Курсовая работа: Изучение влияния внешних факторов на изменение поверхностных и структурных характеристик картона толщиной 1–1,5мм
При рабочей скорости картоноделательной машины свыше 200 м/мин устанавливается напорный ящик закрытого типа.
В напорном ящике закрытого типа для обеспечения скорости истечения струи массы, соответствующей скорости движения сетки, вместо статического напора создается гидростатический напор. Воздушная подушка, создаваемая в напорном ящике, способствует устранению пульсаций давления массы. Все части соприкасающиеся с массой выполнены из нержавеющей стали или из углеродистой с облицовкой нержавеющей сталью.
Сеточная часть
Может быть как односеточного, двухсеточного или трехсеточного исполнения консольного типа. Консольное исполнение сеточного стола позволяет производить замену сетки без значительной его разборки, а следовательно, за минимальное время.
Длина стола в зависимости от производительности картоноделательной машины составляет от 10,5 до 20 м. Сеточная часть оснащена следующими обезвоживающими элементами: формующей доской, регистровыми валами, гидропланками, "мокрыми" отсасывающими ящиками, "сухими" отсасывающими ящиками. Гидропланки и покрытия ящиков выполнены из высокомолекулярного полиэтилена. Размещение обезвоживающих элементов на столе выполнено таким образом, чтобы обеспечить равномерное (по длине стола) обезвоживание и, как следствие, оптимальное формование полотна.
В начале сеточного стола установлены декельные линейки, предотвращающие растекание массы на кромках. Для регулирования механических показателей полотна в продольном и поперечном направлениях грудной вал и начальный участок стола приводятся в колебательные движение в поперечном направлении за счет механизма тряски. Установленный механизм тряски позволяет регулировать частоту и по амплитуду колебательных движения стола. Гауч – вал однокамерный. Для промывки сетки предусмотрены смачивающие спрыски и спрыск высокого давления. Также в наличие отбойный спрыск, спрыск смыва кромок, заправочный и спрыски резки кромок. Для очистки сетковедущих валов установлены шаберы. Для регулирования сетки имеется пневматическая сеткоправка, для натяжения сетки установлены две пневматические или электромеханические сетконатяжки. Отвод воды с сеточного стола производится по специально установленным подсеточным ваннам. Все части соприкасающиеся с массой выполнены из нержавеющей стали или из углеродистой с облицовкой нержавеющей сталью. Сухость полотна после сеточной части составляет 20-22 %.
Прессовая часть
Прессовая часть выполнена с учетом обеспечения максимального обезвоживания до сушильной части при этом сохраняя структуру полотна, а следовательно, его физико-механические показатели.
В зависимости от производительности прессовая часть состоит из двух или трех прессов. Первый пресс может быть выполнен отсасывающим. Нижние валы прессов обрезиненные, верхние – гранитные. Прижим и отвод верхних валов осуществляется пневматическими механизмами. Пресса снабжены спрысками для промывки сукон. Для регулирования хода сукон имеются пневматические сукноправки, для натяжения сукон установлены пневматические или электромеханические сукнонатяжки. Сукноведущие валы омедненные или обрезиненные. Для очистки поверхности прессовых валов установлены шаберы. Конструктивно прессовая часть выполнена с учетом минимальных затрат времени на смену сукон. Сухость полотна после прессовой части составляет 39-42 %.
Сушильная часть
В зависимости от производительности картоноделательной машины может быть установлено 18-30 сушильных цилиндров диаметром 1500 мм. Сушильная часть разделена на группы по приводу. Рабочее давление пара 0,3-0,5 МПа. Пар поступает в сушильный цилиндр через пароконденсатную головку, установлен-ую на цапфе с приводной стороны. Конденсат непрерывно отводится по сифонным трубам, опущенным практически до дна цилиндра. Для периодического осмотра, цилиндры снабжены люками. Ориентировочный удельный расход пара 3,0 т/тонну готовой продукции.
Сушильная часть предназначена для работы на синтетических сушильных сетках. Для регулирования сеток имеются пневматические сеткоправки, для натяжения сеток установлены пневматические или электромеханические сетконатяжки. Картоноделательные машины с рабочей скоростью более 200 м/мин оснащены канатиковой заправкой полотна. Для очистки поверхности сушильных цилиндров установлены шаберы.
Каландр
Для придания картону гладкости и требуемой плотности установлен четырехвальный каландр. Дополнительный прижим валов каландра осуществляется пневматическим механизмом. Для очистки поверхности каландровых валов установлены шаберы. Заправка полотна осуществляется за счет воздушного спрыска или канатиков.
Накат
Накат периферического типа. Намотка картонного полотна осуществляется на тамбурные валы. Приемные и основные рычаги наката перемещаются за счет пневматических исполнительных механизмов. Равномерность намотки регулируется степенью прижима рулона к цилиндру наката как с приводной так и с лицевой сторон. Прижим осуществляет-ся пневмоцилиндрами.
Механический привод
Привод картоноделательной машины многодвигательный. Каждая приводная точка снабжена электродвигателем переменного тока, редуктором и карданным или промежуточным валом.
Электропривод регулируемый
Регулируемый привод выполнен на базе элементов фирмы "MITSUBISHI" или "LG".
Система управления
Для управления пневматическими и электромеханическими механизмами картоноделательной машины поставляются индивидуальные локальные приборы, пульты и щиты управления.
3. Где заканчивается бумага и начинается картон?
Проводя рукой по абсолютно гладкой на вид поверхности коробки, покупатель восклицает: "Ах, какая красота!" Но то, что нам кажется гладким и тонким, на самом деле не всегда таковым является. Гладкость (способность передавать без разрывов и искажений тончайшие красочные линии, точки и их комбинации) — одно из важнейших печатных свойств. Чем выше гладкость, тем лучше контакт между поверхностью и печатной формой, тем меньше прилагается давления при печатании, тем выше качество изображения.
От микроскопической шероховатости, присущей всей бумажной продукции, не так-то просто избавиться. Как и от разногласий по вопросу "что есть картон?". Научно-популярное издание "Все о бумаге" (М.: Дубль В, 1999.) утверждает, что картон не что иное, как бумага плотностью свыше 150 г/м2. Некоторые специалисты отодвигают границу до 200-250 г/м2. Но практически все согласны, что картоном можно назвать бумагу толщиной более 0,25 мм, а также бумагу, имеющую многослойное строение (не имеются в виду слои мелования), независимо от плотности. Многослойная структура увеличивает толщину и жесткость картона. Сколько не пытаются полимерные материалы его вытеснить, он остается незаменимым там, где нужна жесткость... не характера, а формы:
упаковка для продуктов питания, лекарств, парфюмерно-косметических товаров, стиральных порошков, детских игр и прочих товаров.
Для изготовления картонной упаковки с полноцветной печатью, лакированием или тиснением огромное значение имеет качество покрытия лицевой стороны. Поэтому используют, как правило, картоны с двухслойным/полным (примерно 20г/м2) и реже с легким (от 4 до 10 г/м2) меловани-ем. В дальнейшем речь будет идти именно о мелованных (покрытых) сортах картона.
Geschtnichener... Coated... Мелованные...
Мелованный картон отличает хорошее поведение в процессе печати, более интенсивное воспроизведение красок и лучший глянец при лакировании. При печати на нем диаметр пор мелованного слоя настолько мал, что в поры впитываются только растворители, в то время как частицы красящих пигментов остаются на поверхности бумаги. Поэтому изображение получается очень насыщенное.
Типичная структура мелованного картона:
- мелованные слои (один или несколько);
- верхний слой (один или несколько слоев качественного сырья: беленая или небеленая целлюлоза, древмасса, отбеленая макулатура);
- вкладыш (достаточно толстый слой из дешевого сырья: макулатура, древмасса, небеленая целлюлоза, различные отходы производства);
- нижний слой (один или несколько слоев качественного сырья: беленая или небеленая целлюлоза, древмасса, макулатура).
Учитывая отсутствие единого мнения по самому понятию "картон", не удивительно, что нет и общепринятой классификации видов картона. В основном, пользуются маркировками, заявленными производителями. Данные частично взяты из таблицы "Сорта мелованного картона" (Все о бумаге.-М.: Дубль В, 1999, с.71.).
Дуплексом называют картон с односторонним мелованием, триплексом — с двусторонним. Большинство из макулатурных картонов на российском рынке имеют маркировку GD2, а картоны из первичных волокон — GC2.
К числовым характеристикам качества покрытия относятся только белизна, глянец и гладкость поверхности. В остальном ориентируются либо на общее описание, либо на внешний вид, а чаще — на отзывы коллег.
Пересекая границы...
Производители картона обычно проводят границу между дизайнерскими, полиграфическими и упаковочными картоном. Но никто вам не помешает, к примеру, удивить мир изготовленной из первого или второго элитной косметической упаковкой. В общем, границу можно пересекать, пока вы не посчитаете, в какую сумму это выливается.
СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Масса (вес) является наиболее распространённым показателем, т.к. большинство бумаг(картон) продают по массе 1 м2. Массу бумаги (картона) чаще относят к единице площади, чем к единице объёма, как это делают в отношении других материалов, т.к. бумагу используют в виде листа, и поэтому площадь в данном случае играет более важную роль, чем объём.
Толщина бумаги (картона) (мкм) является важным фактором в характеристике многих других видов бумаги и определяет как проходимость бумаги в печатной машине, так и потребительские свойства (в первую очередь прочностные) готового изделия.
Механическая прочность - одно из основных и важных свойств большинства видов бумаги и картона. Стандарты на печатные виды бумаг предусматривают определённые требования механической прочности на разрыв. Эти требования определяются возможностью выработки на современных быстроходных машинах печатных видов бумаги без обрывов с последующим пропуском её через быстроходные перемотно-резательные станки и в дальнейшем на печатных машинах.
Достаточная механическая прочность бумаги должна обеспечивать безостановочную работу печатных машин на полиграфических предприятиях.
Показатель сопротивления бумаги (картона) излому - один из существенных показателей, характеризующих механическую прочность бумаги. Он зависит от длины волокон, из которых образована бумага, их прочности, гибкости и сил связи между волокнами. Поэтому наиболее высоким сопротивлением излому отличается бумага, состоящая из длинных, прочных, гибких и прочно связанных между собой волокон. Для печатных видов бумаги наиболее значимый показатель в процессе переплётно-брошюровочых работ полиграфического производства.
Показатель качества - сопротивление продавливанию - нельзя отнести к числу основных. Он предусматривает по действующим стандартам для сравнительно ограниченного количества видов бумаги. Важное значение этот показатель имеет для упаковочно-обёрточных видов бумаги. Этот показатель в некоторой степени связан с -показателями разрывного груза бумаги и удлинения её при разрыве.
Для некоторых видов бумаги и картона показатель сопротивления поверхности этих материалов истиранию служит одним из критериев, определяющих потребительские свойства материала. Это относится к чертёжно-рисовальным и картографическим видам бумаги. Эти бумаги допускают без излишнего повреждения поверхности возможность удаления написанного, нарисованного или напечатанного путем подчистки резинкой, лезвием бритвы или ножа. Одновременно подобная бумага с хорошей поверхностной прочностью на истирание должна сохранять удовлетворительный внешний вид после повторного нанесения текста или рисунка на стёртом месте.
Влагопрочность, или прочность во влажном состоянии - важный фактор большинства бумаг, особенно у бумаги, изготовленной на быстроходных бумагоделательных машинах, так как должна обеспечиваться бесперебойная работа буммашины при переходе бумажного полотна из одной секции машины в другую.
Прочность на изгиб. Это сопротивление бумаги(картона) упругому изгибу. При этом испытании бумагу не изгибают слишком сильно, чтобы она не разорвалась. Сопротивление бумаги изгибу определяют либо динамическим методом (метод длины собственной частоты), либо статическим методом (метод стержня).
Определение: DIN 52123, Часть1 - метод длины собственной частоты и DIN 53121 - метод стержня;
Значение в Н/мм
Потребительские свойства бумаги и картона — это такие свойства, которые проявляются непосредственно при их использовании, т. е. в процессе эксплуатации. Эти свойства включают следующие: функциональные, надежность, эстетические, эргономические, безопасность, а также социальное назначение.
Социальное назначение это соответствие бумаги и картона потребностям населения, обусловливающее целесообразность их производства, сбыта и потребления. Учитывая, что наша страна, по оценке ООН, является самой читающей страной мира, выпускаемое в России количество бумаги, особенно газетной, писчей и картона не в достаточной степени обеспечивает потребности населения в художественной литературе, некоторых журналах.
Функциональные свойства и показатели качества бумаги и картона. Функциональные свойства обусловливают соответствие бумаги и картона их целевому назначению как предмета потребления. В зависимости от целевого назначения каждая группа, вид бумаги и картона характеризуются различными показателями: композицией, массой 1м2, толщиной, объемной массой, жиропроницаемостыо, водопроницаемостью, паропроницаемостью, воздухопроницаемостью, влагопроницаемостыо, термостойкостью и другими свойствами.
Композицией бумаги (картона) называется состав и соотношение в процентах волокнистых и неволокнистых компонентов, из которых производится бумага (картон) данного вида. Это одно из важнейших свойств бумаги (картона), во многом определяющее качество данного вида бумаги (картона). Необходимые свойства бумаги (картона) получают путем изменения композиции. Так, бумага, которая содержит волокна древесной массы, малопрочная с серым оттенком. При введении в эту бумагу целлюлозы повышаются ее белизна, гладкость, прочность и т. д.
Наиболее высокими показателями качества характеризуется бумага, содержащая волокна тряпичной полумассы. У каждого вида бумаги (картона) разное процентное содержание волокнистых материалов, указываемое в стандартах.
Масса 1 м2 бумаги (картона), выражаемая в граммах, зависит от состава входящих в нее волокон, степени размола, вида и количества наполнителей и других компонентов. Масса бумаги определяет массу изготовленных из нее беловых товаров. Она определяет плотность бумаги, пористость, вид входящих в ее состав волокон. Так, бумага, содержащая древесную массу, тяжелее бумаги, в составе которой 100 % целлюлозы или тряпичной полумассы. Это важнейший показатель, который приводится в стандартах.
Толщина бумаги (картона) выражается в микрометрах и для бумаги (картона) различного назначения неодинакова: для папиросной — 23 мкм, писчей—100, чертежной — до 200 мкм, а для картона — от 0,4 до 3 мм.
Линейная плотность бумаги (картона) выражается величиной, получаемой делением массы 1 м2 в граммах на толщину в микрометрах, в г/см3. Она определяет плотность и пористость бумаги (картона). Так, чем выше показатель объемной массы, тем выше плотность бумаги и наоборот. Плотность чертежной бумаги, вырабатываемой из длинных и хорошо расщепленных волокон, составляет 0,8—0,9 г/см3, а рыхлая промокательная бумага, состоящая из плохо расщепленных волокон, имеет высокую впитываемость и объемную массу только 0,45 г/см3.
Необходимую плотность получают каландрированием. От плотности бумаги и картона зависит их паропроницаемость, воздухопроницаемость и впитываемость, что особенно важно при оценке качества писчей бумаги и картона.
Функциональные показатели, качества бумаги и картона: композиция бумажной массы (%), толщина (мкм), плотность (г/см3), расход волокнистых материалов на 1000 м2 (кг), размеры (форматы) бумаги (мм), масса бумаги площадью 1 м2 (г), светостойкость цветной бумаги (балл).
Надежность потребления и показатели качества бумаги и картона. Надежность потребления бумаги и картона это потребительское свойство, обусловливающее сохранение основных параметров и их функционирование во времени и в пределах, соответствующих заданным условиям потребления. К ним относятся: сопротивление разрыву, излому, продавливанию, раздиранию, деформации и др.
