Способ изготовления бумаги и картона

(51)М. КЛ. 0 21 Е 11/00Гееударстекненй камнтет СССР пе делам нзобретеннй и открытей(53) УДК 676.2.022 (088. 8) Дата опубликования описания 07.02.82 72) Авторы изобретени мСИМИВЬМин,ПЪЮно. ТЕХНИЧЖИ 11 " 1 и нстдщр 1(тп ррр г иогицесква - баро -- ., - .ния Ершов, Г,Б, Иелнин, И.И, БабВ.И. Пономарев, А.О, Топорков льский Центральный научно-исследоеа и Проектно-конструкторское ихимицеского маши(51) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУИАГИ И (АРТОНА а. емому умаги, успенНаи являет вклюцаИзобретение относится к целлюлоз= но-бумажной промышленности и может быть использовано для производства бумаги и картона, а также других листовых материалов из волокнистого сырья (древесно-волокнистых плит, асбоцементных изделий и т.п.).Известен способ производства бумаги и картона путем обезвоживания полотна бумаги пропусканием его между валами, один из которых обтянут сеткой из синтетического материала. Это обеспечивает улучшение удаления воды из полотна в зоне прессования и увеличение его уплотнения13 .Однако указанный способ не обеспечивает улучшение гладкости поверхности полотна, поскольку способ предусматривает использование в прессе сукна,и одна сторона полотн находится в контакте с сукном.более близким к предлага ся способ изготовления б ющий отлив волокнистой с зии на движущеися сетке, прессование, промежуточную отделку полотнапри сухости 30-504, сушку и окончательную отделку. Прессование полотна на обезвоживающих прессах ссукнами производится с целью егоуплотнения и повышения сухости до30-403. Для многих видов бумаги икартона производится последующаяотделка на сглаживающем прессе сдвумя гладкими валами без сукна сцелью дальнейшего улучшения качестваи, в особенности, увеличения гладкости полотна, В отдельных случаяхсглаживающий пресс может располагаться в начале сушильной части, в этомслучае отделка полотна производитсяпри сухости 15-50. Поскольку сглаживающий пресс не имеет сукна, величина прижимного усилия, требуемая дляуплотнения полотна, значительноменьше, чем на прессах с сукнами,и конструкция пресса является менеегромоздкой и тяжеловесной. Для уве0342 б 3 16 личения обезвоживающего действия. и степени уплотнения полотна на нижних валах обезвоживающих прессов (с сукнами) нарезаются желобки шириной 0,5-.1 мм, глубиной до 3 мм ,.и шириной полей между ними 2-3 мм или сверлятся отверстия диаметром 3-5 мм, В эти желобки и отверстия поступает вода из сукна и бумажного полотна, в результате чего снижается поровое давление в бумажном полотне и увеличивается давление валов, передаваемое волокнистому скелету 2.Однако увеличеНие степени уплотнения полотна на прессах с сукнами не приводит к увеличению гладкости нижней поверхности полотна, соприкасающейся с сукнами, и, следовательно,.уменьшению разницы в гладкости между верхней и сеточной стороной. Последующая отделка на сглаживающем прессе не позволяет существенно увеличить плотность и гладкость и снизить разносторонность бумаги,поскольку из-за отсутствия возможности отвода воды при достижении той же степени сжатия, которая была достигнута на предыдущем обезвоживающем прессе, полотно становится насыщенным и в нем быстро возрастае поровое давление, воспринимающее большую часть давления валов. При дальнейшем увеличении давления прессования, а следовательно, и порового давления усиливаются Фильтрационные потоки в плоскости полотна, приводящие к его разрушению.Цель изобретения - повышение эксплуатационных свойств бумаги и картона. Указанная цель достигается тем, что согласно способу. изготовления бумаги и картона путем отлива волокнистой суспензии на движущейся сетке, прессования полуценного полотна,промежуточной отделке при сухости 30-50 сушки и окончательной отделки, промежуточную отделку полотна при сухости 30-503 осуществляют с одновременным деформированием его структуры при помощи желобчатых валов.Желобки или отверстия на поверхности валов выполнены с размером 20-200 мкм.На чертеже изображена зона прессования сглаживающего пресса и схема движения водовоздушной Фазы в зоне. 4прессования, Стрелками показано направление движения воды и воздуха,Предлагаемый способ производства бумаги и картона включает следующие операции, Сначала производят обезвоживание полотна на мокрых прессах (с сукнами) по обычному режиму с отводом воды из полотна в сукно и затем в углубления на поверхности валов (желобки или отверстия) . После этого полотно передается на сглаживающий пресс без сукна, на которомприменяют не гладкие валы, а валы иливал 1, имеющие на поверхности желоб 1% ки 2, шаг и размер которых в 2,510 раз меньше, чем у валов обезвоживающих прессов, т,е, находятся примерно в таком же состоянии,как размеры капилляров в сукне и бумаге,Иирина углублений при этом (30209 мкм) становится сопоставимой сразмерами капилляров в бумажном полотне, Вместо желобков могут бытьглухие отверстия. В первой полови"не зоны прессования от точки соприкосновения с валами (точка А) досредней точки зоны (точка О), вода,выжимаемая из полотна, поступает вжелобки 2 и перемещается по ним кобеим сторонам эоны прессования,Вследствие малого размера желобков2 удаление воды из них затруднительно, поэтому в зону прессованияони поступают заполненными водой,Большая цасть воды, отжатой из полотна 3, поступает по желобкам 2 иличерез отверстия во вторую половинузоны прессования, где валы 1 расходятся, а полотно 3 частицно восстанавливает свою толщину, и вода впитывается обратно полотном 3, Такимобразом, значительного увеличениясухости полотна 3 не происходит,однако максимальная степень уплотнения в средней точке зоны) значительно возрастает по сравнению сотделкой полотна 3 на обычном сглаживающем прессе. Вместес общей деФормацией сжатия увеличивается пластичная (необратимая) деФормация волокнистого скелета, приводящая кувеличению объемной массы и механической прочности готовой бумаги(картона), Увелицение пластическойдеФормации приводит к лучшему выравниванию толщины бумаги, что позволяет увеличить однородность этого показателя и улучшить отделку готовойбумаги или картона на каландрах.Уси9034 5ление необратимой деформации неров" ностей на поверхности бумаги приводит к увеличению ее гладкости, при этом вследствие небольшой ширины желобков 2 (диаметра отверстий) жест- ю кость волокон окажется достаточной для того, чтобы предотвратить их вдавливание в желобки 2. С целью лучшего выравнивания гладкости бумаги или картона вал 1 с желобками . 16 2 луцше устанавливать с более глад.кой стороны, а гладкий вал 1 с противоположной стороны полотна. Для бумаги большой толщины картона) целесообразно оба вала 1 делать с же- И лобками 2. Очистка желобков 2 от волокон и других загрязнений производится водяными спрысками высокого давлений. Излишек воды с поверхности валов 1 удаляется шабером,(Спрыски . 20 и шабер на чертеже не показаны).Предлагаемый способ в первую оце" редь целесообразно применять в произ. водстве таких видов картона, где требуется высокая степень уплотне- И ния 1 тарный, прессшпан и др,). В этом случае допустима небольшая маркировка, и желобки можно сделать большей ширины, применяя для их нарезки на поверхности валов механическую обработку зоП р и и е р 1. Производят отлив полотна тарного картона плотностью Таблица 1 Сопротивление продавливанию,кг/см Сопротивлениеизлому, числодвойных перегибов Способ из- готовления Гладкость по Бекку,с Обьемнаямасса,г/см Роздухопроницаемость, мл Известный 0,51 Предлагаемый 0,56 3,5 634 5,2 перфорированной лентой, имитирующей условия уплотнения полотна насглаживающем прессе с одним желобчатым валом, имек 1 щем желобки шириной Я30 мкм и шаг 200 мкм. Для сравненияпроизводилэсь изготовление основыфотобумаги по такому же режиму,пос отделкой на сглаживающем прессес гладкими валами. Качественные ф показатели бумаги, изготовленнойпо предлагаемому и известному способам, приведены втабл. 2, . П р и м е р 2, На бумагоделательной машине производилась выработка основы фотобумаги из целлюлозы марки "Фото" с добавкой 253 лиственной целлюлозы марки ОБ. Степень помола массы;составила 33 ВР, плотность бумаги 100 г/м, Прессование полотна производилось последовательно на двух валиковых прессах с сукнами при давлении 33 кгс/см до сухости 479, после чего полотно пропускалось через сглаживающий пресс с металлической1 26 4200 г/м на листоотливном аппаратеиз сульфатной целлюлозы со степеньюопомола 23 ШР. Прессование полотнапроизводят на лабораторном прессес подкладкой из сукна последовательно при 3-х проходах.Максимальное линейное давление (при послед"нем проходе) составляет 16 кгс/см.Сухость полотна после третьего прохода составляет 30. После этого образцы пропускают через сглаживающийпресс с двумя желобчатыми валами сшириной желобков 200 мкм и шагом800 мкм при давлении 3,2 кгс/см,подвергают сушке на сушильном цилиндре при 95 С и отделке на лабораторном каландре. Для сравнения производят изготовление тарного картона по известному способу, при этомоперации отлива и прессования напрессах с сукнами производят по режиму, указанному в начале примера,затем производят отделку полотнасухостью 30 на сглаживающем прессе с двумя гладкими валами при тойже величине линейного давления. Операции сушки и отделки производяттак же, как указано выше, Качественные результаты картона, выработанного по предлагаемому и известному способам, приведены втабл, 1,903426 8Таблица 2 Гладкость поБекку, с Линейное Режим отделки послепрессования Объемнаямасса,г/см Разрывная длина, км Воздухонепроницаемость,мл давление,кгс/см верхняя сеточна 13 5,66 Известный 091 6,72.1,06 60 Предлагаемый 11 20 Как видно из таблиц, изобретение позволяет значительно улучшить следующие эксплуатационные показатели бумаги и картона. объемную массу на 0,05-0,15 г/см 3, разрывную длину на 0,5-1 км, сопротивление продавливанию на 0,5-1,5,кгс/см, гладкость на 50-1003 по верхней стороне и на 100-200/ по сеточной, уменьшить двусторонность бумаги и картона (разницу в гладкости верхней и сеточной сторон полотна), снизить воздухопроницаемость в 1,5-2 раза.При условии использования электрофизических методов обработки(электроэррозионный, электроннолучевой, светолучевой и т.д,) для нанесения желобков или отверстий шириной (диаметром) 30-100 мкм пред лагаемый способ производства эффективен и для производства бумаги, где с его применением может быть разрешена проблема разносторонности бумаги и уменьшения разлиция в глад кости поверхности верхней и нижней (сеточной) стороны листа. Гго применение позволит также более широко использовать в бумажном производстве лиственную целлюлозу и полуцеллюлозу 40 с волокнами круглой формы, имеющие большую жесткость на изгиб и недостаточно уплотняющиеся при обычных способах производства, Целесообразность примейения предлагаемого спо соба производства для бумаг с большим содержанием лиственной целлюлозы подтверждаются и тем, что ее волокна лучше противостоят вдавливанию в желобки (отверстия) и полотно менее восприимчиво к маркировке.Таким образом, предлагаемый способ изготовления бумаги и картона позволяет расширить диапазон технологических средств воздействия на свойства бумажного полотна и картона с целью повышения их эксплуатационных свойств. Формула изобретения Способ изготовления бумаги и картона путем отлива волокнистой суспензии на движущейся сетке, прессованияполученного полотна, промежуточнойотделки при сухости 30-503,сушкии окончательной отделки, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эксплуатационных свойствбумаги и картона, промежуточную отделку полотна при сухости 30-50 осуществляют с одновременным деформированием его структуры при помощи желобчатых валов,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент СССР Г 239887,кл. 0 21 Е 3/08, 1966,2, Иванов С.Н, Технология бумаги.М., "Лесная промышленность, 1970,с. 303-304 (прототип).903426 ление иереиещеним ЯЖгление леремещееир ЯчРу М Составитель Ю. КляпинТехред 3, фанта Корректор И, Коста Редактор В. Бобк аказ 4., д, 4/ тент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 1 ал П Тираж 4 ВНИИПИ Государст по делам иэобре 13035, Иосква, ЖО Подписно енного комитета СССР ений и открытий Раушская наб