SU903426A1

SU903426A1 - Paper and board fabrication method

Info

Publication number: SU903426A1
Application number: SU802939482A
Authority: SU
Inventors: Виктор Александрович Ершов; Геннадий Борисович Желнин; Михаил Иванович Бабчук; Алексей Акимович Закамалдин; Владимир Михайлович Пономарев; Алексей Олегович Топорков; Владимир Константинович Титов
Original assignee: Центральный научно-исследовательский институт бумаги; Проектно-конструкторское и технологическое бюро химического машиностроения
Priority date: 1980-04-15
Filing date: 1980-04-15
Publication date: 1982-02-07

Description

1one

Изобретение относитс к целлюлозно-бумажной промышленности и может быть использовано дл производства бумаги и картона, а также других листовых материалов из волокнистого сырь (древесно-волокнистых плит, асбоцементных изделий и т.п.). Известен способ производства бумаги и картона путем обезвоживани полотна бумаги пропусканием его между валами, один из которых обт нут сеткой из синтетического материала. Это обеспечивает улучшение удалени воды из полотна в зоне прессовани и увеличение его уплотнени 13. Однако указанный способ не обеспечивает улучшение гладкости поверхности полотна, поскольку способ предусматривает использование в прессе сукна,и одна сторона полотна, находитс в контакте с сукном.The invention relates to the pulp and paper industry and can be used for the production of paper and cardboard, as well as other sheet materials from fiber raw materials (fibreboards, asbestos-cement products, etc.). A known method of producing paper and paperboard by dehydrating a sheet of paper by passing it between shafts, one of which is covered with a net of synthetic material. This provides an improvement in the removal of water from the web in the pressing zone and an increase in its compaction 13. However, this method does not provide an improvement in the smoothness of the surface of the web, since the method involves the use of cloth in the press, and one side of the web is in contact with the cloth.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ изготовлени бумаги, включающий отлив волокнистой суспензии на движущейс сетке, прессование , промежуточную отделку полотна при сухости 30-50%, сушку и окончательную отделку. .Прессование полотна на обезвоживающих прессах с сукнами производитс с целью его уплотнени и повышени сухости до . Дл многих видов бумаги и картона производитс последующа отделка на сглаживающем прессе с Closest to the present invention is a method of making paper, comprising pouring a fibrous suspension on a moving mesh, pressing, intermediate finishing of the web with a dryness of 30-50%, drying and final finishing. The pressing of cloth on dewatering presses with cloths is carried out in order to compact it and increase the dryness to. For many types of paper and paperboard, subsequent finishing is performed on a smoothing press with

10 двум гладкими валами без сукна с целью дальнейшего улучшени качества и, в особенности, увеличени гладкости полотна. В отдельных случа х сглаживающий пресс может располагать15 с в начале сушильной части, в этом случае отделка полотна производитс при сухости 5-501. Поскольку сглаживающий пресс не имеет сукна, величина прижимного усили , требуема дл 10 with two smooth shafts without cloth in order to further improve the quality and, in particular, increase the smoothness of the canvas. In some cases, the smoothing press may be placed 15 s at the beginning of the drying part; in this case, the web is finished with a dryness of 5-501. Since the smoothing press does not have a felt, the amount of downforce required for

20 уплотнени полотна, значительно меньше, чем на прессах -с сукнами, и конструкци пресса вл етс менее громоздкой и т желовесной. Дл увеличени обезвоживающего действи , и степени уплотнени полотна на нижни валах обезвоживающих прессов (с сук нами) нарезаютс желобки шириной 0,5-1 мм, глубиной до 3 мм , и шириной полей между ними 2-3 мм или сверл тс отверсти диаметром 3-5 мм. Б эти желобки и отверсти поступает вода из сукна и бумажного полотна, в результате чего снижаетс поровое давление в бумажном полотне и увели чиваетс давление валов, передаваемое Волокнистому скелету 12. Однако увеличение степени уплотнени полотна на прессах с сукнами не приводит к увеличению гладкост нижней поверхности полотна, соприкасающейс с сукнами, и, следовател но, .уменьшению разницы в гладкости между верхней и сеточной стороной. Последующа отделка на сглаживающем прессе не позвол ет существенно уве личить плотность и гладкость и снизить разносторонность бумаги,поскольку из-за отсутстви возможност отвода воды при достижении той же степени сжати , котора была достиг нута на предыдущем обезвоживающем прессе, полотно становитс насыщенным и в нем быстро возрастае5 поровое давление, воспринимающее большу часть давлени валов. При дальнейшем увеличении давлени прессовани а следовательно, и порового давлени усиливаютс фильтрационные потоки в плоскости полотна, привод щие к е разрушению. Цель изобретени - повышение экс плуатационных свойств бумаги и картона . Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу, изготовлени бумаги и картона путем отлива волокнистой суспензии на движущейс сетке прессовани полученного полотна,про межуточной отделке при сухости 30-5 сушки и окончательной отделки, промежуточную отделку полотна при сухости 30-50% осуществл ют с одновре менным деформированием его структуры при помощи желобчатых валов. Желобки или отверсти на поверхности валов выполнены с размером 20-200 мкм. На чертеже изображена зона прессовани сглаживающего пресса и схема движени водовоздушной фазы в зоне прессовани . Стрелками показано направление движени воды и воздуха. Предлагаемый способ производства бумаги и картона включает следующие операции. Сначала производ т обезвоживание полотна на мокрых прессах (с сукнами) по обычному режиму с отводом воды из полотна в сукно и затем в углублени на поверхности валов (желобки или отверсти ). После этого полотно передаетс на сглаживающий пресс без сукна, на котором примен ют 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. наход тс примерно в таком же состо нии,как размеры капилл ров в сукне и бумаге. Ширина углублений при этом (30200 мкм) становитс сопоставимой с размерами капилл ров в бумажном полотне . Вместо желобков могут быть глухие отверсти . В первой половине зоны прессовани от точки соприкосновени с валами (точка А) до средней точки зоны (точка 0), вода, выжимаема из полотна, поступает в желобки 2 и перемещаетс по ним к обеим сторонам зоны прессовани . Вследствие малого размера желобков 2 удаление воды из них затруднительно , поэтому в зону прессовани они поступают заполненными еодой. Больша часть воды, отжатой из полотна 3, поступает по желобкам 2 или через отверсти во вторую половину зоны прессовани , где валы 1 расход тс , а полотно 3 частично восстанавливает свою толщину, и еода впитываетс обратно полотном 3- Таким образом, значительного увеличени сухости полотна 3 не происходит,однако максимальна степень уплотнени (в средней точке зоны) значительно возрастает по сравнению с отделкой полотна 3 на обычном сглаживающем- прессе. Вместе°с общей деформацией сжати увеличиваетс пластична (необратима ) деформаци во локнистого скелета, привод ща к увеличению объемной массы и механической прочности готовой бумаги (картона). Увеличение пластической деформации приводит к лучшему выравниванию толщины бумаги, что позвол ет увеличить однородность этого показател 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 окажетс достаточной дл того, чтобы предотвратить их вдавливание в желобки,2. С целью лучшего выравнивани гладкости бумаги или картона вал 1 с желобками 2 лучше устанавливать с более глад .кой стороны, а гладкий вал 1 с противоположной стороны полотна. Дл бумаги большой толщины (картона) це лесообразно оба вала 1 делать с желобками 2. Очистка желобков 2 от волокон и других загр знений производитс вод ными спрысками высокого давлени . Излишек воды с поверхност валов 1 удал етс шабером.(Спрыски и шабер на чертеже не показаны). Предлагаемый способ в первую оче редь целесообразно примен ть в прои водстве таких видов картона, где требуетс высока степень уплотнени (тарный, прессшпан и др.). В этом случае допустима небольша марки ровка , и желобки можно сделать большей ширины,примен дл их нарезки на поверхности валов механичес. обработк Пример 1. Производ т отлив полотна тарного картона плотностью 200 г/м на листоотливном аппарате из сульфатной целлюлозы со степенью помола 23 ШР. Прессование полотна производ т на лабораторном прессе с подкладкой из сукна последовательно при 3-х проходах.Максимальное линейное давление (при последнем проходе) составл ет 16 кгс/см. Сухость полотна после третьего прохода составл ет 301. После этого образцы пропускают через сглаживающий пресс с двум 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. Дл сравнени производ т изготовление тарного картона по известному способу, при этом операции -отлива и прессовани на прессах с сукнами производ т по режиму , указанному в начале примера, затем производ т отделку полотна сухостью 30 на сглаживающем прессе с двум гладкими валами при той же величине линейного давлени . Операции сушки и отделки производ т так же, как указано выше. Качественные результаты картона, выработанного по предлагаемому и известному способам, приведены в табл. 1. Таблица 120, the compaction of the web is much smaller than on the presses with felt, and the press structure is less cumbersome and heavy. To increase the dewatering effect and the degree of compaction of the web, grooves of a width of 0.5-1 mm, a depth of 3 mm, and a field width of 2-3 mm between them are drilled on the lower shafts of the dewatering presses (with boughs) 5 mm. These grooves and openings receive water from the cloth and paper web, resulting in reduced pore pressure in the paper web and an increase in shaft pressure transmitted to the Fibrous Skeleton 12. However, increasing the degree of compaction of the web on the presses with cloths does not increase the smoothness of the bottom surface of the web. in contact with the felt, and, consequently, the reduction in the difference in smoothness between the top and the grid side. Subsequent finishing on the smoothing press does not allow to significantly increase the density and smoothness and reduce the versatility of the paper, because due to the lack of possibility of water diversion while achieving the same degree of compression that was achieved in the previous dewatering press, the web becomes saturated and quickly age 5 is the pore pressure that senses most of the pressure of the shafts. With a further increase in the pressing pressure and, consequently, the pore pressure, filtration flows in the plane of the web increase, leading to its destruction. The purpose of the invention is to increase the operational properties of paper and cardboard. This goal is achieved by the fact that according to the method of making paper and paperboard by pouring a fibrous suspension on a moving press net of the obtained web, intermediate finishing with 30-5 dryness and final finishing, the intermediate finishing of the web with dryness 30-50% is carried out simultaneously. deforming its structure with grooved shafts. The grooves or holes on the surface of the rolls are made with a size of 20-200 microns. The drawing shows the pressing zone of a smoothing press and the movement pattern of the air-air phase in the pressing zone. The arrows indicate the direction of movement of water and air. The proposed method for the production of paper and cardboard includes the following operations. First, the dewatering of the web is carried out on wet presses (with felt) in the usual manner, with water being drained from the cloth into the felt and then into depressions on the surface of the rolls (grooves or holes). After that, the web is transferred to a smoothing press without cloth, on which not smooth shafts are used, but shafts or shaft 1 having grooves 2 on the surface, the pitch and size of which is 2.510 times smaller than that of the rolls of dewatering presses, i.e. They are about the same condition as the sizes of the capillaries in the cloth and paper. The width of the recesses in this case (30200 µm) becomes comparable to the size of the capillaries in the paper web. Instead of grooves there may be blind holes. In the first half of the pressing zone from the point of contact with the shafts (point A) to the midpoint of the zone (point 0), water squeezed out of the web enters the grooves 2 and moves along them to both sides of the pressing zone. Due to the small size of the grooves 2, the removal of water from them is difficult, therefore, they enter the pressing zone filled with water. Most of the water pressed out of the web 3 flows through the grooves 2 or through the holes in the second half of the pressing zone, where the shafts 1 disperse and the web 3 partially restores its thickness, and the material is absorbed back by the web 3- Thus, a significant increase in the dryness of the web 3 does not occur, however, the maximum degree of compaction (at the midpoint of the zone) increases significantly as compared to the finishing of the web 3 on a conventional smoothing press. Together with the overall deformation of compression, plastic (non-reversible) deformation of the fibrous skeleton increases, leading to an increase in the bulk density and mechanical strength of the finished paper (cardboard). An increase in plastic deformation leads to a better alignment of paper thickness, which allows to increase the uniformity of this indicator and improve the finish of finished paper or cardboard on calenders. Strengthening the irreversible deformation of irregularities on the paper surface leads to an increase in its smoothness, due to the small width of the grooves 2 (diameter of holes The stiffness of the fibers will be sufficient to prevent them from being pushed into the grooves, 2. In order to better smooth out the smoothness of paper or cardboard, shaft 1 with grooves 2 is better to install on the more smooth side, and smooth shaft 1 on the opposite side of the web. For thick paper (cardboard), it is useful to make both shafts 1 with grooves 2. Cleaning the grooves 2 from fibers and other contaminants is done with high-pressure water drops. Excess water from the surface of the rolls 1 is removed with a scraper. (The showers and scraper are not shown in the drawing). The proposed method is primarily advisable to be used in the production of such types of cardboard, where a high degree of compaction is required (container, press plate, etc.). In this case, small marking is permissible, and the grooves can be made wider by applying mechanical cutting to the surface of the shafts. Processing Example 1. A container board with a density of 200 g / m is cast by sulphate pulp with a degree of grinding of 23 SR. The web is pressed on a laboratory press lined with cloth in succession with 3 passes. The maximum linear pressure (at the last pass) is 16 kgf / cm. The dryness of the web after the third pass is 301. After that, the samples are passed through a smoothing press with two grooved shafts with a groove width of 200 µm and a pitch of 800 µm at a pressure of 3i2 kgf / cm, dried on a drying cylinder with and finished on a laboratory calander. For comparison, the manufacture of containerboard is carried out according to a known method, with the operation and molding and pressing on the presses with cloths produced according to the mode indicated at the beginning of the example, then finishing the cloth with a dryness of 30 on a smoothing press with two smooth shafts at the same size linear pressure. The drying and finishing operations are carried out as described above. Qualitative results of cardboard, developed by the proposed and known methods are given in table. 1. Table 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 металлическойExample 2. On a paper machine, the basis for photo paper was made from Photo brand pulp with the addition of 25 hardwood pulp OB-1. The degree of grinding of the mass-iCOCTavila ZZ SHR, paper density 100 g / m. The pressing of the web was carried out successively on two roller presses with felt at a pressure of 33 kgf / cm to a dryness of 7%, after which the web was passed through a smoothing press with metal

перфорированной лентой, имитирующей услови уплотнени полотна на сглаживающем прессе с одним желобчатым валом, имеющем желобки шириной 30 мкм и шаг 200 мкм. Дл сравнени 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. .perforated tape simulating the conditions of web compaction on a smoothing press with a single grooved shaft, having grooves 30 µm wide and 200 µm pitch. For comparison, the production of the basis of photographic paper was carried out in the same mode, with a smooth roller shafts trimmed on a smoothing press. Qualitative indicators of paper made by the proposed and known methods are given in table. 2..

Как видно из таблиц, изоб|эетение позвол ет 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.As can be seen from the tables, the image allows to significantly improve the following paper and cardboard performance indicators. Volume weight by 0, P5-0.15 g / cm, breaking length by 0, km, resistance to bursting at O ,, 5 kgf / cm, smoothness on 50-100 on the upper side and on 100-200 on the grid, reduce the two-sidedness of paper and cardboard (the difference in the smoothness of the upper and grid sides of the web), reduce air permeability by 1.5-2 times.

При условии использовани электрофизических методов обработки (электроэррозионный, электроннолучевой , светолучевой и т.д.) дл нанесени желобков или отверстий шириной (диаметром) 30-100 мкм предлагаемый способ производства Эффективен и дл производства бумаги, где с его применением может быть разрешена проблема разносторонности бумаги и уменьшени различи 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 уплотн ющиес при обычных способах производства. Целесообразность применени предлагаемого способа производства дл бумаг с большим содержанием лиственной целлюлоТаблица 2Subject to the use of electrophysical processing methods (electroerosion, electron beam, light beam, etc.) for the application of grooves or holes with a width (diameter) of 30-100 microns, the proposed production method is also effective for paper production, where its use can solve the problem of paper versatility and reduce the difference in smoothness of the surface of the upper and lower (grid) side of the sheet. Its use will also make it possible to more widely use in paper production hardwood pulp and semi-cellulose with round fibers, which have a greater bending rigidity and are not sufficiently compacted by conventional production methods. The feasibility of applying the proposed production method for papers with a high content of hardwood cellulose. Table 2

зы подтверждаютс и тем, что ее волокна лучше противосто т вдавливанию в желобки (отверсти ) и полотно менее восприимчиво к маркировке .This is also confirmed by the fact that its fibers better resist pressing into the grooves (openings) and the web is less susceptible to labeling.

Таким образом, предлагаемый способ изготовлени бумаги и картона позвол ет расширить диапазон технологических средств воздействи на свойства бумажного полотна и картона с целью повьшени их эксплуатационных свойств.Thus, the proposed method for the manufacture of paper and paperboard makes it possible to expand the range of technological means of influencing the properties of the paper web and cardboard in order to improve their performance properties.

Claims

1. The patent of the USSR hr 239887, cl. D 21 F 3/08, 1366.

2. Ivanov S.N. Paper technologists. M., Lesna industry, with. 303-30 (prototype).

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