Technik_papiernictwa_311[27].Z3.01

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1.  Wprowadzenie
2.  Wymagania wstępne
3.  Cele kształcenia
4.  Materiał nauczania

4.1. Ogólna charakterystyka organizacji procesu wytwarzania papieru

i tektury
4.1.1. Materiał nauczania
4.1.2. Pytania sprawdzające
4.1.3. Ćwiczenia
4.1.4. Sprawdzian postępów

4.2. Klasyfikacja i właściwości wyrobów papierniczych

4.2.1. Materiał nauczania
4.2.2. Pytania sprawdzające
4.2.3. Ćwiczenia
4.2.4. Sprawdzian postępów

4.3. Papiernicze półprodukty włókniste

4.3.1. Materiał nauczania
4.3.2. Pytania sprawdzające
4.3.3. Ćwiczenia
4.3.4. Sprawdzian postępów

4.4. Dodatki masowe i pomocnicze środki chemiczne

4.4.1. Materiał nauczania
4.4.2. Pytania sprawdzające
4.4.3. Ćwiczenia
4.4.4. Sprawdzian postępów

4.5. Przygotowanie surowców do wytwarzania papieru i tektury

4.5.1. Materiał nauczania
4.5.2. Pytania sprawdzające
4.5.3. Ćwiczenia
4.5.4. Sprawdzian postępów

5. Sprawdzian osiągnięć
6. Literatura

3
5
6
7
7
7
7

10
11
13
14
14
17
17
19
20
20
24
24
26
27
27
33
33
35
36
36
47
47
49
50
56

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy dotyczącej technologii wytwarzania

wyrobów papierniczych, podstawowych urządzeń i operacji jednostkowych stosowanych do
tego celu, a także procesach występujących w trakcie powstawania wstęgi papierniczej.

W poradniku zamieszczono:

−

wymagania wstępne – wykaz umiejętności, jakie powinieneś posiadać, aby korzystać
z poradnika,

−

cele kształcenia – wykaz umiejętności, jakie opanujesz podczas pracy z poradnikiem,

–

materiał nauczania – wiadomości teoretyczne niezbędne do osiągnięcia założonych celów
kształcenia i opanowania umiejętności zawartych w jednostce modułowej,

–

zestaw pytań, abyś mógł sprawdzić, czy już opanowałeś określone treści,

–

ćwiczenia, które pomogą Ci zweryfikować wiadomości teoretyczne oraz ukształtować
umiejętności praktyczne,

–

sprawdzian postępów,

–

sprawdzian osiągnięć, przykładowy zestaw zadań; zaliczenie testu potwierdzi opanowanie
materiału całej jednostki modułowej,

–

literaturę uzupełniającą.
Musisz mieć świadomość, że poradnik zawiera jedynie niezbędne minimum wiedzy

potrzebnej w tym zawodzie. Jeżeli chcesz osiągnąć wyniki ponad dostateczne, musisz
korzystać z literatury uzupełniającej.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bhp i instrukcji

przeciwpożarowych,  wynikających  z  rodzaju  wykonywanych  prac.  Wiadomości  dotyczące
przepisów  bezpieczeństwa  i  higieny  pracy,  ochrony  przeciwpożarowej  oraz  ochrony
środowiska  znajdziesz  w  jednostce  modułowej  311[27].O1.01  „Przestrzeganie  przepisów
bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska”.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

311[27].Z3

Technologia produkcji wyrobów papierniczych

311[27].Z3.01

Organizowanie produkcji

papieru i tektury

311[27].Z3.02

Wytwarzanie wyrobów

papierniczych

311[27].Z3.04

Wykonywanie obróbki wyrobów

papierniczych

311[27].Z3.03

Uszlachetnianie i wykończanie

wyrobów papierniczych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć:

−

korzystać z różnych źródeł informacji,

−

posługiwać się komputerem i wyszukiwarką internetową,

−

organizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami ergonomii,

−

stosować przepisy bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony środowiska i ochrony
przeciwpożarowej obowiązujące w pracowni i na stanowisku pracy,

−

wykonać i odczytać rysunki techniczne z uwzględnieniem wymiarowania,

−

posługiwać się dokumentacją konstrukcyjną i technologiczną,

−

stosować i zamieniać jednostki układu SI,

−

posługiwać się podstawowymi pojęciami z zakresu fizyki i chemii, takimi jak: masa,
natężenie przepływu, prędkość liniowa, ciśnienie, siła, stężenie, moc, energia,

−

wykonywać podstawowe obliczenia matematyczne,

−

wykonywać oznaczenia właściwości wyrobów papierniczych,

−

współpracować w grupie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej, powinieneś umieć:

−

rozpoznać rodzaje wytworów papierniczych oraz określać ich cechy użytkowe
i zastosowanie,

−

posłużyć się dokumentacją technologiczną produkcji papieru i tektury,

−

skorzystać z norm, prospektów i ofert firmowych oraz atestów dotyczących surowców
i materiałów papierniczych,

−

zorganizować stanowisko pracy do produkcji wyrobów papierniczych,

−

dobrać surowce papiernicze, chemikalia i półprodukty do wyrobu określonych produktów
przemysłu papierniczego.

−

określić wpływ podstawowych parametrów produkcji oraz dodanych surowców
pomocniczych na przebieg procesów technologicznych i właściwości gotowych
wytworów papierniczych,

−

dobrać maszyny i urządzenia do przygotowania półproduktów na masę papierniczą,

−

odczytać schematy układów przygotowania masy, obiegów wody do celów produkcyjnych
i energetycznych,

−

obliczyć koszty produkcji wytworów papierniczych,

−

określić wymagania dotyczące wody produkcyjnej i energetycznej,

−

dobrać sposoby przygotowania wody produkcyjnej i energetycznej,

−

obliczyć zużycie wody do produkcji określonych półproduktów i wytworów
papierniczych,

−

dobrać operacje jednostkowe ciągu technologicznego produkcji papieru pod kątem
wytwarzania określonego asortymentu,

−

określić rodzaje tektury oraz jej zastosowanie,

−

zaplanować proces wytwarzania tektury,

−

odczytać schematy ciągów technologicznych produkcji tektury,

−

porównać przebieg produkcji różnych wyrobów tekturowych,

−

dobrać metody produkcji wyrobów tekturowych,

−

zaplanować produkcję określonego wyrobu papierniczego,

−

zaprojektować poszczególne węzły produkcyjne,

−

określić zagrożenia dla środowiska wynikające z działalności zakładów branży
papierniczej,

−

zastosować zasady bezpieczeństwa i higieny pracy oraz ochrony środowiska podczas
produkcji wyrobów papierniczych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Ogólna charakterystyka organizacji procesu wytwarzania

papieru i tektury

4.1.1. Materiał nauczania

Realizacja procesu produkcyjnego wytwarzania papieru opiera się na przetwarzaniu

półproduktów  włóknistych  (przy  współudziale  dodatków  masowych,  pomocniczych  środków
chemicznych,  wody  i  energii)  w  określony  produkt  końcowy  o  założonych  właściwościach
użytkowych.  Efektem  ubocznym  procesu  produkcyjnego  jest  powstawanie  odpadów
poprodukcyjnych, przy czym zalicza się do nich zarówno odpady ciekłe (ścieki), stałe, gazowe
jak również niepożądaną emisję ciepła czy hałasu (rys. 1). Odpady te muszą być przetworzone
lub zagospodarowane w taki sposób, aby stanowiły jak najmniejsze obciążenie dla środowiska
naturalnego.

Produkcja

wytworów papierniczych

Surowce w

łókniste

Dodatki masowe i pomocnicze

środki chemiczne

Woda

Energia

Ścieki

Odpady sta

łe

Powietrze z wentylacji

Produkt

łas

Ciep

ło

Odpady lotne

Rys. 1. Schemat procesu produkcyjnego papieru z zaznaczonymi strumieniami wejściowymi i wyjściowymi

Trzeba pamiętać, że podobnie jak w przypadku produkcji mas włóknistych, produkcja

wyrobów  papierniczych  należy  do  niezwykle  złożonych  zagadnień  zarówno  logistycznych  jak
i technologicznych.  Należy  podkreślić,  że  jest  to  proces  bardzo  drogi  –  zarówno  pod
względem  kosztów  samych  maszyn  i  urządzeń  wyposażonych  w  zaawansowane  systemy
sterowania i  kontroli  jak  również  znacznego  zapotrzebowania  na  podstawowe media: energię
elektryczną  i  cieplną,  wodę  świeżą,  surowce  włókniste,  dodatki  masowe  oraz  pomocnicze
środki  chemiczne  wspomagające  produkcję.  Aby  właściwie  skoordynować  pracę  wszystkich
elementów  tego  procesu,  wymagane  jest  przedsięwzięcie  szeregu  działań  takich  jak  m.in.
planowanie  zaopatrzenia  surowcowego  oraz  infrastruktury  magazynowej  i  rynków  zbytu,
planowanie  odprowadzania  i/lub  zagospodarowania  odpadów  poprodukcyjnych  czy  obsługi

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

serwisowej i remontowej. W wielu przypadkach wymagane jest ponadto spełnianie
określonych norm oraz posiadanie odpowiednich atestów. Mogą one dotyczyć nie tylko
jakości produktu czy właściwości odprowadzanych odpadów i zanieczyszczeń, ale także pracy
urządzeń, warunków BHP, obsługi klienta itp.

Organizacja procesu wytwarzania papieru

Wytwarzanie papieru składa się z kilku etapów, w ramach których realizowane są różne

operacje jednostkowe. Oprócz bezpośredniego procesu produkcyjnego istnieją także procesy
pomocnicze, które są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania całej produkcji.

Zag

ęszczanie

pó

łproduktów włóknistych

M ielen ie pó

łproduktów

łóknistych

Doz owanie i m ieszan ie

ładników masy papierniczej

D oz owan ie i roz cie

ńczanie

m asy papierncizej

Oczyszczanie i od pow ietrzanie

m asy papierniczej

Fo rm owan ie wst

ęgi

p apiern iczej

Przygoto wanie

i o czyszczan ie

wo dy

Przygoto wanie

d odatków m asowych

i p om o cniczych

środków

chem iczn ych

nie

row

ów i pó

łp

tów

do p

rodu

Prasowanie wst

ęgi

p apiern iczej

Suszen ie wst

ęgi

pap ierniczej

W yko

ńczanie

i uszlachetnian ie papieru

nie

Sortow anie

m asy papierniczej

Oczyszczanie i sortow anie
p ó

łproduktów włóknistych

R ozczynianie i ro zw

łóknianie

pó

łproduktów w łóknistych

Rys. 2. Ogólny schemat ideowy współczesnego wytwarzania papieru

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Cały proces można podzielić na trzy główne etapy:

−

przygotowanie surowców i półproduktów do produkcji,

−

przygotowanie masy papierniczej,

−

wytwarzanie wstęgi papierniczej w maszynie papierniczej
W skład każdego z etapów wchodzą odpowiednie operacje jednostkowe (rys. 2).

Szczegółowe ich omówienie wraz z właściwościami i doborem poszczególnych surowców
będzie realizowane w dalszej części przedmiotu „Organizowanie procesów produkcji papieru
i tektury” oraz podczas przedmiotu pt. „Wytwarzanie wyrobów papierowych”.

Organizacja procesu wytwarzania tektury

Obecnie nie istnieje znormalizowana klasyfikacja tektur, niemniej generalnie można

wyróżnić dwa, podstawowe ich rodzaje: tektury lite oraz tektury faliste. Tekturą litą
nazywamy wyrób papierniczy o zwartej budowie i gramaturze powyżej 250 g.m

(rys. 3a).

Tektura falista składa się z papierowych warstw płaskich i pofalowanych naprzemiennie ze
sobą posklejanych (rys. 3b). Temat klasyfikacji tektur będzie jeszcze szerzej omówiony
w rozdziale „Klasyfikacja i właściwości wyrobów papierniczych”.

warstwa pokryciowa

warstwa spodnia

warstwa podk

ładkowa

warstwa wk

ładkowa I

warstwa wk

ładkowa II

warstwa pofalowana

warstwa p

łaska

Rys. 3. Budowa różnych rodzajów tektury: a) tektura lita (pięciowarstwowa), b) tektura falista (trójwarstwowa)

Organizacja procesu produkcyjnego tektury litej jest zbliżona do organizacji procesu

produkcji  papieru.  Największe  różnice  pojawiają  się  w  konstrukcji  samych  maszyn
papierniczych,  gdzie  (w  przypadku  wytwarzania  tektury)  występuje  zwykle  kilka  urządzeń
wylewowych,  tworzących  poszczególne  warstwy  wyrobu.  Dzięki  temu  możliwe  jest
formowanie  tektury  z  szeregu  cieńszych  warstw,  co  ma  znaczenie  ekonomiczne  (większe
wydajności maszyn, możliwość zastosowania różnych rodzajów surowców dla poszczególnych
warstw).

W przypadku tektury falistej, składającej się z minimum dwóch warstw (płaskiej

i pofalowanej) a mogącej posiadać tych warstw aż siedem, proces produkcyjny wygląda nieco
inaczej (rys. 4).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Trwa

wst

ęgi

papieru (flutingu)

na warstw

ę pofalowaną

łe pofalowanie

S klejenie warstwy

pofalowanej z jedn

warstwami p

łaskimi

lub dwiema

Wysuszenie wytworzonej

tektury falistej

Formowanie arkuszy tektury

przez nagniatanie oraz ci

ęcie

wst

ęgi tektury

Przygotowanie kleju

Rys. 4. Podstawowe operacje w produkcji tektury falistej

Tektury faliste produkuje się na maszynach zwanych tekturnicami. Istnieje wiele rozwiązań

konstrukcyjnych tych urządzeń w zależności od rodzaju produkowanego asortymentu czy
stosowanych surowców. W skład tekturnicy zwykle wchodzą:

−

odwijaki zwojów papieru,

−

kondycjoner,

−

część susząca,

−

nawijak tektury dwuwarstwowej,

−

krajarko-nagniatarka,

−

przekrawacz poprzeczny,

−

zespół odbioru arkuszy.

Surowcami w produkcji tektury falistej są zwykle gotowe wyroby papiernicze wytwarzane

w papierni. Na warstwę płaską stosuje się tzw. liner (czyt. lajner), zaś na warstwę pofalowaną
- fluting.

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1. Jakie zagadnienia muszą być wzięte pod uwagę podczas planowania budowy fabryki

papieru?

2.  Jakie strumienie dopływają, a jakie są odprowadzane z zakładu produkcyjnego?
3.  Jakie wymogi muszą być spełnione, aby zakład produkcyjny mógł funkcjonować?
4.  Z jakich etapów składa się proces wytwarzania papieru?
5.  Jakie  operacje  jednostkowe  składają  się  na  każdy  z  poszczególnych  etapów  procesu

produkcji papieru?

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.1.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Uzupełnij załączony poniżej schemat o nazwy poszczególnych strumieni wejściowych

i wyjściowych.

Produkcja

wytworów papierniczych

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2) odszukać w literaturze analogiczny schemat pokazujący strumienie wejściowe i wyjściowe

tego procesu technologicznego,

3) narysować w zeszycie podany w ćwiczeniu schemat blokowy i wpisać odpowiednie nazwy

poszczególnych strumieni.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Wymień we właściwej kolejności operacje jednostkowe, które składają się na proces

wytwarzania papieru.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  odszukać w literaturze schemat procesu technologicznego,
3)  zapisać w zeszycie nazwy poszczególnych operacji jednostkowych składających się na ten

proces.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Wymień we właściwej kolejności operacje jednostkowe, które składają się na proces

wytwarzania tektury falistej oraz podstawowe elementy tekturnicy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się ze zrozumieniem z materiałem nauczania dotyczącym ogólnej charakterystyki

procesu wytwarzania papieru i tektury zawartym w niniejszym poradniku,

2) zapoznać się ze zrozumieniem z informacjami dotyczącymi charakterystyki procesu

wytwarzania tektury zawartymi w literaturze wymienionej w punkcie 6 niniejszego
poradnika,

3) przypomnieć sobie schemat organizacyjny procesu produkcji tektury falistej,
4) przedstawić odpowiedź w formie pisemnej.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

arkusz papieru, materiały piśmienne,

−

literatura.

Ćwiczenie 4

Wykonaj analizę wybranych norm dotyczących wymogów stawianych zakładom

przemysłowym  (np.  normy  dotyczące  ochrony  środowiska,  normy  dla  różnych  wyrobów
papierniczych,  normy  odnośnie  transportu  wyrobów  papierniczych).  Określ  zakres  danej
normy,  zwróć  uwagę  na  zawarte  w  niej  wskaźniki  liczbowe.  Sporządź  możliwie  krótkie
streszczenie  każdej  z  analizowanych  norm,  uwzględniając  najważniejsze  informacje  w  niej
zawarte.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zapoznać się ze zrozumieniem z materiałem nauczania dotyczącym ogólnej charakterystyki

procesu wytwarzania papieru zawartym w niniejszym poradniku,

2) zapoznać się ze zrozumieniem z informacjami dotyczącymi charakterystyki procesu

wytwarzania papieru zawartymi w literaturze wymienionej w punkcie 6 niniejszego
poradnika,

3) zapoznać się z wybranymi normami dotyczącymi ochrony środowiska,
4) wykonać analizę tych norm uwzględniając: temat, którego dotyczy dana norma, istotne

definicje i pojęcia w niej zawarte, wskaźniki liczbowe, zalecenia i wytyczne,

5) wykonać pisemne, krótkie streszczenia analizowanych norm.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

arkusz papieru, materiały piśmienne,

−

literatura.

−

zestaw norm dostarczonych przez nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 5

W danym zakładzie produkcyjnym wytwarza się w ciągu doby 248 ton papieru przy

zachowaniu jednostkowego zużycia wody świeżej równego 28 m

/t produktu. Ilość

zrzucanych ścieków z zakładu jest równa jednostkowemu zużyciu wody świeżej. Podaj, ile ton
zawiesiny ogólnej jest odprowadzane w tych ściekach w ciągu roku, jeżeli średnia wartość
tego wskaźnika wynosi 44 mg/dm

. Podaj, ile ton zawiesiny organicznej jest

odprowadzane

tych ściekach, jeżeli jej udział w zawiesinie ogólnej wynosi 27%.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2) narysować uproszczony schemat blokowy z zaznaczeniem poszczególnych strumieni oraz

wartości znanych i poszukiwanych,

3) wykonać stosowne obliczenia zapisując wzory w kolejności pozwalającej prześledzić tok

rozumowania

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kalkulator,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz?

Tak

Nie

1) sformułować

zagadnienia

związane

planowaniem

budowy

i funkcjonowania fabryki papieru?



2) określić wymagania dotyczące odpadów powstających przy produkcji

wyrobów papierniczych?



3) narysować schemat organizacyjny procesu wytwarzania papieru?



4) zdefiniować znaczenie skrótu bat?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Klasyfikacja i właściwości wyrobów papierniczych

4.2.1. Materiał nauczania

Wyrobem papierniczym nazywamy produkt pod postacią zwoju lub arkusza, otrzymany

z odpowiednio  przygotowanych  włókien  roślinnych,  związanych  ze  sobą  w  sposób  naturalny
(tj.  bez  dodatkowych  środków  spajających).  Wyrób  papierniczy  może  zawierać  dodatek
włókien  nieroślinnych,  jak  również  inne  dodatki  masowe,  jak  np.  substancje  wypełniające,
hydrofobizujące, wzmacniające, pigmenty, barwniki oraz inne pomocnicze środki chemiczne.

Wyroby papiernicze mogą być wykorzystywane bezpośrednio. Na skutek obróbki

chemicznej (np. nasycanie, powlekanie) i/lub fizycznej (cięcie, tłoczenie, składanie, sklejanie,
zwijanie itp.) można z nich również otrzymać przetwory papiernicze. Wyroby i przetwory
papiernicze tworzą razem produkty papiernicze.

Tektura falista składa się z kilku arkuszy papieru. Arkusze zewnętrzne proste (gładkie)

i wewnętrzna pofalowana (fala). W przypadku tektury dwuwarstwowej jest jeden arkusz
gładki i drugi pofalowany. Na schemacie przedstawiono budowę arkuszy tektury falistej:

tektura dwuwarstwowa

tektura trzywarstwowa

tektura pięciowarstwowa

tektura siedmiowarstwowa

tektura czterowarstwowa

Znane rodzaje fali to:

−

fala E (mikrofala) fala o wysokości od 1,1 mm do 1,7 mm. Tektura z tą falą ma raczej
walory estetyczne i nadaję się do opakowań małych i nie zawierających ciężkich towarów,

−

fala B fala o wysokości od 2,5 mm do 3,0 mm,

−

fala C fala o wysokości od 3,0 mm do 3,7 mm,

−

fala A fala o wysokości od 3,6 do 4,5 mm.
Tektury pięciowarstwowe są kombinacją powyższych typów fal najczęściej jest to fala BC

(B+C), spotyka się również kombinację fal EB.

Tektura z wysoką falą ma lepsze właściwości sprężyste i większą sztywność,

a opakowania z niej wykonane zwykle lepiej chronią towar. Tektura z niską falą ma natomiast
zdecydowanie większą odporność na zgniatanie płaskie (FCT) i przez to jest odporniejsza na
uderzenie, przebicie oraz lepiej nadaje się do zadrukowania.

Do produkcji tektury falistej używa się różnych papierów, które decydują o jakości

i wytrzymałości tektury. Podstawowe papiery to:

−

papiery makulaturowe;

−

testliner;

−

kraftliner;
Drugim znaczącym czynnikiem mającym wpływ na jakość tektury jest gramatura

zastosowanych papierów. W zależności od producentów podaje się gramaturę tektury (suma
gramatur papierów składających się na poszczególne warstwy papierów) z klejem lub bez (klej
łączący falę z papierami zewnętrznymi). Gramatura i rodzaj papierów użytych do produkcji
tektury falistej wyznaczają ich jakość i wytrzymałość.

Wytrzymałość tektury i opakowań można mierzyć na wiele sposobów najbardziej znane

to: FCT – odporność na zgniatanie płaskie – mierzone w N – oznacza jaką siłą trzeba działać
na arkusz aby doszło do załamania fal.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Podział wyrobów papierniczych

Produkcja papieru objęta jest w Polsce różnymi normami, które starają się regulować

szereg związanych z nią dziedzin, m.in.: terminologię, metody pomiarowe czy metody
przechowywania i transportowania.

Obecnie nie ma norm przedmiotowych dotyczących wyrobów papierniczych, istnieją

wyłącznie normy dotyczące metodyki ich badań. Jednakże wytwory papiernicze dzieli się
ogólnie na:

−

grupy główne,

−

grupy użytkowe,

−

rodzaje.
Grupy główne dotyczą podziału wyrobów papierniczych pod kątem gramatury. Obecnie

wyróżnia się dwie grupy główne:

−

papier (wytwór o gramaturze do 250 g/m

, w tym bibułka o gramaturze do 28 g/m

−

tektura (wytwór o gramaturze powyżej 250 g/m

Grupy użytkowe dzielą się ze względu na przeznaczenie wyrobów papierniczych.

Można wyróżnić 11 grup użytkowych papieru i 3 grupy użytkowe tektury. Istnieją następujące
grupy użytkowe papieru (przy grupie objętej normą podano jej numer):

−

papiery drukowe (PN-P-50405:1995),

−

papiery do pisania i kreślarsko-rysunkowe,

−

papiery pakowe, do wyrobu opakowań i tektury falistej (PN-P-50474:1996),

−

papiery przemysłowo-techniczne,

−

papiery elektrotechniczne,

−

papiery podłożowe,

−

papiery chłonne i filtracyjne,

−

bibułka papierosowa (PN-P-50506-02:1985),

−

papiery higieniczne,

−

papiery antykorozyjne (PN-P-50450:1976),

−

papiery do różnych celów.
Grupy użytkowe tektury:

−

tektury introligatorskie,

−

tektury do wyrobu opakowań i tektury falistej,

−

tektury przemysłowe i techniczne.

Ze względu na przeznaczenie szczegółowe rozróżnia się następnie rodzaje papieru

i tektury.  Przykładowo:  papiery  drukowe  i  pakowe  posiadają  19  różnych  rodzajów,  papiery
chłonne  i  filtracyjne  –  9,  papiery  higieniczne  –  4,  papiery  podłożowe  –  15,  zaś  tektury
przemysłowe i techniczne  – 27. W sumie istnieje 144 rodzajów papierów i tektur.

Obok podziału ogólnego, można wykonać podział szczegółowy. Obejmuje on następujące

kategorie:

−

typy,

−

powierzchnia,

−

barwa,

−

postać,

−

gatunki.

Typy są określane ze względu na technologię wykonania lub szczególne wskaźniki

użytkowe.

Powierzchnia definiuje sposób wykończenia powierzchni. Wyróżnia się powierzchnię:

−

matową,

−

jednostronnie gładką,

−

satynowaną,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

gładzoną,

−

prążkowaną,

−

marszczoną,

−

karbowaną,

−

tłoczoną.

Barwa wyróżnia wytwory papiernicze ze względu na zabarwienie. Istnieją następujące

definicje kolorów oraz ich symbole:

−

biały (b),

−

kremowy (kr),

−

żółty (ż),

−

pomarańczowy (pom),

−

różowy (róż),

−

czerwony (czw),

−

zielony (ziel),

−

seledynowy (sel),

−

brązowy (br),

−

szary (sz),

−

niebieski (nbs),

−

fioletowy (f),

−

czarny (czar),

−

naturalny (n).

Postać określa formę handlową:

−

wytwory arkuszowe (arkusze, arkusiki),

−

wytwory wstęgowe (zwoje, zwoiki, bobiny).
Gatunek charakteryzuje poziom wskaźników użytkowych oraz dopuszczalnych wad.

Rozróżnia się dwa gatunki:

−

gatunek pierwszy,

−

gatunek drugi.
Na podstawie powyższych podziałów można formułować oznaczenia wyrobów

papierniczych. Wykonując to można podać kolejno:

−

gramaturę w gramach na metr kwadratowy lub grubość w milimetrach bądź
mikrometrach,

−

symbol typu,

−

symbol powierzchni,

−

symbol barwy,

−

wymiary (dla arkuszy – symbol formatu lub wymiary arkuszy w milimetrach, dla zwojów
wstęgowych – szerokość zwoju i jego średnicę zewnętrzną lub masę),

−

symbol gatunku.

Właściwości wyrobów papierniczych

W zależności od przeznaczenia danego wyrobu papierniczego, musi on posiadać

odpowiednie właściwości użytkowe, które potwierdzają jego przydatność do określonego
celu. Najważniejsze właściwości z przyporządkowaniem do określonej grupy właściwości
przedstawiono w tabeli 1.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 1. Istotne właściwości wyrobów papierniczych

Grupa właściwości

Właściwość

strukturalno-

-wymiarowe

Masa jednostkowa (gramatura), grubość, gęstość, porowatość,
pulchność, gładkość, przezrocze, spoistość powierzchni,
dwustronność, anizotropia

wytrzymałościowe

Obciążenie zrywające, samozerwalność, rozciągliwość, odporność
na przepuklenie, odporność na przedarcie, odporność na
naderwanie, odporność na zginanie, odporność na łamanie,
twardość, ściśliwość, sztywność miękkość, odporność na
skręcanie, odporność na rozwarstwianie się

optyczne

Białość, połysk, nieprzezroczystość, barwa

hydrofobowe
i hydrofilowe

Chłonność wody, stateczność wymiarowa, skłonność do
falowania, stopień zaklejenia, wodotrwałość

ochronne

Przenikalność powietrza, przenikalność pary wodnej,
przepuszczalność wody, przepuszczalność tłuszczów

dielektryczne

Przenikalność elektryczna, wytrzymałość dielektryczna,
stratność dielektryczna, przewodnictwo dielektryczne wyciągu
wodnego, zawartość cząstek przewodzących prąd

chemiczne

Zawartość celulozy, lepkość, liczba miedziowa, odczyn wyciągu
wodnego, zawartość popiołu, zawartość substancji
nieorganicznych, zawartość substancji organicznych

specjalne

Odporność na starzenie, odporność na wysoką temperaturę,
ognioodporność, odporność na ścieranie, skłonność do pylenia,
drukowność

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jak można ogólnie podzielić wyroby papiernicze?
2.  Jaki można szczegółowo podzielić wyroby papiernicze?
3.  Jakie znasz grupy właściwości wyrobów papierniczych?
4.  Jakie znasz istotne właściwości wyrobów papierniczych?

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Sformułuj oznaczenia dla następujących wyrobów papierniczych:

a) papier ilustracyjny, gramatura 75 g/m

, bezdrzewny o powierzchni satynowanej, barwy

kremowej, w arkuszach o wymiarach 120x100 cm, gatunek pierwszy,

b) papier gazetowy, gramatura 50 g/m

, o powierzchni matowej, barwy naturalnej,

w zwojach o szerokości 68 cm i średnicy zewnętrznej 48 cm, gatunek drugi,

c) tektura do tłoczenia, gramatura 725 g/m

, o powierzchni gładzonej, barwy białej,

w arkuszach o wymiarach 86x95 cm, gatunek pierwszy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2) odszukać w poradniku i podanej literaturze żądane informacje,
3) przedstawić i zapisać odpowiednie oznaczenia dla każdego z podanych wyrobów

papierniczych.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Na podstawie norm: PN-P-50405:1995, PN-P-50474:1996, PN-P-50506-02:1985

i PN-P-50450:1976 wykonaj następujące czynności:
a)  określ czego dotyczy każda z wymienionych norm,
b)  wypisz cechy charakterystyczne wyrobu opisywanego w danej normie,
c)  sporządź  krótkie  streszczenie  każdej  z  norm  uwzględniając  najważniejsze  informacje

w niej zawarte.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  zapoznać się z wymienionymi normami,
3)  wykonać niezbędne notatki ze zwróceniem uwagi na najistotniejsze informacje,
4)  zrealizować polecenia zawarte w ćwiczeniu.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

zestaw norm,

−

materiały do pisania.

Ćwiczenie 3

Wymień po trzy właściwości z każdej grupy właściwości użytkowych wyrobów

papierniczych wyszczególnionych w tabeli 2 poradnika. Określ, dla jakiego rodzaju papieru jest
charakterystyczna każda z wymienionych przez Ciebie właściwości.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  odszukać w literaturze żądane informacje,
3)  podać odpowiedź w formie opisowej.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Papiernicze półprodukty włókniste

4.3.1. Materiał nauczania

Rodzaje mas włóknistych

Masa włóknista jest podstawowym składnikiem praktycznie każdego wyrobu

papierniczego. Stanowi ona szkielet, który decyduje w znacznym stopniu o większości
właściwości użytkowych gotowego produktu. Obecnie w technologii papieru stosuje się różne
rodzaje mas włóknistych. Ogólny ich podział przedstawiono na rysunku 5.

Należy zauważyć, że obok półproduktów pochodzenia naturalnego (roślinnego) istnieje

grupa surowców nieroślinnych, które służą do uzyskiwania różnych właściwości specjalnych
np. ognioodporności, stateczności wymiarowej czy wysokiej przewodności elektrycznej. Do tej
grupy mogą należeć włókna zwierzęce (wełna), mineralne (azbestowe, szklane), syntetyczne
(nylonowe, poliwinylowe) oraz metalowe (aluminiowe, stalowe).

Ogólnie można stwierdzić, że znajomość różnych rodzajów mas włóknistych jest dla

papiernika rzeczą niezbędną, bowiem surowiec włóknisty ma wpływ zarówno na przebieg
procesu produkcyjnego (np. jego koszty, gospodarkę wodno-masową, czy kształt układu
technologicznego, jak i na właściwości użytkowe samego wyrobu papierniczego.

Papiernicze masy

łókniste

Masy w

łókniste

pochodzenia

ślinnego

Masy w

łókniste

pochodzenia

niero

ślinnego

Masy pierwotne

Masy wtórne

(makulaturowe)

Masy mechaniczne

Masy chemiczne

Masy kombinowane

(hybrydowe)

Rys. 5. Ogólny podział mas włóknistych stosowanych w technologii papieru

Masy włókniste pochodzenia roślinnego mogą być wytwarzane z różnych roślin. Ponad

90% całkowitej produkcji światowej stanowią masy, do produkcji których wykorzystuje się
drewno drzew: iglastych (sosna, świerk, jodła, modrzew) i liściastych (brzoza, topola, osika,
buk, olcha, eukaliptus). Na mniejszą skalę stosuje się krzewy (np. bawełna), a jeszcze rzadziej
rośliny jednoroczne i trawy (len, konopie, słoma zbożowa i ryżowa, trzcina, bambus) czy liście
(sizal, manila, palmy).

O przydatności danej masy do wytwarzania określonego produktu decyduje także metoda

jej produkcji. W chwili obecnej możemy wyróżnić trzy podstawowe metody uzyskiwania
pierwotnych mas włóknistych. Metody mechaniczne należą do najbardziej wydajnych (ponad

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

90%).  W  wyniku  wytwarzania  tymi  metodami  uzyskuje  się  tzw.  masy  drzewne,  które  są
bardzo  niejednorodne.  Stanowią  bowiem  mieszaninę  włókien,  pęczków  włókien  oraz
fragmentów  włókien.  Również  pod  względem  wielu  właściwości  użytkowych  (głównie
wytrzymałościowych  i  odporności  na  starzenie),  ustępują  masom  uzyskiwanym  drogą
chemiczną.  Zaletą  mas  mechanicznych  jest  jednak  uzyskiwana  stosunkowo  dobra  drukowość
i równomierne  przeźrocze.  Stąd,  w  połączeniu  z  konkurencyjną  ceną,  jest  to  surowiec
wykorzystywany powszechnie do wytwarzania papierów gazetowych, do pisania i drukowych,
dla których czas „życia” jest stosunkowo krótki.

Typowe przykłady takich mas to: ścier – SGW (ang. Stone GroundWood, czasami także

oznaczany  jako  GW  lub  GWP),  masa  rafinerowa  –  RMP  (ang.  Refiner  Mechanical  Pulp),
masa  termo  rafinerowa  –  TRMP  (ang.  Thermal  Refiner  Mechanical  Pulp),  masa
termomechaniczna  –  TMP  (ang.  Thermo-Mechanical  Pulp),  ścier  termiczny  TGW
(ang. Thermal Groundwood) i ścier ciśnieniowy – PGW (ang. Pressure GroundWood).

Masy celulozowe uzyskane metodami chemicznymi (wydajność z drewna zwykle poniżej

50%)  należą  do  najlepszych  gatunkowo  i  najdroższych  surowców  włóknistych.  Są  to  tzw.
masy  bezdrzewne.  Mogą  być  bielone  (np.  Sabl  –  masa  siarczanowa,  bielona)  lub  niebielone
(np.  SaNbl  –  masa  siarczanowa,  niebielona).  Wyroby  papiernicze  produkowane  z  tych  mas
mają  wysokie  właściwości  wytrzymałościowe  i  są  trwałe,  dlatego  też  wykorzystuje  się  je  do
produkcji  papierów  workowych  i  pakowych  (SaNbl),  mapowych,  kopertowych,
wysokogatunkowych  drukowych  (Sabl).  Dodaje  się  je  też  do  ścieru  w  produkcji  papierów
gazetowych.  Masy  te,  w postaci  wybielonej  (Sabl),  stosuje  się  również  przy  wytwarzaniu
papierów  higienicznych  i chłonnych:  toaletowych,  na  ręczniki,  chusteczki,  pieluszki,  serwetki
itp.

Generalnie trzeba też pamiętać, że istotny jest rodzaj surowca stosowanego do

wytwarzania masy włóknistej. Masy z drzew iglastych mają dłuższe włókna (ok. 2,5–4 mm
w zależności od gatunku drzewa)

i zwykle są wykorzystywane do produkcji papierów, od

których  wymaga  się  wyjątkowo  wysokich  właściwości  wytrzymałościowych  (np.  papierów
pakowych  czy  workowych).  Włókna  drzew  liściastych  są  krótsze  i  cieńsze  (ok.  0,9–1,5  mm
w  zależności  od  gatunku  drzewa),  co  pozwala  na  uzyskanie  wyższej  sztywności  i  lepszego
sformowania (jest to istotne w przypadku papierów drukowych).

Włókna bawełniane i lnianie są bardzo długie, dzięki czemu papier z nich produkowany

posiada wyjątkowo równomierną strukturę. Z tego powodu stosowane są do produkcji papieru
banknotowego, bibułek papierosowych i papierów filtracyjnych.

Równie długie włókna posiadają masy konopne. Stosunkowo niewielkie wykorzystanie

tych roślin wynika głównie z racji zawartości w nich substancji o właściwościach odurzających.
Na skutek tego ich uprawa na większą skalę w wielu państwach jest zabroniona. Masy tego
rodzaju stosowane są jednak w krajach azjatyckich (Chiny, Indie) do produkcji średniej jakości
papierów drukowych i do pisania.

Połączenie zasady roztwarzania chemicznego z traktowaniem mechanicznym pozwala na

uzyskanie  masy  o  lepszych  wskaźnikach  wytrzymałościowych  (w  stosunku  do  zwykłej  masy
mechanicznej)  przy  zachowaniu  stosunkowo  dużej wydajności.  W  ten  sposób powstają masy,
które  można  określić  mianem  hybrydowych.  W  wielu  przypadkach  można  nimi  zastępować
droższe  masy  chemiczne.  W  praktyce  masy  tego  typu  wykorzystuje  się  do  produkcji  tektur
i papierów  gazetowych  (np.  ścier  chemomechaniczny  –  CMP,  ang.  Chemi-Mechanical  Pulp,
masę  chemotermomechaniczną  –  CTMP,  ang.  Chemi-Thermo-Mechanical  Pulp,  masę
wysokowydajną – HYP, ang. High Yeld Pulp, masę półchemiczną -  SCP, ang. Semi Chemical
Pulp).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Podstawowe właściwości papierniczych półproduktów włóknistych

Z punktu widzenia technologii wytwarzania papieru, właściwości papierniczych

półproduktów włóknistych można ogólnie podzielić na fizyczne i fizykochemiczne (tabela 2).

Tabela 2. Najważniejsze właściwości papierniczych półproduktów włóknistych

Właściwości fizyczne

Właściwości fizykochemiczne

−

wymiary włókien,

−

wytrzymałość mechaniczna włókien,

−

giętkość włókien,

−

właściwości optyczne włókien,

−

zawartość frakcji drobnej

−

sorpcję,

−

pęcznienie,

−

zdolność wymiany jonów,

−

potencjał elektrokinetyczny,

−

flokulację,

−

zdolność do tworzenia wiązań między
włóknami

Jednym z podstawowych i najważniejszych kryteriów oceny przydatności półproduktów

włóknistych do celów papierniczych są wymiary włókien. Do produkcji wyrobów
papierniczych najbardziej przydatne są włókna o długości 1–5 mm.

Włókna dłuższe zwykle nie mają już większych zalet i często trzeba je skrócić w celu

poprawienia równomierności struktury wyrobu. Natomiast włókna krótsze niż 1 mm
w zasadzie nie mogą stanowić samodzielnego surowca papierniczego.

W celu otrzymania wyrobu o dobrych właściwościach wytrzymałościowych

i równomiernej strukturze korzystne jest odpowiednie zróżnicowanie długości włókien.
Włókna długie stanowią szkielet papieru i zapewniają wytrzymałość, natomiast włókna krótsze
umożliwiają uzyskanie wstęgi papieru o równomiernej strukturze.

Kolejnym parametrem wpływającym w istotny sposób na właściwości użytkowe wyrobu

papierniczego jak również na sam proces konsolidacji wstęgi papierniczej jest zawartość
w masie frakcji drobnej.

Należą do niej drobne fragmenty włókien, pojedyncze komórki miękiszowe i fragmenty

naczyń, a także cząstki mineralne (rys. 6). Powszechnie uznaje się, że do tej frakcji zaliczane są
wszystkie cząstki stałe o wymiarach poniżej 76 µm. Trzeba też pamiętać, że ilość frakcji
drobnej znacząco zwiększa się podczas procesu mielenia masy papierniczej.

Rys. 6. Mikroskopowy obraz frakcji drobnej

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Frakcja drobna wpływa na ogół ujemnie na właściwości mas włóknistych. Pogarsza

odwadnialność masy papierniczej, może powodować zaklejanie się sit i filców oraz tworzenie
się plam żywicznych w papierze. Podwyższona zawartość frakcji drobnej w papierze zwiększa
skłonność tego wyrobu do pylenia oraz może pogarszać jego drukowność.

Masy włókniste wykazują dużą zdolność do sorbowania gazów, cieczy i ciał stałych.

Dzięki  tej  właściwości  możliwe  jest  efektywne  działanie  wszelkich  dodatków  masowych:
wypełniaczy,  klejów,  barwników  oraz  pomocniczych  środków  chemicznych.  Największe
znaczenie  ma  jednak  wchłanianie  wody  przez masy włókniste.  Fakt  ten  wywiera  duży  wpływ
na  przebieg  wielu  procesów  technologicznych  zachodzących  podczas  wytwarzania  papieru,
a także  na  większość  właściwości  użytkowych  gotowego  wyrobu.  Bezpośrednim  efektem
sorpcji  wody  jest  pęcznienie  włókien.  Woda  spęczniająca  przenika  w  głąb  struktury  włókna
i osłabia  lub  zrywa  wiązania  poprzeczne  między  poszczególnymi  warstwami  ścianki
komórkowej,  co  zwiększa  giętkość  i  plastyczność  włókna.  Dzięki  temu  papier  powstały
z takich włókien ma wyższe właściwości wytrzymałościowe.

Włókna celulozowe wykazują w zawiesinie wodnej ujemny ładunek elektrostatyczny,

wynikający  z  sorpcji  jonów  wodorotlenowych  z  wody  lub  też  z  dysocjacji  grup
karboksylowych  znajdujących  się  na  powierzchni  włókien.  Nie  wnikając  w  szczegóły  można
stwierdzić,  że  stan  elektryczny  układu  włókno-roztwór  określa  wskaźnik  potencjału
elektrokinetycznego.

Znajomość

potencjału

elektrokinetycznego

masy

papierniczej

i możliwość  jego  regulowania  ma  obecnie  kluczowe  znaczenie  w  przygotowaniu  masy
i formowaniu  wstęgi  papierniczej.  Podczas  przygotowania  masy  papierniczej  potencjał
elektrokinetyczny  wpływa  na  efektywność  adsorpcji  na  powierzchni  włókien  rozproszonych
w roztworze cząstek wypełniaczy, klejów, barwników oraz wszelkich pomocniczych środków
chemicznych,  obdarzonych  również  ładunkami  elektrycznymi.  Podczas  formowania  wstęgi
papierniczej  parametr  ten  decyduje  o  podatności  włókien  na  łączenie  się  w  większe  skupiska
(tzw.  flokuły).  Wielkość  formujących  sie  flokuł  ma  wpływ  na  odwadnialność  masy
i równomierność struktury produkowanych wyrobów papierniczych.

Generalnie, zjawisko flokulacji spowodowane jest zarówno przez czynniki fizyczne, czyli

zderzanie i splatanie się włókien, oraz przez czynniki fizykochemiczne wynikające ze
wspomnianego ładunku powierzchniowego (potencjału elektrokinetycznego) poszczególnych
składników masy papierniczej.

Oprócz tego istnieje szereg czynników technologicznych, które także oddziaływają na

zjawisko flokulacji. Są to m.in. rodzaj i stopień zmielenia masy włóknistej, stężenie
i burzliwość przepływu zawiesiny, obecność elektrolitów i polielektrolitów organicznych.

O ile wzrost stężenia masy oraz potencjał elektrokinetyczny bliski zera powodują

zwiększenie się flokulacji, o tyle wzrost burzliwości przepływu powoduje rozbijanie flokuł
i zmniejszenie tego zjawiska.

Ostatnią, niezwykle ważną właściwością surowców włóknistych, jest ich zdolność do

tworzenia  wiązań  między  poszczególnymi  włóknami  w  papierze.  Wiązania  te  warunkują
uzyskanie  większości  pożądanych  właściwości  użytkowych,  a  w  szczególności  właściwości
wytrzymałościowych.  Ogólna  moc  tych  wiązań  zależy  od  mocy  właściwej  pojedynczego
wiązania  oraz  od  ilości  tych  wiązań  (inaczej:  powierzchni  związanej  włókien  w  papierze).
Powierzchnia związana zależy od giętkości włókien, zawartości frakcji drobnej oraz warunków
konsolidacji wstęgi papierniczej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie znasz rodzaje papierniczych surowców włóknistych?
2.  Do jakich celów można zastosować poszczególne rodzaje mas włóknistych?
3.  Jakimi skrótami (akronimami) określa się poszczególne rodzaje mas włóknistych?
4.  Jakie właściwości są charakterystyczne dla półproduktów włóknistych?
5.  Jakie  właściwości  półproduktów  włóknistych  mają  wpływ  na  późniejsze  właściwości

użytkowe papieru, a jakie mają wpływ na przebieg procesu technologicznego?

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Narysuj schemat przedstawiający ogólny podział mas włóknistych stosowanych

w technologii papieru. Podaj przykłady wyrobów papierniczych produkowanych z każdego
rodzaju wymienionych mas.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  odszukać w literaturze żądane informacje,
3)  zrealizować cel ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

arkusze papieru formatu A4 i środki piśmienne,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Podaj polskie znaczenia następujących skrótów: GWP, SGW, RMP, TRMP, TMP, TGW,

Sabl, CTMP, SCP, HYP.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  odszukać w literaturze żądane informacje,
3)  wypisać (np. w punktach) odpowiedź na zadane pytanie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 3

Podaj, jakiego rodzaju surowce włókniste można zastosować do produkcji papieru na

następujące produkty papiernicze:
a) chusteczki higieniczne,
b) worki na cement,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

c)  gazeta codzienna,
d)  banknoty,
e)  bibuły filtracyjne,
f)  warstwa pofalowana w tekturze falistej.

Odpowiedzi uzasadnij.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  odszukać w literaturze żądane informacje,
3)  dopasować surowce włókniste do wymienionych produktów.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 4

Wymień właściwości papierniczych półproduktów włóknistych które mają największy

wpływ na:
a)  przebieg procesu formowania wstęgi papierniczej na sicie,
b)  właściwości wytrzymałościowe wyrobu papierniczego.

Krótko opisz wpływ każdej z wymienionych właściwości.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  odszukać w literaturze żądane informacje,
3)  zapisać odpowiedź na postawione w ćwiczeniu pytania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 5

Wymień kilka rodzajów papierów bezdrzewnych i drzewnych. Podaj dzielące je różnice

oraz skróty, którymi są zwykle oznaczone.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  odszukać w literaturze żądane informacje,
3)  zapisać odpowiedź na postawione w ćwiczeniu pytania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz?

Tak

Nie

1) wymienić

poszczególne

rodzaje

papierniczych

mas

włóknistych

stosowanych w technologii papieru?



2) rozpoznać rodzaj masy na podstawie akronimu (skrótu)?



3) określić, które rodzaje mas mogą być stosowane do wytwarzania

poszczególnych rodzajów wyrobów papierniczych?



4) wymienić i scharakteryzować najważniejsze właściwości masy włóknistej?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Dodatki masowe i pomocnicze środki chemiczne

4.4.1. Materiał nauczania

Wprowadzenie

W celu uzyskania określonych właściwości wyrobu papierniczego do masy włóknistej

dodaje  się różne substancje (np. siarczan glinowy, wypełniacze, kleje, barwniki). Wszystkie te
dodatki  zwane  są  ogólnie  dodatkami  masowymi.  Ponadto  dla  zwiększenia  efektywności
procesu  produkcyjnego  i  wyeliminowania  (lub  ograniczenia)  szeregu  problemów
technologicznych  (np.  pienienia  się  masy  papierniczej,  powstawania  śluzów  biologicznych
w kadziach,  wytrącania  się  tzw.  depozytów  itp.)  stosuje  się  substancje  wspomagające,  tzw.
pomocnicze środki chemiczne.

Dodatki masowe

Wypełniacze są to białe pigmenty dodawane do masy papierniczej. Celem ich stosowania

jest uzyskanie określonych właściwości użytkowych wyrobu papierniczego, do których należy
przede wszystkim nieprzezroczystość. Ponadto można uzyskać m.in. wyższą gęstość pozorną,
miękkość, gładkość, lepszą stateczność wymiarową. Najcześciej stosowanymi wypełniaczami
są:

−

strącany bądź naturalny weglan wapnia,

−

kaolin,

−

dwutlenek tytanu,

−

talk.
Generalnie, każda substancja wypełniająca powinna być:

−

tania,

−

nierozpuszczalna w wodzie,

−

obojętna chemicznie,

−

mieć małą gęstość,

−

duży stopień rozdrobnienia,

−

wysoką białość,

−

duży współczynnik załamania światła,

−

niskie właściwości ścierające.
W zależności od rodzaju wyrobu papierniczego, niektóre cechy mogą mieć większe bądź

mniejsze znaczenie (dotyczy to zwłaszcza ceny i białości).

Negatywnym skutkiem stosowania wypełniaczy jest m.in. obniżenie właściwości

wytrzymałościowych,  zmniejszenie  stopnia  zaklejenia  czy  wzrost  dwustronności  papieru.
Oprócz  tego  wypełniacze  mają  wpływ  na  przebieg  wielu  procesów  technologicznych,
powodują  np.  przyspieszenie  cyrkulacji  masy  w  kadziach,  zmniejszenie trudności żywicznych,
zwiększenie  tendencji  masy  papierniczej  do  pienienia,  zwiększenie  szybkości  odwadniania  na
sicie maszyny papierniczej, skrócenie czasu pracy sit metalowych, polepszenie odwadnialności
wstęgi  w  części  prasowej,  skrócenie  czasu  pracy  filców  prasowych,  przyspieszenie  suszenia
wstęgi papierniczej, polepszenie efektu kalandrowania papieru.

Stosowanie wypełniaczy w papierze ma również znaczenie ekonomiczne, bowiem zwykle

są tańsze, niż surowce włókniste.

−

papiery niewypełnione (ewentualnie nawet ze zmniejszoną zawartością popiołu
pochodzenia roślinnego), m.in. papiery elektroizolacyjne, filtracyjne,

−

papiery o małej zawartości wypełniacza (do 5%), m.in. papier gazetowy, podłoże do
papieru fotograficznego i światłoczułego,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

−

papiery o średniej zawartości wypełniacza (do 15%), m.in. papier do pisania, papier
offsetowy,

−

papiery mocno wypełnione (ponad 15%).

Wypełniacze zwykle dostarczane są do papierni w postaci sypkiej (proszku lub bryłek) lub

jako zawiesiny wodne. Z wypełniaczy w postaci sypkiej lub zbrylonej konieczne jest
sporządzenie zawiesiny wodnej o odpowiednim stężeniu. Przygotowanie zawiesiny
wypełniacza obejmuje następujące operacje:

−

rozładunek wypełniacza,

−

transport i magazynowanie wypełniacza,

−

rozczynianie wypełniacza,

−

oczyszczanie zawiesiny wypełniacza,

−

magazynowanie zawiesiny wypełniacza.

Stężenie zawiesiny wypełnicza ustalane jest najcześciej w granicach 20–40%.

Po rozczynieniu zawiesinę tę oczyszcza się z zanieczyszczeń lekkich i grudek w sitowych
sortownikach wibracyjnych lub cylindrycznych. Z kolei zanieczyszczenia cięższe usuwa się
w piasecznikach wirowych.

Oczyszczoną zawiesinę o ustalonym stężeniu magazynuje się w zbiornikach

zaopatrzonych  na  ogół  w  mieszadła  poziome,  skąd  czerpie  się  ją  do  urządzeń  dozujących
wypełniacz  do  masy  papierniczej.  Wypełniacze  dozuje  się  w  określonych  dawkach
przeliczanych  jako  procentowy  dodatek  w  stosunku  do  bezwzględnie  suchej  masy  włókien.
W nowoczesnych  instalacjach  ilość  dozowanych  wypełniaczy  oraz  ilość  wody  reguluje  się
automatycznie.

Kleje są substancjami nadającymi wytworom papierniczym odporność na przenikanie

i rozlewanie różnych cieczy (np. wody, atramentu, olejów, farb drukarskich itp.).

Proces zaklejania papieru pozwala na uzyskanie nowych, niezykle istotnych własciwości

użytkowych papieru, m.in. umożliwia pisanie bez rozlewania i przenikania na drugą stronę
atramentu, zapewnia pożądany stopień wchłaniania farby drukarskiej, ogranicza przenikanie w
głąb

papieru

substancji

wiążących

podczas

powlekania,

sklejania,

laminowania

i powierzchniowego zaklejania papieru.

Zaklejanie papieru niestety wpływa negatywnie na jego właściwości wytrzymałościowe,

białość, a także zmniejsza jego trwałość.

Stosuje się dwie główne metody zaklejania papieru: powierzchniowo i w masie. Pierwsza

metoda  polega  na  nałożeniu  warstwy  klejowej  na  powierzchnię  sformowanej  wstęgi  wyrobu
papierniczego.  Druga  charakteryzuje  się  tym,  że  odpowiednio  przygotowany  klej  dodawany
jest do masy papierniczej, zwykle wraz z odpowiednim dodatkiem (np. koagulantem) mającym
za zadanie zwiększyć efektywność osadzania się kleju na włóknach. W czasie operacji suszenia
wstęgi  papierniczej  osad  klejowy  ulega  spiekaniu,  co  ostatecznie  utrwala  go  na  powierzchni
włókien.  Rezultatem  tego  jest  hydrofobizacja  włókien  i  w  konsekwencji  całego  wyrobu
papierniczego.

Pod względem stopnia zaklejenia odróżnia się papiery całkowicie zaklejone, częściowo

zaklejone i nie zaklejone.

Papiery do pisania, kreślarskie, rysunkowe, offsetowe, mapowe wyrabia się całkowicie

zaklejone. Jako częściowo zaklejone, produkuje się papiery do druku wklęsłego i wypukłego,
powielaczowe, okładkowe, afiszowe, pakowe i inne. Nie zakleja się natomiast papierów
elektroizolacyjnych, chłonnych, bibułek, papierów filtracyjnych, bibułek higienicznych itp.

Obecnie do zaklejania papieru w masie stosuje się przede wszystkim różne kleje

syntetyczne i coraz rzadziej, żywiczne. Do tego celu można wykorzystywać także emulsje
parafinowe, woskowe, żywiczno-parafinowe oraz żywice silikonowe, emulsje bitumiczne
i różne inne specjalne preparaty.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Najbardziej popularnymi klejami są: bezwodnik bursztynowy zwany w skrócie ASA (ang.

Alkenyl Succinic Anhydride) oraz dimer alkiloketenu – AKD (ang. Alkyl Ketene Dimer). Są to
kleje aktywne wobec celulozy, które wiążą się z nią na drodze reakcji chemicznej. Reakcja
zaklejania jest jednak długotrwała, więc pełne zaklejenie (bardzo trwałe) osiągane jest zwykle
po 2–3 dniach od wytworzenia wyrobu papierniczego.

Przygotowanie roztworów klejów w papierni polega na odpowiednim ich rozcieńczeniu

wodą do wymaganego stężenia. Aby nie spowodować koagulacji kleju, powinno stosować się
bardzo miękką wodę (najlepiej kondensat). Ponadto z uwagi na zmniejszoną trwałość
rozcieńczonego roztworu, przygotowana ilość nie może przekraczć kilkugodzinnego
zapotrzebowania.

W zależności od rodzaju stosowanego kleju, jego początkowej lepkości, podatności do

rozcieńcznia  i  trwałości,  stosuje  się  różne  instalacje.  Instalacje  te,  wskazane  lub  dostarczane
przez  producentów  klejów,  są  obecnie  z  reguły  zautomatyzowane,  i  zapewniają  optymalne
warunki  przygotowania  kleju.  Z  instalacji  tych  rozieńczone  kleje  kierowane  są  do  centrali
masowej,  której  zadaniem  jest  odpowiednie  dozowanie  poszczególnych  składników  masy
papierniczej.

Barwniki są to substancje rozpuszczalne w wodzie, które można utrwalić na włóknach

chemicznie  lub  przez  adsorpcję  i  uzyskać  wybarwienie  odporne  (mniej  lub  bardziej)  na  różne
zmiany  fizyczne  i  chemiczne,  jakim  może  podlegać  zabarwiony  papier.  Proces  barwienia
papieru  polega  na  dodawaniu  substancji  barwiących  w  celu  zmiany  jego  barwy  naturalnej  na
żądaną.  Trzeba  przy  tym  pamiętać,  że  barwa  naturalna  papieru  jest  wypadkową  mieszaniny
barw  jego  składników.  W  celu  nadania  barwy,  można  stosować  jedną  z  3  metod  barwienia
papieru:

−

barwienie w masie, tj. dodawanie substancji barwiącej do masy papierniczej,

−

barwienie powierzchniowe poprzez nakładanie roztworu substancji barwiącej na
powierzchnię wstęgi papieru,

−

barwienie powierzchniowe poprzez powlekanie, czyli dodawanie substancji barwiącej do
mieszanki pigmentowo-klejowej, którą powleka się wstęgę papieru w prasie zaklejającej
klejarskiej lub na powlekarce poza maszyną papierniczą.

Stosowane w technologii papieru substancje wpływające na wizualną stronę wyrobu

papierniczego można podzielić na:

−

barwniki,

−

fluorescencyjne wybielacze optyczne,

−

pigmenty.

Ze względu na charakter chemiczny barwniki dzielą się na kwasowe, zasadowe i bezpośrednie.

Fluorescencyjne wybielacze optyczne stanowią grupę barwników bezpośrednich, które

charakteryzują się zdolnością pochłaniania niewidzialnego promieniowania ultrafioletowego
i przetwarzania go na promieniowanie widzialne.

Pigmenty są drobno rozproszonymi, nierozpuszczalnymi w wodzie substancjami, nie

wykazującymi powinowactwa do włókien, o słabej zdolności barwiącej, lecz o wysokiej
trwałości na światło.

Barwniki należy przechowywać w chłodnym i suchym magazynie, w szczelnych puszkach

lub  w  beczkach,  uszeregowane  według  grup  i  barw.  Roztwory  barwników  przyrządza  się
w drewnianych  lub  emaliowanych  zbiornikach  i  stosuje  się  do  ich  przygotowania  gorący
kondensat.  Jeżeli  stale  używa  się  tych  samych  barwników  albo  dozowanie  roztworu
barwiącego  odbywa  się  w  sposób  ciągły,  wówczas  przygotowuje  się  większy  zapas
rozcieńczonego  roztworu  podstawowego  w  zbiornikach  magazynowych.  Dobór  składu
i dodatku  substancji  barwiących,  czyli  receptury  farbiarskiej,  jest  czynnością  trudną,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

wymagającą dużej wiedzy i doświadczenia. Ustalenie receptury farbiarskiej odbywa się w kilku
etapach. Są to:

−

wstępne ustalenie receptury farbiarskiej,

−

próbne wybarwienia laboratoryjne,

−

ostateczne ustalenie receptury w czasie wytwarzania papieru.

Pomocnicze środki chemiczne

Pomocnicze środki chemiczne można klasyfikować według różnych kryteriów. Jednym ze

sposobów jest podział ze względu na ich przeznaczenie. Rozróżniamy więc:

−

środki usprawniające wytwarzanie papieru,

−

środki wpływające na właściwości wyrobów papierniczych.
Do środków usprawniających wytwarzanie papieru można zaliczyć m.in. środki

retencyjne, poprawiajace odwadnialność masy papierniczej, przeciwpienne, bakteriostatyczne i
grzybobójcze (biocydy), zapobiegające trudnościom żywicznym itp., zaś do środków
wpływających na właściwości papieru będą należały środki wiążące, wodoutrwalające,
zapobiegające paleniu itp.

Środki retencyjne

Jednym ze wskaźników efektywności procesu wytwarzania papieru jest stopień

zatrzymania  lub  inaczej  retencja  składników  masy  papierniczej  na  sicie  w  sekcji  formującej
maszyny papierniczej. Trzeba wiedzieć, że podczas formowania wstęgi papierniczej część masy
papierniczej  (głównie  najmniejsze  cząstki:  krótkie  włókna,  frakcja  drobna  i wypełniacze)
przenika do wody obiegowej. W celu  zminimalizowania tego niekorzystnego zjawiska stosuje
się  specjalne  substancje  zwane  ogólnie  środkami  retencyjnymi.  Wysoka  retencja  składników
wpływa na:

−

zmniejszenie strat składników masy papierniczej,

−

poprawę odwadnialności masy papierniczej,

−

usprawnienie gospodarki wodno-masowej papierni,

−

poprawę właściwości użytkowych gotowego wyrobu.
Wyróżniamy nastepujące, podstawowe rodzaje środków retencyjnych:

−

o ładunku dodatnim (kationowe),

−

nie wykazujące ładunku (niejonowe),

−

o ładunku ujemnym (anionowe).
Podstawowym, najprostszym środkiem retencyjnym, możliwym do stosowania

w środowisku kwaśnym, jest siarczan glinowy. Często jednak jego działanie jest
niewystarczające i wówczas konieczne jest sięgnięcie po środki bardziej efektywne.

Zzasada działania środków retencyjnych polega na wpływaniu na wzajemne

powinowactwo  składników  masy  papierniczej.  Po wprowadzeniu do masy papierniczej środki
te osadzają się na powierzchni włókien i frakcji drobnej powodując neutralizację ich ujemnego
ładunku.  W  wyniku  osłabienia  sił,  które  powodują  wzajemne  odpychanie  poszczególnych
składników  masy  papierniczej  następuje adsrobowanie  drobnych cząstek masy papierniczej na
powierzchni włókien oraz flokulacja.

Środki przeciwpienne

Piana to układ dwufazowy, w którym fazą ciągłą jest ciecz, zaś fazą rozproszoną – gaz.

Powstaje ona zwykle w miejscach, gdzie występuje silne mieszanie: w kadziach, piasecznikach
wirowych, żle uszczelnionych pompach i przy kaskadowych wypływach masy. Tworzeniu się
piany sprzyjają substancje zawarte w półproduktach włóknistych (resztki ługów powarzelnych,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

cieczy bielących, żywicznych i ligninowych składników ścieru), a także wprowadzone do masy
dodatki masowe i pomocnicze środki chemiczne (kleje, wypełniacze, środki wiążące).

Najbardziej racjonalną metodą zwalczania piany jest podejmowanie środków

zapobiegających jej powstawaniu: generalnie polegają one na niedopuszczeniu do
napowietrzania masy. W razie pojawienia się nadmiernego pienienia masy stosuje się poniższe
metody zwalczania piany:

−

metody fizyczne („gaszenie” piany za pomocą dysz wodnych, parowych lub
powietrznych),

−

metody chemiczne (dodawanie rozpuszczalników lub substancji powierzchniowo
czynnych).
Rozpuszczalniki dodawane do masy w celu zwalczania piany gromadzą się na powierzchni

cieczy  i  wypierają  z  niej  czynniki  pianotwórcze.  Środki  te  wykazują  największą  efektywność,
jeżeli  dodaje  się  je  w  formie  rozpylonej  w  miejscu  występowania  piany.  Do gaszenia  piany
stosuje  się  specjalne  preparaty  syntetyczne.  Ich  dozowanie  powinno  się  odbywać  możliwie
blisko  miejsca,  w  którym  piana  powoduje  trudności.  Najczęściej  dodaje  się  je  w  postaci
rozcieńczonej  do  pompy  mieszalnej  lub  do wlewu. Stosuje  się także rozpylanie tych środków
bezpośrednio  w  miejscach,  w  których zwykle  tworzą  się  skupiska piany.  Jeżeli  jednak  używa
się  środków  przeciwpianowych  również  jako  pomocy  w odpowietrzaniu  masy,  dodaje  się  je
możliwie  wcześnie  (nawet  już  do  hydropulpera),  aby  w ten  sposób  zmniejszyć  obciążenie
kolejnych urządzeń do przygotowania masy.

Środki do zwalczania trudności żywicznych

Niektóre półprodukty włókniste, np. celulozowa masa siarczynowa, ścier, zawierają

w swym  składzie  znaczne  ilości  substancji  żywicznych,  tłuszczów i wosków. W sprzyjających
warunkach  cząstki  tych  substancji  łączą  się  w  większe  zespoły  i  osadzają  się  na  elementach
urządzeń  produkcyjnych,  powodując  tzw.  trudności  żywiczne.  Zjawisko  to  występuje  na
ścianach  kadzi,  rozczyniaczy  wirowych,  pomp,  na  pokrywach  i  wykładzinach  skrzynek
ssących,  na  wałach  pras,  cylindrach  suszących,  walcach  gładziarki  i  skrobakach.  Trudności
żywiczne obniżają trwałość sita, filców i suszników. Mogą powodować zrywy wstęgi i przez
to obniżają zdolność produkcyjną maszyny papierniczej.
Metody zwalczania tego problemu polegają na:

−

adsorpcji i utrwaleniu cząstek żywicy na włóknach,

−

stabilizacji dyspersji cząstek żywicy,

−

adsorpcji cząstek żywicy na silnie rozdrobnionych pigmentach,

−

wytrącaniu osadu dającego się łatwo wypłukać.
Wszystkie metody wiązą się z koniecznością dodawania określonych substancji. Mogą to

być odpowiednie polielektrolity kationowe bądź anionowe, anionowe środki powierzchniowo
czynne, ziemia okrzemkowa, talk, bentonit, mleko wapienne z polifosforanem.

Skuteczność tych metod jest sprawą indywidualną, bowiem zależy od bardzo wielu

czynników technologicznych. Dlatego też wybór optymalnej metody zwalczania trudności
żywicznych może być dokonywany na podstawie badań laboratoryjnych lub przez
wypróbowanie poszczególnych metod w warunkach przemysłowych.

Środki bakteriostatyczne i grzybobójcze

Masa papiernicza zawiera w swym składzie znaczną ilość substancji naturalnych

podatnych  na  rozwój  bakterii,  grzybów  czy  glonów. Sprzyja temu dodatkowo wszechobecne
środowisko  wodne  i  podwyższona  temperatura  w  układzie  technologicznym  papierni.
Skutkiem  nadmiernego  rozwoju  niepożądanych  organizmów  mogą  być  nie  tylko  straty
surowcowe,  ale  i  określone  trudności  produkcyjne  wynikające  z  narastania  w  układzie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

technologicznym  niepożądanej  materii  organicznej  (tzw.  śluz  biologiczny).  Śluz  ten  może
zakłócać  działanie  urządzeń,  obniżać  jakość  masy  papierniczej,  a  także powodować zrywy na
maszynie papierniczej.

W celu zapobieżenia występowania tego typu zjawisk stosuje się najczęściej tzw. biocydy.

Są  to  silne  trucizny,  które  w  środowisku  wodnym  rozpadają  się  na  prostsze  i nietoksyczne
związki.  Czas  tego  rozpadu  limituje  okres  działania  danego  biocydu.  Biocydy  powodują
obumieranie  mikroorganizmów  mogących  rozwijać  się  w  trakcie  produkcji  wyrobu
papierncizego.

Środki wiążące

Celem dodawania środków wiążących do masy papierncizej jest poprawa mocy wiązań

między włóknami i wzrost właściwości wytrzymałościowych gotowego wyrobu. Fakt ten może
być  wykorzystywany  także  do  zmniejszenia  jednostkowego  zużycia  energii  mielenia,
zwiększenia przepustowości oddziału mielenia, zwiększenia ilości wypełniaczy lub udziału mas
krótkowłóknistych  bez  pogorszenia  właściwości  wytrzymałościowych  papieru,  zwiększenia
zdolności  produkcyjnej  maszyny  papierniczej  wskutek  lepszej  odwadnialności  masy  w  części
sitowej,  uzyskania  lepszego  przezrocza  papieru,  czy  uzyskania  pewnych  przeciwstawnych
sobie  właściwości  papieru,  np.  wysokich  właściwości  wytrzymałościowych  w  połączeniu  z
dobrą przenikalnością powietrza.

Ddodatek substancji wiążących może spowodować pewne trudności ruchowe: wzrost

pienienia się masy, tworzenie się śluzu biologicznego, zatykanie filców prasowych itp.

Jako środki wiążące stosuje się najczęściej następujące substancje:

−

skrobię i jej pochodne (kationowe skrobie modyfikowane),

−

pochodne celulozy (np. karboksymetylocelulozę – KMC),

−

syntetyczne polimery i żywice,

−

gumy roślinne.

Środki wodoutrwalające

Celem stosowania środków wodoutrwalających w produkcji papieru jest zachowanie

znacznej części właściwości wytrzymałościowych danego wyrobu papierniczego w warunkach
nawilżania  lub  całkowitego  nasycenia  wodą,  co  w  konsekwencji  pozwala  zwiększyć  zakres
jego  zastosowania.  Wodotrwałość  papieru  osiąga  się  poprzez  wprowadzenie  do  masy
papierniczej odpowiednich środków wodoutrwalających. Środki te stosuje się do wytwarzania
papieru  offsetowego,  mapowego,  afiszowego,  fotograficznego,  światłoczułego,  wielu
papierów  i  tektur  opakowaniowych  narażonych  na  działanie  czynników  atmosferycznych  lub
służących do opakowania mięsa, jarzyn, mrożonych produktów spożywczych itp.

Mechanizm działania środków wodoutrwalających polega na zabezpieczeniu istniejących

w papierze wiązań między włóknami przed destrukcyjnym działaniem wody. Środki te tworzą
bowiem na powierzchni włókien cieniutką błonkę, która uniemożliwia przenikanie wody
w głąb włókien oraz do obszarów, na których działają wiązania łączące włókna w papierze.

Należy zwrócić uwagę na zasadniczą różnicę między zaklejaniem a wodoutrwalaniem

papieru. Dobre zaklejenie papieru utrudnia i opóźnia przenikanie wody w głąb papieru, a tym
samym opóźnia jego osłabienie. Jednak woda, która po określonym czasie przeniknęła w głąb
zaklejonego papieru nasyca go i czyni całkowicie nietrwałym na wodę. W przeciwieństwie do
wodoutrwalania, zaklejenie nie zwiększa wodotrwałości papieru, lecz jedynie opóźnia moment
ujawnienia braku jego trwałości na wodę.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Najpowszechniej stosowanymi obecnie środkami wodoutrwalającymi są:

−

żywice melaminowo-formaldehydowe,

−

żywice mocznikowo-formaldehydowe,

−

polietylenoimina (Polimin P),

−

dwualdehydoskrobia (DAS).

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie rodzaje dodatków masowych są stosowane w technologii papieru?
2.  Jakie rodzaje pomocniczych środków chemicznych są stosowane w technologii papieru?
3.  Jaki jest cel dodawania wypełniaczy do masy papierniczej?
4.  Jaki jest cel dodawania kleju do masy papierniczej?
5.  Jakie cechy powinien posiadać dobry wypełniacz?

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Wymień dodatki masowe oraz rodzaje pomocniczych środków chemicznych stosowanych

w technologii papieru. Określ cele stosowania poszczególnych pomocniczych środków
chemicznych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  odszukać w literaturze żądane informacje,
3)  zapisać żądane informacje.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Podaj cel stosowania wypełniaczy w technologii papieru. Wymień cechy dobrego

wypełniacza oraz rodzaje wykorzystywanych do tego celu substancji.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  odszukać w literaturze żądane informacje,
3)  zapisać żądane informacje.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Podaj cel stosowania klejów w technologii papieru. Wymień te właściwości użytkowe,

które ulegają pogorszeniu pod wpływem dodatku kleju.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  odszukać w literaturze żądane informacje,
3)  zapisać odpowiedź na postawione w ćwiczeniu pytanie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 4

Wymień rodzaje wyrobów papierniczych, do których nie dodaje się kleju. Odpowiedź

uzasadnij.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  odszukać w literaturze żądane informacje,
3)  przedstawić odpowiedź na pytanie w formie pisemnej.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 5

Oblicz potrzebne ilości poszczególnych dodatków masowych jeżeli receptura masy

papierniczej wygląda następująco:

−

masa włóknista w ilości 20 ton b.s. masy,

−

wypełniacz – dodatek w ilości 14% w stosunku do b.s. masy,

−

klej w ilości 7% w stosunku do b.s. masy,

−

środek wiążący w ilości 3% w stosunku do b.s. masy.
Poszczególne dodatki masowe są w postaci zawiesiny i roztworów o następujących

stężeniach:

−

wypełniacz – 12%,

−

klej – 3%,

−

środek wiążący – 8%.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1) zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2) przypomnieć sobie definicję stężenia procentowego,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3) sporządzić schemat blokowy opisywanej operacji technologicznej z zaznaczeniem

poszczególnych strumieni,

4) wykonać obliczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kalkulator,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wymienić dodatki masowe i pomocnicze środki chemiczne stosowane

w technologii papieru?



2) scharakteryzować cele stosowania poszczególnych dodatków i środków

chemicznych?



3) wymienić rodzaje wyrobów papierniczych, do produkcji których stosuje

się poszczególne dodatki masowe?



4) obliczyć potrzebne ilości dodatków masowych, jako procentowy udział

w stosunku do b.s. masy?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Przygotowanie

surowców

wytwarzania

papieru

i tektury

4.5.1. Materiał nauczania

Przygotowanie półproduktów włóknistych

Pierwszymi etapami procesu przygotowania półproduktów włóknistych do wytwarzania

papieru (bądź tektury) są rozczynianie i rozwłóknianie.

Rozczynianie i rozwłóknianie masy włóknistej

Jeżeli masa włóknista dostarczana jest do papierni w postaci arkuszy lub bel (zwojów),

musi być poddana procesowi rozczyniania i rozwłókniania.

Rozczynianie realizowane jest w urządzeniach zwanych rozczyniaczami lub (częściej)

hydropulperami (rys. 7) i polega na rozdrobnieniu w środowisku wodnym arkuszy lub zwojów
suchej masy na drobne fragmenty o wymiarach nie przekraczających kliku centymetrów.

rozczyniacz

wirowy

(hydropulper)

do kontenera

sortownik

zanieczyszcze

ężkich

kad

ź masowa

woda

obiegowa

masa

celulozowa

(pierwotna

lub wtórna)

rozczyniona

masa

celulozowa

powrót masy

odrzut

usuwanie

zanieczyszcze

prz

ędnych

transporter
ślimakowy

masa

przyj

ęta

Rys. 7. Typowy układ rozczyniacza wirowego dla mas wtórnych z układem usuwania zanieczyszczeń ciężkich

i przędnych

Celem jest tu wytworzenie zawiesiny wodnej, którą będzie można przepompować do

dalszego  przygotowania  i  obróbki.  W  trakcie  rozczyniania  następuje  również  wstępne
oczyszczanie  przygotowywanej  masy  z  zanieczyszczeń  ciężkich  (szkło,  kamienie) i przędnych
(drut,  sznurek,  folie  – rys. 8). Ilość i rodzaj zanieczyszczeń zależy w dużej mierze od rodzaju
rozczynianej masy. Szczególnie wiele zanieczyszczeń zawierają masy makulaturowe.

Rozczynioną masę kieruje się do rozwłókniania. Rozwłóknianie, w odróżnieniu od

wcześniejszej  operacji,  polega  na  wytworzeniu  wodnej  zawiesiny  pojedynczych  włókien.
Operacja ta realizowana jest w rafinerach (młynach) stożkowych lub tarczowych (patrz strona
42).  Trzeba  pamiętać,  że  układ  technologiczny  procesu  przygotowania  półproduktów
włóknistych  jest  silnie  uzależniony  od  rodzaju  wykorzystywanych  mas  włóknistych.
W przypadku  mas  wtórnych  (makulaturowych),  pomiędzy  rozczynianiem  i  rozwłóknianiem,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

poddaje się je procesowi oczyszczania z zanieczyszczeń ciężkich (niezależnie od wstępnego
oczyszczania przy rozczynianiu). Na zanieczyszczenia te mogą składać się jeszcze: piasek,
drobne kamyki, spinacze biurowe, zszywki itp.

Rys. 8. Tzw. „warkocz” z zanieczyszczeń przędnych, który formuje się w trakcie rozczyniania masy włóknistej

Oczyszczanie i sortowanie

Oczyszczanie półproduktów włóknistych ma na celu usunięcie z nich zanieczyszczeń

ciężkich oraz lekkich (pozostałych strzępków folii, styropianu, nici itp.). Jak już wspomniano,
stopień rozbudowy układu oczyszczania jest uzależniony od rodzaju surowca włóknistego.
Do realizacji operacji oczyszczania wykorzystuje się różnice właściwości zawiesiny włóknistej
i zanieczyszczeń. Zanieczyszczenia ciężkie usuwa się w piasecznikach i/lub sortownikach, zaś
zanieczyszczenia lekkie w hydrocyklonach oraz również w sortownikach.

Piaseczniki wykorzystują różnicę gęstości materiałów. Są to pionowe konstrukcje (rys. 9)

w  kształcie  cylindra  lub  stożka,  do  którego w górnej części,  stycznie  doprowadzana  jest  pod
ciśnieniem zanieczyszczona zawiesina włóknista. Wewnątrz aparatu tworzy się wir wymuszony,
zstępujący  w  dół.  Pod  wpływem  siły  odśrodkowej  ciężkie  cząstki  są  odrzucane  na  ścianki
i osuwają  się  do  skrzynki  na  zanieczyszczenia.  Masa  oczyszczona  jest  odbierana  górnym
króćcem.

Do usuwania zanieczyszczeń lekkich stosuje się hydrocyklony (rys. 10). Pomimo

zewnętrznego  podobieństwa  do  piaseczników,  ich  zasada  działania  polega  na  wykorzystaniu
wiru  swobodnego  powstającego  wewnątrz  obudowy  zwężającej  się  ku  dołowi.  Masa
doprowadzana  jest  stycznie,  w  górnej  cześci  urządzenia,  wylot  zanieczyszczeń  znajduje  się
w dolnej cześci, zaś masa oczyszczona wypływa króćcem górnym. W hydrocyklonach możliwe
jest  usuwanie  zanieczyszczeń  o  gęstości  zbliżonej  do  włókien  celulozowych,  lecz
sztywniejszych i o innym kształcie.

Sortowanie polega na usuwaniu zanieczyszczeń na specjalnych sitach bądź płytach

sortowniczych. Obszar działania sortowników częściowo pokrywa się z operacją oczyszczania
w piasecznikach i hydrocyklonach, jednakże niecałkowicie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przykładem

popularnego

efektywnego

urządzenia

oczyszczająco-sortującego

wykorzystywanego obecnie w procesie przygotowania półproduktów włóknistych jest
sortownik ADS. Zasadę jego działania przedstawiono na rys. 11, zaś rys. 12a i 12b pokazuje
wygląd zewnętrzny oraz wnętrze pierwszej komory tego sortownika.

wlot masy

zanieczyszczonej

wylot masy

oczyszczonej

odprowadzenie

zanieczyszcze

opró

żniany okresowo

zbiornik zanieczyszcze

z wziernikiem

wlot masy

odrzut

wylot masy

Rys. 9. Piasecznik

Rys. 10. Hydrocyklon

woda
rozcie

ńczająca

odrzut
zanieczyszcze

ężkich

wlot masy

zanieczyszczonej

wylot
masy
przyj

ętej

woda
rozcie

ńczająca

odrzut
zanieczyszcze

lekkich

odrzut
zanieczyszcze

lekkich

woda

nap

ęd

Rys. 11. Zasada działania sortownika ADS

Należy nadmienić, że w przypadku niektórych mas makulaturowych (np. przeznaczonych

do produkcji papierów higienicznych) w procesie przygotowania półproduktów włóknistych
stosuje się dodatkowe operacje oczyszczania masy (głównie z cząstek pigmentów i farb

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

drukarskich) na drodze flotacji oraz dyspergowania (rozdrabniania i równomiernego
rozpraszania w masie cząstek zanieczyszczeń i farb drukarskich).

Rys. 12. Sortownik ADS: a) wygląd zewnętrzny, b) wnętrze pierwszej komory

Zagęszczanie

Zagęszczanie masy włóknistej ma na celu podniesienie stężenia rozwłóknionej

i oczyszczonej  zawiesiny  włóknistej  do  ok.  6–12%.  Operacja  ta  jest  korzystna  z  kilku
względów.  Pierwszym  z  nich  jest  oddzielenie  części  wody  pochodzącej  z  oddziału
przygotowania  półproduktów  włóknistych.  W  ten  sposób  zapobiega  się  przedostawaniu
nadmiaru  zanieczyszczeń  rozpuszczonych  w  wodzie  podczas  przygotowania  półproduktów
włóknistych  do  wód  technologicznych  papierni.  Drugim  powodem  jest  zmniejszenie  się
objętości  zawiesiny  koniecznej  do  przepompowania  do  układu  mielenia.  Trzecim  powodem
jest  konieczność  zapewnienia  właściwego  stężenia  dla  operacji  mielenia  masy  włóknistej.
Stężenie to z reguły jest nieco wyższe, niż stężenie masy przed zagęszczaniem.

Zagęszczanie odbywa się w urządzeniach zwanych zagęszczarkami (rys. 13). Posiadają

one wannę, do której jest doprowadzana rozcieńczona zawiesina włóknista. W wannie tej jest
częściowo zanurzony obrotowy wał ssący. Cząstki stałe zawiesiny są przysysane do
powierzchni tego wału, a następnie za pośrednictwem drugiego wału ssącego są przenoszone
i zrzucane grawitacyjnie po drugiej stronie do kadzi masowej znajdującej się pod zagęszczarką.

Rys. 13. Widok pracującej zagęszczarki

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Mielenie

Proces mielenia należy do najważniejszych operacji jednostkowych w technologii papieru.

Jego  podstawowym  celem  jest  rozwinięcie  zdolności  papierotwórczej  masy  włóknistej.  Pod
tym  pojęciem  kryje  się  przede  wszystkim  uzyskanie  możliwie  jak  najkorzystniejszych
właściwości użytkowych gotowego papieru. Obok znaczącego (i w zasadzie niemożliwego do
osiągnięcia  w  inny  sposób)  wzrostu  właściwości  wytrzymałościowych,  mielenie  ma  wpływ
także  m.in.  na  gładkość  papieru,  przepuszczalność  powietrza  czy  sztywność,  co  jest  istotne
w przypadku produkcji np. papierów kserograficznych, offsetowych czy piśmiennych.

Wzrost właściwości wytrzymałościowych każdego wyrobu papierniczego uzyskany

w trakcie mielenia wynika ze zwiększania się siły wiązań pomiędzy poszczególnymi włóknami
w strukturze papieru. Siła tych wiązań jest funkcją energii wiązań właściwych (głównie wiązań
wodorowych, na które mielenie nie ma istotnego wpływu) oraz powierzchni związanej (czyli
powierzchni styku włókien). Zatem głównym celem mielenia jest maksymalne rozwinięcie
powierzchni związanej w papierze. Efekt ten uzyskiwany jest poprzez uplastycznienie włókien.

Odpowiednio giętkie i uplastycznione włókna tworzą w procesie formowania i prasowania

wstęgę  papierniczą  o  zwartej  strukturze,  w  której  włókna  przylegają  do  siebie  na  dużej
powierzchni.  W  procesie  suszenia  w  miejscach  styku  włókien  utrwalają  się  wiązania
warunkujące  dużą  wytrzymałość  gotowego  wyrobu.  Potwierdzają  to,  zaprezentowane  na
rys. 14a  i  14b,  mikroskopowe  obrazy  próbek  papieru  wykonanych  z  tej  samej  masy,  ale
o różnym  stopniu  zmielenia.  Obserwowane  zagęszczenie  struktury  wywołane  jest  właśnie
zwiększającym się uplastycznieniem włókien.

Pierwotna, wysoka sztywność włókien wynika z silnego związania ich elementów

strukturalnych,  którymi  są  fibryle  elementarne,  mikrofibryle,  makrofibryle,  lamele  i  błony
komórkowe.  Silne  związanie  tych  elementów  za  pomocą  wiązań  wodorowych  ogranicza
możliwość  ich  wzajemnego  przemieszczania  się,  co  w  rezultacie  nadaje  całej  konstrukcji
włókna bardzo dużą sztywność.

Rys. 14. Mikroskopowy widok próbek papieru wykonanych z masy o różnym stopniu zmielenia (smarność

masy próbki a: 14

SR, smarność masy próbki b: 55

SR). Powiększenie 200x

Zmniejszenie sztywności włókna następuje wówczas, gdy jego poszczególne warstwy

ściany  komórkowej  ulegną  rozluźnieniu  (łączące  je  wiązania  wodorowe  muszą  zostać
zerwane).  Proces  mielenia,  powodując  uszkadzanie  zewnętrznych  warstw  włókna,  otwiera
drogę  do  głębszych  rejonów  jego  ściany  komórkowej.  Wnikanie  wody  do  tych  obszarów
powoduje  pęcznienie  będące  bezpośrednim  skutkiem  zastępowania  wiązań  wodorowych
mostkami  wodnymi  (rys.  15).  Jednocześnie  oddziałanie  elementów  mielących  na  spęczniałe
włókno powoduje jego fibrylację wewnętrzną, czyli rozluźnienie wewnętrznych, współosiowo

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ułożonych warstw fibryl środkowej błony wtórnej. Jest to jeden z trzech podstawowych
efektów mielenia.

ąs

ody

wielocz

ąsteczkowa

warstwa wody

woda

łańcuch celulozy

Rys. 15. Przebieg zrywania wiązań wodorowych łączących dwa łańcuch celulozy

Zestawienie wszystkich podstawowych efektów mielenia oraz metod ich pomiaru
przedstawiono na rysunku 16.

Proces mielenia

ęcznienie

i fibrylacja

wewn

ętrzna

Skracanie

łókien

Fibrylacja zewn

ętrzna

i oddzielanie

frakcji drobnej

Średnia

ługość

łókien

Stopie

ędzierza-

wienia

Wska

źnik

WRV

zawarto

ść

substancji

rozpuszczonych

zawarto

ść

frakcji

drobnej

Rys. 16. Zestawienie podstawowych efektów mielenia oraz metod ich pomiaru

Fibrylacja zewnętrzna polega na uszkadzaniu zewnętrznej warstwy ściany komórkowej

włókna (rys. 17). Umożliwia to wnikanie wody do głębszych warstw tej ściany i właściwy
przebieg fibrylacji wewnętrznej.

Niekorzystnym efektem fibrylacji zewnętrznej jest wydzielanie się tzw. frakcji drobnej.

Przypomnijmy, że nazwa ta obejmuje wszystkie cząstki zawarte w masie papierniczej
(fragmenty włókien, komórek miękiszowych, fragmenty naczyń) o rozmiarach poniżej 76 µm.
Nadmiar tej frakcji obniża zdolność do odwadniania masy papierniczej, co może ograniczyć
wydajność całej maszyny papierniczej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zróżnicowanie długości włókien jest ponadto wskazane z punktu widzenia poprawy
niektórych właściwości wyrobu papierniczego (np. przezrocza). Natomiast włókna krótsze niż
1 mm są zbyt krótkie, aby mogły stanowić samodzielny surowiec papierniczy. Przy surowcach
krótkowłóknistych, efekt skracania jest więc niekorzystny.

Z punktu widzenia realizacji tej operacji jednostkowej, proces mielenia polega na

oddziaływaniu  na  włókna  sił  występujących  w  trakcie  mijania  się  ruchomych  i  stacjonarnych
elementów  mielących  (noży).  Rozmiary  noży,  kształty  i  liczba  są  tak dobrane,  że w  rowkach
pomiędzy  nimi  następuje  przepływ  zawiesiny  włóknistej  skierowany  do  strefy  mielenia.
Pomimo różnorodnych konstrukcji, zasady działania wszystkich młynów są bardzo zbliżone.

W warunkach przemysłowych mielenie odbywa się w sposób ciągły. Młyny mogą być

ustawione szeregowo (najczęściej), równolegle, bądź w sposób kombinowany (szeregowo-
równoległy). Obecnie stosuje się dwa podstawowe rodzaje urządzeń mielących: młyny
stożkowe lub tarczowe (rys. 19a i 19b).

a)

b)

Rys. 19. Rodzaje urządzeń mielących a) młyn stożkowy, b) młyn tarczowy

wlot

wylot

elementy

miel

ące

statora

elementy

miel

ące

rotora

uno

żowiony wirnik

wlot

wylot

wlot

wiruj

ąca

tarcza z no

żami

że

nieruchome

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Podstawowym i jednym z najczęściej wykorzystywanych wskaźników do przemysłowej

regulacji tego procesu jest jednostkowe zużycie energii mielenia (SRE, ang. Specific Refining
Energy):

mielenia

SRE

[kWh/t b.s. masy]

gdzie:

– natężenie przepływu b.s. włókien [t/h]

mielenia

– obciążenie młyna (moc efektywna) [kW]

Obciążenie młyna i tym samym intensywność obróbki włókien reguluje się poprzez

odpowiednie „składanie” bądź „rozkładanie” młyna, tj. zmniejszanie lub zwiększanie szczeliny
międzynożowej. Mielenie odbywa się najczęściej przy stężeniu mielonej masy ok. 3-6%, choć
istnieją również układy mielenia w stężeniach wysokich (15–20%).

Najprostszą i z tego powodu najpopularniejszą metodą pomiaru stopnia zmielenia masy

włóknistej jest tzw. smarność. W metodzie tej wykorzystano zjawisko obniżania się zdolności
do odwadniania masy na skutek wydzielającej się podczas mielenia frakcji drobnej. Wynik
wyrażany jest w jednostkach Schoppera-Rieglera (

SR). Jedna jednostka odpowiada 10 ml

wody, która odpłynęła z próbki (1 dm

badanej zawiesiny o stężeniu 0,2%) do cylindra

miarowego o objętości 1 l. Masa niemielona posiada niską smarność, która rośnie wraz
z postępem procesu mielenia. Należy jednak pamiętać, że na skutek uwzględnienia w tej
metodzie tylko jednego efektu mielenia, smarność nie powinna być samodzielnym pomiarem na
którym będzie oparta technologia mielenia masy w papierni.

Przygotowanie wody

Niemal wszystkie operacje jednostkowe w procesie wytwarzania wyrobu papierniczego

przebiegają  w  środowisku  wodnym.  Wodę  wykorzystuje  się  między  innymi  do  rozczyniania
półproduktów  włóknistych,  przygotowania  pomocniczych  środków  chemicznych,  do
transportu  zawiesiny  włóknistej,  a  także  jako  czynnik  chłodzący,  uszczelniający  oraz  do
wytwarzania pary grzejnej.

W produkcji wyrobów papierniczych wykorzystuje się wody powierzchniowe

(rzeki, jeziora)  oraz  gruntowe  (studnie).  Wody  te  zawierają  zmienne  ilości  zanieczyszczeń,
takich  jak  rozpuszczone  substancje  organiczne  i  związki  nieorganiczne, których rodzaj  i ilość
zależy od lokalnych warunków glebowych oraz ciała stałe, na które składają się liście, cząstki
gleby,  piasek  itp.  Jakość  wód  powierzchniowych  może  ulegać  znacznym  wahaniom.  Wody
gruntowe zalegające na różnych głębokościach charakteryzują się tym, że ich skład jest bardzo
zróżnicowany  w  zależności  od  chemicznego  charakteru  gruntu  oraz  głębokości  zalegania
wody.  Wody  gruntowe  są  na  ogół  czystsze  od  powierzchniowych,  gdyż  nie  zawierają  one
zawiesin  i  mają  małą  intensywność  zabarwienia.  Natomiast  zawartość  rozpuszczonych
substancji mineralnych jest w tych wodach z reguły większa niż w wodach powierzchniowych.
Poszczególne  składniki  zanieczyszczenia  wody  mogą  zakłócać  przebieg  niektórych  procesów
papierniczych  i  przeszkadzać  w  uzyskaniu  produktu  o  pożądanych  właściwościach,  a  także
oddziaływać niekorzystnie na stan i czas użytkowania urządzeń produkcyjnych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Tabela 3. Zalecany skład chemiczny i wybrane wskaźniki jakościowe wody świeżej stosowanej przy produkcji

niektórych rodzajów papieru [14]

RODZAJ PAPIERU

SIARCZANOWY

RODZAJ

ZANIECZYSZCZENIA

WODY

JEDNOSTKA

WYSOKO-

GATUNKOW

Bielony

Niebielony

ŚCIEREM

Mętność

Barwa

Twardość ogólna

Zasadowość

Żelazo

Mangan

Krzemionka

Sucha pozostałość

Chlorki

mgSiO

/dm

mgPt/dm

°n

mval/dm

mg Fe/dm

mg Mn/dm

mg SiO

/dm

mg/dm

mg Cl/dm

5,6
1,5
0,1

0,05

200

40
25

5,6
1,5
0,2
0,1

300
200

100
100

11,2

3,0
1,0
0,5

100
500
200

50
50

11,2

3,0
0,3
0,1

500

W tabeli 4 przedstawiono zalecany skład chemiczny i wskaźniki jakościowe wody świeżej

stosowanej przy wytwarzaniu niektórych rodzajów papieru.

Woda świeża używana w papierniach nie powinna przede wszystkim zawierać zawiesin,

czyli  nierozpuszczalnych  cząstek  stałych  większych  bądź  równych  tym,  które  wywołują
mętność  wody.  Zawiesina  zatyka  sita  i  filce  oraz  zabarwia  papier.  Przy  produkcji  papierów
wysokogatunkowych,  np.  do  pisania  lub  korespondencyjnych,  zawartość  zawiesiny  w  wodzie
nie powinna przekraczać 10 mg/dm

, a w przypadku innych papierów – 25 mg/dm

Stosowanie wody o dużej mętności wywiera niekorzystny wpływ na jasność i barwę

papierów  białych  lub  barwionych.  Woda  zabarwiona  natomiast  wpływa  ujemnie  na  białość
papierów,  względnie  na  barwę  papierów  barwionych.  Włókna  celulozowe  łatwo  adsorbują
substancje  barwne  i  stąd  w  papierze  mogą  powstawać  barwne  plamy.  Barwa  wody  jest
wywoływana  zwykle  obecnością  w  niej  substancji  organicznych  lub  soli  żelaza.  Żelazo
w wodach  powierzchniowych  występuje  najczęściej  w  postaci  koloidalnie  zdyspergowanego,
uwodnionego  tlenku  żelaza.  Jeśli  woda  zawiera  duże  ilości  rozpuszczonych  substancji
organicznych,  to  żelazo  ulega  redukcji  do  tlenku  żelazowego,  który  z  kolei  w  połączeniu
z kwasem  węglowym  tworzy  rozpuszczalny  węglan  żelazowy.  Zetknięcie  się  takiej  wody
z tlenem z powietrza powoduje rozkład węglanu i powstanie nierozpuszczalnego tlenku żelaza.
Celuloza  adsorbuje  żelazo  z  rozcieńczonych  roztworów,  co  w  efekcie  powoduje  żółknięcie
białego papieru oraz ciemnienie papierów barwnych.

Szkodliwa jest również obecność w wodzie manganu, który zabarwia włókna drzewne.

Manganowe  związki  zawarte  w  wodzie  ulegają  powolnemu  utlenianiu  do  czarnego  tlenku
manganowego.  Tlenek  ten  może  powodować  zarastanie  rurociągów  i  osadzać  się  na
powierzchniach zbiorników i innych urządzeń mających kontakt z wodą. Obecność związków
żelaza  i  manganu  w  wodzie  sprzyja  rozwojowi  bakterii,  które  wykorzystują  je  w  swoim
metabolizmie,  a  także  powstawaniu  dodatkowych  problemów  osadowych.  Natomiast  często
obecne w wodzie chlorki nie wywierają szkodliwego działania na proces otrzymywania papieru
z  wyjątkiem  papierów  specjalnych,  np.  antykorozyjnych,  gdzie  powodują  pogorszenie  ich
właściwości barierowych. Nadmierna ilość chlorków zwiększa korodujące działanie wody.

Inne zanieczyszczenia, takie jak: siarczany, krzemionki, rozpuszczone gazy (CO

, O

) oraz

poziom  zasadowości  nie  wywierają  na  ogół  ujemnego  wpływu  w  procesie  wytwórczym
papieru.  Ich  szkodliwość  objawia  się  przede  wszystkim  wzrostem  korozji.  Ponadto  wody
powierzchniowe  zawierają  zanieczyszczenia  biologiczne  w  postaci  bakterii,  mikroflory

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

roślinnej i zwierzęcej, czyli fitoplanktonu i zooplanktonu. Bakterie oraz inne organizmy wodne
(np. glony) mogą wywoływać określone trudności w produkcji przemysłowej, takie jak:

−

zarastanie rurociągów

−

powstawanie śluzów

−

intensyfikację procesu korozji urządzeń
Wody bardzo zanieczyszczone biologicznie wymagają nieraz specjalnego uzdatniania

przed wprowadzeniem do papierni.

Rosnące wymagania stawiane wodzie produkcyjnej oraz deficyt wody świeżej zmusza

zakłady produkcyjne do wykorzystywania w coraz większym stopniu odpowiednio
przygotowanej i oczyszczonej wody obiegowej.

Oczyszczanie oznacza dostosowanie właściwości i składu wody do wymagań

wynikających z jej docelowego przeznaczenia. Aby to osiągnąć, wodę należy poddać
odpowiednim zabiegom.

Procesy oczyszczania wody można podzielić na:

−

fizyczne (filtracja, sedymentacja),

−

fizykochemiczne i chemiczne (koagulacja, odgazowywanie, adsorpcja, demineralizacja
metodą wymiany jonowej, utlenianie, dezynfekcja),

−

biologiczne.
Zwykle stosuje się kilka metod. W pierwszej fazie oczyszczania zawsze wykorzystuje się

metody  fizyczne:  kraty  zatrzymujące  większe  zanieczyszczenia  oraz  filtry  żwirowe
pozwalające  na  usunięcie  zawiesiny.  W  zależności  od  stopnia  zanieczyszczenia,  procesy
fizyczne  można  wspomagać  poprzez  dodatek  odpowiednich  substancji  np.  koagulantów.
Następnie, w razie potrzeby, wodę poddaje się procesom odżelaziania i odmanganiania, zwykle
poprzez  silne  napowietrzanie.  Powoduje  to  wytrącenie  się  osadów  wodorotlenków,  które
następnie  są  usuwane  w  wyniku  filtracji  na  odpowiednich  filtrach.  Zwiększenie  pH  przez
dodatek Ca(OH)

skutkuje szybszym przebiegiem procesu.

Czasami może być konieczna dezynfekcja wody. Ma ona na celu zniszczenie bakterii

i mikroorganizmów zawartych w wodzie i niedopuszczenie do ich rozwoju w ciągu
technologicznym papierni. Dokonuje się tego przez chlorowanie, ozonowanie lub/oraz
naświetlanie promieniami ultrafioletowymi.

Przeznaczona do produkcji pary grzejnej woda do kotłów

musi być zmiękczona, bowiem

woda  twarda,  zawierająca  rozpuszczone  sole  wapnia,  magnezu  czy  krzemu,  wytwarza  osady
kamienia i mułu kotłowego. Są to ciała stałe o różnej gęstości i składzie, powstające wewnątrz
kotłów  i  cylindrów  grzejnych  w  czasie  ich  eksploatacji  i  naruszające  normalną  pracę
powierzchni  przewodzącej  ciepło.  Kamień  powstaje  na  ściankach  urządzeń,  muł  jest  osadem
nie  związanym  z  powierzchnią  grzejną,  powstaje  w  warstwie  wody  kotłowej.  Oprócz  tego
tworzy  się  tzw.  kamień  wtórny.  Są  to  cząstki  mułu,  na  których  krystalizują  substancje
z roztworów  przesyconych.  Zlepiając  się  w  nieobciążonych  częściach  aparatów,  tworzą  złogi
kamienia  wtórnego.  Kamień  powstaje  w  wodzie  wrzącej.  Im  gwałtowniejsze  wrzenie,  tym
łatwiej  tworzą  się  osady  mułu.  Kamień  kotłowy  jest  złym  przewodnikiem  ciepła.  Oprócz
zmniejszenia  efektywności  pracy  danego  urządzenia,  może  doprowadzić  do  lokalnego
przegrzania ścianki i awarii.

Zmiękczania wody dokonuje się przez jej ogrzanie, co usuwa twardość przemijającą

wytrącając związki wapnia i magnezu. Użycie substancji chemicznych, takich jak wapno i soda,
polifosforany itp. prowadzi do podobnych efektów. Zastosowanie wymieniaczy jonowych –
jonitów, pracujących w cyklu sodowym, spowoduje wymianę jonów Ca

i Mg

z wody na

jony Na

, co także zmniejsza jej twardość. Przykładowy schemat układu przygotowania wody

produkcyjnej, uwzględniający praktycznie wszystkie operacje stosowane do tego celu,
przedstawiono na rysunku 20. Trzeba jednak pamiętać, że w nie zawsze stosuje się tak złożone
układy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

ęcie wody

ła

ęk

Woda uzdatniona

do procesu

Rys. 20. Przykładowy schemat układu przygotowania wody produkcyjnej

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.

1.  Jakie operacje technologiczne są stosowane przy przygotowaniu surowców włóknistych?
2.  Jakie jest cel procesu mielenia masy włóknistej?
3.  Jakie są podstawowe efekty mielenia masy włóknistej?
4.  Czym się różni piasecznik od hydrocyklonu?
5.  Jaka jest różnica pomiędzy rozczynianiem a rozwłóknianiem?
6.  Do czego jest wykorzystywana w papierni woda świeża?
7.  Jakie operacje mogą wchodzić w skład procesu przygotowania wody produkcyjnej?

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przeanalizuj przedstawiony poniżej fragment ciągu technologicznego. Nadaj nazwy

urządzeniom oznaczonym dużymi literami i zdefiniuj realizowane przez nie operacje
jednostkowe.

makulatura

woda 50

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  odszukać w literaturze żądane informacje,
3)  podać żądaną odpowiedź.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

poradnik dla ucznia,

–

arkusze papieru ze schematem technologicznym,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 2

Podaj, czym się różni operacja rozczyniania od rozwłókniania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  odszukać w literaturze żądane informacje,
3)  podać żądaną odpowiedź.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–

poradnik dla ucznia,

–

literatura zgodna z punktem 6 poradnika,

Ćwiczenie 3

Sklasyfikuj rodzaje zanieczyszczeń występujących w masie włóknistej. Podaj metody ich

usuwania. Wymień urządzenia, które służą do tego celu. Naszkicuj ogólny schemat pokazujący
kolejność

poszczególnych

operacji

usuwania

zanieczyszczeń

trakcie

procesu

przygotowywania surowców włóknistych.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  odszukać w literaturze żądane informacje,
3)  podać żądaną odpowiedź.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

arkusze papieru i materiały piśmienne,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 4

Podaj cel stosowania operacji mielenia masy papierniczej. Wymień podstawowe efekty

mielenia.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  odszukać w literaturze żądane informacje,
3)  podać żądaną odpowiedź.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

Ćwiczenie 5

W oddziale przygotowania masy realizowano operację mielenia masy włóknistej przy

następujących parametrach: natężenie przepływu zawiesiny przez strefę mielenia wynosiło 48
dm

/s, jej stężenie 3,5%, zaś obciążenie młyna równe było 160 kW. Wskaż, które parametry

należy zmienić i oblicz ich nowe wartości, jeżeli stężenie mielonej zawiesiny zmieniło się
i później było równe 3,44%, a natężenie przepływu wzrosło o 12 dm

/s.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:

1)  zorganizować stanowisko pracy do wykonania ćwiczenia,
2)  odszukać w literaturze żądane informacje,
3)  przypomnieć sobie definicję jednostkowego zużycia energii mielenia SRE,
4)  wykonać odpowiednie obliczenia i podać żądaną odpowiedź.

Wyposażenie stanowiska pracy:

−

poradnik dla ucznia,

−

kalkulator,

−

literatura zgodna z punktem 6 poradnika.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wymienić operacje jednostkowe składające się na proces przygotowania

półproduktów włóknistych?



2) scharakteryzować każdą z operacji jednostkowych realizowanych

podczas przygotowywania półproduktów włóknistych?



3) podać cel procesu mielenia oraz wymienić i scharakteryzować

podstawowe efekty mielenia?



4) wymienić miejsca zastosowania wody świeżej w papierni i podać metody

uzdatniania wody technologicznej?



„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPRAWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.
4.  Test  zawiera  20  zadań  o  różnym  stopniu  trudności.  Wszystkie  zadania  są  zadaniami

wielokrotnego wyboru i tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi – zaznacz prawidłową

odpowiedź znakiem X (w przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć
kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową).

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny. Trudności mogą przysporzyć Ci
zadania: 16–20, gdyż są one na poziomie trudniejszym niż pozostałe. Przeznacz na ich
rozwiązanie więcej czasu.

8. Czas trwania testu – 30 minut.
9. Maksymalna liczba punktów, jaką można osiągnąć za poprawne rozwiązanie testu wynosi

20 pkt.
Celem przeprowadzanego pomiaru dydaktycznego jest sprawdzenie poziomu wiadomości

i umiejętności, jakie zostały ukształtowane w wyniku zorganizowanego procesu kształcenia
w jednostce modułowej „Wytwarzanie produktów papierniczych”. Spróbuj swoich sił. Pytania
nie są trudne i jeżeli zastanowisz się, to na pewno udzielisz odpowiedzi.

Powodzenia!

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Prawidłowa kolejność wymienionych operacji jednostkowych występujących w procesie

produkcji wyrobów papierniczych, to
a)  rozwłóknianie rozczynianie, usuwanie zanieczyszczeń ciężkich, oczyszczanie, dozowanie.
b)  dozowanie, usuwanie zanieczyszczeń ciężkich, rozczynianie, rozwłóknianie, oczyszczanie.
c)  rozczynianie, usuwanie zanieczyszczeń ciężkich, rozwłóknianie, oczyszczanie, dozowanie.
d)  usuwanie zanieczyszczeń ciężkich, rozwłóknianie rozczynianie, oczyszczanie, dozowanie.

2. Gramatura, to

a) liczba arkuszy papieru o wadze 1 grama i powierzchni 1 m

b) stężenie masy papierniczej w trakcie formowania danego wyrobu papierniczego.
c) zawartość wilgoci w papierze wyrażana w gramach przypadających na 1 m

jego

powierzchni.

d) masa wyrobu papierniczego o powierzchni 1 m

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. Papier bezdrzewny, to wyrób papierniczy produkowany z

a)  mas otrzymywanych z surowców nieroślinnych.
b)  mas celulozowych otrzymywanych metodą chemiczną.
c)  mas mechanicznych, np. ścieru.
d)  mas półchemicznych.

4. Typowy rodzaj masy włóknistej stosowanej do produkcji papierów workowych

(mocnych), to
a)  SaNbl.
b)  masa makulaturowa odbarwiona.
c)  ścier.
a)  CTMP.

5. W zależności od wypełnienia papieru, właściwości wyrobu papierniczego ulegają zmianie,

gdyż:
a) maleją właściwości wytrzymałościowe a rośnie gęstość pozorna gładkość

i stateczność wymiarowa.

b) rosną właściwości wytrzymałościowe, rośnie gęstość pozorna a maleje gładkość

i stateczność wymiarowa.

c) rosną właściwości wytrzymałościowe, rośnie gęstość pozorna, gładkość i stateczność

wymiarowa.

d) maleją właściwości wytrzymałościowe, maleje gęstość pozorna, gładkość

i stateczność wymiarowa.

6. Dobry wypełniacz

a) powinien być m.in. nierozpuszczalny w wodzie, obojętny chemicznie, mieć duży

współczynnik załamania światła.

b) powinien być m.in. dobrze rozpuszczalny w wodzie, obojętny chemicznie, mieć mały

współczynnik załamania światła.

c) powinien być m.in. nierozpuszczalny w wodzie, aktywny chemicznie, mieć duży

współczynnik załamania światła.

d) powinien być m.in. nierozpuszczalny w wodzie, aktywny chemicznie, mieć mały

współczynnik załamania światła.

7. Zaklejanie papieru jest ważnym procesem technologicznym. Stosuje się go w celu

a)  zwiększenia właściwości wytrzymałościowych papieru.
b)  zniwelowania wszelkich nierówności na powierzchni papieru.
c)  opóźnienia wchłaniania różnych cieczy.
d)  sklejenia uszkodzeń wstęgi papieru powstałych w produkcji, w maszynie papierniczej.

8. W wyniku procesu zaklejania

a)  właściwości wytrzymałościowe i białość papieru najczęściej rosną.
b)  właściwości wytrzymałościowe i białość papieru najczęściej maleją.
c)  właściwości wytrzymałościowe papieru rosną, a białość papieru najczęściej maleje.
d)  właściwości wytrzymałościowe papieru maleją, a białość papieru najczęściej rośnie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9. Do zaklejania papierów chłonnych, np. bibułek czy papierów filtracyjnych

a) można stosować praktycznie każdy klej o ph >= 7.
b) można stosować klej żywiczny, np. kalafonię, którą można stosować w środowisku

o ph < 7.

c) nie stosujemy żadnego kleju, bo papierów chłonnych się nie zakleja.
d) można stosować klej skrobiowy.

10. Typowy rodzaj masy włóknistej stosowanej do produkcji papieru gazetowego

przeznaczonego na gazety codzienne, to
a)  Sabl.
b)  SaNbl.
c)  HYP.
d)  SGW.

11. Zawarta w masie papierniczej frakcja drobna, to

a)  wszystkie cząstki, które są większe od 76 µm.
b)  wszystkie cząstki, które są mniejsze od 76 µm.
c)  wszystkie cząstki nieorganiczne, które są mniejsze od 76 µm.
d)  wszystkie cząstki organiczne, które są większe od 76 µm.

12. Papier, to wyrób papierniczy o gramaturze

a) poniżej 200 g/m

b) poniżej 250 g/m

c) poniżej 150 g/m

d) powyżej 28 g/m

13. Poniższe zdjęcia przedstawiają mikroskopowy obraz dwóch próbek papieru o identycznej

gramaturze, wykonanych z masy SaNbl. Obie próbki ukazane są w tym samym
powiększeniu. Na podstawie widocznych różnic można wnioskować, że

a) próbka o mniejszej grubości zawiera dodatkowo wypełniacz, który podnosi zwartość

struktury papieru.

b) próbki były wykonane z masy włóknistej o różnym stopniu zmielenia.
c) próbka o większej grubości została wykonana z zawiesiny włóknistej o większym

stężeniu.

a) próbka o mniejszej grubości została dodatkowo powierzchniowo zaklejona.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14. Środki retencyjne mają na celu

a)  zwalczanie piany tworzącej się na powierzchni masy papierniczej.
b)  zwalczanie trudności żywicznych w papierni.
c)  zwiększenie mocy wiązań między włóknami w papierze.
d)  zwiększenie stopnia zatrzymania frakcji drobnej i wypełniaczy w formującej się

wstędze papierniczej.

15. Biocydy, to

a) rodzaj pomocniczych środków chemicznych do zwalczania bakterii, grzybów

i glonów.

b) rodzaj pomocniczych środków chemicznych do zwalczania trudności związanych

z pienieniem się masy papierniczej.

c) rodzaj pomocniczych środków chemicznych do poprawy retencji masy papierniczej w

sekcji formującej maszyny papierniczej.

d) rodzaj pomocniczych środków chemicznych do zwalczania trudności żywicznych.

16. Skrót KMC dotyczy

a)  rodzaju środka wiążącego stosowanego w technologii papieru.
b)  rodzaju masy włóknistej otrzymywanej metodą mechaniczną.
c)  rodzaju masy włóknistej otrzymywanej metodą chemiczną.
d)  rodzaju kleju stosowanego do sklejania dwóch arkuszy papieru.

17. Prawidłowe nazwy urządzeń oznaczonych jako „A” i „B” na załączonym schemacie, to

woda

obiegowa

masa

celulozowa

(pierwotna

lub wtórna)

usuwanie

zanieczyszcze

prz

ędnych

masa

przyj

ęta

a)  A – hydropulper, B – rozwłókniacz.
b)  A – rozwłókniacz, B – piasecznik.
c)  A – rozczyniacz wirowy, B – sortownik zanieczyszczeń ciężkich.
d)  A – hydropulper, B – rozczyniacz wirowy.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18. Fibrylacja wewnętrzna to zjawisko polegające na

a) rozluźnianiu poszczególnych warstw ściany komórkowej włókna na skutek zrywania

łączących je wiązań wodorowych.

b) uszkadzaniu ściany komórkowej włókna, dzięki czemu możliwe jest wnikanie wody

do ścianki włókna.

c) uszkadzaniu wewnętrznych warstw włókna na skutek oddziaływania elementów

mielących młyna.

d) wzroście objętości włókna na skutek wody wnikającej do wnętrza jego ściany

komórkowej.

19. Termin „smarność masy” określa

a)  zmianę gęstości masy włóknistej pod wpływem procesu mielenia.
b)  zmianę lepkości masy włóknistej pod wpływem procesu mielenia.
c)  zdolność masy włóknistej do odwadniania w znormalizowanych warunkach.
d)  zdolność masy włóknistej do zatrzymywania wody we włóknach.

20. Dopuszczalny limit ChZT w ściekach odprowadzanych z papierni wynosi

a) 150 mg O

/dm

b) 100 mg O

/dm

c) 50 mg O

/dm

d) 200 mg O

/dm

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko..........................................................................................

Organizowanie produkcji papieru i tektury

Zakreśl poprawną odpowiedź.

zadania

Odpowiedź

Punkty

10.

11.

12.

13.

14.

15.

16.

17.

18.

19.

20.

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

Błasiński H., Młodziński B.: Aparatura przemysłu chemicznego. WNT, Warszawa 1983

Borowiecki S.: Maszyny i urządzenia celulozowo-papiernicze. WSiP, Warszawa 1990

Drzewińska E., Czechowski J., Stanisławska A.: Technologia wytwarzania tektury falistej.
Wydanie 2. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź 2006

Gayer R., Matysikowa Z.: Zbiór zadań z technologii chemicznej. WSiP,
Warszawa 1978

Gruszczyński Cz.: Farby graficzne. WSiP, Warszawa 1984

Jakucewicz S.: Farby drukowe. Korab, Wrocław 2001

Kikiewicz Z., Kawka W.: Teoria i budowa maszyn papierniczych. Cz. I i II WNT,
Warszawa 1977

Koch R., Noworyta A.: Procesy mechaniczne w inżynierii chemicznej. WNT,
Warszawa 1995

Molenda J.: Technologia chemiczna. WSiP, Warszawa 1988

10. Molenda J.: Chemia techniczna. WNT, Warszawa 1985
11. Przybysz K.: Technologia celulozy i papieru. Cz. II. Technologia papieru. WSiP,

Warszawa 1997

12. Roczniki „Przeglądu Papierniczego”
13. Szwarcsztajn E.: Technologia Papieru część 2. Wydawnictwo Przemysłu Lekkiego

i Spożywczego, 1968

14. Szwarcsztajn E.: Konsolidacja i wykończanie wstęgi papieru. WNT, Warszawa 1983
15. Szwarcsztajn E.: Przygotowanie masy papierniczej. WNT, Warszawa 1991