Способ изготовления бумаги и картона Советский патент 1982 года по МПК D21F11/00 

1

Изобретение относится к целлюлозно-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 13. 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 30-50%, сушку и окончательную отделку. .Прессование полотна на обезвоживающих прессах с сукнами производится с целью его уплотнения и повышения сухости до . Для многих видов бумаги и картона производится последующая отделка на сглаживающем прессе с

10 двумя гладкими валами без сукна с целью дальнейшего улучшения качества и, в особенности, увеличения гладкости полотна. В отдельных случаях сглаживающий пресс может располагать15ся в начале сушильной части, в этом случае отделка полотна производится при сухости 5-501. Поскольку сглаживающий пресс не имеет сукна, величина прижимного усилия, требуемая для

20 уплотнения полотна, значительно меньше, чем на прессах -с сукнами, и конструкция пресса является менее громоздкой и тяжеловесной. Для увеличения обезвоживающего действия, и степени уплотнения полотна на нижни валах обезвоживающих прессов (с сук нами) 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. Б эти желобки и отверстия поступает вода из сукна и бумажного полотна, в результате чего снижается поровое давление в бумажном полотне и увели чивается давление валов, передаваемое Волокнистому скелету 12. Однако увеличение степени уплотнения полотна на прессах с сукнами не приводит к увеличению гладкост нижней поверхности полотна, соприкасающейся с сукнами, и, следовател но, .уменьшению разницы в гладкости между верхней и сеточной стороной. Последующая отделка на сглаживающем прессе не позволяет существенно уве личить плотность и гладкость и снизить разносторонность бумаги,поскольку из-за отсутствия возможност отвода воды при достижении той же степени сжатия, которая была достиг нута на предыдущем обезвоживающем прессе, полотно становится насыщенным и в нем быстро возрастае5 поровое давление, воспринимающее большу часть давления валов. При дальнейшем увеличении давления прессования а следовательно, и порового давлени усиливаются фильтрационные потоки в плоскости полотна, приводящие к е разрушению. Цель изобретения - повышение экс плуатационных 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,про межуточной отделке при сухости 30-5 сушки и окончательной отделки, промежуточную отделку полотна при сухости 30-50% осуществляют с одновре менным 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 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 желобки 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. Ширина углублений при этом (30200 мкм) становится сопоставимой 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 0), вода, выжимаемая из полотна, поступает в желобки 2 и перемещается по ним к обеим сторонам зоны прессования. Вследствие малого размера желобков 2 удаление воды из них затруднительно, поэтому в зону прессования они поступают заполненными еодой. 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 еода 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.Усиление необратимой деформации неровностей на поверхности бумаги приводит к увеличению ее гладкости, при этом вследствие небольшой ширины желобков 2 (диаметра отверстий) жес 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 2 лучше устанавливать с более глад.кой стороны, а гладкий вал 1 с противоположной стороны полотна. Для бумаги большой толщины (картона) це лесообразно оба вала 1 делать с желобками 2. Очистка желобков 2 от волокон и других загрязнений производится водяными спрысками высокого давления. Излишек воды с поверхност валов 1 удаляется шабером.(Спрыски и шабер на чертеже не показаны). Предлагаемый способ в первую оче редь целесообразно применять в прои водстве таких видов картона, где требуется высокая степень уплотнения (тарный, прессшпан и др.). В этом случае допустима небольшая марки ровка , и желобки можно сделать большей ширины,применяя для их нарезки на поверхности валов механичес. обработк Пример 1. Производят отлив полотна тарного картона плотностью 200 г/м на листоотливном аппарате из сульфатной целлюлозы со степенью помола 23 ШР. Прессование полотна производят на лабораторном прессе с подкладкой из сукна последовательно при 3-х проходах.Максимальное линейное давление (при последнем проходе) составляет 16 кгс/см. Сухость полотна после третьего прохода составляет 301. После этого образцы пропускают через сглаживающий пресс с двумя желобчатыми валами с шириной желобков 200 мкм и шагом 800 мкм при давлении 3i2 кгс/см, подвергают сушке на сушильном цилиндре при 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 30 на сглаживающем прессе с двумя гладкими валами при той же 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. Таблица 1

Пример 2. На бумагоделательной машине производилась выработка основы фотобумаги из целлюлозы марки Фото с добавкой 25 лиственной целлюлозы марки ОБ-1. Степень помола массы-iCOCTaвила ЗЗ ШР, плотность бумаги 100 г/м. Прессование полотна производилось последовательно на двух валиковых прессах с сукнами при давлении 33 кгс/см до сухости 7%, после чего полотно пропускалось через сглаживающий пресс с металлической

перфорированной лентой, имитирующей условия уплотнения полотна на сглаживающем прессе с одним желобчатым валом, имеющем желобки шириной 30 мкм и шаг 200 мкм. Для сравнения производил®сь изготовление основы фотобумаги по такому же режиму,гю с отделкой на сглаживающем прессе с гладкими валами. Качественные показатели бумаги, изготовленной по предлагаемому и известному способам, приведены в табл. 2. .

Как видно из таблиц, изоб|эетение позволяет значительно улучшить следующие эксплуатационные показатели бумаги и картона.объемную массу на 0,П5-0,15 г/см, разрывную длину на 0, км, сопротивление продавливанию на О ,,5-кгс/см, гладкость на 50-100 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 предлагаемый способ производства Эффективен и для производства бумаги, где с его применением может быть разрешена проблема разносторонности бумаги и уменьшения различия в гладкости поверхности верхней и нижней (сеточной) стороны листа. Его применение позволит также более широко использовать в бумажном Производств лиственную целлюлозу и полуцеллюлоз с волокнами круглой формы, имеющие большую жесткость на изгиб и недостаточно уплотняющиеся при обычных способах производства. Целесообразность применения предлагаемого способа производства для бумаг с большим содержанием лиственной целлюлоТаблица 2

зы 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 повьшения их эксплуатационных свойств.

Формула изобретения

Способ изготовления бумаги и картона путем отлива волокнистой суспензии на движущейся сетке, прессования полученного полотна, промежуточной отделки при сухости 30-50,сушки и окончательной отделки, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств бумаги 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 экспертизе

- afrpoS/refftfe i7effeffeuse//{/jf ffOnpaSjfef/tfs nepeffeijye/fe/jf /oJ ffJtff