МЕТОДЫ СУШКИ БУМАГИ И ПУТИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ЭТОГО ПРОЦЕССА

  Главная      Учебники - Производство бумаги     Технология бумаги (Фляте Д.М.) - 1988 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  ..

 

§ 47.

МЕТОДЫ СУШКИ БУМАГИ И ПУТИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ЭТОГО ПРОЦЕССА - ЧАСТЬ 1


Непрерывно продолжающиеся поиски новых методов сушки бумаги связаны с тем, что существующий метод сушки бумажного полотна на бумагосушильных цилиндрах является относительно дорогостоящим, а сушильная часть современной бумагоделательной машины занимает много места, является металлоемкой, потребляет много электроэнергии на привод и требует сравнительно больших капитальных затрат. Несмотря на указанные недостатки существующего метода сушки бумаги, следует сразу же отметить, что ни один из других известных методов сушки различных материалов не может полностью вытеснить существующий метод сушки бумаги, так как не придает бумаге важного потребительского свойства — гладкости поверхности. Кроме того, современные способы интенсификации существующего контактно-конвективного метода сушки бумаги обеспечивают возможность существенного повышения эффективности этого метода с достижением высоких удельных съемов воды и бумажной продукции. Поэтому на современном уровне науки и техники пока еще приходится в какой-то степени мириться с известными недостатками существующего метода сушки бумаги. В нижеприведенном кратком описании других возможных методов сушки бумаги указаны как возможные области их самостоятельного практического использования, так и области использования в сочетании с существующим методом сушки.

Для сокращения размеров сушильной части бумагоделательной машины используют метод сушки под вакуумом. С этой целью бумагосушильные цилиндры могут быть помещены в камеру, в которой создается вакуум. Непрерывный вход в камеру бумажного полотна и выход из нее осуществляются через уплотнения. Благодаря вакууму в камере температура испарения влаги резко снижается с одновременным сокращением продолжительности сушки примерно в 2 раза. Соответственно примерно в 2 раза уменьшается число потребных бумагосушильных цилиндров. Вместе с тем из-за резкого сокращения продолжительности процесса сушки бумага обнаруживает небольшую усадку, пониженные показатели механической прочности и повышенные показатели пористости, пухлости и впитывающей способности. Из-за низкой температуры сушки получить необходимую степень проклейки бумаги при этом не представляется возможным. Таким образом, подобным методом сушки можно получить только пористые виды бумаги, которые, однако, можно изготовлять с использованием менее сложного оборудования. Поэтому в промышленности способ сушки бумаги под вакуумом не получил практического применения.

В сочетании с обычным способом сушки бумаги на бумагосушильных цилиндрах иногда применяют сушку лучистым

теплом (радиационную сушку). Этот способ используют для сушки тонких покровных слоев на бумаге при выработке мелованной, лакированной видов бумаги, а также бумаги с латексным покрытием. По сравнению с сушкой покровных слоев горячим воздухом (конвективный способ) сушка лучистым теплом обеспечивает большую производительность процесса при лучшем качестве получаемых покрытий. Источником излучаемого тепла при температуре 1000—1150 °С служат кварцевые лампы или же газовые горелки при соблюдении соответствующих мер пожарной безопасности. Иногда рекомендуют лучистое тепло использовать для подогрева бумажного полотна перед последним прессом бумагоделательной машины для снижения вязкости воды и увеличения ее отжима последним прессом. Впрочем, в каждом конкретном случае целесообразность такого радиационного подогрева полотна в прессовой части бумагоделательной машины должна быть проверена расчетом ^ с учетом экономической стороны вопроса и описанных выше современных усовершенствований работы прессовой части бумагоделательной машины.

Представляет определенный интерес сушка в поле высокой частоты. Сущность процесса заключается в том, что в переменном электрическом поле высокой частоты молекулы воды движутся с повышенной скоростью. При этом происходит выделение тепла и в большей степени в тех местах бумажного полотна, в которых оно влажнее, что приводит к автоматическому выравниванию влажности по ширине и толщине высушиваемого материала. При использовании указанного способа сушки в конце обычной сушильной части бумагоделательной машины можно, не пересушивая бумагу или картон, добиться их равномерной влажности при общем несколько повышенном содержании влаги, что будет способствовать экономии расхода пара на сушку. Высокочастотный способ сушки может быть использован и для сушки поверхностных покрытий бумаги или картона. Однако широкому промышленному применению способа высокочастотной сушки препятствует пока еще высокая стоимость этого способа и большая потребная мощность генератора, создающего высокочастотное поле. Так, для испарения только 1 т воды в час требуется генератор мощностью в 1000 кВт.(

Серьезным преимуществом высокочастотного способа сушки является то, что сушка в поле высокой частоты не вызывает деформации высушиваемого материала. Это послужило основанием для использования в СССР высокочастотной сушки для бездеформационного разъединения на отдельные листы, склеенных в один блок (как говорят «сцементированных») страниц книги или листов документов. Одновременно при этом происходит их дезинфекция.

Образование «сцементированного» блока может быть вызвано разными причинами: прорастанием в толщу отсыревшей

 

бумаги плесневых грибов, наличйём в композиции бумаги йлй в ее поверхностном слое крахмала или желатина, сжатием влажных листов бумаги. Перед сушкой в поле высокой частоты блок равномерно увлажняют. Влага проникает в толщу склеенных листов, разъединяя их. Одновременно разрыхляется структура всего блока выделяющимися парами влаги. Подобный метод расщепления, осуществляемый в течение 10—15 мин, позволил успешно и быстро реставрировать некоторые весьма ценные и древние рукописи и книги.

Тепломеханический способ сушки бумаги продуванием ее насквозь горячим воздухом, известный под названием перко-ляционной, или сквозной, сушки уже получил практическое применение при выработке впитывающих видов бумаги (фильтровальной, салфеточной и др.), а также пористых нетканых и текстильных материалов. Ожидается, что область возможного использования этого способа сушки будет расширена и его можно будет применять при выработке газетной, мешоч-ной и некоторых других видов бумаги.

Основным достоинством сквозной сушки бумаги является возможность значительной интенсификации сушильного процесса и достижение высоких съемов воды — до 100— 150 кг/(м2*ч) в зависимости от температуры используемого воздуха. Сущность перколяционной сушки заключается в следующем: бумажное полотно прижимается сушильной сеткой к перфорированной поверхности сушильного цилиндра, через отверстия которого горячий воздух проходит насквозь через бумажное полотно и сушильную сетку.

Недостатки этого способа сушки связаны с повышенными эксплуатационными расходами по сравнению с таковыми при обычном способе сушки бумаги, несколько повышенным износом сушильных сеток из-за высокой температуры воздуха и имеющей место в ряде случаев неудаляемой маркировки на поверхности бумаг от сетки. Вместе с тем при выработке впитывающих санитарно-гигиенических видов бумаги считают целесообразным, несмотря даже на повышенный расход тепла, сушить бумагу описанным способом даже при начальной сухости 22—27 % (вместо 42—45 %) и конечной сухости 80 % перед крепированием для того, чтобы благодаря повышенной пухлости полотна при той же его толщине снизить массу 1 м2 изготовляемой бумаги. Это позволяет компенсировать повышенный расход тепла на сушку бумаги. Сквозная сушка бумаги дает возможность повысить ее пухлость, растяжимость, воздухопроницаемость и впитывающую способность при некотором снижении разрывной длины.

Считается, что высокой производительности сушильного процесса можно добиться, осуществляя сушку в псевдо-сжиженном слое, состоящем из горячего воздуха, в котором взвешены мелкие твердые частицы, например стеклянные шарики, не вызывающие маркировки на высушиваемом бу-мажном полотне. Однако из-за технологических затруднений (трудности уплотнения сушильной установки в месте ввода полотна бумаги или картона, повреждений поверхности полотна и др.) этот способ сушки не нашел пока практического применения.

При нанесении на поверхность бумаги различных покрытий (меловании, лакировании, нанесении светочувствительного слоя и пр.) часто для их сушки в потоке горячего воздуха или газа пользуются способом сушки на воздушной подушке, которая поддерживает бумажное полотно на некотором участке его движения. Этим предотвращается соприкосновение влажного покровного слоя с поверхностью сушильных цилиндров и бумаговедущих валиков. Сушка на воздушной подушке применяется и при изготовлении мешочной бумаги.

В этом случае бумажное полотно на участке своей относительной сухости от 53 до 85 %, поддерживаемое воздушной подушкой, конвективно высушивается в сушильной камере с последующей досушкой обычным способом на бумагосушильных цилиндрах. Подобный способ сушки не ограничивает величину усадки бумаги, благодаря чему высушенное полотно приобретает важные для мешочной бумаги свойства: повышенную величину показателей растяжимости и сопротивления раздиранию.

Среди эффективных средств интенсификации процесса сушки бумаги следует прежде всего отметить повышение температуры поверхности бумагосушильных цилиндров, что связано с увеличением давления применяемого пара. Однако это средство может быть использовано только в ограниченных случаях, когда высокая температура сушильной поверхности не оказывает отрицательного действия на свойства высушиваемой бумаги (например, при сушке оберточноупаковочных видов бумаги или тарного картона). В связи с отрицательным влиянием высокой температуры сушки на срок службы обычных сушильных сукон рекомендуется в подобных случаях использовать термостойкие сукна или сушильные сетки. Пар высокого давления можно применять для сушки бумаги также на самосъемочных бумагоделательных машинах, работающих без сушильных сукон.

Если упорядочением вентиляции сушильной части бумагоделательной машины и организацией вдувания горячего воздуха можно повысить производительность сушильной части машины примерно на 10 %, то с использованием у сушильных цилиндров колпаков скоростной сушки их производительность возрастает не менее чем на 25 % и в отдельных случаях в несколько раз.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  ..