Из материала Вы можете узнать, когда появилась бумага, как ее делали раньше и как делают сейчас. Вы получите общие представления о технологии производства бумаги: из чего ее делают, и какое для этого используется оборудование.
ИСТОРИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ БУМАЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Единого мнения о первенстве в начале книгопечатания не существует. Европейцы отдают пальму первенства Иоганну Гуттенбергу, воплотившему опыт предыдущих поколений в построенном им станке, позволявшем получать оттиски с печатных форм. Сроком начала печатного производства считается 1445 год. Первые печатные славянские книги были изданы в Польше в 1491 году. А первой книгой на
старославянском языке
считается изданный в 1564 году дьяконом московской церкви Николы Чудотворца Иваном Федоровым «Апостол». При этом специалисты, анализировавшие это издание, единодушно пришли к мнению, что судя по качеству изготовления и применённым печатным приёмам русские печатники имели опыт задолго до этого срока. По крайней мере, «Апостол» оказался первым точно датированным изданием.
Документ считается основной опорой для распространения письменности, информации и всех человеческих знаний. До открытия бумаги человек использовал самые разные материалы для записи своего существования, такие как листья, кора, кожа, ткани, камни, глина и металлы.
После этого изобретения мир уже не будет таким же. Бумаги изготовлены из целлюлозы из растительных волокон, из
различных видов
, таких как эвкалипт, хлопок и другие. Наиболее распространенные бумаги изготовлены из древесных волокон, а самые благородные – из хлопчатобумажных или льняных волокон.
Материалы, применяемые в полиграфии, делятся на основные (непосредственно входящие в состав издания) и вспомогательные (расходные материалы, применяемые в печатных процессах). К основным относятся бумага, картон, переплётные материалы, краски, полиграфическая фольга,
отделочные материалы
. Вспомогательные – это печатные формы, фотоматериалы, резинотканевые пластины, различные химикаты.
Древесина превращается в целлюлозу с помощью механического или химического процесса, причем последнее имеет более высокое качество, также называемое альфа-целлюлозой. Чтобы превратить его в бумагу, эту пасту смешивают с водой, образуя жидкую и гомогенную смесь.
В некоторых типах бумаги к пасте добавляются другие компоненты, такие как клей, пигменты и консерванты. Качество волокон, используемых вместе с этими компонентами, определяет качество бумаги. Чтобы перейти из состояния пасты, образующего лист бумаги,
большая часть
воды отводится путем применения многих типов прижимных роликов, и формирование листа остается влажным.
ИСХОДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Для производства бумаги используют волокнистые материалы растительного происхождения, выделенные из древесины хвойных и лиственных пород, стеблей, листьев и дуба некоторых растений. Иногда в бумажную массу добавляют волокна шерсти, хлопка, синтетическую органику.
Главным компонентом растительных волокон является природный полимер – целлюлоза, обладающая многими свойствами для производства бумаги.
Читайте также:
Процесс сушки листьев теплый или на открытом воздухе, как с некоторыми художественными ролями. С самого начала человечества человек рисует свои визуальные воспоминания. Перед изготовлением бумаги многие люди использовали любопытные способы выразить себя письменно. В Индии использовались пальмовые листья, эскимосы использовали китовые кости и уплотняли зубы, в Китае книги были сделаны с черепаховыми раковинами и раковинами, а затем в бамбуке и шелке. Среди других людей использование камня, глины и даже коры было обычным явлением.
Папирус был изобретен египтянами, а самые старые экземпляры датируются 500 годом до нашей эры. По сей день техника приготовления папируса остается неясной, зная только, что она была приготовлена из полосок, извлеченных из обильного растения на Ниле. Пергамент был намного более жестким, чем папирус, поскольку он был сделан из обработанной кожи животных, как правило, овец, козлов или коровы.
Древесина хвойных пород – ель, сосна, пихта, лиственница;
– древесина лиственных пород – береза, осина, тополь, ольха, бук, эвкалипт;
– стебли однолетних растений – солома злаков, кукурузы, тростника, багассы (сахарного тростника), бамбука;
– лубяные волокна однолетних растений – лён, конопля, джут, кенаф;
– волокна семян хлопка и отходов хлопкового производства;
– волокна из листьев некоторых растений – манильская пенька, новозеланский лён;
– тряпьё хлопчатобумажное, льняное, пеньковое;
– макулатура (старая бумага, бумажные обрезки).
Китайцы первыми изготовили бумагу с характеристиками, которыми обладает нынешний, это в последние столетия до Рождества Христова. Известно, что китайцы начали производить. Используя сито и сушку этой пасты на солнце, тонкий слой, нанесенный, превратился в лист бумаги. Основной принцип этого процесса тот же, что и сегодня.
Эта техника хранилась тайной китайцами почти 600 лет. Все, кажется, указывает, что с 751 года арабы вступили в контакт с производством этого нового материала и начали устанавливать несколько заводов по производству бумаги. С этого момента знание бумажного производства расширилось вдоль побережья Северной Африки до Пиренейского полуострова.
В зависимости от условий варки растительного сырья различают:
целлюлоза сульфитная – изготавливают её в основном из древесины ели и пихты;
целлюлоза сульфатная – вырабатывается из хвойных и лиственных пород древесины.
Помимо целлюлозы массовым полуфабрикатом в производстве бумаги является древесная масса: белая, бурая, термомеханическая (ТММ) и химикотермомеханическая (ХТММ). Древесная масса – основной продукт в производстве газетной бумаги, широко используется в композиции печатных видов бумаги, а также при изготовлении обойной, мундштучной бумаги и картона. Древесную массу нередко вырабатывают в белёном виде, тогда её используют для замены белёной целлюлозы с целью удешевления бумаги и придания тонкопечатным бумагам повышенной непрозрачности. Однако присутствие древесной массы ограничивает использование такой бумаги для изготовления изданий
длительного срока
службы, т.к. её присутствие приводит к ускоренному старению (пожелтению) бумаги.
Оттуда, в Европе, искусство выпуска бумаги начинает распространяться. Интересно, что идея изготовления бумаги из древесных волокон была потеряна где-то на этом пути, так как хлопчатобумажные и
льняные ткани
были преобразованы в основное сырье. Волокна разделяли и превращали в то, что стало известно как «механическая целлюлоза» целлюлозы.
Первыми видами деревьев, используемых в бумажном производстве в промышленном масштабе, были сосна, ель, береза, бук, черный тополь и эвкалипт. Элюкалиптовая целлюлозная целлюлоза впервые появилась в промышленном масштабе в начале 1960-х годов и до 90-х годов считалась «новинкой» среди всех видов деревьев, используемых в мире для производства целлюлоза, эвкалипт – тот, который имеет самый быстрорастущий цикл и поэтому стал основным источником волокон для производства бумаги.
Макулатуру в больших количествах используют в производстве гофрированного и коробочного картонов, упаковочной, туалетной и других видов бумаги. В
последнее время
на Западе она всё чаще используется в композиции газетной и некоторых видах бумаги для печати, в т.ч. мелованных. Кроме того, в составе любой бумаги присутствуют т.н. оборотные макулатурные волокна – отходы бумажного производства.
От скальных стен пещер до настоящей письменной бумаги
долгий путь
был сделан в записи человеческого опыта. Познакомьтесь с историей, которая сформировала историю общения. Примерами этих воспоминаний являются сцены охоты, найденные на стенах пещер, где первобытный человек укрывался. Например, майя сохранила свои знания в области математики, астрономии и медицины, называемой «тоналаматль». Эти полоски были размещены под прямым углом, влажны, забиты и склеены. Несмотря на их хрупкость, тысячи папирусных документов пришли к нам.
Тем не менее, китайцы первыми выпустили бумагу с характеристиками, которые есть у нынешнего. Недавние открытия бумаг в древних китайских гробницах показали, что в Китае он был изготовлен из последних веков до Рождества Христова. Известно, что китайцы начали производить белую шелковую бумагу, подходящую для рисования и письма. Т’сай Лун произвел вещество, изготовленное из волокон коры тутового дерева, обрывки одежды и конопли, увлажнение и измельчение смеси в пасту. Использование бумаги распространилось на концы Китайской империи, следуя коммерческим маршрутам больших караванов.
Синтетические волокна органического происхождения и минеральные волокна получили в последнее время применение при изготовлении специальных видов бумаги, отличающихся высокой прочностью на разрыв, химической стойкостью, стабильностью размеров при изменении
относительной влажности
окружающего воздуха, светостойкостью, долговечностью, термостойкостью.
Все, кажется, указывает на то, что с 751 года арабы, расширив свою оккупацию на Восток, вступили в контакт с созданием этого нового материала и начали устанавливать несколько бумажных фабрик. Однако они использовали почти исключительно тряпки, так как им было трудно получить другие волокнистые материалы. С этого момента распространение знаний о производстве бумаги сопровождалось расширением мусульманства вдоль побережья Северной Африки до Пиренейского полуострова.
Наблюдая, что осы жевали гнилую древесину и использовали полученную пасту для производства бумажно-подобного вещества при строительстве своих гнезд, Реамур понял, что древесина будет альтернативным сырьем. Отсюда бумажная промышленность получила большой импульс в связи с изобретением машин непрерывного производства и использования древесной целлюлозы.
При использовании синтетических волокон, например, винола, капрона, нитрона, лавсана связь между волокнами осуществляется либо введением в композицию соответствующих связующих, либо введением как добавки более легкоплавких волокон (ПВС), которые плавятся в процессе сушки и горячего каландрирования, связывая между собой тугоплавкие волокна.
Первыми видами деревьев, используемых в производстве бумаги в промышленном масштабе, были сосновые и
еловые леса
в холодных районах Северной Европы и Северной Америки. Другие виды – береза, бук и черный тополь в Соединенных Штатах и Центральной и
Западной Европе
, сосна Чили и Новой Зеландии, эвкалипт в Бразилии, Испании, Португалии, Чили и
Южной Африке
– теперь используются в Бумага и целлюлоза.
Благодаря дереву, бумага была преобразована из предметов роскоши,
высокого качества
и низкой производительности, в хорошо продуманную крупномасштабную, доступную и высококачественную. Доисторические записи рисунков и знаков на камнях и пещерах стали началом непрерывной истории, которая изображает культуру и привычки каждого общества.
Выпускаемая в настоящее время синтетическая бумага подразделяется на две основные группы: бумага из синтетических волокон и на основе синтетической пленки.
К первой группе относятся различные виды электро- и теплоизоляционной бумаги, картографическая, особо прочные упаковочные виды, различные нетканые материалы. Вторая группа используется в основном для замены писчих и печатных видов бумаги при использовании в регистрирующих приборах и электронно-вычислительных машинах.
В древности египетский народ разработал способ использовать тростник, замачивая его водой и пыхтя, пока не получил форму пергамента с толщиной, подобной ткани. Но бумага, как мы ее знаем сегодня, возникла в Китае: смешивание дерева лает и тряпки. После мокрой они были избиты, чтобы сформировать пасту. Эта паста, осажденная в ситах для слива воды, после сушки стала листом бумаги.
Даже сегодня хлопковые и льняные тряпки используются некоторыми странами в производстве стойких бумаг, таких как бумажные деньги. Арабы усвоили технику и распространили ее на Пиренейском полуострове, когда они победили его. Благодаря работе по копированию рукописей, в средние века, в бумажных формах ручной работы, до этого момента можно было сохранить самые важные записи истории человечества. С изобретением «пресса», позволяющей печатать бумажными опечатками, распространение информации стало намного быстрее и доступно для всех, и Промышленная революция еще больше усилила эти изменения; Сегодня бумага может быть наиболее используемым и обычным продуктом.
Бумага этой группы изготавливается не на обычном бумагоделательном оборудовании, а получается либо непосредственно в результате процесса экструзии (формирования листа на полотне, на которое из дозатора наносится слой полимера заданной толщины), либо путём последующей поверхностной обработки пленки.
Производство подобной синтетической бумаги получило наибольшее распространение в Японии; изготавливается же она также в США, Англии, Германии.
Существует несколько видов бумаги. Он может варьироваться в зависимости от веса, толщины, между прочим. Но именно его пористая структура, похожая на некоторые камни, придает ей особые характеристики, отличая ее от хлопчатобумажных тканей. В настоящее время большинство бумаг сделаны из ствола культурных деревьев; меньшие части, такие как ветви и листья, не используются, хотя листья и ветви также могут использоваться в процессе. В Бразилии эвкалипт является наиболее широко используемым видом из-за его
быстрого роста
, достигающего около 30 м за 7 лет.
Для придания бумаге требуемых свойств в её состав вносятся разнообразные специфичные добавки, проклеивающие, красящие вещества.
КЛАССИФИКАЦИЯ НА ОСНОВЕ СОСТАВА БУМАГИ
Отечественный стандарт при классификации бумаг опирался прежде всего на состав бумаги по волокну. Для опытного полиграфиста наименование «Офсет №1» или «Типографская №2» говорит само за себя. Понятие «бумага №1» подразумевает, что бумага изготовлена на основе чистоцеллюлозных волокон. Позднее понятие «чистоцеллюлозная» несколько расширилось и стало подразумевать возможность включения в состав до 10% древесной массы. В основном бумаги №1 выпускались как офсет или писчая бумага.
Используемые бумаги, а также бумажные чипсы, оставшиеся от промышленности, называются обрезками и являются сырьем для производства новых артефактов в процессе переработки. Некоторые продукты могут быть изготовлены на 100% переработанной бумаге, в то время как другие по-прежнему требуют добавления девственных волокон.
При этом чипы чистые, обесцвеченные и целенаправленные. После этой стадии получают целлюлозную массу, которую необходимо очистить и в некоторых случаях добавить с помощью девственных волокон. Гофрированный картон Газеты и журналы Фотокопии Листы для ноутбуков Конверты Компьютерные формы Дегустации Общие коробки Шашки Бумажные обрывки Старые плакаты Бумага для факса.
Бумага №2 допускает наличие до 50% древесной массы. Существовали типографская, офсетная бумаги и изготовленная на основе офсета №2 книжно-журнальная бумага (не путать с понятием «книжно-журнальная бумага» по европейской классификации).
Наконец, в бумагах №3 предусматривалось преимущественное наличие древесной массы. Формально №3 присваивался только типографским бумагам, хотя аналогичным составом обладают, например, отечественные газетные бумаги.
Смазочная бумага Углерод Целлофан Ламинированная бумага Парафиновая бумага Металлическая бумага Ламинированная бумага Бумага Полотенце и туалетная салфетка с продовольственной растительной бумагой Силиконовая бумага Санитарная бумага Клейкая этикетка Крепированная лента Используется салфетки для сигарет зажигалки.
Важное примечание: бумаги в сочетании с другими материалами или очень грязными консистентными смазками, жирами,
пищевыми продуктами
, а также туалетной бумагой не следует смешивать с рециклируемыми материалами и их следует отбрасывать как органические отходы.
Макулатура, как составляющая бумажной массы, применялась при производстве полиграфических сортов бумаг в ограниченном количестве и не получила своей ячейки в данной классификации. Наибольшее применение в отечественной промышленности вторичная масса получила в производстве упаковочных картонов (в т.ч. хромэрзац, т.е. картонов, состоящих из различных по составу слоев) и переплётных картонов.
ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА
Гофрокартон стал одной из самых важных и известных упаковок в последние десятилетия. Устойчивость, легкая и легкая в получении, большая часть ее производства – около 80% – происходит от восстановления старой бумаги. Среди основных потребителей – продукты питания и напитки,
бытовая техника
, фрукты и птицеводство.
Картон был переработан в Бразилии в течение многих десятилетий и повторно использовал более 1, 6 миллиона тонн старых бумажных чипов в год. Однако многое пропадает: картон по-прежнему составляет около 5% собранных твердых городских отходов. Композиция В отличие от других картонных коробок, гофрированная
картонная коробка
изготовлена из различных комбинаций бумаг, которые составляют покрытие и сердечник – бумажный чехол и бумажный сердечник. Выполняется несколько физических испытаний, касающихся желаемой производительности упаковки.
В технологическом процессе бумажного производства бумагоделательная машина является основным агрегатом. На ней производится отлив и формирование бумажного полотна, прессование, сушка и предварительная, а иногда и окончательная, отделка
бумаги.
Бумагоделательная машина состоит из сеточной, прессовой и сушильной частей, каландра, наката и привода машины. К бумагоделательной машине относят и
вспомогательное оборудование
: мешальные бассейны для аккумулирования массы, регуляторы и контрольно-измерительные приборы, аппараты для очистки массы (очистители и узлоловители), насосы для подачи массы и воды, вакуумные насосы, аппаратура для переработки брака, компрессоры, оборудование для циркуляционной смазки, подачи воздуха для вентиляции и др.
На сеточной части машины происходит отлив и формирование бумажного полотна, что связанно с удалением из бумажной массы основного количества воды. Бесконечная сетка, которая проходит по поддерживающим её регистровым валикам, выполняет функцию быстродвижущегося бесконечного фильтра. Тонкий слой волокон почти мгновенно оседает на сетку и затем сам действует как тонкий фильтр, задерживая остальные волокна. Сухость бумажного полотна после сеточной части 18 – 22%.
После сеточной части бумажное полотно поступает на прессовую часть, состоящую обычно из 2-3 прессов, на которых оно последовательно обезвоживается до сухости 27 -40%. Сеточную и прессовую части машины называют мокрой частью. Дальнейшее обезвоживание (сушка) полотна бумаги происходит на сушильной части машины.
Сушильная часть состоит из тонкостенных чугунных сушильных цилиндров, обогреваемых изнутри паром. Они расположены в шахматном порядке, обычно в два яруса. По сушильным цилиндрам проходит бумажное полотно, поочерёдно соприкасаясь с нижними и верхними цилиндрами то одной, то другой своей поверхностью. Сухость бумажного полотна после сушильной части составляет 92 – 95%. Для охлаждения бумаги до 50-55 °С и поверхностного увлажнения с целью придания бумаге лучшей пластичности и улучшения каландрирования в конце сушильной части установлены холодильные цилиндры.
Далее бумажное полотно пропускают через каландр, предназначенный для уплотнения бумаги и повышения её гладкости и лоска. Каландр состоит из 3 – 10 тщательно отшлифованных чугунных валов, расположенных друг над другом. Бумажное полотно огибает поочередно валы каландра и проходит между ними при всё возрастающем давлении. Приводным является нижний вал каландра, остальные валы приводятся в движение трением (каждый от нижележащего). Пройдя каландр, бумажное полотно поступает на накат, где непрерывно наматывается на тамбурный валик в рулоны.
После бумагоделательной машины почти все виды бумаги подвергают отделке. Для получения более высоких показателей плотности, гладкости и лоска большинство видов бумаг для печати, писчей и технической бумаги пропускают через суперкаландр. После этого бумагу направляют либо на продольно-резательный станок (где она разрезается на рулоны заданной длины), либо на бумагорезательную машину (где бумага разрезается на листы заданных размеров). Рулонную бумагу после продольной резки упаковывают на рулоноупаковочной машине. Листовую бумагу сортируют, а затем на прессах упаковывают в кипы.
Термин “проклейка бумаги” характеризует процесс, при котором в бумагу вводятся различные вещества, придающие ей специфические свойства, в зависимости от назначения бумаги: чернило- и водонепроницаемость, сомкнутость структуры, увеличение механической прочности и сопротивления истиранию поверхностного слоя. В некоторых случаях в бумагу вводятся вещества, препятствующие прониканию в неё молока, масла, различных жидкостей.
Процесс проклейки осуществляется двумя способами: введением проклеивающих веществ
в бумажную массу или поверхностной обработкой соответствующими веществами готовой бумаги.
В первом случае обеспечивается как бы склеивание между собой растительных волокон, из которых состоит бумага. Благодаря этому силы связи между волокнами возрастают и бумажный лист становится более прочным.
Во втором случае при поверхностной обработке бумаги на её поверхности образуется тонкая пленка, препятсвующая проникновению чернил или воды в толщу листа; бумажное полотно приобретает прочную поверхность. Такая бумага «не пылит». Поверхностная проклейка бумаги в настоящее время широко применяется в тех случаях, когда требуется придать поверхности бумаги какие-то определенные качества.
При выработке многих видов бумаги в их композицию вводят минеральные наполнители. Чаще всего для этой цели используют каолин. Однако на многих предприятиях применяют и другие виды: мел, гипс, тальк, двуокись титана.
Минеральные наполнители увеличивают непрозрачность бумаги, её пористость и воздухопроницаемость, снижают деформацию бумаги при намокании, уменьшают склонность бумаги к скручиванию, увеличивают гладкость бумаги при каландрировании. Наличие минерального наполнителя в бумаге делает её просвет более равномерным, что одновременно с увеличением белизны бумаги, её непрозрачности, гладкости и впитывающей способности улучшает печатные свойства бумаги. О количестве наполнителя в бумаге судят по её зольности.
Окрашивание бумаги в какой-либо цвет осуществляется или крашением самой бумажной массы, из которой изготавливается бумага, или окраской бумаги с поверхности.
Если при помощи крашения бумаге придают определённый цвет, то для придания ей того или иного оттенка пользуются подцветкой бумаги. Для этого в бумажную массу вводят небольшие количества соответствующих красителей. Подцветку производят преимущественно для устранения желтизны различных видов бумаги для письма и печати и придания им видимой белизны.
Белизну бумаги можно повысить при использовании так называемых оптических отбеливателей. Оптические отбеливатели используются в весьма малых количествах и при этом придают бумаге
высокую степень
видимой белизны.
Министерство
образования
Российской
Федерации
Уссурийский
государственный
педагогический
институт
Реферат
Тема
“Бумага”
Выполнила:
студентка 521
группы Ястребкова
С. Ю.
Проверил:
Уссурийск
2001г.
- Список
литературы
(стр. 21)
Лист бумаги
(стр. 3)
Как это было
(стр. 4)
Как делают
бумагу в наши
дни (стр. 5)
Изготовление
бумаги на
бумагоделательной
машине (стрю10)
Основные
технологические
процессы
изготовления
бумаги на
бумагоделательной
машине, их
назначение
и характеристика
(стр. 14)
Классификация
бумаги (стр.
18)
Свойства
бумаги и их
связь со свойствами
волокнистых
полуфабрикатов.
(стр. 19)
1.
Лист бумаги
Бумагой и
картоном называют
материалы,
изготовленные
преимущественно
из специально
обработанных
растительных
волокон, связанных
между собой
силами поверхностного
сцепления в
листовую форму.
Мы все в той
или иной степени
повседневно
сталкиваемся
с бумагой и
изделиями из
неё. Это, если
можно так сказать,
общение с бумагой
начинается
в раннем детстве,
когда ребёнок
тянется к яркой
книжке, к белому
листу, чтобы
оставить на
нём следы своих
первых упражнений
карандашом.
Бумага сопутствует
человеку на
протяжении
всей его жизни.
Она напоминает
о себе всякий
раз, когда он
обращается
к документам
– паспорту,
диплому, справке,
когда берём
в руки книгу,
извлекает из
почтового ящика
корреспонденцию.
С бумагой связаны
многие наши
действия. Она
нужна и для
делового письма,
и для творческой
работы, и для
бытовых надобностей.
Но что мы
знаем о бумаге?
Можно сказать,
что бумага –
это материал
для печатания
книг, журналов
и газет. Бумага
занимает
исключительное
место в жизни
людей. Её открытие,
как и изобретение
колеса,– чудо,
одно из величайших
завоеваний
человеческого
разума. Появившись
однажды, бумага
прочно утвердилась
на Земле и, не
зная конкурентов,
победно идёт
через столетия.
У бумаги было
много предшественников.
Камень и глина,
дерево и кость,
кожа и береста,
воск и металл,
папирус и пергамент
– все они в разны
исторические
эпохи служили
людям в качестве
материалов
для письма. Но
каждый из них
был не вполне
пригоден для
этого. Одни
материалы были
тяжёлыми, другие
– хрупкими,
третьи – дорогостоящими.
Их обработка
требовала
больших усилий,
которые, однако,
не всегда
оправдывались.
И вот появилась
бумага – простой,
доступный для
письма материал,
приготовленный
из сырья растительного
происхождения.
Рождение бумаги
произвело в
человеческом
обществе глубокие
перемены. Получив
бумагу, люди
стали активно
приобщаться
к знаниям. Этому
во многом
способствовало
бурное развитие
книжного дела.
Дружба, начавшаяся
с бумагой в
детстве, не
прекращается
всю жизнь. Дома,
на улице, в магазине,
на службе мы
рады этой встрече.
Утром бумага
входит к нам
в квартиру
свежей газетой,
новым номером
журнала, письмом.
Большая часть
предметов
домашней обстановки
связана с бумагой.
Мнение эксперта:
История изготовления бумаги насчитывает тысячелетия, и за это время производственные технологии претерпели значительные изменения. Эксперты отмечают, что первоначально бумага создавалась из растений, таких как папирус, конопля и шелк. С развитием производства бумаги в различных культурах использовались разнообразные виды сырья, включая растения, старые тряпки, рисовую солому и даже рыбий мех. Сегодня бумага производится в основном из древесины, вторичного сырья и целлюлозы, что позволяет сократить воздействие на окружающую среду. Эксперты отмечают, что разнообразие сырья для изготовления бумаги отражает технологический прогресс и стремление к устойчивому производству.
2.
Как это было
В северной
провинции Китая
Шэньси есть
пещера Баоцяо.
В 1957 году в ней
обнаружили
гробницу
,где были
найдены обрывки
листов бумаги.
Бумагу исследовали
и установили,
что она была
изготовлена
во II
веке до нашей
эры. Это открытие
пролило свет
на историю
возникновения
бумаги. Считалось.
Что бумага
появилась в
Китае в 105 году
нового летосчисления.
Баоцянская
находка отодвигает
эту дату на два
столетия вперёд.
Можно, таким
образом, предположить,
что бумага,
этот, по выражению
поэта, бесценный
духовный хлеб,
появилась более
2 тыс. лет назад.
Сырьём для
бумаги в Китае
служили шёлковые
обрезки, отходы
коконов шелкопряда,
обрывки старых
сетей. Их размачивали
и вручную растирали
между камнями.
Полученную
таким способом
кашицу наливали
на какую-нибудь
гладкую поверхность
и прижимали
другим отшлифованным
камнем. Кашица
вылёживалась,
сохла и превращалась
в лепёшку наподобие
войлока.
На рубеже
II
и III
веков новой
эры бумага,
изготовленная
из растительных
волокон, не
считалась в
Китае редким
материалом.
В III
веке она полностью
вытеснила из
употребления
деревянные
таблички,
используемые
для письма.
Бумагу изготовляли
определённого
формата, цвета,
веса, пропитывали
специальными
веществами.
Которые отпугивали
вредных насекомых.
Китайская
бумага хранилась
очень долго.
С незапамятных
времён в Китае
существовал
способ размножения
текстов с помощью
печаток. Первоначально
оттиски делали
на глиняных
и бамбуковых
дощечках, позже
для этих целей
стали использовать
бумагу. Бумага
позволила
расширить
копирование
рукописей
священных книг.
Из бумаги делали
всевозможные
украшения,
зонты, веера,
в неё заворачивали
продукты, она
вставлялась
в окна. В начале
9-го века в Китае
появились
«летающие
монеты» – бумажные
деньги. В течение
многих веков
китайцы единолично
владели секретами
изготовления
бумаги, ревностно
оберегая тайны
ремесла.
Появление
бумаги в России
датируется
XII-XIII столетиями.
Первые бумажные
мельницы появились
в XVII
веке. Технический
переворот в
бумажном производстве
России произвела
бумагоделательная
машина, начавшая
работать с
1816 г. в Петербурге.
В 1916
г. в России уже
действовало
55 целлюлозно-бумажных
предприятий.
Средняя ширина
бумагоделательных
машин не достигала
и 2
м, а их скорости
не превышали
100 м/мин.
Интересные факты
- Древнейшая бумага была сделана из конопли.В Китае в 105 году нашей эры Цай Лунь, придворный евнух, изобрёл бумагу из конопли, древесной коры, тряпья и рыболовных сетей. Его изобретение быстро распространилось по всей Азии и в конечном итоге достигло Европы в 12 веке.
- Первая бумажная фабрика в Европе была основана в Испании в 1150 году.Фабрика была основана арабами, которые принесли с собой в Европу свои знания о производстве бумаги. Бумага быстро стала популярной в Европе и вскоре стала основным материалом для письма и печати.
- В 19 веке древесина стала основным сырьём для производства бумаги.До этого бумага в основном изготавливалась из тряпья и других растительных волокон. Однако в 19 веке древесина стала более доступной и дешёвой, и её начали использовать для производства бумаги в больших масштабах.
Опыт других людей
Создание бумаги – древнее искусство, о котором говорят многие. История изготовления бумаги насчитывает тысячи лет, начиная с Древнего Китая. Изначально бумагу изготавливали из растений, таких как папирус, конопля, и даже шелк. С течением времени процесс производства бумаги совершенствовался, и сегодня для ее изготовления используют различные виды сырья, включая древесное волокно, хлопок, и даже старую бумагу. Люди восхищаются мастерством и техникой, используемой в процессе создания бумаги, и продолжают удивляться ее универсальности и важности в повседневной жизни.
3.
Как
делают бумагу
в наши дни
Начальным
звеном в технологической
цепочке изготовления
бумаги служит
открытый склад
древесного
сырья, называемый
лесной биржей.
Такие склады
есть у каждого
целлюлозно-бумажного
предприятия.
Они размещаются
на обширных
территориях
за производственными
корпусами,
часто на берегах
водоёмов, где
устроены порты
или причалы
для приёма
сплавленной
древесины. Для
изготовления
некоторых видов
бумаги используют
сырьё хвойных
и лиственных
пород. Газетная
бумага вырабатывается
только из ели,
так как у еловой
древесины
наибольшее
количество
тонких и длинных
волокон и наименьшее
содержание
смолистых
веществ. Целлюлозу
лиственных
пород могут
смешивать с
хвойной целлюлозой.
Короткие и
жесткие волокна
лиственной
древесины и
длинные и эластичные
хвойной образуют
массу, из которой
получают бумагу
с хорошими
свойствами.
Технологическая
схема производства
бумаги (картона)
состоит из
следующих
процессов:
приготовления
бумажной массы,
включающего
операции по
массному размолу
волокон, проклейке,
наполнению
и крашению
массы;
аккумулирования
бумажной массы;
разбавления
массы водой
до необходимой
концентрации;
очистки от
посторонних
включений и
узелков;
изготовления
бумаги (картона)
на бумагоделательной
(картоноделательной)
машине, включающего
отлив бумажного
(картонного)
листа, его
прессование,
сушку, отделку
и намотку в
рулон;
отделки и
переработки
бумаги (картона),
включающих
суперкаландрирование,
перемотку,
резку и упаковку.
Массный
размол волокнистых
полуфабрикатов.
Размолом называется
процесс специальной
механической
обработки
растительных
волокон в присутствии
воды, выполняемый
в размалывающих
машинах-мельницах.
Размол является
одним из важнейших
процессов
бумажного
производства,
позволяющих
в широком интервале
значений изменять
многие свойства
бумаги. Производится
размол волокон
в машинах
непрерывного
действия (в
конических,
цилиндрических
и дисковых
мельницах).
Общим для
размалывающих
аппаратов
является то,
что, работа их
основана на
принципе
скрещивающихся
ножей и трущихся
поверхностей.
Проходя между
ножами размалывающих
машин, волокна
подвергаются
воздействию
механических
и гидродинамических
сил, приводящему
к протеканию
сложных физико-химических
и коллоидных
процессов в
структуре
волокон. В результате
происходят
некоторое
укорочение
волокон (рубка),
поверхностное
расщепление
и расчесывание
в продольном
направлении
фибриллярной
структуры
клеточной
стенки на фибриллы
(поверхностное
фибриллирование),
набухание и
гидратация
волокон. Волокна
становятся
более мягкими,
повышается
их эластичность
и пластичность.
В процессе
фибриллирования
ослабляются
и разрушаются
связи между
отдельными
фибриллами
клеточной
стенки волокон.
На поверхности
фибрилл образуется
«начес» тонкого
пухообразного
материала,
состоящего
из целлюлозных
молекул. В результате
увеличивается
удельная поверхность
волокон и число
свободных
гидроксильных
групп, способствующих
лучшему контакту
и соединению
отдельных
волокон в бумажный
лист. Увеличение
удельной
поверхности
волокон и
высвобождение
гидроксильных
групп повышает
способность
волокон удерживать
воду.
В зависимости
от режима размола
можно получать
бумажную массу
различной
степени помола:
от низкой (садкая
масса) до высокой
(жирная масса).
Для получения
садкой массы
размол ведут
в режиме, обеспечивающем
преимущественно
рубку волокон
над поверхностным
фибриллированием.
В процессе
формования
листа бумаги
масса низкой
степени помола
(садкая) быстро
оседает на
сетке, легко
обезвоживается
и образует
рыхлую и пористую
структуру
листа. Для высокой
степени помола
массы (жирная
масса) характерно
преобладание
фибриллированных
волокон с хорошо
разработанной
поверхностью,
которые труднее
обезвоживаются
на сетке бумагоделательной
машины и образуют
плотную, сомкнутую
и прочную структуру
листа. Характер
помола массы
выбирают в
зависимости
от вида и качества
вырабатываемой
бумаги и картона.
Прочность
бумаги характеризуется
рядом показателей:
сопротивлением
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
вместе разрыва
наблюдается
преимущественное
вытаскивание
волокон из
толщи листа,
что указывает
на разрыв связи
между ними. И
только часть
волокон рвется
в поперечном
направлении.
Основными
факторами,
влияющими на
качество помола
целлюлозы,
являются:
продолжительность
размола, удельное
давление между
ножами мельниц,
концентрация
массы, тип
размалывающей
гарнитуры,
окружная скорость
ротора или
барабана,
температура
массы при размоле.
К управляемым
факторам относятся
продолжительность,
удельное давление,
концентрация
и температура
массы.
Для размола
волокнистых
полуфабрикатов
на предприятиях,
вырабатывающих
массовые виды
бумаги и имеющих
большую
производительность,
применяются
дисковые мельницы.
Массный 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
оборудования
(конические
мельницы, роллы)
благодаря
следующим
преимуществам:
возможности
размола при
высокой концентрации
массы (до
40 %); более
низкому удельному
расходу энергии;
большой единичной
мощности и
производительности,
компактности,
простоте
конструкции;
более широкой
области применения
(размол целлюлозы,
полуфабрикатов
высокого выхода,
древесной щепы,
отходов сортирования
древесно-массного
и целлюлозного
производств);
возможности
получения более
однородной
по структуре
массы.
Основные
рабочие элементы
мельницы –
статор (корпус)
и ротор
– выполнены
в виде конусов.
Внутреннюю
поверхность
статора и
внешнюю поверхность
ротора образуют
сменные ножевые
рубашки. Зазор
между ножами
статора и ротора
регулируется
перемещением
(присадкой или
вылегчиванием)
ротора вдоль
его оси при
помощи присадочного
механизма. При
работе мельницы
движение массы
осуществляется
в направлении
от малого диаметра
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 статора
0,40 м 2 .
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
проклейку
в массе. Поверхностную
проклейку
осуществляют
нанесением
крахмального
или животного
клея на поверхность
готовой бумаги.
Применяется
она для производства
некоторых
специальных
высокосортных
видов бумаги
– документной,
чертежной,
картографической
и др. Подавляющее
большинство
видов бумаги
и картона
проклеивается
введением
проклеивающих
веществ в бумажную
массу перед
отливом бумажного
листа, т. е. проклеивается
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
необходимость
иметь на предприятии
клееварочное
отделение, и,
что важнее,
клей всегда
получается
стабильным
и высококачественным.
В перспективе
планируется
все предприятия
перевести на
использование
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
непрозрачность
бумаги, что
дает возможность
писать и печатать
с обеих сторон
листа; улучшается
равномерность
просвета;
увеличивается
мягкость и
пластичность
– бумага
меньше «шумит»
при перелистывании;
снижается
объемная масса,
пористость
и, следовательно,
впитываемость
типографских
красок и т. п.
По зольности
бумагу делят
на четыре группы:
бумага с
естественной
зольностью
– фильтровальная,
электроизоляционная,
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
механические
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
наполнитель
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
печати-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, например:
афишную, обложечную,
писчую цветную,
бумагу для
спичечных
коробков, конвертную,
салфеточную,
упаковочные
виды и др. Различают
крашение бумаги
и подцветку.
В процессе
крашения бумаге
придается
необходимый
цвет, а при подцветке
– определенный
цветовой оттенок,
для чего в бумажную
массу перед
изготовлением
бумаги вводят
соответствующие
красители.
Крашение бумаги
является сложным
процессом, так
как окраске
подвергается
бумажная масса,
в большинстве
случаев состоящая
из нескольких
разнохарактерных
волокнистых,
наполняющих
и проклеивающих
частиц, которые
имеют различную
восприимчивость
к одному и тому
же красителю;
поэтому для
получения
качественно
окрашенной
бумаги очень
важно правильно
подобрать
краситель.
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 бумагоделательных
машин: плоскосеточные
и круглосеточные.
Первые 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
формуется
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, насосы
для подачи воды
и массы, вакуумные
насосы, устройства
для переработки
брака, бассейны
оборотной воды,
приточно-вытяжная
вентиляционная
система, регулирующие
и контрольно-измерительные
приборы. Более
детальное
устройство
основных частей
плоскосеточной
машины и их
назначение
рассмотрим
на примере
современной
отечественной
широкоформатной
скоростной
бумагоделательной
машины Б-15 для
производства
газетной бумаги.
Сеточная
часть
предназначена
для формования
и обезвоживания
бумажного
полотна и включает
напорный ящик
и сеточный
стол. Напорный
ящик предназначен
для равномерного
и непрерывного
напуска массы
на сетку по
всей ее ширине.
Сейчас широко
применяются
закрытые напорные
ящики, в которых
требуемый
напор массы
создается
давлением
воздушной
подушки. Бумажная
масса на сетку
выливается
при помощи
напускного
устройства,
обеспечивающего
выход ее с одинаковой
скоростью и
в одинаковом
количестве
по всей ширине
сетки, подачу
массы спокойным
потоком, без
перекрещивания
струй, завихрений
и хлопьеобразований.
Сеточный
стол
представляет
собой горизонтальную
плоскость,
образованную
сеткой, натянутой
между грудным
валом и отсасывающим
гауч-валом.
Обратная (нижняя)
ветвь сетки
поддерживается
сетковедущими,
сеткоправильными
и сетконатяжными
валиками. Натяжение
сетки осуществляется
сетконатяжными
валиками, а
сеткоправильные
валики служат
для предотвращения
сползания сетки
в стороны от
продольной
оси стола. В
движение сетка
приводится
сеткоповоротным
(сетковедущим)
валом (он расположен
под пересасывающим
валом) или
одновременно
сеткоповоротным
и гауч-валом.
Сетка является
основным элементом
сеточного
стола. На ней
происходит
формование
бумажного
полотна из
бумажной массы.
При помощи
сетки приводятся
в движение
грудной вал
и все остальные
валики сеточного
стола. При выполнении
технологических
функций сетка
подвергается
интенсивному
механическому
и химическому
воздействию,
поэтому она
должна обладать
достаточной
прочностью
на разрыв, изгиб,
истирание и
быть кислотоустойчивой.
Она должна
иметь хорошую
водопропускную
способность
и высокую плотность,
чтобы по возможности
меньше мелких
волокон уходило
с оборотной
водой и менее
заметной была
маркировка
бумаги (оттиск
сетки на стороне
полотна бумаги,
соприкасающегося
с сеткой при
формовании).
Под верхней
ветвью сетки,
по направлению
ее хода последовательно
грудного до
гауч-вала,
расположены:
формующая доска
или ящик, гидропланки
или регистровые
валики, отсасывающие
ящики. Основное
назначение
этих элементов
– формование
бумажного
полотна за счет
создания режима
обезвоживания
бумажной массы
на сетке требуемой
интенсивности,
а также поддержание
сетки от провисания
между грудным
и гауч-валом.
В современных
быстроходных
бумагоделательных
машинах регистровые
валики уступили
место гидропланкам
и мокрым отсасывающим
ящикам. Это
обеспечивает
качественное
формование
структуры
полотна бумаги
при более интенсивном
процессе его
обезвоживания.
Прессовая
часть
служит для
дальнейшего
механического
обезвоживания
полотна бумаги
после сеточного
стола. В большинстве
бумагоделательных
машин прессовая
часть состоит
из 2- 3
двухвальных
прессов. Машины,
предназначенные
для выработки
бумаги из массы
жирного помола,
имеют
4-5 прессов.
Обычный пресс
имеет
2 вала: верхний,
гранитный или
стонитовый,
и нижний,
металлический,
облицованный
резиной. Интенсивность
обезвоживания
в прессе регулируется
давлением между
валами, создаваемым
прижимом, или
вылегчиванием
одного из валов
(обычно верхнего).
В каждом прессе
имеется сукно,
охватывающее
один из валов.
Сукно устанавливается
и поддерживается
в рабочем
положении при
помощи сукноведущих,
сукнонатяжных,
сукноразгонных
и сукноправильных
валиков. Основное
назначение
сукон
– предохранение
структуры
полотна бумаги
от раздавливания
во время прессования,
впитывание
влаги, транспортирование
слабого сырого
полотна в прессе
и его передача
в следующий
пресс. При проходе
пресса бумага
одной стороной
лежит на сукне
и получает от
него маркировку,
а другой
– соприкасается
с верхним
гладким валом.
В результате
чего одна сторона
бумаги сглаживается,
а другая нет.
Для сглаживания
ее поверхности
часто устанавливают
обратный пресс,
в котором сторона
бумаги, соприкасавшаяся
в предыдущем
прессе с сукном,
контактирует
с гладким валом
пресса. Развитием
прессовой части
машин для
интенсификации
процесса прессования
бумаги, вместо
обычных прессов
является установка
отсасывающих
и сдвоенных
прессов. Каждый
из этих прессов
приводится
в движение
строго от
индивидуального
привода.
Сушильная
часть
служит для
окончательного
обезвоживания
полотна бумаги
испарением
влаги. Сушильная
часть состоит
из сушильных
цилиндров,
расположенных
в два яруса в
шахматном
порядке. Сушильный
цилиндр
– это полый
стальной цилиндр
диаметром
1500 или
1800 мм, изнутри
обогреваемый
паром. Поверхность
цилиндров, как
и прессовых
валов, имеет
высокую степень
обработки
– она отшлифована
и отполирована.
Цилиндры рассчитаны
на рабочее
давление
0,35 МПа. Число
цилиндров
зависит от
вида вырабатываемой
бумаги и скорости
машины.
Отделочная
часть
состоит из
машинного
каландра и
наката. Установленный
между сушильной
частью и накатом
машинный каландр
служит для
повышения
лоска, гладкости
и объемной
массы большинства
видов бумаги.
Каландр состоит
из 5-8
горизонтально
один над другим
расположенных
валов, приводящихся
в движение от
нижнего вала.
Поверхность
валов шлифуют
и полируют.
Линейное давление
между валами
регулируют
механизмом
прижима и подъема.
В процессе
работы от трения
валы сильно
разогреваются,
поэтому для
охлаждения
валов каландра
предусмотрена
система их
охлаждения.
Иногда для
поверхностной
обработки
бумаги и картона
(проклейки,
окраски, пропитки
и др.) в процессе
ее изготовления
на бумагоделательной
машине в сушильной
части устанавливают
клеильный
пресс.
После машинного
каландрирования
бумага поступает
на накат, где
наматывается
в рулон. В настоящее
время почти
на всех современных
машинах применяют
периферические
накаты барабанного
типа. Основной
их частью является
чугунный барабан
диаметром
1200 мм, который
вращается от
привода бумагоделательной
машины. Окружная
скорость барабана
равна скорости
изготовления
бумажного
полотна. Намотка
рулона бумаги
осуществляется
на тамбурный
валик, который
специальным
устройством
прижимается
к барабану,
обеспечивая
равномерную
и плотную
намотку бумаги.
Привод
бумагоделательной
машины предназначен
для привода
в движение всех
частей бумагоделательной
машины. Он
обеспечивает
плавное изменение
скорости отдельных
частей в определенных
пределах, строгое
постоянство
скорости приводимых
частей при
установившемся
режиме работы
машины. Пределы
изменения
регулирования
скоростей
зависят от вида
вырабатываемой
бумаги.
5.
Основные
технологические
процессы изготовления
бумаги на
бумагоделательной
машине, их назначение
и характеристика.
Технологический
процесс изготовления
бумаги (картона)
включает следующие
основные операции:
аккумулирование
бумажной массы;
разбавление
ее водой до
необходимой
концентрации
и очистку от
посторонних
включений и
узелков; напуск
массы на сетку;
формование
бумажного
полотна на
сетке машины;
прессование
влажного листа
и удаление
избытка воды:
сушку; машинную
отделку и намотку
бумаги (картона)
в рулон. В технологическом
потоке производства
бумаги бумагоделательная
машина
– самостоятельный
агрегат, основные
узлы которого
установлены
строго последовательно
вдоль монтажной
оси.
Аккумулирование.
Приготовление
бумажной массы
проводят в
размольно-подготовительном
отделе. Потоки
волокнистых,
наполняющих,
проклеивающих,
окрашивающих
и других материалов,
составляющих
композицию
данного вида
будущей бумаги,
направляются
в дозатор или
составитель
композиции,
где они непрерывно
и строго дозируются
в заданном
соотношении,
а затем поступают
в мешальный
бассейн. В этом
бассейне масса
тщательно
перемешивается
и аккумулируется
(накапливается).
Рафинирование.
Рафинирование
бумажной массы
производится
перед ее подачей
на машину в
аппаратах
непрерывного
действия
– конических
и дисковых
мельницах. В
процессе
рафинирования
бумажной массы
происходит
выравнивание
степени помола
массы, устранение
пучков волокон
и некоторый
подмол массы.
Для этого мельницы
устанавливают
после машинного
бассейна
непосредственно
перед бумагоделательной
машиной.
Подача массы
на бумагоделательную
машину.
По выходе из
машинных бассейнов
масса при
концентрации
2,5- 3,5 % дозируется
и направляется
на бумагоделательную
машину. Перед
поступлением
на машину она
разбавляется
оборотной
водой, очищается
от посторонних
загрязнений,
а также от узелков
и комочков. Для
поддержания
постоянной
массы
1 м 2
вырабатываемой
бумаги необходимо,
чтобы в единицу
времени на
сетку машины
поступало одно
и то же количество
массы, при этом
скорость машины
должна быть
постоянной.
Скорость машины
изменяют при
переходе на
выработку
другого вида
бумаги.
На современных
бумагоделательных
машинах массу
1 м 2
вырабатываемой
бумаги поддерживают
постоянной
автоматическими
регуляторами.
На бумагоделательную
машину массу
подают с помощью
насоса и ящика
постоянного
напора. Масса,
поступающая
на бумагоделательную
машину, разбавляется
водой в смесительном
насосе. Разбавление
необходимо,
во-первых, для
последующей
очистки массы,
так как из густой
массы трудно
удалять загрязнения,
и, во-вторых,
для лучшего
формования
бумаги на сетке
бумагоделательной
машины.
Формирование
бумажного листа
на сетке бумагоделательной
машины.
Бумажная масса,
разбавленная
до необходимой
концентрации
и очищенная
от посторонних
включений,
поступает в
напорный ящик
бумагоделательной
машины. Необходимая
степень разбавления
массы для отлива
бумаги на сетке
бумагоделательной
машины зависит
от массы
1 м 2
бумаги,
рода волокна
и степени помола
массы. Формирование
бумажного листа
на сетке бумагоделательной
машины. Бумажная
масса, разбавленная
до необходимой
концентрации
и очищенная
от посторонних
включений,
поступает в
напорный ящик
бумагоделательной
машины. Необходимая
степень разбавления
массы для отлива
бумаги на сетке
бумагоделательной
машины зависит
от массы
1 м 2
бумаги,
рода волокна
и степени помола
массы
Напуск массы
на сетку.
Эта операция
осуществляется
при помощи
напускного
устройства
– напорного
ящика. Для
нормальной
работы машин
при скоростях
450-500 м/мин
требуется напор
массы в напорном
ящике
2,5-3 м, при
скорости
600 м/мин
– около
4,2 м и т. д.
Напускное
устройство
обеспечивает
напуск бумажной
массы на бесконечную
сетку, движущуюся
в направлении
от грудного
к гауч-валу, с
одинаковой
скоростью и
в одинаковом
количестве
по всей ширине
сетки. Напуск
массы осуществляется
почти параллельно
сетке без всплесков.
Скорость напуска
массы на сетку
должна быть
на 5-10 %
ниже скорости
сетки. Если
скорость массы
значительно
отстает от
скорости сетки,
то увеличивается
продольная
ориентация
волокон (ориентация
в машинном
направлении)
и прочность
бумаги в продольном
направлении.
Ф
ормирование
бумажного листа
(отлив)
.
Формирование,
или отлив, бумажного
листа представляет
собой процесс
объединения
волокон в листовую
форму с созданием
определенной
объемной
капиллярно-пористой
структуры. Этот
процесс осуществляется
на сеточной
части бумагоделательной
машины постепенным
и последовательным
удалением воды
из бумажной
массы (обезвоживанием).
Режим обезвоживания,
начинаемый
в начале сеточного
стола и заканчиваемый
сушкой бумаги
в сушильной
части, на всех
этапах технологического
процесса оказывает
существенное
влияние на
качество бумаги
и производительность
машины.
Прессование.
После сеточной
части бумажное
полотно поступает
в прессовую,
состоящую
обычно из нескольких
прессов, на
которых оно
последовательно
обезвоживается
до сухости
30- 42 %. Для
интенсификации
обезвоживания
полотна в прессовой
части применяют
прессы с желобчатыми
валами и повышенным
линейным давлением
между ними.
Важное значение
для обезвоживания
полотна имеют
надлежащий
подбор сукон
и их кондиционирование.
Бумажное полотно,
сформованное
в сеточной
части, автоматически
вакуум-пересасывающим
устройством
передается
на сукно прессовой
части. Современные
конструкции
комбинированных
многовальных
прессов обеспечивают
прохождение
бумаги без
свободных
участков (участков,
где полотно
бумаги не
поддерживается
сукном), что
позволяет
осуществить
безобрывную
проводку бумаги
в прессовой
части.
Сушка.
В сушильной
части бумагоделательной
машины бумажное
полотно обезвоживается
до конечной
сухости
92-95 %. В процессе
сушки удаляется
1,5-2,5 кг воды
на 1
кг бумаги, что
примерно в
50-100 раз меньше,
чем на сеточной
и прессовой
частях машины.
При сушке
одновременно
происходит
дальнейшее
уплотнение
и сближение
волокон. В результате
повышается
механическая
прочность и
гладкость
бумаги. От режима
сушки зависят
объемная масса,
впитывающая
способность,
воздухопроницаемость,
прозрачность,
усадка, влагопрочность,
степень проклейки
и окраска бумаги.
Бумажное
полотно, проходя
по сушильным
цилиндрам,
поочередно
соприкасается
с нижними и
верхними цилиндрами
то одной, то
другой своей
поверхностью.
Для лучшего
контакта между
цилиндрами
и бумагой и
облегчения
заправки применяют
сушильные
сукна (сетки),
охватывающие
сушильные
цилиндры примерно
на 180°.
Сушка бумаги
на сушильном
цилиндре состоит
из двух фаз: на
нагретой поверхности
цилиндра под
сукном и на
участке свободного
хода, т. е. когда
бумажное полотно
переходит с
одного цилиндра
на другой. В
первой фазе,
под сукном,
испаряется
основное
количество
влаги: на тихоходных
машинах до
80-85 %, на быстроходных
до 60-75 %
всей влаги,
испаряемой
в сушильной
части машины.
Во второй фазе,
на участках
свободного
хода влага
испаряется
с обеих сторон
бумаги за счет
тепла, поглощенного
бумагой в первой
фазе сушки. При
этом бумага
в зависимости
от скорости
машины претерпевает
понижение
температуры
на 4-15°.
При падении
температуры
снижается
скорость сушки,
особенно на
тихоходных
машинах, так
как на них падение
температуры
полотна бумаги
больше, чем на
быстроходных.
С повышением
скорости машины
количество
испаряемой
воды на участке
свободного
хода бумаги
увеличивается.
С уменьшением
количества
воды в бумажном
полотне интенсивность
сушки на свободном
участке понижается.
Температуру
сушильных
цилиндров
повышают постепенно,
что способствует
улучшению
качества бумаги
и завершению
процесса проклейки.
В конце сушильной
части температуру
поверхности
цилиндров
снижают, так
как высокая
температура
при небольшой
влажности
бумаги действует
на волокна
разрушающе.
Отделка.
После сушки
бумажное полотно
с целью уплотнения
и повышения
гладкости
проходит через
машинный каландр,
состоящий из
расположенных
друг над другом
2-8 валов.
Полотно, огибая
поочередно
валы каландра,
проходит между
ними при возрастающем
давлении. Современные
машинные каландры
снабжаются
механизмами
прижима, подъема
и вылегчивания
валов. Нижний
вал и один из
промежуточных
выполняются
с регулируемым
прогибом,
Похожие рефераты:
Волокна, получаемые из органических природных и синтетических полимеров называются химическими волокнами. В зависимости от вида исходного сырья химические волокна подразделяются на
Способность целлюлозы к набуханию и растворению в растворах гидроксида натрия, ее особенности, техническое значение, методика определения степени ее набухания и растворимости, а также анализ массовой доли в щелочи. Определение содержания альфа-целлюлозы.
Общее понятие
про поливинилацетат. Основные физические, химические свойства. Алкоголиз, гидролиз, аминолиз, аммонолиз ПВА. Получение поливинилацетата в промышленности. Основные способы отверждения. Распространенные виды клея ПВА. Применение дисперсии ПВА.
Химические превращения компонентов древесины в условиях сульфатной варки. Показатели качества технических целлюлоз. Определение равномерности отбелки целлюлозы и способа варки. Химические и физико-химические анализы. Идентификация целлюлозных волокон.
Акриламид: физические и химические свойства, растворимость. Получение и определение, токсичность акриламида. Особенности применения акриламида и производных. Применение и получение полимеров акриламида. Характеристика
химических свойств
полиакриламида.
Канифоль:
химический состав
и свойства различных ее видов. Получение и исследование физико-химических свойств синтезированных образцов солей. Оптимизация процесса получения амидо-аммониевой соли малеопимаровой кислоты на основе малеинизированной канифоли.
Применение пластических масс в отраслях промышленности и
сельского хозяйства
в качестве материалов конструкционного, защитного, электротехнического, декоративного, фрикционного и антифрикционного назначения. Основные свойства термопластов и реактопластов.
Представители проcтых эфиров целлюлозы: алкилцеллюлоза, бензилцеллюлоза, метилцеллюлоза, этилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, оксиэтилцеллюлоза. Способы получения, применение, производство простых эфиров целлюлозы. Экологический аспект производства.
Устойчивость и защита текстиля от воздействия микроорганизмов. Природная устойчивость текстиля, микроорганизмы, вызывающие его порчу. Фунгициды для текстиля, химические изменения целлюлозы. Устойчивость бумаги и защита ее от микробиологической коррозии.
Министерство Образования
Российской Федерации
Доклад по Химии на тему Крахмал Выполнил: Ученик 10 кл. Б Нечин Евгений Красноярск, 1998 Крахмал Крахмал состоит из 2 полисахаридов – амилозы и амилопектина, образованных остатками глюкозы. Экспериментально доказано, что химическая формула крахмал…
Московский Государственный Текстильный Университет им. А.Н. Косыгина Отчет по
учебной практике
на УПМ Сдал: студент хтф гр 26-99 Белая Виктория Проверил: профессор Сафонов В.В
Последние разработки в области химии синтетических волокон. Последние достижения химической технологии позволяют надеяться на получение полых химических волокон в самом ближайшем будущем. Такая технология уже осваивается для использования новых материалов в мембранных технологиях.
Реферат по химии на тему: Санкт-Петербург 2003 г. Что такое стеклопластик Стеклопластик – композиционный материал, состоящий из стеклянного наполнителя и синтетического полимерного связующего. Наполнителем служат в основном стеклянные волокна в виде нитей, жгутов (роввингов), тканей, матов, руб…
Особенности технологии изготовления полимерных материалов, основные параметры процессов переработки. Методы формования изделий из ненаполненных и наполненных полимерных материалов. Методы переработки армированных полимеров. Аспекты их применения.
Возможно, будет полезно почитать:
- Что написать в резюме в разделе «обо мне
; - Срок давности по неоплаченным кредитам: какой он
; - Психологическое понимание труда и профессии
; - Как испечь пасхальный кулич – рецепты к пасхе
; - Как испечь пасхальный кулич: мой семейный рецепт с подробными картинками
; - Пустынными тропами Аризоны
; - Пошаговый рецепт морковных оладий: фото и секреты
; - Сколько хранится фаршированный перец в холодильнике
;
Частые вопросы
Как появилась бумага кратко?
Первая бумага была получена в Китае путем осаждения растительных волокон на сетке из воды с клеем. Имя изобретателя нового материала история сохранила — Цай Лунь. Жил этот человек во П веке. Видите, сколько лет бумаге — уже около двух тысяч!
Какое сырье используется для производства бумаги?
Как и много веков назад, основным сырьем для производства бумаги остается древесная целлюлоза. Как правило, используется измельченная древесина сосны, березы, тополя и клена. Реже для этих целей используется дуб, каштан, кедр и другие более ценные породы.
Кто первым изобрел бумагу?
Ее изобрел в Китае примерно в 105 году Цай Лунь. Он нашел способ делать бумагу из волокнистой внутренней части коры тутового дерева. Китайцы научились толочь кору в воде, чтобы оелить волокна, потом они выливали эту смесь на подносы, на дне которых находились длинные узкие полоски бамбука.
Где и зачем изобрели бумагу?
Бумага была изобретена в Китае 2000 лет назад. Первоначально она использовалась для упаковки драгоценных предметов, но вскоре люди начали писать на ней, потому что она была легче бамбука и дешевле шелка.
Полезные советы
СОВЕТ №1
Изучите историю изготовления бумаги, чтобы понять ее значение и развитие в течение времени. Это поможет вам лучше оценить процесс создания бумаги и его влияние на культуру и общество.
СОВЕТ №2
Изучите различные виды сырья, используемые для изготовления бумаги, такие как древесина, волокна растений, старые одежды и т. д. Это поможет вам понять разнообразие материалов, которые могут быть использованы для создания бумаги.
СОВЕТ №3
Изучите процесс создания бумаги кратко, чтобы понять основные этапы и технологии, используемые в производстве. Это поможет вам лучше оценить трудоемкость и технические аспекты этого процесса.
