Átírás

1 Nyomdaipari technológia Debreceni Egyetem AMTC Műszaki Kar Nappali tagozat 2007/2008 tanév v 1. félév f v 7. előad adás s A Gépészmérnöki Tanszék

2 PAPÍRISMERET

3 A PAPÍR ÉS S PAPÍR-TERM TERMÉKEK Fogalma: Rostos szerkezetű,, lapszerű termék Papír-term termékek: rendezési elv a négyzetméter-tömeg (1 m 2 terület letű termék k súlya s g ban kifejezve) Papír g/m 2 Karton g/m 2 Lemez (könyvk nyvkötő lemezt vastagságra gra gyártanak)

4 A PAPÍR R ALAPANYAGA Rostok: növényi nyi eredetű,, Cellulóz z rostok, melyek ß-D glükóz z molekulákb kból l felépülő makrómolekul molekulák (un. poliszacharid.) Cellulóz-gy gyártás: papírf rfából l (tűlevel levelű v. lombos), szalmából A gyárt rtás s főbb f technológiai lépései: l - papírfa hántolh ntolása - aprítás, szecskázás - apriték osztályoz lyozása - kémiai feltárás s (rostképz pzés) (nagy nyomás, magas hőmérsh rséklet, vegyszer, főzési idő) - fehérítés, lapképz pzés

5 A CELLULÓZGYÁRTÁS ALAPANYAGA

6 CELLULÓZGY ZGYÁRTÁS SZALMA BÁLA APRÍTÁS SZECSKÁ- ZÁS PAPÍRFA APRÍTÉK OSZTÁLYO- ZÁSA APRÍTÉK TÁROLÁSA (SILÓKBAN) HÁNTOLÁS A CELLULÓZ FELTÁ- RÁSA A FELTÁRT CELLULÓZ UTÓKEZELÉSE SZŰRÉS, LAPKÉPZÉS BÁLÁZÁS, SZÁLLÍTÁS

7 A PAPÍR R ALAPANYAGA Egyéb b rostképz pzés: Fakösz szörület TMP (termo- mechanikai eljárás) CTMP (termo- mechanikai eljárás s vegyszerrel kombinálva) Mindkét t eljárással rövidszr vidszálú rostokat kapunk Rosttörmel rmelék önmagában nem alkalmas papír készítésére. Mechanikai (kösz szörülés) s) eljárással állítják k elő,, a rostarány csökkent kkentésére használj lják (olcsóbb papír), a falemez alapanyaga

8 ROSTOK A PAPÍBAN 100% deinking rost LWC papírban 50% hosszú rost, 30% TMP, 20% faköszörület

9 A PAPÍR R SEGÉDANYAGAI Töltőanyagok: A rostok közötti k teret tölti t ki Természetes (kaolin) és s mesterséges szilikát ásványok Kalcium-karbon karbonát Enyvező anyagok : kétféle enyvezés A papírt anyagában enyvezzük: gyantaenyv (fenyőgyanta elszappanosított formája, melynek vizes oldatából l a gyantát t timsóval csapatják k a rostokra) A papír r felület letét t enyvezzük: kemény nyítőenyvvel Színez nező anyagok : Vízoldható színez nezékek, melyek a rostokon adszorbeálódnak dnak Optikai fehérítők, melyek a cellulóz és s fakösz szörület sárgás s színét t kompenzálj lják k (kék k színű fluoreszcens fény)

10 PAPÍRGY RGYÁRTÁS Feladat: a lapszerű termék k előáll llítása A papírgy rgyártás s lehet: Kézi (merített papír) melyet ma csak speciális pl. művészeti m felhasználásra sra gyártanak, Gépi papírgy rgyártás: papírg rgépeken tömeggyt meggyártásra A papírgy rgyártás s főbb f technológiai lépései: l Papírp rpép p készk szítése: se: pépesítő berendezéseken a papír r alap-, és segédanyagainak homogenizálása, ill. végsv gső rostméret ret kialakítása. A pép p kb. 98%-a a víz! v Lapképz pzés: a PAPÍRG RGÉPEN Felvezető szakasz: a papírp rpép p felvezetése a papírg rgépre Szitaszakasz: lapképz pzés, víztelenv ztelenítés Présszakasz: további víztelenv ztelenítés Szárító szakasz: végsv gső nedvességtartalom Simító egység: g: gépsima papír Feltekercselő: : nagy papírtekercs nemesítésre sre vagy kiszerelésre sre

11 PAPÍRPÉP KÉSZÍTÉSE

12 GÉPI PAPÍRGYÁRTÁS Papírpép Homokfogó - csomófogó Felvezető Szitaszakasz Prés-szakasz Szárító szakasz Simító Papírgép Feltekercselő

13 PAPÍRGÉP

14 LAPKÉPZÉS A SZITÁN

15 TEKERCSVÁLTÁS A PAPÍRGÉPEN

16 A PAPÍRGÉP RÉSZEI I.

17 A PAPÍRGÉP RÉSZEI II.

18 A PAPÍR R NEMESÍTÉSE SE Papírnemes rnemesítés: : célja c értékesebb papírok előáll llítása Simítás: : a gépmisa papírokn roknál l simább felület let előáll llítása szuperkalanderekkel Prégel gelés: dombor- mintázott (pl. vászon, v bőr b r stb.) papírfel rfelület let létrehozl trehozása Mázolás: : a papír r egyik vagy mindkét t felület letének bevonása mázolással A mázrm zréteg lehet: Műgyanta pl. polietilén n viasz víz v z elleni védelemrev Karbon, mikrokapszulás réteg pl. számlat mlatömbök, száll llítók Pigmentált mázanyag pl. mázolt m (LWC, ULWC, műnyomm nyomó)papírok és s színes pigment esetén n színes mázolt m papírok (matt v. fényes) f Kreppelés: : megnövelt papírfel rfelület let pl. gerincanyag a kötészetnekk Kasíroz rozás: műanyag vagy fém f m fólif liával törtt rténő társítás (ragasztással) ssal)

19 PAPÍRNEMESÍTÉS SIMÍTÁS

20 KARTONOK ÉS S KÖNYVKK NYVKÖTŐ LEMEZEK Felhasználási si terület letük: Kartonok: könyvek, k folyóiratok fedelei, keményt nytáblás s könyvek k gerincanyaga, speciális esetben előzék, csomagolóanyagok, anyagok, Könyvkötő lemezek: keményt nytáblás s könyvek k táblaanyaga, t Szerkezetük: k: papírr rrétegekből állnak Kartonok: két-, k, (duplex) vagy három h (triplex( triplex) ) rétegr Lemezek: a rétegek r száma többnyire t 8 fölöttf Gyárt rtásuk: Kasíroz rozással: a papírok összeragasztásával (csak kartonoknál) Többszitás s papírg rgépeken: a papírp rpályák k egymásra vezetésével vel Nemesítésük: Kartonok: Simítás Prégel gelés Mázolás: a karton egyik vagy mindkét t oldalát t (matt vagy fényes) f Lemezek: mivel kaliberre gyártj rtják k (vastagság) g) csak kisebb mértm rtékű simítás

21 PAPÍRTULAJDONS RTULAJDONSÁGOK I. Higroszkópos anyag: a környezetk rnyezetéből l nedvességet vesz fel, ill. ad le Higroszkópos nedvesség: 20% alatti nedvességtartalom (levegőből l v. ofszet nyomtatásn snál l a nedvesítő-vízb zből l veszi fel) Ozmotikus nedvesség: : 20% feletti nedvességtartalom (ragasztó anyagból l v. pl. megázással veszi fel) Reagálása a nedvességre: méretváltozással (megnyúlik vagy zsugorodik) A méretvm retváltozás s keresztirányban közel k tízszerese t a szálir lirányban mért m méretvm retváltozásnak. Problémák k a méretvm retváltozás s miatt: színilleszked nilleszkedési si gondok, kasíroz rozásnál deformáci ció (pl. könyvtk nyvtáblánál), l), ragasztókötésn snél l kötéserk serősség g jelentős csökken kkenése. A problémák k elhárítása: a nyúlás s (zsugorodás) s) mértm rtékét t figyelembe venni a montíroz rozásnál, ellenkasíroz rozás, alapszabály: ly: a belívpap vpapír, kartonfedél, előzék, táblalemez t szálir lirányának nak követni k kell a gerinc vonalát

22 PAPÍRTULAJDONS RTULAJDONSÁGOK II. Viszko-elasztikus anyag: : erő hatására egyaránt mutat rugalmas (elasztikus) és s képlk plékeny (plasztikus) alakváltoz ltozást. A kettős s viselkedés s modellekkel írható le Reagálás s az erőhat hatásokra: : irányf nyfüggő (szál-,, kereszt-, és Z irányokban eltérő Szakító szilárds rdság: szálir lirányban nagyobb, mint keresztirányban ( Z irányban feltépődési szilárds rdság) Nyúlás: keresztirányban nagyobb, mint szálir lirányban. ( Z ( irányban nem értelmezhető) Problémák: Papírp rpálya szakadása sa nyomtatásn snál, a papír feltépődése a festék húzóssága miatt, maradandó deformáci ció a túlzottan erős s nyomóer erő hatására pl. magasnyomásn snál satírung vagy kasíroz rozásnál kunkorodás

23 PAPÍRJELLEMZŐK Négyzetméter-tömeg: 1 m 2 területű lapszerű termék Az X és Y irányok közül az egyik a szál-, a másik a keresztirány Átlag lapvastagság v Z Y X X és Y szakító szilárdság Z feltépődési szilárdság

24 A PAPÍR VISZKO-ELASZTIKUS TULAJDONSÁGA l 0 γ = 1/E τ ahol γ = deformáció ( l) E = rugalmassági modulus τ = nyírófeszültség τ = F/A [Pa] F = erő [N] A = felület [m 2 ] l F IDEÁLISAN RUGALMAS ANYAGOK

25 A PAPÍR VISZKO-ELASZTIKUS TULAJDONSÁSA F dγ / dt = 1 / η τ ahol: dγ / dt a deformáció sebesség η a belsősúrlódási együttható (viszkozitás) τ a nyírófeszültség IDEÁLISAN KÉPLÉKENY ANYAGOK

26 A PAPÍR VISZKO-ELASZTIKUS TULAJDONSÁGAI

27 FONTOSABB PAPÍRTIPUSOK Csoportosítási si módokm dok: : többft bbféle szempont A feldolgozás s technológi giája szerint pl. ofszet-, mélynyomó Termékcentrikus kcentrikus: : könyvnyomk nyvnyomó,, biblianyomó,, plakát, újság A termék k részeire r vonatkozó: : előzék, borító A papír r valamilyen paraméter teréhez kötődő: k : vékony, v volumenizált lt, A papírnemes rnemesítéshez shez kötődik: k natúr, mázolt m (vékony v. vastag mázrm zréteg v. fényes f - matt), szuper-kalanderezett (SC)

28 A nyomtatási eljárások, és s a nyomathordozók támasztotta követelmk vetelmények Az egyes technológi giák k támasztotta t követelmk vetelmények magas-,, ofszet-,, mélym ly-, flexo-,, szita-, és s tamponnyomtatás tekercs-, és íves nyomtatás A nyomathordozó jelentősége szívóképes, porózus szerkezetű zárt, nem szívóképes felület let kis felületi leti energia (pl. poliolefinek nyomtatása) érdes, strukturált felület let