Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

 
Поиск учебного материала на сайте
Поиск по названию работы
Поиск по тексту работы

Повышение оригинальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.

Результат поиска


Наименование:
курсовая работа Технология бумаги и картона

Информация:

 Тип работы: курсовая работа. Добавлен: 07.05.2012. Год: 2011. Страниц: 11. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):






















План
ВВЕДЕНИЕ
    Характеристика бумаги и картона………...………...5
    Сырьевые материалы для производства бумаги и картона и их свойства...…8
    Технология бумаги и картона……….………17
    Контроль качества бумаги……….…..………...33
    Требования к хранению, перевозке и товарной информации о древесных и целлюлозно-бумажных материалах и изделиях………...……..39
ВЫВОДЫ
Литература

















ВВЕДЕНИЕ
Целлюлозно-бумажная промышленность – наиболее сложная отрасль лесного комплекса, связанная с механической обработкой и химической переработкой древесины. Она включает производство целлюлозы, бумаги, картона и изделий из них. Эта отрасль отличается:
- Высокой материалоёмкостью: для получения 1 т целлюлозы необходимо в среднем 5-6 куб. древесины;
- Большой водоёмкостью: на 1 т целлюлозы расходуется в среднем 350 куб.м. воды;
- Значительной энергоёмкостью:1 т продукции требует в среднем 2000 кВт/ч.
Следовательно, предприятия целлюлозно-бумажной промышленности должны ориентироваться на лесные ресурсы вблизи крупных водных источников.
Бумагой и картоном называют материалы, изготовленные преимущественно из специально обработанных растительных волокон, связанных между собой силами поверхностного сцепления в листовую форму. Бумага — это тонкие и ровные листы или ленты материала, состоящего в основном из целлюлозных волокон (древесная целлюлоза, древесная масса, волокна хлопка, льна, макулатурная масса и другие вспомогательные добавки). Масса одного квадратного метра бумаги достигает 250 г, картона — более 250 г; бумага, как правило, одно- или двухслойна, а картон — многослоен; толщина бумаги составляет примерно 35-300 мкм, картона — 0,5-3,0 мм. Согласно научному определению бумага — это пористо-капиллярный плоскостной искусственно созданный материал, доступный для проникновения воздуха, влаги и красок. Бумагу также можно рассматривать как своеобразный каркас, образованный из целлюлозных волокон, прочно соединенных водородными связями. Длина растительных волокон, из которых образована бумага, — 1-2 мм при диаметре около 25 мкм. В пространстве между целлюлозными волокнами в порах могут находиться наполнители (например, каолин, тальк), проклейка (например, канифоль) и обязательно около 7-9% влаги. При недостаточной влажности бумага становится жесткой и хрупкой, при избыточной — теряет прочность, становится чрезмерно пластичной. Свойства бумаги зависят от ее волокнистого состава, природы растительных волокон, характера их обработки, содержания наполнителя, проклейки, а также от технологии ее отлива и отделки.
Актуальность написания данной работы обусловлена двумя основными причинами бурного развития мировой целлюлозно-бумажной промышленности. Первая из них - большая непрерывно растущая потребность населения и различных отраслей промышленности в разнообразных видах бумаги и картона. Вторая причина заключается в том, что из разных способов использования древесины производство целлюлозы и бумаги — одно из наиболее выгодных, поскольку выход готовой продукции по отношению к израсходованной древесине достигает в целлюлозно-бумажной промышленности 90—93 %.
Целью написания данной курсовой работы являются следующие задания :
- изучения состава сырьевого материала (полуфабрикатов) для производства бумаги и картона;
- изучения особенностей технологии бумаги и картона;
- анализирование многообразия видов готовой продукции и областей её применения;
- проведение оценки качества бумаги по таким показателям: гладкость, белизна, плотность и пористость; оптическая яркость, непрозрачность, сорность, глянец; прочность поверхности к выщипыванию, разрывная длина или прочность на разрыв, прочность на излом, сопротивление раздиранию, сопротивление расслаиванию, жесткость, упругость при сжатии; влагопрочность, гидрофобность, способность впитывать растворители печатных красок.








    Характеристика бумаги и картона

Бумага и картон считаются перспективными упаковочными материалами для изготовления потребительской и транспортной упаковки. Они экологически безопасные и имеют наименьшую нагрузку на окружающую среду. Этим обусловлено значительное внимание украинских производителей пищевых продуктов и разнообразных товаров к бумаге и картону и упаковке из них.
Бумага — листовой материал, состоящий в основном из растительных волокон, соответствующим образом обработанных и соединенных в тонкий лист, в котором волокна связаны между собой поверхностными силами сцепления. Помимо растительных волокон в последнее время при выработке специальных видов бумаги все чаще применяют волокна как синтетические органического происхождения, так и минеральные (асбестовые, стеклянные и др.). Крайне редко используют волокна шерсти. Кроме того, в бумаге могут содержаться проклеивающие вещества, минеральные наполнители и красители.
Свойства бумаги легче всего поддаются объяснению, если исходить из того, что бумага является упругопластическим капиллярно-пористым коллоидным материалом. Обычно при изготовлении разных видов бумаги применяют два, три и более волокнистых полуфабрикатов, образующих, таким образом, композицию бумаги по виду волокон. Иногда ее изготовляют из одного волокнистого полуфабриката, подготовленного для этого соответствующим образом. Очень часто в композицию бумаги вводят минеральные наполнители, проклеивающие и окрашивающие вещества.
В настоящее время мировая бумажная промышленность, выпускает свыше 600 видов бумаги и картона, обладающих разнообразными, а в ряде случаев совершенно противоположными свойствами: высокопрозрачные и почти совершенно непрозрачные; электропроводящие и электроизоляционные; толщиной в 4-5 мкм (т. е. в 10-15 раз тоньше человеческого волоса) и толстые виды картона, хорошо впитывающие влагу и водонепроницаемые (бумажный брезент); прочные и слабые, гладкие и шероховатые; паро-, газо-, жиронепроницаемые и др.
Это разнообразие свойств разных видов бумаги обеспечивает широкие возможности применения ее не только в быту и в качестве материальной основы для письма и печати, но и в различных областях народного хозяйства: химической, электро-, радиотехнической, пищевой, строительной и других отраслей.
Бумага — это листы или ленты, состоящие в основном из целлюлозных волокон, древесной целлюлозы и древесной массы, хлопка, льна и некоторых других, с массой 1 м2 до 250 г. Картон же имеет массу 1 м2 выше 250 г. Кроме того, бумага, как правило, однослойная, а картон — многослоен. Наряду с целлюлозными волокнами бумага может содержать наполнители (например, каолин — белую фарфоровую глину), проклейку (например, канифольный клей), подцветку (например, в виде синих и фиолетовых красителей) и обязательно около 7% влаги. При недостаточной влажности бумага становится жесткой, хрупкой, при избыточной — теряет прочность, становится чрезмерно пластичной. Существует множество разновидностей бумаги в зависимости от массы 1 м2, окраске или по какому-либо другому признаку( по некоторым литературным данным их свыше 7000 разновидностей). Все многообразие видов бумаги подразделяется на десять классов:
1. Бумага для печати—наиболее массовый вид бумаг, предназначенных для печатания различными методами издательской и изобразительной продукции (газетная, типографская, офсетная, этикеточная и др.).
2. Декоративная — бумага, имеющая окрашенную гладкую, или крепированную поверхность, или поверхность, имитирующую бархат, мрамор, кожу, полотно; это – аэрографная, бархатная, крепированная, мраморная и другие виды бумаг, применяемые для отделки книжных переплетов, оформления книжно-журнальной продукции.
3. Бумага для письма, машинописи, черчения и рисования — писчая, писчая цветная, тетрадная, почтовая, машинописная, и др.
4. Электротехническая бумага — электроизоляционная, телефонная, конденсаторная, кабельная, и др.
5. Упаковочная и оберточная бумага—бумага для упаковки продуктов на автоматах, упаковочная бумага для сахара, чая, фруктов, стеклянной тары, текстильной продукции, мешочная бумага, и др.
6. Светочувствительная бумага — светочувствительная, диапозитивная светочувствительная и фотографическая бумага, бумажная диапозитивная светочувствительная калька.
7. Бумага для изготовления папирос и сигарет — курительная, мундштучная, папиросная и сигаретная.
8. Впитывающая бумага — впитывающая бумага для хроматографии, промокательная, фильтровальная различного назначения.
9. Промышленно-техничес ая бумага разного назначения для ртутно-цинковых элементов, химических источников тока, и др.
10. Бумага-основа — к ней относятся бумаги, используемые в качестве основы для производства многих видов бумаг, бумажных изделий и фибры путем соответствующих обработок, пропиток и покрытий .
Картон разделить по типам достаточно проблематично, так как нет единого критерия типологизации. Существует много типов картона. У картона для коробок двумя основными компонентами являются гладкие и изгибающиеся листы (гофр). Гофр обычно имеет вес 11,8 кг и толщину 231 мкм и производится из твердых пород древесины с помощью сульфатного метода. Твердый картон – это лист изготовленный или ламинированный до толщины, которая обеспечивает большую жесткость и прочность. Чаще всего его применяют для промышленной упаковки к изготовлению коробок большой прочности и устойчивости к атмосферным воздействиям. Макулатурный картон – это картон низкого качества, изготовляемый из макулатуры и применяемый там, где требования к прочности и качеству относительно неважны.
Четкое различие между понятиями бумага и картон отсутствует. Картон относится к природным материалам растительного происхождения. При эго получении используют полупродукты, которые содержат грубые и жесткие волокна : бурую древесинную массу, полуцеллюлозу, сульфатную целлюлозу, макулатуру. Масса 1 м2 картона превышает 250 г, а толщина составляет не менее 0,3 мм.



2. Сырьевые материалы (полуфабрикаты) для производства бумаги и картона и их свойства

Сырьем для изготовления разных полуфабрикатов является древесина девяти основных пород, используемых в различных соотношениях: ели, сосны, пихты, ольхи, лиственницы, тополя, березы, осины, бука. Наряду с этими породами в меньшем количестве используется также древесина эвкалипта, каштана, липы, дуба, клена и других пород. Указанное сырье делится на две группы: хвойные и лиственные породы древесины. Эти различия и определяют различия в свойствах волокон соответствующих полуфабрикатов.
Строение исходных волокон во многом определяет их бумагообразующие свойства. Свойства бумаги зависят от ее волокнистого состава, природы растительных волокон, характера их обработки, содержания наполнителя, проклейки, а также от технологии ее отлива и отделки. Волокна трубчатого строения способствуют получению пухлых видов бумаги, обладающих повышенной впитывающей способностью. Такие волокна требуют больше времени для фибриллирования. Из волокон ленточного строения обычно получается плотная прочная бумага с сомкнутой поверхностью. Толстостенные волокна (с толщиной стенки 6—8 мкм) легче фибриллируются, а тонкостенные (1,5—2 мкм) более подвержены поперечной рубке.
Волокна твердых пород древесины, как правило, обеспечивают непрозрачность, пухлость, воздухопроницаемост и впитывающую способность бумаги. Волокна мягких пород, наоборот, придают бумаге относительно более высокую прозрачность, плотную структуру и высокие показатели сопротивления разрыву.
Для производства бумаги и картона используются:
    беленная сульфатная или сульфитная целлюлоза;
    небеленая сульфатная или сульфитная целлюлоза;
    целлюлоза из соломы и тростника;
    полуфабрикаты из лиственных пород древесины;
    тряпичная полумасса;
    древесная масса ( бурая и белая);
    отходы от переработки хлопка, льна;
    макулатура;
    синтетические волокна органического (винол, капрон, нитрол, лавсан) и неорганического (стеклянные, базальтовые, асбестовые, металлические) происхождения;
    минеральные волокна
Основным полуфабрикатом для производства бумаги является целлюлоза — продукт варки растительного сырья с кислотой (сульфитный метод), щелочью (сульфатный метод) или комбинированным методом. Выход обычной целлюлозы из древесины в зависимости от вида древесины и способа ее варки находится в пределах от 46 до 53%. Целлюлоза высокого выхода характеризуется выходом выше 53 и до 65%.
Имеются два способа изготовления («варки») целлюлозы: сульфитный (кислотный) и сульфатный (щелочной).
При сравнение свойств сульфатной и сульфитной целлюлозы установлено, что волокна сульфатной целлюлозы при всех прочих равных условиях придают бумаге, как правило, более высокие показатели механической прочности по сопротивлениям разрыву, излому, продавливанию и надрыву, повышенное удлинение до разрыва, термостойкость, долговечность и меньшую прозрачность, чем волокна сульфитной целлюлозы, особенно полученные в результате варки на кальциеновом основании. Поэтому сульфатная целлюлоза успешно используется для изготовления прочных упаковочных видов бумаги, мешочной бумаги, а также бумажной пряжки шпагата. Бумага, изготовленная из волокон сульфатной целлюлозы, обладает более высокими показателями диэлектрических свойств, благодаря чему многие виды сульфатной бумаги и применяются в качестве электроизоляционных ( кабельная, телефонная, конденсаторная и др.) Волокна сульфатной целлюлозы более гибкие, на их поверхности меньше микротрещин, они труднее размалываются, меньше укорачиваются при размоле по сравнению с волокнами сульфитной целлюлозы. Добавка сульфатной целлюлозы к сульфитной в композицию бумаги уменьшает склонность бумаги к скручиванию и несколько повышает ее начальную прочность во влажном состоянии. Именно в связи с последним обстоятельством, а также для некоторого увеличения растяжимости бумаги применяют небольшую добавку полубеленой сульфатной целлюлозы в композицию газетной бумаги. Выход сульфатной целлюлозы на 3-4 % ниже, чем сульфитной, при равной степени делигнификации и на 6-7 % ниже, чем бисульфитной. Небеленая сульфатная целлюлоза труде отбеливается чем небеленая сульфитная.
Однако небеленая сульфатная целлюлоза имеет настолько темный (бурый) цвет, что в таком виде может применяться только для изготовления особо прочных технических и оберточных видов бумаги, а также в качестве бумаги - основы для изготовления заменителей переплётных тканей.
Небеленая сульфитная целлюлоза имеет свинцово-серый цвет, сульфатная — бурый. В таком виде они непригодны для выработки многих видов бумаги и химической переработки на искусственный шелк, целлофан и др.
Беленая сульфатная целлюлоза из сосны — хороший заменитель тряпичной полумассы во всех видах печатных бумаг. Особенно желательно применение сульфатной беленой целлюлозы для изготовления обложечной бумаги, а также бумаги, от которой требуется большая механическая прочность (в том числе и прочность поверхности), например картографической.
Применение в производстве бумаги полуфабрикатов из лиственных пород древесины привлекает технологов-бумажник в не только потому, что лиственная древесина дешевле хвойной и ее использование расширяет сырьевую базу для бумажной промышленности. Это само по себе очень важно, но не исчерпывает преимущество применения полуфабрикатов из лиственной древесины. Наличие лиственной целлюлозы в композиции бумаги приводит к получению однородной структуры листа, в котором короткие волокна лиственной целлюлозы заполняют пространства между длинными волокнами (трахеидами) хвойной целлюлозы. В результате изготовляется бумага с меньшей склонностью к короблению и скручиваемости, меньшей разносторонностью, лучшим удержанием минерального наполнителя и меньшей деформацией при намокании.
При использовании в композиции бумаги лиственной целлюлозы возрастает непрозрачность листа, особенно если применяется беленая сульфатная лиственная целлюлоза. Возрастает также гладкость бумаги и ее впитывающая способность, в том числе и к типографской краске. Совокупность этих свойств обеспечивает улучшение печатных свойств бумаги.
Полуфабрикаты из лиственных пород древесины придают бумаге ощущение мягкости- свойства важного для санитарнобытовых видов бумаги и бесшумности при перелистывании (нотная бумага, бумага для текстов радио и телевизионных дикторов из натронной беленой лиственной целлюлозы)Вместе с тем полуфабрикаты из лиственной древесины повышают жесткость коробочного и других видов картона главным образом за счет повышения толщины полотна при одной и той же массе 1 м картона.
Таким образом, полуфабрикаты из лиственных пород древесины придают бумажной продукции ряд ценных свойств. Однако есть и недостатки при использовании лиственной древесины. Из-за повышенной плотности эта древесина в воде тонет, что исключает ее сплав. Обычный метод мокрой окорки для лиственной древесины не пригоден. Различия в химическом составе и морфологическом строении лиственных и хвойных пород древесины требуют их раздельной варки. Поэтому для лиственных пород древесины на целлюлозном заводе должен быть отдельный технологический поток варки, промывки, очистки и отбелки целлюлозы.
Точно так же на бумажной фабрике для полуфабрикатов из лиственной целлюлозы должен быть самостоятельный технологический поток ее переработки в первую очередь раздельный размол лиственной и хвойной целлюлозы. Совместный размол этих полуфабрикатов допустим лишь при малом содержании лиственной целлюлозы в композиции бумаги.
Использование лиственной целлюлозы в бумажном производстве приводит к некоторому снижению отдельных показателей механической прочности бумаги, существенному уменьшению влагопрочности и поверхностной прочности. Эти затруднения в значительной степени могут быть преодолены установлением необходимого режима размола лиственной целлюлозы, введением в бумажную массу связующих, а также поверхностной обработкой бумаги. Вместе с тем следует иметь в виду. Что использование лиственной целлюлозы влечет за собой повышенное содержание мелких волокон в сточной воде, увеличивает нагрузку на работу улавливающей аппаратуры.
Тряпичная полумасса — это волокна почти чистой хлопковой или льняной целлюлозы, получаемой из лоскута — отходов швейных фабрик, линтера — мелкого хлопкового пуха и тряпья — ношеной ткани. Продезинфицированное тряпье сортируют по характеру волокна, цвету и степени изношенности, затем режут на куски и варят в герметических котлах шарообразной формы, вращающихся вокруг своей горизонтальной оси, со щелочными растворами (сода, растворимое стекло, едкий натр) для удаления жировых загрязнений и частичного разрушения окраски. Проваренное тряпье выгружают из котла, отмывают от значительной части варочной жидкости и размалывают на полумассу, т.е. разделяют на отдельные нити и даже на волокна в полумассных роллах. Тряпичную полумассу отбеливают водными растворами гипохлорита натрия или кальция (хлорная известь), после чего она становится очень белой. Если отбеленная тряпичная полумасса рассчитана на продолжительное хранение или подлежит перевозке на другое предприятие, то из нее удаляют большую часть воды (обезвоживают) прессованием на гидравлических прессах.
Помимо целлюлозы массовым полуфабрикатом в производстве бумаги является древесная масса - продукт механического испарения древесины( белая), с предварительной пропаркой древесины (бурая), механического испарения древесины с одновременной термообработкой (термомеханическая или ТММ) и термомеханическая с одновременной обработкой химикатами (химико-термомеханич ская, или ХТММ). Древесная масса — это волокнистый полуфабрикат, получаемый механическим истиранием древесины на дефибрере. Древесная масса может быть белой, беленой и бурой. По виду оборудования, используваемого для получения древесной массы, различают дефибрерную древесную массу (ДДМ) и рафинерную древесную массу (РДМ).Также, древесная масса- основной полуфабрикат в производстве газетной бумаги и широко используется в композиции и других видов бумаги для печати, а также при изготовлении обойной, мундштучной бумаги и картона.
Белая древесная масса — это самый дешевый волокнистый полуфабрикат бумагоделательного производства, получаемый истиранием очищенных от коры метровых поленьев (балансов), на специальной машине — дефибрере. Дефибрер - машина в целлюлозно-бумажном производстве для получения древесной массы путём истирания древесины на вращающемся абразивном камне. Выход белой древесной массы из древесины составляет 95-98%.
Химический состав белой древесной массы почти тот же, что и у древесины, из которой она изготовлена. Древесная масса содержит значительное количество лигнина. Ее волокна не способны самостоятельно образовывать прочную бумагу. Поэтому при изготовлении печатной бумаги белую древесную массу всегда смешивают с некоторым количеством сульфитной беленой или небеленой целлюлозы.
Однако древесная масса улучшает печатные свойства бумаги: повышает непрозрачность, пластичность, капиллярность, способность воспринимать полиграфические краски и прочно закреплять их избирательным впитыванием. Белая древесная масса имеет нежелательный желтоватый оттенок и делает бумагу несветопрочной и недолговечной. Поэтому надо применять ее осмотрительно, и только в тех бумагах, которые не требуют продолжительного хранения.
Древесную массу нередко применяют в беленом виде. Ее применение целесообразно в композиции некоторых видов бумаги для письма и печати, этикеточной, полотенечной картона для упаковки пищевых продуктов.
Бурая древесная масса, получаемая истиранием на дефибрере предварительно пропаренных в котлах балансов, имеет длинноволокнистое строение и применяется для изготовления древесно-массного бурого переплетного картона и прочной оберточной бумаги. Она непригодна для изготовления печатной бумаги из-за довольно темного цвета, который приобретают волокна при пропаривании (потемнение и частичное растворение лигнина).
Из волокон растительного происхождения помимо древесных волокон для изготовления бумаги применяют волокна целлюлозы из соломы и тростника, хлопка льна, пеньки джута и др., а также волокна макулатуры. Целлюлоза из соломы и тростника легко размалывается и быстро повышает степень помола. Она отличается значительным сопротивлением водоотдаче, что исключает возможность ее использования на современных быстроходных бумагоделательных машинах из-за необходимости снижения скорости машины. Обычно такие виды целлюлозы применяют с другими видами волокнистых материалов в количестве от 15 до 60 %.При сравнении бумагообразующих свойств этих двух видов целлюлозы следует отметить, что при использовании тростниковой целлюлозы получается бумага с менее плотной структурой и сравнительно низкими показателями механической прочности, но с достаточно высокими показателями оптических свойств. Способность обезвоживаться соломенной и тростниковой целлюлозы в значительной степени зависит от способа и режима варки. Стабильность белизны соломенной целлюлозы меньше, чем древесной, поэтому продолжительность хранения ее ограничена. Применение соломенной целлюлозы в композиции бумаги способствует равномерности вырабатываемой бумаги, уменьшению ее пыльности, а также повышению показателей сопротивлений бумаги выщипыванию и истиранию.
Отходы от переработки хлопка, льна и пенки в виде лента, хлопкового пуха, а также льняних и пенькових очесав, применяются в тех случаях когда необходимо получить бумагу с високими показателямт механической прочности и долговечности. Применение хлопковых волокон обеспечивает возможность изготовления различных видов бумаги, отличающихся высокой впитывающей способностью и химической чистотой. Поэтому льняне и пенькове волокна используют для изготовления высококачественных видов документов, чертежной, картографической, карточной, почтовой бумаги и др., а в небеленом виде для изготовления папиросной, копировальной и словарной бумаги. Волокна хлопка успішно применяют для изготовления долговечных видов бумаги, фильтровальной, промокательной, нотной бумаги основы для пергамента и др.
Макулатура — старые ненужные книги, журналы, газеты, исписанные тетради и пр.— ценное вторичное сырье, позволяющее увеличить выпуск бумаги и картона. К макулатуре относятся также обрезки бумаги («лапша»), бракованные оттиски, поступающие с полиграфических предприятий, и оборотный брак бумажных фабрик (бумажные срывы, отходы бумаги). Этот полуфабрикат делится на три группы: макулатура бумажная, картонная и смешанная. Каждая группа в зависимости от состава волокон и цвета делится на марки. Удельный вес макулатуры в общем балансе волокнистых материалов бумагоделательного производства составляет пока всего 15%, но может быть повышен до 30 — 35%. Все это говорит о большом народнохозяйственном значении организации сбора и рациональной переработки макулатуры.
Поступающая на бумажную фабрику макулатура измельчается на гидроразбавителях, т.е. в ваннах с вращающимся внизу ротором. Готовая масса удаляется из ванны через отверстия сита вокруг вращающегося ротора.
Масса после гидроразбавителя подвергается очистке от тяжелых (металлические включения, песок) и легких (например, пластмасса, щепки) посторонних примесей. Удаление типографской краски без разрушения волокна производится в шаровых котлах, гидроразбавителях или бассейнах силикатом натрия в сочетании со щелочами, фосфорными солями в течение 1,5—2 ч при 80—90°. После волокнистая масса отделяется от промывочной жидкости на сгустителях или вакуумных фильтрах, а затем отбеливается перекисью водорода или перекисью натрия. Макулатуру в больших количествах используют в производстве гофрированного и коробочного картонов, упаковочной, туалетной и других видов бумаги. После соответствующей обработки она может быть использована также в композиции писчей, газетной и других видов бумаги для печати.
Синтетические волокна органического происхождения (винол, капрон, нитрон, лавсан) так же как и минеральные волокна, получили в последнее время применение при изготовлении специальных видов бумаги, отличающихся высокой прочностью на разрыв в воздушно-сухом и во влажном состояниях, химической стойкостью, стабильностью размеров при изменении относительной влажности окружающего воздуха, биостойкостью, светостойкостью, долговечностью, термостойкостью, пониженной горючестью, а также широким диапазоном эластичности. Бумагу изготовляют как из 100% таких волокон, так и из смеси их с растительными волокнами. При использовании синтетических волокон, например, винола, капрона, нитрона, лавсана, связь между волокнами осуществляют либо введением соответствующих связывающих синтетических смол, латексов и пр., либо введением, в качестве добавки к термостойким волокнам, некоторого количества более легкоплавких волокон (например волокон поливинилового спирта), которые плавятся в процессе сушки бумаги или при горячем каландрировании, связывая при этом между собой тугоплавкие волокна.
Выпускаемая в настоящие время синтетическая бумага подразделяется на две основные группы. К первой группе относятся различные виды электро- и теплоизоляционной бумаги, картографическая, фильтрующая, особо прочные упаковочные виды бумаги и др. Вторая группа синтетических видов бумаги используется в основном для замены применяемых для печати видов бумаги. Бумага этой группы используется в регистрационных приборах, электро-вычислитель ых машинах, также в качестве мешочной о оберточной.
К волокнам неорганического происхождения относятся волокна стеклянные, базальтовые, асбестовые, металлические. Их используют для изготовления электро- и теплоизоляционных, фильтрующих, биостойкмх материалов и материалов, стойких к химическим воздействиям.



















    Технология бумаги и картона
Технологический процесс производства бумаги (картона) включает последующие главные операции:
    приготовления бумажной массы, включающего операции по массному размолу волокон, проклейке, наполнению и крашению массы;
    аккумулирования бумажной массы;
    разбавления массы водой до необходимой концентрации;
    очистки от посторонних включений и узелков;
    изготовления бумаги (картона) на бумагоделательной (картоноделательной) машине, включающего отлив бумажного (картонного) листа, его прессование, сушку, отделку и намотку в рулон;
    отделки и переработки бумаги (картона), включающих суперкаландрирование, перемотку, резку и упаковку
Получение целлюлозы. Целлюлозу получают, действуя на древесную щепу растворами слабых кислот или щелочи при нагревании и повышенном давлении в герметически закрытых котлах большой емкости, например объемом 300 м3. При этих условиях лигнин разрушается и переходит в раствор, а из древесины выделяются почти неповрежденные волокна целлюлозы.
По окончании варки целлюлозу выгружают («вываливают») через нижний люк котла в расположенный под ним бассейн, где ее отмывают от варочной жидкости. Промытая целлюлоза еще не представляет однородной волокнистой массы: в ней имеются размягченные, но сохранившие свою форму щепки, сучки, не поддающиеся варке, песок, попавший вместе с водой, и другие загрязнения. Поэтому целлюлозу сначала разделяют сепаратором на отдельные волокна, а затем последовательно освобождают от сучков, песка и других механических загрязнений. После этого целлюлозу отсортировывают от грубых неразработанных пучков волокон, костры и пр. на центробежной сортировке, а затем пропускают через центриклинер для тонкого, окончательного сортирования.
После окончательной очистки центриклинерами целлюлоза частично обезвоживается на сгустителях.
Сульфитный (кислотный) способ варки применяется преимущественно для изготовления целлюлозы из ели и древесины лиственных пород. Он не может быть использован для изготовления целлюлозы из смолистой сосны, так как слабая сернистая кислота не растворяет смолы, имеющиеся в сосновой древесине. Поэтому изготовление целлюлозы из сосны ведут по сульфатному (щелочному) способу. Целлюлоза, сваренная из сосны по сульфатному способу, имеет исключительную прочность, во-первых, потому, что волокна сосны прочнее, чем у ели, и, во-вторых, из-за сравнительно мягких условий варки.
3.1Массный размол волокнистых полуфабрикатов. Размолом называется процесс специальной механической обработки растительных волокон в присутствии воды, выполняемый в размалывающих машинах—мельницах. Размол является одним из важнейших процессов бумажного производства, позволяющих в широком интервале значений изменять многие свойства бумаги. Производится размол волокон в машинах непрерывного действия (в конических, цилиндрических и дисковых мельницах). Общим для размалывающих аппаратов является то, что, работа их основана на принципе скрещивающихся ножей и трущихся поверхностей. Проходя между ножами размалывающих машин, волокна подвергаются воздействию механических и гидродинамических сил, приводящему к протеканию сложных физико-химических и коллоидных процессов в структуре волокон. В результате происходят некоторое укорочение волокон (рубка), поверхностное расщепление и расчесывание в продольном направлении структуры клеточной стенки на фибриллы (поверхностное фибриллирование), набухание и гидратация волокон. Волокна становятся более мягкими, повышается их эластичность и пластичность. В процессе фибриллирования ослабляются и разрушаются связи между отдельными фибриллами клеточной стенки волокон. На поверхности фибрилл образуется «начес» тонкого пухообразного материала, состоящего из целлюлозных молекул. В результате увеличивается удельная поверхность, способствующих лучшему контакту и соединению отдельных волокон в бумажный лист. Увеличение удельной поверхности волокон повышает их способность удерживать воду.
В зависимости от режима размола можно получать бумажную массу различной степени помола: от низкой (садкая масса) до высокой (жирная масса). Для получения садкой массы размол ведут в режиме, обеспечивающем преимущественно рубку волокон над поверхностным фибриллированием. В процессе формования листа бумаги масса низкой степени помола (садкая) быстро оседает на сетке, легко обезвоживается и образует рыхлую и пористую структуру листа. Для высокой степени помола массы (жирная масса) характерно преобладание фибриллированных волокон с хорошо разработанной поверхностью, которые труднее обезвоживаются на сетке бумагоделательной машины и образуют плотную, сомкнутую и прочную структуру листа. Характер помола массы выбирают в зависимости от вида и качества вырабатываемой бумаги и картона.
Прочность бумаги характеризуется рядом показателей: сопротивлением разрыву, излому, продавливанию, надрыву и раздиранию, для каждого вида и сорта бумаги имеющим определенное значение, и в общем зависит от прочности волокон, их длины, прочности связи между волокнами и структуры бумажного листа.
Лист бумаги при испытании разрывается по наиболее слабому месту. Этим слабым местом в большинстве случаев являются не сами волокна, а связи между ними. При разрыве листа по обе стороны в месте разрыва наблюдается преимущественное вытаскивание волокон из толщи листа, что указывает на разрыв связи между ними. И только часть волокон рвется в поперечном направлении.
Основными факторами, влияющими на качество помола целлюлозы, являются: продолжительность размола, удельное давление между ножами мельниц, концентрация массы, тип размалывающей гарнитуры, окружная скорость ротора или барабана, температура массы при размоле. К управляемым факторам относятся продолжительность, удельное давление, концентрация и температура массы.
Для размола волокнистых полуфабрикатов на предприятиях, вырабатывающих массовые виды бумаги и имеющих большую производительность, применяются дисковые мельницы. Массный размол проводится в однодисковых и сдвоенных мельницах с закрытой камерой, которые обеспечивают производительность до 650 т/сут.
Широкое применение дисковых мельниц обусловлено быстрым развитием производства волокнистых полуфабрикатов высокого выхода. Они вытесняют другие виды размалывающего оборудования (конические мельницы, роллы) благодаря следующим преимуществам: возможности размола при высокой концентрации массы (до 40 %); более низкому удельному расходу энергии; большой единичной мощности и производительности, компактности, простоте конструкции; более широкой области применения (размол целлюлозы, полуфабрикатов высокого выхода, древесной щепы, отходов сортирования древесно-массного и целлюлозного производств); возможности получения более однородной по структуре массы.
Основные рабочие элементы мельницы – статор (корпус) и ротор – выполнены в виде конусов. Внутреннюю поверхность статора и внешнюю поверхность ротора образуют сменные ножевые рубашки. Зазор между ножами статора и ротора регулируется перемещением (присадкой) ротора вдоль его оси при помощи присадочного механизма. При работе мельницы движение массы осуществляется в направлении от малого диаметра ротора к большему. Производительность мельницы но воздушно-сухому волокну 4—16 т/сут, частота вращения ротора 1000 мин-1, площадь поверхности соприкосновения гарнитуры ротора и статора 0,40 м2.
3.2Проклейка. Назначение проклейки — придание бумаге или картону ограниченных впитывающих свойств по отношению к воде, чернилам, типографской краске и другим жидкостям и улучшение многих других физико-механических свойств. При неограниченном впитывании (у неклееной бумаги), например, чернил, они будут впитываться в толщу листа бумаги, расходиться и проходить на его обратную сторону. Полное отсутствие впитывающих свойств будет вызывать стекание чернил с поверхности бумаги. Первое и второе явление делают бумагу непригодной для письма и печати. Поэтому процесс проклейки призван обеспечивать для каждого конкретного вида бумаги и картона свою строго определенную впитывающую способность, которая оценивается степенью проклейки.
Различают поверхностную проклейку и проклейку в массе. Поверхностную проклейку осуществляют нанесением крахмального или животного клея на поверхность готовой бумаги. Применяется она для производства некоторых специальных высокосортных видов бумаги – документной, чертежной, картографической и др. Подавляющее большинство видов бумаги и картона проклеивается введением проклеивающих веществ в бумажную массу перед отливом бумажного листа, т. е. проклеивается в массе. Для проклейки в массе применяют гидрофобные (водоотталкивающие) вещества, а процесс проклейки все чаще называют гидрофобизацией бумаги или картона. Основным гидрофобизующим веществом является канифоль, выделяемая из смолы хвойных древесных пород.
На многие предприятия проклеивающие вещества поступают в виде готового клея – клея-пасты (это сваренный клей, но еще не разведенный водой). После разбавления водой до требуемой концентрации он готов к применению. Это исключает необходимость иметь на предприятии клееварочное отделение, и, что важнее, клей всегда получается стабильным и высококачественным. В перспективе планируется все предприятия перевести на использование клея-пасты, поставляемого централизованно с нескольких клееварочных заводов.
3.3Наполнение. Под наполнением бумаги понимают введение в композицию бумаги минеральных веществ-наполнителей для улучшения ее качества и экономических показателей. Частицы наполнителя, заполняя крупные поры бумаги, разъединяют волокно, увеличивая общую пористость бумажного листа. Образование многочисленных мелких пор, обладающих капиллярными свойствами, увеличивает способность бумаги к восприятию типографской краски. Наполнители, распределяясь в мелких порах между волокнами образующейся бумаги, увеличивают пористость и повышают воздухопроницаемост . Они также способствуют снижению линейной деформации при увлажнении и уменьшают скручиваемость бумаги при одностороннем смачивании. Степень влияния того или иного наполнителя на свойства бумаги зависит от его вида и количества в бумаге. Наполнители должны быть однородными и мелкодисперсными, обеспечивать максимальную непрозрачность, хорошо удерживаться на волокне. Частицы наполнителя должны иметь высокий коэффициент преломления потока света, равный примерно половине длины видимого спектра. В качестве наполнителя печатной бумаги применяют главным образом каолин — белую фарфоровую глину или тальк — соединение из класса силикатов. Диоксид титана используют в производстве мелованных бумаг. При изготовлении специальных видов бумаги как наполнитель используется оксид цинка. Для каждого вида бумаги существует определенное оптимальное количество наполнителя. Каждый наполнитель имеет специфические особенности как в плане влияния на свойства бумаги, так и в плане сцепления в структуре бумажного листа с растительными волокнами. Механизм сцепления частиц наполнителя зависит от формы и размеров частиц (их оптимальный размер — не более 0,3 мкм). Форма и размеры частиц порошка также влияют на белизну, лоск, гладкость, на впитываемость бумагой или картоном печатных красок и лаков. Бумага и картон с высоким содержанием наполнителя представляют собой своего рода имитацию мелованного материала. В зависимости от дисперсности наполнителя повышается плотность бумаги и картона, соответственно снижается толщина материала. О количестве содержащегося в бумаге наполнителя судят по зольности. Содержание золы в бумаге соответствует примерному содержанию неорганических веществ, но не определяет количество каждого из них в отдельности. По содержанию минерального наполнителя все виды бумаги условно делятся на несколько классов:
    бумага с естественной зольностью, без минерального наполнителя;
    бумага малозольная, с содержанием золы до 5%;
    бумага со средней зольностью, с содержанием золы до 15%;
    бумага с повышенной зольностью, с содержанием золы более 15%;
    бумага высокозольная, с содержанием золы более 25%.
Как уже было отмечено, в качестве наполнителей чаще всего используются следующие материалы: мел, каолин, тальк, сульфаты бария и кальция, двуокись титана, различные алюмосиликаты, пигменты на основе карбамидоформальдеги ного концентрата, микрокапсульные полистирольные пигменты и другие вещества. Каолин (белая глина) — алюмокремниевая кислота, порошок белого цвета гексагональной формы, средний размер частиц около 2 мкм, белизна 70-90%, коэффициент преломления 1,56. Свободные железистые минералы, присутствующие в каолине, придают ему оттенки от светло-желтого до красно-бурого. На оптические свойства каолина оказывают влияние титановые минералы. Тальк — кислая соль метакремниевой кислоты. Порошок белого цвета, пластинчатой, игольчатой или чешуйчатой формы, размер частиц 2-10 мкм, белизна 70-80%, коэффициент преломления 1,57. Тальк придает бумаге мягкость, бесшумность, лоск, повышает адсорбцию печатных красок и лаков. В то же время тальк способствует повышению пылимости бумаги, снижает действие оптических отбеливателей. Бланкфист — сернокислый барий. Товарный бланкфист имеет пастообразный вид, степень дисперсности 0,4-0,6 мкм, белизна 96%, коэффициент преломления 1,64, хорошо удерживается в бумаге. Бланкфист повышает белизну бумаги, снижает прозрачность, придает бумаге блеск, звонкость и жесткость на ощупь, используется для высокосортных видов бумаги. Гипс — минерал класса сульфатов, порошок белого цвета. В обожженном состоянии размер частиц уменьшается и белизна гипса повышается. Природный гипс придает бумаге звонкость и жесткость на ощупь. Гипс слабо снижает прозрачность бумаги, плохо сглаживает ее после каландрирования, способствует повышению пылимости бумаги. Титановые пигменты — двуокись титана или сочетание с сернокислым барием. Порошок белого цвета, размер частиц 0,3-0,5 мкм, белизна 95-98%, коэффициент преломления 2,55. Титановые пигменты придают бумаге высокую степень непрозрачности. Мел — природный или химически осажденный карбонат кальция, твердое вещество белого цвета, нерастворимый в воде, растворяется в слабой кислоте. Мел придает бумаге мягкость, белизну, непрозрачность, повышает впитываемость печатных красок и лаков. В производстве чаще всего применяется не как наполнитель, а как пигмент для облагораживания бумаги с целью получения на ней хорошего визуального восприятия печатного изображения (мелование бумаги).
Общим недостатком введения наполнителей является заметное снижение механической прочности и степени проклейки бумаги. Кроме того, с увеличением содержания наполнителей в большей степени обнаруживается пылимость бумаги — явление отделения от поверхности бумаги мелких волокон, частиц наполнителя, проклеивающих веществ. Этот эффект резко ухудшает качество печати — бумажная пыль прилипает к печатной форме, забивает набор и клише.
3.4Аккумулирование. Приготовление бумажной массы проводят в размольно-подготовит льном отделе. Потоки волокнистых, наполняющих, проклеивающих, окрашивающих и других материалов, составляющих композицию данного вида будущей бумаги, направляются в дозатор или составитель композиции, где они непрерывно и строго дозируются в заданном соотношении, а затем поступают в метальный бассейн. В этом бассейне масса тщательно перемешивается и аккумулируется (накапливается). При выпуске картонной массы в метальный бассейн подается также канифольный клей. Сульфат алюминия в этот бассейн обычно не подается. Он прибавляется в машинном бассейне в уже отлично перемешанную с клеем массу. Предназначение аккумулирования картонной массы - безпрерывно поддерживать однородность и стабильность ее свойства и обеспечить бесперебойную работу машинки в течение некого времени. Концентрация массы в бассейне 2,5 - 3,5 %. Из метального бассейна картонная масса подается в машинный бассейн с циркуляционным устройством. В современных системах непрерывной подготовки картонной массы при использовании автоматом действующей контрольно-измерите ьной и регулирующей аппаратуры вместимость метального и машинного бассейнов принимается из расчета работы машинки в течение 30 - 40 мин.
3.5Рафинирование (очистка). Рафинирование бумажной массы производится перед ее подачей на машину в аппаратах непрерывного действия — конических и дисковых мельницах. В процессе рафинирования бумажной массы происходит выравнивание степени помола массы, устранение пучков волокон и некоторый подмол массы. Для этого мельницы устанавливают после машинного бассейна непосредственно перед бумагоделательной машиной. Для осуществления последующих операций очистки бумажной массы от сора растительного и минерального происхождения необходимо прежде всего разбавить водой бумажную массу, имеющую концентрацию в машинном бассейне 2,5-3,5 % и при этой же концентрации пропущенную через рафинирующую мельницу. Разбавление массы осуществляется оборотной водой от бумагоделательной машины и необходимо потому, что из относительно густой массы трудно удалить загрязнители. Кроме того разбавление массы необходимо и для последующего отлива бумаги и получение ее с однородной структурой.
Для изготовления бумаги и картона применяют два типа бумагоделательных машин: плоскосеточные(фурдр нье) и круглосеточные(цилин рический). Тонкая бумага и крафт-картон обычно производится на плоскосеточных машинах, тогда как многослойный картон – на круглосеточных. С точки зрения упаковки еще одной существенной разницей между этими двумя машинами является то, что в листах бумаги, полученных на машинах цилиндрического типа «зерно» более крупное, чем в листах, изготовленных на машинах типа фурдринье. Следовательно, последние мягче и тоньше, а картон из цилиндрических машин – жестче. Основное отличие машин состоит в том, что в плоскосеточных машинах формирование бумажного полотна осуществляется на движущейся горизонтальной сетке, а в круглосеточных - полотно формуется на вращающейся цилиндрической сетке. Бумагоделательная машина состоит из сеточной, прессовой, сушильной и отделочной частей и привода. Кроме того, к ней относятся машинный бассейн для аккумулирования бумажной массы перед подачей на машину, оборудование для рафинирования, подмола и очистки массы, насосы для подачи воды и массы, вакуумные насосы, устройства для переработки брака, бассейны оборотной воды, приточно-вытяжная вентиляционная система, регулирующие и контрольно-измерител ные приборы
3.6Выпуск массы на бумагоделательную машину. По выходе из машинных бассейнов масса при концентрации 2,5— 3,5 % дозируется и направляется на бумагоделательную машину. Перед поступлением на машину она разбавляется оборотной водой, очищается от посторонних загрязнений, а также от узелков и комочков. Для поддержания постоянной массы 1 м2 вырабатываемой бумаги необходимо, чтобы в единицу времени на сетку машины поступало одно и то же количество массы, при этом скорость машины должна быть постоянной. Скорость машины изменяют при переходе на выработку другого вида бумаги.
На современных бумагоделательных машинах массу 1 м2
и т.д.................

Смотреть работу подробнее



Скачать работу


Скачать работу с онлайн повышением оригинальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.
© 2009...2023
WEBKURSOVIK.RU – ЭФФЕКТИВНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТУ
webkursovik@yandex.ru