Бумага

помола массы выбирают в зависимости от вида и качества вырабатывае¬мой бумаги и картона.

Прочность бумаги характеризуется рядом показателей: сопро¬тивлением разрыву, излому, продавливанию, надрыву и раздиранию, для каждого вида и сорта бумаги имеющим определенное значение, и в общем зависит от прочности волокон, их длины, прочности связи между волокнами и структуры бумажного листа.

Лист бумаги при испытании разрывается по наиболее слабому месту. Этим слабым местом в большинстве случаев являются не сами волокна, а связи между ними. При разрыве листа по обе стороны В месте разрыва наблюдается преимущественное вытас¬кивание волокон из толщи листа, что указывает на разрыв связи между ними. И только часть волокон рвется в поперечном направ¬лении.

Основными факторами, влияющими на качество помола цел¬люлозы, являются: продолжительность размола, удельное давле¬ние между ножами мельниц, концентрация массы, тип размалыва¬ющей гарнитуры, окружная скорость ротора или барабана, тем¬пература массы при размоле. К управляемым факторам относятся продолжительность, удельное давление, концентрация и темпера¬тура массы.

Для размола волокнистых полуфабрикатов на предприятиях, вырабатывающих массовые виды бумаги и имеющих большую про¬изводительность, применяются дисковые мельницы. Мас¬сный размол проводится в однодисковых и сдвоенных мельницах с закрытой камерой, которые обеспечивают производительность до 650 т/сут.

Широкое применение дисковых мельниц обусловлено быстрым развитием производства волокнистых полуфабрикатов высокого выхода. Они вытесняют другие виды размалывающего оборудова¬ния (конические мельницы, роллы) благодаря следующим преиму¬ществам: возможности размола при высокой концентрации массы (до 40 %); более низкому удельному расходу энергии; большой единичной мощности и производительности, компактности, про¬стоте конструкции; более широкой области применения (размол целлюлозы, полуфабрикатов высокого выхода, древесной щепы, отходов сортирования древесно-массного и целлюлозного произ¬водств); возможности получения более однородной по структуре массы.

Основные рабочие элементы мельницы – статор (корпус) и ротор – выполнены в виде конусов. Внутреннюю поверхность ста¬тора и внешнюю поверхность ротора образуют сменные ножевые рубашки. Зазор между ножами статора и ротора регулируется пе¬ремещением (присадкой или вылегчиванием) ротора вдоль его оси при помощи присадочного механизма. При работе мельницы движение массы осуществляется в направлении от малого диаме¬тра ротора к большему. Производительность мельницы но воздушно-сухому волокну 4—16 т/сут, частота вращения ротора 1000 мин-1, площадь поверхности соприкосновения гарнитуры ротора и ста¬тора 0,40 м2.

Проклейка. Назначение проклейки — придание бумаге или картону ограниченных впитывающих свойств по отношению к воде, чернилам, типографской краске и другим жидкостям и улучшение многих других физико-механических свойств. При неограниченном впитывании (у неклееной бумаги), например, чернил, они будут впитываться в толщу листа бумаги, расходиться и проходить на его обратную сторону. Полное отсутствие впитывающих свойств будет вызывать стекание чернил с поверхности бумаги. Первое и второе явление делают бумагу непригодной для письма и печати. Поэтому процесс проклейки призван обеспечивать для каждого конкретного вида бумаги и картона свою строго определенную впитывающую способность, которая оценивается степенью проклейки.

Различают поверхностную проклейку и про¬клейку в массе. Поверхностную проклейку осуществляют нанесением крахмального или животного клея на поверхность го¬товой бумаги. Применяется она для производства некоторых спе¬циальных высокосортных видов бумаги – документной, чертежной, картографической и др. Подавляющее большинство видов бумаги и картона проклеивается введением проклеивающих веществ в бу¬мажную массу перед отливом бумажного листа, т. е. проклеива¬ется в массе. Для проклейки в массе применяют гидрофобные (водоотталкивающие) вещества, а процесс проклейки все чаще называют гидрофобизацией бумаги или картона. Основным гидрофобизующим веществом является канифоль, выделяемая из смолы хвойных древесных пород. Канифольная или смоляная проклейка бумаги была изобретена в 1807г. Иллигом.

На многие предприятия проклеивающие вещества поступают в виде готового клея – клея-пасты (это сваренный клей, но еще не разведенный водой). После разбавления водой до требуемой концентрации он готов к применению. Это исключает необходи¬мость иметь на предприятии клееварочное отделение, и, что важ¬нее, клей всегда получается стабильным и высококачественным. В перспективе планируется все предприятия перевести на исполь¬зование клея-пасты, поставляемого централизованно с нескольких клееварочных заводов.

Наполнение. Под наполнением бумаги понимают введение в композицию бумаги минеральных веществ-наполнителей для улучшения ее качества и экономических показателей. Введением наполнителей в композицию бумаги достигаются следующие цели: снижается себестоимость производства бумаги, так как стоимость наполнителя ниже стоимости волокон, часть которых заменяется наполнителем; повышается белизна бумаги, поскольку почти все наполнители имеют более высокую степень белизны, чем волокна; существенно увеличивается гладкость поверхности бумаги за счет заполнения частичками наполнителя пор и неровностей между волокнами на шероховатой поверхности листа; уменьшается не¬прозрачность бумаги, что дает возможность писать и печатать с обеих сторон листа; улучшается равномерность просвета; уве¬личивается мягкость и пластичность – бумага меньше «шумит» при перелистывании; снижается объемная масса, пористость и, следовательно, впитываемость типографских красок и т. п.

О содержании наполнителя в бумаге судят по показателю зольности бумаги, который определяют по массе прокален¬ного остатка после сжигания навески бумаги и выражают в % к массе бумаги. Зольность бумаге придает в основном наполни¬тель, так как естественная зольность волокон менее 1 %.

По зольности бумагу делят на четыре группы: бумага с естественной зольностью — фильтровальная, электроизоляци¬онная, основа для фибры и пергамента, жиронепроницаемая; наполнители не вводятся;

 бумага малозольная (с зольностью до 5%)—газетная, мундштучная, обойная и др.; в этих видах бумаги важно сохранить механическую прочность, поэтому повышение содержания наполнителей, существенно снижающих механи¬ческие показатели бумаги, нецелесообразно;

 бумага средней зольности—писчая с зольностью до 6—8%, некоторые виды бумаги для печати с зольностью до 15%; в эти виды бумаги наполни¬тель вводится в ограниченных количествах;

 бумага высокозольная (зольность свыше 15%)—это типографская, для глубокой печати и др.; для этих бумаг важно иметь хорошие печатные свойства и высокую непрозрачность, поэтому содержание наполнителя в них большое.

Общим недостатком введения наполнителей является заметное снижение механической прочности и степени проклейки бумаги. Кроме того, с увеличением содержания наполнителей в большей степени обнаруживается пылимость бумаги — явление отделения от поверхности бумаги мелких волокон, частиц наполнителя, проклеивающих веществ. Этот эффект резко ухудшает качество пе¬чати—бумажная пыль прилипает к печатной форме, забивает набор и клише.

Крашение и подцветка. С целью придания бумаге приятных эстетических свойств многие ее виды производят цветными, на¬пример: афишную, обложечную, писчую цветную, бумагу для спи¬чечных коробков, конвертную, салфеточную, упаковочные виды и др. Различают крашение бумаги и подцветку. В процессе кра¬шения бумаге придается необходимый цвет, а при подцветке — определенный цветовой оттенок, для чего в бумажную массу перед изготовлением бумаги вводят соответствующие красители. Краше¬ние бумаги является сложным процессом, так как окраске подвер¬гается бумажная масса, в большинстве случаев состоящая из не¬скольких разнохарактерных волокнистых, наполняющих и про¬клеивающих частиц, которые имеют различную восприимчивость к одному и тому же красителю; поэтому для получения качест¬венно окрашенной бумаги очень важно правильно подобрать кра¬ситель.

В бумажной промышленности нашли применение в основном красители органического происхождения: основные, кислотные, прямые, а также некоторые минеральные пигменты. Применяемые красители имеют много различных цветов и оттенков и обладают высокой красящей способностью.

4. Изготовление бумаги на бумагоделательной машине.

Для изготовления бумаги и картона применяют два типа бу¬магоделательных машин: плоскосеточные и круглосеточные. Пер¬вые используются для производства бумаги, вторые — картона. Основное отличие машин состоит в том, что в плоскосеточных машинах формирование бумажного полотна осуществляется на движущейся горизонтальной сетке, а в круглосеточных — полотно фор¬муется на вращающейся цилиндрической сетке.

Устройство бумагоделательной машины. Бумагоделательная машина состоит из сеточной, прессовой, сушильной и отделочной частей и привода. Кроме того, к ней относятся машинный бассейн для аккумулирования бумажной массы перед подачей на машину, оборудование для рафинирования, подмола и очистки массы, на¬сосы для подачи воды и массы, вакуумные насосы, устройства для переработки брака, бассейны оборотной воды, приточно-вытяжная вентиляционная система, регулирующие и контрольно-измеритель¬ные приборы. Более детальное устройство основных частей плоскосеточной машины и их назначение рассмотрим на примере сов¬ременной отечественной широкоформатной скоростной бумагоде¬лательной машины Б-15 для производства газетной бумаги.

Сеточная часть предназначена для формования и обезво¬живания бумажного полотна и включает напорный ящик и сеточ¬ный стол.