ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ БУМАГИ

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

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..   130  131  132  133  134  135  136  137  138  139  .. 

 

§ 79.

ЭЛЕКТРИЗАЦИЯ БУМАГИ

В промышленности явление электризации бумаги, или электричество трения, характеризуется электростатическим зарядом бумаги, который вызывает слипаемость листов. Это внешнее проявление электризации бумаги иногда именуют магнитностью, хотя физическая сущность явления не связана с магнетизмом.

В незаряженных телах действие положительных и отрицательных зарядов взаимно уравновешивается. В заряженных же телах наблюдается концентрация электричества одного и того же знака. Характер заряда определяет род наэлектризованного тела, состояние его наружной поверхности, скорость, при которой осуществляется трение электризуемого тела, и т. д. Без учета этих факторов нельзя объяснить внезапное изменение полярности при электризации тела.

Статическое электричество проявляется в сухой бумаге

в конце сушильной части бумагоделательной машины и достигает максимума при каландрировании на суперкаландре. При этом возникают напряжения: по одним данным до 30 000 В, по другим — до 50000 В и даже 100 000 В. Электрический заряд на сухой бумаге может появиться под влиянием трения и в других условиях ее изготовления или обработки (например, при намотке или размотке бумаги), а также при практическом использовании бумаги ее многочисленными потребителями в системах полиграфии, переработки бумаги и пр.

В типографиях применение бумаги, заряженной статическим электричеством, вызывает серьезные затруднения. Эти затруднения из-за слипаемости листов особенно проявляются в работе самонакладов. Наэлектризованность бумаги часто является причиной невозможности нанесения печати при больших скоростях. Кроме того, наблюдается прочное прилипание к бумаге бумажной пыли.

Статическое электричество может служить и причиной пожаров из-за возникновения искр при электрических разрядах. Если при этом в условиях переработки бумаги или в полиграфической промышленности вблизи мест разряда статического электричества находятся такие растворители, как бензол, толуол, ацетон или бензин, то искра может вызвать взрыв смеси воздуха с парами этих растворителей.

Электризация может возникнуть и в результате трения пересушенной бумаги при транспортировании, особенно во время больших морозов, когда относительная влажность ' окружающего воздуха невелика.

Статическое электричество — это явление, присущее в основном диэлектрикам и принадлежащее к поверхностным явлениям. Оно имеет место в поверхностном слое и определяется физико-химической структурой этого слоя и химическим составом диэлектрика.

Особенно заметна электризация бумаги с большим содержанием древесной массы, что, по-видимому, связано с наличием у волокон древесной массы грубой, шероховатой поверхности. Бумага из целлюлозы с высокой адсорбционной способностью электризуется слабее, так как электропроводность целлюлозы тем больше, чем больше ее адсорбционная способность.

Влажная бумага является проводником электрического тока и не электризуется. Особенно сильно электризуется пересушенная бумага. В условиях одинаковой влажности бумаги увеличение жирности помола исходной бумажной массы способствует повышению величины электрического потенциала бумаги. Если сравнить между собой образцы бумаги из массы различной степени помола в условиях их равновесной влажности, то величина электрического потенциала бумаги будет примерно одинакова, независимо от степени помола использованной бумажной массы. Уменьшение в данном случае величины потенциала у бумаги из массы жирного помола объясняется

тем, что гидратированные волокна более гигроскопичны й, следовательно, бумага из массы жирного помола будет при всех прочих равных условиях иметь более высокую равновесную влажность по сравнению с бумагой из массы садкого помола.

Гидрофобные проклеивающие вещества (парафин, канифоль) увеличивают электрический заряд бумаги. Электростатический заряд бумаги повышается также при введении каолина с увеличением содержания его в бумаге до 25—30 %. Дальнейшее же увеличение содержания каолина в бумаге ведет к снижению степени ее электризации. Это может быть объяснено следующим образом.

По сравнению с растительными волокнами каолин как менее гигроскопичное вещество способствует уменьшению влажности бумаги, когда содержание его в бумаге достигает 30 % и, следовательно, увеличению степени ее электризации. При дальнейшем же увеличении содержания каолина в бумаге количество целлюлозных волокон на поверхности бумаги относительно уменьшается, а количество наполнителя увеличивается. Каолин менее склонен к электризации, чем целлюлоза, что и объясняет снижение уровня электризации бумаги в данном случае.

Мелованные виды бумаги электризуются в значительно меньшей степени по сравнению с обычными. Больше всех при трении электризуется лакированная бумага.

Для борьбы со статическим электричеством возможны самые различные средства: повышение влажности бумаги ее увлажнением, обработкой пластификаторами (глицерином,сорбитом) и увеличением относительной влажности окружающего воздуха (не менее 70%); заземление станины машин, на которых при трении бумаги возникает статическое электричество, а также снятие электростатического заряда с помощью заземленных гребенок, которые устанавливают вблизи места возникновения заряда. Не рекомендуется использовать заземленные металлические цепочки, проволоку или фольгу, которые, касаясь движущегося бумажного полотна, вызывают дополнительное трение.

Повысить электропроводность бумаги и, следовательно, устранить или снизить ее склонность электризоваться можно введением в композицию бумаги электролита. По некоторым данным, содержание в бумаге 2,8 % поваренной соли совершенно исключает электризацию бумаги, а наличие всего лишь 0,5 % поваренной соли уже заметно снижает электризацию. Введение в бумажную массу значительного количества поваренной соли, однако, может отрицательным образом сказаться на проклейке бумаги.

Эффективным средством борьбы со скоплением на бумаге статического электричества является метод ионизации окружающего воздуха. При этом воздух становится проводником электричества на участке между ионизатором и носителем заряда.

 

что способствует уничтожению образующихся зарядов. Ионизацию создают использованием либо радиоактивных изотопов, либо поля высокой частоты. В последнем случае основой установки для ионизации воздуха является высокочастотный генератор, питаемый постоянным или переменным током. Генератор создает ток ничтожной силы, но высокого напряжения.

Установки для ионизации воздуха полем высокой частоты получили распространение и на отечественных предприятиях, в особенности в полиграфической промышленности. Подобные установки также успешно используют на бумагоделательных машинах, служащих для изготовления бумаги так называемым сухим способом.

Во Франции применяется простой способ борьбы со статическим электричеством, заключающийся в преобразовании электростатической энергии в световую. Аппарат, называемый парастатик, состоит из двух частей: приемной гребенки (кусочки соединенных между собой проволок) и газонаполненной трубки, один из электродов которой присоединен к гребенке, а другой—к заземленной станине машины. Гребенка, расположенная по всей ширине бумажного полотна, воспринимает электрический заряд, который, проходя через газонаполненную трубку, вызывает свечение газа.

О мерах борьбы с электризацией бумаги можно дополнительно прочесть в книге [20, с. 648—652].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..   130  131  132  133  134  135  136  137  138  139  ..