Процесс изготовления бумаги очень интересная штука. Начинается она с целлюлозы — это продукт переработки древесной щепы. Щепу варят в различных химических растворах, тем самым удаляя из неё смолистые вещества и лигнин, которые скрепляют волокна древесины и придают стеблям и стволу прочность.
Целлюлоза варится на отдельных фабриках по специальной технологии. Это очень трудоёмкий и долгий процесс. На таких фабриках целлюлоза подвергается разлому. Такой же сложный и многоступенчатый процесс. Сорт бумаги влияет на режим и вид процесса. После разлома целлюлозы получается пульпа, которая в дальнейшем отливается в бумагу на специальной машине.
Машины бывают разные и их большое количество, но всех их можно разделить на две категории- столовые (плоскосеточные) и круглоформенные. Мы же разглядываем производство бумаги на примере плоскосеточной машины.
Одну из таких маленьких плоскосеточных машинок мы с коллегами присмотрели в одном бывшем союзном институте и решили попробовать сделать бумагу. С хозяевами вопрос решили, пульпу наготовили, сгустили её и повезли в Москву. Фирма машины не известная, называлась она TUME, производство Финляндия. А как многие из Вас знают финны знатные бумажники. Принцип у этой крохотной машинки такой же, как и у больших производственных машин, но на деле с ней проще работать. На первый взгляд производство бумаги может показаться достаточно простым процессом Но в нём большое количество нюансов и деталей, которые влияют на качество и даже на то, получится бумага в конечном итоге или нет.
Когда-то в аспирантуре, читая труды симпозиумов по бумаге, я наткнулся на одну статью про производство бумаги. Из той статьи мне запомнилась одна фраза и звучит она следующим образом: «Несмотря на всю степень автоматизации и компьютеризации современных бумагоделательных производств, производство бумаги остается искусством.» Могу подтвердить эти слова своим десятилетним опытом.
Итак. Лаборатория та давно стоит без дела, везде запустение с беспорядок полнейший. Но машинка в полном порядке. ей не страшны ни вода, ни грязь, так как изготовление бумаги связано именно с большим количеством воды. На фотографии снизу Вы можете увидеть эту чудо машинку, точнее её мокрую часть, а именно стол, где происходит отлив бумаги. В большой зелёный бак загружается суспензия, а справа маленький бак, который постоянно подаёт воду в основной поток для разбавления.
Машина состоит из большого количества интересных деталей, каждая из которых выполняет свою важную функцию. А пока обратите внимание на синий колпак. Под ним происходит сушка бумаги и пар удаляется вентиляцией из помещения.
Оба бака имеют сливы в желоб с перегородками – там происходит разбавление суспензии до рабочей концентрации и усреднение концентрации.
Желоб оборудован вибратором, синяя коробочка снизу. Под воздействием вибраций, происходит усреднение пульпы и не образовываются сгустки. Подготовленная к отливу целлюлоза, обладает удивительно высоким свойством спутываться. Именно благодаря этому спутыванию, которое происходит в процессе размалывания, и образуется прочная бумага. Именно этим процессом мы и занимались у себя дома. Проще говоря, целлюлоза представляет собой длинные, тонкие и очень пушистые волокна, которые перепутываются между собой и образовывают клубки. Но, прежде чем образуется бумажный лист, нам этого спутывания не нужно! Такое состояние целлюлозы нужно свести к минимуму, иначе бумага станет неоднородной.
Далее разбавленная и усреднённая суспензия отправляется с жёлоба в машину .в виде спокойной широкой струи. Жёлоб вначале машины — это напорный ящик, куда попадает суспензия. Таким образом устройство для выпуска суспензии отправляет однородную массу на сетку машины. То, что Вы видите на фотографиях ничего схожего с промышленным устройством не имеет, только функциональное сходство. Ящик, не смотря на простое название — это очень сложное устройство в промышленной машине, требующее доводки, что само по себе является тонким процессом.
В самом начале машины суспензию встречает перфорированный валик, вращающийся против часовой стрелки. Этот валик выравнивает смесь по концентрации и разгоняет её в направлении от начала машины к концу. Вали также распутывает уже было начинающие образовываться клубки целлюлозы. Далее смесь попадает на сетчатую часть машины. Так как воды ещё много, клубки пока легко распутываются, а как только вода уйдёт из суспензии — распутать клубки будет невозможно.
Сетка, на которую попадает суспензия, движется от начала машины к концу, вдоль стола. Вот теперь самое время посмотреть, как устроен стол нашей машинки, тем более что на фотографии выше видно, как смесь начала отдавать воду. Я уже не помню, с какой скоростью движется сетка, но скорость очень большая, особенно при производстве тонких бумаг. Сетка с тихим шелестом летит, именно летит, даже невозможно разобрать, что на сетке.
Сетку держат планки, изготовленные из фторопласта и имеющие клиновидный профиль. Остриё клина обращено против движения, для того, чтобы водичка, которая освобождается из суспензии, легко покидала сетку. Слой воды с обратной стороны сетки срезается этими планкам, Вы можете попробовать разглядеть этот процесс на фотографии сверху.
Далее суспензия в процессе обезвоживания образует на сетке наслойку из целлюлозы и других компонентов, которые прочно удерживаются переплетённые волокнами целлюлозы. Но воды в наслойке всё ещё очень много. Двигаемся далее…
Затем сетка проходит три ряда (это только на нашей машинке, каждая машина имеет свое количество в зависимости от сортов выпускаемых бумаг) вакуумных отсасывающих ящиков. Происходит дальнейшее удаление воды удерживаемой поверхностным натяжением в хитросплетениях волокон целлюлозы. В этом процессе наслойка сильно худеет.
Обратите внимание, как выглядит наслойка после очередного процесса обезвоживания.
На этом процесс обезвоживания наслойки ещё не заканчивается. Потеря воды продолжается далее, когда наслойка хорошенько придавливается валом пресса, чтобы окончательно удалить водичку из смеси.
На фотографии низу Вы можете увидеть, как устроен пресс. Нижний вал обрезиненный, а верхний вал давит на нижний. При чём давление должно быть оптимальным, так как наслойку можно раздавить и тогда получатся разрывы бумаги или складки. Верхний вал одет в белую рубаху («маншон»), служащую в первую очередь для деликатного надавливания. Это нужно, чтобы наслойка прилипла к ней и снялась с сетки. А сетка в свою очередь огибает нижний вал, который накрыт резиной и уходит в начало машины. По пути назад сетка омывается внизу машины в струйном душе.
Далее с «маншона» влажная бумага снимается и ставится на сушильный цилиндр. Этот цилинр называют Янки-цилиндр.
Для того, чтобы сушка происходила интенсивнее бумагу прижимают сукном и поддерживают её.
Чтобы снять бумагу с цилиндра после сушки, вначале процесса нужно приложить усилия и изловчиться, так как она очень тонкая и может с лёгкостью порваться. Затем бумага пойдёт всё толще и толще.
Снимая бумагу с цилиндра, если всё настроено, как того требует производственная техника, нужно тут же наматывать её на приёмный вал (фото снизу).
Дорогие друзья надеюсь статья была полезной и Вы с удовольствием понаблюдали за процессом изготовления бумаги. Это именно отлив бумаги, самое основное, так сказать сердце производства. В промышленных условиях машины намного больше и сложнее, процессов изготовления масса, но в итоге финал один.
Loading...
0
