Kurz Papier machen. Geschichte der Papierherstellung. Verschiedene Rohstoffe für die Papierherstellung.

Anhand des Materials können Sie herausfinden, wann Papier erschien, wie es früher hergestellt wurde und wie es heute hergestellt wird. Sie erhalten einen allgemeinen Überblick über die Technologie der Papierherstellung: Woraus sie besteht und welche Geräte dafür verwendet werden.
GESCHICHTE DER PAPIERHERSTELLUNG

Es besteht kein Konsens über den Vorrang zu Beginn des Buchdrucks. Die Europäer geben die Palme an Johannes Guttenberg, der die Erfahrungen früherer Generationen in die von ihm gebaute Maschine einfließen ließ, die es ermöglichte, Abdrücke von Druckplatten zu gewinnen. Als Datum des Beginns der Druckproduktion gilt das Jahr 1445. Die ersten gedruckten slawischen Bücher wurden 1491 in Polen veröffentlicht. Und das erste Buch über Altslawische Sprache gilt als der „Apostel“, der 1564 vom Diakon der Moskauer Kirche St. Nikolaus des Wundertäters Ivan Fedorov veröffentlicht wurde. Gleichzeitig kamen die Experten, die diese Veröffentlichung analysierten, einstimmig zu dem Schluss, dass russische Drucker, gemessen an der Qualität der Produktion und den verwendeten Drucktechniken, schon lange vor diesem Datum über Erfahrungen verfügten. Zumindest erwies sich der Apostel als die erste genau datierte Veröffentlichung.

Die beim Drucken verwendeten Materialien werden in Grundmaterialien (direkt in der Veröffentlichung enthalten) und Hilfsmaterialien (Verbrauchsmaterialien, die in Druckprozessen verwendet werden) unterteilt. Zu den wichtigsten gehören Papier, Pappe, Bindemittel, Farben, Druckfolie, Dekorationsmaterialien. Zu den Hilfsmaterialien gehören Druckformen, Fotomaterialien, Gummi-Gewebeplatten und verschiedene Chemikalien.

AUSGANGSMATERIALIEN

Für die Papierherstellung werden Faserstoffe pflanzlichen Ursprungs verwendet, die aus dem Holz von Nadel- und Laubbäumen, Stängeln, Blättern und Eichen einiger Pflanzen isoliert werden. Manchmal werden dem Papierbrei Wolle, Baumwolle und synthetische organische Fasern zugesetzt.

Der Hauptbestandteil von Pflanzenfasern ist ein natürliches Polymer – Zellulose, das viele Eigenschaften für die Papierherstellung besitzt.

Nadelholz - Fichte, Kiefer, Tanne, Lärche;
- Hartholz - Birke, Espe, Pappel, Erle, Buche, Eukalyptus;
- Stängel einjähriger Pflanzen – Stroh aus Getreide, Mais, Zuckerrohr, Bagasse (Zuckerrohr), Bambus;
- Bastfasern einjähriger Pflanzen - Flachs, Hanf, Jute, Kenaf;
- Baumwollsamenfasern und Abfälle aus der Baumwollproduktion;
- Fasern aus den Blättern einiger Pflanzen – Manilahanf, neuseeländischer Flachs;
- Baumwoll-, Leinen-, Hanflappen;
- Altpapier (Altpapier, Papierreste).

Abhängig von den Garbedingungen pflanzlicher Rohstoffe gibt es:
Sulfitzellulose – wird hauptsächlich aus Fichten- und Tannenholz hergestellt;
Sulfatzellulose – hergestellt aus Nadel- und Laubholz.

Holzzellstoff ist neben Zellulose ein gängiges Halbzeug in der Papierherstellung: weiß, braun, thermomechanisch (TMM) und chemisch-thermomechanisch (CTMP). Zellstoff ist das Hauptprodukt bei der Herstellung von Zeitungspapier und wird häufig zur Herstellung von bedruckten Papiersorten sowie zur Herstellung von Tapeten, Mundstückpapier und Karton verwendet. Holzzellstoff wird oft in gebleichter Form hergestellt und dann als Ersatz für gebleichten Zellstoff verwendet, um die Papierkosten zu senken und fein bedruckten Papieren eine höhere Opazität zu verleihen. Allerdings schränkt das Vorhandensein von Zellstoff die Verwendung dieses Papiers für die Produktion von Veröffentlichungen ein langfristig Dienstleistungen, weil seine Anwesenheit führt zu einer beschleunigten Alterung (Vergilbung) des Papiers.

Altpapier wird in großen Mengen bei der Herstellung von Well- und Kartonpapier, Verpackungspapier, Toilettenpapier und anderen Papiersorten verwendet. IN In letzter Zeit im Westen wird es zunehmend in der Zusammensetzung von Zeitungspapier und einigen Arten von Druckpapier verwendet, darunter. beschichtet. Darüber hinaus enthält jedes Papier das sogenannte. Recycelte Altpapierfasern sind Abfälle aus der Papierproduktion.

Bei der Herstellung spezieller Papiersorten werden neuerdings synthetische Fasern organischen Ursprungs und Mineralfasern verwendet, die sich durch hohe Zugfestigkeit, chemische Beständigkeit und Dimensionsstabilität bei Veränderungen auszeichnen relative Luftfeuchtigkeit Umgebungsluft, Lichtechtheit, Haltbarkeit, Hitzebeständigkeit.

Bei der Verwendung synthetischer Fasern, beispielsweise Vinol, Nylon, Nitron, Lavsan, erfolgt die Verbindung zwischen den Fasern entweder durch Einbringen entsprechender Bindemittel in die Zusammensetzung oder durch Einbringen weiterer niedrigschmelzender Fasern (PVA), die schmelzen, als Zusatz Während des Trocknungs- und Heißkalandrierungsprozesses werden die feuerfesten Fasern miteinander verbunden.

Derzeit hergestelltes synthetisches Papier wird in zwei Hauptgruppen unterteilt: Papier aus synthetischen Fasern und Papier auf Basis synthetischer Folie.

Zur ersten Gruppe gehören verschiedene Arten von Elektro- und Wärmeisolierpapier, Kartenpapier, insbesondere langlebige Verpackungsarten und verschiedene Vliesstoffe. Die zweite Gruppe wird hauptsächlich als Ersatz für Schreib- und Druckpapiere in Aufzeichnungsgeräten und elektronischen Computern verwendet.

Papier dieser Gruppe wird nicht auf herkömmlichen Papierherstellungsanlagen hergestellt, sondern entweder direkt durch den Extrusionsprozess gewonnen (Bildung einer Folie auf einer Leinwand, auf die eine Polymerschicht einer bestimmten Dicke aus einem Spender aufgetragen wird). oder durch nachträgliche Oberflächenbehandlung der Folie.

Die Herstellung solcher synthetischen Papiere ist in Japan am weitesten verbreitet; Es wird auch in den USA, England und Deutschland hergestellt.

Um dem Papier die erforderlichen Eigenschaften zu verleihen, werden seiner Zusammensetzung verschiedene spezifische Zusatzstoffe, Leimungsmittel und Farbstoffe zugesetzt.

KLASSIFIZIERUNG BASIEREND AUF DER PAPIERZUSAMMENSETZUNG

Bei der Klassifizierung von Papieren stützte sich der heimische Standard vor allem auf die Faserzusammensetzung des Papiers. Für einen erfahrenen Drucker spricht der Name „Offset Nr. 1“ oder „Typografische Nr. 2“ für sich. Die Bezeichnung „Papier Nr. 1“ impliziert, dass das Papier auf Basis reiner Zellulosefasern hergestellt wird. Später wurde das Konzept der „reinen Zellulose“ etwas erweitert und begann die Möglichkeit zu implizieren, bis zu 10 % Zellstoff in die Zusammensetzung einzubeziehen. Grundsätzlich wurden Nr. 1-Papiere als Offset- oder Schreibpapier hergestellt.

Papier Nr. 2 erlaubt bis zu 50 % Holzzellstoff. Es gab Druck-, Offsetpapiere sowie Buch- und Zeitschriftenpapiere, die auf der Grundlage des Offsetdrucks Nr. 2 hergestellt wurden (nicht zu verwechseln mit dem Begriff „Buch- und Zeitschriftenpapier“ gemäß der europäischen Klassifikation).

Schließlich wurde in den Arbeiten Nr. 3 das überwiegende Vorhandensein von Zellstoff festgestellt. Formal wurde Nr. 3 nur Druckpapieren zugeordnet, obwohl beispielsweise inländische Zeitungspapiere eine ähnliche Zusammensetzung aufweisen.

Altpapier wurde als Bestandteil von Papierzellstoff in begrenzten Mengen zur Herstellung von Druckpapieren verwendet und erhielt in dieser Klassifizierung keine eigene Zelle. Recycelter Zellstoff wird in der heimischen Industrie am häufigsten zur Herstellung von Verpackungskartons (einschließlich Chromersatz, d. h. Kartons, die aus Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung bestehen) und Bindekartons verwendet.

PRODUKTIONSTECHNOLOGIE

Im technologischen Prozess der Papierherstellung ist die Papiermaschine die Haupteinheit. Es gießt und formt die Papierbahn, presst, trocknet und führt eine Vor- und manchmal Endbearbeitung durch.
Papier.

Die Papiermaschine besteht aus Sieb, Press- und Trocknungsteilen, Kalander, Aufroller und Maschinenantrieb. Zur Papiermaschine gehört auch Zusatzausrüstung: мешальные бассейны для аккумулирования массы, регуляторы и контрольно-измерительные приборы, аппараты для очистки массы (очистители и узлоловители), насосы для подачи массы и воды, вакуумные насосы, аппаратура для переработки брака, компрессоры, оборудование для циркуляционной смазки, подачи воздуха для вентиляции usw.

Auf dem Maschenteil der Maschine kommt es zu Ebbe und Flut der Papierbahn, was mit der Entfernung der Hauptwassermenge aus dem Papierbrei verbunden ist. Das Endlosgitter, das entlang der es tragenden Registerwalzen läuft, fungiert als schnell laufender Endlosfilter. Eine dünne Faserschicht setzt sich fast augenblicklich auf dem Netz ab und fungiert dann als dünner Filter, der die verbleibenden Fasern einfängt. Der Trockengehalt der Papierbahn nach dem Siebteil beträgt 18 - 22 %.

Nach dem Siebteil gelangt die Papierbahn in den Pressenteil, der in der Regel aus 2-3 Pressen besteht, in dem sie sukzessive bis zu einem Trockengehalt von 27-40 % entwässert wird. Die Netz- und Pressteile der Maschine werden als Nassteil bezeichnet. Im Trocknungsteil der Maschine erfolgt eine weitere Entwässerung (Trocknung) der Papierbahn.

Der Trocknungsteil besteht aus dünnwandigen Trockenzylindern aus Gusseisen, die von innen mit Dampf beheizt werden. Sie sind schachbrettartig angeordnet, meist in zwei Etagen. Die Papierbahn durchläuft die Trockenzylinder und kommt abwechselnd mit den unteren und oberen Zylindern mit der einen oder anderen Oberfläche in Kontakt. Der Trockenheitsgrad der Papierbahn nach dem Trocknungsteil beträgt 92 - 95 %. Um das Papier auf 50–55 °C abzukühlen und die Oberfläche zu befeuchten, um dem Papier eine bessere Plastizität zu verleihen und die Kalandrierung zu verbessern, werden am Ende des Trocknungsteils Kühlzylinder installiert.

Anschließend wird die Papierbahn durch einen Kalander geführt, der das Papier verdichten und seine Glätte und seinen Glanz erhöhen soll. Der Kalander besteht aus 3 - 10 übereinander angeordneten, sorgfältig geschliffenen Gusswalzen. Die Papierbahn umschlingt abwechselnd die Kalanderwalzen und läuft unter immer höherem Druck zwischen ihnen hindurch. Die Antriebswelle ist die untere Welle des Kalanders; die übrigen Wellen werden durch Reibung angetrieben (jeweils von der darunter liegenden Welle). Nach dem Durchlaufen des Kalanders gelangt die Papierbahn in die Aufrollmaschine, wo sie kontinuierlich auf einer Tambourwalze zu Rollen aufgewickelt wird.

Nach der Papiermaschine sind fast alle Papiersorten fertig. Die meisten Druck-, Schreib- und technischen Papiere durchlaufen einen Superkalander, um eine höhere Dichte, Glätte und Glanz zu erreichen. Das Papier wird dann entweder zu einer Längsschneidemaschine (wo es in Rollen bestimmter Länge geschnitten wird) oder zu einer Papierschneidemaschine (wo das Papier in Blätter bestimmter Größen geschnitten wird) geschickt. Nach dem Schlitzen wird das Rollenpapier mit einer Rollenverpackungsmaschine verpackt. Das Blattpapier wird sortiert und anschließend mit Pressen in Ballen verpackt.

Der Begriff „Papierleimung“ bezeichnet den Prozess, bei dem verschiedene Stoffe in das Papier eingebracht werden und ihm je nach Verwendungszweck des Papiers bestimmte Eigenschaften verleihen: Farb- und Wasserbeständigkeit, Strukturdichte, Erhöhung der mechanischen Festigkeit und Abriebfestigkeit der Oberflächenschicht. Teilweise werden in das Papier Stoffe eingebracht, die das Eindringen von Milch, Butter und diversen Flüssigkeiten verhindern.

Der Schlichtevorgang erfolgt auf zwei Arten: durch Einbringen von Schlichtemitteln
in Papiermasse oder durch Oberflächenbehandlung des fertigen Papiers mit geeigneten Substanzen.

Im ersten Fall ist es so, als ob die Pflanzenfasern, aus denen das Papier besteht, miteinander verklebt wären. Dadurch erhöhen sich die Bindungskräfte zwischen den Fasern und der Papierbogen wird fester.

Im zweiten Fall bildet sich bei der Oberflächenbearbeitung des Papiers auf seiner Oberfläche ein dünner Film, der das Eindringen von Tinte oder Wasser in die Dicke des Blattes verhindert; die Papierbahn erhält eine strapazierfähige Oberfläche. Solches Papier „erzeugt keinen Staub“. Die Oberflächenleimung von Papier wird heute häufig dort eingesetzt, wo es notwendig ist, der Papieroberfläche bestimmte Eigenschaften zu verleihen.

Bei der Herstellung vieler Papiersorten werden der Zusammensetzung mineralische Füllstoffe zugesetzt. Am häufigsten wird hierfür Kaolin verwendet. Viele Unternehmen verwenden jedoch auch andere Arten: Kreide, Gips, Talkum, Titandioxid.

Mineralische Füllstoffe erhöhen die Opazität des Papiers, seine Porosität und Luftdurchlässigkeit, verringern die Verformung des Papiers im nassen Zustand, verringern die Neigung des Papiers, sich zu wellen, und erhöhen die Glätte des Papiers beim Kalandrieren. Das Vorhandensein eines mineralischen Füllstoffs im Papier sorgt für ein gleichmäßigeres Lumen, wodurch der Weißgrad des Papiers, seine Opazität, Glätte und Saugfähigkeit erhöht und gleichzeitig die Druckeigenschaften des Papiers verbessert werden. Der Füllstoffgehalt im Papier wird anhand seines Aschegehalts beurteilt.

Das Färben von Papier in jeder Farbe erfolgt entweder durch Färben des Papierbreis selbst, aus dem das Papier besteht, oder durch Färben des Papiers von der Oberfläche her.

Wenn Papier durch Färben eine bestimmte Farbe erhält, wird Papiertönung verwendet, um ihm einen bestimmten Farbton zu verleihen. Dazu werden kleine Mengen geeigneter Farbstoffe in den Papierbrei eingebracht. Das Abtönen dient in erster Linie dazu, den Gelbstich verschiedener Arten von Schreib- und Druckpapieren zu beseitigen und ihnen einen sichtbaren Weißgrad zu verleihen.

Der Weißgrad von Papier kann durch den Einsatz sogenannter optischer Aufheller erhöht werden. Optische Aufheller werden in sehr geringen Mengen eingesetzt und verleihen dem Papier gleichzeitig Helligkeit. hochgradig sichtbares Weiß.

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Papier

Bildungsministerium der Russischen Föderation

Staatliches Pädagogisches Institut Ussuri

Aufsatz

Thema „Papier“

Abgeschlossen von: Schülerin der Gruppe 521 Yastrebkova S. Yu.

Geprüft:

Ussurijsk 2001

Blatt Papier (Seite 3)

Wie es dazu kam (Seite 4)

Wie Papier heutzutage hergestellt wird (Seite 5)

Papierherstellung auf einer Papiermaschine (stru10)

Grundlegende technologische Prozesse zur Papierherstellung auf einer Papiermaschine, ihr Zweck und ihre Eigenschaften (Seite 14)

Papierklassifizierung (Seite 18)

Eigenschaften von Papier und ihr Zusammenhang mit den Eigenschaften faseriger Halbzeuge. (Seite 19)

1. Referenzen (Seite 21)

1.Blatt Papier

Papier und Pappe sind Materialien, die hauptsächlich aus speziell verarbeiteten Pflanzenfasern hergestellt werden, die durch Oberflächenadhäsionskräfte zu Blattform verbunden werden.

Wir alle kommen in gewisser Weise täglich mit Papier und daraus hergestellten Produkten in Berührung. Diese sozusagen Kommunikation mit Papier beginnt bereits in der frühen Kindheit, wenn das Kind zu einem hellen Buch, einem weißen Blatt Papier, greift, um darauf Spuren seiner ersten Bleistiftübungen zu hinterlassen. Papier begleitet einen Menschen ein Leben lang. Sie erinnert sich jedes Mal an sich selbst, wenn er sich Dokumenten zuwendet – einem Reisepass, Diplom, Zertifikat, wenn wir ein Buch in die Hand nehmen, nimmt er Korrespondenz aus dem Briefkasten. Viele unserer Handlungen haben mit Papier zu tun. Es wird für geschäftliches Schreiben, für kreatives Arbeiten und für den täglichen Bedarf benötigt.

Aber was wissen wir über Papier? Wir können sagen, dass Papier ein Material zum Drucken von Büchern, Zeitschriften und Zeitungen ist. Papier nimmt im Leben der Menschen einen besonderen Platz ein. Seine Entdeckung ist wie die Erfindung des Rades ein Wunder, eine der größten Errungenschaften des menschlichen Geistes. Einmal aufgetaucht, etablierte sich Papier fest auf der Erde und setzt sich, ohne Konkurrenz zu kennen, über die Jahrhunderte hinweg siegreich fort.

Papier hatte viele Vorgänger. Stein und Ton, Holz und Knochen, Leder und Birkenrinde, Wachs und Metall, Papyrus und Pergament – ​​sie alle dienten den Menschen in verschiedenen historischen Epochen als Schreibmaterialien. Aber nicht jeder von ihnen war dafür ganz geeignet. Manche Materialien waren schwer, andere zerbrechlich und wieder andere waren teuer. Ihre Bearbeitung erforderte einen hohen Aufwand, der jedoch nicht immer gerechtfertigt war.

Und dann erschien Papier – ein einfaches, zum Schreiben zugängliches Material, hergestellt aus Rohstoffen pflanzlichen Ursprungs. Die Geburt des Papiers brachte tiefgreifende Veränderungen in der menschlichen Gesellschaft mit sich. Nach Erhalt des Papiers begannen die Menschen, sich aktiv mit Wissen zu befassen. Dies wurde maßgeblich durch die rasante Entwicklung des Buchgeschäfts erleichtert.

Die Freundschaft, die in der Kindheit mit Papier begann, endet nicht ein Leben lang. Zu Hause, auf der Straße, im Geschäft, bei der Arbeit, wir freuen uns, Sie kennenzulernen. Morgens kommt die Zeitung mit einer frischen Zeitung, einer neuen Ausgabe einer Zeitschrift, einem Brief in unsere Wohnung. Die meisten Einrichtungsgegenstände beziehen sich auf Papier.

2. Wie es passiert ist

In der nördlichen Provinz Shaanxi in China gibt es die Baoqiao-Höhle. Im Jahr 1957 wurde darin ein Grab entdeckt , wo Papierfetzen gefunden wurden. Das Papier wurde untersucht und es wurde festgestellt, dass es im 2. Jahrhundert v. Chr. hergestellt wurde. Diese Entdeckung brachte Licht in die Geschichte des Papiers. Es wurde geglaubt. Dieses Papier erschien in China im Jahr 105 des neuen Kalenders. Der Baoqiang-Fund verschiebt dieses Datum um zwei Jahrhunderte nach vorne. Es kann daher davon ausgegangen werden, dass Papier, dieses, wie der Dichter es ausdrückt, unbezahlbare spirituelle Brot, vor mehr als zweitausend Jahren erschien.

Die Rohstoffe für Papier in China waren Seidenreste, Abfälle aus Seidenraupenkokons und Reste alter Netze. Sie wurden eingeweicht und manuell zwischen Steinen gemahlen. Der so gewonnene Brei wurde auf eine glatte Oberfläche gegossen und mit einem weiteren polierten Stein gepresst. Der Brei konnte ruhen, trocknen und sich in einen flachen, filzähnlichen Kuchen verwandeln.

An der Wende vom 2. zum 3. Jahrhundert n. Chr. galt Papier aus Pflanzenfasern in China nicht als seltenes Material. Im 3. Jahrhundert ersetzte es die zum Schreiben verwendeten Holztafeln vollständig. Das Papier hatte ein bestimmtes Format, eine bestimmte Farbe und ein bestimmtes Gewicht und war mit speziellen Substanzen imprägniert. Die schädliche Insekten abwehren. Chinesisches Papier wurde sehr lange gelagert. Seit jeher gibt es in China eine Methode zur Reproduktion von Texten mithilfe von Signets. Zunächst wurden Abdrücke auf Ton- und Bambustafeln gemacht, später wurde für diese Zwecke Papier verwendet. Papier ermöglichte eine Ausweitung des Kopierens von Manuskripten heiliger Bücher. Aus Papier wurden allerlei Dekorationen, Regenschirme, Fächer hergestellt, Lebensmittel darin eingewickelt und in Fenster eingesetzt. Zu Beginn des 9. Jahrhunderts tauchten in China „fliegende Münzen“ – Papiergeld – auf. Viele Jahrhunderte lang besaßen allein die Chinesen die Geheimnisse der Papierherstellung und hüteten die Geheimnisse des Handwerks eifersüchtig.

Das Aufkommen von Papier in Russland reicht bis ins 12.-13. Jahrhundert zurück. Die ersten Papiermühlen entstanden im 17. Jahrhundert. Eine technische Revolution in der Papierproduktion in Russland erfolgte durch eine Papiermaschine, die 1816 in St. Petersburg ihren Betrieb aufnahm. Im Jahr 1916 waren in Russland bereits 55 Zellstoff- und Papierunternehmen tätig. Die durchschnittliche Breite der Papiermaschinen erreichte nicht 2 m und ihre Geschwindigkeit überschritt 100 m/min nicht.

3. Wie heutzutage Papier hergestellt wird

Das erste Glied in der technologischen Kette der Papierproduktion ist ein offenes Lager für Holzrohstoffe, eine sogenannte Holzbörse. Jedes Zellstoff- und Papierunternehmen verfügt über solche Lager. Sie befinden sich in weiten Bereichen hinter Produktionsgebäuden, oft an den Ufern von Stauseen, wo Häfen oder Liegeplätze für die Aufnahme von Schmelzholz gebaut werden. Für die Herstellung einiger Papiersorten werden Weichholz- und Hartholzrohstoffe verwendet. Zeitungspapier wird ausschließlich aus Fichtenholz hergestellt, da Fichtenholz die meisten dünnen und langen Fasern und den geringsten Gehalt an harzigen Substanzen aufweist. Hartholzzellstoff kann mit Weichholzzellstoff gemischt werden. Kurze und harte Fasern aus Laubholz und lange und elastische Weichholzfasern bilden eine Masse, aus der Papier mit guten Eigenschaften gewonnen wird. Das technologische Schema der Papier- (Karton-) Herstellung besteht aus folgenden Prozessen:

Aufbereitung von Papierzellstoff, einschließlich Vorgängen zum Massenmahlen von Fasern, Leimen, Füllen und Färben des Zellstoffs;

Ansammlung von Papierbrei;

Verdünnen der Masse mit Wasser auf die erforderliche Konzentration;

Reinigung von Fremdeinschlüssen und Knötchen;

Herstellung von Papier (Karton) auf einer Papiermaschine (Karton), einschließlich Gießen eines Papierbogens (Karton), Pressen, Trocknen, Endbearbeiten und Aufwickeln zu einer Rolle;

Veredelung und Verarbeitung von Papier (Karton), einschließlich Superkalandrieren, Aufwickeln, Schneiden und Verpacken.

Massenvermahlung von faserigen Halbzeugen. Mahlen ist der Prozess der speziellen mechanischen Bearbeitung von Pflanzenfasern in Gegenwart von Wasser, der in Mühlenmaschinen durchgeführt wird. Das Mahlen ist einer der wichtigsten Prozesse in der Papierherstellung und ermöglicht die Veränderung vieler Eigenschaften des Papiers über einen weiten Wertebereich. Fasern werden in kontinuierlichen Maschinen (Kegel-, Zylinder- und Scheibenmühlen) gemahlen. Gemeinsam ist den Schleifgeräten, dass ihre Funktionsweise auf dem Prinzip der sich kreuzenden Messer und reibenden Flächen beruht.

Beim Durchgang zwischen den Messern von Schleifmaschinen werden die Fasern mechanischen und hydrodynamischen Kräften ausgesetzt, was zum Ablauf komplexer physikalisch-chemischer und kolloidaler Prozesse in der Struktur der Fasern führt. Infolgedessen kommt es zu einer gewissen Verkürzung der Fasern (Schneiden), einer Oberflächenspaltung und Kämmung in Längsrichtung der fibrillären Struktur der Zellwand zu Fibrillen (Oberflächenfibrillierung), einer Schwellung und Hydratisierung der Fasern. Die Fasern werden weicher, ihre Elastizität und Dehnbarkeit nehmen zu. Bei der Fibrillierung werden die Bindungen zwischen einzelnen Fibrillen der Zellwand der Fasern geschwächt und zerstört. Auf der Oberfläche der Fibrillen bildet sich ein „Puff“ aus dünnem, flauschigem Material, das aus Zellulosemolekülen besteht. Dadurch erhöhen sich die spezifische Oberfläche der Fasern und die Anzahl der freien Hydroxylgruppen, was einen besseren Kontakt und eine bessere Verbindung der einzelnen Fasern zu einem Papierblatt ermöglicht. Durch die Vergrößerung der spezifischen Oberfläche der Fasern und die Freisetzung von Hydroxylgruppen erhöht sich die Fähigkeit der Fasern, Wasser zu speichern.

Abhängig vom Mahlmodus ist es möglich, Papierzellstoff mit unterschiedlichem Mahlgrad zu erhalten: von niedrig (trauriger Zellstoff) bis hoch (fetter Zellstoff). Um eine freie Masse zu erhalten, wird das Mahlen in einem Modus durchgeführt, der in erster Linie die Zerkleinerung der Fasern statt der Oberflächenfibrillierung gewährleistet. Während des Prozesses der Bildung eines Blattes Papier setzt sich eine Masse mit geringem Mahlgrad (roh) schnell auf dem Netz ab, trocknet leicht aus und bildet eine lockere und poröse Struktur des Blattes. Ein hoher Mahlgrad der Masse (Fettmasse) ist dadurch gekennzeichnet, dass fibrillierte Fasern mit gut entwickelter Oberfläche vorherrschen, die auf dem Sieb einer Papiermaschine schwieriger zu entwässern sind und eine dichte, geschlossene und starke Blattstruktur bilden . Die Art der Mahlung der Masse wird je nach Art und Qualität des hergestellten Papiers und Kartons gewählt.

Die Festigkeit von Papier wird durch eine Reihe von Indikatoren charakterisiert: Reiß-, Bruch-, Stanz-, Reiß- und Reißfestigkeit, die für jede Papiersorte und -sorte einen bestimmten Wert hat und im Allgemeinen von der Festigkeit der Fasern, ihrer Länge, abhängt. die Stärke der Bindung zwischen den Fasern und der Struktur des Papierblattes.

Beim Test wird ein Blatt Papier an der schwächsten Stelle gerissen. In den meisten Fällen liegt diese Schwachstelle nicht in den Fasern selbst, sondern in den Verbindungen zwischen ihnen. Wenn das Blatt auf beiden Seiten eingerissen ist V An der Bruchstelle wird ein überwiegendes Herausziehen der Fasern aus der Dicke der Folie beobachtet, was auf einen Bruch in der Bindung zwischen ihnen hinweist. Und nur ein Teil der Fasern bricht in Querrichtung.

Die Hauptfaktoren, die die Qualität der Zellulosemahlung beeinflussen, sind: Mahldauer, spezifischer Druck zwischen den Mühlenmessern, Massenkonzentration, Art des Mahlzubehörs, Umfangsgeschwindigkeit des Rotors oder der Trommel, Temperatur der Masse während des Mahlens. Zu den kontrollierten Faktoren gehören Dauer, spezifischer Druck, Konzentration und Temperatur der Masse.

Zum Mahlen von Faserhalbzeugen in Unternehmen, die Massenpapiersorten herstellen und eine hohe Produktivität aufweisen, werden Scheibenmühlen eingesetzt. Die Massenvermahlung erfolgt in Einscheiben- und Doppelkammermühlen, die einen Durchsatz von bis zu 650 t/Tag ermöglichen.

Der weit verbreitete Einsatz von Scheibenmühlen ist auf die rasante Entwicklung der Produktion von ertragsstarken Faserhalbzeugen zurückzuführen. Sie ersetzen andere Arten von Mahlgeräten (Kegelmühlen, Walzen) aufgrund der folgenden Vorteile: die Möglichkeit, bei hohen Massenkonzentrationen (bis zu 40 %) zu mahlen; geringerer spezifischer Energieverbrauch; große Geräteleistung und Produktivität, Kompaktheit, einfaches Design; breiterer Anwendungsbereich (Mahlung von Zellulose, ertragsstarken Halbzeugen, Hackschnitzeln, Sortierung von Abfällen aus der Holz- und Zellstoffproduktion); die Möglichkeit, eine homogenere Masse in der Struktur zu erhalten.

Die Hauptarbeitselemente der Mühle – der Stator (Gehäuse) und der Rotor – sind in Form von Kegeln gefertigt. Die Innenfläche des Stators und die Außenfläche des Rotors werden durch austauschbare Schaufelmäntel gebildet. Der Spalt zwischen den Stator- und Rotorblättern wird durch Bewegen (additiv oder leichter) des Rotors entlang seiner Achse mithilfe eines Additionsmechanismus eingestellt. Beim Betrieb der Mühle bewegt sich die Masse vom kleinen Durchmesser des Rotors zum größeren. Die Produktivität der Mühle für luftgetrocknete Fasern beträgt 4-16 Tonnen/Tag, die Rotorgeschwindigkeit beträgt 1000 min-1, die Kontaktfläche des Rotorkopfes und des Stators beträgt 0,40 m 2.

Größenbestimmung. Der Zweck der Leimung besteht darin, Papier oder Karton eine begrenzte Saugfähigkeit gegenüber Wasser, Tinte, Druckfarbe und anderen Flüssigkeiten zu verleihen und viele andere physikalische und mechanische Eigenschaften zu verbessern. Bei unbegrenzter Absorption (in nicht geklebtem Papier), beispielsweise Tinte, werden sie von der Dicke des Papierblatts absorbiert, divergieren und gelangen auf die Rückseite. Ein völliger Mangel an absorbierenden Eigenschaften führt dazu, dass Tinte von der Papieroberfläche abläuft. Das erste und zweite Phänomen machen das Papier zum Schreiben und Drucken ungeeignet. Daher ist der Leimungsprozess darauf ausgelegt, jeder spezifischen Papier- und Kartonsorte eine eigene, streng definierte Saugfähigkeit zu verleihen, die anhand des Leimungsgrads beurteilt wird .

Man unterscheidet zwischen Oberflächenleimung und Massenleimung. Die Oberflächenleimung erfolgt durch Auftragen von Stärke oder tierischem Leim auf die Oberfläche des fertigen Papiers. Es wird für die Herstellung einiger besonders hochwertiger Papiersorten verwendet – Dokument-, Zeichnungs-, Kartenpapier usw. , sie werden in der Masse bemessen. Zur Leimung werden in der Masse hydrophobe (wasserabweisende) Stoffe eingesetzt, wobei der Leimvorgang zunehmend als Hydrophobierung von Papier oder Karton bezeichnet wird. Die wichtigste hydrophobe Substanz ist Kolophonium, das aus dem Harz von Nadelbäumen gewonnen wird. Die Leimung von Papier mit Kolophonium oder Harz wurde 1807 erfunden. Illig.

Viele Unternehmen liefern Schlichtemittel in Form von gebrauchsfertigem Leim – Leimpaste (das ist verschweißter Leim, aber noch nicht mit Wasser verdünnt). Nach dem Verdünnen mit Wasser auf die erforderliche Konzentration ist es gebrauchsfertig. Dadurch entfällt die Notwendigkeit einer Leimabteilung vor Ort und, was noch wichtiger ist, der Leim ist immer stabil und von hoher Qualität. Zukünftig ist geplant, alle Unternehmen auf die Verwendung von Leimpasten umzustellen, die zentral von mehreren Leimfabriken geliefert werden.

Füllung. Unter Papierfüllung versteht man das Einbringen mineralischer Füllstoffe in die Papierzusammensetzung, um deren Qualität und Wirtschaftlichkeit zu verbessern. Durch die Einbringung von Füllstoffen in die Papierzusammensetzung werden folgende Ziele erreicht: Die Kosten der Papierherstellung werden gesenkt, da die Kosten für Füllstoffe niedriger sind als die Kosten für Fasern, von denen einige durch Füllstoffe ersetzt werden; der Weißgrad des Papiers nimmt zu, da fast alle Füllstoffe einen höheren Weißgrad aufweisen als die Fasern; die Glätte der Papieroberfläche nimmt deutlich zu, da Füllstoffpartikel die Poren und Unregelmäßigkeiten zwischen den Fasern auf der rauen Oberfläche des Blattes füllen; die Opazität des Papiers wird verringert, was das Schreiben und Drucken auf beiden Seiten des Blattes ermöglicht; Die Lumengleichmäßigkeit verbessert sich; Weichheit und Plastizität nehmen zu – das Papier macht beim Umdrehen weniger Geräusche; die Schüttdichte, Porosität und damit die Aufnahme von Druckfarben etc. werden reduziert.

Basierend auf dem Aschegehalt wird Papier in vier Gruppen eingeteilt: Papier mit natürlichem Aschegehalt – Filterpapier, Elektroisolierpapier, Basis für Fasern und Pergament, fettbeständig; es werden keine Füllstoffe eingeführt;

Aschearmes Papier (mit Aschegehalt bis zu 5 %) – Zeitung, Mundstück, Tapete usw.; Bei diesen Papiersorten ist es wichtig, die mechanische Festigkeit aufrechtzuerhalten. Daher ist es ungeeignet, den Gehalt an Füllstoffen zu erhöhen, die die mechanischen Eigenschaften des Papiers erheblich beeinträchtigen.

mittleres Aschepapier -Schreibpapier mit einem Aschegehalt von bis zu 6-8 %, einige Druckpapiersorten mit einem Aschegehalt von bis zu 15 %; Diesen Papiersorten wird in begrenzten Mengen Füllstoff zugesetzt.

Papier mit hohem Aschegehalt (Aschegehalt über 15 %) – zum Drucken, für den Tiefdruck usw.; Bei diesen Papieren kommt es auf gute Druckeigenschaften und eine hohe Opazität an, daher ist ihr Füllstoffgehalt hoch.

Ein häufiger Nachteil der Zugabe von Füllstoffen ist eine spürbare Abnahme der mechanischen Festigkeit und des Leimungsgrads des Papiers. Darüber hinaus wird mit zunehmendem Füllstoffgehalt in stärkerem Maße Papierstaubigkeit festgestellt – das Phänomen der Ablösung kleiner Fasern, Füllstoffpartikel und Leimungsmittel von der Papieroberfläche. Dieser Effekt verschlechtert die Druckqualität dramatisch – Papierstaub bleibt an der Druckplatte hängen und verstopft Schrift und Klischee.

Färben und Tönen. Um dem Papier angenehme ästhetische Eigenschaften zu verleihen, werden viele Papiersorten farbig hergestellt, zum Beispiel: Posterpapier, Einbandpapier, farbiges Briefpapier, Streichholzschachtelpapier, Briefumschlagpapier, Serviettenpapier, Verpackungsarten usw. Dabei wird unterschieden zwischen Papierfärbung und Tönung. Beim Färben erhält das Papier die gewünschte Farbe und beim Tönen wird ein bestimmter Farbton vorgegeben, für den vor der Papierherstellung entsprechende Farbstoffe in den Papierbrei eingebracht werden. Das Färben von Papier ist ein komplexer Prozess, da Papierzellstoff gefärbt wird, der in den meisten Fällen aus mehreren verschiedenen Faser-, Füll- und Leimpartikeln besteht, die unterschiedlich anfällig für denselben Farbstoff sind; Um qualitativ hochwertiges farbiges Papier zu erhalten, ist es daher sehr wichtig, den richtigen Farbstoff auszuwählen.

In der Papierindustrie werden hauptsächlich Farbstoffe organischen Ursprungs verwendet: basische, saure, direkte sowie einige mineralische Pigmente. Die verwendeten Farbstoffe haben viele verschiedene Farben und Schattierungen und verfügen über eine hohe Färbekraft.

4. Papierherstellung auf einer Papiermaschine.

Für die Herstellung von Papier und Karton werden zwei Arten von Papiermaschinen verwendet: Flachgewebe und Rundgewebe. Aus ersterem wird Papier hergestellt, aus letzterem Karton. Der Hauptunterschied zwischen den Maschinen besteht darin, dass bei Flachmaschenmaschinen die Papierbahn auf einem sich bewegenden horizontalen Sieb gebildet wird, während bei Rundmaschenmaschinen die Papierbahn auf einem rotierenden zylindrischen Sieb gebildet wird.

Aufbau einer Papiermaschine . Die Papiermaschine besteht aus Sieb, Presse, Trocknungs- und Endbearbeitungsteilen und Antrieb. Darüber hinaus umfasst es ein Maschinenbecken zum Sammeln von Papierzellstoff vor der Zuführung zur Maschine, Geräte zum Raffinieren, Mahlen und Reinigen des Zellstoffs, Pumpen zur Wasser- und Zellstoffversorgung, Vakuumpumpen, Geräte zur Schrottverarbeitung, Umlaufwasserbecken, Versorgung und Abluftsystem, Regel- und Kontrollinstrumente. Schauen wir uns den detaillierteren Aufbau der Hauptteile einer Flachmaschenmaschine und deren Zweck am Beispiel einer modernen großformatigen HoB-15 für den Haushalt zur Herstellung von Zeitungspapier an.

Mesh-Teil Entwickelt für die Bildung und Entwässerung von Papierbahnen und umfasst einen Stoffauflauf und einen Siebtisch. Der Stoffauflauf ist so konzipiert, dass er über die gesamte Breite gleichmäßig und kontinuierlich Masse auf das Gewebe aufspritzt. Mittlerweile werden häufig geschlossene Stoffaufläufe eingesetzt, bei denen der erforderliche Massendruck durch den Druck des Luftpolsters erzeugt wird. Der Papierbrei wird über eine Einlassvorrichtung auf das Sieb gegossen, die dafür sorgt, dass er über die gesamte Siebbreite mit der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Menge freigesetzt wird und die Masse in einem ruhigen Fluss, ohne Strömungskreuzungen, Turbulenzen und Ausflockungen, zugeführt wird.

Rastertisch ist eine horizontale Ebene, die durch ein zwischen Brustkorbschaft und Saugtischschaft gespanntes Netz gebildet wird. Der hintere (untere) Zweig des Netzes wird von Netzführungs-, Netzricht- und Netzspannrollen getragen. Die Spannung des Netzes erfolgt über Netzspannrollen, die Netzrichtwalzen dienen dazu, ein seitliches Abrutschen des Netzes von der Längsachse des Tisches zu verhindern. Der Antrieb des Netzes erfolgt durch eine rotierende Netzwelle (Netzantrieb) (sie befindet sich unter der Saugwelle) oder gleichzeitig durch ein rotierendes Netz und eine Zwischenspeicherwelle.

Das Raster ist das Hauptelement der Rastertabelle. Darauf wird aus Papierbrei eine Papierbahn geformt. Über das Netz werden die Brustwelle und alle weiteren Rollen des Netztisches angetrieben. Bei der Erfüllung technologischer Funktionen ist das Gewebe starken mechanischen und chemischen Einflüssen ausgesetzt und muss daher eine ausreichende Zugfestigkeit, Biegefestigkeit, Abriebfestigkeit und Säurebeständigkeit aufweisen. Es muss einen guten Wasserdurchlass und eine hohe Dichte aufweisen, damit möglichst wenige kleine Fasern mit dem zirkulierenden Wasser austreten und die Papiermarkierung (der Maschenabdruck auf der Seite der Papierbahn, die beim Formen mit dem Maschengewebe in Berührung kommt) weniger auffällt.

Unter dem oberen Ast des Netzes befinden sich in Bewegungsrichtung nacheinander von der Brust bis zum Couchschaft: ein Formbrett oder -kasten, Wasserflugzeuge oder Registerwalzen, Saugkästen. Der Hauptzweck dieser Elemente besteht darin, die Papierbahn zu formen, indem eine Art der Entwässerung des Papierbreis auf dem Netz mit der erforderlichen Intensität erzeugt wird und gleichzeitig verhindert wird, dass das Netz zwischen Brust- und Tischschaft durchhängt.

In modernen Hocsind Registerwalzen durch Wasserflugzeuge und Nasssaugkästen ersetzt worden. Dies gewährleistet eine qualitativ hochwertige Strukturbildung der Papierbahn mit einem intensiveren Entwässerungsprozess.

Teil drücken dient der weiteren mechanischen Entwässerung der Papierbahn nach dem Gittertisch. Bei den meisten Papiermaschinen besteht die Pressenpartie aus 2-3 Doppelwellenpressen. Maschinen zur Herstellung von Papier aus einer Fettmasse verfügen über 4-5 Pressen. Eine herkömmliche Presse hat zwei Wellen: eine obere aus Granit oder Steinit und eine untere aus Metall mit Gummiauskleidung. Die Intensität der Entwässerung in der Presse wird durch den Druck zwischen den Walzen, der durch die Klemme erzeugt wird, oder durch die Entlastung einer der Walzen (normalerweise der oberen) reguliert. Bei jeder Presse ist eine der Wellen mit einem Tuch bedeckt. Mithilfe von Tuchführungen, Tuchspannern, Tuchspreizern und Tuchrichtwalzen wird das Tuch montiert und in Arbeitsposition gehalten. Der Hauptzweck von Filzen besteht darin, die Struktur der Papierbahn beim Pressen vor Quetschungen zu schützen, Feuchtigkeit aufzunehmen, schwaches Rohpapier in der Presse zu transportieren und an die nächste Presse weiterzuleiten. Während die Presse durchläuft, liegt eine Seite des Papiers auf dem Filz und erhält von diesem Markierungen, während die andere Seite Kontakt mit der oberen glatten Welle hat. Dadurch wird eine Seite des Papiers geglättet, die andere jedoch nicht. Um die Oberfläche zu glätten, wird häufig eine Umkehrpresse installiert, bei der die Seite des Papiers, die bei der vorherigen Presse mit dem Filz in Kontakt kam, die glatte Welle der Presse berührt. Die Entwicklung des Pressteils von Maschinen zur Intensivierung des Papierpressprozesses anstelle herkömmlicher Pressen ist der Einbau von Saug- und Doppelpressen. Jede dieser Pressen wird ausschließlich von einem Einzelantrieb angetrieben.

Trocknungsteil dient der endgültigen Entwässerung der Papierbahn durch Verdunstung von Feuchtigkeit. Der Trocknungsteil besteht aus zweireihig schachbrettartig angeordneten Trockenzylindern. Der Trockenzylinder ist ein hohler Stahlzylinder mit einem Durchmesser von 1500 oder 1800 mm, der von innen durch Dampf erhitzt wird. Die Oberfläche der Zylinder weist ebenso wie die Presswalzen einen hohen Bearbeitungsgrad auf – sie ist geschliffen und poliert. Die Zylinder sind für einen Arbeitsdruck von 0,35 MPa ausgelegt. Die Anzahl der Zylinder hängt von der Art des produzierten Papiers und der Geschwindigkeit der Maschine ab.

Abschlussteil besteht aus einer Kalander- und Aufrollmaschine. Ein zwischen der Trockenpartie und der Walze installierter Maschinenkalander dient dazu, den Glanz, die Glätte und das Volumen der meisten Papiersorten zu erhöhen. Der Kalander besteht aus 5-8 horizontal übereinander liegenden Wellen, die von der unteren Welle angetrieben werden. Die Oberfläche der Wellen ist geschliffen und poliert. Der lineare Druck zwischen den Wellen wird durch einen Press- und Hebemechanismus gesteuert. Während des Betriebs werden die Walzen aufgrund der Reibung sehr heiß, daher ist ein Kühlsystem zur Kühlung der Kalanderwalzen vorgesehen. Manchmal wird zur Oberflächenbehandlung von Papier und Karton (Leimen, Lackieren, Imprägnieren usw.) während der Herstellung eine Leimpresse an einer Papiermaschine in der Trockenpartie installiert.

Nach dem maschinellen Kalandrieren gelangt das Papier zur Rolle, wo es zu einer Rolle aufgewickelt wird. Heutzutage verwenden fast alle modernen Maschinen umlaufende Trommelwalzen. Ihr Hauptbestandteil ist eine gusseiserne Trommel mit einem Durchmesser von 1200 mm, die vom Antrieb der Papiermaschine rotiert. Die Umfangsgeschwindigkeit der Trommel entspricht der Produktionsgeschwindigkeit der Papierbahn. Die Papierrolle wird auf eine Tambourwalze gewickelt, die durch eine spezielle Vorrichtung gegen die Trommel gedrückt wird und so für ein gleichmäßiges und dichtes Aufwickeln des Papiers sorgt.

Der Papiermaschinenantrieb dient zum Antrieb aller Teile der Papiermaschine. Es gewährleistet eine sanfte Änderung der Geschwindigkeit einzelner Teile innerhalb bestimmter Grenzen und eine strikte Konstanz der Geschwindigkeit der angetriebenen Teile unter stabilen Betriebsbedingungen der Maschine. Die Grenzen für die Änderung der Geschwindigkeitsregelung hängen von der Art des produzierten Papiers ab.

5. Grundlegende technologische Prozesse zur Papierherstellung auf einer Papiermaschine, ihr Zweck und ihre Eigenschaften.

Der technologische Prozess der Herstellung von Papier (Karton) umfasst die folgenden Hauptvorgänge:

Ansammlung von Papierbrei; mit Wasser auf die erforderliche Konzentration verdünnen und von Fremdeinschlüssen und Knötchen reinigen; Hinzufügen von Masse zum Netz; Bilden einer Papierbahn auf einem Maschinennetz; Auspressen des nassen Lakens und Entfernen von überschüssigem Wasser: Trocknen; maschinelle Veredelung und Aufwicklung von Papier (Karton) in Rollen. Im technologischen Ablauf der Papierherstellung ist eine Papiermaschine eine eigenständige Einheit, deren Hauptkomponenten streng nacheinander entlang der Montageachse installiert sind.

Lagerung. Die Aufbereitung des Papierbreis erfolgt in der Mahl- und Aufbereitungsabteilung. Ströme von Faser-, Füll-, Leim-, Farb- und anderen Materialien, aus denen die Zusammensetzung dieses zukünftigen Papiertyps besteht, werden zu einem Spender oder Zusammensetzungsersteller geleitet, wo sie kontinuierlich und streng in einem bestimmten Verhältnis dosiert werden, und gelangen dann in das Mischbecken . In diesem Becken wird die Masse gründlich vermischt und angesammelt (akkumuliert).

Verfeinerung. Die Raffinierung des Papierbreis erfolgt vor der Zuführung zur Maschine in kontinuierlichen Maschinen – Konus- und Scheibenmühlen. Beim Raffinieren von Papierzellstoff wird der Mahlgrad des Zellstoffs nivelliert, Faserbündel werden entfernt und es kommt zu einer gewissen Mahlung des Zellstoffs. Zu diesem Zweck werden die Mühlen nach dem Maschinenbecken direkt vor der Papiermaschine installiert.

Zuführung von Stoff zur Papiermaschine. Beim Verlassen des Maschinenbeckens wird die Masse mit einer Konzentration von 2,5–3,5 % dosiert und der Papiermaschine zugeführt. Vor dem Eintritt in die Maschine wird es mit recyceltem Wasser verdünnt und von Fremdstoffen sowie Knötchen und Klumpen gereinigt. Um eine konstante Masse von 1 m 2 produziertem Papier aufrechtzuerhalten, ist es notwendig, dass pro Zeiteinheit die gleiche Massemenge in das Maschinengitter gelangt und die Geschwindigkeit der Maschine konstant sein muss. Bei der Umstellung auf die Produktion einer anderen Papiersorte wird die Geschwindigkeit der Maschine geändert.

Bei modernen Papiermaschinen wird die Masse von 1 m 2 produziertem Papier durch automatische Regler konstant gehalten. Über eine Pumpe und einen Konstantdruckkasten wird der Zellstoff der Papiermaschine zugeführt. Der in die Papiermaschine eintretende Zellstoff wird in der Mischpumpe mit Wasser verdünnt. Die Verdünnung ist zum einen für die anschließende Reinigung der Masse notwendig, da es schwierig ist, Verunreinigungen aus einer dicken Masse zu entfernen, und zum anderen für eine bessere Formgebung des Papiers auf dem Sieb der Papiermaschine.

Formen eines Papierbogens auf dem Netz einer Papiermaschine. Der auf die erforderliche Konzentration verdünnte und von Fremdstoffen befreite Papierbrei gelangt in den Stoffauflauf der Papiermaschine. Der erforderliche Verdünnungsgrad der Masse zum Gießen von Papier auf das Sieb einer Papiermaschine hängt von der Masse von 1 m 2 Papier, der Faserart und dem Mahlgrad der Masse ab. Formen eines Papierbogens auf dem Netz einer Papiermaschine. Der auf die erforderliche Konzentration verdünnte und von Fremdstoffen befreite Papierbrei gelangt in den Stoffauflauf der Papiermaschine. Der erforderliche Verdünnungsgrad der Masse zum Gießen von Papier auf das Sieb einer Papiermaschine hängt von der Masse von 1 m 2 Papier, der Faserart und dem Mahlgrad der Masse ab

Masse auf das Netz auftragen. Dieser Vorgang wird über eine Einlassvorrichtung – einen Stoffauflauf – durchgeführt. Für den normalen Betrieb von Maschinen bei Geschwindigkeiten von 450–500 m/min ist ein Massendruck im Stoffauflauf von 2,5–3 m erforderlich, bei einer Geschwindigkeit von 600 m/min etwa 4,2 m usw. Die Füllvorrichtung sorgt dafür Zufuhr von Papierbrei zu einem unendlichen Netz, das sich in Richtung von der Truhe zum Couchschaft bewegt, mit der gleichen Geschwindigkeit und in der gleichen Menge über die gesamte Breite des Netzes. Die Masse wird nahezu spritzparallel zum Gitter eingespritzt. Die Geschwindigkeit des Massenzuflusses auf das Netz sollte 5-10 % niedriger sein als die Geschwindigkeit des Netzes. Bleibt die Massengeschwindigkeit deutlich hinter der Maschengeschwindigkeit zurück, erhöht sich die Längsorientierung der Fasern (Ausrichtung in Maschinenrichtung) und die Festigkeit des Papiers in Längsrichtung.

F Formation Papierblatt (Ebbe) . Beim Formen oder Gießen eines Papierblatts werden Fasern zu einer Blattform kombiniert, um eine definierte dreidimensionale kapillarporöse Struktur zu erzeugen. Dieser Prozess wird im Siebteil der Papiermaschine durch schrittweise und gleichmäßige Entfernung von Wasser aus dem Papierbrei (Entwässerung) durchgeführt. Das Entwässerungsregime, beginnend am Anfang des Siebtisches und endend mit der Trocknung des Papiers in der Trockenpartie, hat in allen Phasen des technologischen Prozesses einen erheblichen Einfluss auf die Qualität des Papiers und die Produktivität der Maschine.

Drücken. Nach dem Siebteil gelangt die Papierbahn in den Pressenraum, der meist aus mehreren Pressen besteht, in dem sie nacheinander auf einen Trockengehalt von 30-42 % entwässert wird. Um die Entwässerung der Bahn zu intensivieren, werden in der Pressenpartie Pressen mit Rillenwellen und erhöhtem Liniendruck dazwischen eingesetzt. Für die Entwässerung des Gewebes sind die richtige Auswahl der Filze und deren Konditionierung wichtig. Die im Siebteil gebildete Papierbahn wird automatisch durch eine Vakuumsaugvorrichtung auf den Filz des Pressenteils übertragen. Moderne Konstruktionen kombinierter Mehrwellenpressen gewährleisten den Papierdurchlauf ohne freie Bereiche (Bereiche, in denen die Papierbahn nicht vom Filz gestützt wird), was einen unterbrechungsfreien Papierdurchlauf in der Pressenpartie ermöglicht.

Trocknen. In der Trockenpartie der Papiermaschine wird die Papierbahn auf einen Endtrockengehalt von 92–95 % entwässert. Während des Trocknungsprozesses werden 1,5–2,5 kg Wasser pro 1 kg Papier entfernt, was etwa 50–100 Mal weniger ist als in den Sieb- und Pressteilen der Maschine. Beim Trocknen kommt es gleichzeitig zu einer weiteren Verdichtung und Konvergenz der Fasern. Das Ergebnis ist eine erhöhte mechanische Festigkeit und Glätte des Papiers. Der Trocknungsmodus bestimmt die Rohdichte, Saugfähigkeit, Luftdurchlässigkeit, Transparenz, Schrumpfung, Feuchtigkeitsfestigkeit, Leimungsgrad und Färbung des Papiers.

Die Papierbahn, die durch die Trockenzylinder läuft, kommt abwechselnd mit der einen oder anderen Oberfläche mit den unteren und oberen Zylindern in Kontakt. Für einen besseren Kontakt zwischen den Zylindern und dem Papier und zur Erleichterung der Beladung werden Trockenfilze (Gitter) verwendet, die die Trockenzylinder um ca. 180° abdecken.

Das Trocknen von Papier auf einem Trockenzylinder besteht aus zwei Phasen: auf der beheizten Oberfläche des Zylinders unter dem Filz und im Freilaufbereich, also wenn sich die Papierbahn von einem Zylinder zum anderen bewegt. In der ersten Phase verdunstet unter dem Tuch der Großteil der Feuchtigkeit: bei langsam laufenden Maschinen bis zu 80–85 %, bei schnell laufenden Maschinen bis zu 60–75 % der gesamten Feuchtigkeit im Trocknungsteil der Maschine . In der zweiten Phase, in den Freilaufbereichen, verdunstet Feuchtigkeit von beiden Seiten des Papiers aufgrund der vom Papier in der ersten Trocknungsphase aufgenommenen Wärme. Dabei erfährt das Papier je nach Geschwindigkeit der Maschine einen Temperaturabfall von 4-15°. Mit sinkender Temperatur verringert sich insbesondere bei langsam laufenden Maschinen die Trocknungsgeschwindigkeit, da bei ihnen der Temperaturabfall der Papierbahn stärker ausfällt als bei schnell laufenden Maschinen. Mit zunehmender Geschwindigkeit der Maschine erhöht sich die Menge des verdunsteten Wassers im Freilaufbereich des Papiers. Mit abnehmender Wassermenge in der Papierbahn nimmt die Trocknungsintensität im freien Bereich ab.

Die Temperatur der Trockenzylinder wird schrittweise erhöht, was zur Verbesserung der Papierqualität und zum Abschluss des Leimungsprozesses beiträgt. Am Ende des Trocknungsteils sinkt die Oberflächentemperatur der Zylinder, da hohe Temperaturen bei geringer Papierfeuchtigkeit eine zerstörende Wirkung auf die Fasern haben.

Abschluss. Nach dem Trocknen durchläuft die Papierbahn einen Maschinenkalander, der aus 2-8 übereinander angeordneten Wellen besteht, um sie zu verdichten und die Glätte zu erhöhen. Die Leinwand biegt sich abwechselnd um die Kalanderwellen und bewegt sich unter zunehmendem Druck zwischen ihnen hindurch. Moderne Maschinenkalander sind mit Mechanismen zum Pressen, Heben und Entlasten der Wellen ausgestattet. Die untere Welle und eine der Zwischenwellen sind mit einstellbarer Durchbiegung ausgeführt.

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