Например, при перепуске про-
исходит повреждение кромок сукна. Иногда из-за этого приходится
обрывать кромку или менять сукно. При перекосе контрольной по-
лосы на сукне возникают морщины, которые могут вывести сукно
из строя. Контрольная полоса перекашивается из-за неравномерно-
го натяжения ткани сукна. Контрольную полосу исправляют,
постепенно изменяя натяжение сукон с лицевой и приводной сторон.
На износ влияет также крутой перегиб на сукноведущих вали-
ках малого диаметра и состояние поверхности валика (ржавление,
утеря цилиндрической формы).
§ 107. Заправка бумаги в сушильные части
На машинах, работающих со скоростью до
200 м/мин, бумагу заправляют вручную, более 200 м/мин — с по
мощью заправочных канатиков или струи сжатого воздуха.
; С помощью канатиков бумагу заправляют с последнего пресса
на сушильных цилиндрах автоматически (рис. 166). Для этого два
бесконечных канатика 1 рядом с бумагой движутся до каландра
в специальных желобках, выточенных в сушильных цилиндрах 2
с лицевой стороны. После последнего пресса 4 заправочная лента
бумажного полотна забрасывается вручную или струей сжатого
268
Рис. 166. Схема установки заправоч-
ных канатиков:
1 — верхний и нижний канатик, 2 — су-
шильные цилиндры, 3 — направляющие
ролики, 4 — пресс
воздуха на канатики, которые
захватывают ее между ветвя-
ми и проводят по всем цилинд-
рам. Обратно канатики воз-
вращаются к прессовой части
отдельно по легким алюми-
ниевым роликам, укрепленным
на станине. Каждый канатик
имеет грузовое натяжение.
Канатики изготовляются
диаметром 6—12 мм из воло-
кон хлопка или нейлона. Срок
службы хлопчатобумажных ка-
натиков от 2 до 4, нейлоновых
от 6 до 12 и более месяцев.
Для заправки бумаги стру-
ей сжатого воздуха к местам
заправки по трубопроводам от
компрессора подается воздух
под давлением 5 кгс/см2. Струи сжатого воздуха направляют через
подвижные сопла на заправочную ленту бумажного полотна, ко-
торая под давлением воздушной струи подается с одного участка
на другой.
§ 108. Подвод пара к сушильной части машины
Пар подводится к сушильной части с приводной
стороны машины по главному паропроводу и через отдельные па-
трубки поступает в сушильные цилиндры. Подача пара регулирует-
ся запорным вентилем, установленным на главном паропроводе,
а в отдельные цилиндры — вентилями на патрубках.
Из сушильного цилиндра конденсат отводится через конденса-
ционный горшок и с помощью насоса направляется в котельную.
Конденсационный горшок работает автоматически, пропускает
только конденсат, но не пропускает пар из цилиндра. Вследствие
этого весь поступающий в цилиндр пар превращается в конденсат.
Эта система парораспределения применяется только на машинах
небольшой производительности.
Она имеет следующие недостатки: из-за отсутствия циркуляции
пара происходит накопление воздуха в сушильных цилиндрах;
большое количество конденсационных горшков, которые требуют
систематического наблюдения и ремонта, чем осложняется обслу-
живание машины; ненадежна в работе, так как Конденсационные
горшки часто засоряются и выходят из строя; из-за неисправности
конденсационных горшков возможны потери пара.
На современных машинах применяют систему парораспределения
с последовательным перепуском пара из группы в группу. Пар пе-
репускается за счет разности давления между отдельными группа-
ми (секциями) или за счет вакуума, создаваемого вакуумными на-
269
Рис. 167. Схема пароснабжения:
1 — запорный вентиль, 2 — водоотделитель на главной паровой магистрали, 3 — регулятор
давления пара, 4 — трубопровод для подачи пара в «пилот-цилиндр», 5 — датчик измерения
перепада давления, 6 — главная магистраль подачи пара, 7, 9 и 12 — паровые коллекторы,
8, 10 и 13 — группы сушильных цилиндров, 11 — датчик измерения передачи давления, 14 —
вакуумный насос, 15 — теплообменник, 16 — насосы для откачки конденсата, 17, 18, 19, и
20 — водоотделители, 21 — термостатический водоотводчик, 22 — сукносушители, 23 — паровой
коллектор сукносушителей
сосами. Насосы присоединяют к последней по ходу пара группе ци-
линдров. Перепад между отдельными группами должен быть не ме-
нее 0,3 кгс/см2.
Сушильная часть обычно разделяется на три-пять групп.
Принудительная циркуляция пара и постоянство заданного теп-
лового режима поддерживаются автоматическими регулирующими
клапанами, установленными в каждой группе сушильных ци-
линдров.
На рис. 167 представлена схема пароснабжения су-
шильной части бумагоделательной машины, имею-
щей 48 сушильных и 12 сукносушильных цилиндров.
Все сушильные цилиндры разделены по подводу пара на три
последовательно соединенные группы. Первая группа включает 29,
вторая 15, а третья 4 сушильных цилиндра. Сукносушильная груп-
па выделена в отдельную секцию.
На главной магистрали подачи пара 6, подводящей пар к су-
шильной части, установлен запорный вентиль /, регулятор давле-
ния пара 3, записывающий парометр, предохранительный клапан,
манометр наблюдения за давлением пара, термометр.
Свежий пар подается в первую группу сушильных цилиндров S,
расположенную рядом с накатом, где он частично конденсируется
и отдает тепло бумаге. Смесь конденсата и пара уходит из ци-
270
линдра в водоотделитель 19. Здесь пар отделяется от конденсата
и направляется во вторую группу цилиндров 10, а конденсат отво-
дится в сборник конденсата.
При недостатке вторичного пара добавляют свежий пар из глав-
ного паропровода. Из второй группы цилиндров смесь конденсата
и пара поступает в водоотделитель 18. Отсюда конденсат отводит-
ся в сборник конденсата, а пар направляется в третью группу су-
шильных цилиндров 13, ближайшую к прессовой части. Из третьей
группы смесь конденсата и паряа направляется в водоотделитель 17.
Конденсат из водоотделителя подается в сборник конденсата, а пар
в трубчатый теплообменник 15. Здесь пар конденсируется, и кон-
денсат возвращается в водоотделитель, а воздух удаляется ва-
куумным насосом 14.
Сукносушители 22 обычно имеют особый паровой коллектор 23,
и смесь конденсата и пара поступает в водоотделитель 20. Конден-
сат удаляется в сборник, а несконденсировавшийся пар направ-
ляется во вторую группу сушильных цилиндров. При наличии от-
дельной паровой линии можно регулировать температурный режим
сушки бумаги, не нарушая подачу пара в сукносушители.
Из каждого водоотделителя конденсат удаляется к месту сбора
отдельным насосом 16.
Для создания необходимой циркуляции в каждую группу су-
шильных цилиндров подается избыточное количество пара (око-
ло 20%) по сравнению с фактически необходимым для сушки бума-
ги в этой группе.
Преимущество этой системы состоит в том, что пар не застаи-
вается и в сушильных цилиндрах не накапливается воздух. Вследст-
вие этого повышается коэффициент теплопередачи от пара к бу-
маге.
Влажность бумажного полотна регулируют с помощью пилот-
цилиндра, расположенного в третьей четверти цилиндров, где су-
хость бумажного полотна равна 72—75%. В пилот-цилиндр пар по-
дается по отдельному паропроводу, в котором поддерживается по-
стоянное давление пара с помощью регулятора давления 3.
При неизменной влажности бумажного полотна, поступающего
на пилот-цилиндр, расход пара в цилиндре не меняется. Если изме-
нилась влажность бумажного полотна, поступающего на пилот-ци-
линдр, изменяется расход конденсирующего в нем пара. В связи
с этим изменяется перепад давления по обе стороны дросселирую-
щей шайбы, установленной на паропроводе перед пилот-цилиндром.
Перепад давления является импульсом для регулирования ко-
личества пара, подаваемого на сушку бумаги.
Недостаток этого метода — косвенное изменение влажности бу-
мажного полотна, поэтому для обеспечения требуемой влажности
необходимо стабилизировать температуру и давление пара с по-
мощью дополнительных устройств.
В настоящее время применяют систему автоматического регу-
лирования изменения влажности бумажного полотна емкостным ме-
тодом. Принцип действия этого метода основан на изменении ди-
271
электрической проницаемости бумаги при изменении ее влагосодер-
жания.
Эта система автоматически регулирует процесс сушки с погреш-
ностью не более 0,3% и контролирует влажность в любой точке
по ширине бумажного волокна. Она наиболее надежна, кроме того,
предупреждает перегрев сушильных цилиндров после обрыва бу-
мажного полотна, приводящий к пересушке бумаги и увеличению
расхода пара на сушку. Качество выпускаемой бумаги остается
постоянным. Влажность бумажного полотна поддерживается посто-
янной с помощью многоконтурной структуры автоматического ре-
гулирования с воздействием на паровую систему бумагоделатель-
ной машины.
х § 109. Вентиляция зала
бумагоделательных машин
В процессе сушки бумаги удаляется 1,5—2,5 кг во-
ды на 1 кг бумаги. Количество удаляемой воды за час или сутки
зависит от производительности машины. Например, при производи-
тельности бумагоделательной машины 400 т/сут газетной бумаги не-
обходимо испарить и удалить воды 1,5X400 = 600 т/сут, или 25 т/ч.
При выработке картона на картоноделательной машине произво-
дительностью 800 т/сут удаляется воды 1,5x800=1200 т/сут, или
50 т/ч.
Вода, удаляемая из бумаги или картона, поглощается воздухом.
Если принять, что 1 м3 воздуха может поглотить 50 г влаги, то для
испарения 1 кг воды потребуется 1000 : 50 = 20 м3 воздуха. Часовая
потребность воздуха при выработке газетной бумаги составит
20X25X1000 = 500 000 м3, картона— 1 000 000 м3.
Если из зала бумагоделательной машины не удалять влажный
воздух и не подавать теплый сухой воздух, процесс сушки ухудшит-
ся и пар будет конденсироваться в виде тумана или дождя. Такие
случаи бывают на производстве при прекращении работы вентиля-
ционной установки или чрезмерном охлаждении потолка и влаж-
ного воздуха под перекрытием и при сквозняках.
Обмен воздуха осуществляется с помощью приточно-вытяжных
вентиляционных установок с использованием тепла отходящего
воздуха.
Приточно-вытяжной агрегат (рис. 168), состоит из
подающего воздух вентилятора /, вытяжного вентилятора 2, пла-
стинчатого теплообменника 3 и парового калорифера, который по-
догревает поступающий наружный воздух в зимнее время. Чтобы
влажный воздух не распространялся по залу, над сушильной
частью устанавливают щиты 5 и 6 на высоте не более 2 м от уров-
ня пола.
Влажный воздух с температурой около 45—50° С отводится
из-под колпака вытяжным вентилятором и пропускается через теп-
лообменник, после чего удаляется наружу. Свежий воздух засасы-
вается нагнетательным вентилятором снаружи здания, пропускается
272
Рис. 168. Приточно-вытяжная вентиляция:
1 — приточный вентилятор, 2 — вытяжной вентилятор, 3 — теплообменник, 4 — сушильные
цилиндры, 5 — щит колпака, 6 — потолочный щит колпака
через теплообменник, где нагревается за счет тепла отходящего
воздуха. В зимнее время нагрев воздуха в теплообменнике
недостаточен и его дополнительно подогревают свежим паром
в калорифере, установленном после теплообменника. Затем подо-
гретый воздух нагнетательным вентилятором подается в сушиль-
ную часть машины для устранения застоя влажного воздуха
между цилиндрами, обдувки сукон, а также в чердачное помеще-
ние над залом бумагоделательных машин для предотвращения кон-
денсации водяных паров.
Чердачное помещение образуется подшивкой потолка из алю-
миниевых листов к фермам потолочного перекрытия. Оттуда воздух
поступает через ряд люков в потолке и опускается вниз в рабочую
зону машин. Такая вентиляционная установка недостаточно полно
использует тепло отходящего воздуха и при больших мощностях
бумаго- и картоноделательных машин не обеспечивает санитарно-
гигиенические условия в зале.
На бумагоделательных машинах большой производительности
сушильная часть полностью закрыта колпаком (рис. 169) как
в машинном зале, так и в подвальном помещении. Колпак 1 состоит
из отдельных алюминиевых щитов с внутренним теплоизоляцион-
ным слоем. С лицевой стороны колпака щиты подъемные. Каждый
щит может подниматься и опускаться самостоятельно с помощью
механического или гидравлического устройства простым нажатием
кнопок, установленных на панелях управления. С приводной и ли-
цевой сторон на первом этаже расположены щиты с раздвижными
дверями.
1 8- 729
273
Рис. 169. Закрытая вентиляция сушильной части бумагоделательной машины:
/ — колпак, 2 — вентилятор подачи вентиляционного воздуха, 3 — заборная шахта наружного воздуха, 4 — теплорегенераци-
онный агрегат, 5 — вентилятор подачи сушильного воздуха, 6 — укрытие машины на первом этаже
С лицевой стороны колпака устанавливаются фотоэлектрические
приборы. При появлении перед подъемными щитами человека или
другого препятствия фотоэлементы приостанавливают подъем или
опускание щитов на тот период, пока не будет удалено препятствие.
При обрыве бумажного полотна устройство по обнаружению об-
рывов автоматически поднимает все щиты с лицевой стороны кол-
пака, уменьшает количество подаваемого под машину теплого воз-
духа настолько, чтобы иметь возможность произвести заправку бу-
маги, прерывает подачу энергии к двигателю системы охлаждения
каландра, гасит сигнальные лампочки зеленого цвета. Эта вентиля-
ционная система работает следующим образом. Влажный (вытяж-
ной) воздух температурой около 60—80° С подается из колпака
в одну или несколько теплоулавливающих установок. В нижней
части установки расположен теплообменник для нагревания су-
шильного воздуха, над ним теплообменник, в котором подогревает-
ся приточный воздух, а наверху скруббер для нагрева воды; в верх-
ней части установлен вытяжной вентилятор. Влажный воздух
в установке охлаждается в три ступени:
в теплообменнике, расположенном внизу установки, нагревает-
ся сушильный воздух;
во втором теплообменнике, установленном над первым, подогре-
вается идущий на вентиляцию зала приточный воздух;
в скруббере, находящемся над вторым теплообменником, на-
гревается вода для нужд производства.
Сушильный воздух забирается из зала через отверстия в стене
с помощью вентилятора 5 около сеточной части, подается в тепло-
обменники, нагревается в них, а также в калориферах добавочного
подогрева и поступает под машину. Подача пара в калориферы ре-
гулируется регулятором температуры, в результате температура
воздуха, подаваемого под машину, поддерживается постоянной
в пределах 50—60° С. Забираемый из атмосферы приточный воздух
нагревается в теплообменниках и подается в потолочное перекры-
тие зала, откуда через плафоны поступает на вентиляцию. Плафоны
расположены так, что воздух подается в основном в мокрую часть
машины.
Благодаря этому ликвидируется опасность капели с подвесного
потолка в районе мокрой части.
Температура приточного воздуха поддерживается регулятором
на заданном уровне путем изменения степени открытия жалюзий-
ных решеток. Вода, нагретая до 50° С вытяжным воздухом в скруб-
бере, стекает вниз через теплообменники в сборник. При прохож-
дении через установку вода промывает вытяжной воздух и тепло-
обменники. Благодаря этому обеспечивается хорошая теплоотдача
в теплообменниках, так как поверхности нагрева все время чистые.
Нагретую воду используют в производстве в качестве спрыско-
вой воды на бумагоделательной машине и для повышения темпера-
туры массы, поступающей на сетку машины.
Применение закрытого колпака позволяет: более эффективно
использовать (регенерировать) тепло, содержащееся в отходящем
18*
275
теплом воздухе, как для нагрева приточного воздуха, так и для
нагрева воды; уменьшить тепловые потери; снизить расход пара
на сушку бумаги на 15—20%; повысить производительность су-
шильной части на 15—20%; улучшить санитарные условия труда
рабочих, обслуживающих бумагоделательную машину. Вследствие
повышения температуры удаляемого из колпака воздуха до
70—80° С уменьшается количество воздуха на вентиляцию машины;
увеличивается эффективность вентиляции зала* около сеточной
и прессовой частей, что исключает конденсацию влаги на потолке
и стенах помещения.
§ 110. Устранение паровых мешков
в сушильной части
Независимо от системы вентиляции сушильной
части в межцилиндровых пространствах сушильных цилиндров на-
блюдается застой влажного воздуха. При сушке в углах между бу-
магой, сукнами и цилиндрами образуются паровые мешки, которые
тормозят испарение влаги на участках свободного хода бумажного
Рис. 170. Устройство для
вентиляции паровых
мешков (карманов):
1 — дутьевые валики, 2 —
сукнообдувочные валики,
3 — воздухораспределители
для продувания сушильных
сеток
полотна. Поэтому большое значение при
сушке имеет ликвидация паровых меш-
ков.
Шведский инженер Гревин предло-
жил выдувать скопление пара из мешков
тонкой струей теплого воздуха под давле-
нием 300—600 мм вод. ст. Для этого су-
шильная часть оснащается воздуходув-
кой с калорифером и двумя воздуховода-
ми, расположенными вдоль сушильных
цилиндров верхнего ряда с рабочей и при-
водной сторон машины. От воздуховодов
идут ответвления, оканчивающиеся сопла-
ми, установленными попеременно то на
приводной, то на рабочей стороне маши-
ны. Такое расположение сопл позволяет
поддерживать равномерную влажность
воздуха, окружающего бумагу. При этом
водяные пары из паровых мешков выду-
ваются как на приводную, так и на рабо-
чую сторону машины. Воздух в калори-
ферах нагревается до 50—60° С.
Однако воздуховоды загромождают
сушильную часть машины; вследствие
сдувания пыли с шаберов и попадания ее
на бумажное полотно возникает брак.
Струи горячего воздуха, направленные на
лицевую сторону машины, создают тяже-
лые условия работы при ручной заправке
бумаги. Система Гревина оснащена авто-
276
матическим устройством, с помощью которого прекращается пода-
ча воздуха при возникновении обрыва бумаги. После заправки бу-
мажного полотна с помощью нажимных кнопок включается пода-
ча воздуха.
Советский инженер Ф. И. Шухман предложил способ ликвида-
ции паровых' мешков путем подачи горячего воздуха с температу-
рой 75—80° С в межцилиндровое пространство через отверстия, про-
сверленные в трубах шаберов сушильных цилиндров. Воздухопро-
воды и трубы шаберов соединены гибким шлангом, благодаря чему
шабер в случае необходимости можно отводить от цилиндра. При-
меняют и другие способы устранения паровых мешков — с по-
мощью дутьевых 1 и сукнообдувочных валиков 2 (рис. 170).
§ 111. Интенсификация процесса
сушки бумаги
В высокопроизводительных машинах число су-
шильных цилиндров доходит до ста. Такие сушильные части стано-
вятся громоздкими и неудобными в эксплуатации. Применение для
сушки повышенного давления пара позволяет интенсифицировать
скорость сушки некоторых видов бумаги и картона. Процесс сушки
можно также интенсифицировать путем подогрева бумажного по-
лотна инфракрасными (радиационными) излучателями.
При использовании инфракрасных излучателей температура
радиации в установках составляет 300—500° С и более. При таком
нагреве температура бумажного полотна влажностью не ниже 25%
не превышает 80° С. При пониженйи влажности бумаги ее темпера-
тура быстро повышается и ее необходимо регулировать. Применяют
металлические и керамические излучатели, а также специальные *
лампы накаливания с рефлекторами. Более экономичны металли-
ческие и керамические излучатели, обогреваемые газом или элек- ’
трическим током.
Инфракрасные излучатели устанавливают на свободных участ-
ках бумажного полотна в начале и конце сушильной части.
Сушильные цилиндры в начале сушильной части работают
с большим коэффициентом полезного действия, чем в конце. По-
этому после прессов надо сушить бумагу контактным и конвекцион-
ным способами, поскольку пар обычно дешевле электрической
энергии. На многих машинах инфракрасными излучателями созда-
ют равномерный обогрев бумажного полотна перед последним
мокрым прессом. За счет этого повышается эффективность прессо-
вой части машины и снижается нагрузка сушильной части.
Применение инфракрасных излучателей для сушки бумаги пос-
ле последнего сушильного цилиндра позволяет увеличить мощность
сушильной части, обеспечить равномерную влажность по ширине
бумажного полотна, увеличить скорость машины.
Широко применяют инфракрасные излучатели для сушки мело-
ванной, окрашенной с поверхности бумаги, а также для сушки бу-
маги, проклеенной влагопрочными смолами и эмульсиями.
277
Для ускорения сушки бумаги над одним или несколькими су-
шильными цилиндрами устанавливают колпаки скоростной сушки.
Их целесообразно помещать в начале сушильной части, когда по-
верхность бумаги, с которой испаряется вода, остается постоянно
водонасыщенной. В колпаках горячий воздух с большой скоростью
поступает на бумажное полотно с помощью вентиляторов через
сопла, установленные по всей ширине полотна на расстоянии
5—6 мм от поверхности бумаги. Температура подаваемого воздуха
150—400° С, скорость выхода его из сопла 50—100 м/с. При этом
температура бумаги достигает 70—90° С.
Скорость отвода воздуха и давление под колпаком регулируют
вручную или автоматически заслонками с отводящим и подающим
воздуховодами. Бумагу на сушильных цилиндрах с колпаками су-
шат без сукон. Чтобы увеличить контакт между бумажным полот-
ном и поверхностью сушильного цилиндра, колпаки иногда устанав-
ливают в комбинации с сушильными сетками. Благодаря этому
предотвращается возможность отдувания бумажного полотна и его
вибрация и увеличивается эффективность сушки бумаги.
Ввиду высокой скорости обдува пограничный слой воздуха над
бумажным полотном с высоким влагосодержанием разрушается
и сушка резко возрастает. Кроме того, температура бумажного
полотна снижается, благодаря чему увеличивается разность темпе-
ратур между поверхностью сушильного цилиндра и бумажным по-
лотном, которая способствует ускорению сушки бумаги на ци-
линдре. Колпаки обеспечивают одинаковую влажность бумаги в по-
перечном направлении полотна и при прочих равных условиях по-
вышают скорость сушки бумаги примерно в 4—6 раз по сравнению
с обычной системой сушки.
По конструкции колпаки скоростной сушки отличаются в основ-
ном устройством сопла и расположением вентиляционного и нагре-
вательного оборудования. Применяют колпаки с круглыми и щеле-
выми соплами. При круглых соплах паровоздушная смесь из зазора
между колпаками и цилиндром отсасывается через круглые трубы.
При наличии щелевых сопл паровоздушная смесь из-под колпака
отсасывается через промежутки между соплами по направлению
к торцовым сторонам колпака. Наиболее эффективен колпак ско-
ростной сушки со щелевыми соплами. В нем горячий воздух через
щелевые сопла на близком расстоянии от полотна бумаги посту-
пает струями. Благодаря этому происходит наибольший тепло-
обмен.
На рис. 171 представлен колпак скоростной сушки
со щелевыми соплами, установленный над двумя сушильны-
ми цилиндрами. Угол охвата каждого сушильного цилиндра колпа-
ком 120°. Основной частью колпака являются сопловые камеры 2,
которые устанавливают по две-три на каждый сушильный цилиндр
в зависимости от ширины машины. Сопловая камера состоит из
каркаса 3, к которому присоединяют винтами днище и верхний пер-
форированный алюминиевый лист. В днище и верхний перфориро-
ванный лист вварены алюминиевые трубы 4 для отвода паровоз-
278
Рис. 171. Колпак скоростной сушки:
1 — теплоизолирующие щиты, 2 — сопловая камера, 3 — каркас, 4 — трубы отсоса, 5 — сопла
душной смеси. В гофрах листа имеются щели (сопла) шириной
0,6—0,7 мм и длиной 50 мм для подачи горячего воздуха на полот-
но бумаги. Расстояние между щелями по образующей 2 мм. Щели
расположены в шахматном порядке.
Сопловые камеры болтами соединяются в пакет, который встав-
ляется в каркас и присоединяется к нему болтами. Каркас закрыт
теплоизоляционными щитами /, образующими внутреннюю камеру
колпака. В камеру по трубам сопловых камер поступает паровоз-
душная смесь; она отводится через патрубок циркуляционным вен-
тилятором.
Колпаки скоростной сушки в рабочем положении устанавливают
на расстоянии 5—6 мм от поверхности бумажного полотна и ци-
линдра.
При обрыве полотна колпаки автоматически поднимаются над
цилиндром на 300—400 мм, одновременно отключаются вентилято-
279
ры для подачи воздуха. После окончания заправки бумаги колпа-
ки автоматически опускаются и включаются вентиляторы.
Автоматическая регулировка влажности бумажного полотна по
ширине осуществляется дроссельными заслонками с пневмоприво-
дом, которые установлены в патрубках, подводящих -воздух
в сопловые камеры.
На некоторых машинах в конце сушильной части машины или
перед устройствами для проклейки или мелования помещают так
называемые колпаки-корректоры, с помощью которых выравни-
вается поперечная влажность бумажного полотна.
Конструктивно колпак-коллектор аналогичен обычному колпа-
ку скоростной сушки. Отличие заключается в том,, что он разделен
перегородками на ряд секций, имеющих самостоятельный подвод
воздуха через патрубок с регулировочной заслонкой.
Равномерность влажности полотна бумаги по ширине обеспечи-
вается датчиками через систему регулирования путем воздействия
на заслонки секций колпака.
На рис. 172 представлена схема циркуляции паро-
воздушной смеси. Воздух, нагретый в калориферах 1 или ка-
мерах сгорания, нагнетают циркуляционным вентилятором 2
по трубопроводу 3 в сопловую камеру 5. Из камеры через сопла
со скоростью 50—80 м/с воздух направляется на бумажное полотно.
Отдав часть тепла бумажному полотну и увлажнившись, воздух
поступает во внутреннюю камеру 4 колпака. Некоторая часть па-
ровоздушной смеси в зависимости от коэффициента циркуляции за-
бирается вентиляторами 6 и подается в рекуперационную уста-
новку.
Рис. 172. Схема циркуляции паровоз-
душной смеси:
1 — калориферы, 2 — циркуляционный венти-
лятор, 3 и 7 — циркуляционные трубопроводы,
4 — внутренняя камера колпака, 5 — сопловая
камера, 6 — вспомогательный вентилятор
Вместо паровоздуш-
ной смеси, уходящей в ре-
куперационную установ-
ку, подсасывается воздух
с температурой 50—60°С
от сушильных цилиндров
машины. Далее воздух
перемешивается с отрабо-
танной паровоздушной
смесью и по циркуляцион-
ному трубопроводу на-
правляется в калориферы,
где нагревается до необ-
ходимой температуры и
снова циркуляционным
вентилятором нагнетается
в сопловую камеру.
Воздух, подсасывае-
мый от сушильных ци-
линдров, можно заменять
отработанным воздухом
280
от турбовоздуходувки прессовой части машины с температурой
140—150° С. При этом достигается более высокая экономичность
всей установки.
§ 112. Дефекты бумаги, возникающие
при сушке
Пересушка бумаги. При пересушке ухуд-
шаются физико-механические показатели бумаги. Пересушенная
бумага рвется перед каландрами, имеет пониженную гладкость,
меньшую объемную массу, отличается повышенной пылимостью
и легко электризуется.
Пылимость возникает не только от пересушки бумаги, но и от
многих других причин. Бумага, изготовленная из бумажной массы
с недостаточно хорошо разработанными грубыми волокнами, имеет
повышенную пылимость. Объясняется это тем, что грубые волокна
слабо связаны между собой. Соприкасаясь с горячей поверхностью
сушильного цилиндра, они прилипают к нему и вырываются частич-
но или целиком из толщи бумажного листа. Одновременно выры-
ваются кончики других, рядом расположенных волокон.
Чрезмерно высокая температура первых сушильных цилиндров
способствует повышению пылимости бумаги. Повышается пыли-
мость бумаги также при повышенной влажности бумажного полот-
на, поступающего на сушку. При этом бумага прилипает к поверх-
ности горячих сушильных цилиндров. Одновременно происходит
усиление парообразования, вызывающее рыхление структуры лис-
та. Вследствие этого бумага имеет пониженную объемную массу
и ворсистую поверхность с повышенной склонностью к пылению.
Пересушка бумаги является основной причиной возникновения
электризации бумаги, т. е. наличия электрического заряда, который
возникает в сухой бумаге под влиянием трения. Влажная бумага
является проводником и не электризуется. Особенно сильно элек-
тризуется пересушенная бумага, содержащая большое количество
древесной массы. Газетная бумага по сравнению с другими видами
бумаги обладает повышенной склонностью к электризации.
Бумага с таким дефектом вызывает значительные затруднения
в типографиях: затрудняет работу самонакладов, плохо ложится на
печатную форму и т. д. Благодаря этому увеличивается брак и сни-
жается производительность типографских машин.
Основной метод борьбы с электризацией бумаги заключается
в том, чтобы бумага имела достаточную влажность (6—8%).
Осуществляется также отвод электрических зарядов в землю, для
чего станины машин и станков на бумажных фабриках и в типогра-
фиях заземлены, и нейтрализация электрических зарядов путем об-
дувания мест электризации воздухом, насыщенным ионами. Воз-
дух становится проводником электричества, и образующиеся заря-
ды уничтожаются.
Недосушка бумаги. Чрезмерная влажность бумаги сни-
жает ее белизну. Такая бумага после каландров приобретает тем-
281
ный цвет, так как раздавливается валами, вследствие чего обра-
зуются различные пятна, бумага коробится при высыхании и сни-
жается ее гладкость. Неравномерная влажность бумажного полот-
на при прохождении через каландр вызывает потемнение влажных
мест. Сухие места в полотне бумаги хуже воспринимают отделку,
плохо уплотняются и имеют меньшую объемную массу. Намотка
бумаги в рулоны получается неравномерной — более тугой в местах,
где бумага более сухая. Рулоны трудно или совершенно не отде-
ляются один от другого. Кроме того, бумага сильно морщится, ло-
пается и рвется. При наличии влажной кромки или середины бума-
га прилипает к поверхности каландровых валов, может намотать-
ся вокруг них и вызвать порчу валов. Образование отдельных
влажных полос в бумаге происходит из-за неравномерного залива
массы на сетке машины, непостоянной массы 1 м2 бумаги по шири-
не и длине полотна в рулоне, неравномерного прессования бумаж-
ного полотна по ширине в прессовой части вследствие неправиль-
ного шлифования или неодинаковой выработки резины по длине,
загрязнения сетки и сукон.
Влажная кромка бумажного полотна в большинстве случаев по-
является в результате смещения одного из сушильных сукон в сто-
рону, поэтому кромка бумаги не прижимается сукном к поверхности
сушильного цилиндра. Чтобы предотвратить образование неравно-
мерной влажности бумаги, необходимо тщательно следить за тем,
чтобы напуск массы на сетку был равномерным, вырабатываемая
бумага имела постоянную массу 1 м2, равномерную влажность по
ширине полотна после прессовой части машины. Сушильные сукна
должны быть чистыми.
Отверстия и пятна в бумаге приводят к ухудшению
качества бумаги. Они могут возникать не только от загрязнения
массы, наличия комочков и сгустков, слизи, пузырьков воздуха
и пр., но и по причинам механических дефектов одежды машины:
дыры на сетке, смоляные пятна на сетке, дыры или загрязнения
прессовых сукон, грубый шов сушильных сукон и т. д.
Крупные отверстия в бумаге в сушильной части появляются от
грубой штопки шва сушильного сукна. По этой причине иногда воз-
никают обрывы бумажного полотна. Мелкие отверстия появляются
из-за прилипания бумаги к перегретым сушильным цилиндрам. При
этом горячими поверхностями сушильных цилиндров из бумаги
вырываются волокна, в результате чего образуются мелкие от-
верстия. Такие случаи часто бывают на первых перегретых ци-
линдрах.
Пятна в бумаге могут возникнуть в сушильной части из-за при-
липания к поверхности волокнистой пыли от шаберов сушильных
цилиндров.
Эта пыль при прохождении бумаги через каландры вдавливает-
ся в нее, образуя крупные пятна или отверстия.
Чтобы в процессе сушки не образовывались отверстия и пятна
бумаги, необходимо аккуратно делать штопку швов сукна и свое-
временно очищать шаберы сушильных цилиндров.
282
Загрязнение поверхности бумаги. В процессе
сушки поверхность бумаги может загрязняться маслом, металличе-
ской пылью, ржавчиной и другими включениями.
Масляные пятна иногда получаются от нижних сукон, если у них
растрепались штопки, которые задевают за грязный пол и загряз-
няются. Грязные концы штопок образуют пятна в бумаге. Ржавчи-
на попадает на бумагу от соприкосновения с охлажденными ци-
линдрами, в которые не поступает пар. При этом цилиндры ржаве-
ют и загрязняют бумагу. Иногда в бумаге появляются продольные
грязные полосы из-за неисправной работы шаберов; шаберы цара-
пают поверхность цилиндров, создают металлическую пыль, кото-
рая передается на бумагу.
Если плохо работает вентиляция, под колпаком сушильной части
машины образуются капли воды, которые падают на бумажное по-
лотно и образуют пятна в бумаге.
Чтобы бумага не загрязнялась, необходимо тщательно штопать
сукна, обеспечить нормальную работу всех сушильных цилиндров,
исправную работу шаберов сушильных цилиндров и хорошую вен-
тиляцию сушильной части.
Морщины и складки возникают при ослаблении натяже-
ния бумаги между сушильными группами при неисправной работе
привода, неравномерном натяжении и перекосе ткани сушильного
сукна, неоднородности массы 1 м2 и влажности по ширине бумаж-
ного полотна.
Кроме обычных складок и морщин в процессе сушки на кромках
бумажного полотна образуются так называемые жженки — мелкие
косые морщинки. Морщинки в большинстве случаев появляются
вследствие неоднородности массы 1 м2 бумаги и влажности бумаж-
ного полотна.
При сушке более сухие участки бумаги просыхают быстрее,
чем влажные. Вследствие этого в отдельных участках бумаги воз-
никают местные натяжения, приводящие к образованию морщин.
Различного рода неровности на поверхности бумаги образуются
в основном за счет возникновения местных напряжений. Для их
устранения необходимо ликвидировать причины, приводящие к об-
разованию местных напряжений в бумаге (неравномерность массы
1 м2 и влажности по ширине бумажного полотна).
Неравномерная влажность бумаги иногда получается из-за не-
правильной бомбировки прессовых валов, наличия изношенных
краев прессовых сукон, вследствие чего степень отжима полотна по
ширине машины оказывается неодинаковой. Для устранения мор-
щин, складок и жженки в бумажном полотне необходимо: увели-
чить натяжение сушильных сукон; не допускать перегрева сушиль-
ных цилиндров, особенно в начале сушильной части; обеспечивать
равномерную температуру поверхности сушильных цилиндров по
ширине; вести сушку, постепенно поднимая температуру сушильных
цилиндров; усилить обезвоживание бумаги на прессах; поддержи-
вать равномерную степень натяжения полотна бумаги в различных
частях бумагоделательной машины.
283
Коробление поверхности бумаги. Неровная, вол-
нистая и коробленая поверхность бумаги в процессе печатания
способствует образованию складок и морщин, а также несовмеще-
нию красок.
При короблении на поверхности листа в одном или нескольких
местах появляются горбы, вследствие чего лист бумаги не может
лежать плоско на гладкой поверхности.
Этот дефект возникает в основном из-за различной степени на-
тяжения бумажного полотна при различной скорости сушки. На-
пример, на участках, где сушка идет поперек полотна быстрее,
усадка начинается раньше, в результате более влажный участок
будет испытывать дополнительное натяжение. При последующей
сушке увлажненный участок будет иметь меньшую усадку, и когда
полотно высушится до одинаковой сухости, участок будет растянут
в несколько большей степени. Во время резки на листы участки
с большой вытяжкой подвергнутся короблению.
Основные причины коробления — неравномерность массы 1 м2
бумаги и влажности в поперечном направлении. Быстрая и нерав-
номерная сушка также способствует получению бумаги с неровной
коробленой поверхностью. Чтобы предотвратить коробление поверх-
ности бумаги, необходимо обеспечить равномерность массы 1 м2
и влажности поступающего на сушку полотна в поперечном направ-
лении. Кроме того, колпак скоростной воздушной сушки следует
устанавливать в первых группах сушильных цилиндров, что сни-
жает коробление бумаги.
Обрывы бумаги в основном связаны с наличием влажных
участков на бумажном полотне и чрезмерным натяжением его в от-
дельных секциях сушильной части.
§ 113. Автоматизация процесса сушки
бумажного полотна
Сушка бумажного полотна в сушильной части бу-
магоделательной машины требует контроля, управления и регули-
рования технологических параметров. На бумагоделательных ма-
шинах установлены преимущественно контрольно-измерительные
приборы для определения давления пара и его температуры, ско-
рости машины и некоторых других параметров работы сушильной
части. Широко применяют также регулирующую аппаратуру, кото-
рая автоматически поддерживает параметры сушки бумаги: давле-
ние пара и его температуру, температуру сушильных цилиндров,
влажность бумажного полотна и количество подаваемого на венти-
ляцию воздуха.
Давление пара, поступающего в сушильную часть и трубопрово-
ды перед каждой группой цилиндров, автоматически регулируется
регуляторами давления. Перепад давления между группами авто-
матически поддерживается постоянным. При обрыве бумажного по-
лотна подача пара в сушильные цилиндры уменьшается с таким
расчетом, чтобы стенки цилиндров не перегревались. Благодаря это-
284
му после ликвидации обрыва бумажное полотно не пересушивается.
Количество пара, потребляемого сушильной частью, учитывается
записывающим расходомером, установленным на общем трубопро-
воде. Давление пара фиксируется прибором.
Температура поверхности сушильных цилиндров измеряется
показывающими термометрами сопротивления, которые устанавли-
вают в разных местах сушильной части.
Температура воздуха, направляемого к сушильным цилиндрам,
поддерживается постоянной с помощью самопишущего регулятора
температуры. Контролируется приборами температура и относи-
тельная влажность воздуха, а также паровоздушной смеси, удаляе-
мой из-под колпака.
Автоматическое регулирование влажности бумажного полотна
производится по методу ведущего сушильного цилиндра (пилот-
цилиндра), измерению влажности бумажного полотна емкостным
методом и др.
Автоматическое измерение и регулирование массы' 1 м2 бумаги
осуществляется бесконтактными радиоизотопными регуляторами
РВБ-2 или РРВ-64, регулирующий орган которых устанавливают
на массопроводе к смесительному насосу.
Датчик регулятора помещают между машинным каландром
и накатом, а иногда перед сушильной частью, вследствие чего кон-
тролируют регулярное поступление массы, правильное обезвожи-
вание на сеточной и прессовой частях машины. Наличие в комплек-
те регулятора самопишущего электронного потенциометра позво-
ляет записывать на диаграмме изменение массы 1 м2 бумаги в те-
чение суток, учитывать количество и длительность обрывов бумаж-
ного полотна и время простоев машины.
Выработка бумаги учитывается счетчиком метража бумажного
полотна, установленным на накате.
Время работы машины, простоев и холостых ходов регистри-
руется самопишущими приборами. Для учета полезного времени
работы машины устанавливают электрические часы с приводом
стрелки от синхронного микродвигателя.
Мощность, потребляемую отдельными приводными секциями
и всей машиной, измеряют записывающими приборами. Скорость
машины и отдельных секций определяют тахометрами, которые ре-
гулируют натяжение бумажного полотна между секциями. На не-
которых машинах устанавливают регуляторы натяжения бумаги.
Контрольно-измерительные регулирующие приборы в большин-
стве случаев являются дистанционными. Они снабжаются вторич-
ными, показывающими и регистрирующими приборами, которые
устанавливают на щитах, расположенных с лицевой стороны бума-
годелательной машины. Кроме того, основные показатели работы
машины дублируются на пульте, установленном в диспетчерской.
§ 114. Расход тепла на сушку бумаги
Расход пара на сушку бумаги зависит от сухости
бумаги перед сушильной частью, вида вырабатываемой бумаги,
285
температурного режима сушки, величины нагрузки машины, работы
вентиляции, термического коэффициента полезного действия и др.
Сухость бумаги. Чем выше сухость бумаги, поступающей
на сушильную часть машины, тем меньше расход тепла. Сухость
бумажного полотна перед сушильной частью бумагоделательной
машины зависит от вида вырабатываемой бумаги. Например, су-
хость конденсаторной бумаги после прессов 25—28%, писчей и пе-
чатной 35—37%, мундштучной и обойной 38—42%, газетной
34—36%. Количество воды, испаряемой в сушильной части маши-
ны, на 1 кг воздушно-сухой бумаги можно определить по формуле
_ Ск Сн
Сн ’
где W— количество выпаренной воды, кг; Сн — начальная сухость
бумаги перед сушильной частью, %; Ск — конечная сухость бумаги
после сушки, %.
Если принять влажность бумаги после сушки 6%, то из каждого
килограмма конденсаторной бумаги выпаривается воды:
W = СК~СН = 94 —28 = 2 36 кг
Сн 28
При выработке газетной бумаги из 1 кг будет выпариваться
воды:
W = . 9.4^4. = ! 76
34
Вид вырабатываемой бумаги. При выработке бума-
ги из массы жирного помола (конденсаторная, подпергамент и др.)
расход тепла больше. Объясняется это тем, что жирная масса труд-
но отдает воду. При выработке такой бумаги увеличивают поверх-
ность сушильной части, процесс сушки ведут при постепенном подъ-
еме температуры.
При выработке бумаг из садкой массы расход тепла меньше,
так как садкая масса легче отдает воду, и процесс сушки ведут бо-
лее интенсивно.
При увеличении в композиции бумаги древесной массы улуч-
шаются условия сушки и уменьшается расход тепла.
Величина нагрузки машины. При снижении скорости
бумагоделательной машины уменьшается выработка и увеличи-
вается удельный расход тепла. Объясняется это тем, что потери
тепла через крышки и не покрытые бумагой поверхности сушиль-
ных цилиндров почти не зависят от скорости машины, а выработка
бумаги понижается.
Работа вентиляции. При плохой работе вентиляции в зо-
не бумагоделательных машин накапливаются водяные пары, за-
медляется процесс испарения воды, повышается расход тепла на
сушку бумаги и ухудшаются условия работы.
Термический коэффициент полезного дейст-
вия. Полезный расход тепла на сушку бумаги складывается из
286
расхода тепла на нагрев волокна и воды в бумажном полотне, по-
ступающем на сушку, и на испарение воды, удаляемой при сушке.
Полезный расход тепла можно посчитать по формуле
Q = GC(tK -t„) + U7H(ZK - Q + W (i - Q,
где Q — полезный расход тепла, ккал/ч; G — масса абсолютно су-
хой бумаги, кг/ч; WH— масса воды, которая содержится в полотне
бумаги, поступающей на сушку, кг; W — количество воды, испаряе-
мой из бумаги, кг; tK — начальная и конечная температура бума-
ги, °C; tc — средняя температура сушки, °C; i — теплосодержание
насыщенного пара, отвечающее средней температуре суш-
ки, ккал/кг; С — теплоемкость абсолютно сухой бумаги, ккал/кг.
Фактический расход тепла <2фак значительно больше полезного
вследствие тепловых потерь в окружающее пространство. Потери
тепла происходят на боковых поверхностях сушильных цилиндров,,
не покрытых бумагой, на боковых поверхностях сукносушильных
цилиндров, не охватываемых сукнами, на торцовых крышках су-
шильных и сукносушильных цилиндров, на свободных участках бу-
мажного полотна и сукнах. Тепловые потери при сушке бумаги со-
ставляют 25—35% от общего фактического расхода.
Термическим коэффициентом полезного дейст-
вия сушки г] называют отношение полезного тепла, затрачи-
ваемого на сушку <2пол, к фактически затраченному (?фак:
Т( == -2™-, ИЛИ 7] = Qn01i' 100 %.
Рфакт Рфакт
Термический коэффициент полезного действия сушильной части
для бумагоделательных машин открытого типа колеблется в преде-
лах 0,65—0,75. Он зависит от конструкции машины, режима сушки,
системы вентиляции, нагрузки машины, начальной и конечной
влажности полотна.
В середине сушильной части, где полезный расход тепла высо-
кий, термический коэффициент полезного действия наибольший
76—77%.
В конце сушильной части, где уменьшается количество полезно-
го тепла, передаваемого бумажному полотну, термический коэффи-
циент полезного действия равен 40—50%; в начале сушильной ча-
сти, где подогревается бумажное полотно, он ниже, чем в середи-
не, и составляет 73—74%.
Термический коэффициент полезного действия у самосъемочных
машин достигает 92%, у машин, вырабатывающих бумагу одно-
сторонней гладкости, 71—72%.
Расход тепла на сушку 1 т различных видов бумаги составляет
от 1,65 до 5,9 гс-кал/т.
ГЛАВА XIV
Отделочная часть
бумагоделательной машины
Для повышения лоска, гладкости и объемной массы
большинство видов бумаги после сушки отделывают на машинном
каландре, устанавливаемом между сушильной частью и накатом 7
(рис. 173). Бумага после сушки охлаждается на холодильном ци-
линдре 8 и поступает на машинный каландр 6. После каландра бу-
мага подается на накат, где наматывается в рулон.
Иногда для предварительной отделки недосушенную бумагу
пропускают через полусырой каландр /, который устанавливают
в дополнение к машинному каландру в сушильной части машины.
Рис. 173. Схема концевой части бумагоделательной машины:
1 — полусырой каландр, 2 и 5 — сушильные цилиндры, 3 — клеильный пресс, 4 — колпак ско-
ростной сушки, 6 — машинный каландр, 7 — накат, 8 — холодильный цилиндр
При выработке некоторых видов бумаги (конденсаторной, папи-
росной и др.) на тихоходных машинах между машинным каландром
и накатом помещают ножи для продольной резки бумаги непосред-
ственно на машине.
Некоторые виды бумаги после машинного каландра подверга-
ют дополнительной отделке на суперкаландре, установленном от-
дельно от бумагоделательной машины. Перед накатом бумагу ув-
лажняют с.помощью увлажнительного аппарата.
Для поверхностной проклейки бумаги на машинах во второй
половине сушильной части устанавливают клеильный пресс 3.
§ 115. Полусырой каландр
Для уплотнения полотна бумаги и увеличения глад-
кости некоторые бумагоделательные машины оборудованы полусы-
рыми каландрами. Они состоят из двух металлических валов, уста-
новленных отвесно один над другим. Верхний вал обогревается па-
ром и имеет сквозное отверстие, а также пневматическое устройство
для прижима и вылегчивания. Нижний вал несет большую нагрузку
и не должен прогибаться, поэтому он имеет бомбировку и больший
диаметр, чем верхний.
Валы для очистки от загрязнений оснащены шаберами та-
кой же конструкции, как и на сушильных цилиндрах. Шаберы обо-
288
их валов имеют возвратно-поступательное движение вдоль оси ва-
ла и управление с пульта.
При обрыве бумаги шабер верхнего вала автоматически ложит-
ся на вал. Шаберы прижимаются под действием собственной массы
и давления воздуха. Линейное давление в зоне контакта
40—50 кгс/см.
Бумага заправляется на полусырой каландр с помощью канати-
ков сушильных цилиндров, проходящих у торцов валов.
При прохождении бумажного полотна во влажном состоянии
через валы каландра бумага хорошо уплотняется и приобретает
высокую гладкость.
Уплотнение бумаги на полусыром каландре зависит от сухости
бумаги и линейного давления между валами. При выработке уплот-
ненной бумаги и картона с большой объемной массой полусырой
каландр устанавливают после первой трети или половины сушиль-
ных цилиндров, т. е. там, где влажность бумаги составляет
45—50%. При меньшем уплотнении бумажного полотна полусырой
каландр помещают после двух третей сушильных цилиндров, когда
влажность бумаги при пропуске через каландр составляет 20—30%.
При такой степени влажности значительно облегчается заправка
и уменьшается возможность раздавливания бумаги.
Полусырой каландр часто является причиной брака бумаги. На-
пример, при неравномерной толщине и влажности получается не-
одинаковая гладкость по ширине бумажного полотна, содержащие-
ся в бумаге узелки волокон раздавливаются между валами, и про-,
свет бумаги получается со светлыми стекловидными пятнами и др.
Кроме того, применение полусырого каландра осложняет работу
машины. Поэтому полусырой каландр устанавливают только на бу-
магоделательных машинах, вырабатывающих бумагу машинной
гладкости и высокого уплотнения.
§ 116. Клеильный пресс
Клеильный пресс предназначен для поверхностной
проклейки бумаги и картона, окраски, нанесения поверхностного
слоя или пропитки бумаги в процессе ее изготовления на бумагоде-
лательной машине. Его устанавливают в конце сушильной части
машины, т. е. там, где сухость бумажного полотна достигает
88—95%.
Бумагу заправляют в клеильный пресс с помощью канатиков.
При обрыве полотна подача клея не прекращается, так как заправ-
ка без клея может снова вызвать обрыв.
Количество клея, наносимого на бумажное полотно, зависит от
его натяжения. При слабом натяжении на полотно наносится боль-
ше клея. Необходимо регулировать натяжение, это особенно важно
при проклейке тонкой бумаги.
Скорость досушивания бумаги и картона зависит от скорости
машины, температуры сушильных цилиндров и самого полотна, его
влажности и степени пропитки клеем. .
19-729
289
На первых двух досушивающих цилиндрах поддерживается не-
высокая температура, чтобы избежать выщипывания волокон с по-
верхности и уменьшить коробление бумаги. Иногда бумажное по-
лотно с поверхностной проклейкой перед цилиндрами подсушивают
горячим воздухбм или лампами инфракрасного излучения.
Для интенсификации сушки бумаги и .картона с поверхностной
проклейкой также применяют колпаки скоростной сушки.
На первом досушивающем цилиндре устанавливают шабер
с возвратно-поступательным движением. Для уменьшения прили-
пания клея все бумаговедущие валики после пресса и первые два
цилиндра делают с бронзовой рубашкой или облицовывают тефло-
ном. При тефлоне шаберы не нужны, так как клей к тефлону не
пристает.
Последующие цилиндры имеют сукна. Бумага с покрытием вы-
сушивается труднее, чем без него.
§ 117. Охлаждение бумаги
После сушки бумага имеет температуру 80—90° С
и содержит 4—5% влаги. В таком состоянии она имеет повышен-
ную жесткость и ломкость, плохо поддается отделке на каландрах,
часто рвется и образует складки. Для устранения этих явлений бу-
магу непрерывно охлаждают до 50—55° С на^цилиндрах, в которые
подается холодная вода. Бумажное полотно, проходя через холо-
дильные цилиндры, не только охлаждается, но и увлажняется на
1—2% за счет осаждения на стенках цилиндров влаги, конденсирую-
щейся из окружающего воздуха.
Применяют в основном холодильные цилиндры без сукон
и с сукнами.
На тихоходных машинах в конце сушильной части устанавли-
вают один или два холодильных цилиндра, изготовляемых из чугу-
на и покрываемых медной рубашкой. Они работают без сукна,
имеют самостоятельный привод и охлаждаются приточной водой
через полые цапфы. При установке двух холодильных цилиндров
происходит двустороннее охлаждение бумажного полотна, а при
одном — одностороннее.
Цилиндры, работающие без сукна, охлаждают бумагу меньше,
чем те, которые снабжены сукнами, так как сукно плотно прижи-
мает бумагу к холодной поверхности цилиндра и увеличивается сте-
пень контакта между бумагой и цилиндром.
На быстроходных машинах один или два холодильных цилиндра
располагаются в последних группах с сушильными цилиндрами.
При этом сушильные сукна охватывают также и холодильные ци-
линдры. Конструкция холодильных цилиндров такая же, как и су-
шильных. Вода подается в холодильный цилиндр с лицевой сторо-
ны через перфорированную трубку, расположенную внутри ци-
линдра. Отвод воды из цилиндра производится с приводной сторо-
ны с помощью черпака или сифона, которые отстоят от стенки холо-
дильных цилиндров на расстоянии 80—100 мм. Благодаря этому
290
в холодильном цилиндре находится слой воды, который равномер-
но охлаждает стенки цилиндра.
С лицевой стороны устанавливается сальник с набивкой,
а с приводной головка той'же конструкции, что и на сушильных
цилиндрах. Единственным отличием является то, что паропрово-
дящий патрубок заглушен и дан подвод сжатого воздуха под дав-
лением 0,3—0,5 кгс/см2. Вследствие этого вода удаляется из ци-
линдра сифоном под избыточным давлением воздуха. Температура
холодильных цилиндров должна быть не более 40° С.
§ 118. Машинный каландр
Для повышения лоска, гладкости и объемной мас-
сы и придания равномерной толщины по ширине полотна бумагу
после холодильных цилиндров пропуска-
ют через один или два машинных ка-
ландра. При выработке промокательной,
фильтровальной бумаги, бумаги — осно-
вы для фибры и пергамента каландры
после сушильной части не устанавливают,
так как уплотнение такой бмаги ухуд-
шает ее впитываемость.
Бумагу, не прошедшую через каландр,
называют матовой, а пропущенную через
машинный каландр — бумагой машинной
гладкости.
Машинный каландр (рис. 174)
состоит из пяти-восьми горизонтально
установленных валов 2, которые приво-
дятся в движение от нижнего вала, соеди-
ненного с приводом. Для устранения
влияния прогиба нижний вал бомбируют.
Валы каландра отливают из высококаче-
ственного чугуна заодно с цапфами. По-
верхность валов шлифуют и полируют.
Средние валы полые. Для лучшей отдел-
ки бумаги их обогревают паром или ох-
лаждают водой в зависимости от вида
бумаги.
Станины 4 каландра представляют
собой одностороннюю открытую конст-
рукцию коробчатого типа.
Второй снизу, верхний и промежуточ-
ные валы устанавливают на рычагах 3,
шарнирно соединенных со станинами.
На каждом" валу помещают шабер
для очистки поверхности. Устройство ша-
беров такое же, как и на остальных ва-
лах бумагоделательной машины. Шабер
Рис. 174. Машинный ка-
ландр:
/ — механизм прижима и подъ-
ема, 2 — верхний вал, 3 — ры-
чаг вала, 4 — станина, 5 — ниж-
ний вал
19*
291
нижнего вала оснащен пневматическим приводом для возвратно-
поступательного движения. Все остальные шиберы обычного типа
снабжены пневматическими цилиндрами, с помощью которых регу-
лируют давление. Линейное давление в зоне контакта осуществ-
ляется за счет массы шабера и давления воздуха в пневмоцилинд-
рах и находится в пределах 0,1—0,3 кгс/см. Шаберы поднимаются
и опускаются с помощью пневмоцилиндров.
Чтобы уменьшить износ валов и шаберов, шаберы прижимаются
к валам только в период заправки бумаги. При обрыве полотна
бумаги все шаберы автоматически (от импульса элемента) прижи-
маются к валам. Шаберами управляют с пульта. Шабер нижнего
вала имеет самостоятельное управление с пульта.
Линейное давление между валами регулируют механизмом при-
жима и подъема /, приводимым в движение от электродвигателя
пневматического или гидравлического устройства.
Механизм прижима и подъема расположен на станинах ка-
ландра и связан с подшипниками верхнего вала.
Давление между валами каландра обычно создается их массой,
и дополнительный прижим применяется редко. Рабочее линейное
давление в зазоре нижнего вала при шестивальном каландре со-
ставляет 50—60 кгс/см, при восьмивальном — 70—80 кгс/см, а при
десятивальном до 100 кгс/см.
Чтобы предохранить руки рабочего от попадания между вала-
ми, в местах ввода бумаги устанавливают ограждения из угольни-
ков или труб.
Заправка бумаги в каландр тихоходных машин ручная. При
этом удобнее заправлять бумагу через первый верхний вал при
нечетном числе валов.
При скоростях бумагоделательных машин более 150—200 м/мин
заправка бумаги в каландр воздушная с помощью специального
пневматического устройства (рис. 175).
Рис. 175. Воздушная заправка бумаги И калаудр и на накат:
1 — холодильный цилиндр, 2 — бумаговедущий валик, 3 — направляющие листы, 4 — воздуш-
ные сопла, 5 — воздухопровод, 6 — вал каландра, 7 — шабер, 8 — накат
292
Воздушная заправка состоит из направляющих металлических
листов 3, установленных на лицевой стороне между холодильным
цилиндром 1 и каландром, и воздухопроводящих трубок (сопл) 4.
В сушильной части до холодильных цилиндров специальным ножом
обрезают полоску бумаги шириной 150—200 мм. Эта полоска с ци-
линдра снимается воздухом, с помощью воздушных сопл подается
между направляющими листами и заправляется между двумя верх-
ними валами 6. Между остальными валами каландра полоска бу-
маги также заправляется воздухом, для чего на шаберах 7 установ-
лены сопла или трубка длиной 700 мм с отверстиями.
Как только полоска бумаги заправлена в валы, она с помощью
перемещающегося 'поперек машины ножа доводится до полной ши-
рины полотна. Бумага заправляется на накат 8 также воздухом.
Для поддержания постоянного натяжения бумажного полотна
между сушильной частью и каландром устанавливают бумаговеду-
щий валик 2 на пружинах.
Перед входом бумаги в каландр помещают дугу, которая сред-
ней выпуклой частью расправляет и разглаживает бумагу. Благо-
даря этому бумага вводится в каландр без складок и морщин. Рас-
правляющую дугу можно поворачивать и тем самым регулировать
расправление бумаги, поступающей в каландр. Вместо расправляю-
щей дуги можно установить разгонные бумаговедущие валики
Маунт-хоуп.
В процессе работы на быстроходных машинах каландровые ва-
лы от трения сильно разогреваются. Поэтому кроме охлаждения
средних валов водой производится поверхностное охлаждение их
воздухом. Для этого три нижних вала оснащают системой воздухо-
водов с поворотными соплами, которые позволяют обдувать валы
по всей ширине; с помощью заслонок можно регулировать подачу
воздуха на отдельные участки валов. Очищенный от пыли воздух
подаетсн от центробежного вентилятора среднего или высокого дав-
ления (от 500 до 1400 мм вод. ст.). Работой вентилятора управляют
со щита, находящегося у наката.
Бумага, поступающая на каландр, должна иметь равномерную
влажность, одинаковую массу 1 м2 по всей ширине бумажного по-
лотна и хороший просвет, а также должна быть без надрывов
и сгустков. Пересушенная бумага влажностью 3—4% становится
ломкой, рвется в каландрах и плохо поддается отделке. Однако
слишком влажная бумага (выше 7%) раздавливается между ва-
лами и приобретает прозрачные пятна, которые в отраженном свете
кажутся темными.
При неравномерной массе 1 м2 по ширине полотна в бумаге по-
являются продольные полосы, отличающиеся влажностью, так как
тонкие места в бумаге просыхают быстрее, чем толстые. Вследствие
этого бумага получается неоднородной гладкости и с зачерненными
влажными полосами.
Равномерный просвет позволяет пропускать бумагу через ка-
ландр с большой влажностью, благодаря чему получается хорошая
гладкость и лоск бумаги.
293
Рис. 176. Устройство для изменения
кривизны нижнего вала Акра-Нип:
1 — поршни, 2 — подшипники, 3 — нижний
вал
При наличии крупных сгуст-
ков, комочков массы и слизи
они не успевают просыхать в
бумажном полотне и раздавли-
ваются валами; образуются
пятна и сквозные отверстия.
При этом к валам каландра
прилипают кусочки массы или
бумаги, которые делают отпе-
чатки на бумаге при каждом
обороте вала. Рабочие, обслуживающие машину, должны своевре-
менно очищать валы от приставшей бумаги и загрязнений.
Бумагу можно заправлять в валы каландра только при нормаль-
ной сухости полотна. Сырая бумага прилипает к валам и наматы-
вается на них, что вызывает порчу поверхности валов и простой
машины.
Эффективность* воздействия каландра на бумагу зависит не
только от качества поступающей в каландр бумаги, но и от тща-
тельной шлифовки и бомбировки валов. Правильность шлифовки
и бомбировки проверяют при нормально нагруженном каландре на
свет путем просвечивания электрической лампочкой при медленном
вращении валов каландра. Если валы каландра плотно прилегают
один к другому, то свет от лампочки с другой стороны каландра
нигде не должен быть виден. При обнаружении просветов дефект-
ные валы перешлифовывают.
Срок службы валов между шлифовками зависит от скорости
машины, линейного давления между валами, содержания в бумаге
песка, состояния шаберов и колеблется в широких пределах от 2 до
12 мес.
При остановке каландра все валы необходимо приподнять,
в противном случае будут возникать остаточные деформации на
площадках соприкосновения валов.
Эффективным методом обеспечения равномерного давления
между валами прессов и каландров является применение плаваю-
щих валов. Поэтому в машинных каландрах нижний и верхний ва-
лы заменяют плавающими.
Кроме того, имеются устройства для изменения кривизны ниж-
него вала Акра-Нип (рис. 176). Цапфы нижнего вала удлинены от
оси главных подшипников на 600—900 мм, и на них расположены
радиально-сферические подшипники. Последние заключены в кор-
пус и соединены со штоком поршня гидравлического цилиндра,
установленного на фундаменте. Это устройство с помощью гидрав-
лических цилиндров позволяет создавать усилия, направленные
вверх и вниз, и придавать нижнему валу бомбировку. Продолжи-
тельность установления бомбировки около 10 мин.
§ 119. Продольно-резательное устройство
Если бумага в дальнейшем подвергается отделке на
станках небольшой ширины, то бумагу на бумагоделательной ма-
294
шине разрезают на два-три рулона. Например, папиросную бумагу
после намотки в рулоны обрабатывают в ролевом виде на узких
каландрах, конденсаторную — на узких суперкаландрах, мунд-
штучную — на узких бобино-резательных станках и др.
‘ Для разрезания бумаги на отдельные рулоны между машинным
каландром и накатом устанавливают продольно-резательное уст-
ройство. Однако устройство усложняет обслуживание бумагодела- .
тельной машины. Поэтому его устанавливают только на тихоходных
бумагоделательных машинах, работающих при скорости не более
150 м/мин.
Продольно-резательное устройство состоит из тарельчатых
и дисковых ножей, которые расположены на отдельных держате-
лях, и направляющей линейки для подачи бумаги к режущим
ножам.
Тарельчатые ножи насаживают на вал, который приводится
в движение от привода машины. Дисковые ножи прижимаются
к тарельчатым ножам посредством пружин и вращаются от трения
с тарельчатыми ножами. Диаметр тарельчатых ножей 150—200 мм,
окружная скорость на 20—30% больше, чем скорость бумаги. Такая
скорость способствует нормальной резке бумаги без образования
брака.
§ 120. Увлажнение бумаги на машине
Некоторые виды бумаги после машинного каландра
подвергают дополнительной отделке, т. е. каландрированию, на су-
перкаландре, установленном отдельно за бумагоделательной ма-
шиной.
Для дополнительной отделки на суперкаландре бумагу увлаж-
няют перед накатом с помощью увлажнительных устройств или на
увлажнительных станках, установленных после наката.
, Увлажнение бумаги после сушки необходимо для получения хо-
рошей гладкости и лоска, придания бумаге гибкости и других
свойств. Количество наносимой на бумагу влаги колеблется в зави-
симости от жесткости волокна, массы 1 м2, от требуемой после ка-
ландрирования гладкости и других свойств. Бумаги, содержащие
в своей композиции древесную массу, подвергаются более сильно-
му увлажнению, чем чисто целлюлозные. Чем выше гладкость
и лоск, тем больше должна быть степень увлажнения бумаги: пис-
чей и для печати № 1 —5,5—7%; писчей и для печати № 2 и 3 —
6—8%; папиросной— 10—12%; конденсаторной— 15—25%; перга-
мента и других специальных бумаг — 24—30%. Влажность должна
быть равномерной по всей ширине бумажного полотна.
Подаваемая для увлажнения влага должна достигать поверх-
ности бумаги при возможно большем распылении, а не в виде ка-
пель, и покрывать ее тонкой пленкой воды, которая затем передает-
ся отдельным волокнам. Это достигается применением соответст-
вующих увлажнительных устройств, которые работают на принци-
пе распыления воды спрыском, сжатым воздухом и другими мето-
дами.
295
Рис. 177. Увлажнительное устройство с
водяными спрысками:
1 — спрысковая труба, 2 — форсунка, 3 — на-
кат, 4 — полотно бумаги, 5 — корыто, 6 — от-
ражатель
Увлажнительное
устройство с водя-
ными спрысками пока-
зано на рис. 177. К спрыско-
вой трубе 1 через 100 мм
приварены патрубки с фор-
сунками 2. Регулируемый
отражатель 6 установлен
под спрысковой^ трубой. Ко-
рыто 5 служит для отвода
стекающей воды в канализа-
цию.
В спрысковую трубу
должна поступать чистая во-
да под давлением 2 кгс/см2.
Вода под действием на-
пора вырывается из форсу-
нок с большой силой и, уда-
ряясь о поверхность отража-
теля, превращается в мел-
кую пыль, которая увлаж-
няет проходящее полотно
бумаги 4. Степень увлажне-
ния бумаги регулируется общим вентилем, установленным на водя-
ном трубопроводе, а по ширине полотна — с помощью отдельных
форсунок. Недостатком этого устройства является возможное засо-
рение форсунок и недостаточно мелкое распыление воды.
Увлажнительное устройство с распылением
воды сжатым воздухом состоит из спрысковой трубы с фор-
сунками, к которым под постоянным давлением подается вода
и сжатый воздух. Сжатый воздух при выходе из форсунки захва-
тывает воду и превращает ее в пыль. Это.устройство более равно-
мерно увлажняет бумагу, чем спрысковое.
Применяют также увлажнительное устройство
с вращающимися соплами (рис. 178), которое распыляет
воду в виде тумана, состоящего из мельчайших капелек. Вследст-
вие мельчайшего распыления воды образуется сплошная водяная
пленка, равномерная по всей ширине полотна бумаги. При таком
увлажнении повышается качество и гладкость каландрированной
бумаги.
Увлажнитель отличается тем, что устанавливают сопла больших
диаметров, а также применен принцип инжектирования воды через
всасывающую трубу 4 из распределительной трубы 5. При этом
засасываемый воздух приходит во вращательное движение и раз-
бивает выходящую из сопла воду на мельчайшие частички. Равно-
мерность образования водяной пленки достигается установкой сопл
на определенном расстоянии от поверхности бумаги с выходом во-
ды под требуемым углом. При вращении сопл на 180° образуется
оптимальный угол для распыления воды.
296
Рис. 178. Увлажнительное устройство с вращающимися соплами:
а —общий вид, б — схема; / — распределительная труба для сжатого воздуха, 2 — регули-
рующий клапан, 3 — распыляющее устройство, 4 — всасывающая труба, 5 — распределитель-
ная труба для воды, 6 — труба, подводящая воду; h — регулируемый уровень воды
Степень увлажнения бумаги определяется изменением давле-
ния воздуха в распределительной трубе 1 в пределах
0,06—0,12 кгс/см2 и высоты всасывания. Низкий уровень воды или
большая высота всасывания и высокое давление воздуха обеспечи-
вают очень хорошее распыление. Наоборот, высокий уровень воды
или небольшая высота всасывания и низкое давление воздуха сни-
жают распыление воды. Наибольшее распыление достигается при
расходе 0,2 кг воды в 1 ч на каждый метр ширины полотна бумаги.
297
Увлажнитель можно устанавливать в разных местах: перед
машинным каландром для улучшения машинной гладкости; перед
накатом для увлажнения бумаги в требуемых пределах для отдел-
ки на суперкаландре; на увлажнительных станках для повышения
влажности бумаги.
Бумагу обычно увлажняют с одной стороны листа. При намотке
на накате бумага увлажненной стороной соприкасается с сухой
и влага равномерно распространяется по обеим сторонам бумажно-
го полотна.
§ 121. Накат
В конце бумагоделательной машины устанавлива-
ют накат. Назначение наката — обеспечить равномерную, плотную
намотку бумаги в рулоны. Равномерность намотки как по радиусу,
так и по ширине рулона зависит от качества бумаги. При выработ-
ке бумаги неодинаковой толщины намотка по ширине рулона будет
неравномерной. При этом в тех местах, где бумага толще, рулон
будет намотан более туго, и наоборот.
При хранении слабо намотанный рулон бумаги теряет цилиндри-
ческую форму, и витки в нем легко смещаются вдоль оси. В про-
цессе переработки такой рулон вращается неравномерно, что при-
водит к обрывам полотна бумаги. При слишком тугой намотке
в бумаге возникают значительные напряжения и во время разматы-
вания рулона увеличивается число обрывов. Следовательно, только
равномерная, плотная намотка рулонов обеспечивает нормальные
условия переработки бумаги.
Плотность намотки рулона определяется по внешнему виду,
сопротивлению при нажатии на него рукой, тону звука при просту-
кивании.
Для наматывания бумаги в рулон применяют два типа наката:
осевой и периферический (барабанный).
Осевой фрикционный накат. На осевом накате бума-
га наматывается на деревянную или железную гильзу, надетую на
металлический квадрат и закрепленную с торцов коническими
втулками. На некоторых машинах бумагу наматывают на металли-
ческий тамбурный валик.
Квадрат или тамбурный валик соединяется передвижной муф-
той с приводным валом. Вращение приводного вала осуществляет-
ся от привода с помощью ременной передачи. Частота вращения
наматываемого рулона бумаги регулируется фрикционной муфтой,
установленной на приводном валу. Бумагу заправляют на гильзу
вручную.
Основной недостаток осевых фрикционных накатов — ручное
регулирование намотки бумаги в рулон.
Осевой электронакат. Особенностью этого наката яв-
ляется вращение приводного вала от отдельного электродвигателя;
частота вращения наматываемого рулона регулируется автоматиче-
ски, обслуживают накат с пульта управления.
298
1
2
Рис. 179. Периферический накат:
/ — наматываемый рулон бумаги, 2—тамбурный валик, 3—бумага с каландра, 4 — несу-
щий барабан

Электронакат позволяет получать равномерную, плотную на-
мотку. Заправка бумаги на тамбурный валик производится
вручную.
Осевые накаты применяют на бумагоделательных машинах, ра-
ботающих со скоростью до 150 м/мин, на которых обычно произво-
дится продольная резка бумаги с помощью продольно-резательно-
го устройства, устанавливаемого после каландра.
Периферический (барабанный) накат (рис. 179).
Основной частью наката является несущий чугунный барабан 4
диаметром 1250 мм, который вращается от привода бумагодела-
тельной машины. На барабан устанавливают шабер, который очи-
щает рабочую поверхность б’арабана от загрязнений и предотвра-
щает наматывание на него бумаги. Шабер обычной конструкции,
применяемый в сушильной части и каландре.
Окружная скорость барабана равна скорости бумажного полот-
на. Для охлаждения поверхности полотна бумаги, снижения в ней
статического электричества внутрь барабана подается вода. Вода
отводится с помощью сифона под действием сжатого воздуха,
подаваемого в цилиндр. Накат имеет рабочие и заправочные
рычаги.
Перед входом бумажного полотна в накат устанавливают не-
подвижную расправляющую дугу или разгонный валик Маунт-
хоуп, чтобы разгладить бумагу и устранить морщины перед на-
моткой.
Бумага 3 сжатым воздухом заправляется на тамбурный валик 2,
установленный на заправочных рычагах. Как только толщина слоя
299
Рис. 180. Периферический накат с
пневматическим прижимом рулона
намотанной бумаги на тамбур-
ном валике достигнет 50—
70 мм, наматываемый рулон
передается на рабочие рычаги,
на которых продолжается его
намотка.
Наматываемый рулон бума-
ги 1 прижимается к несущему
барабану и за счет трения вра-
щается с той же окружной ско-
ростью, что и барабан. При этом
с увеличением диаметра руло-
на частота вращения его авто-
матически снижается. Намо-
танный рулон снимают с ма-
шины специальным краном.
На барабанных накатах получают более равномерную и плот-
ную намотку бумаги, чем на осевых.
Накаты имеют пневматический прижим (рис. 180) на-
матываемого рулона к несущему барабану и автоматическую пере-
дачу рулона с заправочных рычагов на рабочие опоры, находящие-
ся на направляющих, установленных на станинах.
К заправочным .рычагам крепятся пневмоцилиндры, обеспечи-
вающие прижим рулона к цилиндру и плотность намотки в период
заправки.
Заправочные рычаги после освобождения от тамбурного вала
автоматически переводятся в начальное (верхнее) положение и в
них устанавливается тамбур, на который будет наматываться сле-
дующий рулон.
Прижим рулона к барабану наката и перемещение каретки
с рабочими рычагами производятся пневмоцилиндрами.
Для получения равномерной плотности намотки давление меж-
ду рулоном и барабаном наката поддерживается постоянным с по-
мощью пневмоцилиндров, поршни которых соединены с каретками,
передающими давление на опоры тамбурного вала. Величина при-
жима тамбурного вала к барабану наката регулируется давлением
воздуха в пневмоцилиндрах с лицевой стороны. Линейное давление
прижима рулона к барабану около 2—4 кгс/см. При достижении
нужного диаметра рулона раздается сигнал.
После этого намотанный рулон отводится кареткой от барабана
наката, тамбур с рулоном останавливается тормозным механизмом
и снимается с наката.
На этих накатах можно наматывать рулон бумаги диаметром
до 2400 мм, а не 1200 мм, как на обычных барабанных накатах.
Следовательно в 3—4 раза уменьшается число рулонов, наматывае-
мых на машине и разматываемых на отделочных машинах. Брак
на отделочных машинах снижается, а коэффициент использования
их по времени увеличивается.
300
§ 122. Мелование бумаги и картона
Мелование бумаги и картона производят на специ-
альных меловальных машинах или непосредственно на бумаго-
и картоноделательных машинах.
При меловании бумаги на специальных меловальных машинах
бумага влажностью 5—8% пропускается через меловальное устрой-
ство, наносящее на нее покровную массу. Влажность бумаги при
этом повышается до 12—18%. Затем бумага сушится и каландри-
руется.
Мелование на бумагоделательной машине производится при
тех же скоростях, как и выработка немелованной бумаги. Покров-
ную массу с помощью меловального устройства наносят с одной
или двух сторон бумаги. На такой машине можно вырабатывать
также немелованную бумагу, не пропуская бумажное полотно .че-
рез меловальное устройство.
Покровную массу наносят на поверхность бумаги и картона
щеточным или шаберным устройством, валиками и на клеильных
прессах и разравнивают щетками, валиками и шаберами. От раз-
равнивания нанесенного слоя покровной массы зависит качество
готовой продукции.
На рис. 181 представлена схема меловального уст-
ройства со щеточным валиком и щетками. Количе-
ство покровной массы при подаче на полотно бумаги регулируется
частотой вращения наносного валика 3. Предварительно покровную
массу разравнивает щеточный валик /, а окончательно — щетки 2,
которые поступательно перемещаются в продольном направлении
относительно движения полотна бумаги.
При двустороннем меловании бумаги щетки расположены в два
ряда и одновременно разравнивают обе поверхности бумаги.
На верхнюю сторону бумаги меловальный раствор поступает из
напускного устройства.
Щеточные меловальные машины одно- и двустороннего покры-
тия применяются для производства высококачественной бумаги
(книжная, журнальная и др.) с массой покровного слоя до
30—60 г/м2 на одну сторону. Сушиль-
ная часть такой машины состоит из
предварительной сушильной камеры,
в которой бумага с двух сторон обду-
вается нагретым воздухом, и оконча-
тельной сушильной камеры, где она су-
шится в подвешенном состоянии. В
конце сушильной камеры находится
зона кондиционирования. Рабочая ши-
рина машины 800—1400 мм, ско-
рость— 60—НО м/мин.
Валиковое меловальное устройство
просто в обслуживании и занимает
мало места. С помощью разглаживаю-
Рис. 181. Схема меловаль-
ного устройства со щеточ-
ным валиком и щетками:
1 — щеточный валик, 2 — щетки,
5—наносный валик, 4 — ванна
3©1
щих вращающихся валиков осуществляется равномерное нанесе-
ние покрытий бумажного полотна. Применяют это устройство для
предварительного и основного мелования бумаги и картона.
При предварительном меловании происходит заполнение пор
и выравнивание неровностей на поверхности бумаги, а при оконча-
тельном — нанесение покровного слоя.
Валиковое меловальное устройство работает при скоростях
до 550 м/мин. Это устройство может быть встроено в бумагодела-
тельную машину и быть вне ее.
На рис. 182 представлена схема валикового устрой-
ства Массея для мелования на бумагоделатель-
ной машине.
Устройство для мелования состоит из покровного пресса 5 и рас-
пределительных валиков 4. Покровный пресс представляет собой
два обрезиненных вала диаметром 1200 мм, снабженных точным
присадочным устройством.
Распределительные валики покрыты резиной, расположены
в два горизонтальных ряда и привадятся во вращение отдельными
электродвигателями. Для разравнивания покровной массы два рас-
пределительных валика, по одному в нижнем и верхнем ряду, со-
вершают возвратно-поступательное перемещение вдоль своей оси.
Принцип работы устройства заключается в следующем. Покров-
ная масса непрерывно подается из напорного бака 3 в зазоры меж-
ду первым и вторым валиками каждого ряда и с помощью проме-
жуточных валиков наносится на валы покровного пресса, а с них
на бумагу. Толщина покрытия регулируется изменением степени
прижима между крайними валиками, куда подается покровная мас-
са, и частотой их вращения. Подача покровной массы к валикам
регулируется вентилем в пределах 10—15 г/м2 на каждую сторону
полотна бумаги.
Для того чтобы бумага не прилипала к сушильным цилиндрам,
ее пропускают через зону воздушной сушки 6, где она подсуши-
вается теплым воздухом при температуре 80—85° С. Затем бумаж-
ное полотно поступает на досушивающую часть машины,
Рис. 182. Схема валикового устройства Массея для мелования на бумагодела-
тельной машине:
1 — предварительная сушильная часть, 2 — каландр, 3 — бак для покровной массы, 4 — рас-
пределительные валики, 5 — покровный пресс, 6 — зона воздушной сушки, 7 — досушиваю-
щий сушильный цилиндр
302
Рис. 183. Схема меловального уст-
ройства с воздушным шабером:
/ — натяжной стол, 2 — воздушное сопло,
3 — сепаратор, 4 — поддерживающий вал,
5 — ванна, 6 — наносящий вал, 7 — пред-
варительный дозирующий вал, 8 — валик,
9 — направляющий вал
Рис. 184. Схема меловаль-
ного устройства с гибким
шабером:
1 — обрезиненный вал, 2 — гиб-
кий шабер, 3 — ванна, 4 — бу-
мажное полотно, 5 — бумагове-
дущий валик
которая состоит из шести — восьми сушильных цилиндров 7. После
сушки мелованную бумагу пропускают через каландр и наматыва-
ют на накате.
Мелование бумаги на бумагоделательной машине значительно
дешевле, чем на специальных машинах.
Схема меловального устройства с воздушным
шабером представлена на рис. 183.
Покровный слой наносится на бумагу наносящим 6 и дозирую-
щим 7 валами, погруженными в ванну 5 с покровной массой. После
этого мелованное бумажное полотно поступает на поддерживающий
вал 4, на котором воздушная струя, выходящая из сопла 2 под
давлением 1—3 кгс/см2, удаляет излишки массы и выравнивает по-
кровный слой на поверхности бумаги. Под воздушным соплом уста-
новлен сепаратор 3 для отсоса воздуха, выдуваемого из сопла. По-
кровная масса, захваченная потоком воздуха, осаждается в сепа-
раторе и насосом возвращается в ванну. После воздушного шабера
бумажное полотно проходит через натяжной стол 1 с вакуумом.
Полотно присасывается к бесконечному перфорированному рези-
новому ремню, что исключает вибрацию. Далее бумажное полотно
подвергается воздушной сушке или сушке инфракрасными лучами,
а затем на досушивающих цилиндрах}.
Толщину слоя покрытия регулируют, изменяя скорость движе-
ния воздуха и ширину щели сопла, расстояние сопла от поверхно-
сти бумаги. Этот способ позволяет наносить равномерный слой при
одностороннем покрытии. Масса покровного слоя 8—25 г/м2. Рабо-
чая скорость меловального устройства достигает 320 м/мин.
303
Меловальное устройство с воздушным шабером может быть
встроено в бумагоделательную машину или быть вне ее.
Применяют также меловальное устройство с гиб-
ким шабером (рис. 184).
При нанесении покрытия с гибким шабером к обрезиненному
валу /, охватываемому бумажным полотном 4, прижимается гиб-
кий шабер 2, который снимает избыточное количество покрытия.
Шабер одновременно является днищем ванны 3, куда подается по-
кровная масса. Такие меловальные устройства могут работать при
очень высоких скоростях — до 1000 м/мин. Масса покровного слоя
8—27 г/м2. Для двустороннего мелования последовательно устанав-
ливают два таких устройства.
Производят мелование бумаги и на комбинированных установ-
ках: меловальная установка с валиковым устройством и воздушным
шабером и др.
ГЛАВА XV
Привод бумагоделательной машины
Привод бумаго- и картоноделательных машин со-
стоит из двух частей: постоянной и переменной. .
К постоянной части относится вспомогательное оборудование, не
требующее регулирования скорости: машинные бассейны, массные
насосы, центробежные очистители, узлоловители, водяные и вакуум-
ные насосы. Для привода этих механизмов применяют электродви-
гатели переменного тока с постоянной частотой вращения. На ма-
шинах большой производительности для привода смесительного
и вакуумного насосов устанавливают электродвигатели с регули-
руемой частотой вращения.
На таких двигателях частоту вращения можно изменять в зави-
симости от необходимой производительности насосов, вследствие
чего уменьшается расход энергии.
К переменной части привода бумагоделательной машины отно-
сятся приводные секции, требующие плавного изменения скорости
в определенных пределах. Такими секциями являются приводы
нижнего вала гауча, нижних валов прессов, сушильных цилиндров,
каландра и наката. Общее число секций по приводу составляет
8—12 и зависит от количества прессов и секций в сушильной части.
§ 123. Требования, предъявляемые к приводу
переменной части бумагоделательной машины
К приводу бумаго- и картоноделательной машины
предъявляют высокие требования.
Во время работы привод должен сохранять строго постоянную
скорость, установленную для данного режима работы. Например,
если бумажное полотно должно иметь скорость 600 м/мин, то при-
вод должен обеспечить сохранение этой скорости на все время ра-
боты машины, пока принятый режим не будет изменен. Допускае-
304
мое отклонение не должно превышать 0,5—1%. Если это требова-
ние не будет выдержано, то масса 1 м2 вырабатываемой бумаги бу-
дет отклоняться от допускаемой нормы.
Привод должен позволять плавно регулировать скорость маши-
ны в необходимых пределах, которые зависят от вида вырабаты-
ваемой бумаги.
Бумагоделательные машины специализированы для выработки
одного или нескольких близких видов бумаги. Поэтому скорость
машины приходится изменять в зависимости от вида и массы 1 м2
вырабатываемой бумаги, хотя это крайне нежелательно, так как
при выработке одного вида бумаги значительно улучшается исполь-
зование машины. Кроме того, обслуживающий персонал специали-
зируется на выработке бумаги определенного вида, что значительно
повышает качество.
Если при выработке одного и того же вида бумаги не выдер-
живается технологический режим — степень помола, композиция
массы и т. д., то приходится изменять скорость машины в пределах
до 10-15%.
На специализированных машинах для выработки газетной бу-
маги предел регулирования скорости составляет 1 : 2,5, бумаги
писчей и для печати — 1:5, высокосортных и технических видов бу-
маги— 1 : 8 и 1 : 10. Если максимальная рабочая скорость маши-
ны 750 м/мин и предел регулирования равен 1 : 2,5 раза, это значит,
что рабочая скорость может изменяться в 2,5 раза, т. е. от 300 до
750 м/мин.
После остановки машину пускают на вспомогательной скорости
20—50 м/мин. При этом осматривают сетку и сукна и готовят ма-
шину для работы.
Кроме того, необходимо регулировать скорость каждой секции
машины по отношению к другим работающим секциям, так как
в процессе производства бумажное полотно удлиняется в прессовой
части машины и укорачивается в сушильной. Изменение бумажного
полотна зависит в основном от композиции и степени помола массы.
Для писчих и печатных видов бумаги удлинение между гауч-прес-
сом и сушильной частью составляет примерно 5—6%, а для жиро-
непроницаемой бумаги (подпергамента и др.) —9—11%.
Наименьшую скорость всегда имеет гауч-вал, наибольшую —
сушильная часть и машинный каландр. Бумажное полотно больше
всего удлиняется между гауч-валом и первым мокрым прессом.
Привод должен позволять устанавливать на каждой секции тре-
буемую скорость и сохранять ее с погрешностью не более 0,2—0,3%
независимо от изменения мощности. Нарушение необходимого соот-
ношения скоростей увеличивает обрывность бумаги.
При выработке бумаги писчей, для печати и газетной секции ма-
шины имеют следующие относительные скорости, %:
Гауч-вал .... 94—95,5 Сушильная часть . 100
Первый пресс .
Второй пресс .
Третий пресс
’ 97?—98 Каландр .... 100,05—100,15
’. 98^5—99 Накат............. 100,1—100,3
20-729 305
Данные приведены для машины без автоматической передачи
бумажного полотна с сеточной на прессовую часть, где каждый
пресс имеет отдельное сукно. При автоматической передаче бумаж-
ного полотна и одном сукне на передаточном и первом прессах раз-
ница скорости между гауч-валом и первым прессом составляет
0,2—0,5%. Вследствие этого бумажное полотно меньше удлиняется
и бумага имеет более высокие механические показатели, чем при
обычной передаче с гауч-вала на первый пресс.
Соотношения скоростей отдельных секций машины изменяются
в ту или другую сторону. Например, тонкое бумажное полотно
при равных условиях растягивается больше, чем полотно более
толстое.
При переходе на выработку бумаги с большой массой 1 м2, если
не снижена скорость первого пресса и других секций относительно
гауч-вала, бумажное полотно будет разрываться. Наоборот, при
производстве бумаги меньшей массы 1 м2 нужно увеличить ско-
рость отдельных секций, иначе полотно будет провисать.
Привод должен быть прост по исполнению, надежен, удобен
и экономичен в эксплуатации.
Все операции пуска, остановки, изменения скорости должны
осуществляться с пульта управления, расположенного вблизи ма-
шины. Каждая секция машины должна пускаться и останавливать-
ся самостоятельно. Система управления должна иметь звуковую
и световую сигнализации.
§ 124. Типы приводов
Приводы бумаго- и картоноделательных машин бы-
вают двух типов: однодвигательные и многодвигательные.
В качестве приводных двигателей устанавливают двигатели
постоянного тока, скорость которых можно регулировать в широких
пределах.
Однодвигательный привод применяют на тихоходных
машинах. Существуют однодвигательные приводы с параллельными
валами и продольным валом.
При однодвигательном приводе секции бумагоделательной ма-
шины приводятся в движение от одного электродвигателя с помо-
щью трансмиссии. Скорость каждой отдельной секции машины ре-
гулируют передвижением плоских ремней на парных конических
шкивах, конусы которых направлены в разные стороны. Привод-
ные секции включаются и выключаются с помощью фрикционных
муфт.
Недостатки плоскоременных приводов следующие: обрыв ремня
на одной из приводных секций вызывает остановку машины; вы-
тяжка ремней нарушает регулирование скоростей между отдельны-
ми секциями; привод громоздкий, занимает большую площадь
и создает сильный шум во время работы.
Приводы с плоскоременной передачей вытесняются клиноремен-
ными с раздвижными шкивами.
306
1 — ведущий раздвижной шкив на продольном валу, 2 — приводной вал, 3 — муфта, 4 — на-
тяжной желобчатый ролик, 5 —- электродвигатель, 6 — ведомый шкив на редукторе, 7 — ре-
дуктор, 8 — гауч-вал
Преимуществами клиноременного привода по сравнению с плос-
коременным являются: компактность; точность поддержания пос-
тоянства скоростей; стандартные размеры ремней; бесшумная ра-
бота, доступность и удобство обслуживания; более высокий коэф-
фициент полезного действия.
На рис. 185 представлена схема клиноременного при-
вод а. Приводной вал 2, соединенный с электродвигателем 5, рас-
положен вдоль бумагоделательной машины. На приводном валу
установлены ведущие раздвижные шкивы /, снабженные сцепными
муфтами 3 с пневматическим прижимом мембранного типа. Нали-
чие муфты позволяет отключать приводную4 секцию машины от
привода.
Приводные секции приводятся во вращение посредством клино-
ременных передач, ведомых шкивов 6, установленных на редукто-
рах 7, соединенных с валами бумагоделательной машины. Ремни
натягиваются с помощью желобчатого ролика 4, рычагов подвески
и груза.
Скорость каждой отдельной секции регулируют с помощью раз-
двигания или сдвигания дисков раздвижного клиноременного шки-
ва. При этом соотношениё скоростей секции бумагоделательной
машины можно регулировать в пределах 10—18%.
Управляют приводом каждой секции с пультов, установленных
с лицевой стороны машины.
Клийоременные приводы применяют на машинах шириной до
3000 мм, работающих со скоростью до 300 м/мин. Конструкция
клиноременного привода для широких и быстроходных машин по-
лучается очень громоздкой, и потребляемая мощность значительно
увеличивается. Для быстроходных машин применяют только много-
двигательные приводы.
Многодвигательный привод (рис. 186) устанавлива-
ют на быстроходных и тихоходных бумагоделательных машинах.
20*
307
Прессы
Секции сушильных
цилиндров
Рис. 186. Многодвигательный привод:
1 — вал секции машины, 2 редуктор, 3 — эластичная муфта, 4 — электродвигатель
При использовании привода каждая секция приводится в дви-
жение от индивидуального электродвигателя 4. Вращение от элек-
тродвигателя к приводному валу 1 бумагоделательной машины пе-
редается через редуктор 2, расположенный между ними. Электро-
двигатель соединяется с редуктором, а редуктор с приводным валом
машины эластичными сухарными муфтами 3. Муфты не требуют
строгой соосности валов и погашают толчки нагрузки. 4
Преимущества многодвигательного привода следующие: отсут-
ствие необходимости в ремнях, фрикционных муфтах, контрприво-
дах; наличие измерительных приборов, которые показывают мощ-
ность, потребляемую каждой отдельной секцией; возможность пол-
ной автоматизации машины.
В процессе работы машины потребляемая отдельными секция-
ми мощность может колебаться в зависимости от вакуума в отсасы-
вающих ящиках, массы 1 м2 бумаги, степени помола и концентра-
ции массы, линейного давления на прессах и каландре, накопления
конденсата в сушильных цилиндрах. Благодаря этому изменяется
частота вращения электродвигателей и, следовательно, соотноше-
ние скоростей отдельных секций. При этом могут происходить об-
рывы бумажного полотна. Установленное соотношение скоростей
отдельных секций поддерживается постоянными регуляторами,
установленными на приводе.
Недостаток этого способа состоит в том, что из-за появления
в регуляторах сил инерции они не всегда успевают восстановить
установленное соотношение скоростей секций, прежде чем произой-
дет обрыв бумажного полотна.
В современных приводах применяют системы регулирования,
основанные на поддержании постоянным установленного натяже-
ния бумажного полотна между секциями. Для этого в одном или
двух промежутках между секциями устанавливают перемещаю-
щийся легкий валик, охватываемый бумажным полотном. Импуль-
сом служит величина перемещения валика, которая зависит от на-
тяжения бумажного полотна.
308
Потребляемая мощность зависит от скорости и ширины маши-
ны, типа привода и т. д. Она распределяется между отдельными
частями следующим образом, %:
Отсасывающий гауч-вал . . .16
Прессовая часть.............24
Сушильная часть.............40
Машинный каландр . . . .17
Накат........................3
Приведенные данные не одинаковы для разных машин и не яв-
ляются постоянными для одной и той же машины при выработке
определенного вида бумаги. Они могут колебаться в зависимости
от режима работы машины.
§ 125. Пуск и остановка
бумагоделательной машины
Бумагоделательную машину пускают и останавли-
вают в соответствии с правилами техники безопасности и техниче-
ской эксплуатации.
Вся аппаратура контроля, управления и регулирования распо-
ложена на щитах, пультах управления, устанавливаемых вдоль ма-
шины, а также в шкафах. Управляют приводом бумагоделательной
машины с главного поста управления.
Пуск машины. Запускают основной источник питания
постоянным током агрегата на преобразовательной подстанции.
Пуск производится электриком подстанции по особой инструкции.
Затем пускают на тихий ход главный приводной электродвигатель
или секционные двигатели и включают отдельные секции машины.
Перед каждым пуском машины проверяют отсутствие посторон-
них предметов на сетке, мокрых сукнах, сушильных сукнах и других
частях машины, а также состояние сетки, сукон, автоматов для
правки и натяжения сетки, сукон, шаберов, канатиков для заправ-
ки бумаги и другой аппаратуры.
В первую очередь пускают сушильную часть. Затем медленно
открывают главную паровую задвижку. Постепенно прогревают
сушильные цилиндры в течение 0,4—4 ч в зависимости от продол-
жительности простоя и конструкции сушильной части. Для ускоре-
ния прогрева и выпуска воздуха продувают всю пароконденсатную
систему.
Во время прогрева сушильных цилиндров натягивают сушиль-
ные сукна, осматривают их состояние и проверяют правильность
работы сушильных групп.
При пуске прессовой части одновременно на тихом ходу рас-
правляют и натягивают сукна, увлажняют их из спрыска, проверя-
ют правильность прижатия верхнего ' вала и хода сукна по
контрольной нитке.
Сеточный стол машины запускают в последнюю очередь, после
запуска сушильной части и прессов. Перед пуском подготавливают
и осматривают сетку. После этого включают все водяные спрыски
309
и пускают сетку на тихий ход. Проверяют ход, натяжение и со-
стояние сетки, работу регистровых и сетковедущих валиков, отса-
сывающих ящиков и гауч-вала.
Постепенно повышают скорость движения сетки до рабочей.
При пуске сеточного стола бумагоделательной машины необхо-
димо иметь достаточный запас воды для циркуляции, поэтому сна-
чала систему заполняют оборотной или свежей водой. Если в си-
стеме не будет достаточно воды, масса может забить очистную ап-
паратуру. После этого подают массу на сеточный стол и устанавли-
вают в соответствии с технологическими правилами режим формо-
вания бумажного полотна.
Как только у отсасывающего гауч-вала будет проходить полот-
но удовлетворительного качества, производят заправку бумажного
полотна.
После заправки бумажного полотна на накат проверяют массу
1 м2 бумаги и доводят ее до установленных норм.
Контролируют отлив на сеточном столе, режим присадки прес-
совых валов, натяжение бумаги в разных секциях, режим сушки
и каландрирования бумажного полотна. Одновременно устраняют
замеченные дефекты бумаги.
Работа машины. Бригада, обслуживающая машину, долж-
на обеспечить бесперебойную работу машины и выпускать бумагу
в соответствии с установленными показателями ее качества. Для
этого необходимо внимательно следить за работой машины и пре-
дотвращать выпуск дефектной бумаги. Особенно тщательно следует
наблюдать за работой одежды машины.
Необходимо следить за натяжением и ходом сетки, направляя
ее в среднее положение. Перепуск сетки в ту или иную сторону ма-
шины может вызвать ее повреждение и простой. Загрязнение сет-
ки неизбежно приведет к выпуску бракованной бумаги или к обры-
вам бумажного полотна. Поэтому нужно следить за спрысками для
промывки сетки и спрысками сетковедущих валиков. Сопла (от-
верстия) спрысков следует содержать в чистоте. Необходимо также
контролировать подачу в гауч-вал воздуха для уплотнения камеры
и воды для смазки уплотнения.
С момента пуска прессовой части необходимо внимательно сле-
рить за правильностью хода сукон. Перекос контрольной нитки
прессового сукна может привести к сморщиванию и порче сукна,
а также вызвать простой машины. Нужно тщательно проверять
промывку прессовых сукон и работу сукномоек. Загрязнение сукна
вызовет образование брака в бумаге и холостые пробеги машины.
Во время работы машины в сушильной части проверяют: сте-
пень натяжения и положение контрольной нитки сукна, температу-
ру нагрева сушильных цилиндров, влажность бумаги после сушиль-
ной части, действие всех приборов. Следят за нормальной работой
вентиляции, пароотделителей (сепараторов), температурой подшип-
ников, смазкой всех механизмов.
Останов машины. Котельную и подготовительный отдел
предупреждают об остановке бумагоделательной машины. Обры-
310
вают полотно под гауч-вал. Открывается спрыск сброса полотна
в гауч-мешалку. Прекращается подача массы в напорной ящик
и открывается дренаж напорного ящика. При сходе полотна с сет-
ки закрывается вакуум. Уменьшается скорость сетки до «ползу-
чей». При этом спрыски для промывки сетки и сетковедущих вали-
ков должны быть открыты. Весь сеточный стол (сетка, регистровые
валики, дефлекторы, грудной вал, гауч-вал, все валики сетки, все
шаберы) промывают свежей водой из шлангов. Сетку останавлива-
ют и проверяют ее состояние.
После обрыва бумажного полотна под гауч-вал останавливают
прессовую часть. Немедленно после остановки машины вылегчива-
ют верхние прессовые и сукномоечные валы. Осматривают прессо-
вую часть.
При прекращении поступления бумажного полотна на сушиль-
ные цилиндры закрывают приток пара на машину, останавливают
каландр и канат, ослабляют степень натяжеия сукон. После оста-
новки каландра и наката сушильные цилиндры продолжают вра-
щаться. Происходит удаление конденсата из цилиндров. Затем пе-
реводят сушильную часть на пусковую скорость. Сушильная часть
машины вращается до полного снижения давления пара. На пуско-’
вой скорости проверяют состояние сушильных сукон и соединение
канатиков.
После остановки сушильной части осматривают и чистят су-
шильные цилиндры от бумажной пыли.
ГЛАВА XVI
Производительность
и технико-экономические показатели
работы бумагоделательной машины
§ 126. Производительность
бумагоделательной машины
Бумажное производство работает непрерывно круг-
лые сутки, в три смены. Останавливают бумагоделательные маши-
ны и остальное вспомогательное оборудование лишь по технической
необходимости.
Рабочее время бумагоделательных машин — 23 ч в сутки. 1 ч
планируют на текущий ремонт, осмотр машины, промывку и смену
одежды. Планово-предупредительный ремонт производится через
каждые 15 сут и длится 12 ч или 24 ч ежемесячно. Кроме того,
планируется ежегодно одна крупная остановка всего предприятия
на 3—4 дня для проведения среднего ремонта на производстве
и в паросиловом хозяйстве.
Следовательно, расчетное количество рабочих дней для бумаго-
делательной машины составляет 349—350.
Теоретически производительность бумагоделательной машины
зависит от скорости и ширины бумажного полотна и определяется
311
по формуле
Р = в t>g- 6О = 0 06Bw
1000
где Р — чясовая выработка бумаги, кг; В — ширина бумажного
полотна на накате, м; v — скорость бумагоделательной маши-
ны, м/мин; q — масса 1 м2 бумаги, г; 60 — количество минут в 1 ч;
1000 — количество грамм в 1 кг.
Производительность машины с учетом холостого хода из-за об-
рывов определяется по формуле
Р1== 0,065^,
где Р\ — производительность машины, кг/ч; 0,06 — постоянный ко-
эффициент перевода минут в часы и граммов в килограммы; К\ — ко-
эффициент, учитывающий холостой пробег машины из-за обрывов.
Холостой ход машины обычно составляет 2—5%, т. е. /С1 =
= 0,98—0,95. По этой формуле определяют выработку бумаги брут-
то на накате. Масса бумаги, выработанной на накате, называется
массой брутто. При отделке бумаги в операциях разрезания, ка-
ландрирования, сортировки и т. п. масса брутто уменьшается. Мас-
са брутто за вычетом массы потерь при отделке называется массой
нетто.
Для определения фактической производительности машины
нетто Р2 в кг/ч, т- е- выработки готовой продукции, сдаваемой на
склад, в формулу вводят поправочный коэффициент К2 на отходы
и брак в отделке:
Р2 = ОДбВтад,.
Брак при отделке бумаги составляет от 3 до 5%, т. е.
/С2=0,97—0,95. Величина коэффициентов Ki и К2 зависит от вида
вырабатываемой бумаги, скорости машины, квалификации рабочих
и других факторов.
Для получения суточной выработки нужно величину часовой вы-
работки бумаги умножить на 23 ч.
' Учет вырабатываемой бумаги ведут как в массовых едини-
цах (т), так и по площади (1000 м2). Это объясняется тем, что
потребителя интересует не масса бумаги, а площадь (метраж), так
как печать располагается по площади бумажного листа. Например,
при выработке газетной бумаги массой 50 г/м2 1000 м2 бумаги ве-
сят 50 кг. Если же на машине вырабатывается газетная бумага
массой 55 г/м2, то в 50 кг бумаги площадь будет не 1000 м2,
а меньше: — 000 = 909 м2, т. е, меньше на 91 м2 (1000—909).
55
Следовательно, потребитель получит бумаги на 91 м2 меньше, и для
запланированного выпуска тиража газет при данной массе бумаги
будет недостаточно.
Для учета выработки бумаги по площади на продольно-реза-
тельных станках устанавливают счетчики метража, показывающие
количество метров бумаги в рулоне.
312
В ГОСТах указаны допускаемые отклонения от нормальной мас-
сы 1 м2 бумаги в большую или меньшую сторону. При выработке
бумаги массой 1 м2, соответствующей нижнему допускаемому пре-
делу, в каждой тонне бумаги будет содержаться большая площадь.
Благодаря этому можно увеличить тираж газет, журналов, книг
и т. п. без каких-либо дополнительных затрат.
§ 127. Съем бумаги и воды
Съем бумаги с 1 м2 сеточного стола.
Съемом называют количество воздушно-сухой бумаги с 1 м2 площа-
ди сеточного стола. Площадью сеточного стола называют произве-
дение необрезной ширины бумаги на накате на длину сеточного
стола:
F = BL,
где F — площадь сеточного стола, м2; В — ширина бумаги на нака-
те, м; L — длина сеточного стола, определяемая расстоянием между
осями грудного вала и нижнего гауч-вала, м.
Величина съема бумаги с 1 м2 площади сеточного стола в 1 ч
зависит от скорости машины, свойств бумажной массы, температу-
ры массы и других факторов.
При понижении степени помола, наличии в композиции древес-
ной массы, повышении температуры массы, увеличении скорости
машины скорость обезвоживания на сетке увеличивается. Вслед-
ствие этого возрастает съем бумаги. При выработке газетной, мешоч-
ной и тонкой оберточной бумаги на высоких скоростях съем с 1 м2
сеточного стола достигает 160 кг/м2-ч, писчей и типографской
№ 1—90 кгДй2-ч. Конденсаторная бумага вырабатывается
со съемом до 8 кг/м2-ч. Чем выше степень помола массы и меньше
скорость машины, тем ниже съем бумаги с сеточного стола.
Съем бумаги с 1 м2 поверхности сушильной
части. Различают общую и рабочую поверхность сушильных ци-
линдров. Рабочая поверхность непосредственно соприкасается с бу-
магой при сушке.
Съем бумаги с4 м2 поверхности сушильной части определяют
по формулам:
с рабочей поверхности So =
Fo
с общей поверхности Sp =
Fp
где So и Sp — съем бумаги с 1 м2 поверхности сушильной части,
кг/м2*ч;
Pi — часовая выработка бумаги, кг брутто;
Fo — общая поверхность сушильных цилиндров, м2;
Fp— рабочая поверхность сушильных цилиндров, м2.
Поверхность сушильных цилиндров определяют по формулам:
общая Fo — ксПгт,
рабочая Fp = F0K,
313
где fо и fp — поверхность сушильных цилиндров, м2;
d — диаметр бумагосушильного цилиндра, м;
Z — длина сушильного цилиндра, м;
п— число цилиндров, шт.;
К — коэффициент охвата сушильных цилиндров бумагой.
Площадь рабочей поверхности сушильных цилиндров, т. е. охват
сушильных цилиндров бумагой, составляет примерно 66—68% от
общей поверхности.
Съем бумаги с 1 м2 рабочей поверхности сушильных цилиндров
для большинства видов бумаг составляет 10—16 кг/ч, для тонких
бумаг — конденсаторной, папиросной, копировальной — 2—6 кг/ч.
Съем воды с 1 м2 поверхности сушильных ци-
линдров. Для практических расчетов обычно пользуются данны-
ми съема с 1 м2 сушильной поверхности не бумаги, а воды. Это
объясняется тем, что нагрузка на сушильную поверхность опреде-
ляется не количеством выработанной бумаги, а количеством воды,
которую она испаряет.
Съем воды с 1 м2 поверхности сушильных цилиндров определя-
ют по формулам:
W
с рабочей поверхности = -у;
W
с общей поверхности ,
Гр
где SPB и S0B — съем воды с 1 м2 поверхности сушильных ци-
линдров, кг/ч; W— количество воды, удаляемой из каждого кило-
грамма готовой бумаги, кг; Fo — общая поверхность сушильных
цилиндров, м2; Fp — рабочая поверхность сушильных цилинд-
ров, м2.
Съем воды с 1 м2 рабочей поверхности зависит от
конструкции сушильной части машины и интенсификации процес-
са сушки. Для мешочной, тонкой оберточной бумаги он дости-
гает 28, конденсаторной 8 кг/м2*ч.
ГЛАВА XVII
Специальные
бумагоделательные машины
§ 128. Машины для выработки бумаги
односторонней гладкости
Большинство видов бумаг изготовляют одинаковой
гладкости с обеих сторон, но некоторую часть — односторонней
гладкости, т. е. одна сторона бумаги гладкая, а другая шерохо-
ватая.
Гладкая сторона бумаги предназначена для печати, а шерохова-
тая— для наклейки. К бумагам односторонней гладкости относят-
ся: бумага для спичечных коробок, этикеточная, билетная, для упа-
ковки фруктов и др.
314
Рис. 187. Схема машины для выработки бумаги односторонней гладкости:
1 — сушильные цилиндры предварительной сушильной части, 2 — лощильный цилиндр, 3 —
прижимные валы, 4 — сукно, 5 — накат
Гладкая поверхность бумаги получается, если бумажное полот-
но сухостью не более 60% окончательно досушивается на одном су-
шильном цилиндре большего диаметра при хорошем контакте
между бумагой и цилиндром. Поверхность бумаги, прилегающая
к зеркальнсьгладкой поверхности цилиндра, приобретает высокую
гладкость, а не соприкасающаяся^ цилиндром остается шерохо-
ватой.
Для изготовления бумаги односторонней гладкости массой бо-
лее 60 г/м2 применяют специальные бумагоделательные машины
(рис. 187), у которых кроме обычных сушильных цилиндров 1
имеется большой лощильный (гладильный) цилиндр 2 диаметром
от 2 до 5 м с гладкой полированной поверхностью. Мокрая часть
таких машин такая же, как у обычных длинносеточных машин.
Бумажное полотно прижимается к гладкой поверхности ци-
линдра одним или двумя валами 3, расположенными под ци-
линдром. Давление между цилиндрами и прижимным валом
60—100 кгс/см. Для удаления воздуха, находящегося между су-
шильным цилиндром и бумагой, на некоторых машинах в качестве
прижимного устанавливают обрезиненный отсасывающий вал. Бла-
годаря этому повышается коэффициент теплоотдачи от цилиндра
к бумагу.
Применяют также обычный обрезиненный вал с просверленны-
ми в резине отверстиями диаметром 1,5 мм и глубиной 15 мм. Жи-
вое сечение отверстий составляет 30%.
Воздух, находящийся между цилиндром и бумагой, выдавли-
вается в отверстия вала, и бумага плотно прилегает к наружной
стенке цилиндра. Этот вал значительно проще и дешевле отсасы-
вающего и потребляет меньше мощности.
Для предохранения резины от разрушения при соприкоснове-
нии с горячей поверхностью лощильного цилиндра, более эластич-
ного прижима и облегчения заправки между гладильными валом
и цилиндром проходит шерстяное сукно 4. Лощильный цилиндр
315
снабжен отдельным сукном и сукносушителем (на рисунке не пока-
зан). На некоторых бумагоделательных машинах лощильный ци-
линдр работает без сукна.
Окончательно высушенная бумага на лощильном цилиндре по-
ступает на накат 5.
Установка большого лощильного цилиндра ограничивает ско-
рость, а следовательно, и производительность машины. Чтобы по-
высить производительность машины, после лощильного цилиндра
иногда устанавливают несколько досушивающих цилиндров
(6—10) обычного диаметра. При наличии досушивающих цилинд-
ров бумага на лощильном цилиндре высушивается только до су-
хости 75—85%. При этом гладкость ее несколько снижается.
§ 129. Самосъемочные бумагоделательные машины
Тонкие бумаги односторонней гладкости массой
20—60 г/м2 и бумага для изделий бытового и санитарно-гигиениче-
ского назначения (для полотенец и салфеток, алигнин и др.) мас-
сой 8—25 г/м2 изготовляют на самосъемочных машинах, назы-
ваемых «Янки-машины».
Основные особенности самосъемочных машин следующие: бу-
мажное полотно автоматически снимается с сетки с помощью съем2
ного сукна, проводится им через прессовую часть и передается на
сушильный цилиндр, где бумага подвергается сушке и приобретает
одностороннюю гладкость; бумага сушится только на одном боль-
шом цилиндре.
Самосъемочные тихоходные машины оснащены напускным уст-
ройством обычного типа, состоящим из грудной доски, резинового
фартука и форматной каретки с вертикальными подпорными линей-
ками. Тонкую бумагу односторонней гладкости изготовляют из мас-
сы садкого помола, имеющей в своем составе большое количество
древесной массы. Такая масса легко обезвоживается на сеточном
столе. В связи с этим сеточный стол делают коротким с небольшим
числом отсасывающих ящиков.
Конструкция сеточного стола самосъемочной бумагоделатель-
ной машины такая же, как и плоскосеточной. Отличие состоит
в том, что на верхний вал гауч-пресса самосъемочной машины на-
дето съемное шерстяное сукно массой 1600—1800 г/м2.
Прессовая часть машины ввиду садкости массы снабжена од-
ним или двумя прессами. Сушильная часть имеет один большой
сушильный цилиндр диаметром 3,2—5 м. Он работает без сукна.
Скорость тихоходных самосъемочных бумагоделательных ма-
шин 150—300 м/мин, быстроходных для выработки тонкой бумаги
для изделий бытового и санитарно-гигиенического назначения — до
1200 м/мин.
На рис. 188 представлена схема самосъемочной бума-
годелательной машины английской фирмы «Волмслей»,
установленной в Советском Союзе. Это машина с сушильным ци-
линдром «Янки», предназначенная для изготовления крепирован-
316
ной бумаги массой от 12
до 25 г/м2. Обрезная ши-
рина бумаги 4200 мм.
Максимальная проектная
производительность ма-
шины 80 т бумаги в сутки,
фактическая (с учетом от-
клонений от оптимальных
условий работы) 64—
68 т/сут. Рабочая ско-
рость машины 715 м/мин,
скорость по приводу
915 м/мин.
Напорный ящик 1 ма-
шины обычный закрытого
типа с воздушной подуш-
кой. Массо-напускное уст-
ройство необычной конст-
рукции. Верхняя губа
имеет изогнутую поверх-
ность, которая образует
как бы крышку над участ-
ком зоны формования.
Край этой губы располо-
жен на вертикальной оси
грудного вала 2. Верх-
нюю губу можно переме-
щать в направлении к
сетке или от сетки, а так-
же открывать или закры-
вать выпускную щель.
Нижняя губа тоже изо-
гнута, частично огибает
грудной вал так, что не-
которая часть его остает-
ся открытой для выхода
массы через выпускную
щель. Расстояние между
губами называется зоной
формования бумажного полотна. Сеточный стол короткий, консоль-
ного типа. Грудной вал отсасывающий, двухкамерный.
Регистровые валики проволочные, поверхность сетчатая. Вслед-
ствие этого при обезвоживании мелкое волокно не выхватывается
из бумажного полотна.
Сеточный стол имеет два отсасывающих ящика из нержавеющей
стали. Крышки ящиков изготовлены из клена, набранного на торец.
При производстве бумаг для изделий бытового и санитарно-ги-
гиенического назначения не требуется высокая сухость бумажного
полотна при переходе с сетки на прессовую часть машины. Вслед-
317
ствие этого отсасывающие ящики работают при низком вакууме —
40—60 мм рт. ст.
Отсасывающий гауч-вал 3 при изготовлении тонкой бумаги
имеет несколько иное назначение, чем на обычных длинносеточных
машинах, так как бумажное полотно обезвоживается в основном
до гауч-вала. Он служит для поддержания полотна в тесном кон-
такте с сеткой в момент изменения направления движения. В про-
тивном случае бумага на высоких скоростях перейдет непосредст-
венно в прессовую часть. Отсасывающий гауч-вал имеет одну каме-
ру^ работает он при вакууме около 255 мм рт. ст.
Прессовая часть машины ввиду садкости массы и наличия двух
прижимных гладильных валов состоит из отсасывающего пресса 7
с нижним обрезиненным отсасывающим валом и верхним валом,
облицованным твердой резиной, сукном плотностью 750 г/м2 и сук-
номойкой 13.
Съемное сукно 4 «Обертух» с помощью валика 6 снимает бу-
мажное полотно с сетки и передает его на пресс и сушильный ци-
линдр 9. Сукно находится в контакте с бумажным полотном с того
момента, когда оно снимается с сетки, и до передачи полотна на
сушильный цилиндр.
Эта схема передачи бумажного полотна характеризуется тем,
что полотно снимается с сетки не отсасывающим валом, а снимаю-
щим валиком, облицованным резиной. Во время обрыва бумажного
полотна снимающий валик автоматически поднимается.
Прижимные (гладильные) валы 8 снабжены отсасывающими
камерами. На бумагоделательной машине установлены два при-
жимных отсасывающих вала. Они работают в паре с сушильным
цилиндров с линейным давлением до 60 кгс/см. По конструкции они
аналогичны нижнему отсасывающему валу. Отличие в том, что
диаметр отверстий рубашек и прижимных валов равен 2 мм, а от-
сасывающего вала пресса — 4 мм.
Сушильный цилиндр обычной конструкции рассчитан на рабочее
давление до 9 кгс/см2. Конденсат удаляется из цилиндра вращаю-
щимся сифоном. Управление сушильным цилиндром в период про-
грева и работы автоматическое. Для повышения производительно-
сти сушильной части машины цилиндр снабжен колпаком 10 ско-
ростной сушки бумаги.
Крепирование бумаги. Чтобы придать бумагам для изделий
бытового и санитарно-гигиенического назначения большую мяг-
кость и растяжимость, их подвергают крепированию. Степень кре-
пирования для санитарно-гигиенических бумаг составляет 15—30%.
Степенью крепирования называют отношение разности длины
некрепированной бумаги к длине крепированной бумаги, выражен-
ное в процентах. Крепирование бумаги производится на большом
сушильном цилиндре бумагоделательной машины с помощью шабе-
ра, установленного по касательной к цилиндру.
Для разглаживания, регулирования толщины, тиснения и смяг-
чения крепа бумагу пропускают через два горизонтальных каланд-
ра 11, состоящих каждый из пары каландровых валов.
318
Первый каландр имеет тисненый стальной вал и вал с резино-
вым покрытием для тиснения и смягчения крепа бумаги. Тисненый
вал занимает постоянное положение, а обрезиненный прижимается
к нему с помощью пневматического мембранного механизма при-
жима. Давление между валами допускается не более 18 кгс/см2.
Величина крепа регулируется натяжением бумажного полотна
между сушильным цилиндром и каландром.
Второй каландр состоит из двух валов, изготовленных из высо-
копрочного чугуна с отбеленной поверхностью. На этом каландре
бумажное полотно разглаживается и регулируется его толщина.
Один вал находится в постоянном положении, а другой прижи-
мается к нему под давлением до 18 кгс/см2.
После каландров бумага поступает на накат 12. Перед бараба-
ном наката установлена расправляющая регулируемая дуга, с по-
мощью которой бумажное полотно разглаживается на подходе к на-
кату. Чтобы уменьшить растяжение крепа, бумагу наматывают на
накат при малом натяжении.
При изготовлении бумаги для изделий бытового и санитарно-
гигиенического назначения массой более 25 г/м2 самосъемочные
машины кроМе сушильного большого цилиндра снабжают дополни-
тельной группой досушивающих цилиндров.
§ 130. Изготовление бумаги на многосеточных
бумагоделательных машинах
Двух сеточные машины (рис. 189) пред-
назначены главным образом для изготовления двухслойной бума-
ги с высокой механической прочностью, кабельной, патронной,
телефонной, пачечной бумаги для упаковки папирос и сигарет.
Бумажное полотно, составленное из двух сло-
ев, отлитых отдельно и
спрессованных в мокром
состоянии, значительно
прочнее, чем полотно той
же толщины, изготовлен-
ное отливом одного слоя
на обычной машине. Это
объясняется тем, что во-
локна в двухслойной бу-
маге расположены более
равномерно, чем в одно-
слойной. Благодаря этому
двухслойная бумага полу-
чается лучшего просвета
с более однородными и
высокими механическими
свойствами по сравнению
с однослойной.
Рис. 189. Двухсеточная бумагоделательная
машина:
/ _ верхняя удлиненная сетка, 2 — гауч-вал, 3 —
нижняя сетка
319
По конструкции двухсеточные машины отличаются от обычных
бумагоделательных машин только тем, что имеют два сеточных
стола, расположенных один над другим. Нижний сеточный стол
двухсеточной машины — основной. Массу для каждого сеточного
стола очищают раздельно.
С верхней сеточной части на нижнюю полотно бумаги передает-
ся с помощью удлиненной сетки 1 или передаточного сукна. Полот-
но нижней сетки 3 спрессовывается с полотном верхней на общем
гауч-валу 2.
Полотно бумаги верхней сетки до соединения с нижней обезво-
живается на гауч-валу; сухость его выше сухости полотна нижней
сетки. Благодаря этому происходит диффузия воды из нижнего
полотна бумаги в верхнее, которая способствует прочному соеди-
нению слоев бумаги.
Некоторые виды двухслойных бумаг изготовляют из массы раз-
ной композиции — верхний слой из лучшего волокнистого матери-
ала, чем нижний, а также разной окраски.
В настоящее время некоторые предприятия изготовляют двух-
слойную бумагу на длинносеточных машинах обычного типа с од-
ним сеточным столом. Для этого на сеточном столе над вторым или
третьим отсасывающим ящиком или до них дополнительно устанав-
ливают второй напорный ящик такой же конструкции, как и основ-
ной, для дополнительного налива массы на сетку. Для нижнего
(основного) слоя бумаги масса подается на сетку обычным спосо-
бом через напускное устройство. На образовавшийся слой бумаги
наливают массу из второго напорного ящика для нанесения покров-
ного (верхнего) слоя на полотно бумаги. Затем полотно обезвожи-
вается на отсасывающих ящиках, и далее бумага проходит через
машину обычным способом. При этом получается бумага с высокой
сомкнутостью слоев.
Рис. 190. Четырехсеточная бумагоделательная машина:
1 — второй сеточный стол, 2 — транспортирующее сукно, 3 — четвертый сеточный стол, 4 —
сеточный цилиндр, 5 — третий сеточный стол, 6 — первый сеточный стол
320
Бумагоделательные машины с тремя и более сеточными столами
предназначены для выработки высоковольтной кабельной и некото-
рых специальных видов бумаг.
На рис. 190 представлена четырехсеточная бумаго-
делательная машина. Нижний первый сеточный столб
и сушильная часть расположены на втором этаже, второй 1 и тре-
тий 5 сеточные столы — на третьем этаже, а четвертый 3 — на пло-
щадке третьего этажа.
Отсасывающие гауч-валы с прижимными резиновыми валиками
поставлены на первых трех сеточных столах, а на четвертом вместо
гауч-пресса расположен сеточный цилиндр 4.
От третьего сеточного стола на второй, а со второго на первый
бумажные полотна передаются с помощью транспортирующего
сукна 2, Здесь они соединяются на гауч-прессе в единое бумажное
полотно с нижним слоем бумаги, образующимся на первой сетке.
Далее бумага проходит через прессовую, сушильную и отделочную
части машины.
Многосеточные машины применяют также для изготовления
лучших сортов картона. При необходимости можно работать не на
всех сеточных столах, а на двух, трех или четырех.
Многослойную бумагу изготовляют также на комбинированных
машинах, представляющих собой сочетание круглосеточной маши-
ны с несколькими формующими цилиндрами с плоскосеточной.
ГЛАВА XVIII
Отделка бумаги
Изготовление бумаги заканчивается ее отделкой,
состоящей из следующих операций: каландрирование, разрезание
в продольном направлении, разрезание на листы, сортирование
и упаковка.
§ 131. Каландрирование бумаги
Бумагу каландрируют на суперкаландре.
Каландрированию подвергают только те виды бумаги, которые
должны иметь высокие показатели гладкости, лоска и уплотнения.
Остальные виды после съема с наката направляются на разрезание.
Каландрирование бумаги имеет различное назначение. Напри-
мер, писчую, типографскую, литографскую и некоторые другие ви-
ды бумаги каландрируют для повышения гладкости и лоска, кон-
денсаторные — для уплотнения и выравнивания толщины, перга-
мент— для увеличения прозрачности.
Отечественными заводами выпускаются суперкаландры марок
СК-25, СК-42 для бумаг писчих и для печати, СК-10 и СКК-10—
для электроизоляционной и электропроводящей.
Суперкаландр (рис. 191) отличается от машинного ка-
ландра большим числом валов (от 8 до 16) и наличием набивных
'/221-729
321
Рис. 191. Суперкаландр:
1 — механизм прижима и подъема, 2 — разгонный валик, 3 и 6 — расправляющие дуги, 4 —
разматываемый рулон, 5 — станина каландра, 7 — накат, 8 — нижний вал, 9 — подъемник
для заправки бумаги, 10 — металлический вал, 11 — бумаговедущий валик, 12 — набивной
(бумажный) вал, 13 — верхний вал
валов 12. Валы с бумажной набивкой чередуются с металлически-
ми валами 10. Для получения бумаги одинаковой гладкости с обе-
их сторон примерно посередине суперкаландра устанавливают, два
вала с бумажной набивкой.
Конструкция металлических валов суперкаландра такая же,
322
как и металлических валов машинного каландра. Нижний 8 и верх-
ний 13 валы вследствие большой нагрузки делают большого диа-
метра с бомбировкой.
Валы с бумажной набивкой для каландрирования видов писчих
бумаг и бумаги для печати изготовляют из листов полушерстяной
бумаги, а для электроизоляционной и электропроводящей бума-
ги — из асбестовой бумаги.
Процесс изготовления вала с бумажной набивкой следующий.
На прочный стальной сердечник надевают подготовленную бу-
магу и запрессовывают под давлением до 700 кгс/см2. После окон-
чания набивки вал обтачивают на токарном станке, а затем шли-
фуют.
Для подъема и прижима валов суперкаландры оснащены ры-
чажно-грузовым или гидравлическим механизмом прижима и подъ-
ема 1. Валы суперкаландров, как и машинных каландров, подни-
мают последовательно один за другим. Суперкаландр снабжен рас-
катом, на котором разматывается рулон бумаги 4 при прохожде-
нии через валы, накатом 7 для наматывания бумаги в рулон после
каландрирования и тормозным устройством для регулирования на-
тяжения бумажного полотна. Применяют осевые (фрикционные
и электронакаты) и барабанные накаты.
Раскат оборудуется тормозным генератором, с помощью кото-
рого автоматически поддерживается постоянное натяжение бумаж-
ного полотна. Для устройства заправки бумаги между валами ка-
ландры оснащены подъемником 9.
Каландр приводится в действие от нижнего вала, а при боль-
шом числе валов — от третьего или пятого вала, соединенных
с электродвигателем через редуктор.
При заправке через каландровые валы скорость бумажного по-
лотна колеблется от 10 до 20 м/мин. Рабочая скорость каландра
от 400 до 1100 м/мин. Нижний и верхний валы заменяют плаваю-
щими валами без бомбировки.
Наличие плавающего вала в каландре позволяет создавать оди-
наковое давление между валами по всей ширине каландрируемой
бумаги, более равномерную толщину бумажного полотна и повы-
шать качество отделки бумаги по сравнению с отделкой на обыч-
ном каландре.
Бумага каландрируется следующим образом. Рулон бумаги,
подлежащий каландрированию, устанавливают на раскат, с которо-
го бумажное полотно проходит по расправляющей дуге, заправ-
ляется через верхний вал и проходит между всеми валами, подвер-
гаясь трению и постепенно возрастающему давлению. Вследствие
этого бумага уплотняется, повышается гладкость ее поверхности
и приобретается лоск. Бумага выходит из каландра между двумя
нижними валами и поступает на накат.
Лоск бумаги возникает в результате трения ее о металлический
вал; набивной (бумажный) вал выполняет роль мягкой (упругой)
подкладки, предохраняющей бумагу от раздавливания и способст-
вующей равномерному разглаживанию.
7з21
323
Трение бумаги о поверхность валов в процессе каландрирования
происходит из-за радиальной деформации бумажных валов, вслед-
ствие чего бумажные и металлические валы работают с различны-
ми скоростями. Между валами возникает скольжение, бумага ис-
пытывает значительное трение, повышается ее гладкость и лоск.
Эффект каландрирования бумаги в основном зависит от давле-
ния и трения бумаги между валами. Давление между валами ка-
ландра складывается из собственной массы валов и силы дополни-
тельного прижима.
Линейное давление, применяемое при каландрировании, выби-
рается в зависимости от вида бумаги. Бумаги писчие, для печати
и другие каландрируются при давлении 100—350 кгс/см, электро-
изоляционные и электропроводящие — 350—600 кгс/см.
Кроме того, на процесс каландрирования влияют влажность
и композиция бумажной массы, количество валов и другие фак-
торы.
Влажность бумаги. С повышением влажности бумага
становится более эластичной и мягкой, благодаря чему она хорошо
уплотняется и выглаживается при каландрировании. Сухая бумага
имеет высокую жесткость, плохо каландрируется и часто обрывает-
ся при прохождении через каландр. При этом у каландрированной
бумаги низкая гладкость, лоск и объемная масса.
Высокая влажность бумаги тоже вредна, так как происходит
раздавливание бумажного полотна при каландрировании, а также
потемнение бумаги и появление на ее поверхности залощенных,
темных и просвечивающих пятен. Поэтому в зависимости от вида
каландрируемой бумаги необходима определенная и равномерная
влажность. Например, бумаги писчие и для печати должны быть
влажностью до 8%, папиросные — до 10—12%, конденсаторные при
объемной массе 1 г/см3 — до 10—13%, объемной массе —
1,2 г/см3 — до 24—30%, пергамин, предназначенный для изготовле-
ния кальки, — до 24—28%.
Если бумаги требуют высокой влажности, их нельзя не досу-
шивать, так как влажность недосушенной бумаги не равномерна,
влага находится в средних слоях по толщине, а для отделки бумага
должна быть увлажнена преимущественно на поверхности.
Композиция бумаги оказывает большое влияние на эф-
фект каландрирования. Как известно, одни волокна способствуют
получению более пухлого и мягкого, а другие более плотного, сомк-
нутого и жесткого листа. Лучшую гладкость приобретают бумаги,
имеющие сомкнутую и гладкую поверхность.
При каландрировании наиболее высокая гладкость получается
у бумаг, изготовленных из соломенной целлюлозы, еловой и осино-
вой сульфитной целлюлозы, наиболее низкая — у бумаг, получен-
ных из сульфатной целлюлозы и древесной массы.
Наличие наполнителей оказывает большое влияние на гладкость
каландрируемой бумаги. Большинство наполнителей увеличивает
гладкость бумаги при каландрировании, за исключением ленцина
(необожженный гипс), который даже понижает гладкость бумаги.
324
По возрастающей способности повышать гладкость бумаги при
каландрировании наполнители располагаются следующим образом:
мел, каолин, бланфикс, асбестин. При этом чем большей дисперс-
ностью частиц и мягкостью обладает наполнитель, тем большую
гладкость он придает бумаге.
С повышением степени помола массы увеличивается сомкну-
тость и гладкость поверхности бумаги. Следовательно, гладкость
каландрируемой бумаги будет тем выше, чем больше степень по-
мола массы.
Температура валов при каландрировании.
В процессе каландрирования под действием развивающихся сил
трения валы каландра разогреваются, вследствие чего температура
их’повышается. Чем выше температура валов и бумаги, тем больше
лоск, гладкость и прозрачность каландрируемой бумаги.
При каландрировании сильно увлажненных жиронепроницае-
мых и некоторых других технических видов бумаг специально на-
гревают металлические валы паром. Это повышает лоск, гладкость
и прозрачность бумаги. Однако сильный разогрев валов способст-
вует высушиванию бумаги и снижению эффективности каландриро-
вания. В некоторых случаях дополнительно увлажняют бумагу не-
посредственно на самом каландре или охлаждают металлические
валы изнутри холодной водой. Температуру валов каландра уста-
навливают опытным путем. Она зависит, от вида каландрируемой
бумаги, ее влажности и других факторов процесса каландриро-
вания.
Дефекты бумаги, .возникающие при каландри-
ровании. Наиболее частый дефект бумаги при каландрирова-
нии — морщины, которые образуются в результате плохого натяже-
ния или перекоса бумажного полотна при введении в валы суперка-
ландра. Морщины в бумаге могут образоваться также из-за непра-
вильного положения бумаговедущих валиков, неравномерной
и чрезмерной сухости бумаги, неправильного шлифования калан-
дровых в(алов.
Дефекты в бумаге могут появиться вследствие неудовлетвори-
тельного состояния бумажных валов. Неправильно и плохо обка-
танные валы каландров делают полосы и вмятины на поверхности
бумаги, которые сильно портят внешний вид бумаги. Чтобы не было
этого дефекта, нужно своевременно обкатывать и протачивать бу-
мажные валы.
Качество отделки бумаги на каландре во многом зависит от
выработки бумаги на бумагоделательной машине. Такие дефекты,
как неравномерная масса 1 м2 и влажность бумаги, наличие мор-
щин, сгустков, трещин по краям или в середине, обрывов и других
приводят к обрывам бумажного полотна на каландре и образова-
нию брака. Поэтому для нормальной работы каландра очень важно,
чтобы бумажное полотно было равномерно отлито как по массе
1 м2, так и влажности и не имело дефектов выработки.
Обслуживание каландровых валов. Валы каландра
легко повреждаются при небрежной заправке и обрывах бумаги,
22-729
325
прохождении через валы нерасправленной, сморщенной бумаги,
попадании пыли, грязи, посторонних предметов и комков бумаги.
Смазочные масла разрушают бумажные валы, поэтому необходимо
следить за герметичностью подшипников вала.
Чтобы бумажные валы были в хорошем состоянии, перед окон-
чанием смен суперкаландр следует промыть водой в течение
10—15 мин на заправочной скорости. Если валы имеют поврежде-
ния и на них образовались вмятины, валы обкатывают длительно,
до полного устранения вмятин. При глубоких вмятинах заменяют
испорченные валы. Затем их шлифуют на токарном станке и вновь
устанавливают на каландр. Продолжительность обкатки валов
после повторного шлифования 8—24 ч, новых от 2 до 6 сут. При об-
работке валов поверхность бумажной набивки уплотняется и повы-
шается ее твердость. Скорость и давление в процессе обкатки
постепенно увеличивают и в конце обкатки доводят до эксплуата-
ционных.
Валу[ с набивкой из полушерстяной бумаги шлифуют через
2—6 мес., из асбестовой бумаги — через 1—2 мес.
Во избежание образования пролежней на бумажных валах от
чугунных при длительной остановке каландра необходимо разъеди-
нить валы.
§ 132. Разрезание бумаги на рулоны
Бумагу разрезают в продольном направлении на
рулоны нужной ширины на продольно-резательных станках. Роле-
вые бумаги в основном выпускают машинной гладкости, т. е. не
подвергают отделке на суперкаландре. При этом ролевая бумага
с наката бумагоделательной машины передается на продольно-ре-
зательный станок, установленный рядом с машиной.
В процессе резания бумаги на рулоны устраняют дефектные
участки бумажного полотна и склеивают концы бумаги клеевой
лентой. Для этого клеевую ленту прокладывают между концами
ровно оборванной бумаги и проглаживают горячим утюгом. Лента
плавится и склеивает бумагу. Намотанные рулоны должны иметь
гладкие и ровные торцы и легко разделяться после съема их со
станка.
Обычно на каждую бумагоделательную машину устанавливают
продольно-резательный станок. Чтобы разрезать всю бумагу, вы-
рабатываемую на машине, станок должен работать со скоростью
примерно в 2 раза большей, чем скорость бумагоделательной ма-
шины. Быстроходные продольно-резательные станки работают
сот скоростью 1500—1800 м/мин, в отдельных случаях более
2400 м/мин.
Продольно-резательные станки выпускают марок С5-04, С5-10
и С5-14 с шириной соответственно 2500, 4200 и 6720 мм и рабочей
скоростью 200—1000, 300—1200 и 400—2200 м/мин.
Продольно-резательные станки подразделяются на станки
с верхней и нижней заправкой бумаги на наматываемый рулон.
326
На рис. 192, а представлена схе-
ма продольно-резательного
станка с верхней заправкой
бумаги. Бумажное полотно с разма-
тываемого рулона /, установленного на
раскате, проходит по бумаговедущим
валикам 2, расправочной дуге и через
механизм продольной резки 3, где раз-
резается на рулоны требуемой шири-
ны. Далее разрезанное бумажное по-
лотно поступает на прижимной вал 4,
огибает его и наматывается на намо-
точный валик. Механизм продольной
резки вместе с прижимным валом по
мере увеличения диаметра наматывае-
мого рулона движется вверх.
Недостаток станков с верхней за-
правкой заключается в нестационар-
ном положении механизма продольной
резки, увеличивающем возможность
осевого перемещения ножей, а следо-
вательно, и нахлестывания кромок по-
лотна бумаги, что затрудняет разделе-
ние рулонов после резания.
Схема продольно-реза-
тельного станка с нижней
б)
Рис. 192. Схема продольно-ре-
зательных станков:
а — с верхней заправкой бумаги,
б — с нижней заправкой бумаги;
1 — разматываемый рулон, 2 — бу-
маговедущий валик, 3 — механизм
продольной резки, 4 — прижимной
вал, 5 — наматываемый рулон, 6 —
несущие валы
заправкой бумаги представлена
на рис. 192, б. Бумажное полотно с
разматываемого рулона 1 огибает бумаговедущие валики 2, прохо-
дит через стационарно установленный механизм продольной рез-
ки 3 и наматывается на намоточный валик, лежащий на несущих
валах 6.
Преимущество станков с нижней заправкой — стационарное
положение механизма продольной резки, вследствие чего умень-
шается нахлестывание кромок бумаги и облегчается разъединение
рулонов. Кроме того, на этих станках можно выполнять автома-
тическую воздушную заправку бумаги.
В настоящее время станки изготовляют с нижней заправкой бу-
маги.
Основным органом продольно-резательного станка является ме-
ханизм продольной резки.
На продольно-резательных станках бумага режется двумя мето-
дами: по принципу ножниц и методом давления.
Бумага разрезается по принципу ножниц (рис. 193, а)
круглыми ножами, причем один из них чашечный (тарельчатый) 4,
а другой дисковый 5. Чашечные ножи монтируют на валу 3, кото-
рый приводится во вращение от привода. Дисковые ножи монтиру-
ют на рычагах, установленных на трубе, проходящей поперек стан-
22*
327

5
Рис. 193. Механизм продольной резки:
а — по принципу ножниц, б — по методу давления; 1 — подшипник вала, 2 — шестерня для
привода вала, 3—вал чашечных ножей, 4—чашечный нож, 5 — дисковый нож, 6 — спираль-
ная пружина для прижима ножа, 7 — рукоятка для включения дискового ножа, 8 — крон-
штейн, 9 — труба для установки кронштейна, 10 — ножевое кольцо, 11 — труба ножевого вала
ка. Они прижимаются к чашечным ножам пружинами 6, привода
не имеют и приводятся во вращение трением о чашечные ножи.
Формат (длину) рулона устанавливают путем перемещения ча-
шечных ножей- по валу, а дисковых — по трубе. Скорость ножей
должна быть на 10—20% больше скорости движения бумаги. Это
способствует получению более чистого и гладкого обреза.
По методу давления (рис. 193, б) бумага разрезается
с помощью дискового ножа 5, опирающегося на нижний ножевой
вал, по которому движется бумага. Дисковые ножи, установленные
на кронштейнах S, прижимаются к валу пружинами или пневмати-
ческим способом.
Нижний ножевой вал состоит из трубы, на которую надевают
стальные кольца 10 большой твердости. Он приводится во враще-
ние от ведущего вала, а на некоторых станках — от отдельного
электродвигателя. На кольцах бумажное полотно разрезается на
полосы необходимой ширины.
Метод резания бумаги по принципу ножниц дает более чистый
и гладкий обрез и обеспечивает большую износоустойчивость но-
жей, чем метод давления.
Кроме того, при резке методом давления возникают затрудне-
ния в подборе твердости колец и дисковых ножей. Если твердость
ножей выше твердости колец, то на них образуются риски. При об-
ратном соотношении величин твердости ножи затупляются.
На рис. 194 показан продольно-резательный станок
с нижней заправкой бумаги. Раскат 2, на который уста-
328
7
О
и
^>////////z
Рис. 194. Продольно-резатель-
ный станок с нижней заправ-
кой бумаги:
1 — тормоз для остановки тамбур-
ного вала, 2 — раскат, 3 — бумаго-
ведущий валик, 4 — чашечные но-
жи, 5 — дисковые ножи, 6 — привод
прижимного вала, 7 — прижимной
вал, 8 — наматывающий рулон, 9 —
стол для опускания рулона, 10 и
11 — несущие валы, 12 — вентиля-
тор-разрыватель для удаления кро-
мок

навливают разматываемый рулон, для поддержания постоянного
натяжения бумажного полотна оборудуют механическим, пневмати-
ческим или электрическим тормозом 1, соединенным с тамбурным
валом рулона. При обрыве полотна бумаги с помощью тормоза
разматываемый рулон быстро останавливают.
В процессе резания бумаги очень важно создать оптимальное
натяжение бумажного полотна. При слабом натяжении бумага
морщится, а при сильном обрывается. Если натяжение бумаги во
время ее резания изменяется, плотность намотки рулонов полу-
чается неравномерной. При этом одни полотна бумаги могут набе-
гать на другие, вследствие чего разрезанные рулоны бумаги трудно
разъединяются.
Кроме того, раскат имеет ручное и автоматическое приспособле-
ние, с помощью которых рулоны перемещаются в осевом направ-
лении для регулирования ширины обрезаемых кромок бумаги.
Вслед за раскатом установлен бумаговедущий валик 3.
Механизм продольной резки имеет чашечные 4 и дисковые 5 но-
жи. Бумага режется по принципу ножниц при прохождении между
режущими кромками двух ножей — верхнего и нижнего.
На несущие валы 10 и 11 устанавливают намоточный валик
для наматывания разрезанной бумаги. Их изготовляют из чугун-
ных или стальных труб диаметром 400—600 мм, иногда с рифленой
поверхностью. Спиральные канавки увеличивают коэффициент тре-
329
ния между рулоном и несущими валами и уменьшают шум при ра-
боте станка.
Каждый вал приводится в движение от электродвигателя с ре-
гулируемой частотой вращения. Скорость второго по ходу бумаги
несущего вала на 1—2% больше, чем первого несущего вала. Это
способствует большой плотности намотки рулонов.
Прижимной вал 7, располагающийся сверху наматываемого ру-
лона, увеличивает плотность намотки и создает постоянное линей-
ное давление между рулоном и несущими валами. Это давление
увеличивается по мере роста наматываемого рулона, что приводит
к неравномерной плотности намотки по диаметру рулона. Поэтому
в начале намотки с помощью пневматического или гидравлического
механизма вывешивания прижимного вала создают большее давле-
ние прижимным валом, а затем постепенно снижают его так, чтобы
давление между рулоном и несущими валами было постоянным.
Иногда устанавливают автоматическое регулирование прижима ва-
ла, программируя плотность намотки рулонов бумаги. Поднимают
и опускают прижимной вал с помощью цилиндров механизмов вы-
вешивания. Прижимной вал приводится во вращение от электро-
двигателей постоянного тока через привод 6.
Бумагу наматывают на металлический валик диаметром 70 мм,
на который надевают бумажные гильзы, разрезанные по формату
рулонов бумаги.
По окончании намотки намоточный валик вытаскивается из ру-
лонов вручную. На станках большой производительности намо-
точный валик (штанга) вытаскивается из рулонов механическим
путем.
Широко применяют также бесштанговую - намотку. При этом
бумажные гильзы надевают свободно на легкую деревянную скал-
ку, длина которой на 100—150 мм меньше общей длины рулонов.
С торцов гильзы зажимаются конусами, вращающимися на под-
шипниках качения. Поставленную скалку кладут между несущими
валами; подшипники конусов закрепляют в опорах.
Далее необходимо подготовить заправочную полосу, начав раз-
резать ее от центра полотна по направлению к обоим краям. Длина
полоски должна быть примерно вдвое больше окружности рулона.
Затем заправляют бумажное полотно и пускают станок в работу.
На продольно-резательном станке не только разрезают бумаж-
ное полотно на более узкие полосы, но и обрезают неровные кром-
ки бумаги шириной 10—20 мм. Отводят их от станка пневматиче-
ским способом с помощью вентилятора 12, внутри которого распо-
ложен диск, разрывающий кромки.
Рулон сталкивается с несущих валов с помощью механических
или пневматических сталкивателей на стол для опускания рулонов.
Приемный стол поднимается штоком цилиндра и опускается под
действием собственной массы и массы рулона бумаги.
На некоторых станках приемное устройство состоит из спускаю-
щихся лап, расположенных поперек станка на расстоянии
800—1000 мм одна от другой (рис. 195).
330
Лапы 3 закреплены на сквозном поперечном валу 4. Когда
окончится намотка рулона, лапы поднимаются, на них с несущих
валов сталкивается рулон 2, после чего лапы опускают рулон 5 на
пол. Сквозной вал поворачивается ,с помощью гидравлического
или пневматического цилиндра 6 или от электродвигателя.
Управляют станком с пульта.
Для учета выработанной бумаги устанавливают счетчик метра-
жа, соединенный с несущим валом. При обрывах бумаги счетчик
автоматически отключается.
Основные виды брака при выработке ролевой бумаги — нерав-
номерная намотка (наличие в рулонах тугих и мягких мест), пло-
хое разделение готовых рулонов после резания и лохматый обрез
кромок бумажного полотна. Причинами этих дефектов могут быть
неравномерная толщина и влажность бумаги по ширине полотна,
нахлест полос бумаги в смежных рулонах из-за неравномерного на-
тяжения бумажного полотна, неправильная установка ножей и пло-
хой уход за ножами.
Для некоторых целей бумагу и картон разрезают на полоски
шириной от 15 до 200 мм и выпускают в виде кругов, которые на-
зываются бобинами (например, конденсаторную бумагу, папирос-
ную, мундштучную, бумагу для спичечных коробок, оберточную
и тонкий картон массой 120—300 г/м2). Для этой цели применяют
бобинорезательные станки шириной от 500 до 2000 мм. Бумажное
полотно на бобинорезательных станках разрезают так же, как и на
продольно-резательных.
Разрезанная на полоски обычная бумага намытывается на бу-
мажные, а конденсаторная — на металлические кольца, насажен-
ные на намоточный вал.
Рис. 195. Механизм опускания рулона:
/ — несущие валы, 2 — намотанный рулон, 3 — опускающиеся лапы, 4 — сквозной попереч-
ный вал, 5 — рулон, опущенный на пол, 6 — цилиндр
331
Применяют бобинорезательные станки с одним и двумя намо-
точными валами. При наличии двух намоточных валов бумажные
полосы наматывают не вплотную одно к другому, а с промежутками
(в шахматном порядке). Вследствие этого нет затруднений в разъ-
единении бобин, например при намотке тонкой бумаги вплотную на
один намоточный валик. Такие станки применяют для разрезания
на бобины тонкой бумаги.
Бобинорезательные станки С4-04 служат для разрезания и на-
мотки в бобины оберточной бумаги и тонкого картона, С4-06А —
для конденсаторной и папиросной бумаги массой 50—40 г/м2.
Наибольшая скорость их соответственно 500 и 300 м/мин, наиболь-
ший диаметр наматываемой бобины 800 и 500 мм.
На рис. 196 представлен бобинорезательный станок
С4-06А с двумя намоточными валами. Бумажное полот-
но с разматываемого рулона, пройдя по бумаговедущим валикам
и расправляющей линейке /, поступает в механизм продольной рез-
ки 2, состоящий из двух валов с чашечными и дисковыми ножами,
где разрезается на полоски требуемой ширины. Разрезанные бу-
мажные полоски поступают на несущий вал, огибают его и наматы-
ваются на намоточные валы в шахматном порядке.
Намоточные валы устанавливают в зажимах рычагов; они опи-
раются на несущие валы и через цепные передачи связаны с пнев-
матическими цилиндрами. Давление в цилиндрах регулируется
с пульта управления.
Недостаток этих станков — длительная заправка и необходи-
мость склейки полосок при обрыве бумаги. Привод станка осуществ-
Рис. 196. Бобинорезательный станок
С4-06А:
/ — расправляющая линейка, 2—механизм
продольной резки, 3 — намоточное устройст-
во, 4 — раскат
ляется от электродвигателя
постоянного тока мощно-
стью 4,5 кВт.
§ 133. Упаковка
ролевой бумаги
Ролевая бумага вы-
пускается в виде рулонов
диаметром от 800 до
1100 мм, шириной в зависи-
мости от вида бумаги от 420
до 2100 мм. Средняя масса
рулона 300 кг, наибольшая
800 кг.
Перед упаковкой каждый
рулон маркируют. При этом
на торце неупакованного ру-
лона указывают формат бу-
маги, массу 1 м2, марку,
ГОСТ, номер бумагодела-
тельной машины, номер сме-
ны, рулона, метраж, массу
332
нетто. После упаковки на торец рулона наклеивают фирменную*
этикетку с обозначением марки бумаги, номера рулона, формата^,
метража, массы нетто, брутто и даты.
Ролевую бумагу упаковывают на рулоноупаковочных станках,..
На станке рулон обертывается слоями плотной оберточной бумаги,
причем на последние два-три слоя упаковочной бумаги с внутрен-
ней стороны наносится клей. Затем накладываются торцовые кру-
ги, торцы заделывают на специальном станке или вручную. Далее
рулон поступает в пресс (торцеклейный станок), где с помощью
дисков с электрическим обогревом приклеиваются дополнительные
торцовые бумажные круги с маркировкой рулонов.
На автоматическом рулоноупаковочном станке все процессы
упаковки, заклеивания торцов и маркировки рулонов автоматизиро-
ваны, вручную, вставляют только торцовые круги. Производитель-
ность станка —до 100 рулонов в 1 ч; обслуживается он с пульта’
управления одним рабочим.
Крупные предприятия оснащены автоматическими поточными
линиями для подачи рулонов от продольно-резательных станков*
к рулоноупаковочной машине и упакованных рулонов на склад го-
товой продукции.
Рулоноупаковочная линия управляется с пульта, производитель-
ность ее от 60 до 190 рулонов в 1 ч.
§ 134. Разрезание бумаги на листы
Некоторые виды бумаги — писчую, высококачест-
венную для печати, оберточную, упаковочную и др. — разрезают на*
листы определенного формата на ротационных (барабанных) само-
резках.
Ротационная саморезка (рис. 197) представляет собой
станок, на котором устанавливают от 6 до 24 разматываемых руло-
нов 1. Механизм 3 продольной резки работает по принципу ножниц..
Механизмы 5 и 7 поперечной резки состоят из неподвижного
упорного ножа и вращающегося барабана, на котором с небольшим
уклоном укреплен нож.
Ротационные саморезки бывают одно- и двухформатные. На.
Рис. 197. Двухформатная ротационная саморезка:
/ — разматываемые рулоны бумаги, 2 — бумаговедущие валики, 3 — механизм продольной»
резки, 4 и 6 — тяговые прессы, 5 и 7 — механизмы , поперечной резки, 8 — нажимные ленты,.
9 — листоукладчик, 10 — стопа бумаги, // — конвейер
333>
двухформатных саморезках можно резать бумагу на два формата
по длине отруба, что позволяет лучше использовать ширину по-
лотна бумаги. Бумажные полотна 6—12 разматываемых рулонов,
установленных на станке, проходят первоначально по двум бума-
говедущим валикам, а потом между ножами механизма продольной
резки и разрезаются вдоль. Разрезанные полосы поступают на пер-
вый тяговый пресс, который состоит из нижнего вала с резиновой
гладкой облицовкой и верхнего, имеющего резиновую рифленую по-
верхность. Тяговый пресс разматывает рулоны, протягивает бумагу
через механизмы продольной резки и подает ее под ножи механиз-
ма поперечной резки.
Если бумага разрезается на два формата, после первого тягово-
го пресса часть полос подается к поперечным ножам первого меха-
низма поперечной резки, а другая часть — к поперечным ножам
второго механизма. Нарезанные листы конвейерами 11 доставляют-
ся на листоукладчик.
В процессе разрезания на листы особое внимание обращают
на точность форматов, чистоту и гладкость обреза. Отклонения от
заданного формата допускаются не более 1 —1,5 мм. Брак бумаги
при разрезании на листы составляет от 1,5 до 2,5%.
Рабочая скорость их 40—120 м/мин, заправочная 10 м/мин. При-
вод осуществляется от электродвигателя постоянного тока мощно-
стью 18,2 кВт.
§ 135. Сортирование и упаковка
листовой бумаги
При сортировании удаляют бракованную бумагу,
устанавливают сортность по ГОСТу, считают листы и складывают
их в стопы или полустопы (стопа— 1000 листов). Высокосортные
виды бумаги упаковывают в пачки.
Готовую бумагу направляют на упаковку, а отбракованную —
в цех ширпотреба для переработки на блокноты, записные книжки,
конверты и т. п. Если бумага непригодна для переработки, ее пере-
рабатывают в бумажную массу.
Бумагу сортируют следующими основными методами.
Метод полистового сортирования. Бумагу сортируют вручную,
просматривая обе стороны каждого листа. Этот метод применяется
только при сортировании высококачественных видов бумаг. Недо-
статки метода: необходимость иметь большой штат сортировщиц,
большие производственные площади, высокая стоимость сортирова-
ния бумаги.
Сортирование бумаги «на веер». Сортировщица распускает бу-
магу веером с четырех углов стопы, одновременно удаляет брако-
ванные листы. Этот метод применяют для низких сортов писчей
и подобных ей видов бумаг. Производительность сортировщицы
в смену 500—1000 кг бумаги в зависимости от качества и массы.
Статический метод сортирования. Просматривается и оцени-
вается только некоторая часть бумаги. Сортировщица устанавли-
вает, какие дефекты встречаются в данной стопе (т. е. отдельной
334
части листов) и каково их количество. Если количество дефектов
не превышает допускаемого техническими условиями, то стопа бу-
маги считается удовлетворяющей предъявляемым к бумаге требо-
ваниям. Наоборот, если в отдельной части просматриваемых листов
больше дефектов, чем предусмотрено техническими условиями, то
вся стопа пересортировывается вручную.
В последнее время, исходя из статических данных, разработан
способ «приемных образцов», заключающийся в том, что в ходе от-
делки бумаги сортируют только те стопы,, в которых количество де-
фектов превышает статически обоснованное отклонение. Образцы
бумаги отбирают автоматически с помощью датчика, соединенного
с фотоэлементом. Датчик при обнаружении дефектов в бумаге мо-
жет подать предупредительный сигнал, ввести в действие прибор,
отмечающий краской край бумаги или вкладывающий сигнальную
ленточку. После этого рулоны бумаги или стопы сортируют только
в том случае, если количество дефектов в них больше установлен-
ной нормы.
Автоматический метод сортирования. Бумага сортируется
с помощью оптико-электронного устройства. Бумага с обеих сторон
просматривается световым лучом. Свет отражается от поверхности
бумаги, и если на бумаге находится узелок из волокон, пятно грязи,
масляное пятно, дырка, то часть падающего на бумагу света погло-
щается и интенсивность отражаемого света понижается. Отражен-
ный свет возбуждает в приемном устройстве электрический ток, ко-
торый направляется через усилитель в оценивающее устройство.
Путем измерения отражения света обнаруживаются дефектные
места бумаги.
На рис. 198 изображена машина для сортирования
листовой бумаги. Листовая бумага на машине сортируется
следующим образом. Стопы бумаги от саморезки подаются на
листоукладчик 1, расположенный в передней части сортировочной
машины. Листоукладчик автоматически поднимает стопы на нуж-
ную высоту и подает отдельные листы бумаги с помощью присасы-
вающего устройства на конвейер, которым управляет электронное
сортировочное устройство.
Осматривающее устройство 2 в первой части машины обнару-
живает дефекты на верхней стороне бумажного листа, а во вто-
Рис. 198. Машина для сортирования листовой бумаги:
1 — листоукладчик, 2 — осматривающее устройство, 3 и 5 — стрелки, 4 — стопа бракованной
бумаги, 6 — стопа бумаги второго сорта, 7 — стопа бумаги первого сорта
335
рой — на нижней. Если на бумаге обнаружен крупный дефект, то
автоматически включается стрелка 3 и бумага направляется в сто-
пу бракованной бумаги 4. При небольшом дефекте включается
стрелка 5, и лист направляется в стопу бумаги второго сорта 6.
Листы бумаги без дефектов укладываются в стопу бумаги первого
сорта 7 и одновременно подсчитываются автоматическим счетчи-
ком. Стопоукладывающее устройство снабжено приспособлением
для вкладывания после определенного числа листов (100, 250 или
500) разделительных ленточек (закладок).
Производительность машины для сортирования листовой бума-
ги 17—35 т/сут, скорость 160 м/мин. Одна сортировочная машина
заменяет 25—30 сортировщиц.
Для сортирования бумаги применяют также сортировоч-
но-резательные машины, работающие по системе «рулоно-
лист». Бумага, идущая с рулона, осматривается электронным дат-
чиком, после чего разрезается на саморезКе на листы по формату.
Затем она автоматически сортируется на хорошую и дефектную
и укладывается в стопы. Машина сортирует одновременно только
один рулон бумаги при скорости 150—180 м/мин.
На некоторых предприятиях устройства для сортирования по-
лотна бумаги устанавливают непосредственно на бумагоделатель-
ной машине, что позволяет в процессе выработки бумаги опреде-
лять и отмечать дефектные места.
Листовая бумага подсчитывается автоматическими счетчиками,
которые устанавливают непосредственно в саморезках и сортиро-
вочных машинах, или отдельными машинами для подсчета листовой
бумаги.
Упаковывают листовую бумагу разными способами в зависимо-
сти от ее вида. Высококачественные виды бумаги упаковывают
в деревянные щитки, низкосортные — только в оберточную бумагу.
На предприятиях, выпускающих листовую бумагу, применяются
непрерывно работающие механизированные и автоматизированные
линии для укладки стоп, взвешивания и упаковки бумаги или кар-
тона.
РАЗДЕЛ n
четвертый Производство картона
ГЛАВА XIX
Общие сведения
о производстве картона
§ 136. Виды картонов
Картон представляет собой листовой материал мас-
сой 1 м2 свыше 250 г, состоящий преимущественно из растительных
волокон, связанных между собой силами поверхностного сцепления.
Масса 1 м2 картона является условной, так как многие виды
картона выпускаются массой менее 250 г.
Картон имеет следующие показатели: массу 1 м2, толщину, объ-
емную массу, механическую прочность, влажность, впитывающую
способность, электроизоляционные и другие свойства.
Выпускаемые в СССР картоны подразделяют на классы (ГОСТ
17926—72): тарные и упаковочные, для полиграфического производ-
ства, для легкой промышленности, фильтровальные, технические
и строительные. Каждый класс картона в зависимости от целевого
назначения подразделяется на виды, количество которых ежегодно
возрастает. Этому способствует использование картона как замени-
теля дерева, металла, кожи в различных отраслях народного хо-
зяйства. В настоящее время выпускается более 100 видов картона.
Тарные и упаковочные картоны предназначены для изготовле-
ния ящиков и коробок для упаковки различных изделий и мате-
риалов. Тарные и упаковочные картоны выпускают нескольких ви-
дов: тарный, упаковочный, гофрированный, для плоских слоев гоф-
рированного картона, плоский склеенный, коробочный, хром-эрзац.
Тарный картон (ГОСТ 9421—60) применяют для изготов-
ления тары. Этот картон должен иметь большую прочность, хоро-
шую способность к сгибанию и рилевке (выемка-паза).
Упаковочный картон предназначен для упаковки раз-
личных изделий непосредственно в листы картона. Он должен об-
ладать хорошей способностью к сгибанию.
Гофрированный картон (ГОСТ 7376—77) — это основ-
ной вид тарного картона. Его изготовляют, склеивая чередующиеся
слои гладкого картона и гофрированные слои бумаги. Гофрирова-
ние бумажного полотна происходит при прохождении его через два
обогреваемых паром рифленых вала. После этого клей (жидкое
стекло, крахмал и др.) соединяет гофрированную бумагу с гладким
картоном.
' 337
Гофрированный картон характеризуется числом слоев: двух-
слойный (марки Д) имеет один плоский и один гофрированный
слой, трехслойный (марки Т) —два плоских и один гофрированный,
пятислойный (марки П) —три плоских и два гофрированных слоя.
Широко употребляют трехслойный картон.
Картон для плоских слоев гофрированного
картона изготовляют пяти марок: КО, KI, К2, КЗ, К4. Эти виды
картона различаются составом по волокну и механическими пока-
зателями. Изготовляют такой картон преимущественно на плоско-
сеточных машинах с покровным слоем из сульфатной целлюлозы
более жирного помола. Благодаря этому улучшается внешний вид
картона и повышается сопротивление его износу.
Плоский склеенный картон’ (ГОСТ 9421—60) изго-
товляют, склеивая от 2 до 6 и более слоев картона-основы. Этот
вид картона отличается большой прочностью и устойчивостью. При-
меняется для изготовления тары, предназначенной для далеких пе-
ревозок различных изделий и материалов в тяжелых условиях.
Картон-основу вырабатывают семи марок: КС, КС-1, КС-2,
КС-3, КСВ, КСВ-1 и КСВ-2 — толщиной от 1,4 до 3 мм. Для внут-
ренних слоев картон-основу изготовляют из макулатуры или бурой
древесной массы, а для наружных — из сульфатной целлюлозы.
Коробочный картон (ГОСТ 7933—75) предназначен для
изготовления коробочных изделий. Выпускается в зависимости от
назначения и технических показателей пяти марок: А, Б, В, Г и Д.
Покровный (лицевой) слой, на поверхность которого печатным
способом наносят надписи и рисунки, изготовляют из беленой цел-
люлозы. Иногда в состав покровного слоя картона марки А вводят
10—15% беленой древесной массы. Этот картон должен иметь ров-
ную, гладкую поверхность. Состав по волокну основного слоя кар-
тона марок Б, В, Г не нормируется. В его композицию мо^кно
вводить не более 50% небеленой сульфитной целлюлозы, осталь-
ное— древесная масса или макулатура. Разрешается заменять цел-
люлозу и древесную массу макулатурой.
Картон марки Д изготовляют из 100% белой древесной массы.
Он не должен коробиться при хранении, а также расклеиваться
в процессе изготовления картонных изделий.
Картон хром-эрзац вырабатывается массой 1 м2
225—500 г с поверхностным слоем из беленой целлюлозы и содер-
жанием наполнителя. Он выпускается двух- или трехслойным и ис-
пользуется главным образом для изготовления коробок под кон-
феты, папиросы и др.
Картоны для полиграфического производства — переплетный,
билетный, для стереотипных матриц, прессшпан, цветной скле-
енный.
Переплетный картон (ГОСТ 7950—77) предназначен
для изготовления книжных переплетов и беловых изделий. Выпу-
скается четырех марок: А, Б, В и Г.
Картон марок А, Б и Г применяют для книжных переплетов,
оклейваемых снаружи тканью или бумагой, В — для цельнокартон-
338
ных переплетов. Картон марок А изготовляют из 100% бурой дре-
весной массы. Допускается заменять 20% бурой древесной массы
макулатурой. Композиция картона марки Б для средних слоев —
не более 35% бурой древесной массы, не менее 25% полуцеллюло-
зы и не менее 15% макулатуры.
Картон для стереотипных матриц (ГОСТ 8618—75)
применяется в полиграфическом производстве. Матрица представ-
ляет собой выдавленную из картона форму, с которой получают
стереотипную копию набора после заполнения ее расплавленным
металлом.
Выпускают такой картон двух марок: КМ-1 и КМ-2. Изготовля-
ют его из высокопрочных волокнистых полуфабрикатов — сульфит-
ной беленой целлюлозы, сульфатной предгидролизной кордной цел-
люлозы, соломенной беленой целлюлозы, тряпичной хлопчатобу-
мажной полумассы. В массу вводят 25—30% каолина и 10—15%
талька. Для повышения термостойкости готовый картон с лицевой
стороны покрывают слоем, состоящим из каолина, талька и казеи-
нового клея. После покрытия картон каландрируют. Матричные
картоны отличаются высокой прочностью и термостойкостью.
Прессшпан применяют в переплетном, картонажном, поли-
графическом и других производствах. Он представляет собой сильно*
уплотненный, лощеный картон, обладающий высокой механической
прочностью. Вырабатывают прессшпан двух марок: А и Б. Состав
по волокну: марки А— 100% целлюлозы, марки Б — не нормирует-
ся (из макулатуры и других полуфабрикатов). Отличается он боль-
шой объемной массой — не менее 0,9 г/см3.
Цветной склеенный картон состоит из нескольких
листов бумаги с двусторонним окрашенным поверхностным слоем.
Применяется для изготовления беловых товаров или в качестве пе-
реплетного материала.
Фильтровальные картоны вырабатывают нескольких разновид-
ностей: для фильтрации вин (ГОСТ 12290—66), пива, купажных
сиропов, технических масел (ГОСТ 6722—75), дизельного топлива,
воздуха (применяется в противопыльных респираторах при работе
в рудниках, шахтах и др.), противопыльный картон (предназначен
для высокой степени очистки воздуха в двигателях различных ти-
пов). Эти виды картона вырабатывают из облагороженной сульфит-
ной целлюлозы, иногда с добавлением синтетических волокон и ас-
беста. Они должны обладать высокой проницаемостью, хорошим
задерживанием частиц взвеси и пыли и низкой объемной массой.
Картон для легкой промышленности — обувной (ГОСТ
9542—75) служит для изготовления стелек, задников, простилок
и других деталей обуви. Вырабатывается из кожевенного и расти-
тельного волокна. Этот картон применяют также при изготовлении
чемоданов, циферблатов часов и других изделий.
Стелечный картон вырабатывают в зависимости от на-
значения из массы разной композиции; смеси сульфатной целлю-
лозы, хлопчатобумажной полумассы и макулатуры; смеси кожевен-
ного волокна и целлюлозы; из 100% кожевенного волокна. Массу
339
проклеивают канифольным клеем, битумной эмульсией или латек-
сом. Толщина картона от 1,3 до 3 мм. Он отличается высокой объ-
емной массой, большой прочностью после замачивания в воде
и низкой истираемостью во влажном состоянии.
Картон для задников изготовляют ,из кожевенного
и растительного волокна толщиной от 1,3 до 2,3 мм. Проклеивают
битумной эмульсией.
Простилоч ный картон вырабатывают из растительного
волокна или смеси растительного и кожевенного волокон. Применя-
-ют для изготовления обувной простилки. Такой картон отличается
мягкостью и высокой прочностью.
Технические картоны — прокладочные, водонепроницаемые, тер-
мошумоизоляционные, жаккардовые, электроизоляционные ш др.
Прокладочный картон (ГОСТ 9347—74) предназначен
для изготовления уплотнительных прокладок, применяемых во
фланцевых и других соединениях, а также для прокладок в авто-
мобильных двигателях. Выпускается двух марок: А — пропитанный
и Б — непропитанный толщиной от 0,2 до 2,5 мм.
Пропитанный картон вырабатывается из сульфатной
целлюлозы с добавлением до 20% тряпичной полумассы; проклеи-
вается водоаммиачным раствором казеина. Для придания эластич-
ности готовый картон пропитывают водным раствором глицерина
или другими пластифицирующими веществами. Прокладочный кар^
тон отличается высокими показателями предела прочности при
растяжении, сжимаемости, упругой деформации и ограниченными
при впитываемости воды, бензина, масла и линейной деформации.
Водонепроницаемый картон (ГОСТ 6659—73) приме-
няют для изготовления водонепроницаемых деталей для внутрен-
ней обивки кузова и кабин машин. Вырабатывают его из смеси цел-
люлозы, древесной массы и макулатуры, толщиной от 1,25 до 4 мм,
с высокой объемной массой. Проклеивают битумной эмульсией.
Водонепроницаемый картон отличается большой водостойкостью,
термопластичностью и низкой линейной деформацией.
Термошумоизоляционный картон (ГОСТ 10368—63)
выпускают марок ТШ-1 и ТШ-2. Применяют в качестве термошу-
моизоляционного материала в автомобилях. Вырабатывают из сме-
си обыкновенной и мерсеризованной целлюлозы, коротковолок-
нистых текстильных отходов и отходов первичной обработки хлоп-
ка (делинт) толщиной от 2 до 4 мм. Проклеивают битумной эмуль-
сией. Термошумоизоляционный картон отличается низкими показа-
телями объемной массы, коэффициента теплопроводности и во-
допоглощаемости. Картон марки ТШ-2 вырабатывается био-
стойким.
Ж а к к а р д о в ы й картон (ГОСТ 3246—74) идет на изго-
товление перфорированных карт, применяемых для управления ра-
ботой текстильных машин, в производстве ковровых и обивочных
тканей. Вырабатывают его из сульфитной целлюлозы с добавкой
древесной массы и макулатуры. Толщина картона 0,6—1,2 мм. Он
отличается высокой объемной массой и прочностью.
340
Электроизоляционные картоны (ГОСТ 2824—75
и 4194—68) применяют для изоляции токопроводящих частей
трансформаторов, электродвигателей и генераторов, электроприбо-
ров и других машин и аппаратов. Электроизоляционные картоны
выпускаются следующих марок:
ЭВС для изоляции автомобильных стартеров и других деталей
автотракторного оборудования;
ЭВП для производства пленкоэлектрокартона;
ЭВТ для изоляции деталей электрических машин и аппаратов;
ЭВ для общих цепей электроизоляции, а также изоляции в элек-
трических машинах, электрооборудовании и электроаппаратах.
Вырабатывается из сульфатной целлюлозы и тряпичной полу-
массы толщиной от 0,1 до 3,0 мм, с очень высокой объемной мас-
сой — от 0,9 до 1,25 г/см3.
Электроизоляционные картоны отличаются высокой электриче-
ской прочностью, малыми диэлектрическими потерями и высокими
механическими показателями.
Асбестовый картон используют в качестве огнезащит-
ного материала, а также материала для уплотнения соединений
в аппаратах и коммуникациях. Изготовляют толщиной 2—8 мм из
асбеста, иногда с добавкой связующих — крахмала, латекса, биту-
ма и др. Связующие усиливают прочность и придают картону спе-
циальные свойства — водостойкость, эластичность и т. д.
Строительные картоны применяют в строительстве и при изго-
товлении стройматериалов. Выпускают кровельный, облицовочный,
многослойный строительный картоны.
Кровельный картон (ГОСТ 3135—75) применяют для
производства кровельных материалов — толя, рубероида и др.
Сырьем для изготовления картона служит низкосортное тряпье,
макулатура, древесная масса, полуцеллюлоза, отходы от переработ-
ки хлопка и др. Этот вид картона отличается высокой впитываемо-
стью расплавленных каменноугольных смол и битумон.
Облицовочный картон (ГОСТ 8740—74) применяют
в качестве облицовочного слоя при изготовлении сухой гипсовой
штукатурки. Выпускают марок А и Б. Вырабатывают из целлю-
лозы, древесной массы и макулатуры; масса 1 м2 облицовочного
картона 250—300 г. Иногда его делают с покровным слоем светлого
цвета. Отличается высокими показателями разрывного груза в су-
хом и влажном состоянии и низкой впитываемостью воды.
Многослойный строительный картон (ГОСТ
4408—75) вырабатывают путем склейки 4—6 слоев картона-основы,
изготовленного из смеси целлюлозы, древесной массы и макулату-
ры. Применяют для обшивки стен и перегородок внутри жилых по-
мещений. Такой картон отличается высокой прочностью при изгибе
и низкой гигроскопичностью.
§ 137. Подготовка массы
В качестве сырья для производства картона приме-
няют те же полуфабрикаты, что и для изготовления бумаги.
341
В производстве картона более широко используют полуцеллюло-
зу, сучковую целллюлозу, разные виды древесной массы, отходы
тряпья, соломенную массу, шерстяное тряпье и отходы от перера-
ботки хлопка. Кроме растительных волокон, применяют асбест
и обрезки кож при изготовлении обувного картона. Показатели
разных видов картона такие же, как и бумаги, достигаются компо-
зицией и режимом обработки на каждой стадии изготовления кар-
тона. Волокнистые полуфабрикаты размалывают в роллах, кониче-
ских и дисковых мельницах, которые по конструкции не отличаются
от применяемых в бумажном производстве.
Картон, как и бумага, подвергается проклейке канифольным
и животным клеем, крахмалом, казеином, жидким стеклом. К не-
которым видам картона не предъявляются высокие требования
к белизне, качеству поверхности. Благодаря этому представляется
возможным применять для проклейки картона проклеивающие ве-
щества темного цвета — битум, каучук, асфальт, монтанвоск и др.
Водостойкие картоны — обувной, прокладочный, водонепрони-
цаемый и др. — пропитывают в массе каучуковыми, битумными
и другими эмульсиями.
Картон имеет более высокую массу 1 м2, чем бумага, вследствие
чего облегчаются условия проклейки, так как при этом удержание
клея значительно выше. Сложно проклеивается многослойный кар-
тон из слоев с разными волокнами и разной степенью помола.
Объясняется это разной восприимчивостью волокон к проклейке.
Поэтому для получения многослойного картона с хорошей проклей-
кой необходимо, чтобы степень помола в разных слоях волокна бы-
ла близкой по восприимчивости к проклейке. Если какой-нибудь
слой слабо приклеен, то он станет причиной низкой проклейки все-
го картона в целом.
При проклейке многослойных картонов клей и глинозем вводят
в отдельные ванны с массой для каждого слоя. В качестве напол-
няющих веществ в основном применяют каолин и тальк, красящи-
ми веществами служат органические красители.
Некоторые виды картона выпускают с поверхностным покрыти-
ем, т. е. подвергают мелованию. Для этой цели употребляют вод-
ные суспензии наполнителей, закрепляемые на поверхности карто-
на клеевыми веществами — казеиновым клеем, крахмалом и др.
После нанесения покровного слоя картон подсушивается, калан-
дрируется, приобретает ровную и гладкую поверхность. По спосо-
бу изготовления картоны разделяются на однослойные и много-
слойные, листовые и ролевые.
ГЛАВА XX
Изготовление многослойного
листового картона
Многослойный листовой картон изготовляют путем
соединения отдельных элементарных слоев на форматном валу ци-
линдровой папочной или плоскосеточной машины. Эти машины ма-
342
лопроизводйтельны— от 12 до 15 т картона в сутки. Они исполь-
зуются только для получения таких видов картона, которые нельзя
изготовлять на многоцилиндровых, длинносеточных и других карто-
ноделательных машинах. На них получают твердые картоны тол-
щиной от 1 мм и более, с высокой объемной массой или картоны
с другими специальными свойствами, например электроизоляцион-
ный, матричный, водонепроницаемый, жаккардовый, обувной и др.
Листовой многослойный картон изготовляют двумя способами:
периодическим и непрерывным.
§ 138. Изготовление листового картона
периодическим способом
Для изготовления многослойного картона применя-
ют одно- и двухцилиндровые папочные машины.
Схема двухцилиндровой папочной машины
представлена на рис. 199. В напорные ящики 3 поступает разбав-
ленная масса концентрацией 0,1—0,3% из мешального бассейна.
Сеточные вращающиеся цилиндры 6 снабжены съемными валика-
ми 7. Пресс состоит из форматного вала 1 и нижнего приводного
вала 2.
Масса подается в ванну сеточного цилиндра двумя способами:
прямоточным и противоточным. Прямоточная подача массы
(рис. 200, а) характеризуется тем, что движения массы совпадают
с направлением вращения цилиндра 2. Концентрация поступающей
в ванну массы 0,10—0,15%. Этот способ подачи массы применяют
для отлива верхнего и нижнего покровных слоев, а также высоко-
качественного картона.
При противоточной подаче массы (рис. 200, б) движение посту-
пающей массы не совпадает с направлением вращения цилиндра,
т. е. они противоположны. Концентрация поступающей в ванну мас-
сы 0,20—1,25%.
Этот способ подачи ме
низкого сорта, с малой
массой 1 м2 и для отлива
внутренних слоев.
Преимущество прямо-
точных цилиндров перед
протовоточными заклю-
чается в том, что благода-
ря большему разбавле-
нию массы получаемое
полотно картона имеет
более равномерную тол-
щину.
Листовой картон от-
ливают и формуют сле-
дующим образом.
применяют при выработке картона
Рис. 199. Схема двухцилиндровой папочной
машины:
/ — форматный вал, 2 —приводной вал, 3 — на-
порные ящики, 4 — ванна, 5 — карманы ванны
для отвода оборотной воды, 6 •— сеточные ци-
линдры, 7 — съемные валики, 8 сукно
343
Рис. 200. Схема подачи массы в ванну неточного цилиндра:
« — прямоточная, б — противоточная; /—съемный валик, 2 — формующий цилиндр, 3 —
ванна цилиндра, 4 — потокораспределитель
Масса из напорного ящика переливается в ванну, в которой вра-
щается цилиндр. Вследствие разницы между уровнем массы в ван-
не и цилиндре вода проходит сквозь сетку внутрь цилиндра, а во-
локна остаются на сетке, образуя элементарный слой картона. Вода
уходит из цилиндра через карманы и поступает в сборник оборот-
ной воды. Она используется в производстве вторично. Образовав-
шийся на сетке элементарный слой при вращении цилиндра попа-
дает под съемный валик и частично отжимается от воды. С первого
цилиндра слой переходит на сукно и транспортируется под съемный
валик второго цилиндра. Здесь к первому элементарному слою при-
соединяется второй. Соединенные слои поступают под пресс, где
обезвоживаются под линейным давлением до 12 кгс/см до содержа-
ния абсолютно сухого волокна 25—30%. При этом элементарные
слои ложатся на форматный вал, на нем спрессовываются и нама-
тываются до требуемой толщины. После этого картон разрезается
ножом по канавке, проточенной в теле форматного вала, и лист
снимается с вала.
Толщину наматываемого на форматный вал слоя контролируют
с помощью звукового сигнала или толщиномера, снабженного све-
товым и звуковым сигналами.
Масса 1 м2 элементарного слоя картона 20—50 г. Чем тоньше
слои, тем равномернее и прочнее образующийся лист картона. Мно-
гослойный лист картона обычно образуется из 20—40 элементарных
слоев. При этом масса 1 м2 картона составляет от 400 до 2000 г.
Листы, снятые с форматного вала, укладывают на тележки.
Между пачками картона (30—40 листов) помещают металличе-
ские листы толщиной 2 мм. При выработке высокосортных листов
картона каждый лист перекладывают суконными прокладками.
После папочной машины сухость картона составляет 30—35%.
Папочные машины при ручном срезе и съеме картона с формат-
ного вала работают со скоростью до 30—35 м/мин. Их производи-
344
Рис. 201. Схема автоматическо-
го устройства для среза и
съема листа картона с формат-
ного вала:
1 — пневматический цилиндр, 2 —
форматный вал, 3 — нож, 4 — кар-
тон, 5 — сукно конвейера, 6 — соп-
ло для подачи воздуха
тельность 3—5 т/сут. Для увеличе-
ния скорости и производительности
папочной машины применяют уст-
ройства автоматического съема
листов картона с форматного вала.
Скорость папочной машины при ав-
томатическом съеме картона с фор-
матного вала достигает 70—
90 м/мин, производительность 12—
15 т/сут.
На рис. 201 представлена схе-
ма автоматического уст-
ройства для среза и съема
листа картона с форматно-
го вала. После достижения тре-
буемой толщины лист картона 4 раз-
резается ножом 3, установленным
внутри форматного вала 2. Нож при-
водится в движение пневматическим
цилиндром 1 в тот момент, когда
будет достигнута требуемая толщи-
на картона. При этом нож быстро
выдвигается через прорезь и после
разреза картона тотчас же автоматически возвращается в исходное
положение. Вся операция завершается за время, в течение которого
форматный вал делает четверть оборота.
При большой толщине картона листы с форматного вала отходят
на сукно конвейера 5 под действием собственной массы. При малой
толщине (до 1 мм) листы картона в месте среза отдуваются от по-
верхности вала сжатым воздухом из сопла 6. Устройство среза
и съема листа управляется автоматически по сигналу счетчика
частоты вращения форматного вала или толщиномера-микромет-
ра. Как только на форматный вал намотается соответствующее
число слоев картона, импульс от счетчика поступает к исполнитель-
ному механизму, управляющему ножом.
После Папочной машины картон в папках подается в гидравли-
ческие прессы для дальнейшего обезвоживания и уплотнения.
Гидравлический пресс (рис. 202) имеет две неподвиж-
ные плиты — верхнюю 6 и нижнюю 4, соединенные четырьмя ко-
лонками, гидравлический цилиндр 3 с перемещающимся вертикаль-
но поршнем 1, траверсу 5, которая движется вдоль колонн, проти-
вовес 2.
Пачки картона укладывают вручную на траверсу пресса, затем
прессуют их при постепенном, медленном подъеме удельного
давления до 25 кгс/см2. Режим прессования зависит от вида
вырабатываемого картона. Время полного оборота пресса —
от 1 до 5 ч.
Существуют прессы, оснащенные специальными тележками или
платформами, на которых прессуется картон. Вместе с уложенным
23-729
345
Рис. 202. Схема гидравлического пресса:
а —с давлением вверх, б —с давлением вниз; / — поршень пресса, 2— противовес, 3 —
гидравлический цилиндр, 4 — нижняя неподвижная плита, 5 — подвижная траверса, 6 — верх-
няя неподвижная плита
картоном они вкатываются по рельсовым путям в пресс, а после
окончания прессования картон отвозится на этих же тележках в су-
шильный отдел. Этот способ прессования картона значительно со-
кращает оборот пресса, так как отпадает ручная операция загрузки
и разгрузки пресса и ликвидируется брак в виде сырого картона, ко-
торый образуется при ручной загрузке.
Влажность картона после прессования от 40 до 60% • Дальней-
шее обезвоживание до содержания влаги 4—8% производится
в процессе сушки.
Листовой картон сушат воздухом в канальных (коридорных)
сушилках. Канальные сушилки представляют собой коридор, внут-
ри которого смонтированы транспортные устройства. Для сушки
пачки картона или единичные листы вертикально подвешивают
с помощью зажимов, укрепленных на движущихся звеньях кон-
вейера или вагонеток.
По схеме движения воздуха канальные сушилки подразделяют-
ся на прямоточные, противоточные и многозонные.
В прямоточных сушилках нагретый воздух движется
параллельно движению картона вдоль коридора. Сушка замедляет-
ся вследствие большого перепада температуры по длине коридора.
В противоточных сушилках нагретый воздух движет-
ся навстречу влажному картону. Сушилки такого типа работают на
многих картонных предприятиях.
Многозонные сушилки имеют несколько зон сушки кар-
тона. Они работают с промежуточным подогревом и многократной
циркуляцией воздуха. В этих сушилках можно поддерживать раз-
346
личную температуру воздуха в зонах и регулировать скорость
сушки.
Многозонные сушилки имеют от 4 до 18 зон в зависимости от
вида вырабатываемого картона. Продолжительность сушки в мно-
гозонных сушилках меньше, чем в прямоточных и противоточных.
Они широко применяются для сушки листового картона.
Недостаток сушки при вертикальной подвеске листов — нерав-
номерная обдувка нагретым воздухом каждой из поверхностей,
в результате.чего лист сушится неравномерно и коробится.
На многих предприятиях картон сушат при горизонтальной ук-
ладке на сеточных или роликовых одно- или многоярусных сушил-
ках с двусторонней обдувкой нагретым воздухом.
На рис. 203 показана горизонтальная сушилка. Она
представляет собой канал длиной 20—30 м, шириной в зависимо-
сти от числа листов картона, выкладываемых в один ряд.
Для передвижения листов картона внутри канала служит сеточ-
ный конвейер или приводные ролики. По обе стороны канала нахо-
дятся калориферы и вентиляторы, подающие подогретый воздух на
листы картона.
Листы картона укладывают горизонтально на движущийся кон-
вейер, который перемещает их вдоль сушилки при одновременном
двустороннем обогреве воздухом. Благодаря равномерной двусто-
ронней сушке коробление картона уменьшается и продолжитель-
ность процесса сокращается.
В некоторых сушилках листы картона сушат между двумя па-
раллельно движущимися сетчатыми конвейерами. Благодаря зажи-
му листов картона между сетками коробление сводится к мини-
муму.
Продолжительность сушки картона зависит от его толщины, ти-
па сушилки и режима сушки и может колебаться от 20 мин до 4 ч.
Например, в сушилках с горизонтальной укладкой картон толщиной
1 мм высушивается в течение 20—30 мин. На сушку 1 т воздушно-
сухого картона расходуется от 2 до 3 т пара.
На некоторых фабриках сушку картона толщиной до 1,5 мм
и досушку толстого картона производят контактным способом на
сушильных цилиндрах.
Контактная сушилка состо-
ит из трех — пяти сушильных
цилиндров, соединенных в ба-
тарею. Листы картона транс-
портируются и прижимаются
к поверхности цилиндров с
помощью сукна или металли-
ческой сетки. В результате
улучшается теплопередача и
предотвращается коробление
поверхности картона при
сушке. Конструкция сушиль-
ных цилиндров такая же, как и
Рис. 203. Горизонтальная сушилка
для картона
23:;
347
Zl > Ц
8з бумагосушильных. Недостатками пе-
&з риодического способа производства
= | листового картона являются: пе-
. риодичность работы, ручная уклад-
11 ка картона в гидравлические прес-
сы, небольшая скорость — до 70—
90 м/мин, низкая производитель-
. ность— 12—15 т/сут.
о
. я
• * з оз
= &« § 139. Изготовление листового
картона непрерывным
S S3 способом
* о,
р (ЦАО
g | ° С введением автоматического
g 5^ съема листов картона с форматного
® вала представляется возможным
о создать полностью автоматизиро-
g 5 5 ванную поточную линию производ-
§ Вя ства картона.
| *= Преимуществом автоматизиро-
§ но. ванной линии является непрерыв-
s J ° ность процесса, отсутствие ручного
В* тРУДа, высокая производитель-
S | ность — до 20—30 т/сут, большая
fSS скорость движения форматного ва-
S ла — 60—120 м/мин, повышение ка-
§ чества картона по сравнению с по-
| зВТ лУченным на папочных круглосеточ-
§ о£см ных машинах.
На рис. 204 представлена авто-
§ § матизированная поточная
линия производства эле к-'
* троизоляционного листо-
g || вого картона. Масса, подготов-
о |« ленная для отлива, концентрацией
S 0,4—0,8% поступает в напорный
. ящик открытого типа, откуда выте-
2> кает на движущуюся сетку сеточно-
о |а го стола 1. На столе происходит
ex формование и отлив элементарного
слоя картона с массой 1 м2 45—60 г.
I § Сеточный стол оснащен однозольной
тряской с пределом регулирования
(амплитуда 0—16 мм). Величина
разрежения на отсасывающих ящи-
= | ках и в камерах отсасывающего Ba-
ll ла должна обеспечить сухость эле-
ментарного слоя картона после от-
сасывающего вала 13—18%.
348
Элементарный слой с отсасывающего вала сжатым воздухом
передается на прессовое сукно форматного вала 2.
Форматный вал отлит из чугуна, его поверхность покрыта спе-
циальным лаком, обеспечивающим хорошее прилипание элементар-
ного слоя и предохраняющим поверхность вала от коррозии.
Форматный вал расположен на двух обрезиненных прессовых
валах диаметром 600 мм. Один из них укреплен на неподвижной,
а второй на подвижной опорах с пневматическим устройством для
изменения и регулирования давления при отжиме картона.
Форматный вал имеет автоматический пилообразный нож и ме-
ханизм регулирования заданной толщины картона, приводимый
в движение сжатым воздухом.
По достижении нужной толщины картон автоматически срезает-
ся ножом, выдвигающимся через щель из тела форматного вала.
Кромка разрезанного картона отдувается сжатым воздухом через
вторую щель в форматном валу, и лист картона падает на прием-
ный роликовый конвейер 3, Скорость движения конвейера в мо-
мент приемки срезанного листа совпадает с линейной скоростью
форматного вала, а затем снижается до 20 м/мин. Толщина сошед-
шего с форматного вала картона задается в зависимости от объем-
ной массы готового картона после каландрирования. Толщина кар-
тона контролируется бетаметром и фиксируется самопишущим при-
бором на диаграмме. Сухость картона после форматного вала со-
ставляет 23—27%.
С приемного роликового конвейера листы картона поступают
в трехъярусный загрузочный роликовый конвейер 4, а затем в гид-
равлический пресс 5.
Картон прессуется в трехъярусном прессе при удельном давле-
нии 20—50 кгс/см2 между плитами при температуре 80—90° С. Су-
хость картона после пресса 55—60%. Продолжительность цикла
прессования зависит от толщины картона и составляет 0,5—12 мин
для картона толщиной от 1 до 6 мм.
Листы картона загружают в пресс конвейером из бронзовых се-
ток № 18. Этими же сетками после прессования листы картона вы-
гружаются на конвейер 6. Такой же сеткой обтянута верхняя плита
пресса. Таким образом, лист картона при прессовании зажат
между двумя сетками. Это способствует удалению воды, улучшает
поверхность картона и предохраняет плиты от загрязнения.
Как подвижные, так и неподвижные сетки не должны иметь
трещин, складок и забитых массой участков, оставляющих марки-
ровку на картоне. Все процессы прессования автоматизированы.
После прессования листы картона из пресса выводятся подвиж-
ными сетками на трехъярусный конвейер 6, который подает их
в тоннельную сушилку 7 с калориферным обогревом и прижимны-
ми сетками. По длине сушилка разделена на 13 зон; в каждой зо-
не поддерживается различная температура воздуха.
В конце сушилки расположена охладительная камера, оборудо-
ванная увлажнительной установкой. Калориферы обогреваются на-
349
сыщенным паром давлением 12 кгс/см2 через регулятор давления.
Режим сушки зависит от вида картона и его толщины.
По окончании сушки листы картона влажностью 4—8% подают-
ся конвейерами 8 и 9 на дисковый станок 10 для обрезки профиль-
ных кромок. Обрезанные кромки картона дробятся на кусочки дли-
ной 5—10 мм и пневмоконвейером подаются в циклон, а затем
в гидроразбиватель для брака. После обрезки кромок листы кар-
тона поступают на увлажнительный станок 11 и кипоукладчик 12
и складываются на металлический поддон, установленный на роли-
ковом конвейере. На поддонах картон проходит отлежку в течение
1—5 сут. После отлежки кипы картона по роликовым конвейерам
поступают на отделку.
§ 140. Отделка картона
После сушки картон содержит 4—8% влаги, а для
отделки требуется влажность картона до 10—14%. Поэтому картон
увлажняют в специальных аппаратах, затем укладывают в стопы
высотой до 3 м и оставляют для отлежки в течение 1—5 сут в по-
мещении с относительной влажностью воздуха не ниже 75—80%.
Во время отлежки влажность по толщине листа выравнивается, по-
вышается пластичность картона и он легче каландрируется.
По окончании отлежки картон поступает на каландр. Каландри-
рованием достигается уплотнение и повышение лоска картона,
а также выравнивание его по толщине. Для каландрирования ли-
стового картона обычно применяют двухвальные сатинированные
и фрикционные каландры.
Сатинированный каландр предназначен для уплотнения карто-
на. Он состоит из двух полых металлических валов: нижнего при-
водного и верхнего, вращающегося от нижнего вала.
Фрикционный каландр также состоит из двух металлических ва-
лов. Он отличается от сатинированного тем, что верхний вал яв-
ляется приводным, а нижний приводится от верхнего через шесте-
ренчатую передачу с опережением на 18—20%. Благодаря разности
скоростей валов создается сильное трение между поверхностями
листа и валами, за счет чего картон приобретает необходимый
лоск.
Необходимое давление между валами каландра создается с по-
мощью рычажно-грузового или гидравлического механизма прижи-
ма. Линейное давление при каландрировании очень высокое и мо-
жет изменяться в пределах от 200 до 1500 кгс/см и более в зависи-
мости от вида вырабатываемого картона. Для повышения эффек-
тивности отделки валы каландра обогреваются паром. Скорость
движения валов 50—115 м/мин.
Некоторые виды картона выпускаются калиброванными, т. е.
строго одинаковой толщины. Для этого каландры снабжены калиб-
ровочным устройством, которое позволяет устанавливать необходи-
мую ширину калибровочной щели между валами.
В зависимости от требуемой отделки картон многократно про-
350
пускают через несколько последовательно устанавливаемых ка*
ландров (от одного до пяти).
После отделки картон сортируют, а затем упаковывают в дере-
вянные щитки или ящики .
ГЛАВА XXI
Изготовление ролевого картона
Для изготовления ролевого картона применяют
многоцилиндровые, плоскосеточные и комбинированные картоноде-
лательные машины. Как и бумагоделательные, картоноде-
лательные машины имеют мокрую, сушильную и отделочную
части.
§ 141. Многоцилиндровые
картоноделательные машины
Многоцилиндровые картоноделательные машины
применяют для изготовления многослойного картона массой Гм2
от 200 до 1200 г. Машины имеют до восьми сеточных цилиндров.
На них можно получать ролевый картон стольких слоев, сколько
установлено сеточных цилиндров.
Многослойный ролевый картон состоит из нескольких элемен-
тарных слоев; он значительно прочнее, чем картон такой же толщи-
ны, изготовленный отливом одного слоя на плоскосеточной маши-
не. Кроме того, элементарные слои картона можно получать из раз-
ных волокнистых материалов. Например, наружные слои, от кото-
рых зависит внешний вид картона, изготовляют из лучшего волок-
нистого материала, чем внутренние слои. Это позволяет экономить
дорогостоящее волокно — целлюлозу. Поэтому массовые виды кар-
тона— переплетный, коробочный и др. — изготовляют на многоци-
линдровых картоноделательных машинах. ,
Эти машины по направлению движения съемного сукна относи-
тельно движения картона от сеточной части к накату подразделяют-
ся на два типа: с прямым и встречным движением съемного сукна.
В машинах первого типа (рис. 205) направление дви-
жения рабочей части съемного сукна по сеточным цилиндрам
к предварительным прессам совпадает с направлением движения
картона в прессовой и сушильной частях. При этом съемное сукно 1
снимает последовательно элементарные слои, получаемые на се-
точных цилиндрах 4 с первого до последнего, и далее проходит
вместе с мокрым картоном через предварительные прессы 2. По-
лотно картона обезвоживается на предварительных прессах, нахо-
дясь между двумя сукнами — съемным 1 и нижним вспомогатель-
ным 3.
При таком движении съемное сукно снимает покровный слой
с последнего сеточного цилиндра, который, как правило, получает
сильную маркировку от сетки. В прессах грязная вода из внутрен-
351
Рис. 205. Схема сеточной части картоноделательной машины с прямым движением
съемного сукна:
1 — съемное сукно, 2 — предварительные прессы, 3 — нижнее вспомогательное сукно, 4 —
сеточные цилиндры
них слоев фильтруется через покровный слой. Вследствие этого
снижается белизна и степень окраски поверхности картона. При по-
лучении покровного слоя на первом сеточном цилиндре качество
поверхности картона более высокое.
В машинах второго типа съемное сукно движется по се-
точным цилиндрам в направлении от главных прессов, т. е. навстре-
чу движению картона в прессах и сушильной части. Вспомогатель-
ное сукно охватывает верхние валы предварительных прессов.
На машинах этой конструкции с первого сеточного цилиндра,
расположенного рядом с прессовой частью, сукном снимается ниж-
ний слой картона, а покровный слой — на последнем сеточном ци-
линдре. Отжимаемая вода из внутренних слоев картона фильтрует-
ся через нижний слой, что исключает возможность загрязнения по-
верхности покровного слоя грязной водой.
Отечественной промышленностью выпускаются многоцилиндро-
вые картоноделательные машины К-12 и К-06А, производитель-
ность которых соответственно 63—85 и 225 т/сут, рабочая скорость
40—160 и 55—280 м/мин, обрезная ширина полотна картона 2110
и 4200 мм.
Схема круглосеточной картоноделательной
машины К-06А, изготовляющей переплетный, коробочный кар-
тон и др., представлена на рис. 206. Сеточная часть машины состо-
ит, из восьми ванн 2 с сеточными цилиндрами диаметром по
1500 мм и поворотного отсасывающего вала. Каждый сеточный ци-
линдр снабжен приводом. Предварительная прессовая часть со-
стоит из двух обычных прессов 4 и 6, двух отсасывающих прессов
5 и 7 и отсасывающего гауч-пресса 8. Основная прессовая часть
состоит из трех отсасывающих прессов 9, 10 и 19 и сглаживающе-
го пресса 18. Между вторым и третьим отсасывающими прессами
расположены шесть картоносушильных 11 и два сукносушильных
цилиндра 12. Основная сушильная часть состоит из 73 картоносу-
шильных цилиндров диаметром 1500 мм. Верхний ряд цилиндров
сукон не имеет (кроме первой группы), нижний ряд снабжен сукна-
ми. Основная сушильная часть закрыта колпаком. Между ка-
ландрами 14 установлены два картоносушильных 16 и два холо-
дильных 15 цилиндра. Между 36-м и 37-м цилиндрами помещен
клеильный пресс 17 для проклейки картона с поверхности. Маши-
352
Рис. 206. Картоноделательная круглосеточная машина К-06А:
1 — поворотный вал, 2 — ванна, 3 — прижимной валик, 4 и 6 — предварительные обычные
прессы, 5 и 7 — предварительные отсасывающие прессы, 8 — отсасывающие гауч-прессы,
9, 10 и 19 — отсасывающие прессы основной прессовой части, 11 — картоносушильные ци-
линдры, 12 — сукносушильные цилиндры, 13 — накат, 14 — каландры, 15 — холодильные ци-
линдры, /6 — досушивающие картоносушильные цилиндры, /7 — клеильные прессы, /Я —
сглаживающие прессы
на снабжена двумя восьмивальными каландрами и перифериче-
ским накатом 13.
Заправка полотна картона в прессовой части пневматическая;
в сушильной части автоматическая.
Формование на сеточных цилиндрах полотна картона и обезво-
живание на предварительных и основных прессах многоцилиндро-
вой картоноделательной машины выполняют следующим образом.
Элементарные слои на сеточных цилиндрах образуются и соеди-
няются в полотно картона так же, как и на двухцилиндровой папоч-
ной машине. В процессе наслоения элементарных слоев давление
съемных валиков на сеточные цилиндры постепенно повышается до
12—15 кгс/см.
Сеточная часть многоцилиндровых машин комплектуется из
ванн прямоточного и противоточного типов. Ванны прямоточного
типа используют для отлива покровных слоев (верхнего и нижне-
го), иногда подкладочных, противоточного — внутренних слоев.
Установка ванн смешанного типа позволяет получать картон более
высокого качества.
Элементарный слой картона формуется под небольшим ва-
куумом. Для этого внутри сеточного цилиндра с помощью вентиля-
тора создается вакуум 40—60 мм вод. ст., способствующий получе-
нию элементарного слоя равномерной толщины и позволяющий по-
вышать скорость машины.
353
Сырое полотно картона с помощью длинного сукна проходит
через поворотный отсасывающий вал в прессовую часть, где под-
вергается осторожному уплотнению и обезвоживанию с постепен-
ным повышением‘давления от пресса к прессу. Давление между
валами прессов достигает 25 кгс/см. Таким образом, полотно под-
готовляется к повышенному давлению на основных прессах. Су-
хость полотна после предварительного прессования колеблется от
25 до 30%.
После предварительных прессов полотно поступает на основ-
ную прессовую часть машины, где производится дальнейшее уплот-
нение и обезвоживание до сухости 35—40%. Линейное давление
прессования картона достигает 80 кгс/см. Устройство этой части
картоноделательной машины аналогично устройству прессовой час-
ти бумагоделательной машины.
Далее полотно картона поступает на сушку. Ролевой картон су-
шат контактным способом на сушильных цилиндрах, которые рас-
положены в два ряда в шахматном порядке. На некоторых карто-
ноделательных машинах сушильные цилиндры помещены в три ря-
да. Давление пара в сушильных цилиндрах поддерживается от 2,5
до 5 кгс/см2.
Для повышения качества отделки картон поступает на первый
восьмивальный каландр, оборудованный мокрыми шаберами, с по-
мощью которых мож^но производить поверхностную окраску или
увлажнение картонов.
Затем картон поступает на досушивающие цилиндры и на вто-
рой каландр для окончательной отделки.
Для изготовления многослойного картона устанавливают также
картоноделательные машины с в а ку у м - ф о р м у ю-
щими .цилиндрами конструкции фирмы «Тампел-
л а» (рис. 207).
Конструкция и принцип действия этого цилиндра отличаются от
конструкции и принципа действия обычного сеточного цилиндра тем,
что масса подается на цилиндр 2 через специальное напускное уст-
ройство закрытого типа. Внутри цилиндра установлены три отсасы-
вающие камеры 1. Полотно картона формуется при высокой скоро-
сти (275—300 м/мин) и на очень коротком участке под влиянием
разрежения в камерах.
Масса поступает равномерным потоком через четыре трубы 8
(на рисунке показана одна труба) в уравнительную камеру 9 и вы-
ходит через дросселирующую щель 11.
Дросселирующую деталь 10 можно передвигать с помощью вин-
тов. Щель дросселируют в пределах ±15 мм. Величина щели
15—45 мм.
В верхней части подающей камеры расположен перфорирован-
ный валик, с помощью которого выравнивается поток массы и раз-
биваются пучки волокон. После перфорированного валика масса
вытекает через выпускную щель 18, образуемую нижней 16 и верх-
ней 19 губой, на поверхность цилиндра — в зону формования по-
лотна.
354
Рис. 207. Схема установки вакуум-формующего цилиндра фирмы «Тампелла»:
1 — отсасывающие камеры, 2 — сеточный цилиндр, 3 — водяной шабер, 4 — отжимной вал,
5 — опорное и приводное устройства, 6 — спрыски, 7 — ванна, 8 — труба для входа массы,
9 — уравнительная камера, 10 — дросселирующая деталь, 11 — дросселируемая щель, 12 —
пневматическое устройство, 13 — люк для очистки, 14 — маховичок для регулирования верх-
ней губы, 15 — перфорированный валик, 16 — неподвижная нижняя губа, 17—напускное
устройство, 18 — выпускная щель, 19 — верхняя губа
Верхнюю губу можно регулировать с помощью маховичка 14,
расположенного на лицевой стороне. Для облегчения регулирова-
ния движения губы кверху служит пневматическая вылегчивающая
система. Регулирование позволяет измерять расстояние между
острием верхней губы и поверхностью цилиндра. Губа снабжена
направляющей деталью, которая не допускает размера щели между
острием губы и поверхностью цилиндра менее 4 мм.
355
При концентрации массы 0,3—0,45% расстояние губы от по-
верхности цилиндра должно быть равно 9—И мм. При регулирова-
нии губы нужно учитывать, что изменяется также впускная щель.
Величина щели примерно 9—10 мм.
Сеточный цилиндр 2 состоит из перфорированной рубашки диа-
метром 1500 мм с толщиной стенки 25 мм. На рубашку первона-
чально наматывается подкладочная проволока диаметром 2,8 мм,
а затем надевается сетка из нержавеющей стали. Торцы цилиндра
снабжены опорными кольцами и зубчатым устройством для приво-
да. С внешней стороны цилиндр поддерживается валиками (коле-
сами) и не имеет вала по оси. Привод цилиндра осуществляется
электродвигателем через зубчатый редуктор. Сеточный цилиндр
и его приспособления выполнены так, что его можно легко выдви-
нуть по рельсам на лицевую сторону.
Для очистки поверхности цилиндра служат два спрыска 6: один
внутри цилиндра, другой — с наружной стороны. Из наружного
спрыска вода поступает на направляющий 'лист, с которого она
стекает на поверхность сетки. Этим обеспечивается равномерный
и непрерывный поток воды, вследствие чего сетка цилиндра хорошо
промывается. Расход одного спрыска составляет 160 л/мин.
Внутри цилиндра помещены три отсасывающие камеры 1 для
удаления воды из полотна, проходящего по поверхности цилиндра.
Положение и вакуум камеры можно регулировать во время хода
мащины.
Величина вакуума в камерах зависит от скорости машины, по-
мола массы и массы 1 м2 полотна картона и составляет для первой
отсасывающей камеры 0,8—1,0, для второй 0,6—0,8 и для третьей —
0,1—0,2 м вод. ст. Ширина первой отсасывающей камеры в направ-
лении хода полотна равна 277 мм, второй 180 мм и третьей
100—170 мм (регулируется).
Над цилиндром установлен отжимной вал 4 диаметром 570 мм,
покрытый толстым слоем мягкой резины. Отжимной вал снабжен
пневматическим устройством 12, с помощью Которого его можно
вылегчивать. Перед отжимным валом расположен водяной шабер 3,
предназначенный для удаления воды, собирающейся у зазора.
Вакуум водяного шабера создается вентилятором. Отсос воды ша-
бером регулируется с помощью дроссельного клапана.
Полотно картона формуется следующим образом. В зону формо-
вания масса поступает через выпускную щель. При поступлении
массы на цилиндр сразу же начинается процесс обезвоживания. На
свободном участке цилиндра, от нижней губы до первой отсасываю-
щей камеры, полотно формуется благодаря свободному стеканию
воды через волокнистый слой. Вода свободного удаления отводится
в ванну 7, расположенную внутри цилиндра. Формование на этом
участке не заканчивается, оно завершается под влиянием вакуума
на первой и второй отсасывающих камерах. Вода из отсасывающих
камер и ванны отводится на приводную сторону в бассейн оборот-
ной воды.
Полотно с поверхности цилиндра снимают так же, как и на
35,6
обычном цилиндре, с помощью съемного сукна и отжимного вала,
установленного над последней отсасывающей камерой. При враще-
нии цилиндра полотно попадает под отжимной вал, частично отжи-
мается от воды, переходит на сукно и транспортируется далее.
Достоинства вакуум-формующего цилиндра конструкции фирмы
«Тампелла» следующие: равномерное и быстрое формование полот-
на на коротком участке; процесс формования можно регулировать
изменением скорости потока массы, поступающей на цилиндр, и ве-
личины вакуума в отсасывающих камерах; работает при высокой
скорости — 275—300 м/мин.
§ 142. Плоскосеточные
картоноделательные машины
Плоскосеточные картоноделательные машины при-
меняют для выработки тарного и кровельного картона, а также не-
которых видов бумаги — мешочной и упаковочной — из сульфат-
ной целлюлозы. Эти машины имеют более высокую скорость
(до 760 м/мин) и производительность (800—900 т/сут тарного кар-
тона), чем многоцилиндровые картоноделательные машины.
Сеточная часть на некоторых плоскосеточных картоноделатель-
ных машинах оборудована двумя напорными ящиками. Второй
ящик предназначен для дополнительного налива массы на сетку
(покровного слоя).
На этих машинах изготовляют двухслойный тарный картон.
Основа такого картона делается из целлюлозы высокого выхода,
а наружный слой — из целлюлозы нормального выхода. Нанесение
покровного слоя из более прочного волокнистого материала значи-
тельно повышает механические показатели и печатные свойства
и улучшает внешний вид картона. Установка второго напорного
ящика позволяет вырабатывать на более производительных плоско-
сеточных машинах картон с облагороженной поверхностью, кото-
рый ранее изготовляли на менее производительных многоцилиндро-
вых машинах.
По конструкции плоскосеточная картоноделательная машина
аналогична бумагоделательной машине.
В Советском Союзе изготовляют плоскосеточные картонодела-
тельные машины К-07 и К-Ю для выработки плоских слоев гофри-
рованного картона и К-15 и К-09 для выработки картона и бумаги
для гофрирования. Производительность их соответственно 500, 850,
320 и 500 т/сут; рабочая скорость 20—400, 280—485, 200—400
и 300—440 м/мин.
На рис. 208 показана схема картоноделательной ма-
шины К-Ю.
Машина предназначена для изготовления тарного двухслойного
картона массой 200—350 г/м2. Обрезная ширина машины 6300 мм,
производительность 850 т картона в сутки при скорости 485 м/мин.
Масса для основного слоя очищается от посторонних включений
только на закрытых узлоловителях, для покровного — на центри-
клинерах и закрытых узлоловителях.
357
|а Сеточная часть машины оборудована
11 двумя напорными ящиками 1 и 3 с воздуш-
ной подушкой. Сеточный стол 2 горизон-
те % тальный консольный, имеет формующий
2-| ящик, 26 регистровых валиков диаметром
382 мм, 8 отсасывающих ящиков шириной
300 мм каждый, устройство Ротобелт, ров-
нитель диаметром 800 мм, отсасывающий
двухкамерный гауч-вал диаметром 1300 мм,
5^ верхний прижимной обрезиненный вал диа-
метром 800 мм, сетку, сеткоповоротный вал
диаметром 800 мм. Правка и натяжение сет-
= ки автоматические.
S Прессовая часть состоит из трех прямых
..«о? отсасывающих 4 и одного сглаживающего
~ 6 прессов. Первые два прямых отсасываю-
з « щих пресса расположены сразу после сеточ-
Э ной части. Затем установлена подогрева-
| «« тельная сушильная группа 5 из восьми су-
s s = шильных цилиндров, а после нее прямой от-
сасывающий (горячий) и сглаживающий
= прессы. Нижние валы отсасывающих прес-
5 оЦ сов диаметром 1150 мм облицованы резиной,
g верхние диаметром 1000 мм — стонитом.
S Нижний вал сглаживающего пресса покрыт
о II* стонитом> верхний — резиной. Диаметр обо-
их валов одинаков — 1000 мм. Сглаживаю-
щий пресс работает без сукна.
g §g Сушильная часть состоит из трех секций:
£ предварительной, основной и досушиваю-
° s'* щей. Она имеет 95 картоносушильных,
о 16 сукносушильных и 2 холодильных ци-
d « s линдров диаметром 1500 мм каждый. Пред-
£ I а варительная подогревательная секция со-
стоит из восьми картоносушильных и двух
сукносушильных цилиндров. Она предназна-
чу чена для нагрева картона до 65—75° С.
В результате значительно улучшается обез-
воживаие полотна на третьем (горячем)
§ | прессе.
Основная сушильная секция расположе-
§.« на между сглаживающим прессом и первым
каландром 11. Она состоит из 83 картонбсу-
® в шильных и 14 сукносушильных цилиндров.
На первых восьми цилиндрах и на двух ци-
линдрах после клеильного пресса установ-
I лены колпаки скоростной сушки 7.
Досушивающая секция из четырех кар-
тоносушильных цилиндров расположена
358
между первым и вторым каландрами. Эта секция работает без
сукон.
Давление пара, поступающего в сушильные цилиндры, равно
8 кгс/См2. Основная сушильная секция закрыта колпаком, а осталь-
ные оборудованы открытыми колпаками.
Правка и натяжение сукон автоматические.
В сушильной части после 32-го картоносушильного цилиндра по-
мещен полусырой пресс 9, а после. 80-го — горизонтальный клеиль-
ный пресс 10.
На машине расположены два восьмивальных каландра //; пер-
вый оснащен двумя мокрыми шаберами-для увлажнения, поверх-
* ностной проклейки или окраски картона.
Накат 13 периферический. Максимальный диаметр наматывае-
мого рулона 2500 мм.
Заправка полотна.картона в прессовой части на каландры и на-
кат воздушные, в сушильной части — канатиками.
Машина оснащена приборами автоматического контроля, регу-
лирования и управления технологическими процессами.
*
§ 143. Комбинированные
картоноделательные машины
Комбинированная картоноделательная машина
представляет собой сочетание многоцилиндровой и плоскосеточной
машин. Из-за сложности обслуживания такие машины менее рас-
пространены, чем многоцилиндровые. Применяют их только для
выработки многослойного картона: хром-эрзац, прокладочного, пе-
реплетного, прессшпана и др.
На рис. 209 показана схема комбинированной к а р-
тоноделательной машины с пятью вакуум-формующими
цилиндрами и с двумя плоскими сетками. Съемное сукно 2 прохо-
дит над круглосеточными вакуум-формующими цилиндрами 3, по-
воротным прессом 1 и передает мокрое полотно в предварительную
прессовую часть 4. Затем полотно картона поступает на транспор-
тирующее сукно 5, с которого попадает на сетку верхнего сеточного
стола 6. Между отсасывающими ящиками установлен ровнитель,
который прижимает полотно, поступающее с сеточных цилиндров,
к полотну, сформованному на сетке. Оба полотна соединяются на
гауч-валу и с помощью транспортирующих сукон передаются на
нижний сеточный стол 7.
Здесь они соединяются на гауч-валу в единое картонное полот-
но с нижним слоем картона, образующимся на нижнем сеточном
столе. Далее картон проходит через прессовую 3, сушильную и от-
делочную части машины.
Существуют картоноделательные машины, на которых картон
отливается и формуется между движущимися горизонтальными сет-
ками. Машины с движущимися горизонтальными сетками назы-
ваются «Инверформ».
359
Рис. 209. Схема комбинированной картоноделательной машины для производства картона хром-эрзац:
/ — поворотный пресс 2 — съемное сукно, 3 — вакуум-формующие цилиндры, 4 предварительная прессовая часть, 5 транспор-
тирующие сукна, 6 — верхний сеточный стол, 7 — нижний сеточный стол, 8 — прессовая часть
3
Рис. 210. Сеточная часть машины «Инверформ»:
1 — напорный ящик, 2 — сеточный стол, 3 — секция «Инверформ>
Машины «Инверформ» для производства многослойного картона
имеют нижнюю и несколько верхних коротких сеток (3—5). При
этом один слой формуется на нижней сетке, а остальные с помощью
верхних сеток.
Сеточная часть машины «Инверформ» (рис. 210)
состоит из напорного ящика закрытого типа /, сеточного стола 2
обычной конструкции и четырех секций 3 «Инверформ» с сетками
длиной по 13,4 м (длина секции 3,6 м). Концентрация массы в на-
порном ящике 0,5—0,6%. Нижняя сетка под секциями поддержи-
вается регистровыми валиками.
Каждая секция (рис. 211) снабжена напорным ящиком закры-
того типа 3, сеткой 2, формующим валом 4, вакуум-шабером 5, от-
сасывающим валом 6. Сетка приводится в движение от формующе-
го вала.
Масса из напорного ящика при концентрации 1—1,8% поступает
между сетками, зазор между которыми регулируется путем верти-
кального перемещения формующего вала верхней сетки.
При наличии нескольких верхних сеток вода из последующих
слоев полотна не проходит через предыдущие. Она удаляется толь-
ко через верхние сетки по шаберам в перевернутые отсасывающие
ящики или отсасывающими валами. Машины «Инверформ», выра-
батывающие многослойный картон хром-эрзац массой 1 м2 от 120
до 400 г, имеют обрезную ширину 3750 и 4200 мм, скорость приво-
да от 70 до 500 м/мин, производительность соответственно 100—150
и 280 т/сут.
Для производства различ-
ных видов многослойного кар-
тона применяют формую-
щее устройство «У л ь-
траформер» (рис. 212).
Формование полотна осу-
ществляется на небольшом
участке сетки 13, охватываю-
щей цилиндр 7.
Масса из напорного ящи-
ка 1 поступает в зону формова-
ния, состоящую из установлен-
ных последовательно формую-
Рис. 211. Схема секции «Инверформ»:
1 — нижняя сетка, 2 — верхняя сетка, 3 — на-
порный ящик, 4 — формующий вал, 5 — ва-
куум-шабер, 6 — отсасывающий вал
24-729
361
Рис. 212. Схема формующего устрой-
ства «Ультраформер»:
/ — напорный ящик, 2 — формующая дос-
ка, 3 — гидропланки, 4 — отсасывающие
ящики, 5 — формующий вал, 6 — сукно,
7 — цилиндр, 8 — гауч-вал, 9 — отсасываю-
щий шабер, 10 — отсасывающий ящик,
И — сетковедущий валик, 12 — правитель-
но-натяжной валик, 13 — сетка, 14 — груд-
ной вал
щей доски 2, выполненной в
виде комплекта гидропланок, не-
скольких одиночных гидропла-
нок 3 и отсасывающих ящиков 4.
Концентрация, массы в напорном
ящике от 0,4 до 1,2%. Сформован-
ное полотно подается на цилиндр,
где к нему с помощью формую-
щего вала 5 прижимается сукно 6.
Затем полотно вместе с сукном
огибает цилиндр, находящийся
под небольшим вакуумом, и под-
ходит к отсасывающему гауч-ва-
лу 8. Полотно обезвоживается на
цилиндре за счет усилия прижи-
ма, создаваемого натяжением
сукна и прижимом гауч-вала. Во-
да, удаляемая через сукно, соби-
рается в корыто (на рисунке не
показано), а проходящая во
внутрь цилиндра выбрасывается
под действием центробежной силы в клинообразный зазор между
сеткой и цилиндром и попадает в отсасывающий шабер 9.
Пройдя гауч-вал, полотно отделяется от сетки и направляется
по сукну к следующему формующему устройству или к прессовой
части. Полотно на сукне удерживается отсасывающим ящиком 10.
На рис. 213 представлена схема круглосеточной
части картоноделателыюй машины, состоящей из
шести цилиндров «Ультраформер». Каждый цилиндр 4 имеет свой
напорный ящик /, следовательно, процесс формования каждого
Рис. 213. Схема круглосеточной части картоноделательной машины с шестью ци-
линдрами «Ультраформер»:
1 — напорный ящик, 2— формующий валик, 3 — сукно, 4—цилиндр, 5 — гауч-вал
слоя можно регулировать, как и на плоскосеточной машине. Полот-
но вместе с сукном 3 поступает под формующий валик 2 следующе-
го цилиндра. Здесь к первому полотну присоединяется второе. Сое-
диненные полотна прижимаются к цилиндру сукном, огибают его,
поступают на отсасывающий гауч-вал 5, где отделяются от ци-
линдра и направляются на третий цилиндр. Таким же образом про-
цесс повторяется на третьем, четвертом, пятом и шестом цилиндрах.
362
Далее сырое полотно картона с помощью сукна, как и на обычной
многоцилиндровой картоноделательной машине, проходит через
предварительную и основную прессовые части, а затем передается
на сушку. После последнего цилиндра сукно проходит через специ-
альный отжимной пресс и промываемся перед возвратом в первый
цилиндр на сукномойке, установленной в начале круглосеточной
части.
На этих машинах можно изготовлять широкий ассортимент кар-
тона с высокими механическими показателями. Качество соедине-
ния отдельных слоев очень высокое. Максимальная скорость маши-
ны 350 м/мин, ширина полотна 6858 мм* при диаметре цилиндра
1800 мм.
ГЛАВА XXII
Обезвоживание и сушка целлюлозы
на плоскосеточной сушильной машине
(пресспате)
Для обезвоживания и сушки целлюлозы до воз-
душно-сухого состояния применяют сушильные машины (пресс-
паты).
По конструкции сушильная машина напоминает бумагодела-
тельную машину. Однако конструкции отдельных узлов сушильной
машины имеют специфические особенности.
Скорость современных сушильных машин до 200 м/мин, т. е.
в 3—4 раза ниже скорости бумагоделательных машин. Производи-
тельность достигает 600—750 т/сут и более, обрезная ширина полот-
на— до 6400, мм.
Целлюлозная масса после очистки и сгущения при концентрации
2,5—3,4% подается в машинный бассейн, вместимость которого
должна быть достаточной для бесперебойной работы сушильной ма-
шины. Из бассейна масса подается насосом в бачок постоянного
уровня, а из пего в смесительный насос, где разбавляется оборот-
ной водой до концентрации 0,7—1,5% и поступает в напорный
ящик. Так как скорость сушильной машины невелика, то в боль-
шинстве случаев применяют напорные ящики открытого типа. На
некоторых машинах устанавливают напорные ящики закрытого ти-
па.‘Далее, как и на бумагоделательных машинах, производится от-
лив и формование бесконечного целлюлозного полотна, обезвожива-
ние и сушка.
§ 144. Сеточная часть
Целлюлозу отливают на сеточном столе с металли-
ческой крученой или синтетической сеткой. На сушильных машинах
применяют сетки № 8—16.
Для интенсификации процесса обезвоживания массу подогрева-
ют до температуры 35—50° С.
24*
363
Для большего эффекта обезвоживания и улучшения структуры
отлива целлюлозного полотна в зоне между грудным валом и пер-
вым регистровым валиком устанавливают спрысковый коллектор,
состоящий из нескольких спрысковых труб. В него под давлением
подают горячую воду (70—90° С), вследствие чего полотно целлюло-
зы нагревается, а комки и сгустки массы разбиваются. На некото-
рых машинах над последним отсасывающим ящиком или над отса-
сывающим устройством Ротобелт устанавливают паровой колпак,
называемый акваваком, внутри которого размещены спрыски.
К спрыскам подают пар под давлением 1,1—1,2 кгс/см2, температу-
рой НО—130° С. Струи пара, выходящие из отверстий спрысков,
проходят сквозь целлюлозное полотно, равномерно нагревают его
по всей толщине и ширине.
Для обеспечения однородной поверхности полотна между отса-
сывающим ящиком и. устройством Ротобелт или перед последним
отсасывающим ящиком устанавливают ровнитель. Целлюлозное
полотно на отсасывающем гауч-валу обезвоживается с помощью од-
ного или двух прижимных валиков. Последние значительно повы-
шают сухость целлюлозы, сходящей с гауч-вала. Сухость полотна
после отсасывающего гауч-вала 24—26%.
§ 145. Прессовая часть
Сушильные машины оборудованы тремя-четырьмя
прессами. При наличии трех прессов первый из них отсасывающий,
второй обычный, третий обычный, иногда сглаживающий или высо-
кого давления. При наличии четырех прессов первый и второй из
них отсасывающие, третий обычный, четвертый высокого давления
или сглаживающий. На втором и третьем прессах устанавливают
также пресс Вента-Нип с нижним желобчатым валом. Прессы высо-
кого давления имеют более прочную конструкцию, чем обычные мо-
крые прессы, и рифленые валы,т. е. на поверхности вала имеются
канавки глубиной 1,2 и 0,7 мм, шаг между ними 2—3 мм. Канавки
позволяют увеличить давление между валами и способствуют более
интенсивному удалению воды из зоны прессования.
Для подогрева целлюлозного полотна между вторым и третьим,
а также между третьим и четвертым прессами устанавливают от
двух до семи подогревательных цилиндров, температура которых
поддерживается 100—110° С. Температура полотна перед основной
сушильной частью 50—60° С. На прессах применяют грубые проч-
ные сукна массой 1 м2 1500—1730 г, изготовленные без ворса.
Линейное давление между валами первого пресса 40—60 кгс/см,
второго 80—100 кгс/см, третьего обезвоживающего 100—150 кгс/см,
пресса высокого давления 250—350 кгс/см (на некоторых достигает
500 кгс/см). Сухость полотна целлюлозы после прессования
45—55%.
§ 146. Сушильная часть
Сушильная часть машины может быть различ-
ной конструкции.
364
Цилиндровая часть состоит из сушильных цилиндров, обогревае-
мых паром, подобно сушильной части бумагоделательной машины.
Цилиндры располагают в два, три, пять и более ярусов.
Камерно-вентиляционная сушка производится горячим возду-
хом при горизонтальном или вертикальном движении целлюлозного
полотна.
Комбинированная сушильная часть состоит из цилиндровой
части, в которой сухость целлюлозного полотна доводится до
75—80%, и сушильного шкафа с вертикальным движением полотна
для окончательной досушки целлюлозы горячим воздухом.
Широко применяют цилиндрическую сушку контактным спосо-
бом. Количество сушильных цилиндров достигает 100 и более,
диаметр их 1250 и 1500 мм. Сушильные сукна не применяют. Су-
шильная часть разбивается на группы. Это позволяет более рацио-
нально осуществлять пароснабжение цилиндров, использовать теп-
ло паровоздушной смеси и регулировать степень натяжения полот-
на. Сушка целлюлозы производится при температуре стенок ци-.
линдров 100—125° С. Давление греющего пара 2,5—8 кгс/см2. Под-
вод пара к сушильным цилиндрам производится так же, как и к
цилиндрам бумагоделательной машины. У быстроходных машин
сушильная часть оборудована колпаками закрытого типа.
В конце сушильной части находится холодильная установка,
состоящая из закрытого шкафа с валиками, по которым движется -
целлюлозное полотно, или холодильного цилиндра с перфорирован-
ной боковой поверхностью и закрытым колпаком. На установках
целлюлозное полотно охлаждается холодным воздухом (20—25°С),
который подается на полотно или продувается через него. Полотно
заправляется канатиками.
Преимущества сушильной части с цилиндровой сушкой следую-
щие: большая производительность (750 т/сут), простота обслужива-
ния и ремонта.
Схема быстроходной сушильной машины пред-
ставлена на рис. 214.
Обрезная ширина машины 6400 мм, производительность
725 т/сут товарной целлюлозы, рабочая скорость 50—150 м/мин.
Сеточная часть 1 машины оборудована напорным ящиком от-
крытого типа. Сеточный стол консольной конструкции.
Прессовая часть состоит из двух отсасывающих и одного обыч-
ного прессов. Перед вторым 3 и третьим 4 прессами установлены
подогревательные цилиндры 7.
Сушильная часть 5 включает в себя 118 сушильных цилиндров
диаметром по 1500 мм, расположенных в пять ярусов, и холодиль-
ный перфорированный цилиндр 6 диаметром 3750 мм с закрытым
колпаком. Сушильная часть оснащена колпаком закрытого типа.
Кроме обычного пресспата, применяют также машины, у кото-
рых сушильная часть заключена в герметически закрытую камеру.
Сушка целлюлозы на них производится под сильным вакуумом
(700—710 мм рт. ст.) при температуре 30—50° С. Преимущества ва-
куумной сушки следующие: экономия пара до 15%, улучшение ме-
365
Рис. 214. Схема быстроходной сушильной машины:
1 — сеточная часть, 2 — первый пресс, 3 — второй пресс, 4 — третий пресс, 5 — сушильная часть, 6 — холодильный цилиндр, 7 — подо-
гревательные цилиндры
ханических показателей целлюлозы, так как она высушивается при
низкой температуре, высокий коэффициент * полезного действия
98—99%.
§ 147. Камерная сушилка
В камерных сушилках целлюлозу сушат горячим
воздухом (80—150°С). Для этого в сушильной части вместо ци-
линдров устанавливают сушильную камеру. Целлюлозное полотно
сушится в камере во взвешенном состоянии на воздушной подушке.
В камере полотно целлюлозы передвигается и поддерживается
струей горячего воздуха. Достоинства таких установок — мягкий
режим, вследствие чего сохраняется механическая прочность цел-
люлозы; полная автоматизация сушки; высокая степень регенера-
ции тепла паровоздушной смеси.
Сушильная камера (рис. 215) состоит из отдельных яру-
сов. Каждый ярус имеет перфорированные выдувные сушильные
ящики 4, снабженные отверстиями для выхода горячего воздуха,
и поворотный валик 5, направляющий полотно целлюлозы на
нижний ярус камеры. Полотно целлюлозы 8 с .помощью заправоч-
ного устройства, состоящего из лент 7 и 9 и двух вращающихся
навстречу один другому валиков, протягивается сквозь все ярусы
сушилки. Сначала полотно поступает на верхний ярус, где подхва-
тывается воздушной струей и передвигается вдоль выдувных су-
шильных ящиков. Далее оно огибает поворотный валик и проходит
нижележащий ярус. Затем цикл повторяется, но по расположенным
ниже ярусам. В нижнем ярусе сухое полотно выводится из камеры.
Горячий воздух подается к полотну целлюлозы через перфориро-
ванные выдувные сушильные ящики (рис. 216), а отработанный
Рис. 215. Схема сушильной камеры:
/ — предварительная сушильная группа, 2 —
заправочные валики, 3 — камера, 4 — выдув-
ные ящики, 5 —поворотные валики, 6 — на-
тяжные валики, 7 — верхняя лента, 8 — полот-
но целлюлозы, 9 — нижняя лента
Рис. 216. Выдувной сушильный ящик:
1 — направление движения полотна цел-
люлозы, 2 — направление движения горя-
чего воздуха, 3 — зазор для отвода влаж-
ного воздуха
367
удаляется через зазоры 3 между ящиками. Отработанный воздух
регенерируется, подогревается и вновь подается в сушильную ка-
меру.
Давление воздуха в воздуходувных сушильных ящиках
60—80 мм рт. ст.
Сушильные камеры следует устанавливать также на бумаго-
делательных машинах, предназначенных для изготовления тех ви-
дов бумаги, которые должны иметь повышенную прочность на
растяжение и сопротивление разрыву.
§ 148. Накат и разрезание полотна
целлюлозы на листы
Высушенную на сушильной машине целлюлозу раз-
резают на саморезках на листы нужного формата, после чего их
упаковывают в кипы. Для этого непосредственно за холодильной
установкой машины устанавливают встроенную саморезку.
При выработке целлюлозы, предназначенной для химической
переработки, после сушки требуется отлежка ее в рулонах и под-
бор партии целлюлозы с одинаковыми показателями. В этом слу-
чае за холодильной установкой машины помещают периферический
накат, на котором целлюлоза наматывается в рулоны диаметром
до 1,8—2 м. Режут рулоны целлюлозы на отдельно стоящих само-
резках. Затем целлюлозу взвешивают и упаковывают на гидравли-
ческих или электрических прессах в кипы с помощью автоматиче-
ских устройств.
Привод сушильной машины (пресспата) клиноременный или
много двигательный.
ГЛАВА ХХ1П
Техника безопасности
и противопожарные мероприятия при J
работе на бумаго- и картоноделательных
машинах
§ 149. Техника безопасности
Бумаго- и картоноделательная машина состоит из
ряда сложных агрегатов и большого количества быстровращающих-
ся подвижных частей, которые по условиям эксплуатации не могут
быть ограждены. Обслуживающий персонал машины работает в не-
посредственном соседстве и взаимодействии с различными агрега-
тами и механизмами с большим количеством вращающихся частей
и поверхностей, нагретых выше 100° С, с аппаратами, работающими
под давлением, и подъемно-транспортными устройствами. Поэтому
обслуживание машины требует от членов бригады внимательного
368
отношения, осторожности и тщательного соблюдения правил техни-
ческой эксплуатации оборудования.'
Машинист не только обслуживает сеточную часть машины, но
и руководит всей бригадой, работающей на машине. Он обязан
строго следить за выполнением правил техники безопасности всеми
членами бригады. Поэтому машинист должен знать правила безо-
пасности для всех рабочих мест.
Перед допуском к работе нового члена бригады машинист не-
посредственно на рабочем месте проводит инструктаж по технике
безопасности, показывая опасные места и безопасные приемы ра-
боты.
Помимо общих правил по технике безопасности рабочие, обслу-
живающие бумаго- и картоноделательные машины, должны выпол-
нять следующие правила.
До начала смены машинист и все члены бригады должны тща-
тельно осмотреть машину. При обнаружении каких-либо неисправ-
ностей необходимо заявить об этом сменному мастеру и устранить
обнаруженные дефекты.
Машину пускают в работу только после тщательной проверки
исправности всего оборудования. Перед пуском необходимо убе-
диться в отсутствий в недозволенных местах людей, посторонних
предметов и дать предупредительный сигнал.
Во время работы необходимо следить за чистотой лестниц, пере-
ходных мостков и площадок для обслуживания. При заправке по-
лотна нельзя вводить руку в зазор между вращающимися валами,
между валом и сукном и в зону касания сущильного сукна с горя-
чей поверхностью цилиндра. Несоблюдение этого правила может
привести к несчастным случаям.
При промывке сетки крепкими щелоками необходимо надевать
предохранительное очки и рукавицы. Во время продувки сетки па-
ром у парового вентиля должен находиться член бригады и регу-
лировать подачу пара. Паровой шланг для продувки должен быть
теплоизолирован на протяжении 1 м от выходного отверстия.
Нельзя прикасаться руками к работающей сетке, вращающимся
сетковедущим валикам. Массу и грязь с сетковедущих валиков не-
обходимо смывать струей воды из шланга.
Запрещается обрывать кромки сеток и сукон на ходу машины.
Если брак на прессах убирается прессовщиком вручную, за ним
должен обязательно наблюдать другой член бригады, находящий-
ся у кнопки «Стоп».
Не следует срывать руками намотавшийся на сукноведущие ва-
лики брак на ходу сушильной части машины. Для его удаления не-
обходимо пользоваться струей сжатого воздуха из шланга. Браться
за шланг нужно таким образом, чтобы его конец находился на
расстоянии не более 5 см от пальцев.
Нельзя чистить шаберы цилиндров руками во время работы ма-
шины. Для этой цели нужно пользоваться специальными баграми
или жесткой щеткой с длинной ручкой.
369
Необходимо следить за тем, чтобы в сушильной части машины
не было большого количества брака. Брак в сушильной части уда-
ляют сжатым воздухом, если машина имеет привод с закрытыми
шестернями. Нельзя чистить и вытаскивать брак из сушильной ча-
сти с приводной стороны машины.
Пыль с сушильных цилиндров удаляют отсосом, а срывы бумаги
или картона сдувают.
Запрещается снимать намотки бумаги и картона с шеек вали-
ков на ходу машины.
При заправке полотна бумаги или картона с одной сушильной
группы в другую канатиками необходимо следить за тем, чтобы
пальцы не попали между канатиками.
При аварийном или несчастном случае, а также при .угрозе
их возникновения каждый член бригады, заметивший это, обязан
немедленно остановить машину, пользуясь кнопкой «Аварийный
стоп».
При смене одежды машины нужно проверить исправность всего
такелажа, применяемого для подъема и перемещения тяжестей.
Краном пользоваться могут рабочие с удостоверением, разрешаю-
щим эту работу. При перемещении, подъеме и опускании грузов-
и работе крана команду крановщику дает только бригадир.
Все части машины должны быть хорошо освещены; переносные
лампы допускаются только с напряжением 12 В.
Пуск, ремонт или исправление электроустановок без электро-
монтера категорически запрещается.
§ 150. Противопожарные мероприятия
Бумажное и картонное производство являютстя по-
жароопасными. Объясняется это тем, что в процессе производства*
приходится иметь дело с огнеопасными материалами — древесиной,,
макулатурой, бумагой и картоном.
Пожары в бумажном производстве могут возникнуть в результа-
те накопления статического электричества, неисправности произ-
водственного оборудования и нарушения технологического процес-
са, течи и проливания смазочных веществ, плохой изоляции паро-
проводов и др.
Зал машин, особенно у сушильной части, наката и продольно-
резательных станков, является опасным в пожарном отношении
помещением. Наибольшую опасность представляют собой скопле-
ния бумажного брака и пыли, потеки смазочного масла, высокая
температура, сильное дутье.
Волокнистая пыль легко воспламеняется от искр, возникающих
из-за неисправности электропроводки и электрооборудования. При-
чиной загорания бумажной пыли может быть накопление статиче-
ского электричества в бумаге, вызывающее искрение на каландре*
й накате. Смазочное масло воспламеняется при неудовлетворитель-
ной смазке трущихся поверхностей в подшипниках и других местах
машины.
370
Для предотвращения случаев возгорания в зале машин должен
быть установлен противопожарный режим, соблюдение которого
обязательно для всех работающих.
Курение и хранение легковоспламеняющихся и летучих веществ
в зале бумаго- и картоноделательных машин запрещается.
Необходимо тщательно следить за температурой подшипников
и состоянием электрооборудования.
Следует систематически удалять пыль с сушильной части маши-
ны, каландра и наката, своевременно убирать бумажный брак из
зала машин. В местах скопления сухого бумажного брака и хране-
ния бумаги должна быть установлена спринклерная или дренчерная
система, обеспечивающая автоматическое включение воды в зону
пожара. Нужно периодически проверять исправность противопо-
жарного инвентаря и правильность его размещения в зале машин
и системы пожарной сигнализации.
При возникновении пожара следует немедленно отключить вен-
тиляцию, закрыть поступление пара в цилиндры, а скорость маши-
ны снизить до минимальной. При этом поступающее мокрое бумаж-
ное полотно быстро понизит температуру в сушильной части и пре-
дохранит сукна от загорания.
Рабочие, обслуживающие бумаго- и картоноделательную маши-
ну, должны быть обучены приемам тушения пожара.
ЛИТЕРАТУРА
Гутман Б. Б. Бумага из синтетических волокон. М., «Лесная промышлен-
ность*, 1971.
Ж у д р о С. Г. Технологическое проектирование целлюлозно-бумажных пред-
приятий. М., «Лесная промышленность», 1970.
Иванов С. Н. Технология бумаги. М., «Лесная промышленность», 1970.
Пашинский В. Ф. Машины для размола волокнистой массы. М., «Лесная .
промышленность», 1972.
Малинский И. 3. Ремонт и монтаж оборудования целлюлозно-бумажно-
го производства. М., «Лесная промышленность», 1975.
Новиков Н. Е. Прессование бумажного полотна. М., «Лесная промышлен-
ность», 1972.
Смоляницкий Б. 3., Моисеев Б. Н. Сбор и переработка макулатуры.
М., «Лесная промышленность», 1971.
• Ушаков Б. И., Кузьмич А. А., Попов Ю. П. Монтаж оборудования
предприятий целлюлозно-бумажной и деревообрабатывающей промышленности.
М., «Высшая школа», 1976.
Фляте Д. М. Свойства бумаги. М., «Лесная промышленность», 1976.
Шитов Ф. А. Технрлогия целлюлозно-бумажного производства. М., «Лес-
ная промышленность», 1971.
Шкарин С. А. Обезвоживание, сушка и упаковка целлюлозы. М., «Лесная
промышленность», 1975.
Эй длин И. Я. Бумагоделательные и отделочные машины. М., «Лесная
промышленность», 1970.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ............................................................. 3
Раздел первый
Общие сведения о производстве бумаги
Глава I. История развития производства бумаги...................................................5
§ 1. Изобретение бумаги....................................................................5
§ 2. Зарождение бумажного производства в России............................................6
§ 3. Механизация производства бумаги.......................................................7
Глава II. Общая технологическая схема производства бумаги, качествен-
ные показатели и классификация бумаги..................................11
§ 4. Технологическая схема производства бумаги.............................................И
§ 5. Характеристика качественных показателей бумаги.......................................14
§ 6. Внешний вид бумаги...................................................................15
§ 7. Структурно-размерные показатели бумаги...............................................15
§ 8. Механические и упруго-пластические свойства бумаги . . . 17
§ 9. Оптические свойства бумаги..............................18
§ 10. Гидрофобные и гидрофильные свойства бумаги.19
§ 11. Специальные свойства бумаги...............................20
§ 12. Классификация бумаги.............................................21
Г лава III. Волокнистые материалы, применяемые для производства бумаги
и картона..............................................................23
§ 13. Строение волокна...........24
§ 14. Химический состав растительного сырья...........25
§ 15. Физические свойства растительных волокон.....26
§ 16. Волокнистые полуфабрикаты, применяемые для производства
бумаги и картона...................................................27
Глава IV. Переработка макулатуры..............................................................32
§ 17. Общие сведения......................................................................32
§ 18. Роспуск макулатуры в гидроразбивателях..............................................33
§ 19. Очистка макулатурной массы....................................................36
Раздел второй
Приготовление бумажной массы
Глава V. Массный размол.............................................41
§ 20. Общие сведения.............................................41
§ 21. Теория, размола . 42
§ 22. Факторы, обусловливающие силы связи в бумажном листе . 44
§ 23. Факторы размола............................................44
§ 24. Влияние процесса размола на свойства бумаги................48
§ 25. Роспуск сухих полуфабрикатов и бумажного брака .... 49
373
§ 26. Массные роллы..............................................49
§ 27. Конические мельницы с наборной ножевой гарнитурой ... 53
§ 28. Конические мельницы с литой ножевой гарнитурой (гидро-
файнеры) ........................................................56
§ 29. Конические мельницы с базальтовой гарнитурой...............58
§ 30. Схемы установок и методы работы конических мельниц ... 59
§ 31. Дисковые мельницы..........................................62
§ 32. Гидродинамические размалывающие аппараты...................68
§ 33. Контроль массного размола..................................72
Г лава VI. Вспомогательное оборудование размольного отдела .... 74
§ 34. Сгустители.................................................74
§ 35. Бассейны ..................................................76
§ 36. Регуляторы концентрации массы..............................79
§ 37. Рёгуляторы композиции массы................................80
§ 38. Регулирование уровня . 86
Глава VII. Проклейка бумаги..........................................87
§ 39. Приготовление канифольного клея............................87
§ 40. Сернокислый глинозем.......................................91
§ 41. Проклейка бумажной массы...................................92
§ 42. Поверхностная проклейка....................................94
Глава VIII. Наполнение и окраска бумажной массы......................95
§ 43. Наполнители ...............................................96
§. 44 . Приготовление каолиновой суспензии и наполнение бумажной
массы .....................................................• . 97
§ 45. Приготовление суспензии для мелования бумаги и картона . . 99
§ 46. Окраска и подцветка бумажной массы .......................191
§ 47. Технологические схемы подготовки массы . .................103
Раздел третий
Изготовление бумаги на бумагоделательной машине
Глава IX. Общие сведения о бумагоделательной машине. Подготовка бу-
мажной массы к отливу...............................................196
§ 48. Классификация бумагоделательных машин.....................106
§ 49. Основные части бумагоделательной машины...................108
§ 50. Аккумулирование бумажной массы перед бумагоделательной
машиной ........................................................109
§ 51. Рафинирование бумажной массы............................. НО
§ 52. Подача массы на бумагоделательную машину...................НО
§ 53. Разбавление массы водой..................?................114
§ 54. Очистка бумажной массы............................. . .115
§ 55. Удаление из массы воздуха (деаэрация).....................129
§ 56. Методы борьбы со смоляными затруднениями..................133
§ 57. Слизеобразование и борьба с ним...........................135
Глава X. Сеточная часть бумагоделательной машины...................137
§ 58. Напускные устройства......................................138
§ 59. Напорные ящики............................................140
§ 60. Формование бумажного полотна на сеточном столе .... 148
§ 61. Грудной вал...............................................149
§ 62. Регистровые валики........................................151
§ 63. Тряска сетки..............................................155
§ 64. Отсасывающие ящики........................................153
§ 65. Ровнитель.................................................194
§ 66. Отсечки ................................................ 196
§ 67. Отсасывающий гауч-вал.....................................197
§ 68. Ведущий вал и сетковедущие валики.........................171
§ 69. Сетка ....................................................173
§ 70. Смена сетки...............................................176
§ 71. Натяжение и правка сетки .................................180
§ 72. Промывка и очистка сетки . 183
§ 73. Причины износа сетки . 184
374
§ 74. Починка сетки............................................
§ 75. Вакуумные насосы . .................................
§ 76. Удаление влаги, испаряемой на сеточном столе . .
§ 77. Дефекты бумаги в сеточной части бумагоделательной машины
§ 78. Автоматический контроль и регулирование работы сеточной части
бумагоделательной машины.......................................
§ 79. Двухсеточные формующие устройства........................
Глава XL Прессовая часть бумагоделательной машины..................
§ 80. Общие сведения...........................................
§ 81. Передача полотна бумаги с сетки на прессовую часть машины .
§ 82. Обезвоживание бумаги в прессах...........................
§ 83. Устройство пресса .......................................
§ 84. Сглаживающий (офсетный) пресс............................
§ 85. Механизм для прижима и подъема верхнего вала пресса .
§ 86. Прессовые сукна..........................................
§ 87. Сукноведущие валики......................................
§ 88. Смена сукон .............................................
§ 89. Промывка сукон...........................................
§ 90. Дефекты бумаги в прессовой части машины..................
Глава XII. Использование оборотной воды в производстве бумаги и карто-
на и улавливание волокна..........................................
§ 91. Общие сведения...........................................
§ 92. Использование воды в производстве бумаги и картона .
§ 93. Улавливание волокна из отходящей воды....................
§ 94. Очистка сточных вод......................................
§ 95. Баланс воды и волокна бумагоделательной машины . . . .
Глава XIII. Сушильная часть бумагоделательной машины...............
§ 96. Общие сведения..........................................
§ 97. Сушка бумаги............................................
§ 98. Факторы процесса сушки..................................
§ 99. Влияние сушки на свойства бумаги........................
§ 100. Сушильные цилиндры......................................
§ 101. Удаление конденсата из сушильных цилиндров . . . ' .
§ 102. Сукносушильные цилиндры.................................
§ 103. Сушильные сукна.........................................
§ 104. Надевание сукна.........................................
§ 105. Правка и натяжение сукон................................
§ 106. Уход за сушильными сукнами..............................
§ 107. Заправка бумаги в сушильные части.......................
§ 108. Подвод пара к сушильной части машины....................
§ 109. Вентиляция зала бумагоделательных машин.................
§ НО. Устранение паровых мешков в сушильной части.............
§ 111. Интенсификация процесса сушки бумаги....................
§ 112. Дефекты бумаги, возникающие при сушке...................
§ 113. Автоматизация процесса сушки бумажного полотна . . . .
§ 114. Расход тепла на сушку бумаги............................
Г лава XIV. Отделочная часть бумагоделательной машины..............
§ 115. Полусырой каландр.......................................
§ 116. Клеильный пресс.........................................
§ 117. Охлажедние бумаги.......................................
§ 118. Машинный каландр........................................
§ 119. Продольно-резательное устройство........................
§ 120. Увлажнение бумаги на машине.............................
§ 121. Накат...................................................
§ 122. Мелование бумаги и картона..............................
Глава XV. Привод бумагоделательной машины..........................
§ 123. Требования, предъявляемые к приводу переменной части бу-
магоделательной машины........................................
§ 124. Типы приводов...........................................
§ 125. Пуск и остановка бумагоделательной машины...............
186
188
189
190
192
194
198
198
200
204
208
216
216
221
224
227
228
233
235
235
236
238
243
244
246
246
247
249
254
256
258
260
263
264
265
267
268
269
272
276
277
281
284
285
288
288
289
290
291
294
295
298
301
304
304
306
309
375
Глава XVI. Производительность и технико-экономические показатели ра-
боты бумагоделательной машины.........................................311
§ 126. Производительность бумагоделательной машины................311
§ 127. Съем бумаги и воды.........................................313
Глава XVII. Специальные бумагоделательные машины......................314
§ 128. Машины для выработки бумаги односторонней гладкости . . 314
§ 129. Самосъемочные бумагоделательные машины.....................316
§ 130. Изготовление бумаги на многосеточных бумагоделательных ми-
шинах .......................................................... 319
Глава XVIII. Отделка бумаги.........................................321
§ 131. Каландриров-ание бумаги..................................321
§ 132. Разрезание бумаги на рулоны..............................326
§ 133. Упаковка ролевой бумаги..................................332
§ 134. Разрезание бумаги на листы...............................333
§ 135. Сортирование и упаковка листовой бумаги..................334
Раздел четвертый
Производство картона
Глава XIX. Общие сведения о производстве картона.......................337
§ 136. Виды картонов..........................................337
§ 137. Подготовка массы.......................................341
Глава XX. Изготовление многослойного листового картона...........342
§ 138. Изготовление листового картона периодическим способом . . 343
§ 139. Изготовление листового картона непрерывным способом . . 348
§ 140. Отделка картона........................................350
Глава XXI. Изготовление ролевого картона...............................351
§ 141. Многоцилиндровые картоноделательные машины..................351
§ 142. Плоскосеточные картоноделательные машины....................357
§ 143. Комбинированные картоноделательные машины...................359
Г лава XXII. Обезвоживание и сушка целлюлозы на плоскосеточной сушиль-
ной машине (пресспате)..............................................363
§ 144. Сеточная часть..............................................363
§ 145. Прессовая часть.............................................364
§ 146. Сушильная часть............................................ 364
§ 147. Камерная сушилка....................."......................367
§ 148. Накат и разрезание полотна целлюлозы на листы .... 368
Глава XXIII. Техника безопасности и противопожарные мероприятия при
работе на бумаго- и картоноделательных машинах . . . 368
§ 149. Техника безопасности........................................368
§ 150. Противопожарные мероприятия.................................370
Литература ........................................................... 372