2.4 Технологический процесс

Современное оборудование, применяемое при выпуске массовых видов бумаг – газетной, журнальной и других, характеризуется высокой производительностью и работает при скоростях, достигающих 1000-1200 м/мин. Эксплуатация сушильных сеток на бумагоделательных машинах происходит в течение длительного срока в условиях высокой температуры (до 170°С), влажности, кислой среды (рН = 4±0,5), а также больших динамических нагрузок. В связи с этим в настоящее время для сушки вырабатываемого полотна используется только “одежда” на основе химических нитей следующих основных видов:

• сетки из мононитей (основа и уток), в том числе из плоских нитей;

• сетки из комплексных нитей в полимерной оболочке (основа) и мононитей (уток);

• сетки с волокнистым слоем (сетки-сукна).

Основными технологическими требованиями, предъявляемыми к разным типам сеток, являются:

1 – длительный срок службы – сохранение геометрических размеров и целостности сетки;

2 – заданная жесткость сетки в продольном направлении;

3 – заданная проницаемость сетки прохождению паровоздушной смеси, образующейся при испарении влаги из бумажного полотна, оцениваемая обычно по величине воздухопроницаемости;

4 – достаточно гладкая поверхность сетки, не маркирующая бумажное полотно.

Сетки из мононитей имеют высокую жесткость по длине, однако могут быть изготовлены с любой степенью проницаемости. Меньшую жесткость имеют сетки из плоских нитей и еще менее жесткими являются сетки с основой из комплексных нитей в полимерной оболочке. Сетки с волокнистым слоем имеют наиболее гладкую поверхность, но незначительную проницаемость. Приведенные виды сушильных сеток предназначены для использования во всех группах сушильных цилиндров бумагоделательных машин. Соответственно этому сетки подразделяются по величине заданной проницаемости и гладкости внешней опорной поверхности на три группы:

- В данной группе происходит нагрев бумажного полотна, испарение влаги из него только начинается, температура относительно невысокая, близкая к температуре мокрого термометра. Полотно содержит много влаги, имеет низкие механические свойства и очень чувствительно к маркировке, поэтому для скоростных бумагоделательных машин целесообразно применение сеток по безобрывной проводке бумажного полотна, что обеспечивает равномерность его структуры. В данной группе целесообразны сетки из комплексных нитей и мононитей или немаркирующиеся сетки – сукна с относительно невысокой проницаемостью (обычно ниже 3000 ( *ч) или 125 ф /(ф *ч)).

- В средней группе интенсивность испарения велика, температура повышается, содержание влаги значительно меньше и полотно менее чувствительно к маркировке. Здесь целесообразны сетки из комплексных нитей и мононитей или только из мононитей с высокой проницаемостью – до 9000 ( *ч) или 430 ф /(ф *ч).

- В последних группах интенсивность испарения влаги низкая, температура наиболее высокая, а бумажное полотно практически не маркируется. Наиболее целесообразно здесь использовать сетки из комплексной нити или только из мононитей с высокими величинами проницаемости до 12000 ( *ч) или 800 ф /(ф *ч).

Важным составным элементом конструкции сеток является соединение ее концов специальным замком. К месту стыка (замку) предъявляются высокие требования:

• удобство и технологичность создания соединения (замка);

• надежность в течение всего времени эксплуатации сетки;

• гладкость поверхности в месте соединения с тем, чтобы замок не маркировал бумажное полотно;

• аэро- и гидродинамическая проницаемость, близкая к этим же показателям для основного полотна сетки и ряда других.

Характеристики основных видов применяемых нитей приведены в табл.2.1 и 2.2.

Таблица 2.1 Основные характеристики исходных полиэфирных нитей для сеток типа СК

Показатель	Мононити	Плоские мононити	Комплексные нити с оболочкой
1. Диаметр, мм	0,5	0,28*0,56	0,4-0,7
2.Линейная плотность,текс	270 - 285	205 - 212	180 - 540
3.Абсолютная прочность,Н	74 - 100	74 - 80	70 -180
4.Удлинение при разрыве,%	33 - 36	26 - 30	10 - 25
5.Термоусадка в свободном состоянии (t = 180°C; время 30 мин), %	Не более 4 - 7	Не более 5 - 7	Не более 10
6.Гидролизостойкость (сохранение прочности при обработке паром, t = 120°С,время 48 ч), %	Не менее 60	Не менее 60	Не менее 60

Таблица 2.2 Основные характеристики пряжи и комплексных нитей для сеток типа СК

Образец ткани	Линейная плотность,текс		Крутка кр/м	Прочность одиночной пряжи (нити), Н		Удлинение, %
	Основа	Уток		Основа	Уток	Основа	Уток
СК-1М	Т=310; Ø =0,62	Т=272; D=0,5	-	86,16	115,4	17,78	28,56
СК-2М	Т=310; Ø =0,62	Т=272; D=0,5	-	86,16	115,4	17,78	28,56
		Т=500 (нитрон)	150		30,0		10,00
СК-3М	Т=310; Ø =0,62	Т=272; D=0,5	-	86,16	115,4	17,78	28,56
		Т=111*3(лавсан)	-		-		-
СК-4М	Т=310; Ø =0,62	Т=272; D=0,5	-	86,16	115,4	17,78	28,56
		Т=330 (нитрон)	160		30,0		10,00

Важнейшими специфическими требованиями являются заданная проницаемость структуры сетки и отсутствие маркируемости бумажного полотна. Воздухопроницаемость сеток регулируется плотностью расположения нитей основы и утка, что определяет относительную пористость и размер межнитевых пор. Повышенная гладкость опорной поверхности достигается с помощью следующих методов:

• путем применения плоских нитей, образующих лицевой слой;

• выбором ткацкого переплетения с удлиненными перекрытиями наружного слоя;

• введением в лицевой слой мягких нитей – аппаратной пряжи из химических волокон;

• нанесением лицевого слоя из химических волокон методом иглопрокалывания.

Длина и ширина сеток определяется местом их установки на бумагоделательных машинах. По заказам предприятий длины сеток обычно заключаются в пределах от 25 до 110 м, их ширина может быть любой в пределе до 10 м.

Производство сеток включает следующие операции (рис. 2):

1. подготовка нитей к ткачеству – снование и намотка утка;

2. ткачество на тяжелых ткацких станках;

3. временное соединение концов сетки в бесконечное полотно (кольцом) для последующей термообработки;

4. термообработка под натяжением;

5. укрепление кромок;

6. изготовление на концах сетки замков для их последующего соединения на бумагоделательной машине.

Снование

Ткачество

Соединение концов сетки кольцом

Термообработка

Укрепление кромок

Изготовление замков

Подготовка уточных поковок

Рис.2.2 Технологический процесс изготовления сушильных сеток

В процессе снования определенные трудности вызывает повышенная жесткость используемых нитей, несовершенство методов контроля и регулирования их натяжения при перематывании. Поэтому особое внимание уделяется поддержанию равномерности натяжения и отсутствию разнодлинности нитей на навое.

Процесс ткачества сеток производится на тяжелых ткацких станках с рабочей шириной от 5 до 12 м и силой прибоя 1500-2000 Н/м, что требует повышенного внимания к контролю и соблюдению постоянства технологических параметров ткачества.

Процесс термофиксации применяется для стабилизации размеров и свойств сеток при эксплуатации. Он выполняется на агрегате с двумя валами, один из которых является ведущим. Сетка, временно соединенная кольцом, обрабатывается под натяжением между двумя вращающимися валами. Один из валов имеет внутренний обогрев жидким теплоносителем. Кроме того, дополнительно производится обдув сетки горячим воздухом. Температура обогрева до 180°С. Время термической обработки в активной зоне составляет от 3 до 5 минут. За счет перемещения валов во время обработки производится вытяжка сетки на 3 – 4 %.

Таким образом, на предприятии ОАО “Институт технических сукон” были разработаны конструкции сушильных сеток для высокоскоростных бумагоделательных машин; создана технология производства современных сушильных сеток, поставляемых на производство и выпуск для целлюлозно-бумажных предприятий России и стран СНГ; а также исследованы все основные характеристики разработанных сеток.