Каландр: устройство, принцип работы и применение в промышленности

Конструкция и основные компоненты

Каландры, независимо от их специализации, имеют схожую конструкцию. Ключевые отличия заключаются в размерах агрегата, количестве и взаимном расположении валков, а также в их скорости вращения и коэффициенте трения. Типичный каландр состоит из трёх валков, каждый из которых оснащён собственным независимым и регулируемым приводом.

Валки изготавливаются из высококачественной легированной нержавеющей стали. Их поверхность тщательно полируется и дополнительно упрочняется методом азотирования для повышения износостойкости. Крайние валки оборудованы специальными механизмами перемещения, которые позволяют точно контролировать и настраивать величину зазора между ними. Каждый валок имеет автономную систему термостатирования, включающую в себя как нагревательные, так и охлаждающие элементы для поддержания заданной температуры.

Устройство и управление

Более сложные модели каландров включают в себя массивное основание, валки с подшипниковыми узлами, систему подвода теплоносителя и приводной механизм. Устройство для регулировки зазора часто управляется дистанционно с пульта. Положение большинства валков (за исключением приводного) можно изменять в процессе работы. Для обеспечения долговечности и бесперебойной работы используется централизованная система смазки подшипников.

Температура валков поддерживается за счёт циркуляции теплоносителя по внутренним каналам. Привод осуществляется от электродвигателя постоянного тока через систему передач, включающую редуктор и блок-редуктор, а также универсальные шарнирные шпиндели, которые также позволяют раздвигать и перекрещивать валки. Для обработки особо жёстких резиновых смесей применяются каландры с усиленными приводами, рассчитанными на экстремальные нагрузки.

Применение каландров

Валковые каландры широко используются в резинотехнической промышленности для решения различных задач: нанесения резинового слоя на ткань или корд (промазка и обкладка), соединения обрезиненных тканей с резиновыми листами (дублирование), а также для формования (профилирования) и изготовления листов из резиновых смесей.

Процесс каландрирования в разных отраслях

Каландрирование — это технологический процесс обработки материалов (бумаги, резины, тканей) путём пропускания их через систему вращающихся валков под давлением.

В бумажной промышленности процесс осуществляется с помощью машинных каландров, встроенных в бумагоделательную машину, или на отдельно стоящих агрегатах — суперкаландрах. Бумага, обработанная на суперкаландре, называется каландрированной или лощёной и имеет высокий глянец. Бумага, прошедшая только машинный каландр, обладает машинной гладкостью. Качество поверхности зависит от типа валов (например, комбинация чугунных и бумажных даёт наилучший результат), температуры, давления между валами, влажности бумаги и содержания в её составе таких наполнителей, как каолин.

В резиновой промышленности каландрирование применяется для изготовления резиновых листов заданной толщины, пластификации и разогрева смесей, а также для пропитки тканей резиновым составом.

В текстильной промышленности с помощью каландров уплотняют ткани (льняные, хлопчатобумажные и др.), придают им блеск или наносят тиснёные узоры.

Суперкаландр для отделки бумаги

Суперкаландр — это специализированное оборудование для финишной отделки бумаги, придания ей максимальной гладкости, лоска, уплотнения структуры или тиснения. Его конструкция включает от 6 до 12 валков, попеременно изготовленных из металла (стали или шлифованного чугуна) и прессованной бумаги. Бумажные валы создаются путём прессования бумаги на стальном сердечнике под огромным давлением (до 45 МН/м²) с последующей обточкой и шлифовкой. Через эту «батарею» валов и пропускается бумажное полотно.

Для каландрирования печатных видов бумаги используются бумажные валы твёрдостью 36–40 единиц по Шору. Линейное давление в системе может достигать 100–350 кгс/см, а скорость движения полотна — до 900 м/мин. Для предотвращения обрывов бумаги применяются обводные бумаговедущие валы, снижающие натяжение в зоне обработки. Основное назначение суперкаландра — высококачественная отделка бумаги для письма и печати.