XI- QUÁ TRèNH HèNH THÀNH TỜ GIẤY VÀ PHẦN ƯỚT CỦA MÁY XEO
1)Quỏ trỡnh hỡnh thành tờ giấy và thoỏt nước trờn mỏy xeo
a) Quỏ trỡnh hỡnh thành tờ giấy
Quỏ trỡnh rất phức tạp, ngoàỡ sự thoỏt nước qua lưới cũn cú cỏc quỏ trỡnh sỏo trộn xơ sợi, thay đổi vị trớ và sự đan xen, việc lưu giữ cỏc xơ vụn và hạt chất trộn trờn lớp độn, sự liờn kết lớp xơ, sự co kỏo giữa lớp xơ với thành phần lơ lửng. Chia quỏ trỡnh hỡnh thành tờ giấy thành 3 hiện tượng thuỷ động học : thoỏt nước, định hướng xơ và xỏo trộn xơ. Cả 3 hiện tượng xảy ra đồng thời và cú liờn quan nhất định với nhau. Trong đú thỡ tỏc động quan trọng là việc thoỏt nước để tạo thành lớp bột. Khi cỏc xơ sợi đang cũn tự do vận động thỡ quỏ trỡnh thoỏt nước là quỏ trỡnh lọc, cỏc lớp xơ riờng độ đều tờ giấy tương đối cao. Lọc là cơ chế chủ yếu trong việc hỡnh thành tờ giấy trờn lưới xeo dài, nhưng sau đú huyền phủ bột đặc lờn, xơ sợi khụng cũn tự do hoạt động được nữa thỡ chỳng cú xu hướng vún cục lại, nước tiếp tục thoỏt đi và tạo ra lớp giấp ướt vơi sự đan xen của xơ sợi
b) Tấm hỡnh thành
Dưới lưới ở phần đầu cơ cấu đỡ lưới và thoỏt nước cỏc tấm đỡ cố dịnh với tờn gọi là tấm hỡnh thành. ở đoạn đầu tấm hỡnh thành cú tỏc dụng hóm bớt độ thoỏt nước nhằm giảm trụi theo xơ sợi mịn và chất độn trong giấy, nhưng càng về sau lại làm giảm tốc độ thoỏt nước với mức độ phự hợp tuỳ theo từng loại giấy và tốc độ mỏy xeo
Tấm hỡnh thành chỉ sử dụng cho những mỏy xeo cú tốc độ thấp và trung bỡnh
c) Thoỏt nước ở bộ phận suất đỡ
+ Cơ cấu thoỏt nước tự do(nước thoỏt ra được khỏi lưới )là nhờ cú chờnh lệch ỏp suất thuỷ lực, ở đõy chờnh lệch ỏp suất là do lực hỳt thuỷ động tạo ra khi lưới chạy qua cỏc tấm lụ và lụ đỡ lưới .
+ Cơ chế thoỏt nước cưỡng bức ở bộ phận này là do lưới chuyển động kộo theo sực chuyển động của suất đỡ, nước sẽ văng ra tạo độ chõn khụng giữa lưới và suất và làm lớp bột bị vừng xuống, nứơc sẽ chuyển từ trờn mặt xuống .
Độ chõn khụng ở bộ phận này mạnh hay yếu phụ thuộc vào đường kinhd của suốt và tốc độ chạy lưới .
Khi tốc độ lưới tăng thỡ độ chõn khụng ở đõy rất lớn, gõy ra độ hỳt nước rất mạnh, tốc độ xeo càng lớn thỡ sự thoỏt nước đột ngột càng cao, đồng thời ở mặt trờn lưới tại chỗ đi vào gúc kẹp cũn chịu một ỏp lực cao của dũng bột phun ra, sự tỏc động của 2 lực ngựơc chiều này càng mạnh khi mỏy xeo chạy ở tốc độ càng cao do đú dễ phỏ vỡ của tờ giấy và khiến cho việc bảo lưu chất độn và xơ mịn giảm. Để kộo lượng nước bị hỳt xuống phớa dưới lưới người ta lắp thờm một số tấm chắn cố định sau mỗi lụ đỡ lưới.
Cũn nếu đường kớnh của suất tăng thỡ vựng chõn khụng tạo ra tăng và độ chõn khụng giảm và ngược lại
Ta cú cụng thức Dsuất= K.S
Với Dsuất : Đường kớnh suất K : hệ số (K=0.047) S : chiều rộng lưới
Với mỗi loại mỏy khi chế tạo cỏc suất đỡ cú đường kớnh là khụng đổi mà để đạt được độ khụ cho phộp (2ữ2.5%)mà khụng phỏ vỡ cấu trỳc tờ giấy thỡ người ta điều chỉnh bằng tốc độ lưới xeo
d) Thoỏt nước ở bộ phận hỳt chõn khụng
Sau khi qua bộ phận suất đỡ lưới thỡ độ khụ của giấy tiếp tục được tăng lờn khi tờ giấy được cho qua bộ phận hũm hỳt chõn khụng . Sự thoỏt nước ở đõy là do sự chờnh ỏp giữa hũm hỳt chõn khụng và lớp bột trờn lưới. Nược bị hỳt vào hũm hỳt kộo theo khụng khớ để lại cỏc vết trờn giấy, cỏc vết này sẽ ảnh hưởng đến tớnh chất cơ lý của tờ giấy, do đú muốn phỏ bỏ lớp này người ta bỏ cỏc hũm hỳt chõn khụng cỏch nhau một khoảng nhất định để tạo ra thời gian đủ để xoỏ đi vết khụng khớ ban đầu sau đú mới đến hũm hỳt tiếp theo thỡ mới đảm bảo được độ khụ cũng
như độ bền của tờ giấy. Để tăng khả năng thoỏt nước người ta phõn độ chõn khụng thành nhiốu cấp độ cú độ chõn khụng khỏc nhau. Độ chõn khụng là
P=P1+P2+P3+…..
Trong đú: P1<P2<P3<P4….. Nhưng P4>P1 và khụng nhất thiết P4>P3
Đối với loại giấy khỏc nhau thỡ độ chõn khụng cũng khỏc nhau cũn cú hũm chõn khụng sẽ thay đổi tuỳ loại giấy, mỏy xeo, thường là từ 2ữ12 hũm
Sau giai đoạn này độ khụ của giấy khoảng 10ữ12%. Ở giai đoạn này cú thể cú suất in hoa(tuỳ theo khỏch hàng )loại này làm bằng kim loại nhẹ, bờn ngoài bọc băng lưới hoặc lớp nhụm, suất đặt ở trờn lưới và nú chuyển động được là do ma sỏt giữa lưới và mặt suốt. Trờn mặt suốt cú cỏc hỡnh khỏc nổi sao cho tinh toỏn đến độ co ngút ngang dón dài của tờ giấy khi hỡnh thành. ở độ khụ 8ữ10% thỡ hiệu quả in hoa là tốt nhất, vỡ nếu nồng độ lớn thỡ dớnh giấy cũn nếu nồng độ quỏ nhỏ thỡ nước sẽ làm nhoố mực in.
e)Thoỏt nước ở trục bụng chõn khụng
Sau khi giấy qua bộ phận hũm hỳt chõn khụng thỡ giấy cú độ khụ 10ữ12% và được đưa tới trục bụng chõn khụng. Vỡ nguyờn tắc giống như hũm hỳt chõn khụng, nhưng cú điểm khỏc là hũm hỳt chõn khụng được đặt ở phớa trong trục bụng và đứng yờn cũn trục bụng thỡ chuyển động nhờ động cơ dẫn động toàn bộ lưới xeo .
Về cấu tạo thỡ bề mặt của trục bụng được chế tạo bằng hợp kim đồng và được khoan lỗ khoảng 50ữ60% diện tớch bề mặt trục, giấy ra khỏi bề mặt trục bụng chõn khụng cú độ khụ từ 18ữ22%
f) Thoỏt nước ở bộ phận ép
Sau khi giấy ra khỏi bộ phận lưới, giấy đạt độ khụ khoảng 18ữ22% và được đưa sang bộ phận ép .
P1 P2 P3 P4 P5 P6
Mục tiờu đầu tiờn của bộ phận ép mỏy xeo là tỏch nước ra khỏi tờ giấy ướt và làm tăng độ bền của băng giấy, tăng độ phẳng bề mặt, giảm độ xốp và trực tiếp làm tăng độ bền của giấy ướt nhằm giảm việc đứt giấy ở bộ phận sấy. Chớnh tại phần ép đó giỳp cho xơ sợi tiếp xỳc kề cận phũng làm nảy nở liờn kết giữa cỏc xơ sợi với nhau trong khi sấy
Tờ giấy ép được một tấm chăn ép mang vào kẹp giữa hai lụ ép . Quỏ trỡnh ép được diễn ra theo 4 bước sau đõy:
+ Bước 1: Bắt đầu cú sự nộn ép nờn tờ giấy về chăn xeo, khụng khớ chưa trong giấy và chăn bị ép ra cũn nước thỡ lấp đầy cỏc lỗ trống trong giấy nhưng chưa tới mức tạo ra ỏp suất thuỷ lực vỡ vậy nước chưa bị đẩy ra khỏi chăn len và giấy
+Bước 2: tờ giấy chứa đầy nước tạo ra ỏp suất thuỷ lực đẩy nước từ tờ giấy ướt vào trong chăn len, cho đến lỳc chăn cựng đẩy nước thỡ nước lại bắt đầu bị đảy ra khỏi chăn, bước 2 tiếp tục diễn ra cho tới điểm giữa của 2 trục ép (nơi hẹp nhất) mà ở đõy lực ép là lớn nhất, ở đõy ỏp suất thuỷ lực đó đạt trị số tối đa trước khi đến điểm giữa của hai trục (khoảng hở giữa hai trục là nhỏ nhất) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+Bước 3: Sau đú khoảng hở giữa hai trục tăng dần cho đến lỳc ỏp suất thuỷ lực trong tờ giấy triệt tiờu, tương ứng lỳc tờ giấy đạt độ khụ cao nhất .
+ Bước 4: cả tờ giấy và chăn ép đều nở ra và trở thành khụng cũn bóo hoà nước nữa và ở đõy đó tạo ra ỏp suất õm cả trong giấy và chăn cho nờn sẽ cú một lượng nước nhỏ lại từ chăn quay trở về tờ giấy
Việc thoỏt nước trong ép phải đồng đều theo chiều ngang của băng giấy để băng giấy cú độ ẩm đồng đều khi sấy. Yờu cầu đối với cụng đoạn này là chăn len phải cú độ xốp nhất định để khi ép cú thể tiếp nhận lượng nước bị ép từ giấy đi ra.
Ở cỏc lụ ép khỏc nhau thỡ dựng khăn len khỏc nhau theo chiều đi của giấy thỡ ban đầu chăn mỏng sau đú tăng độ dày. Sau một quỏ trỡnh làm việc người ta phải rửa lại chăn bằng hoỏ chất, cũn khi dựng lõu thỡ phải thay.Giấy sau khi đi qua bộ phận ép cú độ khoảng 35ữ40%( thụng thường dựng 3 lực ép: ép thường, ép chõn khụng và ép ngược).
thời gian trong vùng sấy 3 2 41 4 nhiệt độ
Sau khi ra khỏi ép ướt tờ giấy cú độ khụ khoảng 35ữ40%lượmg nước cũn lại trong giấy chủ yếu nước liờn kết rất khú tỏch ra bằng ép, do đú để tỏch lượng nước liờn kết này ra khỏi băng giấy ta dựng phương phỏp sấy. Ở bộ phận sấy là phương tiện dựng để truyền nhiệt năng làm bốc hơi nước trong giấy khi băng giấy đi qua một loạt lụ sấy thỡ nước bốc hơi và được cỏc thiết bị thụng giú đẩy ra khỏi vựng sấy. Băng giấy được ốp chặt lờn bề mặt lụ sấy nhờ cỏc tấm bạt bằng nhựa tổng hợp cú kết cấu rất thoỏng gọi là bạt sấy. Cỏc tấm bạt này cũn cú tỏc dụng nõng đỡ băng giấy đi theo lộ trỡnh nhất định qua cỏc lụ sấy.
Tốc độ sấy khụng phải là mọi nơi đều giống nhau. Lụ sấy thứ nhất và lụ sấy thứ hai ở đầu vào chủ yếu dựng để nõng nhiệt độ tờ giấy(gọi là vựng tốc độ khụng đổi). Đến điểm mà nước chỉ cũn tồn tại trong cỏc ống mao dẫn đường kớnh nhỏ thỡ tốc độ bốc hơi bắt đầu giảm xuống( gọi là vựng giảm tốc độ ). Cuối cựng cho tới khi độ ẩm trong giấy chỉ cũn 7% thỡ lượng nước cũn lại trong giấy khi bốc hơi do cú kết hợp chặt giữa nước và cỏc xơ sợi bằng lực hoỏ lý( gọi chung là vựng kết hợp)
1) Vựng gia nhiệt
2) Vựng tốc độ khụng đổi 3) Vựng gia tốc
4) Vựng nước kết hợp
Quỏ trỡnh truyền nhiệt từ hơi nước trong lụ tới tờ giấy và cho tới lỳc hơi nước bốc ra khỏi băng giấy ra ngoài đều qua cỏc lớp nhiệt trở khỏc nhau, mà rừ nhất là lớp nước ngưng tụ vào thành trong của lụ sấy và lớp lụ khụng khớ và bụi nằm giữa tờ giấy và bề mặt lụ sấy. Trong quỏ trỡnh truyền nhiệt thỡ nhiệt độ sẽ giảm tờ giấy và bề mặt lụ sấy đến tờ giấy. Giảm tối thiểu khụng khớ bỏm trờn mặt lụ bằng cỏch kộo căng bạt giấy và ép sỏt vào lụ. Người ta tỡm cỏch làm giảm chiều dày lớp nước ngưng tụ bỏm vào thành trong của lụ sấy bằng cỏch lắp cỏc hệ thống
hơi nước b o hoà ã t1
lớp nước ngưng lớp cặn lớp bụi và không khí giấy
trong trường hợp này cú thể dựng xiphụng quay cú lũ xo ép sỏt miệng xiphụng với thành lụ sấy.
Để tiết kiệm hơi sấy mà vẫn đạt chỉ tiờu kỹ thuật người ta dựng nh sau: - Chỉ cấp hơi chớnh cho giai đoạn sấy chớnh.
- Đối với giai đoạn tăng nhiệt độ thỡ sử dụng hơi thứ của giai đoạn chớnh . - Giai đoạn giảm nhiệt độ thỡ khụng cấp nhiệt, giấy tự nguội.
Nhiệt độ sấy tuỳ thuộc vào từng loại giấy. Đối với loại giấy cú SR cao kốm theo quỏ trỡnh trương cao thỡ nhiệt độ giấy giảm.
Vớ dụ : giấy thụng thường t0sấy =105ữ1150C Giấy bao gói t0sấy =115ữ1200C
Tốc độ sấy nhanh chỉ ỏp dụng cho giấy cú độ xốp cao. Vỡ nếu giấy khụng cú độ xốp cao thỡ khi làm núng nhanh nước trờn bề mặt bốc hơi trong khi đú nước trong tờ giấy khụng kịp thoỏt ra ngoài và khi đú keo chảy ra sẽ bớt hết bề mặt và khi cú nhiệt độ cao hơn thỡ nước ở bờn trong bay hơi sẽ phỏ huỷ bề mặt tờ giấy .Chớnh vỡ vậy mà phải chọn quy trỡnh đốt núng ban đầu thớch hợp.
Để tăng hiệu quả quỏ trỡnh sấy người ta cần thụng giú hỳt khụng khớ trong tỳi giấy ra, khụng khớ hỳt ra cú độ ẩm rất lớn, núng. Do đú để tận dụng nhiệt với khụng khớ khụ bề ngoài hỳt vào để tăng nhiệt độ khụng khớ sau đú người ta đưa khụng khớ khụ, núng thổi vào tủ sấy.
h) ép quang
ép quang thường đặt ở vị trớ cuối cựng của mỏy giấy hoặc để ở bờn ngoài mỏy giấy. ép quang thường lắp sau bộ phận sấy giấy. Đấy là một hệ tam ép mà tõm của nú trựng với nhau, đường kớnh thường to dần từ trờn xuống dưới để tăng độ nhẵn của giấy, trong lực ép tăng dần từ trờm xuống, ở lụ ép cuối cựng thỡ trọng lực ép bằng tổng trọng lực ép của cỏc trục ở trờn.
Hầu hết cỏc loại giấy(nhưng khụng phải tất cả đều cú yờu cầu được ép quang) để tạo ra bề mặt bằng phẳng giỳp cải thiện việc in ấn, trong khi ép quang độ dày của tờ giấy giảm đi ( điều này khụng cú lợi ích vớ dụ như carton làm bao gúi thực phẩm hay giấy vệ sinh).