Папероробна машина, багатосекційний агрегат безперервної дії, на якій з сильно розбавленою водою волокнистої суспензії отримують папір і деякі види картону ( мал. 1 ).
Розрізняють 2 основних типа Б. м.: плоськосеточниє (їдальні), вживані для вироблення основних видів паперу, і круглосеточниє (циліндрові), на яких виготовляється обмежений асортимент паперу і картону. Ці типів мають різні пристрої для випуску паперової маси на сітку Б. м. і відливу паперового полотна, конструкція ж останніх вузлів, а також технологічний процес виготовлення паперу аналогічні (за винятком машини «сухого формування»).
На мал.(малюнок) 2 приведена схема плоськосеточной Би. м., що включає поряд з устаткуванням власне Б. м. допоміжне устаткування, призначене для підготовки паперової маси перед подачею її на сітку. Види допоміжного устаткування і його конструкція надзвичайно всілякі.
Готова паперова маса концентрацією близько 3—4% за допомогою насоса подається з массоподготовітельного відділу в машинний басейн, звідки поступає на Б. м. Постійним перемішуванням маси в машинному басейні добиваються вирівнювання міри помелу і концентрації маси за всім обсягом. Заздалегідь вона розбавляється оборотною водою (від обезводнення паперової маси на сітці Б. м. до концентрації 0,1—1,5%) і пропускається через очисну апаратуру (узлоловітелі, центриклінери, центріськріни і так далі), де віддаляються різні сторонні включення і грубі частки мінерального і волокнистого походження. З очисної апаратури паперова маса поступає в напірний ящик, який забезпечує виділення маси з певною швидкістю і однакову товщину струменя по всій ширині сітки.
Би. м. складається з наступних основних частин: сітковою, де з розбавленої суспензії безперервно формується полотно паперу і з нього віддаляється перша частина надлишкової води; пресовою, де виробляється обезводнення і ущільнення полотна паперу: сушильною, в якій віддаляється волога, що залишилася в паперовому полотні: отделочной, де полотно піддається необхідній обробці для додання лиску, щільності, гладкості і намотується в рулони.
Сіткова частина — безконечна сітка (виткана з ниток різних сплавів міді або синтетичних матеріалів). Привід сітки здійснюється від гауч-валу. На нових машинах, що мають вакуум-пересасивающие пристрої, пріводним є також провідний вал сітки. Щоб паперова маса не стікала, по краях сітки встановлюються обмежувальні лінійки. Обезводнення паперової маси і формування полотна паперу відбуваються за рахунок вільного стікання і відсисаючої дії регістрових валиків. Для здобуття одноріднішого полотна паперу в подовжньому і поперечному напрямах, при швидкості машини не більше 300 м-кодів/мін , регістрова частина інколи піддається трясінню в поперечному напрямі. Подальше обезводнення відбувається над відсисаючими ящиками під дією вакууму, що створюється спеціальними вакуумними насосами. При виробленні високосортних паперів над ними часто встановлюють легкий равнітельний валик (егутер). Він служить також для нанесення на папір водяних знаків . Після цього полотно паперу містить ще порівняно багато вологи (88—90%), для видалення якої сітка разом з полотном паперу проходіт над гауч-валом (на тихохідних машинах гауч-прес), який має від однієї до трьох відсисаючих камер. Гауч-вал — перфорований порожнистий циліндр з бронзового сплаву або неіржавіючої сталі (площа перфорації складає близько 25% поверхні валу). Усередині корпусу знаходиться нерухома вакуумна камера з графітовими ущільненнями, які пневматично притискаються до внутрішньої поверхні циліндра. Вакуумна камера сполучена з вакуумним насосом, що безперервно діє. Гауч-вал завершує формування і обезводнення (до сухості 18—22%) полотна паперу на сітці Б. м.
Подальше обезводнення відбувається в пресовій частині механічним віджиманням під дією тиску і вакууму шляхом пропуску полотна через декілька (2—3, рідше 4—5) вальцових пресів, розташованих послідовно (часто перший і другий преси об'єднані в здвоєний прес). При цьому підвищуються об'ємна маса, прочностниє властивості, прозорість, знижуються пористість і всмоктуюча здатність паперу. Пресування виконується між шерстяними сукенами, які оберігають ще слабкий папір від руйнування, вбирають віджату вологу і одночасно транспортують полотно. Кожен прес має своє сукно. На всіх нових швидкохідних Би. м. нижні вали пресів делаются перфорованими (як гауч-валі). Вони покриваються спеціальною гумою, що покращує обезводнення і збільшує термін служби. На деяких Би. м. замість нижніх відсисаючих валів встановлюються вали із спеціальним жолобчастим рифленням (канавками). На потужних Би. м. нижні вали першого і другого пресів делаются такими, що відсисають (аналогічно гауч-валу). Часто, окрім пресів з сукенами, встановлюють ще згладжуючі (або офсетні) преси без сукен для ущільнення паперу і додання їй гладкості. Потім полотно паперу з сухістю до 45% поступає в сушильну частину.
Сушильна частина (найбільша по довжині) складається з тих, що обертаються, обігріваються зсередини пором і розташованих зазвичай в 2 ряди в шаховому порядку циліндрів. Полотно притискається до нагрітої поверхні циліндрів за допомогою сукен поліпшуючих тепловіддачу і запобігаюче викривлення і зморщування поверхні паперу при сушці. Верхній і нижній ряди сушильних циліндрів мають роздільні сукена, причому одне сукно охоплює відразу декілька циліндрів (група сушильних циліндрів). Полотно паперу рухається з верхнього циліндра на ніжній, потім на сусідній верхній і так далі При цьому папір висушується до вмісту залишкової вологи 5—7%. На сучасних Би. м. в другій половині сушильної частини зазвичай поміщають клеїльний двохвальний прес для поверхневого проклеювання паперу і нанесення поверхневого шару. Сушильна частина деяких Би. м. забезпечена автоматичними регулювальниками подачі пари в циліндри, пристосуваннями для автоматичної заправки полотна паперу на сушильні циліндри і так далі Пара збирається під ковпаком, розташованим над всією сушильною частиною Б. м., а потім відводиться витяжними вентиляторами назовні. Тепло використовується в калориферах і теплообмінниках.
Обробна частина є каландром, що складається з 5—10 розташованих один над одним валів з вибіленого чавуну. Заздалегідь папір для додання їй більшій еластичності і м'якості охолоджується і декілька зволожується на холодильному циліндрі (через порожнисті шийки якого підводиться і відводиться холодна вода). При русі між валами зверху вниз полотно стає гладшим, ущільнюється і вирівнюється по товщині. Потім папір намотується безконечною стрічкою в рулони на накаті (циліндрі, що примусово обертається, до якого притискається валик з намотуваним на нього папером). Для зволоження паперу при додатковій обробці її на суперкаландрах (для здобуття паперу з підвищеною гладкістю, лиском і об'ємною масою) над накатом встановлюється зволожувальний апарат. Далі рулон розрізає на подовжньо-розрізному верстаті на необхідні формати. Одночасно папір сортується обриви, що виникли при її виробленні, склеюються. При випуску паперу в листах рулони для розрізання подаються на саморезку.
Би. м. має також велику кількість різного устаткування, необхідного для забезпечення її безперервної роботи, і автоматичних приладів, регулюючих технологічні параметри. Для кожного виду папери встановлені технічно і економічно обгрунтовані ширина і робоча швидкість Би. м. Найбільш вузькі Б. м. (з шириною паперового полотна 1,6—4,2 м-коду ) призначені для виробництва якнайтонших конденсаторних паперів, спеціальною технічною, високоякісних фото- і документних паперів. Широкі Б. м. (понад 6 м-код ) служать для вироблення газетного і мішкового паперу. Робоча швидкість Би. м. при виробництві конденсаторного паперу складає 40—150 м-кодів/мін , газетного паперу — до 850 м-кодів/мін , санітарно-гігієнічних паперів — близько 1000 м-кодів/мін і більш. Продуктивність Би. м., що виготовляє конденсаторний папір завтовшки 4—12 мкм , складає 1—4 т/сутки , газетного паперу — 330—500 т/сутки і більш. Довжина Б. м. для вироблення газетного паперу досягає 115 м-коду , маса близько 3500 т , висота окремих частин до 15 м-коду , потужність всіх електродвигунів (включаючи устаткування для підготовки паперової маси) близько 30 000 квт . Привід окремих секцій Би. м. здійснюється двигунами постійного струму. Протягом 1 години така Б. м. споживає до 45 т пара. Автоматичні прилади регулюють процеси відливу і сушки паперу на великих швидкостях. Висока оснащеність автоматичними приладами, точність регулювання і виконання Б. м. дозволяють звести кількість робітників, безпосередньо її обслуговуючих, до 3—8 чоловік.
Розробляється багато нових конструкцій Би. м., що розрізняються в основному методами формування полотна паперу. У Б. м. типа інверформ (Англія) полотно паперу відлилося і формується між двома сітками — ніжней і верхньою ( мал. 3 ). Паперова маса з напірного ящика подається в захват між нижньою і верхньою сітками, при цьому створюється тиск на потік рідини. Деяка частина води проходить вниз через шар волокна, що відклався, на нижній сітці, а частина, що залишилася, віддаляється через верхню сітку. З внутрішньої поверхні сітки вода відводиться шабером, забезпеченим ножем з пластичного матеріалу і лотком для відведення води. Подальше обезводнення виконується на звичайних і «перевернутих» відсисаючих ящиках при вакуумі, що не перевищує 12 кн/м 2 (0,12 кгс/см 2 ). За відсисаючими ящиками встановлений прес, і віджата вода через верхню сітку відсисається шабером. При виробленні багатошарового паперу верхніх сіток буває декілька (по числу шарів). Вода практично віддаляється лише через верхні сітки по шаберам і в «перевернуті» відсисаючі ящики.
В Би. м. типа вертіформ ( мал. 4 ) паперове полотно зневоднюється з обох боків між двома сітками, що вертикально переміщаються, за допомогою шаберов і відсисаючих ящиків, що забезпечує осадження волокон однакової фракції по обидві сторони полотна паперу. При цьому спочатку осідають короткі і тонкі волокна, унаслідок чого утворюється поверхня, найбільш придатна для друку, а в середині аркуша виявляються крупні волокна, що збільшує міцність паперового полотна.
Спостерігається тенденція до використання при відливі паперу круглосеточних машин, де формування паперового полотна здійснюється на циліндрах, обтягнутих сіткою і що знаходяться у ванні або без ванни, куди подається паперова маса. У машині типа ротоформер ( мал. 5 ) напірний ящик і сіткова частина виконані в одному компактному вузлі, а обезводнення здійснюється за допомогою відсисаючої камери, розташованої усередині валу, що обертається. Швидкість таких машин до 300 м-кодів/мін . Вони можуть працювати з малими концентраціями, що важливе при виробленні паперів з штучних волокон.
При виробництві довговолокнистих паперів, що виготовляються з бавовни, азбесту і синтетичних матеріалів, застосовується «сухе формування» паперового полотна засноване на принципі осадження на сітці волокон, що диспергують в повітряному потоці. Можливо, що таке формування отримає широке вживання для вироблення технічних і спеціальних видів паперу.
Подальше підвищення ефективності Б. м. пов'язано із зміною технології виробництва паперу, удосконаленням конструкції машини і окремих вузлів, збільшенням продуктивності за рахунок швидкості і ширини. Різке збільшення швидкості і ширини машини забезпечать: потокораспределітелі і напірні ящики закритого типа, що дозволяють випускати масу на сітку з швидкістю, збільшеній швидкості руху сітки, що відповідає; регістрові валики жолобчастого і сітчастого типа, гидропланки, двух- і трикамерні відсисаючі гауч-валі, що інтенсифікують обезводнення; нові типи пресів (що зворотні відсисають, преси з широкою відсисаючою камерою, багатовальні і гарячі преси); обгумовані відсисаючі вали і вали, закріплені посередині, вали з жолобчастим рифленням, преси з подкладной сіткою, вакуумні відсисаючі сукномийки, вали, що встановлюються на каландрі станини відкритого типа з шарнірним закріпленням важелів, закріплені посередині (ніжніє і верхні), плаваючі, не потребуючі бомбування для компенсації прогину; периферичного типа накати для намотування рулонів діаметром до 2200—2500 мм з пневматичним притиском рулону і автоматичною передачею його із заправних в робітники опори і так далі У сушильній частині Б. м. передбачається вживання більш високого тиску пара, нові схеми парораспределітелей з циркуляцією пари, сифонове видалення конденсату, повністю закриті ковпаки над сушильною частиною, установка сушильних сіток замість сушильних сукен і так далі. Окрім поширеної і порівняно дешевої сушки через контакт поверхні сушильних циліндрів машини з полотном паперу, знаходиться новий вигляд, який дозволив би значно скоротити робочу площу сушильної частини, підвищити рівномірність сушки. Перспективний новий вигляд сушки: діелектричні (за рахунок струму високої частоти, що пропускається через полотно паперу); опроміненням інфрачервоними променями; обдуванням гарячим повітрям; під вакуумом.
Літ.: ІВАНОВС. Н., Технологія паперу, М-код.—Л., 1960; Ейдлін І. Я., Папероробні і обробні машини, 2 видавництва, М., 1962; Jahn До., Arbeit an der Papiermaschine, 4 Aufl., Darmstadt, 1958; Hardman H. and Cole E. I., Papermaking practice, Manch., 1960.
