О бумаге внукам. Часть 4. Работа бумажной машины

Мы уже боль­ше 2000 лет зна­ко­мы с бума­гой. Она окру­жа­ет и сопро­вож­да­ет нас вез­де. Такое про­ник­но­ве­ние в нашу жизнь ста­ло воз­мож­ным бла­го­да­ря мно­го­об­ра­зию видов бума­ги и кар­то­на с самы­ми раз­ны­ми свой­ства­ми и бла­го­да­ря тому, что изго­тав­ли­ва­ют­ся они в неве­ро­ят­ных коли­че­ствах. Толь­ко пред­ставь­те, каж­дый день в мире про­из­во­дит­ся более мил­ли­о­на тонн бума­ги и картона!

Такое ста­ло воз­мож­ным бла­го­да­ря созда­нию уни­каль­ных бума­го­де­ла­тель­ных машин. Про­из­во­ди­те­ли бума­ги — бумаж­ни­ки их назы­ва­ют коро­че — бумаж­ны­ми маши­на­ми, или даже бум­ма­ши­на­ми. Бумаж­ная маши­на ста­ла пер­вым в исто­рии агре­га­том, про­из­во­дя­щим мате­ри­ал непре­рыв­ным спо­со­бом, день и ночь с корот­ки­ми оста­нов­ка­ми на ремонт и обслу­жи­ва­ние. Совре­мен­ная бум­ма­ши­на, выпус­ка­ю­щая мас­со­вые виды бума­ги для печа­ти, упа­ко­воч­ные и сани­тар­но-гиги­е­ни­че­ские виды бума­ги про­из­во­дит полот­но шири­ной до 10–12 мет­ров, нама­ты­ва­ю­ще­е­ся на табур­ный вал в кон­це маши­ны со ско­ро­стью от 1 до 2 кило­мет­ров в мину­ту. В час такая маши­на про­из­во­дит боль­ше 2‑х ваго­нов бума­ги. Уни­каль­ная про­из­во­ди­тель­ность одна из при­чин такой рас­про­стра­нён­но­сти и попу­ляр­но­сти нашей бумаги.

Части бумажной машины

Как же из отдель­ных воло­кон, дли­на кото­рых все­го ‑то не боль­ше 3 мм полу­чить сплош­ное, одно­род­ное по тол­щине и длине бумаж­ное полот­но? Как и 2000 лет назад это дела­ют, добав­ляя к волок­ну мно­го воды, пере­ме­ши­вая, очи­щая от загряз­не­ний, вво­дя в смесь необ­хо­ди­мые добав­ки и отправ­ляя полу­чен­ную бумаж­ную мас­су на сет­ку бумаж­ной машины.

На бумаж­ной машине начи­на­ет­ся про­цесс полу­че­ния мате­ри­а­ла с тре­бу­е­мы­ми свой­ства­ми. Про­цесс скла­ды­ва­ет­ся из несколь­ких эта­пов, по мере про­хож­де­ния непре­рыв­но­го бумаж­но­го полот­на через после­до­ва­тель­ные части маши­ны. Пре­вра­ще­ние бумаж­ной мас­сы в бумаж­ный лист сопро­вож­да­ет­ся непре­рыв­ным уда­ле­ни­ем из бумаж­ной мас­сы , а затем и из бумаж­но­го полот­на воды.

Состо­ит бума­го­де­ла­тель­ная маши­на из несколь­ких частей. Бумаж­ное полот­но про­хо­дит непре­рыв­но через них после­до­ва­тель­но. Выгля­дит бум­ма­ши­на, как вид­но из фото в заго­лов­ке, вну­ши­тель­но. Она длин­ная, широ­кая, с боль­шим коли­че­ством обо­ру­до­ва­ния при­вод­но­го, вен­ти­ля­ци­он­но­го, обо­ру­до­ва­ния свя­зан­но­го с пода­чей пара и отво­да кон­ден­са­та. На машине мно­го управ­ля­ю­щей автоматики. 

В бума­го­де­ла­тель­ной машине очень мно­го вра­ща­ю­щих­ся валов, вали­ков и цилин­дров по кото­рым дви­жет­ся бумаж­ной полот­но. На схе­мах, поэто­му, бумаж­ная маши­на выгля­дит, если смот­реть сбо­ку, так:

Напорный ящик

Это как пра­ви­ло закры­тая ёмкость в кото­рой бумаж­ная мас­са, посту­па­ю­щая после раз­мо­ла (ссыл­ка на преды­ду­щий пост!) и вве­де­ния доба­вок, в послед­ний раз пере­ме­ши­ва­ет­ся, рас­пре­де­ля­ет­ся рав­но­мер­но по ширине маши­ны и пода­ёт­ся на сеточ­ный стол.

Сеточная часть

Её ещё назы­ва­ют “мок­рая часть”. Часть сет­ки на кото­рую выли­ва­ет­ся и пере­ме­ща­ет­ся вме­сте с сет­кой бумаж­ная мас­са назы­ва­ет­ся сеточ­ным сто­лом. Раз­бав­лен­ная бумаж­ная мас­са (в ней толь­ко 1% сухих веществ:волокон и доба­вок) посту­па­ет на сет­ку. Сет­ка брон­зо­вая. Она ходит по мно­го­чис­лен­ным под­дер­жи­ва­ю­щим вали­кам по замкну­той тра­ек­то­рии. Зада­ча мок­рой части уда­лить из бумаж­ной мас­сы основ­ную часть воды, что­бы в кон­це сто­ла обра­зо­ва­лось влаж­ное полот­но и акку­рат­но уло­жить волок­на на сет­ке. Важ­но при этом, не “вытрях­нуть” из мас­сы вве­дё­ные рань­ше добав­ки. В мок­рой части из бумаж­ной мас­сы уда­ля­ет­ся 95 % воды!

Прессовая часть

С сеточ­ной части влаж­ное и ещё сла­бое бумаж­ное полот­но пере­да­ёт­ся на сук­но прес­со­вой части. Даль­ше полот­но дви­жет­ся вме­сте с сук­ном, кото­рое име­ет несколь­ко сло­ёв, хоро­шо впи­ты­ва­ет вла­гу, выдав­ли­ва­е­мую из бума­ги вала­ми прес­сов. Прес­са — это сжи­ма­ю­щи­е­ся сво­и­ми поверх­но­стя­ми валы через кото­рые бума­га про­хо­дит вме­сте с сук­ном. Сук­на впи­ты­ва­ют вла­гу, потом отво­дят­ся от бума­ги отжи­ма­ют­ся и сно­ва вхо­дит в кон­такт с влаж­ным бумаж­ным полотном. 

В прес­со­вой части про­ис­хо­дит: — уплот­не­ние струк­ту­ры бума­ги; — выгла­жи­ва­ние её поверх­но­сти; про­дол­жа­ет­ся уда­ле­ние воды из полот­на бума­ги. Воды уда­ля­ет­ся мень­ше, чем в сеточ­ной части — все­го 2,5 %. И всё же на каж­дый кило­грамм бума­ги воды уда­ля­ет­ся до 3‑х килограмм.

Сушильная часть

Чем мень­ше в бумаж­ном полотне воды, тем труд­нее её уда­лять. Сушиль­ная часть самая боль­шая и тяжё­лая, состо­я­щая из двух рас­по­ло­жен­ных друг над дру­гом рядов полых сушиль­ных цилин­дров. Внутрь цилин­дров пода­ёт­ся под дав­ле­ни­ем горя­чий пар, он нагре­ва­ет поверх­ность цилин­дров и слов­но утю­гом бума­га выгла­жи­ва­ет­ся и высушивается. 

Бума­га при­жи­ма­ет­ся к нагре­той глян­це­вой поверх­но­сти цилин­дров силь­но натя­ну­ты­ми сушиль­ны­ми сет­ка­ми. Тем­пе­ра­ту­ра, повы­ша­ет­ся от пер­во­го цилин­дра к послед­не­му. Мак­си­маль­ная тем­пе­ра­ту­ра может дости­гать 160–170 гра­ду­сов. Воды, при этом, уда­ля­ет­ся при­мер­но как в прес­со­вой части — 2.5 %.

При суш­ке бумаж­но­го полот­на про­ис­хо­дят очень важ­ные для каче­ства бума­ги про­цес­сы. Мы гово­ри­ли, что при раз­мо­ле воло­кон, вхо­дя­щих в состав бума­ги, на их поверх­но­сти воз­ни­ка­ет гид­ро­гель. Это при­да­ёт все­му бумаж­но­му полот­ну свой­ства геля. При суш­ке гид­ро­гель даёт силь­ную усад­ку. Эту усад­ку при суш­ке надо учи­ты­вать и ею нуж­но управ­лять, что­бы бума­гу не мор­щи­ло, не скручивало.

Бумаж­ное полот­но на машине как бы свя­зы­ва­ет все её части от сеточ­но­го сто­ла до нака­та. На всём пути, про­хо­дя бумаж­ную маши­ну, полот­но теряя свою влаж­ность, пре­тер­пе­ва­ет кро­ме уса­доч­ных ещё и вытя­ги­ва­ю­щие нагруз­ки. Это одно из важ­ных, хотя дале­ко не един­ствен­ное обсто­я­тель­ство, кото­рые надо учи­ты­вать при изго­тов­ле­нии бумаги.

В сушиль­ной части может про­ис­хо­дить и поверх­ност­ная обра­бот­ка бума­ги: про­пит­ка, про­клей­ка, мело­ва­ние, кра­ше­ние. Тогда в сушиль­ную часть добав­ля­ют допол­ни­тель­ное устрой­ство для обработки.

МАШИННЫЙ КАЛАНДР

Систе­ма валов, про­хо­дя меж­ду кото­ры­ми бума­га уплот­ня­ет­ся и выгла­жи­ва­ет­ся. Исполь­зу­ет­ся при про­из­вод­стве печат­ных, офис­ных, упа­ко­воч­ных, банк­нот­ных и дру­гих спе­ци­аль­ных видов бумаги.

При исполь­зо­ва­нии бума­ги её влаж­ность зави­сит от влаж­но­сти и тем­пе­ра­ту­ры окру­жа­ю­ще­го воз­ду­ха. С изме­не­ни­ем влаж­но­сти воз­ду­ха меня­ет­ся и влаж­ность бума­ги. Влаж­ность бума­ги стре­мит­ся к рав­но­ве­сию с влаж­но­стью окру­жа­ю­ще­го воз­ду­ха. Это при­хо­дит­ся учи­ты­вать при исполь­зо­ва­нии бума­ги и изде­лий из неё.

Намо­тан­ная на там­бур­ный вал бума­га посту­па­ет или на пере­ра­бот­ку: раз­рез­ку на листы , руло­ны или боби­ны и далее на пере­ра­бот­ку в пач­ки, в кон­вер­ты, паке­ты и пр. и пр.. Или на допол­ни­тель­ную обра­бот­ку: допол­ни­тель­ное каланд­ри­ро­ва­ние — супер­ка­ланд­ри­ро­ва­ние, про­пит­ку, окрас­ку, мело­ва­ние и пр.

Обра­ти­те вни­ма­ние на дру­гие темы из раз­де­ла “О бума­ге вну­кам”.