آلة الورق

آلة فوردرينيه لتصنيع الورق

آلة صناعة الورق هي آلة صناعية تُستخدم في صناعة اللب والورق لإنتاج كميات كبيرة من الورق بسرعة عالية. تعتمد آلات صناعة الورق الحديثة على مبادئ آلة فوردرينيه، التي تستخدم شبكة منسوجة متحركة لإنتاج طبقة ورقية متصلة عن طريق ترشيح الألياف الموجودة في عجينة الورق وإنتاج طبقة رطبة متحركة باستمرار من الألياف. تُجفف هذه الطبقة داخل الآلة لإنتاج طبقة ورقية متينة.

تُعدّ العملية الأساسية نسخةً صناعيةً من عملية صناعة الورق اليدوية التاريخية، التي لم تكن قادرةً على تلبية احتياجات المجتمع الحديث المتطور من كميات كبيرة من مواد الطباعة والكتابة. وقد اخترع لويس نيكولا روبرت أول آلة حديثة لصناعة الورق في فرنسا عام 1799، وحصل هنري وسيلي فوردرينييه على براءة اختراع نسخة محسّنة منها في بريطانيا عام 1806.

تُستخدم نفس العملية لإنتاج الورق المقوى على آلة الورق المقوى.

أقسام العملية

تحتوي آلات صناعة الورق عادةً على خمسة أقسام تشغيلية متميزة على الأقل:

  • قسم التشكيل ، والذي يُطلق عليه عادةً الطرف الرطب أو قسم السلك، عبارة عن شبكة سلكية دوارة مستمرة تعمل على إزالة الماء من الورق عن طريق شفطه من المعلق عبر الفراغ.
  • قسم الضغط ، حيث تمر شبكة الألياف الرطبة بين بكرات كبيرة محملة تحت ضغط عالٍ لعصر أكبر قدر ممكن من الماء.
  • في قسم التجفيف ، تمر الورقة المضغوطة جزئيًا، بشكل متعرج، حول سلسلة من أسطوانات التجفيف المسخنة بالبخار. يزيل التجفيف محتوى الماء حتى يصل إلى حوالي 6%، حيث يبقى عند مستوى الظروف الجوية الداخلية المعتادة. ويمكن أيضًا استخدام مجففات الأشعة تحت الحمراء لتكملة تجفيف الأسطوانات عند الحاجة.
  • قسم ضغط الحجم ، حيث يتم وضع طبقة رقيقة من النشا و/أو مواد كيميائية أخرى على الورق شبه الجاف لتحسين العديد من خصائص الورق، وتقليل الغبار ونفاذية الهواء، وزيادة الصلابة وقوة الانفجار ومقاومة الضغط على المدى القصير
  • قسم التنعيم ، حيث يتم تنعيم الورق المجفف تحت ضغط عالٍ. يكفي ضغطة واحدة (حيث تُضغط الورقة بين أسطوانتين) لتثبيتها، فتتقلص خلال قسم التجفيف وتُشدّ بين قسم الضغط (أو مجموعة الكسارات إن وُجدت) وقسم التنعيم. تُعطي الضغطات الإضافية مزيدًا من التنعيم، ولكن على حساب متانة الورق. يمكن أن يكون قسم التنعيم جزءًا من الماكينة (متصلًا بالخط الإنتاجي) أو في قسم منفصل من مصنع الورق (غير متصل بالخط الإنتاجي).
  • قسم البكرات ، حيث يتم لف الورق الخارج من الآلة على بكرات فردية لمزيد من المعالجة.

يمكن أيضاً إضافة قسم خاص بالطلاءات لتعديل خصائص السطح باستخدام طلاءات مثل طين الكاولين ، المعروف أيضاً باسم طين الصين. ويمكن أن يكون هذا القسم متاحاً عبر الإنترنت أو خارجه.

تاريخ

قبل اختراع صناعة الورق المتواصلة ، كان الورق يُصنع على شكل صفائح منفردة عن طريق تقليب وعاء من عجينة اللب، ثم سكبها إما في منخل قماشي يُسمى قالب الورق، أو غمس قالب الورق ورفعه من الحوض. وبينما لا يزال الورق ملتصقًا بالقماش داخل قالب الورق، كان يُضغط عليه لإزالة الماء الزائد. ثم تُرفع الصفيحة وتُعلق على حبل أو قضيب خشبي لتجف في الهواء.

آلة فوردرينيه

نموذج لآلة فوردرينير لصناعة الورق المستمر في مصنع فروغمور للورق

في عام ١٧٩٩، مُنح لويس نيكولا روبرت من إيسون ، فرنسا، براءة اختراع لآلة صناعة الورق المتواصلة. في ذلك الوقت، كان روبرت يعمل لدى سان ليجيه ديدو ، الذي اختلف معه حول ملكية الاختراع. اعتقد ديدو أن إنجلترا مكان أفضل لتطوير الآلة، ولكن بسبب اضطرابات الثورة الفرنسية ، لم يتمكن من الذهاب إلى هناك بنفسه، فأرسل صهره، جون غامبل، وهو إنجليزي مقيم في باريس. من خلال سلسلة من المعارف، تعرّف غامبل على الأخوين سيلي وهنري فوردرينيه ، وهما تاجران للقرطاسية في لندن، واللذان وافقا على تمويل المشروع. مُنح غامبل براءة الاختراع البريطانية رقم ٢٤٨٧ في ٢٠ أكتوبر ١٨٠١. استخدمت آلة فوردرينيه حزام ناقل شبكي مصنوع من نسيج خاص (يُعرف باسم السلك، لأنه كان يُنسج قديمًا من البرونز) في قسم التشكيل، حيث يتم تصريف خليط من الألياف (عادةً ما تكون أليافًا خشبية أو نباتية أخرى) لإنشاء شبكة ورق متواصلة. استخدم قسم تشكيل فوردرينير الأصلي منطقة تصريف أفقية، يشار إليها باسم طاولة التصريف .

بمساعدة برايان دونكين ، الميكانيكي الماهر والمبتكر، تم تركيب نسخة محسّنة من آلة روبرت الأصلية في مصنع فروغمور للورق في أبسلي، هيرتفوردشاير ، عام 1803، تلتها آلة أخرى عام 1804. وتم تركيب آلة ثالثة في مصنع عائلة فوردرينير في تو ووترز. كما اشترت عائلة فوردرينير مصنعًا في سانت نيوتس بنية تركيب آلتين فيه، واستمر تطوير العملية والآلات.

بالقرب من مطحنة فروغمور في أبسلي، قام جون ديكنسون بتصميم وبناء نوع بديل من الآلات؛ وهي آلة قوالب الأسطوانات في عام 1809.

يُنسب الفضل في ابتكار أول آلة لصناعة الورق من النوع الأسطواني في الولايات المتحدة إلى توماس جيلبين، وذلك في برانديواين كريك بولاية ديلاوير عام 1817. وكانت هذه الآلة تعمل بقالب أسطواني. أما آلة فوردرينير فلم تُطرح في الولايات المتحدة إلا عام 1827. [ 1 ]

تصاميم مشابهة

تشير السجلات إلى أن تشارلز كينزي من باترسون، نيو جيرسي، كان قد حصل على براءة اختراع لآلة صناعة الورق ذات العملية المستمرة عام 1807. وقد صُنعت آلة كينزي محليًا على يد دانيال سون، وبحلول عام 1809، كانت آلة كينزي تُنتج الورق بنجاح في مصنع إسيكس في باترسون. إلا أن الضغوط المالية والفرص المحتملة التي أتاحها الحظر التجاري لعام 1807 دفعت كينزي وداعميه في نهاية المطاف إلى تغيير تركيز المصنع من الورق إلى القطن، وسرعان ما طُويت صفحة نجاحات كينزي المبكرة في صناعة الورق. [ 2 ] [ 3 ]

كانت براءة اختراع جيلبين لعام 1817 مشابهة لبراءة اختراع كينزي، وكذلك براءة اختراع جون أميس لعام 1822. وقد طعن منافسو أميس في براءة اختراعه، مؤكدين أن كينزي هو المخترع الأصلي وأن أميس كان يسرق أفكار الآخرين، وكان دليلهم على ذلك توظيف دانيال سون للعمل على آلته. [ 2 ]

أثرت طريقة الإنتاج المستمر التي أظهرتها آلة صناعة الورق على تطوير الدرفلة المستمرة للحديد، ولاحقًا للصلب، وغيرها من عمليات الإنتاج المستمر . [ 4 ]

أنواع اللب وطرق تحضيره

تتكون الألياف النباتية المستخدمة في صناعة اللب في الغالب من السليلوز والهيميسليلوز، اللذين يميلان إلى تكوين روابط جزيئية بين الألياف في وجود الماء. وبعد تبخر الماء، تبقى الألياف مترابطة. ولا داعي لإضافة مواد رابطة إضافية لمعظم أنواع الورق، مع أنه يمكن إضافة مواد معززة للقوة في حالتي الرطوبة والجفاف.

كانت خرق القطن والكتان المصدر الرئيسي لعجينة الورق قبل استخدام عجينة الخشب. أما اليوم ، فمعظم عجينة الورق مصنوعة من ألياف الخشب. وتُستخدم ألياف القطن في أنواع خاصة، عادةً في ورق الطباعة لأغراض مثل السير الذاتية والعملات.

غالبًا ما تظهر مصادر الخرق كنفايات من عمليات تصنيع أخرى، مثل قصاصات الدنيم أو قطع القفازات. أما ألياف الملابس فتأتي من لوز القطن، ويتراوح  طولها بين 3 و7 سم كما هي في حقل القطن. تُزال الألوان من القماش باستخدام المُبيّضات ومواد كيميائية أخرى في عملية طهي، عادةً بالبخار. تتفتت قطع القماش ميكانيكيًا إلى ألياف، ثم تُقصّر هذه الألياف إلى طول مناسب لصناعة الورق من خلال عملية تقطيع. تُسكب الخرق والماء في حوض لتشكيل حلقة مغلقة. يتكون جزء من هذه الحلقة من أسطوانة ذات حواف قاطعة، أو سكاكين، وقاعدة للسكاكين. تدفع الأسطوانة الدوارة محتويات الحوض بشكل متكرر. ومع انخفاضها ببطء على مدى ساعات، تُفتت الخرق إلى ألياف، ثم تُقصّ هذه الألياف إلى الطول المطلوب. تنتهي عملية التقطيع عندما يمر الخليط عبر الأسطوانة عددًا كافيًا من المرات عند الوصول إلى المسافة النهائية المُبرمجة بين السكاكين وقاعدة السكاكين.

يُعدّ حلج القطن مصدراً آخر لألياف القطن . تبقى البذور محاطة بألياف قصيرة تُعرف باسم "اللينتر" لقصرها وشبهها بالوبر. لكنّ اللينتر قصير جدًا بحيث لا يُمكن استخدامه بنجاح في صناعة الأقمشة. يتوفر اللينتر المُستخلص من بذور القطن بنوعين: النوع الأول (القطع الأولى) والنوع الثاني (القطع الثانية). النوع الأول أطول.

يُصنّف اللب إلى نوعين رئيسيين: اللب الكيميائي واللب الميكانيكي . كان اللب الكيميائي يُصنع سابقًا باستخدام عملية الكبريتيت ، ولكن عملية الكرافت هي السائدة الآن. يتميز لب الكرافت بقوة فائقة مقارنةً باللب الكبريتيتي والميكانيكي، كما أن المواد الكيميائية المستهلكة في عملية الكرافت أسهل في الاستعادة والتجديد. يمكن تبييض كل من اللب الكيميائي واللب الميكانيكي للحصول على درجة سطوع عالية.

تعمل عملية اللب الكيميائي على إذابة اللجنين الذي يربط الألياف ببعضها، ويربط الألياف الخارجية المكونة لكل ليف باللب الداخلي. يعمل اللجنين، كغيره من المواد التي تفصل الألياف، كعامل فك للترابط، مما يقلل من قوة اللب. وتعتمد قوة اللب أيضًا على الحفاظ على سلاسل جزيئات السليلوز الطويلة. أما عملية كرافت، بفضل استخدام مركبات القلويات والكبريت، فتُقلل من تأثيرها على السليلوز والهيميسليلوز غير المتبلور ، مما يعزز الترابط، مع إذابة اللجنين في الوقت نفسه. بينما تعمل عمليات اللب الحمضية على تقصير سلاسل السليلوز.

تُصنع من لب الورق الكرافت ورق مقوى فائق الجودة وورق طباعة وكتابة ممتاز.

الخشب المطحون، المكون الرئيسي المستخدم في ورق الصحف ومكون أساسي في ورق المجلات (المطبوعات المغلفة)، هو في الواقع خشب مطحون يتم إنتاجه بواسطة آلة طحن. ولذلك، فهو يحتوي على نسبة عالية من اللجنين، مما يقلل من صلابته. وتنتج عملية الطحن أليافًا قصيرة جدًا تتسرب ببطء.

اللب الحراري الميكانيكي (TMP) هو نوع من أنواع الخشب المطحون حيث يتم فصل الألياف ميكانيكياً أثناء وجودها في درجات حرارة عالية بما يكفي لتليين اللجنين.

يوجد بين اللب الكيميائي واللب الميكانيكي نوع شبه كيميائي يستخدم معالجة كيميائية خفيفة متبوعة بالتكرير. ويُستخدم اللب شبه الكيميائي غالبًا في صناعة الأقمشة المموجة.

يمكن معالجة بالات الورق المعاد تدويره (عادةً ما تكون عبوات كرتونية قديمة) المستخدمة في تغليف الورق غير المبيض (البني) ببساطة عن طريق تحويلها إلى لب، ثم غربلتها وتنظيفها. أما إعادة التدوير لإنتاج الورق الأبيض فتتم عادةً في مصنع لإزالة الحبر، حيث تُستخدم فيه عمليات الغربلة والتنظيف والغسل والتبييض والتعويم. يُستخدم اللب المُزال منه الحبر في صناعة ورق الطباعة والكتابة، وفي صناعة المناديل الورقية ، والمناديل الورقية، ومناشف المطبخ الورقية . وغالبًا ما يُخلط مع اللب الخام.

في مصانع اللب والورق المتكاملة، يُخزّن اللب عادةً في أبراج عالية الكثافة قبل ضخه إلى قسم تحضير اللب الخام. أما المصانع غير المتكاملة فتستخدم إما اللب الجاف أو اللب الرطب المضغوط، والذي يُستلم عادةً في بالات. تُخلط بالات اللب في آلة إعادة اللب.

تحضير اللب (اللب)

تُعدّ مرحلة تحضير اللب المرحلة التي يُكرر فيها اللب عادةً، ويُخلط بنسب مناسبة من الخشب الصلب أو الخشب اللين أو الألياف المُعاد تدويرها، ويُخفف للحصول على قوام متجانس وثابت قدر الإمكان. ويتم التحكم في درجة الحموضة ، وتُضاف مواد مالئة مختلفة، مثل عوامل التبييض ومواد الترقق ومواد تقوية الورق الرطب أو الجاف، عند الضرورة. كما تُزيد مواد مالئة إضافية ، مثل الطين وكربونات الكالسيوم وثاني أكسيد التيتانيوم، من عتامة الورق بحيث لا يُشتت الطباعة على الوجه الخلفي للورقة الانتباه عن المحتوى الموجود على الوجه الأمامي. وتُحسّن المواد المالئة أيضًا من جودة الطباعة. [ 5 ]

يُضخّ اللب عبر سلسلة من الخزانات تُعرف عادةً باسم "الصناديق" ، والتي قد تكون دائرية أو مستطيلة الشكل (وهو الأكثر شيوعًا). تاريخيًا، كانت هذه الخزانات تُصنع من خرسانة مُسلحة مُغطاة ببلاط سيراميكي خاص، ولكن يُستخدم الآن الفولاذ الطري والفولاذ المقاوم للصدأ. ولأن الألياف والمواد المالئة أكثر كثافة من الماء وتميل إلى الترسيب بسرعة، ولأن الألياف تنجذب معًا لتكوين كتل تُسمى الندف، تُحافظ محركات تقليب تشبه المراوح بالقرب من مدخل المضخة في قاع الصندوق على تحريك معلقات اللب منخفضة الكثافة داخل هذه الصناديق.

في العملية التالية، يتم عادةً معالجة أنواع مختلفة من اللب، إن وجدت، في خطوط معالجة منفصلة ولكنها متشابهة حتى يتم دمجها في صندوق المزج:

يُضخ اللب من خزان التخزين عالي الكثافة أو من وحدة التفتيت/التلبيد إلى خزان تخزين منخفض الكثافة. ومن هناك، يُخفف عادةً إلى تركيز 4% تقريبًا قبل ضخه إلى خزان تخزين اللب الخام. ومن خزان تخزين اللب الخام، يُضخ اللب مرة أخرى، مع التحكم في تركيزه، عبر وحدة التكرير. التكرير عملية يمر فيها معجون اللب بين قرصين، أحدهما ثابت والآخر يدور بسرعة 1000 أو 1200 دورة في الدقيقة عند تردد 50 و60  هرتز للتيار المتردد، على التوالي. يحتوي القرصان على نتوءات بارزة على سطحيهما ويمران بجانب بعضهما بمسافة ضيقة. يؤدي هذا إلى فك الطبقة الخارجية للألياف، مما يتسبب في انفصال أليافها جزئيًا وانتشارها للخارج، مما يزيد من مساحة السطح ويعزز الترابط. وبالتالي، يزيد التكرير من قوة الشد. على سبيل المثال ، ورق المناديل غير مكرر نسبيًا، بينما ورق التغليف أكثر تكريرًا. ثم ينتقل المخزون المكرر من المصفاة إلى صندوق المخزون المكرر، أو صندوق المزج، إذا تم استخدامه على هذا النحو.

يبلغ طول ألياف الخشب الصلب عادةً 1  مم، وقطرها أصغر من  طول ألياف الخشب اللين الذي يبلغ 4 مم. وقد يؤدي التكرير إلى انهيار أنبوب ألياف الخشب اللين، مما ينتج عنه خصائص غير مرغوب فيها في اللوح.

من خزان التخمير المكرر، أو خزان الخلط، يتم التحكم في قوام المرقّخ مرة أخرى أثناء ضخه إلى خزان الآلة. وقد يخضع المرق للتكرير أو تُضاف إليه مواد مضافة أثناء نقله إلى خزان الآلة.

صندوق آلة الورق هو في الأساس صندوق لتسوية قوام الورق، ويحتفظ بالورق لمدة 15 دقيقة تقريبًا. هذه المدة كافية لتسوية أي اختلافات في قوام الورق الداخل إلى الصندوق، وذلك بفضل صمام وزن الورق الذي يستقبل البيانات من ماسح قياس وزن الورق المتصل بالإنترنت. (ملاحظة: تقوم العديد من آلات الورق، عن طريق الخطأ، بالتحكم في قوام الورق الخارج من صندوق الآلة، مما يؤثر على التحكم في وزن الورق). [ ملاحظات 1 ]

عملية

تتكون آلة صناعة الورق هذه من أربعة أقسام رئيسية. يقوم قسم التشكيل بتحويل اللب إلى قاعدة للأوراق على طول السلك. أما قسم الضغط، فيزيل معظم الماء المتبقي عبر نظام من المكابس تتكون من بكرات تضغط على بعضها البعض بمساعدة لباد ضغط يدعم الورقة ويمتص الماء المضغوط. ويقوم قسم التجفيف، كما يوحي اسمه، بتجفيف الورق بواسطة سلسلة من الأسطوانات المسخنة بالبخار داخليًا والتي تعمل على تبخير الرطوبة. وتُستخدم أسطوانات الصقل لجعل سطح الورق أكثر نعومة ولمعانًا. عمليًا، تُوضع أسطوانات الصقل عادةً بشكل رأسي في كومة .

رسم تخطيطي يوضح أجزاء آلة فوردرينيه

قسم التشكيل أو الطرف الرطب

عامل يفحص لب الخشب الرطب والمبيض على آلة تفتيت اللب القديمة من طراز هولاندر أو "الخفاقة".

يُضخّ مخزون الألياف من صندوق آلة الورق إلى خزان رأسي، يُعرف عادةً باسم "خزان رأسي" أو صندوق الحشو ، ووظيفته الحفاظ على ضغط ثابت على عجينة الألياف أو المخزون أثناء تغذيتها لصمام الوزن الأساسي. كما يوفر صندوق الحشو منفذًا لخروج فقاعات الهواء. تبلغ كثافة عجينة اللب في صندوق الحشو حوالي 3%. يتدفق الماء من صندوق الحشو بفعل الجاذبية، ويتحكم صمام الوزن الأساسي في تدفقه إلى مدخل مضخة المروحة، حيث يُضخّ إلى التدفق الرئيسي للماء المتجه إليها. يأتي التدفق الرئيسي للماء الذي تضخه مضخة المروحة من خزان تجميع المياه البيضاء، الذي يجمع جميع المياه المصرفة من قسم التشكيل في آلة الورق. قبل دخول تيار الألياف من صندوق الحشو، تكون المياه البيضاء منخفضة المحتوى من الألياف. تُعاد تدوير المياه البيضاء باستمرار بواسطة مضخة المروحة عبر الصندوق الرأسي، وتُجمع من حوض السلك وخزانات أخرى تستقبل مياه التصريف من سلك التشكيل، ومياه التصريف بمساعدة الفراغ من صناديق الشفط وبكرات معالجة ألياف الورق الرطبة. في طريقها إلى صندوق التغذية، قد تمر عجينة اللب عبر أجهزة تنظيف بالطرد المركزي، والتي تزيل الملوثات الثقيلة كالرمل، وشاشات تعمل على تفتيت تكتلات الألياف وإزالة الحطام كبير الحجم. وتقوم مضخة المروحة في النهاية بتغذية صندوق التغذية، سواء وُجدت أجهزة تنظيف بالطرد المركزي أو شاشات أم لا. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ]

يُستخدم صندوق التغذية لإحداث اضطراب في التدفق لمنع تكتل الألياف وتوزيع المعجون بالتساوي على كامل عرض السلك. تميل ألياف الخشب إلى التجاذب، مُشكّلةً تكتلات تُعرف بالتلبد. يُمكن تقليل التلبد بخفض كثافة المعجون أو بتحريكه؛ إلا أن تفكيك التكتلات يصبح صعبًا للغاية عند كثافة تتجاوز 0.5%. يُعدّ تقليل درجة التلبد أثناء التشكيل أمرًا بالغ الأهمية للخصائص الفيزيائية للورق . [ 7 ] [ 8 ]

عادةً ما تكون نسبة تماسك الماء في صندوق التغذية أقل من 0.4% لمعظم أنواع الورق، حيث تتطلب الألياف الطويلة نسبة تماسك أقل من الألياف القصيرة. تؤدي نسبة التماسك العالية إلى توجيه المزيد من الألياف في الاتجاه z ، بينما تعزز نسبة التماسك المنخفضة توجيه الألياف في الاتجاه xy . كما أن نسبة التماسك العالية تزيد من سُمك الورق وصلابته، بينما تزيد نسبة التماسك المنخفضة من قوة الشد وبعض خصائص القوة الأخرى، بالإضافة إلى تحسين عملية التشكيل (التجانس). [ 7 ] [ 8 ] تستمر العديد من خصائص الورق في التحسن حتى نسبة تماسك أقل من 0.1%؛ ومع ذلك، فإن هذه الكمية من الماء غير عملية. (تعمل معظم آلات الورق بنسبة تماسك أعلى من النسبة المثلى في صندوق التغذية نظرًا لزيادة سرعتها بمرور الوقت دون استبدال مضخة المروحة وصندوق التغذية. كما أن هناك مفاضلة اقتصادية تتمثل في ارتفاع تكاليف الضخ مقابل نسبة تماسك أقل).

يخرج خليط اللب، الذي يُطلق عليه غالبًا اسم " الماء الأبيض" في هذه المرحلة، من صندوق التغذية عبر فتحة مستطيلة قابلة لتعديل الارتفاع تُسمى "الشريحة" . ويُطلق على تيار الماء الأبيض اسم " النفث" ، ويتم ضغطه في الآلات عالية السرعة ليسقط برفق على حلقة النسيج المتحركة أو السلك بسرعة تتراوح عادةً بين ±3% من سرعة السلك، وتُسمى هذه السرعة " الاندفاع" و "السحب" على التوالي. يؤدي الاندفاع أو السحب المفرط إلى زيادة توجيه الألياف في اتجاه الماكينة، مما يُعطي خصائص فيزيائية مختلفة في اتجاه الماكينة والاتجاه العرضي؛ ومع ذلك، لا يمكن تجنب هذه الظاهرة تمامًا في آلات فوردرينيه. [ 7 ] [ 8 ]

في الآلات منخفضة السرعة (700 قدم في الدقيقة)، يُولّد كلٌّ من الجاذبية وارتفاع المادة الخام في صندوق التغذية ضغطًا كافيًا لتشكيل تيار النفث عبر فتحة القطع. يُطلق على ارتفاع المادة الخام اسم "الرأس"، ومن هنا جاء اسم صندوق التغذية. تُعرف نسبة سرعة تيار النفث إلى سرعة السلك بنسبة تيار النفث إلى السلك . عندما تكون هذه النسبة أقل من واحد، تمتد ألياف المادة الخام باتجاه الآلة. في الآلات الأبطأ، حيث يبقى سائل كافٍ في المادة الخام قبل تصريفه، يُمكن تحريك السلك ذهابًا وإيابًا بعملية تُعرف باسم " الرج" . يُوفر هذا نوعًا من التوزيع العشوائي لاتجاه الألياف، ويُعطي الصفيحة قوة أكثر تجانسًا في اتجاه الآلة وعبرها. في الآلات السريعة، لا تبقى المادة الخام على السلك في حالتها السائلة لفترة كافية، فتصطف الألياف الطويلة مع اتجاه الآلة. عندما تتجاوز نسبة تيار النفث إلى السلك واحدًا، تميل الألياف إلى التكتل. [ 7 ] [ 8 ] إن التباين الناتج في كثافة الورق يوفر مظهر الورق العتيق أو ورق البرشمان.

يتكون طرفا قسم التصريف، الذي يُسمى طاولة التصريف ، عادةً من أسطوانتين كبيرتين . تقع أسطوانة الصدر أسفل صندوق التدفق، حيث يُوجَّه تيار الماء ليسقط عليها عند مركزها العلوي تقريبًا. أما في الطرف الآخر من طاولة التصريف، فتوجد أسطوانة الشفط ( أسطوانة التثبيت ). أسطوانة التثبيت عبارة عن غلاف مجوف، مثقوب بآلاف الثقوب المتباعدة بدقة،  بقطر يتراوح بين 4 و5 ملم. تدور أسطوانة الغلاف المجوف فوق صندوق شفط ثابت، يوضع عادةً في المركز العلوي أو يدور أسفل الماكينة مباشرةً. يُسحب الهواء من صندوق الشفط، مما يؤدي إلى سحب الماء من الورق إلى داخله. ومن أسطوانة الشفط، تُغذَّى الورقة إلى قسم الضغط. [ 7 ] [ 8 ]

أسفل أسطوانة الشفط، وعلى ارتفاع أقل، توجد أسطوانة لف السلك . تُدار هذه الأسطوانة وتسحب السلك حول الحلقة. تتميز أسطوانة لف السلك بزاوية لف كبيرة لضمان تثبيت السلك بإحكام. [ 7 ]

رقائق الموجات فوق الصوتية المثبتة أسفل السلك على آلة الورق

يدعم السلك في منطقة طاولة التصريف عدد من عناصر التصريف. بالإضافة إلى دعم السلك وتعزيز التصريف، تعمل هذه العناصر على تفتيت تكتلات الورق. في الآلات منخفضة السرعة، تكون هذه العناصر في الأساس بكرات الطاولة . مع زيادة السرعة، يزداد الشفط المتولد عند نقطة تلامس بكرة الطاولة، وعند سرعة عالية بما يكفي، يرتد السلك بقوة بعد خروجه من منطقة الشفط، مما يتسبب في قفز الورق من السلك، وبالتالي تعطيل عملية التشكيل. ولمنع ذلك، تُستخدم رقائق التصريف. عادةً ما تكون هذه الرقائق مائلة بزاوية تتراوح بين صفر ودرجتين أو ثلاث درجات، مما يوفر حركة أكثر سلاسة. عند استخدام البكرات والرقائق، تُستخدم البكرات بالقرب من صندوق التغذية، بينما تُستخدم الرقائق في الجزء السفلي من الآلة. [ 7 ] [ 8 ] يمكن أيضًا استخدام رقائق الموجات فوق الصوتية، التي تُولّد ملايين النبضات الضاغطة من فقاعات التجويف المتفجرة ، مما يُبقي الألياف متباعدة، ويمنحها توزيعًا أكثر تجانسًا.

بالقرب من خط التجفيف على الطاولة، توجد صناديق تفريغ منخفضة يتم تفريغها بواسطة ساق بارومترية تحت ضغط الجاذبية. بعد خط التجفيف، توجد صناديق شفط مزودة بتفريغ مطبق. تمتد صناديق الشفط حتى لفة السرير. عند السرير، يجب أن تكون كثافة الملاءة حوالي 25%. [ 7 ] [ 8 ]

تنوعات مقطع تشكيل فوردرينيه

يُحدد نوع قسم التشكيل عادةً بناءً على نوعية الورق أو الكرتون المُنتَج؛ إلا أن العديد من الآلات القديمة تستخدم تصميمًا غير مثالي. ويمكن تحديث هذه الآلات لتشمل أقسام تشكيل أكثر ملاءمة.

يمكن إضافة صندوق رأس ثانٍ إلى ورق الطباعة التقليدي لوضع مزيج ألياف مختلف فوق الطبقة الأساسية. عادةً ما يقع صندوق الرأس الثانوي عند نقطة تصريف الطبقة الأساسية بالكامل. لا تُعتبر هذه الطبقة طبقة منفصلة لأن حركة الماء تُسهم في مزج ألياف الطبقتين العلوية والسفلية بشكل جيد. صناديق الرأس الثانوية شائعة في ورق الطباعة المقوى .

يُعرف تعديل طاولة فوردرينيه الأساسية بإضافة سلك ثانٍ فوق طاولة التصريف باسم مُشكِّل السلك العلوي . يتقارب السلكان السفلي والعلوي، ويتدفق جزء من التصريف عبر السلك العلوي. يُحسِّن السلك العلوي عملية التشكيل، كما يُوفِّر تصريفًا أكبر، وهو أمر مفيد للآلات التي تم تسريعها.

تستخدم آلة السلك المزدوج أو آلة تشكيل الفجوة سلكين رأسيين في قسم التشكيل، مما يزيد من معدل تجفيف ملاط ​​الألياف مع توفير تجانس ثنائي الجوانب. [ 9 ]

توجد أيضًا آلات مزودة بأجزاء فوردرينيه كاملة مثبتة فوق فوردرينيه تقليدي. يتيح ذلك إنتاج ورق متعدد الطبقات بخصائص مميزة. تُسمى هذه الآلات فوردرينيه العلوية، وتُستخدم لإنتاج ورق أو ورق مقوى متعدد الطبقات . يُستخدم هذا النوع عادةً لصنع طبقة علوية من الألياف المبيضة لتغطية طبقة غير مبيضة.

من أنواع آلات التشكيل الأخرى آلة القالب الأسطواني التي اخترعها جون ديكنسون عام ١٨٠٩، وكانت في الأصل منافسة لآلة فوردرينيه. [ ١٠ ] [ ١١ ] تستخدم هذه الآلة أسطوانة دوارة مغطاة بشبكة، مغمورة جزئيًا في خزان من معلق الألياف في الجزء الرطب لتشكيل شبكة ورقية، مما يُعطي توزيعًا أكثر عشوائية لألياف السليلوز . تستطيع آلات الأسطوانات تشكيل صفائح ذات قوام أعلى، مما يُعطي توجيهًا ثلاثي الأبعاد للألياف بشكل أفضل من القوام الأقل، وينتج عنه سُمك أكبر وصلابة أعلى في اتجاه الآلة. تُعدّ الصلابة العالية في اتجاه الآلة مفيدة في تغليف المواد الغذائية مثل علب الحبوب، وعلب أخرى مثل علب مساحيق الغسيل الجافة.

تقوم آلات تصنيع المناديل الورقية عادةً بتشكيل نسيج الورق بين سلك وقماش خاص (لباد) أثناء لفه حول أسطوانة تشكيل. يُضغط النسيج من اللباد مباشرةً على مجفف ذي قطر كبير يُسمى " يانكي" . يلتصق الورق بمجفف اليانكي ويُزال بواسطة شفرة كاشطة تُسمى " دكتور" . تعمل آلات تصنيع المناديل الورقية بسرعات تصل إلى 2000  متر/دقيقة.

قسم الصحافة

آلة الورق
أسطوانة ضغط الجرانيت في موقع محجر الجرانيت

القسم الثاني من آلة صناعة الورق هو قسم الضغط، الذي يُزيل معظم الماء المتبقي عبر نظام من المكابس يتكون من أسطوانات تضغط على بعضها البعض، مدعومة بألواح ضغط تدعم الورقة وتمتص الماء المضغوط. قد تتجاوز نسبة رطوبة الورق الخارج من قسم الضغط 40%. [ 12 ] يُعدّ الضغط ثاني أكثر الطرق فعالية لتجفيف الورقة (بعد التصريف الحر في قسم التشكيل) إذ لا يتطلب سوى حركة ميكانيكية.

يتأثر عدد بكرات الضغط وترتيبها ونوع اللباد المستخدم وترتيبه بدرجات الورق المنتجة والخصائص التشغيلية المطلوبة للآلة. [ 13 ]

كانت أقمشة الضغط تُصنع تاريخياً من الصوف، أما اليوم فهي مصنوعة بالكامل تقريباً من مواد اصطناعية. تتكون من نسيج بولي أميد منسوج مع طبقة سميكة من الحشوة مُصممة خصيصاً لزيادة امتصاص الماء إلى أقصى حد.

يمكن أن تكون مكابس الطباعة أحادية أو مزدوجة اللباد. تحتوي مكابس الطباعة أحادية اللباد على لباد على أحد جانبيها وبكرة ناعمة على الجانب الآخر. أما مكابس الطباعة مزدوجة اللباد، فيلامس فيها كلا جانبي الورقة لباد الطباعة. تُعدّ مكابس الطباعة أحادية اللباد مفيدة عند استخدامها مع بكرة ناعمة (عادةً في الوضع العلوي)، مما يُضفي ملمسًا على كلا الجانبين، فيجعل الجانب العلوي يبدو أكثر نعومة من الجانب السفلي. بينما تُضفي مكابس الطباعة مزدوجة اللباد خشونة على كلا جانبي الورقة. وتُفضّل مكابس الطباعة مزدوجة اللباد للقسم الأول من عملية الطباعة على الورق المقوى السميك.

يمكن أن تكون أسطوانات الضغط البسيطة ذات سطح محزز أو مثقوب . أما أسطوانات الضغط الأكثر تطوراً فهي أسطوانات الشفط، وهي أسطوانات ذات غلاف وغطاء مثقبين. يُصنع الغلاف من مادة معدنية كالبرونز أو الفولاذ المقاوم للصدأ، ويُغطى بالمطاط أو مادة اصطناعية. ويُثقب كل من الغلاف والغطاء على كامل سطحهما. يُركّب صندوق شفط ثابت في قلب أسطوانة الشفط لدعم الغلاف أثناء الضغط. وتُستخدم موانع تسرب ميكانيكية على السطح النهائي للوصلة بين السطح الداخلي للغلاف وصندوق الشفط. أما الأسطوانات الملساء، فتُصنع عادةً من أسطوانات الجرانيت. [ 14 ] ويمكن أن يصل طول أسطوانات الجرانيت إلى 9.1 متر (30 قدمًا) وقطرها إلى 1.8 متر (6 أقدام ) . [ 15 ]  

تُصمَّم مكابس اللفائف التقليدية بحيث تكون إحدى أسطوانات الضغط ثابتة، بينما تُحمَّل أسطوانة أخرى مقابلها. يمر اللباد عبر نقاط تلامس أسطوانات الضغط، ويستمر في الدوران حول مسار اللباد، الذي يتكون عادةً من عدة أسطوانات. خلال فترة بقاء اللباد في نقطة التلامس، تنتقل الرطوبة من الورقة إلى لباد الضغط. وعندما يخرج لباد الضغط من نقطة التلامس ويستمر في الدوران، يقوم صندوق تفريغ يُعرف باسم صندوق أوهل بتطبيق ضغط تفريغ (عادةً -60 كيلو باسكال) على لباد الضغط لإزالة الرطوبة، بحيث لا يُضيف اللباد رطوبة إلى الورقة عند عودته إلى نقطة التلامس في الدورة التالية.

تستخدم بعض أنواع الورق بكرات شفط تعمل بتقنية التفريغ لنقل الورقة من قاعدة الطباعة إلى لباد التوجيه في أول عملية طباعة أو بين مراحل الطباعة. تحتوي مكابس بكرات الشفط عادةً على صندوق تفريغ مزود بمنطقتين للتفريغ (تفريغ منخفض وتفريغ عالي). تحتوي هذه البكرات على عدد كبير من الثقوب في غطائها للسماح بمرور التفريغ من صندوق التفريغ الثابت عبر غطاء البكرة الدوار. تقوم منطقة التفريغ المنخفض بسحب الورقة ونقلها، بينما تحاول منطقة التفريغ العالي إزالة الرطوبة. مع ذلك، عند السرعات العالية، تدفع قوة الطرد المركزي الماء المفرغ للخارج، مما يقلل من فعالية هذه العملية في التجفيف. تحتوي مكابس الشفط أيضًا على مسارات لباد قياسية مزودة بصناديق أوهل. ومع ذلك، يختلف تصميم مكابس الشفط اختلافًا كبيرًا، حيث تُعد حركة الهواء مهمة لعمليتي السحب والتجفيف.

تُستخدم بكرات التحكم في التقوس (المعروفة أيضًا باسم بكرات CC) عادةً كبكرة التوصيل في مكبس الضغط. تحتوي هذه البكرات على أسطوانات هيدروليكية داخلها تضمن عدم تقوسها. تتصل هذه الأسطوانات بحذاء أو عدة أحذية للحفاظ على تقوس البكرة مسطحًا، وذلك لموازنة الانحناء الطبيعي في شكلها الناتج عن تطبيق الحمل على الحواف.

تُعدّ مكابس الضغط الممتدة (ENP) بديلاً حديثاً نسبياً لمكابس اللفائف التقليدية. عادةً ما تكون اللفة العلوية لفةً قياسية، بينما اللفة السفلية عبارة عن لفافة CC كبيرة ذات قاعدة ممتدة منحنية لتتناسب مع شكل اللفة العلوية، ومحاطة بحزام مطاطي دوار بدلاً من غطاء اللفائف القياسي. يهدف نظام ENP إلى إطالة مدة بقاء الورقة بين اللفتين، مما يزيد من عملية إزالة الماء. بالمقارنة مع مكبس اللفائف القياسي الذي يحقق نسبة مواد صلبة تصل إلى 35% بعد الضغط، يرفع نظام ENP هذه النسبة إلى 45% أو أكثر، مما يوفر كميات كبيرة من البخار أو يزيد من سرعة المعالجة. تعمل مكابس ENP على زيادة كثافة الورقة، وبالتالي زيادة قوة الشد وبعض الخصائص الفيزيائية الأخرى.

قسم المجفف

قسم التجفيف في آلة قديمة لصناعة الورق من طراز فوردرينير. هذه المجففات الضيقة ذات القطر الصغير غير مغطاة بغطاء، مما يشير إلى أن الصورة تعود إلى ما قبل سبعينيات القرن العشرين.

يقوم قسم التجفيف في آلة الورق، كما يوحي اسمه، بتجفيف الورق عبر سلسلة من الأسطوانات المُسخّنة بالبخار من الداخل ، والتي تعمل على تبخير الرطوبة. قد تصل ضغوط البخار إلى 160 رطل لكل بوصة مربعة. يدخل البخار من نهاية رأس المجفف (غطاء الأسطوانة) عبر وصلة بخارية، ويخرج المكثف عبر سيفون يمتد من الغلاف الداخلي إلى أنبوب مركزي. من الأنبوب المركزي، يخرج المكثف عبر وصلة في رأس المجفف. تتطلب الآلات العريضة عدة سيفونات. في الآلات الأسرع، تُبقي قوة الطرد المركزي طبقة المكثف ثابتة على الغلاف، وتُستخدم عادةً قضبان توليد الاضطراب لتحريك طبقة المكثف وتحسين انتقال الحرارة. [ 12 ]

تُثبّت الملاءة عادةً على المجففات بواسطة حلقات طويلة من اللباد في أعلى وأسفل كل قسم من أقسام المجفف. يُحسّن اللباد بشكل كبير من نقل الحرارة. يُصنع لباد المجففات من خيوط خشنة وله نسيج مفتوح للغاية يكاد يكون شفافًا. من الشائع أن يكون القسم السفلي الأول من المجفف غير مُلبّد، مما يؤدي إلى تمزقه على أرضية القبو أثناء تمزق الملاءة أو عند تمريرها.

تُرتّب مجففات الورق عادةً في مجموعات تُسمى أقسامًا، بحيث يمكن تشغيلها بسرعة أبطأ تدريجيًا لتعويض انكماش الورق أثناء تجفيفه. قد تتمدد بعض أنواع الورق أيضًا أثناء مرورها عبر الآلة، مما يتطلب زيادة السرعة بين الأقسام. تُسمى الفجوات بين الأقسام بـ" الممرات" .

تُغلق أقسام التجفيف عادةً للحفاظ على الحرارة. ويُضخ الهواء الساخن إلى الجيوب حيث تنفصل الملاءة عن المجففات، مما يزيد من سرعة التجفيف. تحتوي أنابيب تهوية الجيوب على فتحات على طولها بالكامل موجهة نحو الجيب. وتُسحب أغطية المجففات عادةً بواسطة سلسلة من مراوح العادم المثبتة على السقف، والتي تمتد إلى أسفل قسم التجفيف.

حجم الضغط

يمكن إضافة مواد تحجيم إضافية ، بما في ذلك الراتنجات أو الغراء أو النشا ، إلى الورق لتغيير خصائصه. يُحسّن التحجيم مقاومة الورق للماء، ويقلل من قابليته للوبر، ويُخفف من خشونة سطحه، ويُحسّن خصائص الطباعة وقوة الترابط السطحي. يمكن تطبيق هذه المواد في الجزء الرطب (التحجيم الداخلي) أو في الجزء الجاف (التحجيم السطحي)، أو كليهما. في الجزء الجاف، يُطبّق التحجيم عادةً باستخدام مكبس تحجيم . قد يكون مكبس التحجيم أسطوانيًا (بضغط غزير) أو فوهة. يُوضع عادةً قبل قسم التجفيف الأخير. تستخدم بعض آلات الورق أيضًا "مُغطّيًا" لتطبيق طبقة من مواد مالئة مثل كربونات الكالسيوم أو طين الكاولين، والتي تُعلّق عادةً في مادة رابطة من النشا المطبوخ ومادة لاتكس الستايرين-بوتادين . يُنتج الطلاء سطحًا أملسًا ولامعًا للغاية بأعلى جودة طباعة.

يتم لف الورق الخارج من الآلة على بكرة لمزيد من المعالجة.

قسم التقويم

تتكون آلة الصقل من أسطوانتين أو أكثر، حيث يُطبَّق ضغط على الورق المارّ. تُستخدم آلات الصقل لجعل سطح الورق أكثر نعومة ولمعانًا، كما تُعطيه سُمكًا أكثر تجانسًا. ويُحدِّد الضغط المُطبَّق على الورق بواسطة الأسطوانات ملمس الورق النهائي.

قسم البكرة

بعد عملية الصقل، تصل نسبة الرطوبة في الورق إلى حوالي 6% (بحسب نوع المادة الخام). يُلف الورق على بكرات معدنية باستخدام أسطوانة كبيرة تُسمى أسطوانة اللف . يُحافظ على ضغط ثابت بين أسطوانة اللف والبكرة، مما يسمح للاحتكاك الناتج بتدوير البكرة. يمر الورق فوق أسطوانة اللف ويُلف على البكرة لتكوين لفة رئيسية .

لضمان استمرار تشغيل آلة الورق بشكل متواصل، يجب أن يكون البكرة قادرة على الانتقال بسرعة من لف لفة ورق جاهزة إلى بكرة فارغة دون توقف تدفق الورق. ولتحقيق ذلك، يحتوي كل قسم من أقسام البكرة على بكرتين أو أكثر تدور خلال هذه العملية. باستخدام رافعة علوية، تُحمّل البكرات الفارغة على ذراعين رئيسيين فوق أسطوانة البكرة. عندما تصل اللفة الرئيسية إلى أقصى قطر لها، يُنزل الذراعان البكرة الجديدة لتلامس أسطوانة البكرة، وتقوم آلة خلف الأسطوانة بتمرير شريط على طول ورقة اللفة المتحركة، فتقطعها بسرعة وتلصق الورق الجديد بالبكرة الجديدة. ثم تُنزل البكرة على الذراعين الثانويين ، اللذين يوجهانها بثبات بعيدًا عن أسطوانة البكرة مع ازدياد قطر الورق عليها.

ينبغي فحص صلابة الأسطوانة والحصول عليها وتعديلها وفقًا لذلك لضمان أن تكون صلابة الأسطوانة ضمن النطاق المقبول للمنتج.

قبل عملية اللف أو التحويل الإضافي، تتضمن بعض خطوط الإنتاج خطوات إضافية لتقليل تلوث سطح الشبكة، على سبيل المثال من خلال استخراج الهواء أو أنظمة تنظيف الشبكة .

قسم اللف

تُلف بكرات الورق في نهاية عملية التجفيف بعرضها الكامل بعد القص، مطروحًا منه انكماش الورق أثناء التجفيف، وذلك عند خروجها من السلك. في قسم اللف، تُقطع بكرات الورق إلى لفائف أصغر بعرض وقطر محددين حسب طلب العميل. ولتحقيق ذلك، توضع البكرة على حامل فك اللفائف، وتُضبط المسافات بين شفرات القطع الحادة لتتوافق مع العرض المطلوب للطلبات. يُشغل جهاز اللف حتى الوصول إلى قطر اللفة المطلوب، ثم تُصنف اللفائف حسب الحجم والطلب قبل إرسالها للشحن أو إلى المستودع. عادةً ما يكون قطر البكرة كافيًا لصنع مجموعتين أو أكثر من اللفائف.

مسرد المصطلحات

الورق المكسور : هو ورق نفايات ينتج أثناء عملية صناعة الورق، سواءً كان ذلك أثناء كسر ورقة أو بسبب قصاصات الورق. يتم جمعه ووضعه في آلة إعادة تدوير الورق لإعادة استخدامه في العملية.

القوام : النسبة المئوية للألياف الجافة في عجينة اللب.

كلمة "couch" تعني بالفرنسية الاستلقاء . بعد لفّ القماش، يتم رفع الملاءة عن السلك ونقلها إلى قسم الطباعة.

لفة داندي : لفة مجوفة مغطاة بشبكة توضع فوق آلة فوردرينيه. تعمل على تفتيت تكتلات الألياف لتحسين تشكيل الورقة، ويمكن استخدامها أيضًا لعمل نقش، كما هو الحال مع الورق المصفح . انظر أيضًا: العلامة المائية .

مضخة المروحة : هي المضخة الكبيرة التي تُدوّر الماء الأبيض من خزان الماء الأبيض إلى صندوق التغذية. تتميز هذه المضخة بتصميم نبضي منخفض خاص يقلل من تأثير نبضات الريشة التي قد تُسبب عدم انتظام وزن الورق في اتجاه الماكينة، وهو ما يُعرف بالتشوه . قد يمر تدفق الماء من مضخة المروحة عبر المناخل وأجهزة التنظيف، إن وُجدت. في ماكينات الورق الكبيرة، قد تصل قدرة مضخات المروحة إلى عشرات الآلاف من الجالونات في الدقيقة.

اللباد : حلقة من القماش أو مادة اصطناعية توضع بين أسطوانات الضغط، وتعمل كمكان لاستقبال الماء المضغوط. كما يدعم اللباد شبكة الورق المبللة ويوجهها عبر قسم الضغط. ويُستخدم اللباد أيضًا في قسم التجفيف للحفاظ على تلامس الورقة مع المجففات وزيادة نقل الحرارة.

الحشو : مادة دقيقة تُضاف إلى الورق أثناء عملية التشكيل. تُحسّن الحشوات جودة الطباعة وسطوعها وشفافيتها. من أكثر الحشوات شيوعًا الطين وكربونات الكالسيوم. يُعد ثاني أكسيد التيتانيوم حشوًا أيضًا، ولكنه يُحسّن السطوع والشفافية. يُستخدم كربونات الكالسيوم كحشو شائع في صناعة الورق القلوي، بينما يُستخدم طين الكاولين بكثرة في صناعة الورق الحمضي. يتميز الورق القلوي بخصائص مقاومة للتقادم فائقة.

التكوين : درجة تجانس توزيع الألياف في الورق النهائي، والتي يمكن رؤيتها بسهولة عن طريق رفع الورق إلى الضوء.

صندوق التوزيع : هو حجرة الضغط التي يتم فيها تطبيق الاضطراب لتفتيت تكتلات الألياف في الملاط. وتتمثل المهمة الرئيسية لصندوق التوزيع في توزيع ملاط ​​الألياف بشكل متجانس على السلك.

نقطة التلامس : منطقة التلامس حيث تلتقي أسطوانتان متقابلتان، كما هو الحال في آلة الضغط أو آلة التقويم.

الرقم الهيدروجيني (pH) : هو درجة حموضة أو قلوية المحلول. يتميز الورق القلوي بعمر افتراضي طويل جدًا. أما الورق الحمضي فيتلف بمرور الوقت، مما دفع المكتبات إما إلى اتخاذ تدابير ترميم أو استبدال العديد من الكتب القديمة.

المُحَمِّض : مادة كيميائية أو نشوية تُضاف إلى الورق لإبطاء امتصاص الماء. يمنع المُحَمِّض تسرب الحبر أثناء الطباعة، مما يُحسِّن من وضوح الطباعة.

الفتحة : هي الفتحة المستطيلة القابلة للتعديل، والتي توجد عادةً في أسفل صندوق التغذية، حيث يتدفق منها تيار الماء الأبيض على السلك. يحدد كل من فتحة الفتحة وضغط الماء كمية وسرعة تدفق الماء الأبيض عبرها. تحتوي الفتحة عادةً على آلية ضبط لتوزيع وزن الورق بالتساوي على سطح الآلة (توزيع الوزن)، على الرغم من أن الطريقة الأحدث هي حقن الماء في الماء الأبيض عبر منطقة فتحة صندوق التغذية، وبالتالي استخدام تجانس موضعي للتحكم في توزيع وزن الورق.

المادة الخام : عبارة عن عجينة لب الورق التي تمت معالجتها في منطقة تحضير المادة الخام بإضافة المواد اللازمة، والتكرير، وضبط درجة الحموضة، وهي جاهزة لصنع الورق.

الشبكة : التدفق المستمر للألياف غير المجففة من لفة الأريكة إلى أسفل آلة الورق

الماء الأبيض : هو الماء المرشح من حوض التصريف. يُخزن الماء الأبيض من الحوض عادةً في خزان خاص به، ومنه يُضخ بواسطة مضخة المروحة إلى صندوق التجميع.

السلك : حلقة من نسيج شبكي منسوج تُستخدم لتصريف لب الورق من صندوق التغذية. وحتى سبعينيات القرن الماضي، كانت تُستخدم أسلاك برونزية، أما الآن فتُنسج من خيوط صناعية أحادية الشعيرة خشنة تشبه خيوط الصيد ولكنها شديدة الصلابة.

مواد

تُستخدم الفولاذات المقاومة للصدأ على نطاق واسع في صناعة اللب والورق [ 16 ] لسببين رئيسيين: تجنب تلوث المنتج بالحديد، ومقاومتها للتآكل الناتج عن المواد الكيميائية المختلفة المستخدمة في عملية صناعة الورق. ويُعدّ الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 316 مادة شائعة الاستخدام في آلات صناعة الورق.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. نتائج تحليل حساسية توازن المواد الديناميكي: توقيت حلقة التحكم في الوزن الأساسي أبطأ بكثير من توقيت حلقة التحكم في القوام. كما أن تغيير ضغط ماء التخفيف المستخدم للتحكم في القوام سيؤدي إلى تقلبات في القوام. يمكن، بل يجب، التحقق من ذلك لأي نظام محدد باستخدام برنامج توازن المواد الديناميكي. شغّل النموذج بإحداث تغيير حاد في القوام بنسبة ≈½% ولاحظ استقرار النظام.

مراجع

  1. هيلز، ريتشارد، "صناعة الورق في بريطانيا 1488-1988"، مطبعة أثلون، 1988.
  2. 1 2 بيدويل، جون (2013). مصانع الورق الأمريكية، 1690-1832: دليل لتجارة الورق مع ملاحظات... مطبعة كلية دارتموث. ص 154-155 . ISBN  978-1-58465-964-8تمت أرشفة هذا النص من المصدر الأصلي في 10 سبتمبر 2012.
  3. "سجل الهندسة الأمريكية التاريخية، مطحنة إسيكس، نيوجيرسي-6" (ملف PDF) . السجل الوطني للهندسة الأمريكية . إدارة المتنزهات الوطنية، وزارة الداخلية، واشنطن العاصمة 20240: 3. تُعد مطحنة إسيكس تاريخية لكونها أول موقع مطحنة جديد استأجرته جمعية إنشاء المصانع المفيدة، وموقعًا لبعض التجارب الأولى في صناعة الورق المستمرة في الولايات المتحدة.
  4. ↑ ميسا ، توماس ج. (1995). أمة من فولاذ: صناعة أمريكا الحديثة 1865-1925 . بالتيمور ولندن: مطبعة جامعة جونز هوبكنز. ص 243. ISBN  978-0-8018-6502-2.
  5. الرابطة الفنية لصناعة اللب والورق؛ مصادر متعددة (2005). ملاحظات دورة قصيرة حول عمليات الطرف الرطب . مطبعة TAPPI.
  6. الرابطة الفنية لصناعة اللب والورق؛ مصادر متعددة (2004). ملاحظات دورة قصيرة حول تشغيل آلات الورق . مطبعة TAPPI.
  7. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 الرابطة الفنية لصناعة اللب والورق؛ متنوع. قسم ترطيب آلة الورق، مطبعة TAPPI.
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 الرابطة الفنية لصناعة اللب والورق؛ مصادر متعددة (2005). ملاحظات دورة تدريبية قصيرة حول عمليات الطرف الرطب . مطبعة TAPPI.
  9. اختيار التكنولوجيا في صناعة عالمية : حالة الأسلاك المزدوجة في كندا، أوفوري-أمواه، بنيامين، 1989، أطروحة (دكتوراه) - جامعة سيمون فريزر، 1990، http://ir.lib.sfu.ca/handle/1892/6373
  10. ملابس آلة الورق: مفتاح عملية صناعة الورق، سابيت أدانور، أستين، مطبعة سي آر سي، 1997، ص 120-136، رقم ISBN 978-1-56676-544-2
  11. "آلة أسطوانية | جهاز" . موسوعة بريتانيكا . تم الاسترجاع في 2020-04-05 .
  12. 1 2 أتكينز، جيم (2004). نهاية التجفيف في آلة الورق . 13. صناعة اللب والورق. نوركروس: مطبعة تابي . ISBN 978-1-59510-031-3OCLC 803290898 تنسيق قرص مضغوط {{cite book}}: CS1 maint: postscript ( link )
  13. الرابطة الفنية لصناعة اللب والورق؛ مصادر متنوعة (2005). ملاحظات دورة الضغط والتجفيف . مطبعة TAPPI.
  14. "صناعة الورق: آلة الورق - الكبس" (ملف PDF) . مختبر الألياف بجامعة كولومبيا البريطانية: 2، 3، 12، 13. تاريخ الاطلاع: 25 أغسطس 2014 .{{cite journal}}يتطلب الاستشهاد بالمجلة ( مساعدة )|journal=
  15. ريختر، دوروثي أ. (1987). "محاجر جرانيت بار، بار، فيرمونت". الدليل الميداني المئوي، المجلد 5: القسم الشمالي الشرقي للجمعية الجيولوجية الأمريكية . المجلد 5. الصفحات 239-242 . doi : 10.1130/0-8137-5405-4.239 . ISBN   0-8137-5405-4.{{cite book}}تم |journal=تجاهله ( مساعدة )
  16. غارنر، أ. (2017). "الفولاذ المقاوم للصدأ والسبائك الخاصة لمصانع اللب والورق الحديثة" . معهد النيكل .