 |
Характеристика используемых сырья, полуфабрикатов и выпускаемой заводом готовой продукции по ГОСТ, ТУ, ОСТ
|
|
|
|
ВВЕДЕНИЕ
В последние годы во всем мире наблюдается резкое увеличение производства и расширение ассортимента к печатной продукции, а с другой стороны, с многочисленными разработками в области технологии печати, офисной техники, полиграфического оборудования бумаги для печати. Это связано, с одной стороны, с возросшими требованиями, которые предъявляются и расширение областей применения цифровой печати [1].
Понятие «Бумага для офиса», пришедшая на смену понятию «Бумага для оргтехники», бытовавшему в 60-70-х годах, постоянно претерпевает изменения, связанные, прежде всего с быстрым развитием офисной техники.
Сегодня под «бумагой для офиса» понимают несколько видов бумаги для фиксирования, размножения, передачи и хранения информации. Это бумага для факсов (термокопировальная), для фотокопировальных установок, плоттеров, и принтеров, в которых, в зависимости от способа печати, используется бумага для лазерной, струйной, термопечати. Большой объем бумаги используется в качестве бесконечных формуляров, как правило, на самокопировальной технике. Самой массовой среди видов бумаги для офисной техники является все же бумага для электрографических копировальных аппаратов, лазерных и струйных принтеров (бумага без функциональных покрытий – ее можно называть натуральной) [2].
За последние годы в России сформировался достаточно большой и динамично развивающийся рынок офисной бумаги. Это связано с интенсивной компьютеризацией всех отраслей экономики и быстрым развитием рынка компьютерной техники в России.
Мировая доля выпуска офисной бумаги составляет около 10 % от выпуска всех видов бумаги и картона. Общая емкость рынка в России в 90-х годах оценивалась около 150 тыс. тонн в год. В настоящее время эксперты оценивают 300 тыс. тонн в год. До сентября 1998 года этот рынок в основном был поделен между фирмами Скандинавии (Швеции и Финляндии), Австрии и Германии. Однако финансово-экономический кризис 1998 г. привел к резкому спаду поставок в Россию офисной бумаги и вызвал уменьшение доли импортной бумаги. Многие компании покинули российский рынок, уступив место офисной бумаги российского производства. Структурная перестройка российского ЦБП в значительной степени обеспечила резкое увеличение объемов производства офисных видов бумаги.
|
|
|
Международная торговля офисной бумагой развивается очень быстрыми темпами. В 1982 г. объем продаж составлял 2,5 млн. т, в 1998 – уже 3 млн. т/год. Ежегодный прирост составляет около 7,0 %.
Постоянно растущий дефицит офисной бумаги в северной Америке и Центральной Европе частично отражает усиливающуюся конкуренцию за доли на рынке между традиционно сильными западными производителями.
По прогнозам как отечественных, так и зарубежных аналитиков, в ближайшие 10-20 лет потребление офисной бумаги стабильно увеличится.
Самый важный показатель для оценки потребления бумаги в различных странах – годовой национальный доход на душу населения, который объясняет низкий уровень потребления бумаги на 1 человека [3].
ЦБП принадлежит к немногим отраслям мировой промышленности, отличающимся устойчивым развитием. Среднегодовой прирост ее продукции не подвержен коньюктурным воздействиям и определяется жесткой связью этого прироста, с численностью населения, уровнем его культуры и образования, объемами торговли, темпами и масштабом научно-технического прогресса. Достижения в области электронных средств и информации не уменьшили, а, пожалуй, скорее увеличили потребность в бумаге, картоне и изделий из них [4].
Рынок офисной бумаги – перспективный и весьма стабильный. Основная тенденция его развития – сужение сегмента «безбрендовой» низкокачественной бумаги, очень высокая роль рекламы по продвижению брэндов, прямо-пропорциональная зависимость успешных продаж от деятельности служб бейнчмаркетинга и, как следствие, высочайшая инвестиционная привлекательность этого сектора мировой ЦБП [1].
|
|
|
ВЫБОР МЕСТА СТРОИТЕЛЬСТВА
Основным производителем бумажной продукции подобной офисной бумаге в нашем регионе является ОАО «Архангельский ЦБК». Но выпускаемая им бумага – не соответствует необходимому качеству и производится в небольших количествах. Поэтому «потребители» вынуждены приобретать у предприятий, расположенных в других регионах, что требует дополнительных затрат на транспортировку.
Строительство проектируемой бумажной фабрики по производству офисной бумаги намечается на территории III очереди ОАО «Архангельский ЦБК». В наличии уже имеются развитые автомобильные, железнодорожные и водные коммуникации. Так же «АЦБК» располагает большими очистными мощностями на которых возможна утилизация стоков проектируемой фабрики. А тепловая и электрические сети способны обеспечить энергетические потребности планируемого производства. Все сырьевое обеспечение фабрики будет реализовываться за счет местных и сторонних поставщиков.
Бумажная фабрика проектируется на работу жидкого потока лиственной сульфатной беленой целлюлозы и сухого полуфабриката сульфатной беленой целлюлозы с III очереди ОАО «Архангельский ЦБК».
Развитая ранее за счет АЦБК социальная инфраструктура города Новодвинска и наличие подготовленных и квалифицированных кадров так же говорят о правильности расположения будущей бумажной фабрики. Цена производимой бумаги будет ниже цены других поставщиков за счет меньших транспортных затрат. Это позволит вытеснить конкурентов с местного рынка и обеспечить стабильный доход.
Расположенный на территории АЦБК механический завод обеспечит ремонт импортного оборудования, используя для этого современные материалы.
Производительность бумажной фабрики в 100 тыс. тон в год полностью компенсирует запросы региональных потребителей, а также даст возможность поставки продукции в другие регионы.
|
|
|
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Характеристика используемых сырья, полуфабрикатов и выпускаемой заводом готовой продукции по ГОСТ, ТУ, ОСТ
Развитие производства бумаги для офисной техники вызвано интенсивной компьютеризацией всех отраслей экономики, применением высокоскоростной копировально-множительной техники, цветных струйных и лазерных принтеров, цифровой полиграфической печати.
К свойствам бумаги для офисной техники предъявляются повышенные требования, в частности, она должна обладать повышенным сроком службы. Производство бумаги в кислой среде не обеспечивает необходимый уровень этого показателя, поэтому для «долговечных» видов, имеющих срок хранения не менее 300 лет, применяется технология ее производства в щелочной и нейтральной среде.
Для производства бумаги применяются главным образом волокна растительного происхождения, выделяемые из древесины хвойных и лиственных пород и др. растений. Основную массу волокнистых полуфабрикатов бумажного производства составляют: волокна древесины в виде различной древесной массы, целлюлозы и полуцеллюлозы; волокна макулатуры в виде макулатурной массы; волокна тростника и соломы; волокна тряпья в виде тряпичной полумассы.
При выборе нужного вида волокнистого материала следует учитывать его бумагообразующие свойства, которые в совокупности определяют достижение требуемого качества изготовляемой бумаги. При этом имеется в виду как поведение материала в технологических процессах изготовляемой из него бумаги, так и его влияние на свойства получаемой бумажной массы и готовой бумаги [5].
Основным полуфабрикатом для производства офисной бумаги является сульфатная беленая целлюлоза лиственных и хвойных пород.
Волокна сульфатной целлюлозы придают бумаге высокие показатели механической прочности по сопротивлениям разрыву, излому, продавливанию и надрыву, повышенное удлинение до разрыва, термостойкость, долговечность и меньшую прозрачность. Волокна сульфатной целлюлозы более гибкие, на их поверхности меньше микротрещин.
|
|
|
Наличие лиственной целлюлозы в композиции бумаги приводит к получению более однородной структуры листа, в котором короткие волокна лиственной целлюлозы заполняют пространства между длинными волокнами хвойной целлюлозы. В результате изготавливается бумага с меньшей склонностью к короблению и скручиваемости, меньшей разносторонностью, лучшим удержанием минерального наполнителя и меньшей деформацией при намокании.
При использовании в композиции бумаги лиственной целлюлозы, возрастает непрозрачность листа, особенно если применяется беленая сульфатная лиственная целлюлоза. Возрастают также гладкость бумаги и ее впитывающая способность [6].
2.1.1 Характеристика готовой продукции
Всю офисную бумагу можно подразделить на две основные группы: бумага для письма (писчая), бумага для внутреннего офисного потребления (для всех принтеров) и бумага для копирования.
Бумага для письма как правило предназначена для канцелярских работ и печати на пишущих машинках, используется дешевая бумага низкого качества, которую отличают низкая масса (45-80 г/м2), невысокий процент белизны (65-80 %), повышенное содержание пыли и влаги.
Бумага для офисного потребления должна иметь хорошие характеристики, такие как прочность, малая пыльность, и постоянство размеров. Масса 1 м2 – от 60 до 100 г. Белизна от 86 до 96 %. К офисной бумаге относится и бумага для копирования. Копировальная бумага должна гладко проходить через механизм во избежании поломок копировальной техники.
С выходом на рынок нового поколения высокопроизводительных цифровых копировальных аппаратов и принтеров значительно увеличилась скорость подачи бумаги в аппарате. Поэтому требования к качеству бумаги и других материалов, используемых для печатных работ в офисе, постоянно возрастают.
Показатели качества бумаги, определяющие ее печатные свойства, могут быть объединены в следующие группы: геометрические, оптические, механические (прочностные и деформационные) и гидрофобные.
Отдельные производители офисного оборудования пошли дальше простых рекомендаций относительно свойств, которым должна соответствовать офисная бумага при использовании техники их производства. Они вывели на рынок бумагу под собственными брендами – Xerox, Canon, например – и сформировали таким образом комплексное предложение по оргтехнике и расходным материалам для нее.
Офисная бумага – это высококачественная немелованная бумага, нарезанная по формату, отличающаяся от офсетной и прочих видов бумаги по нескольким основным характеристикам – влажность, гладкость и др. Бумага должна обладать повышенной поверхностной электропроводностью, что достигается поверхностной обработкой бумаги на клеильном прессе. Бумага без поверхностной обработки не обладает антистатическими свойствами, что приводит к слипанию листов и сбою в работе копировальных аппаратов, особенно высокоскоростных. К бумаге для офисной техники предъявляются повышенные требования по белизне, резке и упаковке [1]. Весь комплекс этих свойств определяет возможность использования бумаги в той или иной офисной технике и оказывает заметное влияние на работу деловых сфер, на область образования и прочие сферы деятельности, заинтересованные в получении и передаче качественной информации.
|
|
|
В таблице 2.1 приведены показатели, характеризующие качество продукции, предусмотренные ТУ ОП 5432-019-00279195-2003
Таблица 2.1 – Технические требования к офисной бумаге
| Наименование показателя | Норма | Метод испытания |
| 1. Масса бумаги площадью 1м2,г | 80 ± 3 | по ГОСТ 13199 |
| 2. Поверхностная впитываемость воды при одностороннем смачивании (Кобб 60), г/м2, (по каждой из сторон), не более для бумаги 75,80,90 г/м2 | 25,0 ± 5 | по ГОСТ 12605 |
| 3. Разрывная длина (в среднем по двум направле-ниям), м, не менее | по ИСО 1924-1 | |
| 4. Гладкость, (по стороне с меньшим значением), с - для бумаги каландрированной - для бумаги машинной гладкости | 50 – 200 10 – 50 | по ГОСТ 12795 |
| 5. Белизна (в среднем по верхней и сеточной сторонам), %, не менее с ООВ | 99,5 | по ГОСТ 30113 |
| Продолжение таблицы 2.1 | ||
| 6. Непрозрачность, % не мене | по ГОСТ 8874 | |
| 7. Сорность – число соринок на 1 м2 - площадью св. 0,1 до 0,5 мм2 включительно, не более - площадью св. 0,5 до 1 мм2 включительно, не более | не допускаются | по ГОСТ 13525.4 |
| 8. Колебания массы бумаги площадью 1м2 по ширине рулона, г, не более | по ГОСТ 13199 | |
| 9. Влажность, % | 4,8 + 0,7 | по ГОСТ 13525.19 |
| 10. Массовая доля золы, % | 13,0±2 | по ГОСТ 7629 |
2.1.2 Характеристика полуфабрикатов и химикатов
Согласно ГОСТ 28172-89 лиственная целлюлоза выпускается следующих марок: ЛС-0, ЛС-1, ЛС-2, ЛС-3. Для изготовления офисной бумаги будем использовать целлюлозу марки ЛС-1
Основные технические показатели данной марки приведены в таблице 2.2.
Таблица 2.2 – Основные технические показатели лиственной целлюлозы
| Показатели | ЛС-1 | |
| Высший сорт | 1сорт | |
| 1.Механическая прочность при размоле в мельнице ЦРА до 600 ШР: - разрывная длина, км, не менее - абсолютное сопротивление раздиранию, гс, не менее - прочность на излом, не менее | 8,0 44(45) | 7,1 44(45) |
| 2. Белизна, %, не менее | ||
| 3. Сорность, шт. соринок на 1м2 площадью: - от 0,1 до 1,0 мм2, не более - от 1,0 до 2,0 мм2, не более - свыше 2,0 мм2, не более | ||
| 4. рН водной вытяжки | 5-7 | 5-7 |
| 5. Влажность, % не более |
ЛС-0 – для высококачественных видов бумаги: бумаги чертежной, рисовальной, документной и специальной, для изготовления обоев способом глубокой печати.
ЛС-1 – для бумаги обложечной, типографской №1, этикеточной, сигаретной, писчей №1, офсетной №1, офисной, бумаги-основы для переводных изображений, для телеграфной ленты.
ЛС-2 – для бумаги типографской №2, офсетной №2, документной, для справочно-поискового аппарата, диаграммной, основы для технических видов бумаги.
Согласно ГОСТ 9571-89 хвойная целлюлоза выпускается следующих марок: ХБ-0, ХБ-1, ХБ-2, ХБ-4, ХБ-5, ХБ-6, ХБ-7. Для изготовления офисной бумаги будем использовать целлюлозу марки ХБ-2.
Основные технические показатели данной марки приведены в таблице 2.3.
Таблица 2.3 – Основные технические показатели хвойной целлюлозы
| Показатели | ХБ-2 | Метод испытания |
| 1. Механическая прочность при размоле в мельнице ЦРА до 600 ШР: - разрывная длина, км, не менее - абсолютное сопротивление раздиранию, гс, не менее - прочность на излом, не менее | 7,8 - | ГОСТ 1325.1 ГОСТ 1325.3 ГОСТ 1325.3 |
| 2. Белизна, %, не менее | ГОСТ 7690 | |
| 3. Сорность, шт. соринок на 1м2 площадью: - от 0,1 до 1,0 мм2, не более - от 1,0 до 2,0 мм2, не более - свыше 2,0 мм2, не более | ГОСТ 14363.2 | |
| 4. рН водной вытяжки | 6 – 7,5 | ГОСТ 12523 |
| 5. Влажность, % не более | ГОСТ 13932 |
Наполнители: Они добавляются к бумаге для придания ей определенных свойств и в целях частичной замены волокна более дешёвым минеральным порошком. Песок и грязь должны отсутствовать в наполнителе. Размер частиц должен быть около 0,3 мм. Он должен быть нерастворимым в воде и химически инертным.
Согласно ГОСТ – 12085 – 88 “Мел природный облагороженный. Технические условия” по физическим параметрам мел должен соответствовать следующим нормам. Требования к мелу указаны в таблице 2.4.
Таблица 2.4 – Технические требования к мелу
| Показатели | Значение |
| Массовая доля углекислого кальция и углекислого магния в единицах кальция, %, не менее | 98,2 |
| Массовая доля веществ не растворимых в соляной кислоте, %, не более | 1,5 |
| Массовая доля полуторных оксидов железа и алюминия, %, не более | 0,6 |
| Массовая доля свободной щелочи в единицах оксида кальция, %, не более | 0,04 |
| Массовая доля магния, %, не более | 0,02 |
| Массовая доля меди, %, не более | 0,001 |
| Массовая доля оксида железа (III), %, не более | 0,25 |
| Массовая доля водорастворимых веществ, % | 0,25 |
| Массовая доля ионов SO4 и хлора в водоотводной вытяжке, % | 0,04 |
| Массовая доля влаги, % | 0,20 |
| Массовая доля песка, %, не более | 0,30 |
Введение в бумажную массу проклеивающих веществ – крахмала – способствует лучшему удержанию наполнителей в бумаге.
Требования к катионному картофельному крахмалу указаны в таблице 2.5.
Таблица 2.5 – Технические требования к крахмалу
| Показатели | Значение |
| Массовая доля вещества, % | 17÷20 |
| Массовая доля золы в пересчете на сухое вещество, в том числе золы (песка), нерастворимого в 10 %-ной соляной кислоте, %, не более | 0,35 |
| Кислотность – расход 0,1 Н раствора NaOH на нейтрализацию 100 г сухого вещества, мл, не более | |
| Количество крапин на 1 дм2 поверхности крахмала, при рассмотрении невооруженным взглядом, не более | |
| Кислотность сернистого ангидрида, %, не более | 0,05 |
| Степень катионирования | 0,015÷0,05 |
Одно из наиболее важных свойств бумаги для офисной техники – характер ее взаимодействия с чернилами и тонером, который определяется степенью проклейки бумаги. В качестве агентов для проклейки офисной бумаги доминирующее положение занимает клей «Hygrores 351 М».
Требования к клею «Hygrores 351 М» приведены в таблице 2.6.
Таблица 2.6 – Технические показатели клея
| Показатели | Значение |
| Содержание сухого вещества, % | |
| Вязкость, мПа, не более | |
| Характер заряда | катионный |
| Плотность, кг/м3, 25о С | |
| Вид | дисперсия |
| рН | 3,2-4,2 |
В ЦБП для удержания мелкого волокна и наполнителей в объем формируемой бумажной массы добавляют флокулянт «Праестол 845», ТУ 2216-001-40910172-98, для интенсификации процессов водоподготовки очистки сточных вод и обезвоживания шламов. Его получают сополимеризацией акриламида и катионного сомоколора, на основе акриловой кислоты или акриламида. Молекулярная масса г/моль 9 млн.
Требования к флокулянту «Праестол 845» приведены в таблице 2.7.
Таблица 2.7 – Технические показатели флокулянта
| Показатели | Значение |
| Внешний вид | белый сыпучий порошок |
| Гранулометрический состав, % - более 1250 мкм, не более - менее 100 мкм, не более | |
| Насыпная плотность, г/дм3 | 550÷650 |
| Массовая доля геля, см3, не более | |
| Динамическая вязкость, мПа, не более | |
| Массовая доля остаточного акриламида, %, не более | 0,1 |
| Концентрация, г/л | 0,3÷0,4 |
Требования к оптическому отбеливающему препарату «Белофор ОБ» – жидкий, ТУ 6-38-05800142-728-95. Молярная масса 1197,24 кг/моль [8].
Требования к оптическому отбеливающему препарату приведены в таблице 2.8.
Таблица 2.8 – Технические требования к оптическому отбеливающему препарату
| Показатели | Значение |
| Внешний вид | жидкий, от светло-желтого до темно-желтого |
| Массовая доля оптически отбеливающего вещества (в перерасчете на динатриевую дикалиевую соль), % не менее | |
| Продолжение таблицы 2.8 | |
| Температура кристаллизации, оС, не выше | -19 |
| Реакция (рН) водного раствора белофора, содержащего 1г/дм3 белофора ОБ – жидкого, не менее | |
| Отбеливающий эффект в бумажной массе (прирост белизны) | соответствует стандартному образцу |
2.1.3 Требования к свежей и оборотной воде, пару
Механически-очищенная вода, подаваемая на технологические нужды, должна соответствовать требованиям производства и быть очищенной от песка, илистых частиц, водорослей, а также плавающих предметов (щепок, веточек, листьев и т.д.) Вода не должна содержать в себе механических примесей размером частиц более 0,1 мм.
Источником водоснабжения комбината является река Северная Двина. Вода северной Двины, как и все поверхностные источники, содержит различные примеси, которые попадают в нее из почвы или со сточными, ливневыми, производственными и хозяйственно-бытовыми водами. В зависимости от сезона года качественный состав воды меняется в широких пределах.
Требования к качеству воды приведены в таблице 2.9.
Таблица 2.9 – Показатели качественного состава воды
| Показатели | Значение |
| Температура, 0С | 0,5÷20 |
| Взвешенные вещества, мг/л | 3÷14 |
| Цветность, 0ПКШ | 50÷180 |
| Жёсткость общая, мг-экв/л, не более | 1÷5 |
| Величина, рН | 7÷8 |
| Прозрачность по шрифту | 9÷30 |
| Щелочность общая, мг-экв/л | 0,6÷3,0 |
| Окисляемость по КMО4, мг/л | 40÷100 |
| Хлориды, мг/л | 3÷20 |
| Железо, мг/л | 0,6÷3 |
| Сухой остаток, мг/л | 150÷350 |
| Алюминий, мг/л | 1÷1,8 |
| Кремний, мг/л | 2÷10 |
| Марганец, мг/л | 0,3÷1,0 |
Вода поверхностных источников почти никогда не удовлетворяет требованиям ГОСТа, поэтому перед подачей ее потребителям очищают от механических примесей, осветляют отстаиванием (с предварительной обработкой воды реагентами – коагулированием и флокулированием) и фильтрованием, а также обеззараживают, убивая бактерии хлором.
Коллоидные (мельчайшие некристаллизирующиеся) вещества, присутствие которых обуславливает мутность и цветность воды, естественным путем (ни длительным отстаиванием, ни фильтрованием) из воды не удаляются. Для полного осветления и обесцвечивания воды прибегают к коагулированию и флокулированию содержащихся в воде коллоидных частиц, укрупняя их до величины, при которой они задерживаются в отстойниках и фильтрах.
При низкой щелочности очищаемой воды процесс коагулирования затрудняется. В таких случаях воду перед коагулированием подщелачивают обычно гашенной известью – Са(ОН)2.
Для улучшения хода коагуляции, главным образом, органических мелкодисперсных и коллоидных частиц, а также обесцвечивания и обеззараживания воды применяют предварительное хлорирование дозой 3-5 мг/л. В качестве коагулянта предусмотрен сернокислый алюминий Al2(SO4)·18 Н2О.
Течение процесса коагуляции зависит от солевого состава воды, главным образом от ее анионного состава, т.к. гидроокись алюминия заражена положительно и коагулирующими ионами для нее являются анионы. Практикой установлено, что коагулирование сернокислым алюминием происходит удовлетворительно в мягких водах при рН = 5,7-6,6, в водах средней жесткости при рН = 6,6-7,2, в жестких водах при
рН = 7,2-7,8.
Для интенсификации процесса осветления воды применяют (дополнительно к коагулированию) флокулянт – синтетический препарат – поликриламид (ПАА).
Исходная вода с насосной станции 1-го подъема №3, расположенной на берегу реки Северной Двины, насосами марки 36Д-22 по двум водоводам диаметром 1200 мм подается в приемную камеру смесителей. Из приемной камеры вода, смешанная с реагентами (хлором, известью и коагулянтом), самотеком поступает в два смесителя. Из смесителей через прямоугольные отверстия с дополнительно введенным реагентом – флокулянтом (ПАА), вода поступает в распределительный канал коагулированной воды, из которого распределяется на 10 горизонтальных отстойников (двухсекционных) со встроенными камерами хлопьеобразования. В горизонтальных отстойниках вода отстаивается и через водосливы поступает в сборный канал осветленной воды, откуда по трубопроводам диаметром 500 мм распределяется на скорые фильтры.
Пройдя фильтрующий слой, вода поступает в сборный коллектор диаметром 600 мм, из которого сливается в резервуары фильтрованной воды, а затем в камеру всасывания. Из камеры всасывания насосами марки 20 НДС станции 2-го подъема вода поступает на технологические нужды комбината.
Фильтрованная вода должна соответствовать следующим показателям, указанным в таблице 2.10.
Таблица 2.10 – Показатели фильтрованной воды
| Показатели | Значение, не более |
| Мутность, мг/л | 10÷11 |
| Цветность, оПКШ | |
| Жесткость общая, мг-экв/л | |
| Железо, мг/л | 0,1 |
| Взвешенные вещества, мг/дм3 | |
| Окисляемость в ед. О2, мг/л | |
| Хлориды, в ед. Cl2, мг/л | |
| Марганец, мг/л | 0,05 |
| Растворенных силикатов SiO2, мг/л | |
| Общее содержание сухого остатка, мг/л | |
| рН, в пределах | 6,5÷7,2 |
| Давление, кПа не менее |
Требования к пару и конденсату указаны в таблице 2.11.
Таблица 2.11 – Требования к пару и конденсату
| Показатели | Значение |
| 1. Пар: - давление, кгс/см2 - температура, оС | 3,5÷4,2 |
| 2.Конденсат: -общая щелочность, мкг-экв/кг, не более - вид – светлый, - рН при 25 0С - содержание железа в мкг-экв/кг, не более - солесодержание, мг/м, не менее | прозрачный 8,5÷9,5 |
2.2 Выбор, обоснование и описание технологической схемы и основного оборудования
Технологическая схема производства бумаги состоит из следующих процессов: приготовления бумажной массы, включающего операции по сгущению массы, массному размолу волокон, проклейке, наполнению и крашению массы; аккумулированию бумажной массы; разбавления массы водой до необходимой концентрации; очистки от посторонних включений и узелков; изготовления бумаги на бумагоделательной машине, включающего отлив бумажного листа, его прессование, сушку, отделку и намотку в рулон; отделки и переработки бумаги, включающих каландрирование, перемотку, резку и упаковку [5].
Схема предусматривает, что офисная бумага вырабатывается из 100 %-ной беленой сульфатной целлюлозы с большим наполнением и проклейкой в массе и поверхностной проклейкой.
2.2.1 Описание основного оборудования размольно-подготовительного отдела
В размольно-подготовительном отделе бумажной фабрики производится размол целлюлозы в мельницах типа МД-31, приготовление рабочих растворов ООВ, флокулянта и подготовка их композиционного состава для производства бумаги.
Размол – одна из важных операций бумажного производства, от которой в значительной степени зависят многие свойства бумаги. Цель размола волокнистых полуфабрикатов заключается в следующем: подготовить волокнистый материал к отливу, придать ему определенную степень гидратации, сделать волокна гибкими, пластичными, увеличить их поверхность, обеспечить лучший контакт и связь волокон в бумажном листе; придать бумажному листу объемный вес, пухлость, пористость и др. [6].
Производится размол волокон в машинах непрерывного действия. Для производства офисной бумаги применяют 80 % сульфатной беленой лиственной целлюлозы и 20 % беленой хвойной целлюлозы. Перед подачей в массный бассейн целлюлозу из приемных бассейнов с помощью насоса под напором по трубе подают в дисковые рафинеры. Они хорошо рафинирует и фибриллирует волокно без укорочения, повышая прочностные свойства бумаги, особенно сопротивление раздиранию и излому. Такая масса хорошо обезвоживается на сетке бумагоделательной машины. Дисковые рафинеры имеют большую мощность и производительность, требуют меньшую площадь для их размещения и капитальные затраты на установку, проще и дешевле в обслуживании, расходуют меньше энергии на размол и экономичнее в работе, чем конические мельницы. Двухдисковые мельницы изготовляются с литой гарнитурой. Размалывающая гарнитура выполнена в виде шести сменных сегментов. Сегменты выполняются из чугуна и стали. Рафинеры работают при концентрации массы 3 – 4,5 %. Процесс размола массы в рафинере регулируют изменением его пропускной способности (изменяя давление массы на входе и выходе из рафинера при постоянном зазоре между дисками) и оптимальной потребляемой мощности, обеспечивающих надлежащую обработку волокнистого материала, а также изменением величины рециркулируемого потока, возвращаемого на рафинер. При понижении давления массы до 0,2 кгс/см2 электродвигатель мельницы автоматически отключается во избежании повреждения дисков. Дисковые рафинеры устанавливаем параллельно в одну или две ступени, причем избыток массы из общего сборника размолотой массы направляют обратно по переливному массопроводу в приемный бассейн [3]. Дисковая мельница МД показана на рисунке 2.1
Рисунок 2.1 – Дисковая мельница: 1 – механизм присадки с электроприводом; 2 – размольная камера с крышкой; 3 – невращающийся диск; 4 – размалывающая гарнитура; 5 – вращающийся диск; 6 – сальник; 7 – станина; 8 – ротор; 9 – зубчатая муфта.
К вспомогательному оборудованию размольно-подготовительного отдела относятся: приемные бассейны, композиционный, машинный бассейн и бассейн брака, сгустители, насосы, гидроразбиватели, регулятор концентрации, бак постоянного уровня, узлоловитель, центриклинеры и вибросортировка.
Приемные бассейны служат для хранения целлюлозы и имеют назначением создание необходимого буферного запаса не размолотой массы, обеспечивающего непрерывность технологического процесса. Бассейн состоит из сварного цилиндрического корпуса с вваренными в него технологическими штуцерами, плоской крыши, укрепленной ребрами жесткости, плоского днища и шнекового перемешивающего устройства с приводом.
Для регулирования концентрации массы применяют регуляторы концентрации. Все они работают на разбавление и устанавливаются на массопотоках при перекачки массы из одного бассейна в другой, а также на выходе массы из композиционного и машинного бассейна.
После регулятора концентрации бумажная масса аккумулируется в композиционном бассейне. Бассейн вертикальный, с боковым пропеллерным устройством, установлен между отдельными ступенями размола массы. Служит для смешения между собой волокнистых компонентов массы, проклеивающих веществ, наполнителей, красителей. Бассейн имеет цилиндрическую форму. Для лучшего стока поступающей к насосу массы днище бассейна наклонное. Четырехлопастная крыльчатка на горизонтальной оси встроена консольно к боковой стенке бассейна в самой низкой его части и несколько смещена по отношению к оси бассейна. Наклон лопастей крыльчатки создает циркуляцию массы как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости, благодаря чему и происходит интенсивное перемешивание массы. Так как концентрация массы 3,5 % лучше применить бассейн диаметром около 4 м с одной крыльчаткой диаметром 0,9 м с числом оборотов 150 в минуту, потребляемая мощность равна 55 кВт. Из бассейна масса вытекает по трубе и подается насосом в машинный бассейн. Концентрация массы автоматически регулируется регулятором.
Машинный бассейн хранит массу, прошедшую уже все стадии технологического процесса в размольно-подготовительном отделе (размол, смешение, проклейка, наполнение). Он имеет горизонтальную форму с пропеллерным размешивающим устройством. Оптимальная концентрация массы в таком бассейне 2,5 – 3,0 %. Превышение этой концентрации приводит к резкому увеличению расхода энергии на циркуляцию массы.
Бумажная масса на бумагоделательную машину подается из машинного бассейна насосом через переливной бачок, установленный на высоте 2 –3 м над ее сеточным столом, обеспечивающий постоянный напор и, следовательно равномерную подачу массы на машину независимо от работы насоса. Напорный переливной бачок, емкостью 10 м3, изготовлен из нержавеющей стали. Внутри бачка установлены две перегородки.
Операция очистки бумажной массы предшествует отливу бумаги на машине. От степени очистки массы зависит не только качество вырабатываемой бумаги, но и в значительной мере работа бумагоделательной машины: сокращаются обрывы бумажного полотна на сетке и прессах. Для более глубокой очистки до 90 % волокнистых загрязнений (костры, мелких пучков непровара) и частиц мелкого пучка в технологической схеме предусмотрены центриклинеры, работающие в три ступени. Центриклинер имеет трубу конусной формы из твердой резины. На нижний ствол трубы надета нейлоновая трубка с выходным отверстием, через которую непрерывно удаляются отходы сортирования.
Сортирование нераспустившихся пучков волокон проводят на цилиндрических узлоловителях. Ввиду того, что сортирование массы на узлоловителях протекает при относительно низких гидравлических давлениях, разбавленную массу пропускают через щелевидные прорези сортировальной поверхности, а не через круглые отверстия, как в центробежных или проточных сортировках. Сортирующее сито узлоловителя изготовляется из нержавеющей стали. Ширина прорезей для офисной бумаги колеблется от 0,5 до 0,7 мм. Основными факторами, определяющими выбор ширины прорезей узлоловителей, являются: степень помола массы, размеры сортируемых волокон, требования к очистке массы в зависимости от вида вырабатываемой бумаги и наконец, степень разбавления массы при очистке. Ширину прорезей узлоловителя выбирают также в зависимости от веса 1 м2 вырабатываемой бумаги, так как он в значительной мере определяет степень помола массы и степень ее разбавления при отливе. Отходы с узлоловителя сортируются на вибросортировке, хорошая масса с которой поступает на гауч-мешалку [13].
2.2.2 Описание основного оборудования бумагоделательной машины
К основному оборудованию бумажных потоков относится: бумагоделательная машина, каландр, продольно-резательный станок, рулонно-упаковочный станок. Все остальное оборудование, установленное в потоке буммашины, является вспомогательным.
Офисную бумагу вырабатывают на плоскопечатной бумагоделательной машине типа В-11, обрезная ширина 4200 мм, рабочая скорость 820 м/мин.
Бумагоделательная машина состоит из сеточной, прессовой, сушильной, отделочной (каландр, накат) частей привода.
Технологический процесс изготовления бумаги на машине включает следующие операции: подачу бумажной массы на машину; разбавление бумажной массы водой и установление необходимой концентрации, обеспечивающей нормальный процесс отлива; выпуск массы на сетку; отлив бумаги на сетке бумагоделательной машины; прессование мокрого листа бумаги и удаление избытка воды; сушку; машинную отделку и намотку бумаги.
После очис<
|
|
|
