قسم الطباعة هو الجزء التالي من آلة الورق بعد قسم التشكيل. تتمثل أهم وظائف الضغط في زيادة تماسك الصفائح الصلبة من أجل ضمان قدرة التجفيف الكافية، وتوحيد الصفائح، وتمكين تشغيل النسيج في أقسام التجفيف المبكرة. تعمل زيادة اتساق الصفائح على زيادة قوة البلل وتحسين تماسك الصفائح وربط الألياف بالألياف مما يزيد من قوة الصفائح. يؤدي هذا عادةً إلى تحسين قابلية التشغيل وتقليل الضغط على سحب المجفف. يمكن أن يكون للضغط أيضًا تأثير كبير على معايير الجودة مثل النعومة وامتصاص الحبر والكتلة والرطوبة. تسمى الأقمشة الموجودة في هذا القسم باللباد المضغوط أو الأقمشة المضغوطة. مصطلح "النسيج" له معنى أوسع؛ "اللباد" هو نوع من القماش مصنوع من ألياف فردية فقط، أي بدون وجود خيوط في بنية القماش. ومع ذلك، فإن مصطلحي "القماش المضغوط" و"اللباد المضغوط" يستخدمان بالتبادل في صناعة الورق. على الرغم من أن ذلك يعتمد على درجة الألواح وآلة الورق، إلا أن قوام الورقة النموذجي في بداية قسم الضغط يكون 20% ألياف و80% ماء وفي نهاية قسم الضغط يكون 45% ألياف و55% ماء. في نهاية قسم الضغط، يتم نقل الورقة إلى قسم المجفف.
أثناء الضغط، يتم ضغط الورقة بين نسيج واحد أو اثنين وإما لفتين، أو لفة و"حذاء" ممتد متزاوج في قطعة الضغط لضغط الماء من داخل الشبكة وخارج ألياف اللباد.الشكل 1يُظهر هذه العملية بضغطة بسيطة. زيادة الضغط يزيد من إزالة الماء.
تتمثل الوظائف الرئيسية لنسيج الضغط في دعم ونقل الورقة من خلال قسم الضغط، وضغط الماء من الورقة، وتوفير وسيلة لقبول الماء، والحفاظ على خصائص جودة الورقة أو نقلها، ودفع اللفات غير المدفوعة. يجب أن يوفر القماش الحماية المناسبة للورقة لمقاومة التكسير وعلامات الظل وعلامات الأخدود. تتأثر كمية الماء التي يمكن أن يمتصها اللباد ومقاومة تدفق الماء بحجم الفراغ (الحجم الذي لا تشغله الألياف أو الخيوط) ونفاذية الهواء والماء للنسيج. تعتبر مقاومة التدفق المنخفضة والقدرة على الحفاظ على حجم الفراغ تحت الحمل أمرًا مهمًا أثناء التشغيل. تشمل خصائص نسيج الضغط الهامة توحيد الضغط، وحجم الفراغ المناسب، والنفاذية المطلوبة، والانضغاط المناسب، ونسبة الضرب / القاعدة، ومقاومة الضغط، ومقاومة التآكل، والقوة، ومقاومة الملوثات، ومقاومة الحرارة والمواد الكيميائية.
يمكن أن تؤثر العديد من متغيرات الماكينة بشكل كبير على عملية الضغط. يزيد الوزن الأساسي للورقة من الماء الذي يجب التعامل معه بواسطة المكبس. تؤدي درجة حرارة الصفائح المرتفعة إلى تقليل لزوجة الماء وزيادة المواد الصلبة للصفائح. دفعة الضغط العالي (kPa.sec، psi.sec)، نتاج متوسط ضغط الضغط (kPa، psi) ووقت سكون nip (يقاس عادةً بالمللي ثانية)، يزيد من إجمالي إزالة الماء والمواد الصلبة المضغوطة. نبض الضغط هو أيضًا حاصل قسمة الحمل الخطي لضغط الضغط (kN/m) على سرعة الضغط (m/sec)، بوحدة kN/m2 x sec = kPa.sec. يؤثر نوع التجهيز وكمية التكرير على خصائص التحرر ونزح الماء للورقة. - على سبيل المثال، يؤدي التجهيز الأعلى للتحرر و/أو انخفاض التكرير إلى إنتاج مواد صلبة أعلى من المطبعة. وفي كل مثال، فإن التغيير في الاتجاه المعاكس سيكون له تأثير معاكس.
نسيج الصحافةوظائف
بمجرد مغادرة المخزون لصندوق الرأس، فإن المتطلبات العامة لآلة الورق هي زيادة تماسك الألياف للورقة من 0.2-1.5% إلى 92-96%. بعد تشكيل القماش، تكون تكلفة إزالة الماء الإضافي أقل بكثير في قسم الضغط مقارنة بقسم المجفف. إن إزالة الماء ميكانيكيًا في قسم الضغط عن طريق زيادة ضغوط الضغط أقل تكلفة بكثير من استهلاك الطاقة في قسم المجفف. لذلك، لا يمكن المبالغة في التأكيد على قيمة الأداء الفعال للنسيج الصحفي.
إزالة الماء ليست الوظيفة الوحيدة للنسيج الصحفي. وبشكل عام يجب على النسيج الصحفي أن:
بناءأقمشة الصحافة
الأقمشة الصحفيةبشكل عام، تتكون من مكونين أساسيين كما هو موضح في الشكل 3.5: القماش الأساسي والمضرب.
تُصنع الأقمشة الصحفية من مواد تركيبية بنسبة 100%، وفي المقام الأول بوليمرات البولي أميد (النايلون). يتم تصنيع الأقمشة الأساسية باستخدام شعيرات أحادية موصلة بكابلات أو شعيرات أحادية مفردة (صلبة أو مجوفة) أو خيوط متعددة الشعيرات (الشكل 2). مع زيادة استخدام الألياف المعاد تدويرها في مخزون الورق، تم تقليل استخدام الخيوط المتعددة الشعيرات بشكل كبير. تميل الخيوط المتعددة الشعيرات إلى حبس الملوثات، وبالتالي يصعب الحفاظ على نظافتها.
قد يحتوي النسيج الأساسي على بنية أحادية الطبقة (طبقة واحدة من خيوط MD وطبقة واحدة من خيوط CD)، أو بنية منسوجة متعددة الطبقات (طبقات متعددة من خيوط MD مع طبقة واحدة فقط من خيوط CD)، أو بنية أساسية متعددة مغلفة مع طبقات متعددة من كليهما. تتمثل ميزة تصميم البناء متعدد القواعد في أن طبقات القاعدة يمكن أن تكون ذات تصميمات مختلفة. وقد تختلف في عدد الخيوط وحجم الخيوط ونمط النسج وما إلى ذلك. على سبيل المثال، يمكن أن تكون الطبقة الأساسية العليا ناعمة جدًا لنقل خصائص الورقة المطلوبة ويمكن أن تكون الطبقات السفلية أكثر خشونة لتوفير خصائص معالجة المياه اللازمة. تسمح الأقمشة المصفحة بنطاق أوسع من تجانس ضغط النسيج الأساسي ونسبة الضرب/القاعدة المنخفضة، وهو أمر بالغ الأهمية للتشغيل المفتوح والنظيف. مع زيادة سرعات ماكينة الورق، يقل وقت بقاء السكين ويصبح الاتصال السطحي الأفضل بين الورقة والقماش المضغوط أمرًا ضروريًا.
يمكن أن تكون الأقمشة لا نهاية لها أو متصلة بدرزة. تم تصميم اختيار نوع الغزل ونمط النسج للنسيج الأساسي لمعالجة توحيد الضغط، ومقاومة التدفق، وحجم الفراغ، وخصائص الضغط. من الناحية العملية، التصنيفات الأساسية للأقمشة الصحفية هي: التصميمات التقليدية (التي لا نهاية لها)، والتصميمات الطبقية (المصفحة)، والأقمشة الملحومة.الشكل 3يعرض عددًا قليلاً من الأنواع الرئيسية للأقمشة الأساسية المستخدمة في الأقمشة الصحفية.
الشكل 3: الأنواع الرئيسية لهيكل النسيج الأساسي
تجدر الإشارة إلى أن المنتجات الأساسية ذات الطبقة الواحدة سرعان ما أصبحت غير مناسبة لمعظم تطبيقات ماكينات الورق. فهي ببساطة ليست متينة بما يكفي لتحمل القوى المتولدة في الآلات الحديثة.
أظهرت الأقمشة الملحومة زيادة كبيرة في الاستخدام منذ طرحها في أواخر الثمانينات. في أمريكا الشمالية، يتم خياطة ما يقرب من 75% من جميع الأقمشة الصحفية المستخدمة، وتستمر هذه النسبة في النمو حيث أثبتت تكنولوجيا التماس أنها مناسبة لمزيد من التطبيقات. يعد استخدام الأقمشة الملحومة في آسيا وأوروبا أقل انتشارًا. العوامل الأساسية لزيادة استخدام المنتجات الملحومة هي السلامة، وتقليل وقت التثبيت، وفي بعض الحالات، تحسين أداء النسيج المضغوط. هناك نوعان رئيسيان من المنتجات الملحومة (الشكل 4): قاعدة منسوجة تقليديًا وقاعدة متعددة المحاور مغلفة (متعددة المحاور حيث تكون طبقات القاعدة مائلة قليلاً لبعضها البعض).
الشكل 4: اللبادات الصحفية الملحومة
قسم الطباعة هو الجزء التالي من آلة الورق بعد قسم التشكيل. تتمثل أهم وظائف الضغط في زيادة تماسك الصفائح الصلبة من أجل ضمان قدرة التجفيف الكافية، وتوحيد الصفائح، وتمكين تشغيل النسيج في أقسام التجفيف المبكرة. تعمل زيادة اتساق الصفائح على زيادة قوة البلل وتحسين تماسك الصفائح وربط الألياف بالألياف مما يزيد من قوة الصفائح. يؤدي هذا عادةً إلى تحسين قابلية التشغيل وتقليل الضغط على سحب المجفف. يمكن أن يكون للضغط أيضًا تأثير كبير على معايير الجودة مثل النعومة وامتصاص الحبر والكتلة والرطوبة. تسمى الأقمشة الموجودة في هذا القسم باللباد المضغوط أو الأقمشة المضغوطة. مصطلح "النسيج" له معنى أوسع؛ "اللباد" هو نوع من القماش مصنوع من ألياف فردية فقط، أي بدون وجود خيوط في بنية القماش. ومع ذلك، فإن مصطلحي "القماش المضغوط" و"اللباد المضغوط" يستخدمان بالتبادل في صناعة الورق. على الرغم من أن ذلك يعتمد على درجة الألواح وآلة الورق، إلا أن قوام الورقة النموذجي في بداية قسم الضغط يكون 20% ألياف و80% ماء وفي نهاية قسم الضغط يكون 45% ألياف و55% ماء. في نهاية قسم الضغط، يتم نقل الورقة إلى قسم المجفف.
أثناء الضغط، يتم ضغط الورقة بين نسيج واحد أو اثنين وإما لفتين، أو لفة و"حذاء" ممتد متزاوج في قطعة الضغط لضغط الماء من داخل الشبكة وخارج ألياف اللباد.الشكل 1يُظهر هذه العملية بضغطة بسيطة. زيادة الضغط يزيد من إزالة الماء.
تتمثل الوظائف الرئيسية لنسيج الضغط في دعم ونقل الورقة من خلال قسم الضغط، وضغط الماء من الورقة، وتوفير وسيلة لقبول الماء، والحفاظ على خصائص جودة الورقة أو نقلها، ودفع اللفات غير المدفوعة. يجب أن يوفر القماش الحماية المناسبة للورقة لمقاومة التكسير وعلامات الظل وعلامات الأخدود. تتأثر كمية الماء التي يمكن أن يمتصها اللباد ومقاومة تدفق الماء بحجم الفراغ (الحجم الذي لا تشغله الألياف أو الخيوط) ونفاذية الهواء والماء للنسيج. تعتبر مقاومة التدفق المنخفضة والقدرة على الحفاظ على حجم الفراغ تحت الحمل أمرًا مهمًا أثناء التشغيل. تشمل خصائص نسيج الضغط الهامة توحيد الضغط، وحجم الفراغ المناسب، والنفاذية المطلوبة، والانضغاط المناسب، ونسبة الضرب / القاعدة، ومقاومة الضغط، ومقاومة التآكل، والقوة، ومقاومة الملوثات، ومقاومة الحرارة والمواد الكيميائية.
يمكن أن تؤثر العديد من متغيرات الماكينة بشكل كبير على عملية الضغط. يزيد الوزن الأساسي للورقة من الماء الذي يجب التعامل معه بواسطة المكبس. تؤدي درجة حرارة الصفائح المرتفعة إلى تقليل لزوجة الماء وزيادة المواد الصلبة للصفائح. دفعة الضغط العالي (kPa.sec، psi.sec)، نتاج متوسط ضغط الضغط (kPa، psi) ووقت سكون nip (يقاس عادةً بالمللي ثانية)، يزيد من إجمالي إزالة الماء والمواد الصلبة المضغوطة. نبض الضغط هو أيضًا حاصل قسمة الحمل الخطي لضغط الضغط (kN/m) على سرعة الضغط (m/sec)، بوحدة kN/m2 x sec = kPa.sec. يؤثر نوع التجهيز وكمية التكرير على خصائص التحرر ونزح الماء للورقة. - على سبيل المثال، يؤدي التجهيز الأعلى للتحرر و/أو انخفاض التكرير إلى إنتاج مواد صلبة أعلى من المطبعة. وفي كل مثال، فإن التغيير في الاتجاه المعاكس سيكون له تأثير معاكس.
نسيج الصحافةوظائف
بمجرد مغادرة المخزون لصندوق الرأس، فإن المتطلبات العامة لآلة الورق هي زيادة تماسك الألياف للورقة من 0.2-1.5% إلى 92-96%. بعد تشكيل القماش، تكون تكلفة إزالة الماء الإضافي أقل بكثير في قسم الضغط مقارنة بقسم المجفف. إن إزالة الماء ميكانيكيًا في قسم الضغط عن طريق زيادة ضغوط الضغط أقل تكلفة بكثير من استهلاك الطاقة في قسم المجفف. لذلك، لا يمكن المبالغة في التأكيد على قيمة الأداء الفعال للنسيج الصحفي.
إزالة الماء ليست الوظيفة الوحيدة للنسيج الصحفي. وبشكل عام يجب على النسيج الصحفي أن:
بناءأقمشة الصحافة
الأقمشة الصحفيةبشكل عام، تتكون من مكونين أساسيين كما هو موضح في الشكل 3.5: القماش الأساسي والمضرب.
تُصنع الأقمشة الصحفية من مواد تركيبية بنسبة 100%، وفي المقام الأول بوليمرات البولي أميد (النايلون). يتم تصنيع الأقمشة الأساسية باستخدام شعيرات أحادية موصلة بكابلات أو شعيرات أحادية مفردة (صلبة أو مجوفة) أو خيوط متعددة الشعيرات (الشكل 2). مع زيادة استخدام الألياف المعاد تدويرها في مخزون الورق، تم تقليل استخدام الخيوط المتعددة الشعيرات بشكل كبير. تميل الخيوط المتعددة الشعيرات إلى حبس الملوثات، وبالتالي يصعب الحفاظ على نظافتها.
قد يحتوي النسيج الأساسي على بنية أحادية الطبقة (طبقة واحدة من خيوط MD وطبقة واحدة من خيوط CD)، أو بنية منسوجة متعددة الطبقات (طبقات متعددة من خيوط MD مع طبقة واحدة فقط من خيوط CD)، أو بنية أساسية متعددة مغلفة مع طبقات متعددة من كليهما. تتمثل ميزة تصميم البناء متعدد القواعد في أن طبقات القاعدة يمكن أن تكون ذات تصميمات مختلفة. وقد تختلف في عدد الخيوط وحجم الخيوط ونمط النسج وما إلى ذلك. على سبيل المثال، يمكن أن تكون الطبقة الأساسية العليا ناعمة جدًا لنقل خصائص الورقة المطلوبة ويمكن أن تكون الطبقات السفلية أكثر خشونة لتوفير خصائص معالجة المياه اللازمة. تسمح الأقمشة المصفحة بنطاق أوسع من تجانس ضغط النسيج الأساسي ونسبة الضرب/القاعدة المنخفضة، وهو أمر بالغ الأهمية للتشغيل المفتوح والنظيف. مع زيادة سرعات ماكينة الورق، يقل وقت بقاء السكين ويصبح الاتصال السطحي الأفضل بين الورقة والقماش المضغوط أمرًا ضروريًا.
يمكن أن تكون الأقمشة لا نهاية لها أو متصلة بدرزة. تم تصميم اختيار نوع الغزل ونمط النسج للنسيج الأساسي لمعالجة توحيد الضغط، ومقاومة التدفق، وحجم الفراغ، وخصائص الضغط. من الناحية العملية، التصنيفات الأساسية للأقمشة الصحفية هي: التصميمات التقليدية (التي لا نهاية لها)، والتصميمات الطبقية (المصفحة)، والأقمشة الملحومة.الشكل 3يعرض عددًا قليلاً من الأنواع الرئيسية للأقمشة الأساسية المستخدمة في الأقمشة الصحفية.
الشكل 3: الأنواع الرئيسية لهيكل النسيج الأساسي
تجدر الإشارة إلى أن المنتجات الأساسية ذات الطبقة الواحدة سرعان ما أصبحت غير مناسبة لمعظم تطبيقات ماكينات الورق. فهي ببساطة ليست متينة بما يكفي لتحمل القوى المتولدة في الآلات الحديثة.
أظهرت الأقمشة الملحومة زيادة كبيرة في الاستخدام منذ طرحها في أواخر الثمانينات. في أمريكا الشمالية، يتم خياطة ما يقرب من 75% من جميع الأقمشة الصحفية المستخدمة، وتستمر هذه النسبة في النمو حيث أثبتت تكنولوجيا التماس أنها مناسبة لمزيد من التطبيقات. يعد استخدام الأقمشة الملحومة في آسيا وأوروبا أقل انتشارًا. العوامل الأساسية لزيادة استخدام المنتجات الملحومة هي السلامة، وتقليل وقت التثبيت، وفي بعض الحالات، تحسين أداء النسيج المضغوط. هناك نوعان رئيسيان من المنتجات الملحومة (الشكل 4): قاعدة منسوجة تقليديًا وقاعدة متعددة المحاور مغلفة (متعددة المحاور حيث تكون طبقات القاعدة مائلة قليلاً لبعضها البعض).
الشكل 4: اللبادات الصحفية الملحومة
