No Image

Формирование бумажного листа с помощью машин

17 просмотров
04 декабря 2023

В бумагоделательной машине взаимосвязанные механизмы, работающие в унисон, принимают бумажную массу от битера, формируют ее в лист нужной массы путем фильтрации, прессуют и уплотняют лист с удалением избытка воды, высушивают оставшуюся воду путем испарения и сматывают проходящий лист в рулоны бумаги. Ширина бумагоделательных машин может варьироваться от 1,5 до 8 метров (от 5 до 26 футов), рабочая скорость — от нескольких сотен метров до 900 метров (около 3000 футов) в минуту, а производительность — от нескольких тонн бумаги в день до более чем 300 тонн в день. Вес бумаги (основной вес) может варьироваться от легкой ткани, около 10 граммов на квадратный метр (0,03 унции на квадратный фут), до картона весом более 500 граммов на квадратный метр (1,6 унции на квадратный фут).

Традиционно бумагоделательные машины делятся на два основных типа: цилиндровые машины и машины Фурдринье. Первые состоят из одного или нескольких покрытых сеткой цилиндров, каждый из которых вращается в чане с разбавленной бумажной массой. Фильтрация происходит путем перетекания из чана в цилиндр, при этом фильтрат непрерывно удаляется. В машине Фурдринье горизонтальная лента с проволочной сеткой фильтрует массу. В последние годы был разработан ряд бумагоделательных машин, значительно отличающихся от традиционной конструкции. Эти машины в совокупности называются «формовочными». Некоторые из них сохраняют движущуюся сетчатую ленту, но формируют лист в основном на всасывающем валу. Другие исключают трафаретную ленту и используют только всасывающий цилиндрический вал. В других используются два ситовых пояса, между которыми уложена масса, с дренажом с обеих сторон.

В типичной современной машине Фурдринье различные функциональные части: головной ящик; система распределения массы; стол Фурдринье, на котором происходит формирование листа и слив воды; прессовая секция, которая получает влажный лист с проволоки, прессует его между шерстяными войлоками и подает частично высушенный лист в сушильную секцию; сушильная секция, которая принимает лист из прессов и пропускает его через ряд вращающихся цилиндров с паровым нагревом для удаления оставшейся влаги; форматный пресс, который позволяет смачивать поверхность листа раствором крахмала, клея или другого материала для улучшения поверхности бумаги; каландровый стакан для сжатия и разглаживания листа; и рулон.

Функция головного ящика заключается в распределении непрерывного потока влажной массы с постоянной скоростью как по ширине машины, так и по длине листа, по мере того как масса попадает на сито. Равные объемы правильно распределенной массы должны поступать на все участки поверхности формования листа. Ранний головной ящик, чаще называемый проточным или нагрудным, состоял из прямоугольного деревянного чана, расположенного по всей ширине машины за нагрудным валом Фурдринье. Чан был снабжен перегородками для перемешивания и распределения массы. Плоская металлическая пластина, протянутая поперек машины (ножевая нарезка), улучшала дисперсию волокнистой суспензии, обеспечивая распределение потока по всей машине, а также дозировала поток для получения полотна равномерной массы. Чтобы обеспечить повышенную скорость в современных головных ящиках, ножевой срез предназначен для создания струи жидкой массы на движущейся проволоке. Современные головные коробки закрыты, а давление в них поддерживается с помощью насосов.

Секция стола Фурдринье бумагоделательной машины представляет собой большой каркас, на котором закреплены валы стола, грудной вал, вал кушетки, отсасывающие коробки, проволочные валы и другие детали Фурдринье. Проволочная сетка, на которой формируется лист волокна, представляет собой непрерывную вращающуюся ленту, которая образует петлю вокруг рамы Фурдринье. Проволока, не являющаяся постоянной частью машины, очень хрупкая и требует периодической замены. Она представляет собой тонко сплетенную ткань из металла или синтетических волокон, которая позволяет отводить воду, но сохраняет большую часть волокон. Нити проволоки Фурдринье обычно изготавливаются из специально отожженной бронзы или латуни, тонко вытягиваются и сплетаются в полотно, размер которого обычно составляет от 55 до 85 меш (нитей на дюйм). Еще более тонкая проволока используется для таких сортов, как папиросная бумага, а более грубая — для плотного картона и целлюлозных листов. Для достижения максимального срока службы проволоки используются различные типы плетения.

Валы стола не только поддерживают проволоку, но и служат для удаления воды. Быстро вращающийся вал, соприкасаясь с нижней стороной проволоки, создает всасывающее или насосное действие, которое увеличивает отвод воды через проволоку.

Валик «Денди» — это легкое устройство с открытой структурой, покрытое проволочной тканью и расположенное на проволоке между присосками, слегка опираясь на проволоку и поверхность листа. Его функция заключается в выравнивании верхней поверхности листа и улучшении отделки. Если валик оставляет сетчатый или перекрестный рисунок, бумага считается «тканой». Когда получаются параллельные, полупрозрачные линии, говорят о «слоеной». Когда на бумаге появляются имена, знаки отличия или узоры, ее называют «водяным знаком». Водяные знаки на бумаге служат для идентификации изготовителей тонкой бумаги с первых дней существования этого искусства. Водяной знак — это тонкая часть листа, которая видна благодаря большему пропусканию света в этой области по сравнению с другими областями листа. Поскольку светопропускание можно варьировать по степени, можно изготовить водяные знаки в виде портретов или картин.

Последний вал, через который проходит сформованный лист перед снятием с проволоки Фурдринье, — это кушетка. Перед операцией переноса вал должен удалить воду из листа и укрепить его. В современных машинах валик почти всегда является отсасывающим валиком.

Прессовая секция увеличивает содержание твердых частиц в бумажном листе, удаляя часть свободной воды, содержащейся в листе после его формования. Затем она переносит бумагу из формующего устройства в сушильную секцию, не нарушая структуру листа, и уменьшает объем или толщину бумаги.

Первые две функции всегда необходимы. Прессование всегда приводит к уплотнению, а это может быть как желательным, так и нежелательным в зависимости от производимых сортов.

Войлок для прессовой части выполняет функции конвейерной ленты, помогающей листу проходить через пресс, пористой среды, обеспечивающей пространство и каналы для удаления воды, текстурированной подушки или амортизатора для прессования влажного листа без сминания или значительной маркировки, а также передающей энергию для привода неприводных валов или деталей.

Тканый войлок из шерсти, часто с добавлением до 50 процентов синтетических волокон, изготавливается по модифицированной системе шерстяного текстиля. Отдельные сорта шерсти очищаются, смешиваются, кардуются и прядутся в пряжу. Из пряжи ткут плоские изделия, оставляя бахрому на каждом конце. Концы собираются вместе и соединяются для получения бесконечной, практически бесшовной ленты.

Срок службы войлока для бумагоделательных машин ограничен и составляет от недели до нескольких месяцев. Их прочность и водоотталкивающая способность постепенно теряются в результате износа, химического и бактериального разрушения и забивания посторонними материалами.

Прессовые валы должны быть прочными, жесткими и хорошо сбалансированными, чтобы выдерживать широкие современные машины и работать на высокой скорости без перекосов и вибраций. Цельные прессующие валки состоят из стального или чугунного сердечника, покрытого резиной различной твердости в зависимости от требуемых условий эксплуатации. Всасывающие прессующие валы состоят из бронзовой или нержавеющей стали толщиной два дюйма (пять сантиметров) или более и обычно покрыты одним дюймом резины.

Бумага, выходящая из прессовой части машины, имеет содержание твердых частиц или сухость от 32 до 40 процентов. Из-за относительно высокой стоимости удаления воды путем испарения по сравнению с ее удалением механическим способом лист должен быть как можно более сухим, когда он поступает в сушилки. Сушильная секция обычной бумагоделательной машины состоит из 40-70 сушильных цилиндров с паровым нагревом. После прохождения по цилиндрам лист удерживается в тесном контакте с нагретыми поверхностями с помощью сушильного войлока.

До недавнего времени сушильную часть бумагоделательной машины покрывали относительно тяжелые, довольно непроницаемые полотна, состоящие из шерсти, хлопка, асбеста или комбинаций этих материалов. Такие полотна называются войлоком сушилки, хотя при их производстве редко используется процесс валяния или фуллирования. Также используются относительно легкие, высокопроницаемые полотна, называемые сушильными тканями.

Для изготовления обычного сушильного войлока по-прежнему чаще всего используется хлопок, хотя он редко применяется отдельно. Основное различие между обычным войлоком для сушки и сетчатой тканью для сушки заключается в проницаемости воздуха или паров. Высокая проницаемость желательна, поскольку она позволяет выводить водяной пар из полотна.

На каждую тонну бумаги, высушенной на бумагоделательной машине, в атмосферу испаряется около двух тонн воды. Для удаления водяного пара требуется от 50 до 60 тонн воздуха, а для сушилок — около 2700 килограммов (6000 фунтов) пара.

Комментировать
17 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев
No Image Технологии
0 комментариев