Производство бумаги и картона

Бумага представляет собой топкий слой мельчайших рас­тительных волокон, тесно переплетенных между собой. Произ­водство бумаги из других видов сырья (кроме древесины) за­нимает около 5% в общем объеме бумажной промышленное!п. На тонну бумаги расходуется до 5 кубометров древесины. Из­вестно, что тонна типографской бумаги № I стоит в 2,5- 3 раза дороже, чем тонна тонколистовой стали. Для сравнения следует указать, что капиталовложений на тонну бумаги требуется в 2-2,5 раза больше, чем на тонну чугуна, а воды расходуется в 15 раз больше, чем для производства тонны стекла.

В нашей стране выпускается около 350 видов и марок бу­маги и около 200 видов картона. Хотя за годы Советской вла­сти производство бумаги возросло примерно в 15 раз, ее все еще недостаточно для удовлетворения растущих потребностей в нашей стране. Бумагу справедливо называют «хлебом куль­туры». Почти половина всей выпускаемой бумаги в стране идет на издание газет, журналов, книг, афиш, карт и т. п. Ведь ра­зовый тираж газет и журналов (число названий газет и жур­налов уже в 1966 г. было более 11000) превысил в 1967 г. чис­ленность нашего населения. В стране выходит около 40 газет и журналов тиражом более миллиона. Учащиеся всех возрастов получили в 1967 г. 4 млрд. тетрадей.

Англичане утверждают, что, чтобы сделать бумагу, нужно иметь: древесное волокно, пар и двадцать лет производствен­ных традиций, так как опыт и мастерство обслуживающего пер­сонала играют большую роль в получении высококачественной бумаги.

Производство бумаги осуществляется непрерывным методом и состоит из следующих процессов: 1) приготовления бумаж­ной массы; 2) отлива - образования бумажного полотна; 3) сушки бумажного полотна; 4) отделки с получением листов и рулонов и 5) упаковки.

Чтобы получить в бумаге равномерное сплетение волокон, все полуфабрикаты (целлюлозу, древесную массу, отходы и пр.) предварительно размалывают в специальных аппара­тах- роллах или мельницах в водной среде. Во время размола или затем в мешальных бассейнах в бумажную массу вводят все необходимые добавки: проклеивающие (для уменьшения впитываемости), наполнители (для улучшения светонепрони­цаемости, гладкости, блеска и т. п.),  красители и другие вещества, которые придают бумаге, в зависимости от ее целевого назначения, те или иные свойства. Проклейку и окраску бу­маги на некоторых фабриках производят непосредственно на бумагоделательной машине. На новых бумагоделательных ма­шинах длиной 120 метров и более регулирование композиции бумажной массы полностью автоматизировано; очистка массы осуществляется высокопроизводительными аппаратами.

Далее бумажная масса (концентрацией 0,3 1%) поступает на бумагоделательную машину, где ровным потоком вылива­ется на бесконечную движущуюся металлическую сетку. Здесь масса обезвоживается и из нее формуется бумажное полотно. Окончательное обезвоживание и уплотнение бумажного листа происходит во второй (прессовой) и третьей (сушильной) ча­стях машины. Бумага выпускается с огромной скоростью: 750 метров в минуту и более (схема производства бумаги до стадии ее сушки показана на рис. 26. На рис. 27 показаны схемы сушильной части и каландров бумагоделательной ма­шины и бумагорезательного станка).

Бумага и картон по основному назначению разделяются на классы. Бумага (сюда относится вся продукция весом 1 квад­ратного метра до 250 граммов) выпускается для печати (газет­ная, типографская, документная, обойная, афишная и пр.), пне чая. чертежно-рисовальная, электроизоляционная (конденсатор­ная, кабельная, телефонная и др.), папиросная, переводная для аппаратов, светочувствительная (основа), оберточная и различ­ного промышленно-технического назначения.

Создана и такая мягкая бумага, которая при переворачи­вании не создает шума, что очень важно для теле- и радиосту­дий. Вырабатывается бумага для передачи изображений на расстоянии и фиксации электрических импульсов, для хромато-графического и электрофоретического анализов, антикоррозий­ная бумага и многие другие. Стоимость консервации изделии антикоррозийной бумагой в 5 раз меньше стоимости жировой смазки, а производительность труда при консервации и раскон­сервации изделий такой бумагой возрастает примерно в 10 раз.

Из бумаги получают: пряжу, из которой изготовляют бе­чевки, шпагат, грубые ткани для мешков, кружевные и цветные занавески, скатерти: салфетки; изоляцию для кабелей; гигие­ническую, легкую н удобную посуду; палатки и спальные мешкн, достаточно прочные, чтобы прослужить один сезон. Нити получают, разрезая готовое бумажное полотно вдоль (не­обходимо последующее кручение) или отливая нить из жидкой целлюлозной массы. В этом случае нить без кручения идет на ткацкий станок.

Разработан простой способ производства труб из оберточ­ной бумаги (или ее отходов) и битума, используемых для оро­шения и водоснабжения в колхозах и совхозах. Такие трубы с успехом заменяют асбоцементные, металлические и керамиче­ские трубы (рис. 28). Бумажные трубы можно применять в ка­честве каналов вытяжной вентиляции, для укладки кабеля и скрытой электропроводки. Метр бумажных труб в 3 раза де­шевле и в 7 раз легче одного метра асбоцементных.

Завод слоистых пластиков в Ленинграде выпускает бумаж­но-бакелитовые трубы и цилиндры (пропитка фенолформальдегидной смолой с последующим воздействием высокой тем­пературы и давления), являющиеся высоковольтным электро­изоляционным материалом; применяются они также и как конструкционный материал; шпули для прядения, трубки для пылесосов, муфты для кассовых аппаратов и т. п.

Полупроводниковая бумага дает возможность моментально получить четкий рентгеновский снимок. Создана бумага, кото­рая позволяет заснятый на нее чертеж переснять на синьку в любом количестве.

Огромное значение имеет производство фотополупроводни­ковой бумаги, применяемой для размножения фотокопий, чер­тежей и других документов электрографическим методом. Бы­строе размножение разнообразной технической документации ускоряет выполнение различных проектно-конструкторских ра­бот, что способствует техническому прогрессу в нашей стране.

Выпущена многослойная бумага, в которой от давления литеры пишущей машинки возникает химическая реакция, сопровож­дающаяся окрашиванием соответствующей буквы.

Электропроводящая бумага с различным электрическим со­противлением с успехом может быть использована в качестве электронагревателя в разнообразном оборудовании (прессах, шкафах и т. п.), в инкубаторах, в телефонной связи, в кабель­ной промышленности вместо металлизированной бумаги и в электротехнике.

Диаграммные бумаги тре­буются в различных отраслях народного хозяйства и везде, где применяются самопишу­щие приборы: на электростан­циях, в котельных, на заводах, в научно-исследовательских институтах, в поликлиниках и т. д.

Широкую известность полу­чили текстурные и кроющие бумаги, на которые печатным способом имитируется тек­стура ценных пород древесины (карельской берёзы, красного и сандалового дерева) и мине­ралов (малахита, мрамора и др.).

Все больше используются в бумажной промышленности син­тетические волокна, которые не только улучшают качество бумаги, но из них (например, из волокон на основе поливинило­вого спирта) могут быть получены нетканые материалы мето­дами бумажного производства, что позволит очень сильно под­нять производительность оборудования и снизить их стоимость. На Григишкском комбинате в Литве выпустили бумагу, покры­тую водонепроницаемой пленкой и заменяющую стекло.

Большое количество разнообразных бытовых изделий может выпускать современная бумажная промышленность и в том числе* специальные виды впитывающей бумаги для быто­вых и санитарно-гигиенических целей: бумажные салфетки, до­рожное белье, рубашки и платья, выбрасываемые после первой носки,  полотенца,  пеленки,  детские  нагрудники,  купальные костюмы, скатерти, ковры, гардины, бумажную посуду, замени­тели ваты и бинтов и многое другое, бумаге легко придать лю­бой цвет, вид (под шерсть, хлопок), непромокаемость, огнестой­кость. А так как бумага быстро кроится и хорошо склеивается, то изготовить из нее белье, платья, халаты, спецодежду, ком­бинезоны и плащи очень легко.

Всем известны бутылки для молока и стаканы из парафини­рованной бумаги, отличающиеся достаточной жесткостью и имеющие привлекательный внешний вид: с одной стороны она пропитана парафином, а с другой - к ней приклеена тонкая пленка полиэтилена. Разливка и укупорка молока осуществ­ляются автоматически. Пакеты «свариваются-» расплавлением полиэтилена.

Специальная бумага позволяет сохранить хлеб свежим в те­чение нескольких месяцев.

Обойные фабрики выпускают моющиеся обои, покрытые пленкой из поливинилацетатной или другой эмульсии (на квад­ратный метр обоев надо 7-12 граммов эмульсин). Такие обои можно протирать мокрой тряпкой и даже 2-3 раза теплой во­дой, не боясь повреждения рисунка или появления пятен. И служат они в 2-3 раза дольше обычных. Вырабатываются и греющие обои, состоящие из трех слоев: верхний и нижний являются изоляцией, а средний слой проводит электричество и при этом нагревается, являясь источником тепла. .Можно в бу­мажную массу для обоев вводить такие химические соединения, которые являются ядами, убивающими насекомых.

Если на специально обработанную бумагу нанести измель­ченные отходы хлопковых тканей, шерсти или шелка, то можно получить заменители бархата и замши, предназначенные для отделки футляров, коробок при упаковке парфюмерных и дру­гих товаров.

Длинноволокнистую бумагу получают из вискозного и капронового штапеля, хлопка и отходов текстильной промыш­ленности, используя в качестве связующего синтетические латексы. Такая бумага обладает высокой механической проч­ностью, воздухопроницаемостью и несминаемостью. Длинново­локнистой бумагой заменяют бортовую ткань и прокладочные материалы в швейном производстве и применяют как основу для искусственного пархата и других разнообразных декоратив­ных материалов.

Бумага, покрытая полимерными веществами, с успехом за­меняет тканевый ледерин для переплета книг. В зарубежной печати сообщалось о разработке процесса производства растя­гивающейся бумаги, обладающей повышенной прочностью и эластичностью (до 13%).

Найдены пути и разработана технология введения стеклян­ного и других химических волокон, каучука и синтетических смол в состав бумажной массы. Бумага, содержащая синтети­ческие волокна, отличается хорошей механической прочностью в сухом и влажном состоянии, постоянством размеров, стойко­стью к высокой температуре и химическим воздействиям, пони­женным содержанием влаги, минимальной деформацией, долговечностью и отличными диэлектрическими свойствами. Масса, в которую добавлена меламиновая смола, дает проч­ную и водостойкую бумагу, которая служит для изготовле­ния обоев, чемоданов, шляп, холста и применяется в каче­стве термоизоляции. Такую бу­магу можно чистить, мыть и даже кипятить. Японские уче­ные разработали специальную бумагу, поглощающую радио­активные вещества. Ее можно использовать и для фильтрования дождевой воды, загрязненной радиоактивными частицами.

Все шире применяются латексы (например, наирит, сополи­мер бутадиена и стирола) и смолы (полихлорвинил, полиэтилен и др.). Латексы, введенные в состав бумаги, улучшают ее со­противление разрыву, продавливанию, удлинению и истиранию, и повышают эластичность. Такие бумаги могут быть использова­ны для изготовления сосудов для жидкости, картона для обуви, прокладок, фильтровальной и абразивной бумаги и т. п.

Большое значение приобретает покрытие бумаги синтетиче­скими смолами: мочевино-формальдегидными, феноло-формальдегидными, полиэтиленом и др. Так, полиэтиленовые пленки, на­несенные на бумажную основу, придают ей химическую стой­кость, газо-. влаго- и жиронепроницаемость и значительно повышают сопротивление раздиранию и излому. Такая бумага способна при повышенных температурах склеиваться. Закреп­ление пленки на бумаге осуществляется следующим образом (рис. 29):  расплавленный  полиэтилен  из шприц-аппарата  через мундштук 2 подают между ведущим охлаждаемым цилин­дром 3 и валом 4, покрытым силиконовой резиной, на которой выгравирован рисунок для его тиснения на пленку. Бумажная основа сходит с рулона 5, покрывается слоем полиэтиленовой пленки, огибает цилиндр 3 и наматывается на рулон 6. Во избежание перегрева вал 4 соприкасается с валом 7, охлаждае­мым водой. В зависимости от требований толщина наносимой пленки колеблется в пределах от 8 микрон для водостойких бумаг до 80 микрон для бумаг, предназначенных для противо­коррозийной упаковки различных металлических изделий. Слон-стая бумага (разделенная фольгой и тонкими пленками поли­меров) применяется для изготовления электроконденсаторов и электробатареек.

Синтетические материалы в бумажную массу вводятся в виде дисперсий, растворов и расплавов (от низковязких до высоковязких).

На Украине изготовлена катионообменная бумага, которая найдет применение в химической и химико-фармацевтической промышленности.

Вырабатывается специальная всходозащитная бумага шириной 15 см с отверстиями.через которые прорастают семена и поступает необходимое количество тепла, света и влаги расте­ниям. Сорняки, придавленные бумажной лентой, прекращают свой рост. Применение такой бумаги снижает затраты труда на прополку, способствует повышению урожайности.

Повышение урожайности во многом зависит от увеличения производства минеральных удобрений, их сохранения и пра­вильного применения. Ежегодно во время транспортировки удо­брений от завода до поля или цемента до строительства из-за плохой тары теряются безвозвратно миллионы тонн удобре­ний, цемента, ядохимикатов и других важных химических сое­динений. Мешки с ядохимикатами быстро выходят из строя. Ежегодные потери удобрений достигают 15%. Следовательно, как бы из каждых семи действующих заводов один работает впустую. А при бережливом и правильном использовании этих удобрений и цемента страна получила бы дополнительно мил­лионы пудов зерна и десятки тысяч благоустроенных квартир.

Многослойные бумажные мешки, картонные ящики и барабаны являются наиболее экономичными и ра­циональными видами тары. Обладая малым весом и большой герметичностью, они в 2-3 раза дешевле дощатых. При пере­возках, перегрузках и хранении сыпучих материалов (цемента, извести, гипса, алебастра, многих удобрений и пр.), которые до сих пор часто отгружаются навалом, количественные потери доходят до 20%. Между тем при упаковке этих материалов в многослойные бумажные мешки, пропитанные битумом или покрытые изнутри полиэтиленом, потерн снижаются до 1%.

Хорошо себя зарекомендовали обрезиненные бумажные мешки. Для обрезинения используются переработанные соответ­ствующим образом изношенные автомобильные шины. Такие мешки могут быть изготовлены на обычном оборудовании, и они обладают хорошей химической стойкостью, газо- и водонепро­ницаемостью. Увеличение выпуска бумажных мешков и улуч­шение их качества, особенно прочности (в 1,5-2 раза), помо­жет сберечь от потерь миллионы тонн весьма ценных для народного хозяйства материалов и продуктов. Сегежский цел­люлозно-бумажный комбинат будет вырабатывать ежегодно 280 млн. мешков с полиэтиленовым покрытием.

Применение крепированной водостойкой бумаги для упа­ковки хлопчатобумажных тканей ежегодно дает экономию до 3 млн. рублей. Бумага заменяет более 25 млн. метров так назы­ваемого сорочечного и упаковочного полотна, которое можно использовать для выработки миткаля и других материалов.

Картон подразделяют на следующие классы: коробочный, конструкционный, переплетный, строительный, электроизоляци­онный и обувной. На Братском. Архангельском, Красноярском и Комсомольском комбинатах устанавливаются уникальные ма­шины, каждая из которых будет выпускать в сутки более 800 тонн высококачественного картона, или 280 тыс. тонн в год.

Особое значение имеет картонная тара, которая дол­жна заменить более дорогие деревянные ящики, бочки, стеклян­ные бутылки, банки и другую посуду. Ежегодно на производ­ство деревянной тары в нашей стране расходуется 32-35 млн. кубометров деловой древесины, что в несколько раз более того количества, которое используется для выпуска мебели или строительства железнодорожных вагонов, судов и сельско­хозяйственных машин. На тару идет 11 - 13% общего объема заготовок деловой древесины в стране. Для получения такого количества древесины нужно ежегодно вырубить полосу леса шириной 2,5 километра и длиной от Ленинграда до Москвы. Каждая тонна картона заменяет 14 кубометров полноценной древесины. Выпуск 2.5 млн. тонн тарного картона в 1970 г. и переработка его на картонные ящики вместо деревянных той же вместимости (по 50 килограммов) дает возможность сэконо­мить в 1970 г. примерно 33 млн. кубометров деловой древесины и одновременно высвободить около 240 000 рабочих по сравне­нию с тем количеством, которое занято на заготовке древесины, лесопилении и производстве деревянной тары. А так как дере­вянный ящик почти в 5 раз дороже картонного (67 коп. вместо 14 коп.), то изготовление картонной тары даст огромную эконо­мию средств и древесины, равную почти 2,0 млрд. рублен.

Бумага и картон широко применяются для производства гофрированного картона, переплетов книг, в автоэлектропро­мышленности и радиотехнике как электротермозвуконзоляци-онный и водонепроницаемый материал, для диэлектриков, в ка­честве конденсаторов, для изоляции силовых кабелей, в каче­стве прокладок между деталями в оборудовании, для обивки и изготовления задних стенок радиоприемников и других аппа­ратов. В строительном деле они используются для производ­ства сухой штукатурки, обивки стен, изготовления обоев разного типа, кровельных материалов (толя, пергамина и рубе­роида), внутренних перегородок, прокладок, подстилок и пр. Бумага и картон, усиленные пластмассами,- очень прочный материал. Выпускаются и домики и дачи из прессованной или пропитанной бумаги. Спрессованная бумажная макулатура, покрытая тонким слоем алюминиевого порошка, оказалась хо­рошим кровельным материалом.

Успешно применяются различные фильтровальные картоны: для фильтрации дизельного топлива, для очистки воздуха от вредных примесей, для высококачественной очистки шампанских и других вин и пива и пр.

Из белой древесной массы, кислотостойкого антофиллит-асбеста и фенолформальдегидной смолы (5-7% от веса во­локна) изготовляется сепараторный картой, который идет для выпуска сепараторов для кислотных автомобильных и тепло­возных аккумуляторов.

Из химически обработанной сульфитной целлюлозы с добав­кой небеленой сульфатной целлюлозы (5-10%) и меламиновой смолы (2-4% от веса волокна) вырабатывается картон для пластмассовых стереотипов (с матрицы) взамен металличе­ских стереотипов, получаемых с обычного матричного картона. Применение пластмассовых стереотипов в опытном порядке не только улучшает качество печати и цветных репродукций, но и обеспечивает экономию свинца, цинка и других цветных метал­лов. Кроме того, резко улучшаются условия труда, так как ис­ключается применение столь вредного для здоровья свинца.действии целлюлозы с кислотами образуются сложные эфиры (азотнокислый, уксуснокислый и др.), но целлюлоза, как и лю­бой другой спирт, может дать и простые эфиры (этилцеллюлозу, бензилцеллюлозу и др.).

Таким образом, этерификацией, алкилированием и другими методами можно осуществить как модификацию свойств целлю­лозы, так и синтез весьма важных ее новых производных.

Все пластмассы на основе различных эфнров целлю­лозы термопластичны и могут перерабатываться общепринятыми для этой группы пластмасс методами (за исключением огне­опасных, получаемых на основе азотнокислых эфиров).

Обрабатывая концентрированным раствором хлористого цинка специальную сильнопористую бумагу (типа фильтро­вальной), получают волокнистый материал-фибру. В зави­симости от использования выпускают несколько марок листо­вой фибры и фибровые трубки. Фибра имеет высокие электро­изоляционные свойства и при вибрациях не изменяет свои свойства. Фибра хорошо поддается различным видам механи­ческой обработки: пилению, сверлению, обтачиванию, шлифо­ванию, полировке. При толщине до 6 миллиметров легко штам­пуется, вытягивается и формуется под давлением. Следует от­метить, что по сравнению с текстолитом марки ПТ, волокнитом, целлулоидом, винипластом, органическим стеклом фибра имеет более высокие пределы прочности и процент удлинения при разрыве. Фибра широко применяется во многих отраслях про­мышленности. Она используется в качестве прокладок, шайб, дисков, изоляционного материала в электромашиностроении, для изготовления различной тары, бензиновых фибровых баков, чемоданов, коробок, защитных касок для горняков, предохрани­тельных щитков для электро-газосварщиков, козырьков к фуражкам, а также деталей, соприкасающихся с кислородом.

При пропитке картона битумом получается водонепроница­емый, кислотоупорный и нетсплопроводный материал - рубе­роид, широко употребляемый как кровельный материал.

Большое количество картона идет для выпуска замени­телей кожи (стельки, полустельки, задники и др.).

UP

Вход/Регистрация - Присоединяйтесь! Ваше имя: (или войдите через соц. сети ниже)

Комментарии и отзывы ( потяните за правый нижний край для увеличения окна ):

Введите код, который Вы видите на изображении выше (чувствителен к регистру). Для обновления изображения нажмите на него.

• Араукария Каннингема (Araucaria cunninghamii), дерево, свойства древесины
• Тасманский дуб (E. delegatensis, E. obliqua & E. regnans), дерево, свойства древесины
• Бекхаусия Бэнкрофта (Backhousia bancroftii), дерево, свойства древесины
• Жёлтый кедр (Chamaecyparis nootkatensis), дерево, свойства древесины
• Американский белый дуб (Quercus alba), дерево, свойства древесины