Главная Коллекция "Revolution" Производство и технологии Технология производства технической бумаги

Технология производства технической бумаги

Размалывающие аппараты периодического действия и общая характеристика производства. Порядок допуска и специфика исходного сырья и материалов. Технологическая схема производства бумаги для печати. Отходы производства, сточные воды и выбросы в атмосферу.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	10.02.2015
Размер файла	290,0 K

посмотреть текст работы

скачать работу можно здесь

полная информация о работе

весь список подобных работ

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Одним из наиболее востребованных видов продукции целлюлозно-бумажного производства является техническая бумага. Благодаря уникальным свойствам присущим только ей, невысокой стоимости, она получила широкое распространение при использований ее на предприятиях технического сектора, в радиоэлектронной, электронной и электротехнической промышленности, а так же в отраслях космонавтики и автомобилестроения. Преимущества технической бумаги

Выдерживая высокое напряжение электрического пробоя, техническая бумага имеет большую электрическую прочность, обладает достаточным уровнем негорючести и устойчивости к воздействию активных сред. Благодаря этим свойствам, техническую бумагу с успехом применяют в электрической и радиоэлектронной промышленности для изготовления различного рода изоляционных прокладок и каркасов для намотки катушек, в качестве конденсаторных прокладок, а в виде электротехнического картона при изготовлении трансформаторов.

Будучи неплохим изолятором звука, техническая бумага применяется для производства экранирующих и звукоизоляционных плит, в основе которых вместе с технической бумагой лежат натуральные минеральные волокна. Данная продукция получила широкое распространение в судостроение, .. аэрокосмической отрасли, геологии. Используют свойства такой бумаги и при изготовлении композитных материалов, которые потом активно применяются при изготовлении поглощающих покрытий,

Очень широко техническая бумага применяется и при производстве строительных материалов. Такой популярный на стройке строительный материал как толь, состоит из тонкого технического картона имеющего специальную пропитку на основе битумных смол. Повсеместно используемый сегодня, при отделочных работах гипсокартон, так же имеет на лицевой и обратной стороне основу из технической бумаги, fАвтомобильная отрасль тоже не осталась в стороне от использования технической бумаги для компонентов автомобиля. Так, например, используя специальный вид древесины, техническая бумага полученная таким образом, идет на изготовления очистительных фильтров и прокладок. Виды технической бумаги [5] сырье бумага печать атмосфера

На, сегодняшний день большое количество технической бумаги выпускается и используется для производства различного рода упаковок.

· Противокоррозионная. Выпускается для временной защита металлических изделий из цветных и черных металлов.

· Упаковочная техническая. Имеет битумную или дегтевую пропитку. Применяется для защиты различных, как правило, деревянных изделий от влаги.

· Упаковочная парафинированная. Пропитывается специальным составом, в основе которого лежит парафин. Такая бумага, имея водоотталкивающие свойства, используется для защиты изделий от влаги.

· Оберточная. Данный вид технической бумаги предназначен для упаковки пищевых продуктов, медикаментов и промышленных изделий бытового назначения.

· Мешочная. Предназначается для выпуска мешков в качестве упаковки различных сыпучих материалов.

· Картон гофрированный. Широко используется в качестве упаковочного материала, как прокладка между изделиями.

Изготавливается техническая бумага путем переработки бумажных бытовых отходов и макулатуры. Сам процесс переработки весьма трудоемок, сложен и занимает достаточно продолжительный цикл времени. Но благодаря современным уникальным технологиям, t процесс использования бумажного вторсырья постоянно модернизируется, что позволяет сокращать трудозатраты и применять все более экологически чистые методы производства. Качество технической бумаги всегда должно быть очень высоким вне зависимости от производителя, так как данный вид продукции выпускается строго по ГОСТ. Производители технической бумаги в России ООО «М.А. Холдинг» (все виды технической бумаги) Московская обл., г. Раменское, ул. Воровского д. 3/2

ОАО «Техническая бумага» (производство более 20 видов технической бумаги)

РОССИЯ, Ярославская область, Рыбинский район, пос. «Искра Октября», ул. Молодежная, 20

Марийский ЦБК

Марий Эл, г. Волжск, ул. Карла Маркса, 10 "Торговый Дом "ОТИС"

Московская область, г.Королев, ул.Циолковского 27, помещение VIII Родикон

г. Санкт-Петербург, ул. Коммуны, д. 67

1. Аналитическая часть

1.1 Исторический обзор [1]

Бумага является упруго-пластическим, капиллярнопористым листовым материалом, состоящим главным образом из мелких растительных волокон соответствующим образом обработанных и соединенных в тонкий лист, »i котором волокна связаны между собой поверхностными силами сцепления Соединение мелких волокон в бумажное полотно производится обычно методом осаждения и фильтрации на сетке бумагоделательной машины из сильно разбавленной в воде волокнистой суспензии. Затем бумажное полотно подвергается прессованию, сушке и отделке. Для придания бумаге необходимых свойств к размолотому волокнистому материалу добавляют минеральные наполнители, гидрофильные или гидрофобные проклеивающие вещества, красители и другие химикаты. С этой же целью готовую бумагу подвергают дополнительной отделке или специальной обработке.

В последнее время, кроме обычного способа изготовления бумаги, находит все большее применение так называемый «сухой» способ, при котором волокна соединяются в лист бумаги методами текстильного производства в отсутствии воды. Все большее практическое значение для изготовления специальных видов бумаги приобретает также применение различных синтетических и искусственных волокон взамен растительных. Независимо от способа производства волокна в бумажном листе связаны между собой поверхностными силами сцепления, что отличает бумагу от текстильного материала.

Изобретение бумаги обычно связывают с именем китайца Цай-Луня и относят к 105 г. н. э. Однако, как показали последние исследования, первое упоминание о бумаге относится к 12 г. н. э., а в 76 г. н. э. на ней уже печатали книги [3]. Цай-Лунь обобщил имеющийся опыт изготовления бумаги и усовершенствовал способ ее производства. Сырьем для бумаги сначала служили волокна животного происхождения (шелк-сырец и отходы шелка), а затем стали использоваться волокна растительного происхождения: лубяных волокон тутового дерева и конопли, бамбука, соломы и др., а также тряпье.

В древние времена взамен бумаги для письма применяли папирус - материал, который изготовляли в Египте из растения Cyperns papyrus, произраставшего в низовьях Нила. Стебель этого растения, имеющий трехгранную форму в сечении, разрезали на куски и расщепляли на пластинки, которые затем склеивали между собой клеем. Так получали лист папируса, который затем уплотняли, ударяя по нему деревянными молотками, сушили на солнце, разглаживали гладким камнем и склеивали в длинные полосы.

Термин бумага, возможно, происходит от восточного названия хлопчатника «бумаг», из которого изготовляли бумагу, а может быть от итальянского слова «бомбицина», которым именовали очень рыхлую, пухлую и шероховатую бумагу, вырабатываемую арабами. Этот вопрос еще точно не выяснен.

На протяжении семнадцати столетий, с момента изобретения технологического процесса производства, бумагу изготовляли исключительно ручным, кустарным спосооом, который мало совершенствовался. Громадным толчком к дальнейшему развитию производства бумаги послужило изобретение книгопечатания Иоганном Гутенбергом в 1453 г.

В XVII в. в Голландии был применен новый, более производительны] размалывающий аппарат - ролл, заменивший устаревшую и малопроизводительную толчею, а конец XVIII века ознаменовался изобретениях самочерпки - машины, заменившей ручной труд рабочих-черпалыщиков изготовлявших бумагу. Изобретение самочерпки, или бумагоделательное машины, французом Луи Робером (1799 г.) положило начало стремительном) росту бумажной промышленности и в немалой степени содействовалс всеобщему росту культуры и прогрессу человечества.

Первая бумагоделательная машина [3], сконструированная Луи Робером и работавшая некоторое время на бумажной мануфактуре в городе Эссоне во Франции, была очень примитивна (рис. 1). Она состояла из бесконечной сетки, натянутой на двух деревянных валиках, которые располагались над деревянным черпальным бассейном, и приводилась в движение вручную вращением валика от рукоятки. Над черпальный бассейном вращалось черпальное колесо, изготовленное из тонких медных полос, которое зачерпывало разбавленную водой волокнистую массу из чана, отбрасывало на отражательный щит и выливало ее на движущуюся сетку. Серая бумага наматывалась на накат, откуда ее периодически снимали. Длина медной сетки 3,4 ж, ширина 0,64м. Машина была далеко не совершенной и по своей производительности лишь ненамного превосходила ручную выработку. Тем не менее, сам принцип, заложенный в конструкцию машины, непрерывный отлив бумажной массы на движущейся сетке - оказался прогрессивным и был использован в последующих конструкциях бумагоделительных машин, созданных братьями Фурдринье Донкиным. Поэтому имя Луи Роббера вполне заслуженно почитается как имя изобретателя машины, сыгравшей в истории техники такую же огромную роль, как - типографский станок или паровая машина

Луи Роббер не смог создать промышленной установки бумагоделательной машины. Это сделали конструкторы англичане Сили и Генри Фурдринье, а также заводчик ьриан донкин, купившим совместно с французским промышленником Дидо патент у Луи Робера за 24 700 франков, технические знания и опыт в машиностроении помогли им значительно совершенствовать первоначальную конструкцию машины Роббера и создать бумагоделательную машину, нашедшую широкое промышленное применение, первая бумагоделательная машина Донкина была установлена в Англии в городе Фрогморе в 1804 г., а в 1805 г. была установлена вторая такая же машина городе Гартфордшайре. С этого времени бумагоделательные машины стали быстро входить в практику бумажной промышленности, они появляются, кроме Англии, во Франции, Германии и в России.

Наряду с усовершенствованием длинносеточной столовой машины в грвой половине XIX столетия были сделаны и другие важные изобретения по >зданию новых типов бумагоделательных машин. Так, в 1805 г. Иосиф Брама сконструировал цилиндровую машину, в 1827 г. Эдельхейзер разработал инструкцию самосъемочной машины. В этот же период было предложено, несколько типов бумагоделательных машин для выработки бумаги листами.

В конце XIX и в XX столетии были сделаны дальнейшие усовершенствования бумагоделательной машины, которые дали возможность значительно повысить ее скорость, увеличить выработку бумаги и почти полностью автоматизировать процесс работы машины. В результате этого были созданы машины производительностью до 500 т бумаги и до 1000 т картона в сутки.

Этим успехам содействовали следующие основные усовершенствования[2]:

создание многодвигательного электрического привода бумагоделательной машины, заменившего громоздкий групповой привод с ременной передачей 1908 г.;

замена простых линеек для напуска массы на сетку напорным ящиком высокого давления (1911 г.);

замена гауч-пресса отсасывающим валом (1908 г.) и внедрение отсасывающих валов в прессовой части машины;

создание накатов барабанного типа, заменивших неудобные фрикционные каты, тормозившие повышение скорости бумагоделательной машины:

автоматизация управления отдельными частями машины и процессами ее боты (управление движением сеток и сукон, натяжение сукон, заправка маги, ведение процесса сушки бумаги, регулирование концентрации массы, ее температуры, кислотности среды, веса 1 м бумаги и т. п.).

Наряду с этим были созданы более совершенные аппараты для очистки ссы перед машиной: вихревые очистители, центриклинеры и селективные, новые типы высокопроизводительных узлоловителей. За последнее время значительно усовершенствована конструкция напорного ящика. Создан напорный ящик закрытого типа, обеспечивающий надлежащее формование маги при скорости бумагоделательной машины, превышающей 1000 м/мин. значительно усовершенствованы сеточная, прессовая, сушильная части машины системы вентиляции. Широкое применение получили вентиляционные установки с использованием тепла уходящего воздуха.

Одновременно с развитием конструкции бумагоделательной машины совершенствовалась и технология бумажного производства, создавалось новое оборудование для размола, проклейки и наполнения массы, отделки бумаги и других процессов. В 1858 г. Иосифом Жорданом была сконструирована коническая мельница, которая впоследствии превратилась в один из основных размалывающий аппаратов непрерывного действий. В 1862 г. в Германии завод Гаубольд выпустил многовальный суперкаландр для отделки бумаги. В 1870 г. француз Верни создает саморезку гильотинного типа для разрезания бумаги на листы. Позже появились продольно-резательные станки и ротационные саморезки, обладающие высокой производительностью. Создавались новые конструкции станков, внедрялись новые методы отделки бумаги. Бумага стала находить все большее применение в промышленности и в быту.

С введением машинного способа производства ручной отлив бумаги при помощи специальных черпальных форм, который был единственным способом производства бумаги на протяжении 17 веков, утратил свое значение и начал исчезать. В настоящее время, способ ручного черпания является редкостью. Он сохранился только для производства некоторых специальных видов бумаги: чертежного ватмана, документных бумаг с локальным знаком и т. п. Серьезного промышленного значения этот способ выработки не имеет.

Возникновение бумажного производства в России относится к XVI веку. Но о существовании первой бумажной мельницы на реке Уче в Московском уезде нам мало что известно. Более определенные сведения имеются о постройке в 1655 г. и работе бумажной мельницы на реке Пахре в слободе Зеленой.

Производство бумаги в России начало развиваться при Петр$ 1, по указу которого было выстроено несколько бумажных мельниц под Москвой и около Петербурга. Благодаря его заботам бумажная промышленность в России по своему уровню не уступала заграничной. Появились такие крупные бумажные, мануфактуры, как Полотнянозаводская (1720 г.) и Ярославская; на каждой из них работало по 500 рабочих.

Первая бумагоделательная машина в России булла установлена на Петергофской гранильной фабрике в 1817 г. Монтажными работами, которые велись русскими мастеровыми, руководил англичанин Вестингаузен, представитель фирмы Донкина. Многие части машины были изготовлены на Петербургском чугунолитейном заводе. С этого времени в России получает развитие машинный способ производства бумаги. Тем не менее бумажная промышленность, несмотря на большие сырьевые ресурсы, до Великой Октябрьской социалистической революции в России не получила должного развития.

В годы первых пятилеток бумажные фабрики Советского Союза были реконструированы и оснащены новой техникой. Было построено несколько современных целлюлозно-бумажных комбинатов, впервые создана машиностроительная база для бумажной промышленности, организованы научно- исследовательские институты и лаборатории, проектные институты. Дальнейшее ускоренное развитие производства бумаги получило в 60-е годы текущего столетия. За это время в стране создана мощная машиностроительная база для целлюлозно-бумажной промышленности, введены в строй такие гигантские заводы, как Петрозаводский и Ижевский. Строятся и уже вошли в строй гигантские целлюлозно-бумажные предприятия производительностью 2000-4000 т в сутки продукции: Братский, Котласский, Красноярский, Комсомольский, Сыктывкарский и другие комбинаты. Реконструируются и расширяются действующие предприятия: Архангельский, Балахнинский, Кондопожский, Соликамский, Сясьский комбинаты и др.

По объему производства Советский Союз вышел на одно из ведущих мест в мире.

МАССОВЫЙ РАЗМОЛ [1]

Размол - одна из важнейших операций бумажного производства, от которой в значительной степени зависят многие свойства бумаги. Лист бумаги, отлитый из неразмолотых волокнистых материалов, получается неудовлетворительным по своему строению, внешнему виду и физико-механическим свойствам. Он обладает неравномерным, облачным просветом, большой пористостью, пухлостью и малой прочностью. Это объясняется тем, что сравнительно длинные жесткие волокна сплетаются в хлопья и, оседая на сетке, дают неоднородный по структуре лист. Неразмолотые волокна обладают малой пластичностью, слаборазвитой поверхностью и мало гидратированы, вследствие чего такие волокна плохо связываются друг с другом в бумажном листе

Цель размола волокнистых материалов заключается в следующем: подготовить волокнистый материал к отливу, придать ему определенную степень гидратации, сделать волокна гибкими, пластичными, увеличить их поверхность (фибрилляцией и набуханием), обеспечить лучший контакт и связь волокон в бумажном листе (придать ему прочность); придать бумажному листу путем укорочения, расщепления и фибрилляции волокон требуемую структуру и физические свойства: объемный вес, пухлость, пористость, впитывающую способность и др.

Размол ведется в присутствии воды при концентрации волокнистой массы 2---8% в размалывающих аппаратах периодического и непрерывного действия -- роллах, конических мельницах, рафинерах и др. Независимо от типа размалывающего аппарата принцип размола в волокна один и тог же. Он заключается в том, что волокнистая суспензия непрерывным потоком поступает к ножам рабочего органа аппарата, состоящего из неподвижно закрепленных ножей (статора) и вращающихся ножей, расположенных на барабане, конусе или диске (роторе). Проходя между ножами ротора и статора, зазор между которыми можно регулировать, волокна подвергаются режущему действию кромок ножей и укорачиваются или расщепляются в продольном направлении раздавливаются торцовыми поверхностями ножей, расчесываются и фибриллируются.

Характер воздействия ножей размалывающей гарнитуры аппарата в первую очередь зависит от расстояния между ножами и ряда других факторов, которые будут рассмотрены далее более подробно. Действие ножей размалывающего аппарата схематично показано на рис. 2. На рис. 2, а показано укорачивающее действие при малом зазоре между ножами барабана и планки, на рис. 2, б -- расчесывающее и раздавливающее действие при больше\ расстоянии между ножами, а на рис. 2, в -- образование волокнистой наслойки на кромках ножей вращающегося барабана и завихрение массы в ячейках между ножами, что способствует покрытию режущих кромок ножей волокном.

Рис. 2. Схема действия ножей ролла: а -- укорочение волокон; б -- расчес и расщепление волокон; в -- образование волокнистой наслойки на кромках ножей

Наряду с режущим, раздавливающим и расчесывающим действием ножей волокна испытывают также ударное действие ножей, гидравлическое сжатие и трение о стенки аппарата и друг о друга. Особенно сильные срезывающие напряжения испытывают волокна в зазоре между размалывающими органами за счет градиента скорости даже без прямого действия режущих кромок ножей. Теперь считают, что именно эти воздействия служат главной причиной фибрилляции волокон при размоле.

Химическая теория размола волокнистых материалов сыграла известную положительную роль: она способствовала применению при размоле ролльных добавок (крахмала, производных целлюлозы и других гидрофильных коллоидов), ускоряющих процесс размола и повышающих прочность бумаги

Последующие исследования, посвященные выяснению изменения химического состава волокна при размоле, показали несостоятельность -химических теорий этого процесса. Исследования Кресса, Бьялковского , Керрена и других ученых показали, что химический состав волокна и его рентгенограмма при размоле не изменяются. Происходит лишь небольшое уменьшение степени полимеризации целлюлозы, увеличивается растворимость в щелочах и гидролизное число. Эти явления объясняются увеличением поверхности и доступности целлюлозного волокна для действия щелочных и кислотных реагентов, а также частичным разрушением целлюлозных цепей при длительном размоле.

В современной теории размола особое значение придается слоистому, фибриллярному строению волокна, содержанию в нём гемицеллюлоз, способствующих набуханию и фибрилляции волокон. Благодаря этим процессам при размоле волокно становится гибким и пластичным, увеличивается связанная поверхность между волокнами и ббразуются межволоконные связи в готовой бумаге.

Процесс фибрилляции заключается в ослаблении и разрушении связей между отдельными фибриллами и микрофибриллами клеточной стенки под влиянием механических воздействий и проникновения воды в межфибриллярные пространства, т. е. в области аморфной целлюлозы, где сосредоточена главная часть гемицеллюлоз. Последние, располагаясь на поверхности фибрилл, усиленно набухают, повышая гибкость и пластичность волокон, что способствует скольжению фибрилл в клеточной стенке друг относительно друга,

Размалывающие аппараты периодического действия [I]

Основным типом размалывающего аппарата периодического действия в бумажном производстве является ролл, который был изобретен и стал применяться в XVII в. в Голландии. Ролл пришел на смену малопроизводительной толчее, которая до того времени применялась для размола волокнистых материалов, главным образом тряпья, и по сравнению с толчеей представлял значительно более совершенную экономичную машину.

На протяжении более двух с половиной столетий ролл периодического действия сохранял значение основного размалывающего аппарата в бумажном производстве, однако за последнее время он это значение утратил и вытесняется размалывающими аппаратами непрерывного действия: коническими мельницами и дисковыми рафинерами.

В настоящее время роллы периодического действия применяются главным образом при ^производстве некоторых тонких видов ^бумаги, требующих длительного размола массы, а также при изготовлении бумаги, в композицию которой входит тряпичная полумасса. Кроме того, роллы и теперь еще применяются в тех случаях, когда на одной и той же машине приходится вырабатывать весьма разнообразный ассортимент бумаги (в этом случае организация непрерывного размола затруднительна).

Более чем за два с половиной века было ^создано очень бол ьшое количество разнообразных конструкций роллов периодического действии, что было вызвано стремлением создать более совершенную размалывающую машину, поскольку ролл обладал малым коэффициентом полезного действия. На старых предприятиях можно встретить разнообразные конструкции роллов, однако все они имеют много общего. Поэтому опишем лишь типичную конструкцию ролла периодического действия с открытой ванной и несколько современных конструкций

Конструктивное устройство ролла [1]

Как видно на рис. 28, ролл состоит из железобетонной ванны овальной формы, разделенной перегородкой на два канала. В одном из них находится размалывающий барабан, приводимый в движение от электродвигателя через ременную или клиноременную передачу. Размалывающий барабан располагается обычно в центре канала или несколько смещен в сторону движения массы. Он закрыт сверху колпаком, а внизу под барабаном установлены одна или две пачки неподвижных ножей, так называемые планки. Дно ванны имеет уклон по направлению к ролльному барабану. За рояльным барабаном расположена горка.

Бумажная масса при концентрации 5--7% проходит между ножами вращающегося ролльного барабана и неподвижными ножами планок, размалывается при этом и перебрасывается ножами ролльного барабана через горку. Затем масса движется по обратному каналу ванны снова к ролльному барабану. Таким образом, масса в процессе размола проходит между ножами ролльного барабана й планки многократно, а сам барабан выполняет не только функцию размола, но и функцию 4 циркуляционного устройства, перемешивающего волокнистую массу и продвигающего ее по обратному каналу ванны снова к барабану.

Рис. 28 Ролл периодического действия РМВ-5;

1-- ванна; 2 -- размалывающий барабан; 3 -- шкив; 4 -- весовое присадочное устройство; 5 -- маховичок; 6 -- планка; 7 -- выпуск массы; 8-- грязевик; 9-- колпак

Чтобы масса не перебрасывалась через барабан, под колпаком установлен шабер, положение которого можно регулировать. Ванна снабжена выпускным клапаном для спуска готовой массы и грязевым -- для спуска грязных промывных вод в канализацию. К ванне ролла подводят обычно трубопроводы с оборотной и свежей водой и массопровод для загрузки, ролла жидкими полуфабрикатами.

Положение ролльного барабана относительно планки 1 можно регулировать при помощи присадочного устройства. Типы присадочного устройства описаны ниже. Изменяя положение ролльного барабана относительно планок, можно регулировать расстояние между ножами и удельное давление при размоле.

Процесс размола в ролле периодического действия заключается в том, что волокнистый материал при поднятом барабане загружается в ванну разбавляется водой до требуемой концентрации и размалывается при опущенном барабане при определенном удельном давлении между ножами. После достижения требуемых свойств массы барабан приподнимается, и размолотая масса выпускается через спускной клапан в метальный бассейн. Этим и заканчивается цикл, или период, работы ролла. Время, требующееся на совершение одного такого цикла подготовки массы, называют оборотом ролла. Время размола и полный оборот ролла могут быть весьма различными и зависят от характера помола массы, вида волокнистых материалов, конструкции ролла и применяемой гарнитуры. Ванна ролла. Ванну ролла обычно изготовляют из железобетона и внутри железнят или выстилают глазурованными плитками, реже делают из чугуна. Емкость ванны может изменяться от 3 до 18 м³, что соответствует загрузке от 180 до 1080 кг абсолютно сухого волокна при концентрации массы в ролле 6%. Дну ванны придается уклон до 7° по ходу массы для облегчения ее движения к барабану. Закругления ванны и средней перегородки должны иметь обтекаемую форму, чтобы не тормозить движения массы. Горку делают выше центра вала ролльного барабана на 70-- 250 мм, седловина ее охватывает барабан на дуге около 90°„._гна ней размещаются ножевые планки. Форма горки и ее высота оказывают существенное влияние на движение массы в ванне, расход энергии на переброс массы и ее циркуляцию, поэтому выбору этих конструктивных элементов придается большое значение.

Размалывающий барабан. Ролльный барабан наряду с планками является размалывающим органом ролла. Он имеет цилиндрическую форму, насажен на массивный стальной вал и приводится во вращение от привода с окружной скоростью 10-- 12 м/сек.

Ножи на барабане располагаются обычно параллельно оси с расстояниями между центрами ножей 35--40 мм, реже с наклоном 8-- 15° к образующей барабана. В конструкции Бертрам-Джонса это расстояние снижено до 27 мм, а у ролла «Виктори» до 18--20 мм.

Ролльный барабан состоит из массивного стального вала, на нем закреплены две, три или четыре чугунные шайбы с пазами по окружности, в которые вставляются металлические ножи. Между ножами устанавливаются деревянные бруски из сухого дуба, которые после замочки барабана в воде набухают, увеличиваются и объеме и плотно зажимают ножи. С торцов барабана в выемки ножей надевают в горячем состоянии железные кольца, которые после остывания садятся и плотно удерживают ножи на барабане.

Подготовленный таким образом ролльный барабан подвергают замочке в воде и, после того как дерево набухнет, протачивают на большом токарном станке, чтобы получить правильную цилиндрическую форму. После этого барабан устанавливают в ванну ролла, и ножи пришлифовывают (прициковывают) с помощью песка к ножам планок; которые также предварительно прострагивают по шаблону на станке.

Ролльный барабан располагается на двух массивных подшипниках скольжения с кольцевой смазкой, установленных на подвижных рычагах, один конец которых закреплен шарнирцо на стойках, а другой может перемещаться в вертикальном направлении при помощи присадочного устройства. Присадочное устройство располагается обычно со стороны ролльного барабана, а приводной шкив насажен на вал с противоположной стороны ванны ролла.

Планки. Ролльная планка представляет собой пачку ножей, которую устанавливают неподвижно под ролльным барабаном так, чтобы угол между ножами барабана и планки составлял от 3 до 7° (чтобы ножи барабана не западали между ножами планки и работали по принципу среза). Планка состоит Обычно из 15--25 ножей, которые стянуты болтами в одну пачку. Между ножами ставят прокладки толщиной 8---12 Мм. Планку вставляют в чугунную коробку и заклинивают в ней двумя деревянными клиньями.

У старых роллов планки располагали под барабаном центрально. У современных конструкций они сдвинуты по ходу массы и расположены на седловине так, что первый нож планки совпадает с вертикальной линией, проходящей через ось барабана. У большинства конструкций роллов ставят две планки, которые охватывают ролльный барабан по дуге около 40--45°; у ролла Бертрам-Джонса три планки, которые охватывают барабан на дуге 75°.

Базальтовая гарнитура. Для размола волокнистых материалов с целью получения жирного помола часто применяют базальтовые барабаны и планки. Отдельныеgсегменты из базальтовой лавы укрепляют на чугунном полом барабане так, что их призматические концы входят в пазы барабана и заливаются цементом. У некоторых барабанов поверхность сегментов обтачивают в виде ножей шириной 25--30 мм, с такими же промежутками между ними. В этом случае не требуется особой насечки на поверхности сегментов. У других барабанов ширина отдельного бруска (ножа) составляет 100--120 мм, а ширина паза между ними 80--100 мм при глубине паза 40--80 мм. В этом случае на поверхности базальтовых брусков наносят канавки шириной около J 5 мм и Примерно такой же глубиной. Канавки не доходят до краев барабана и расположены параллельно оси барабана или под углом 20--30" с промежутками 30 мм.

Базальтовые планки изготовляются из целого бруска и имеют такую же поверхность, как и базальтовые сегменты.

й? В производстве конденсаторной бумаги требуется тонкое расщепление волокон целлюлозы без излишнего зажирнения массы. Поэтому в данном случае применяется твердый базальт с более пористой структурой камня. В производстве же жиронепроницаемой бумаги требуется быстрый размол массы до жирного помола со слизью. Для этого используется менее пористая базальтовая гарнитура.

Для изготовления базальтовой гарнитуры у нас применяются каменные породы: базальт, андезит и андезито-базальт, которые добываются в Баку- рианском месторождении в Грузинской ССР. Твердость породы по шкале твердости не ниже 5, объемный вес выше 2 г/см⁶, пористость 17--30%.

Срок работы размалывающей гарнитуры. Срок Службы размалывающей стальной базальтовой гарнитуры на барабане и на планке различен и зависит от толщины и материала ножей, удельного давления, концентрации массы, кислотности среды, а также числа оборотов барабана. Так, ножи на барабане из углеродистой стали работают, в зависимости от толщины и применяемого удельного давления при размоле, от 1--2 до 5--6 лет, из нержавеющей стали и

фосфористой бронзы -- от 4 до 12 лет, а из базальта 8--12 лет. Ножи на планках работают обычно в 3--4 раза меньше.с

При износе ножей на барабане обычно скалывают деревянные прокладки между ножами, а при износе ножей планок необходим также подъем ножей в чугунной коробке. Очень часто ножи выходят из строя преждевременно вследствие попадания в них металлических предметов. Чтобы этого не случилось, необходимо тщательно следить за состоянием метальной гарнитуры в бассейнах, из которых поступают в роллы жидкие волокнистые материалы. Иногда для отделения случайных металлических предметов на массопроводах устанавливают электромагнитные сепараторы.

Присадочное устройство барабана. Для возможности регулирования величины зазора между ножами барабана и Планки и создания необходимого давления при размоле ролльный барабан снабжают присадочным приспособлением. Различают три вида этих приспособлений: 1) винтовое, жесткое, присадочное устройство, 2) весовое и 3) поршневое устройство для поднятия и опускания ролльного барабана. В некоторых конструкциях роллов (Торсена, «Виктори») перемещается не ролльный барабан, а планки.

Винтовое присадочное устройство можно встретить только у роллов устаревшей конструкции. В этой системе один конец коромысла, на котором размещается в своих подшипниках ролльный барабан, вращается шарнирно, а другой подвешен в головках винтов с прямоугольной резьбой. Гайки винтов лежат на шариковых опорах и выполнены в виде червячных шестерен, сцепленных с червячной передачей. Вращая при помощи маховичка червячный вал, можно поднимать или опускать ролльный барабан. При помощи этого присадочного устройства можно регулировать только величину зазора между ножами, величина удельного давления при размоле остается неизвестной.

При наличии весового присадочного устройства ролльный барабан размещается на двух массивных коромыслах, один конец которых вращается в подвижном шарнире, а второй перемещается в вертикальном направлении через систему рычагов и тяг при помощи подвижного груза, перемещаемого на рычаге. Последний вылегчивает ролльный барабан и создает необходимое давление при размоле.

Поршневое присадочное устройство -- наиболее простое по конструкции и вместе с тем наиболее совершенное. Свободные концы коромысел, на которых располагаются подшипники ролльного барабана, перемещаются при помощи пневматических или гидравлических поршней. Эта система позволяет легко контролировать и регулировать давление барабана на планку.

Некоторые роллы снабжаются программным регулятором, регулирующим давление присадки барабана во времени по заданному графику. Применений автоматов для присадки ролльных барабанов целесообразно при специализации роллов на определенный режим размола и при использовании постоянных по показателям качества волокнистых материалов.

Колпак. Колпак устанавливают над ролльным барабаном и задней частью ванны, за горкой. Его назначение -- предотвратить разбрызгивание массы. Обычно колпак изготовляют из дерева и реже (при выработке высокосортных видов бумаги) из листовой меди. Со стороны выхода массы из-под барабана, над горкой, в колпаке устанавливается шабер-отражатель во избежание переброса массы через барабан. Положение шабера относительно барабана можно регулировать при помощи винтов.

Системы роллов

Ролл -- один из основных потребителей ^энергии в бумажном производстве. При этом коэффициент полезного действия ролла редко превышает 40%. Поэтому конструкторы и технологи стремились создать более экономичную размольную машину. Этим объясняется большое количество конструкций роллов, имеющихся в промышленности.

С целью увеличения производительности ролла создавались конструкции с двумя и даже с четырьмя барабанами в одной ванне. Щ. таких конструкций отметим роллы Хофсюммера и Маркса. Эти конструкции также не получили широкого распространения. Практика показала, что выгоднее и проще создавать роллы с одним, более крупным размалывающим барабаном, чем с несколькими малыми. Поэтому в современных конструкциях, роллов устанавливают один большой барабан (за счет сужения обратного канала ванны), увеличивают горку и размещают в ней большее количество планочных ножей.

Пульсационные мельницы являются в настоящее время основным размалывающим оборудованием. Их широкое применение можно объяснить рядом преимуществ: возможностью вести размол массы при высокой концентрации (до 40 %), повышением однородности получаемой массы, меньшими габаритами и удобством эксплуатации, значительно меньшей мощностью одного агрегата и меньшим удельным расходом электроэнергии на 15-25. % по сравнению с коническими мельницами [2].

К факторам, определяющим процесс размола волокнистых полуфабрикатов, его скорость, экономичность и направление или характер размола, относятся: продолжительность, удельное давление, концентрация массы; вид размалывающей гарнитуры, окружная скорость, кислотность, температура некоторые другие. Но главными являются два: время и удельное давление при размоле. Остальные факторы являются практически постоянными, неуправляемыми.

1.2 Общая характеристика производства [6]

Технологический регламент разработан для производства бумаги для печати тиснением на технологическом потоке бумагоделательной машины Б-14 Казанского НПО «Химический завод»

1.3 Характеристика изготовляемой продукции [6]

1.3.1 .Бумага для печати предназначена для изготовления тисненых обоев. 1.3.2.Бумага должна изготовляться в соответствии с требованиями технических условий ТУ ОП 13-0281099-36-92 марок БТП1-120.

1.3.2.1.Показатели качества должны соответствовать нормам, указанным в таблице 1.1.

Таблица 1.1.

№ п/п	Наименование показателя	Норма	Метод испытания
1	2	3	4
1	Масса бумаги площадью 1м²,г	115-130	по ГОСТ 13199-88
2	Толщина, мкм	200-220	по ГОСТ 27015-86 и п.2.2.2.
3	Разрушающее усилие в машинном направлении, не менее, Н (кгс)	80(8,0)	по ГОСТ 13525.1- 79
4	Разрушающее усилие во влажном состоянии в машинном напрвлении, не менее, Н (кгс)	80(8.0) V.	По ГОСТ 13525.7- 68 и п.3.4 ТУ ОП 13- 0281099-36-92
5	Впитываемость при одностороннем смачивании водой для каждой стороны Кобб 60, г/м	15-30	По ГОСТ 12605-82 и п.3.5. ТУ ОП 13- 0281099-36-92
6	Влажность, %	5-8	По ГОСТ 13525.19-91

1.3.2.2 Приопределении толщины допускается применение толщиномера с ценой деления не более 0,002м.

1.3.2.3 Белизнабумаги марки БПТ1-120 должна соответствовать образцу №1 марки БПТ2-12--образцу №2, согласованным изготовителем и потребителем или разработчиком.

1.3.2.4 Товарная единица-рулоны шириной 400, 500, 600мм и диаметром 600-800мм: Предельные отклонения по ширине рулона +-3мм.

1.3.2.5. Маркировка, упаковка, транспортировка и' хранение бумаги по ГОСТ 1641-75.

2. Расчетно-технологическая часть

2.1 .Порядок допуска и характеристика исходного сырья, материалов и одежда БДМ [6]

2.1.1 Порядок допуска сырья и материалов в производство

Все материалы, поступающие на завод, должны подвергаться входному контролю, складированию, хранению на складах и отпуску в производство согласно ГОСТ 24297-87.

К входному контролю пропускаются материалы, принятые отделом технического контроля завода-поставщика и поступившие с сопроводительной документацией (паспорт, формуляр, сертификат и др. оформленной в установленном порядке).

Материалы, поступившие без сопроводительной документации или с неправильно оформленной документацией завода-поставщика, в производство не допускаются. В этом случае входной контроль материалов производится в соответствии с пю14 «Инструкции о порядке приемки продукции производственно-технического назначения и товаров народного потребления по качеству», утвержденной Постановлением Госарбитража при СМ СССР от 25.04.66 №117

По результатам входного контроля отдел технического контроля дает заключение о качестве и разрешение на запуск в производство с росписью представителя ОТК.

Материалы, не прошедшие входной контроль или заблокированные при входном контроле, должны храниться отдельно от принятых материалов, h Контроль за своевременных использованием материалов с ограниченным сроком хранения возлагается на технолога цеха.

2.1.2 Характеристика исходного сырья, химикатов, вспомогательных материалов, одежды БДМ

Таблица 2.1.

№ п/п	Наименование сырья, материалов, номер ГОСТ или ТУ	Показатели ГОСТ или ТУ	Показатели для приведения испытания перед использованием в производстве (метод испытаний)
1	2	3	4
1	Целлюлоза сульфатная беленая из хвойной древесины по ГОСТ 9571-89	1 .Механическая прочность при размоле в мельнице ЦРА до ШР: 160°-2% -разрешенная длина не менее 7200м; -излом-число двойных перегибов не менее 1400 г 2.Влажность, не менее более 20%	Разрывная длина (по ГОСТ 13525.1- 79) ГОСТ 1 16932-82
2	Целлюлоза небеленая сульфатная ГОСТ 11208-82 марка НС-2	1.Степень делигнификации	Разрешенмая длина (по ГОСТ 13525.1-7)
		в/сорт 26,0-36,0 4	1 сорт 26,0-36,0
		2.Разрешенная длина м., не менее
		8700	8200
		3.Абсолютное продавливание, кПа
		470(4,8)	-
		4.Абсолютное сопротивление раздиранию, мН(гс) не менее
		810(83)	760 (77)
3	Макулатура бумажная и картонная ГОСТ' 10700-89 марки МС-3 и МС-4	1. Массоваядоля примесей макулатуры других марок для МС-3 не более 5%, марок МС-10 и МС-11 2. Массоваядоля посторонних включений, выпавших через контрольную сетку с размером ячеек 10мм, не более 1% 3. Влажность,не более 15%	По паспорту
4	Сода кальцинированная техническая ГОСТ 5100-85	1 .Внешний вид мелкокристаллический порошок белого цвета 2.Массовая доля углекислого натрия,%, не менее	-Внешний вид -Содержание углекислого натрия(по 11.4.4. ГОСТ 5100-85) -Потери массы при прокаливании (по п.4.5. ГОСТ 5100-85)
		I сорт 99,2	2сорт 99
		3.Массовая доля углекислого натрия в непрокаливаемом продукте, %, не менее
		I сорт 98,4	2 сорт 97,5
		4.Потери массы при прокаливании (при 270-3 00°С), %, не более
		0,8	1,5
		марка А	марка В	в/с	-1с
		2.Массовая доля воды, %, не более
		0,2	0,2	0,2 -	0,2;
		3.Температура размягчения,не ниже 4
		69	68	66	54
		4.Массовая доля механических примесей, %, не более

4		0,03	0,04 .	0,04	,0,10
		5.Массовая доля золы, %, не более
		0,03	0,04	0,04	0,07
		6. Кислотное число, мг продукта, не менее 1	КОН на 1 г
		169	168	166	150
		2.Массовая доля оксида алюминия, %, не менее t
		в/с 17	1 сорт 16	2сорт 15
		3.Массовая доля нерастворимого в воде остатка, %, не более
		0,2	0,2 v	0,2
		4.Массовая доля железа в пересчете на оксид железа (III), %, не более
		0,02	0,02	0,3
	H	5.Массовая доля свободной серной кислоты (HgS0₄) выдерживает испытание по п.4.8 ОД
		б.Массовая доля мышьяка в пересчете на оксид мышьяка (III), %, не более
		0,001	0,001	0,003
5	Сетки тканые из	Номер сетки	Визуальный
	проволоки сплавов цветных металлов и коррозионно- стойкой	24	26	26Б	26Г	28	осмотр
		2 Масса 1м , не более, кг
	стали одинарные ТУ 13- 0281151-20-89 №24-28	1,897	1,701	1,647	1,679	1,635
		Номинальный диаметр мм основа/уток	проволоки,
		0,25/ 0,27	0,23/ 0,25	0,22/ 0,24	0,22/ 0,24
6	Сетки тканые из	Номер сетки	Визуальный
	синтетических	24	26	28	осмотр
	мононитей, одинарные и	-удлинение сетки при кг/см, не более 1,25%	нагрузке 10
	двухслойные ТУ	-толщина сетки, мм J⁴-
	13-0281151-21-89,	0,58-0,66	0,56-0,62	0,5-0,56
	№24, 26, 28	-номинальный диаметр основы/утка
		0,25/0,30	0,22/0,25	0,22/0,24
		-масса 1 м		кг
		0,415	0,360	0,370

7

Сукна технические прессовые марка Л-190 РСТ РСФСР 766-90

1. Поверхностная плотность при нормированном влажности, г/м² 700+-42

2. Разрывнаянагрузка в продольном направлении полоски ткани 50* 100мм, Н (кгс) не менее 882 (90)

3. Содержаниесинтетических волокон, %-26

Визуальный осмотр

8 Сукна

полушерстяные (смешанные) технические сушильные для бумагодежельных машин РСТ РСФСР 767-90

Визуальный осмотр

Примечание: Допускается использованию беленной; целлюлозы по другой нормативно-технической документации, обеспечивающей соответствие показателей качества готовой продукции техническим требованиям п. 1.2

2.2 Удельные расходы нормы сырья, химикатов, вспомогательных материалов, одежды машины и энергоресурсов на 1 тонну готовой бумаги для печати тиснением [6]

Таблица 2.2.

№	Наименование расходуемых сырья,	Единица	Удельная расходная
п/п	материалов, одежды машины и	измерения	норма для марки
	энергоресурсов		БПТ1-120	БПТ2-120
1	2	3	4	5
1	Волокно, всего в т.ч.: -целлюлоза небеленая сульфатная	кг	1200	1200
	марки НС-2 или макулатура марки НС-3 или МС-4	кг		600
	-целлюлоза беленая сульфатная	кг	1200	600
	-целлюлоза небеленая марки ЦА	кг		-
2	Пар	мкг	15,0	15,0
3	Вода	м³	360	360
4	Электроэнергия	квтч	2200	2200
5	Одежда машины
	5.1 Сетка тканая из проволоки
	сплавов цветных металлов и	м	0,6	0,6
	коррозионностойкой стали,
	одинарная
	5.2 Сукно тканая из синтетических	м²	0,61	0,61
	мононитей одинарная и двухслойная
	5.3 Сукно техническое прессовое	м	0,6	0,6
	марки П-190
	5.4 Сукно полушерстяное	м	1,7	1,7
	(смешанное) техническое сушильное
	для БДМ

Примечание: Допускается использование беленой целлюлозы по другой нормативно технической документации при условии соответствия показателей качества техническим требованиям.

2.3 Технологическая схема производства бумаги для печати [6]

Технологический процесс изготовления бумаги включает следующие операции: роспуск и размол полуфабрикатов, целлюлозы, макулатуры, (или другие волокнистые материалы), разбавление, очистку и подачу бумажной массы в напорный ящик, отлив, прессование и сушку бумажного полотна, намотку на накате, резку и упаковку.

2.3.1 Подготовка бумажной массы

Подготовку бумажной массы производят отдельно для двух потоков: потока основного слоя и потока покровного слоя. [6]

2.3.1.1 Подготовка бумажной массы основного сырья

Небеленую сульфатную целлюлозу, макулатуру или другие волокнистые материалы размалывают в роллах №3,4,5 (поз.1). Размолотую массу выпускают в бассейн основного слоя емкостью 50м³ (поз.2)

Затем бумажная масса поступает в один из вертикальных бассейнов емкостью 16м³ (поз.7). Допускается размол целлюлозы в 2 ступени: основной размол в роллах, дополнительный - на мельнице МД-02-100 (поз.3)

Из вертикального бассейна масса насосом подается в многосекционный бак постоянного уровня (поз.4), откуда после разбавления оборотной или свежей водой поступает в песочницу (поз.6).

2.3.1.2 Подготовка бумажной массы для покровного слоя

Размолотую в роллах 1 и 2 (поз. 1) по степени помола 32-35ШР беленую целлюлозу выпускают в бассейн покровного слоя емкостью 50м (поз.2).

Затем бумажная масса поступает в вертикальный бассейн емкостью 8м (поз.З). Далее масса направляется в бак постоянного уровня, где производится разбавление свежей или оборотной воды (поз. 3 ). Допускается размол целлюлозы в 2 ступени основной размол- в роллах, дополнительный - на мельнице МП-00 (поз.3). Очистка массы производится в песочнице и узлоловителе.

2.3.2 Отлив, прессование и сушка бумажного полотна на бумагоделательной машине

2.3.2.1 Отлив бумажного полотна основного слоя

Бумажная масса после очистки поступает в напорный ящик, открытого¹типа. Для нормального режима отлива и получения бумаги с равномерным просветом и необходимо обеспечить однородность массы в напорном ящике и равномерный напуск ее на сетку. Концентрация массы в напорном ящике поддерживается в пределах 0,4-0,5%. Скорость напуска массы на сетку регулируется высотой массы в напорном ящике и величиной зазора между верхней и нижней губой напускного устройства.

Формование й обезвоживание полотна в регистровой части сеточного стола при работающем механизме тряски.

2.3.2.2 Отлив, прессование, сушка двухслойного полотна

Перед отсасывающими ящиками на основной слой производят напуска массы покровного слоя. Концентрация массы в напорном ящике должна поддерживаться 0,5-0,7%

Обезвоживание двухслойного полотна происходит на отсасывающих ящиках и гауч-вале. С сеточной части бумажной полотно поступает в прессовую часть, состоящую из двух прессов.

На прессах бумажное полотно обезвоживается до влажности 65-70%. Окончательное обезвоживание происходит в сушильной части бумагоделательной машины до влажности 5-8%. Сушильная часть состоит из 10 бумагоделательных машин 5 сукно сушильных цилиндров, объединенных в пять приводных групп.

С сушильной части бумажное полотно поступает на периферический накат. Намотку бумажного полотна осуществляют на- гильзы внутренний диаметр 70-75мм. Допускается использование гильз внутреннего диаметра не менее 64 мм.

Далее рулоны бумаги направляются в участок отделки для взвешивания, упаковки и маркировки. Не допускается выпуск бумаги в рулонах диаметром менее 600 мм.

2.4 Параметры технологического процесса

Параметры технологического процесса отражены в технологических картах

2.4.1 Технологическая карта подготовки бумажной массы для основного слоя [6]

Таблица. 2.4.1

...

Наименование стадий и	Наименование показателей	Значение
операций оборудования с		показателей
указанием номера
позиционно-технологической
схеме
1	2	3
1.Роллы №3,4,5 Марки РМ-5 емк 5м³	Целлюлоза сульфатная небеленая или макулатура Концентрация массы,% Степень помола,°ШР	3,0-4,5 27-35