Влияние конструкции формующей сетки на качество бумаги изготавливаемой в условиях низкоскоростных БДМ

• Автор: Зарубин, Яков Яковлевич
• Шифр специальности: 05.21.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 122 с. : ил.

1. ВВЕДЕНИЕ
2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
2.1. Эволюция формующих сеток БДМ
2.2. Классификация формующих сеток
2.3. Материал формующих сеток
2.4. Влияние конструкции формующей сетки БДМ на процессы формования бумажного полотна
2.5. Влияние конструкции формующей сетки на свойства
бумажного полотна
2.6. Методология выбора формующей сетки
2.7 Методы оперативного контроля эффективности
формующей сетки
2.8. Прогноз развития формующих сеток БДМ
2.9. Заключение к обзору литературы,
цели и задачи исследования
3. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1. Сырье, материалы, использованные в исследовании
3.2.1.Методика изготовления образцов бумаги
на промышленной БДМ
3.2.2.Методика изготовления образцов бумаги
на листоотливном аппарате
3.3. Методики испытания бумаги
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1. Влияние конструкции формующей сетки на процессы формования бумажного полотна
4.2. Влияние конструкции формующей сетки на
структурно-механические свойства бумаги
4.3. Влияние конструкции формующей сетки на печатные
свойства бумаги
4.4. Влияние основных свойств бумажной массы на структурно-механические свойства бумаги в условиях применения формующих сеток различной конструкции
4.5. Рекомендации по оптимизации выбора
формующей сетки для БДМ малой производительности
5. ВЫВОДЫ
6. Опытно-промышленная выработка
7. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. ВВЕДЕНИЕ
Мировая целлюлозно-бумажная промышленность развивается быстрыми темпами. К началу 21 века объём мирового производства II различных видов бумаги превысил 325 миллионов тонн, при величине её душевого потребления в среднем по миру свыше 50 кг в год. По прогнозам ФАО ООН к 2050 году объём производства превысит 450 миллионов тонн в год [1].
По словам министра финансов Российской Федерации Кудрина в 2007 году ожидается вступление России в Всемирную Торговую Организацию (ВТО). Для российской ЦБП это станет серьёзным испытанием, так как приведёт к усилению конкуренции на российском рынке целлюлозно-бумажной продукции, особенно в сегменте высокотехнологичной продукции.
В этой связи качество выпускаемой продукции приобретает исключительное значение.
В последние годы, ключевую роль в качестве бумаги, играет возможность её адаптации к изменяющимся условиям процессов переработки и потребления. Вследствие этого, значимость мероприятий, направленных на улучшение качества бумаги: структуры и потребительских характеристик - сложно переоценить.
Формование бумажного полотна являются одним из ключевых этапов изготовления бумаги.
Ф С точки зрения улучшения качества формования, совершенствование
конструкции формующих сеток БДМ и КДМ является перспективным. Оптимизация структуры формующих сеток дает возможность более эффективно использовать потенциал волокнистого полуфабриката, созданный в процессе его изготовления и химико-механической обработки. Полнота использования данного потенциала определяется оборудованием, участвующим в процессе формования. Последствия процессов, происходящих при формовании бумажного полотна, являются, как правило, не обратимыми.
Совершенствование конструкции формующей сетки позволяет стабилизировать технологический процесс, улучшить качество бумаги, повысить производительность БДМ, снизить издержки её производства.
Несмотря на значимость, вопросы взаимодействия бумажной массы и формующей сетки, к сожалению, не нашли достаточного освещения в литературе.
Одной из основных проблем, при конструировании и внедрении формующих сеток, является прогнозирование эффективности использования сетки в условиях промышленной БДМ.
Ш В странах развитой ЦБП большая часть продукции производится с
использованием оборудования высокой производительности.
Анализ структуры парка БДМ и К ДМ на предприятиях России показывает [2]: количество высокоскоростных БДМ в российской ТТБТТ за последние годы не увеличилось. С другой стороны, количество тихоходных БДМ несколько возросло за счёт приобретения частными предпринимателями за рубежом машин бывших в эксплуатации.
При этом, мировая практика показывает, что значительная доля наукоемких видов бумаги производится с использованием БДМ малой производительности.
Из сказанного следует, что в настоящее время сегмент БДМ малой производительности приобретает важнейшее значение для российской ЦБП.
При этом, проблема выбора формующих сеток для БДМ малой производительности продолжительное время остаётся без должного внимания.
Целью данной работы является исследование влияния конструкции формующей сетки на свойства бумаги изготавливаемой в условиях низкоскоростных БДМ.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
• выявить закономерности влияния конструкции формующей сетки на
процессы формования бумажного полотна;
• выявить закономерности влияния конструкции формующей сетки на
структурно-механические свойства бумаги в зависимости от изменения основных свойств бумажной массы (фракционного состава, степени помола, концентрации и температуры бумажной массы);
• выявить закономерности влияния конструкции формующей сетки на
печатные свойства бумаги;
• на основе полученных результатов исследований разработать рекомендации по выбору формующей сетки способствующей изготовлению бумажного полотна улучшенного качества в условиях низкоскоростных БДМ.
В первой части работы представлены литературные данные по эволюции конструкций формующих сеток в 20 веке. Описаны различные виды материалов используемых для производства формующих сеток. Представлена классификация наиболее часто используемых конструкций формующих сеток. Кратко описаны основные процессы формования бумажного полотна. Отмечены некоторые практические наблюдения по влиянию конструкции формующей сетки на структурно-механические и печатные свойства бумаги. Отражены последние разработки в области оперативного контроля эффективности эксплуатации формующей сетки. Представлены тенденции развития конструкции формующих сеток.
В заключении обзора, сформулировайы основные тенденции развития формующих сеток, определены основные направления для научных

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Анализ структуры парка БДМ и КДМ на предприятиях России показывает (рис. 1 и 2), что основную долю бумаго- и картоноделательного оборудования составляют малопроизводительные машины. При этом, тенденция развития такова, что за последние 10 лет, количество высокоскоростных БДМ (КДМ) (свыше 800 м/мин) в российской ЦБП не увеличилось, а количество низкоскоростных БДМ (КДМ) (менее 300 м/мин) несколько возросло за счёт приобретения за рубежом машин бывших в эксплуатации.
Рис. 1 Рис
Структура парка БДМ (рис. 1) и КДМ (рис. 2) России. Условные обозначения (скорость БДМ или КДМ; относительная доля БДМ, относительная доля КДМ): 1 (менее 100 м/мин; 35 %, 63,5 %); 2 (100-300 м/мин; 48 %, 13 %); 3 (300-500 м/мин; 5 %, 11,5 %); 4 (500-800 м/мин; 8 %, 3,5 %); 5 (свыше 800 м/мин; 4 %, 0 %).
Это обстоятельство оказывает значительное влияние на структуру рынка формующих сеток, используемых в России. Наиболее часто применяемыми конструкциями формующих сеток в России являются однослойные (№№ 24-40) и двухслойные (№№ 47-60). Двухслойные с дополнительным утком (№№ 60-74) и трёхслойные формующие сетки используются в небольших количествах при изготовлении печатных и санитарно-гигиенических видов бумаги на БДМ высокой производительности. Данные обстоятельства обуславливают выбор для исследования наиболее часто используемых в России конструкций формующих сеток: однослойной (№ 28), двухслойной (№ 60), двухслойной с дополнительным утком (№ 66).
Формующие сетки бумагоделательных машин - это сложные структуры, состоящие из продольных нитей, которые носят название нитей основы и поперечных нитей, называемых нитями утка. При пересечении, в одной плоскости, нитей основы и утка образуются ячейки сетки.