Сировина для виготовлення паперу

Сировиною для виготовлення паперу являється целюлоза з різних порід дерев і рослин, макулатура, ганчір’я.

Хімічна формула целюльози:

 

[ С₄ Н₇ О₂ (ОН)₃]_n

Спочатку отримують сульфатну целюлозу, а потім обробляють в розчині їдкого натру (NaOH) і сульфіду натрію (Na₂S) при температурі 160 – 180 ⁰С.

Формула сульфатної целюлбози:

S

[ C₆ H₇ O₂ (OH)₂O – C – SnNa ]_n

 

Целюльоза - це клітковина (від латинського “cellula” – комірка).

Нещодавно почали використовувати штучні, синтетичні, мінеральні та інші волокна.

Крім волокнистих речовин використовують клеї, барвники, воду,

зіпсований папір (макулатуру),

ганчіря (лляне, конопляне). Кращим є конопляне.

Мінеральні речовини використовуються як наповнювачі: каолін, тальк, крейда, сульфати барію та кальцію, діоксид титану, алюмосилікати.

Каолін – глина білого кольору.

Тальк – кисла сіль метакремнійової кислоти (3M_gO 4S_iO₂ H₂O).

Наповнювачі поліпшують властивості паперу – роблять його білим, надають йому гладкості, м’якості, непрозорості.

 

3. Технологія виробництва

3.1.Підготовка паперової маси

Надзвичайно важливими операціями в технології виробництва паперу являються операції підготовки паперової маси. Від цих операцій залежить якість паперу та картону. Підготовка паперової маси включає наступні операції: подрібнення, проклеювання, наповнення, фарбування.

Подрібнення волокнистих речовин енергомісткий. Подрібнення здійснюється на спеціальних машинах: дискових та конічних млинах, ролах.

Проклеювання паперової маси здійснюється для запобігання від вбирання вологи і розчинів (чорнил) та розтіканню їх по поверхні. Клеї наносять на поверхню, або вносять в масу для розподілу по всій товщині.

Наповнення паперової маси наповнювачами здійснюють після проклеювання.

Фарбування паперу здійснюється шляхом введення барвників до паперової маси.

 

3.2. Виготовлення паперу на сіткових машинах

 

Виготовлення паперу здійснюється на папероробних машинах:

кругло сіткових (циліндрових, двосіткових, комбінованих), плоско сіткових.

На папероробній машині виконуються наступні операції:

- відливання паперової маси;

- формування паперу;

- зневоднювання;

- пресування;

- висушування;

- охолодження;

- каландрування (оздоблення поверхні – вирівнювання);

- складання готової продукції.

 

Найбільш розповсюджена так звана столова (з плоскою сіткою) папероробна машина. Вона складається із сіткової, пресової і сушильної частин, каландра і наката (наотування). Паперова маса безперервним потоком витікає на рухому замкнуту в кільце сітку машини, де здійснюється відлив, обезводнення і уплотніння паперового полотна. Подальше обезводнення і уплотніння полотна здійснюється в пресовій частині, яка утворена декількома вальцьовими пресами, між валками яких паперове полотно транспортується за допомогою шерстяного сукна, яке відіграє роль підкладки. Заключне видалення води здійснюється в сушильній частині, де полотно паперу своїми поверхнями поперемінно торкається поверхонь чавунних шліфувальних циліндрів, що обігріваються паром. Поверхня паперу стає гладкою із-за того, що папір притискується сукном до циліндрів. Потім полотно паперу обробляється в каландрі, який являє собою вертикальну батарею із 5 – 8 металевих валів. Після каландра папір стає рівним і гладким, однаковим по товщині. Отримане полотно паперу змотується в рулони.

 

 

 

Рис. 1. Схема сіткової частини папероробної машини: 1 — нижня сітка; 2 — грудний вал; 3 — напорний ящик; 4 — регістровий валик; 5 — формуючий циліндр; 6 — верхня сітка; 7 — відсмоктуючий ящик; 8 — шаберний пристрій верхньої сітки; 9 — «переврнуті» відсмоктуючі ящики; 10 — відсмоктуючий шабер; 11 — верхній вал попереднього преса; 12 — відсмоктуючий ящик; 13 — нижній вал попереднього пресса; 14 — відсмоктуючий гауч-вал; 15 — сітковедучий вал, розміщеного за гауч-валом.

 

 

 

Лекція 3. Будівельні матеріали. Технологія виробництва цементу.

1.Теплоізоляційні матеріали і вироби.

2. Звукоізолюючі матеріали. Акустичні матеріали.

3. Гідроізоляційні матеріали.

4. Виробництво цементу.

Література 4, 5, 6

 

До будівельних матеріалів відносяться: цегла, скло, металопрокат, керамічні плити, цемент, фарби, клеї, оздоблювальні матеріали, дерево.

Бурливий розвиток будівництва вимагає застосування теплоізоляційних, звукозахисних, гідроізоляційних та інших матеріалів та виробів.

1. Теплоізоляційні матеріали і вироби.

Теплоізоляційні матеріали і вироби призначені для захисту від проникнення тепла і холоду. До теплоізоляційних матеріалів відносяться матеріали з низькою теплопровідністю (< 0, 18 Вт/м ^оС) і густиною 40-60 кг/м³. Теплопровідність прямо пропорційна густині матеріалу.Одна тонна такого теплоізоляційного матеріалу здатна зберегти 30-200 тонн умовного палива за рік.

Затрати на використання цих матеріалів відшкодовуються на протязі 1-1, 5 років роботи, наприклад, теплопроводу, холодильних апаратів та ін.

Таким чином, виробництво і застосування теплоізоляційних матеріалів має особливо велике економічне значення.

Структура і властивості теплоізоляційних матеріалів.

Тепло ізолююча здатність конкретного матеріалу залежить від:

- кількості і характеру пустот (пор);

- розподілу пор;

- розмірів;

- відкритості чи закритості пор;

- від співвідношення об’єму пор і твердого матеріалу.

Найбільш високі теплоізоляційні властивості мають матеріали, які містять значну кількість малих ізольованих пор, заповнених повітрям.

Повітря має малу теплопровідність (0, 02 Вт/м ⁰С. Теплоізоляційні властивості повітря має тільки в спокійному стані. Великі пори створюють умови для конвекції і переносу тепла. В дуже пористих матеріалах теплопровідність може наблизитись до теплопровідності повітря.

Пори в матеріалі можуть бути створені вспінюванням:

- шляхом введення в матеріал газо утворюючих добавок;

- склеюванням або спіканням окремих зерен матеріалу;

- накладанням великої кількості шарів волокон.

Структура матеріалу значно впливає на теплопровідність. Наприлад, теплопровідність вздовж волокон деревини в 2 рази більша чим в перпендикулярному напрямку, а крупнозернистий матеріал має меншу теплопровідність чим дрібнозернистий.

Теплоізоляційний матеріал потрібно захищати від вологи: теплопровідність води більша в 25 разів теплопровідності повітря.

Класифікація теплоізоляційних матеріалів та виробів.

Теплоізоляційні матеріали класифікують за наступними ознаками:

структурою; формою; виду основної сировини, густиною; жорсткістю (відносною деформацією стискання); теплопровідністю і загоранням.

В залежності від структури матеріалу поділяють на:

- волокнисті (мінерально ватні, скловолокнисті та ін.);

- зернисті (перлітові, вермикулітові, севелітові та ін.);

- коміркові (піноскло, пінопласт).

По формі ізовнішньому вигляду розрізняють:

- штучні (плити, блоки, цегла);

- рулонні (мати, полоси, матраци);

- шнурові (шнури, джгути);

- сипучі і рихлі (вата мінеральна, скляна, вспучений перлит і вермикуліт).

В залежності від теплопровідності теплоізоляційні матеріали поділяють на 3 класи: А – низької теплопровідності; Б – середньої теплопровідності;

В – підвищеної теплопровідності.

В залежності від густини теплоізоляції матеріали розділяють на 4 групи:

- особливо низької густини (15; 25; 35; 50; 75 кг/м³);

- низької густини (100; 125; 150; 175 кг/м³);

- середньої густини (200; 225; «50; 300 кг /м³);

- густі (400; 450; 500; 600 кг /м³).

 

2. Звукоізолюючі матеріали і вироби.

Звукопоглинаючими називають матеріали, які застосовуються для внутрішнього оздоблення приміщень з метою покращення акустичних властивостей останніх.

Основною метою застосування звукоізолюючих матеріалів являється зниження шуму в громадських і промислових будівлях, або рівномірного його розповсюдження по площі в даному приміщенні, а також попередження розповсюдження звуку вздовж довгих приміщень.

Звукоізолюючі матеріали по характеру поглинання звуку поділяються на:

- пористі з твердим скелетом, в яких звукова енергія переходить в тепло;

- пористі з гнучким скелетом, в якому крім тертя в порах виникають релаксаційні (затухаючі) втрати, пов’язані з деформацією скелету;

- панельні матеріали і конструкції (тонкі панелі із фанери, звуконепроникні тканини) в яких виникають вимушені коливання.

В залежності від виду звукопоглинаючі матеріали бувають у вигляді плит, рулонів і сипучих матеріалів. Їх використовують у вигляді штукатурки, яка має гладко-пористу структуру, перфоровану і бо розчату.

Плити виготовляють одношаровими, багатошаровими, плити з перфорацією, з пористою структурою поверхні, плити із скляного волокна, звукопоглинаючі мати, деревоволокнисті, плити із коміркового бетону.

Акустичні плити. В плитах на пресах виготовляють отвори діаметром 6-10 мм. Такі плити покривають тканиною і застосовуються для облицювання стін і стель.

Гідроізоляційні матеріали виготовляють на основі бітуму, дьогтю, емульсій і мастик, лакових фарб. Матеріали у вигляді рулонів, листів, бетонів, плівок. Частіше гідроізоляційні матеріали виготовляють у вигляді емульсій і паст. Паста бітума має склад: вапно не гашене 45-50 %, вода 17-38%, емульгатор 8-12 %.

Пасти бітумні застосовуються для гідроізоляційного покриття, ґрунтовки ізольованої поверхні. В останні роки виробляється ізол – порошок, який розбавляється у воді і наноситься на поверхню.