Сушильный барабан Янки — это сосуд под давлением, используемый при производстве машинной глазурованной (MG) и папиросной бумаги . В сушильном барабане Янки бумага высыхает примерно с 42–45% до чуть более 89%. В промышленности цилиндры MG или сушильные барабаны Янки в основном используются для удаления излишков влаги из целлюлозы, которая должна быть преобразована в бумагу. Цилиндр Янки может быть оснащен ракельным лезвием и распылен клеем, чтобы бумага прилипала. Крепирование выполняется ракельным лезвием Янки , которое соскребает сухую бумагу с поверхности цилиндра, тем самым крепируя бумагу. Складки (крепирование) контролируются прочностью клея, геометрией ракельного лезвия, разницей скоростей между Янки и конечной секцией бумагоделательной машины и характеристиками бумажной массы. [1]
В то время как в других видах бумажного производства используется ряд сушильных цилиндров, в производстве салфеток только один цилиндр (цилиндр янки) сушит бумагу. Это связано с необходимостью крепирования и стало возможным благодаря низкой грамматуре (г/м2 = грамм на квадратный метр) бумажного листа для салфеток, которая находится в диапазоне 14-45 г/м2. Для производства более высокой грамматуры в этом диапазоне некоторые машины, тем не менее, снабжаются несколькими (4-10) сушильными цилиндрами после янки. В этом случае говорят о «мокром крепировании», поскольку крепирование бумаги, выполненное на янки, не производится на полностью высушенной бумаге, а сушка завершается после янки-цилиндра.
Традиционно янки-цилиндры изготавливаются из чугуна и имеют диаметр до 6 м, поэтому они намного выше обычных сушильных цилиндров. Ширина немного больше ширины бумаги: для бумажных машин типичны ширины 1,74 м, 2,32 м и 2,70 м и их кратные (в настоящее время обычно характерны двойные значения этих значений). Поэтому янки очень тяжелые (~100 т) и их трудно отливать. За последние пару десятилетий производство янки из стали набирает обороты, и новые машины практически всегда в настоящее время оснащены стальным янки, который намного легче, проще в производстве и транспортировке.
Из-за абразивного воздействия крепирующего лезвия поверхность янки становится неровной и шероховатой. Поэтому периодически (с очень разной частотой: от каждых 6 месяцев до нескольких лет) чугунные янки приходится шлифовать или полировать. Это уменьшает толщину оболочки, а поскольку янки является сосудом высокого давления, то и максимальное давление, которое может использоваться для производства бумаги. Способ избежать этого понижения давления — сделать металлизацию, т. е. распылить на поверхность специальный хромоникелевый сплав, похожий на высоколегированную нержавеющую сталь, который затем шлифуется предусмотренной коронкой поверхности оболочки, оставляя покрытие толщиной около 0,7–1 мм. Металлизированная поверхность тогда гораздо более устойчива к истиранию, и может потребоваться только очень мягкая полировка примерно каждые 2–4 года. Теплопроводность металлизации немного меньше, чем у исходного материала, поэтому чугунные цилиндры металлизируются после некоторых шлифовок оболочки, чтобы получить, посредством [ уточнение необходимо ] уменьшения толщины, некоторую проводимость, которая затем снова теряется с металлизацией. Стальные янки вместо этого всегда металлизируются с самого начала.
Большой размер создает проблему с устранением конденсата, образующегося внутри цилиндров, поэтому все янки используют систему с продувкой паром, который затем повторно сжимается с помощью термокомпрессора (эжектора). На внутренней поверхности янки имеются кольцевые канавки, в которые вставлены небольшие трубки (sc "трубы соломинки" или "соломинки"), через которые смесь пара и конденсата всасывается с помощью разницы давления между янки и баком, собирающим конденсат (сепаратором). Соломинки объединены в стойки, и они идут обычно к 6 коллекторам, которые принимают смесь конденсата и пара к центру цилиндра, из которого она затем выводится в обычный трубопровод и подается в сепаратор. Здесь конденсат и продувочный пар разделяются при более низком давлении, чем внутри янки. Чтобы не портить продувочный пар, термокомпрессор использует рабочий пар (под давлением примерно в два раза большим, чем в янки-цилиндре), чтобы снова повысить давление продувочного пара до значения в янки-цилиндре.
Безопасность янки является важным вопросом, и в TAPPI есть комитет (Комитет по безопасности сушилок янки), занимающийся этим вопросом. Более острые проблемы присутствуют с чугунными янки, поскольку этот материал гораздо более хрупкий, чем сталь, что делает янки очень чувствительным к перепадам температур. Например, янки, который получает пар, когда он не вращается, может быть поврежден разницей температур основной массы и дна цилиндра, где присутствует конденсат. Особое внимание следует уделять в случае пожара, так как прямые струи холодной воды на поверхности горячего янки могут повредить его. Некоторые случаи взрыва янки по этим и другим причинам, к сожалению, присутствуют в истории производства тканей.
Использование химического покрытия на поверхности янки в настоящее время является правилом. Оно состоит из смеси обычно 2 или более компонентов: 1) базовый полимер (клей) на основе полиамидов или эпихлоргидриновых смол, который покрывает поверхность янки полимерным слоем, в котором работает крепирующий нож, вместо того, чтобы царапать поверхность железа. Базовое покрытие обычно также обладает адгезионными свойствами и удерживает бумагу прикрепленной к поверхности янки до крепирования 2) разделительный состав на основе минерального или растительного масла или воска, который смазывает и улучшает отделение бумаги от поверхности 3) различные модификаторы, которые могут сделать покрытие более мягким или твердым или улучшить защитный эффект на янки Покрытие распыляется вместе с водой в пространстве между крепирующим ножом и прессом через распылительную штангу с форсунками. Только узкое пространство между этой распылительной штангой и прессом является тем, в котором вода, поступающая с покрытием, должна испаряться, а полимер должен затвердеть. По этой причине для базового покрытия все чаще используют предварительно отвержденные полимеры.