Способ изготовления бумаги и картона

 

Союз Советскмк

Социалистическмн

Республик 903426 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 15.04.80 (21) 2939482/29-12 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07. 02. 82. Бюллетень № 5 (51)М. Кл.

0 21 F 11/00 i вйудафстваняй квинтет

СССР пе делам. нзобретеннй и открытий (53) УДК 676.2. . 022 {088. S) Дата опубликования описания 0 .02.82 (72) Авторы изобретения

В.А. Ершов, Г. Б. Иелнин, И. И. Бабчу ЙСБИЙИ@Й4 ин, I

В.И. Пономарев, A.Î. Топорков и 111ььт ц,„:

Центральный научно-исследовательский инадщщул щчрги и Проектно-конструкторское и техноЛогмческве .Gapa. химического машиностроения (71) Заявители (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БУМАГИ И КАРТОНА

Изобретение 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 уплотнения jll.

Однако указанный способ не обеспечивает улучшение гладкости поверхности полотна, поскольку способ предусматривает использование в прессе сукна,и одна сторона полотна. находится в контакте с сукном.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления бумаги, включающий отлив волокнистой суспензии на движущейся сетке, прессование, промежуточную отделку полотна при сухости 30-501, сушку и окончательную отделку. Прессование полотна на обезвоживающих прессах с сукнами производится с целью его уплотнения и повышения сухости до

30-403. Для многих видов бумаги и картона производится последующая отделка на сглаживающем прессе с двумя гладкими валами без сукна с целью дальнейшего улучшения качества и, в особенности, увеличения гладкости полотна. В отдельных случаях сглаживающий пресс может располагаться в начале сушильной части, в этом случае отделка полотна производится при сухости 45-504. Поскольку сглаживающий пресс не имеет сукна, величи26 на прижимного усилия, требуемая для уплотнения полотна, значительно меньше, чем на прессах с сукнами, и конструкция пресса является менее громоздкой и тяжеловесной. Для уве03426

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 полученного полотна,промежуточной отделке при сухости 30-504 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 ф прессования. 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 котором применяют не гладкие валы, а валы или вал 1, имеющие на поверхности желоб1$ ки 2, шаг и размер которых в 2,510 раз меньше, чем у валов обезвоживающих прессов, т.е. Находятся примерно в таком we состоянии,как размеры капилляров s сукне и бумаге.

Иирина углублений при этом (30209 мкм) становится сопос авимой с размерами капилляров в бумажном полотне. Вместо желобков могут быть глухие отверстия. В первой половине зоны прессования от точки соприкосновения с валами (точка А) до средней точки зоны (точка О), вода, выжимаемая из полотна, поступает в желобки 2 и перемещается по ним к обеим сторонам эоны прессования.

Вследствие малого размера желобков

2 удаление воды из них затруднительно, поэтому в зону прессования они поступают заполненными водой.

Большая часть воды, отжатой из полотна 3, поступает по желобкам 2 или через отверстия во вторую половину зоны прессования, где валы 1 расходятся, а полотно 3 частично восстанавливает свою толщину, и вода впитывается обратно полотном 3. Таким образом, значительного увеличения сухости полотна 3 не происходит,однако максимальная степень уплотнения (в средней точке зоны) значительно возрастает по сравнению с отделкой полотна 3 на обычном сглаживающем прессе. Вместе с общей деформацией сжатия увеличивается пластичная (необратимая) деформация во локнистого скелета, приводящая к увеличению объемной массы и механической прочности готовой бумаги (картона), Увеличение пластической деформации приводит к лучшему выравниванию толщины бумаги, что позволяет увеличить однородность этого показателя и улучшить отделку готовой бумаги или картона на каландрах.Уси9034

S ление необратимой деформации неров" ностей на поверхности бумаги приводит к увеличению ее гладкости, при этом вследствие небольшой ширины желобков 2 (диаметра отверстий) жесткость 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 лучше 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 желобками 2. Очистка желобков 2 от волокон и других загрязнений производится водяными спрысками высокого давления. Излишек воды с поверхности валов 1 удаляется шабером.(Спрыски . 2o и шабер на чертеже не показаны).

Предлагаемый способ в первую оче" редь целесообразно применять в производстве таких видов картона, где требуется высокая степень уплотне- 25 ния (тарный, прессшпан и др.). 8 этом случае допустима небольшая маркировка, и желобки можно сделать большей ширины, применяя для их нарезки íà поверхности валов механическую обработку зо

П р и и е р 1. Производят отлив полотна тарного картона плотностью

Таблица 1

Сопротивление продавливанию,кг/cM

Сопротивление излому число двойных перегибов

Способ изготовления

Гладкость по Бекку, с

Обьемная масса, г/см

Роздухопроницаемость, мл

Известный 0,51

Предлагаемый 0,56

1088

4,7

1125

3,5

1528

634

",5

5,2

45 перфорированной лентой, имитирующей условия уплотнения полотна на сглаживающем прессе с одним желобчатым валом, имек1щем желобки шириной

5О

30 мкм и шаг 200 мкм. Для сравнения производилэсь изготовление основы фотобумаги по такому же режиму,по с отделкой на сглаживающем прессе с гладкими валами. Качественные показатели бумаги, изготовленной по предлагаемому и известному способам, приведены в табл. 2..

Пример 2. На бумагоделательной машине производилась выработка основы фотобумаги из целлюлозы марки "Фото" с добавкой 25 лиственной целлюлозы марки ОБ-1. Степень помола массы;составила 33 НР, плотность бумаги 100 г/м . Прессование полотна производилось последовательно на двух валиковых прессах с сукнами при давлении 33 кгс/см до сухости 47l, после чего полотно пропускалось через сглаживающий пресс с металлической

26 4

200 г/м на листоотливном аппарате из сульфатной целлюлозы со степенью о помола 23 ШР. Прессование полотна производят на лабораторном прессе с 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 сглаживающий пресс с двумя желобчатыми валами с шириной желобков 200 мкм и шагом

800 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 этом операции отлива и прессования на прессах с сукнами производят по режиму, указанному в начале примера, затем производят отделку полотна сухостью 30Ж на сглаживающем прессе с двумя гладкими валами при той

we величине линейного давления. Операции сушки и отделки производят так же, как указано выше. Качественные результаты картона, выработанного по предлагаемому и известному способам, приведены в табл. 1.

903426

Таблица 2

Гладкость по

Бекку, с

Линейное ежим отделки после прессования

Обьемная масса, г/см

Разрывная длина, км

Воздухонепроницаемость,мл давление, кгс/см верхняя сеточна

5,66

Известный

0 91

6,72. l,06

Предлагаемый 11

Как видно из таблиц, изобретение позволяет значительно улучшить следующие эксплуатационные показатели бумаги и картона. объемную массу на

0,05-0,15 г/см, 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 100-2001 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- З0 лагаемый способ производства эффективен и для производства бумаги, где с его применением может быть разрешена проблема разносторонности бумаги и уменьшения различия в глад- 35 кости поверхности верхней и нижней (сеточной) стороны листа. Его 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- 4S 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, прессования подученного полотна, промежуточной отделки при сухости 30-503,сушки и окончательной отделки, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств бумаги и картона, промежуточную отделку полотна при сухости 30-503 осуществляют с одновременным деформированием его структуры при помощи желобчатых валов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Патент СССР Г 239887, кл. 0 21 F 3/08, 1966.

2. Иванов С.Н. Технология бумаги.

М., "Лесная промышленность!, 1970, с. 303-304 (прототип) °

903426 наирабление иереиещеним 8uJa атраВаение лею еиуе иу /саф м

Тираж 400 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 43/8

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Составитель lO Кляпин

Редактор В. Бобков Техред 3. фанта Корректор И. Коста