Машинне каландрирование паперу

Переважна частина продукції, що виробляється на бумаго - і картоно-діяльною машинах, проходить машинне каландрирование. Поряд з від-лівом, формуванням і пресуванням машинна обробка паперу і картону б значною мірою визначає такі якісні показники полотна, як щільність, гладкість і рівномірність товщини. Перераховані показу-ки, або керовані параметри процесу каландрування, мають дуже важливе значення для масових і технічних видів паперу. Задовольняють вимогам ДСТ і такі показники якості паперу, як розривна довжина, число подвійних перегинів, повітропроникність, білизна і ін. Та-ким чином, основна мета машинного каландрування складається в дости жении необхідних показників гладкості, щільності і рівномірності тол Київщини полотна при дотриманні інших показників якості в заданих межах.

Зазначені вимоги до показників якості пред'являються до паперу не в рівній мірі Наприклад, каландрирование перфокарточной паперу в основному переслідує вирівнювання товщини полотна, каландрирование ка-бельной паперу - досягнення необхідної щільності, каландрирование багатьох видів бумаїі для друку - в першу чергу досягнення необхідної голод-кістки.

Основне фізичний вплив, яке паперове полотно випробовує в захопленні металевих валів Каландра, - дефор-мація стиснення, здійснювана під дією зусилля, направ-ленного по нормалі до оброблюваної поверхні полотна. Дотична складова зусилля каландрування приблизно на два порядки менше нормальної складової і помітного впливу на деформаційні і якісні показники по-лотна не робить. У той же час при обробці полотна в су-перкаландре в результаті деформації і «ковзання» набивши - ного вала дотичне зусилля справляє помітний вплив на якісні показники полотна [32, 84].

При обробці полотна в машинному каландрі значення ка-сательной складової зусилля каландрування необхідно враховувати при визначенні окружних зусиль для розрахунку потужності каландрирования і зусиль, що діють на проме-жуточние вали каландрових батарей.

На показники процесу каландрування в основному впливають тиск між валами, число захоплень, продовж-ність каландрирования, температура валів і вологість оброблюваного полотна. Ці параметри можна віднести до уп-равлять параметрам процесу. Найбільш важливий параметр каландрирования - лінійне тиск і його розподіл по ширині майданчика контакту між валами і папером. Ефект впливу на полотно в кінцевому рахунку визначається зна-ням і характером розподілу тиску, яке в значній-котельної мірою залежить від вязкоупругих властивостей паперу.

Закон зміни тиску в захопленні валів по ширині пло-щадки деформації полотна має вигляд колоколообразной кри-вої. Якщо знехтувати зміщенням ділянки максимального давши-лення від середини майданчика контакту внаслідок обертання валів, то вершина колоколообразной кривої зміни тиску-ня по ширині У площадки контакту буде лежати на осі, що проходить через центри контактують валів (рис. 10.1). Відповідне цьому тиску лінійне тиск дорівнює площі під кривою, яка визначається інтегруванням функції f (x) по ширині майданчика деформації:

Для спрощення розрахунку середнього тиску в захопленні складний за формою імпульс площадки контакту з шириною В замінимо рівним по площі прямокутним імпульсом з шириною ВЕФ І ВИСОТОЮ ротах, ТОГДЕ ротах = рлін / ^ оф - Ефективна

Ширина зони контакту ВЯф залежить від вязкоупругих властивостей паперу і лежить в межах від 0,5 В до 0,3В відповідно для паперу з яскраво вираженими пружними властивостями і для пла-стичного паперу. Пружні властивості папері надають целюлозно-ні волокна, а пластичність - волога, наповнювачі і волокна деревної маси. Ширина зони контакту (В м) валів з буму-гой визначиться як сума вхідних Сі і вихідний С2 зони ка-ландрірованія:

Де бо товщина паперу до Каландра, м; бн -наіменьшая товщина паперу в захопленні валів, м; бп - товщина паперу після Каландра, м; гь г2 - радіуси валів, м.

Мал. 10.1. Розподіл тиску в захопленні валів батареї каландрів (а) і деформація полотна в захопленні валів (б)

Мал. 10.2. Залежність деформації і гладко-сти паперу від основних показників процесу каландрування:

А - залежність повної і залишкової деформації друкарського паперу № 2 від тиску при различ-ної сухості С і температурі t полотна (швидкість каландрування про = 150 м / хв); / - С = 80%; / = = 65 ° С; 2-С = 92%, i = 65 ° С; 3 - С = 95%, <-20 °С (------- полная деформация; ----------------------------------------- оста-точная деформация); б — зависимость полной и ос-таточной деформации типографской бумаги № 2 от числа захватов при разном давлении деформа-ции - / — р=24 МПа; 2 — р= 16 МПа; 3 — р=8 МПа; в — зависимость остаточной деформации 8 от дав-ления для бумаги с разной плотностью g: 1 — типо-графская бумага (g=0,7 г/см3); 2 — кроющая бу-мага (g = 0,7 г/см3); 3 — пачечная бумага (g=0,75 г/см3); 4 —кабельная бумага (£•= 0,78 г/см3); 5 — упаковочная бумага (g—0,9 г/см3); г — зависимость гладкости типографской бумаги от давления при разном количестве захватов (С=92 %, <=60 °С, ц = = 150 ч/мин)

0 0.3 Комерсант 2,4- 3,2 ДО% 3 р МПа

На рис. 10.2 в координатах деформація е-тиск р представлені досвідчені криві повної і залишкової відноси-котельної деформації різних видів паперу при постійній швидкості каландрування [64]. Криві залежності повної та залишкової деформації від тиску, що додається і числа циклів навантаження (числа захоплень п) нелінійні і асімпто-тично наближаються до свого граничного значення. Форма графіків (крутих при малих тисках і деформації і поло-тьох при великих) пояснюється процесом стиснення волокон бу-маги. У початковий момент, при витісненні повітря з межво-локони порожнин, деформація відбувається більш інтенсивно і для цього не потрібно великих зусиль. У міру стисливості-сти волокон деформація викликає труднощі. У многовальних ка-Ландрі деформація паперу відбувається в основному в перших двох захопленнях. Так, при сумарній відносної деформації газетного паперу в восьмівальном каландрі 30% деформація в перших двох захопленнях становить 20%, а в останньому за-хваті всього 2%.

Гладкість паперу зі збільшенням числа захоплень і линів-ного тиску зростає практично лінійно. У міру дві-вання паперового полотна від захоплення до захоплення многовального Каландра воно ущільнюється і втрачає пластичність, внаслідок чого майданчик деформації паперу при дії на неї усі-лія, спрямованого по нормалі, зменшується, а тиск збіль-личивается. Так, в шестівальном каландрі при каландрірова-ванні друкарського паперу № 2 збільшення лінійного тиску від першого до п'ятого захоплення в 5 разів призводить до підвищення тиску в захопленні в 9 разів.

Як уже зазначалося, ефект каландрирования в значитель-ної мірою залежить від вологості каландріруемой паперу. З підвищенням вологості пластичність паперу збільшується. завдяки чому при проходженні між валами Каландра вона добре виглажівается і ущільнюється. Ефект каландрірова-ня надмірно сухого паперу дуже знижується, крім того, при цьому спостерігаються часті обриви полотна. Разом з тим і підвищена вологість паперу також неприйнятна: можливі обриви, потемніння паперу і поява на її поверхні за-Лощенов ділянок. Гладкість такого паперу з часом уби-кість.

Таким чином, в залежності від виду паперу і умов її каландрирования необхідна оптимальна вологість.

При виробленні паперу важко забезпечити рівномірне і оптимальну вологість. Тому на практиці паперів не-скільки пересушують, а потім зволожують на холодильному ци-Ліндрен. Зволоження паперу на 1-2 ° / о на холодильному цилінд-дере відбувається внаслідок конденсації вологи на стикалися-щейся з папером холодної поверхні циліндра. Волокна поверхневих шарів зволоженою папери купують пластич-ність і легко піддаються деформації, в результаті чого підвищена шается гладкість паперу.

Додатковий притиск в каландрі зі звичайними суцільно-ними валами повідомляється через верхній вал. Для компенсації прогину при цьому нижній і верхній вали бомбіруются. Од-нако застосовувати високі лінійні тиску в перших захва-тах Каландра для багатьох видів паперу і в першу чергу паперу, що містить в композиції деревну масу, не можна внаслідок перелощенія і появи темних плям на папері. Останнє обумовлено неоднорідністю товщини і неоднозначних-значности вязкоупругих констант паперу, що надходить в ка-Ландрі.

Створення валів з регульованим прогином розширило віз-можности управління процесом каландрирования, зокрема дозволило забезпечити додатковий притиск валів після проходження папером одного-двох захоплень Каландра, т. Е. Після попереднього вирівнювання товщини паперу і її в'язкопружних властивостей. Додатковий притиск дозволяє су-громадської підвищити тиск каландрирования без поврежде-ня паперу [64].

Процес зневоднення і сушіння паперу і картону на ма-шині супроводжується виділенням значної кількості водяної пари, явного і прихованого тепла. Тепло - і влаговиде - ня залежить від технологічного режиму виробництва, ...

Вологовиділень в гратчастої частини G "" ", ч Підприємство Балахнинский 560 7,00 18,4 129,0 42 4570 4024 11,20 ЦПК (ДПІ Промбуд - рроект) Те ж 500 7,00 18,7 130,9 35 2151 2280 ...

Конвективні сушильні пристрої - засіб додаткового-ного підведення тепла до матеріалу з метою інтенсифікації процесу випаровування вологи і вирівнювання вологості по ши-рине полотна. Конвективні сушитель встановлюються не тільки над паровими, але ...