Способ обработки волокнистой массы

 

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОЛОКНИСТОЙ МАССБ1 путем фибриллирования ее в гидродинамическом кавитационном поле , образуемом при движении потока волокнистой массы под давлением в кавитационном реакторе, отличающийся тем, что, с целью повышения качества массы при сохранении расхода электроэнергии, фибриллирование осуш,ествляют при давлении потока волокнистой массы на входе в кавитационный реактор 125-190 м вод. ст., а на выходе из него 35-60 м вод. ст.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 D 21 В I 36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BT0PCH0IVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ж9 „»„, М

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3736798 29-12 (22) 04.05.84 (46) 23.09.85. Бюл. № 35 (72) P. А. Солоницын, А. Г. Фумбарев, В. И. Дикий, В. В. Травкин, Г. Г. Галущак и Т. С. Шанина (71) Украинское научно-производственное объединение целлюлозно-бумажной промышленности (56) 676.1.021.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 268162, кл. D 21 D 1)02, 1968.

Авторское свидетельство СССР № 720085, кл. D 21 В 1/36. 1978.

„„SU„„1180428 А (54) (57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОЛОКНИСТОЙ МАССЫ путем фибриллирования ее в гидродинамическом кавитационном поле, образуемом при движении потока волокнистой массы под давлением в кавитационном реакторе, отличающийся тем, что, с целью повышения качества массы при сохранении расхода электроэнергии, фибриллирование осуществляют при давлении потока волокнистой массы на входе в кавитационный реактор 125 — 190 м вод. ст., а на выходе из него 35 — 60 м вод. ст.

1180428

Та блица 1

Свойства предлагаемому известному

Давление на входе, м вод.ст.

125-190

210

190

75-120

Давление на выходе, м вод.ст.

35-60

32-35

296-301

80

20-30

28-32

295-302

Степень помола, ШР

33

299

Вес отливок, г/м2

298

Предел прочности, кг/мм2

1,3-1,6

0,8 — 1,3

1,2

140-205

70-125

120

4,3 — 5 0

4,0

3,8-4,2

4,2

93,7-95,0 94,5

93-94

95,5

Изобретение относится к обработке волокнистых материалов в гидродинамическом кавитационном поле и предназначено для использования в целлюлозно-бумажной промышленности, промышленности строительных материалов и других отраслях народного хозяйства, использующих в качестве сырья волокнистые материалы и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности для дороспуска и размола макулатуры, размола целлюлозы.

Сопротивление излому, ч.д.п.

Сопротивление продавливанию, кг/см2

Расход электроэнергии, кВтч/т

Как видно из данных в табл. 1, наилучшими прочностными показателями обладают отливки макулатурной массы, обработанной по способу с предлагаемыми параметрами. При этом расход энергии на обработку массы не возрастает.

Пример 1. В качестве волокнистого полуфабриката используют макулатурный коробочный картон марки «г». Роспуск макулатуры осуществляют в лабораторном гидроразбивателе при концентрации 3 /о до размера лепестков 5 — 9 мм.

Обработку волокнистой массы проводят на пилотной кавитационной установке, которая представлена на чертеже.

Цель изобретения — повышение качества массы при сохранении расхода электроэнергии.

5 В табл. 1 представлены результаты испытаний отливок, изготовленных из макулатурной массы, полученной по известному и предлагаемому способам и двум способам, один из параметров которых выходит за пределы предлагаемых параметров.

Показатели по способу

Макулатурная масса из бака 5 неразмолотой массы насосом 2 непрерывно подается в кавитационный аппарат 3. Рабочий насос 4 установки многократно прогоняет массу через кавитационный реактор 5, при этом часть массы постоянно отводится в бак

6 размолотой массы. Давление массы на входе в реактор 1 определяется суммой напоров рабочего 4 и подающего 2 насосов и составляет 125 м вод. ст., а на выходе из реактора P — напором подающего насоса 2 и составляет 35 м вод. ст.

Число проходов обрабатываемой массы определяют отношением производительностей рабочего и подающего насосов, оно составляет 15 проходов.

1180428

Удельные энергозатраты на обработку при этом составляет 94 кВт I, T.

Из обработанной массы изготовляют и испытывают отливки весом 300 г/и

Пример 2. Давление массы на входе в реактор Pj составляет 160 м вод. ст. а на выходе из него Р— 50 м вод. ст. (изменение напоров и производительностей насосов осуществляют изменением их числа оборотов). Число проходов обрабатываемой массы через кавитационный реактор составляет 11.

Удельные энергозатраты при этом равны 94,5 кВтч/т. Из обработанной массы изготовляют и испытывают отливки весом

300 г/м .

Пример 8. Давление массы на входе в реактор Р составляет 190 м вод. ст и на Таблица 2

Показатели по примеру

Свойства звестому

Вес отливки, г/м

299

299

298

300

301

32

Степень помола, ШР

35

Предел прочности, к г/мм

1,3

1,3

1,6

1,35

1,4

Сспротивление излому, ч.д.п.

125

145

205

140

155

4,2

4,3

5,0

4,3

4 4

Удельные энергозатраты, кВтч/т

93,7

94,5

93,8

95,0

Сравнительный анализ данных, представленных в табл. 2 показывает, что обработка макулатурной массы по предлагаемому способу позволяет повысить прочностные показатели массы и создает условия для увеличения использования макулатуры в композиции бумаги и картона, снижения массоемкости продукции без ухудшения качества.

Если повышение давления на входе в реактор вызывает увеличение расхода электроэнергии на кавитационную обработку, то проведенные эксперименты показывают, что повышение давления на входе в реактор (т.е. увеличение напора насоса) полностью 55 компенсируется сокращением продолжительности обработки материала в кавитационСопротивление продавливанию, кг/см выходе из него P — 60 и вод. ст. Число Ilpoходов обрабатываемой массы через кавитационный реактор 8. Удельные энергозатраты составляют 93,8 кВтч/т. Из обработанной массы изготовляют и испытывают отливки весом 300 г/и .

Пример 4. Давление массы на входе в реактор Р составляет 190 м в. ст., а на выходе из него Р, — 35 м вод. ст. Число проходов обрабатываемой массы через кавитационный реактор 7. Удальные энергозатраты составляют 95,0 кВтч/т. Из обработанной массы изготовляют и испытывают отливки весом 300 г/м

Для получения сопоставимых результатов параллельно проводят эксперимент по подготовке массы по известному способу.

Результаты испытаний отливок весом

300 г/м приведены в табл. 2. ном реакторе. Повышение давления на выходе из реактора, создаваемого подающим насосом, сопровождается очень незначительным увеличением расхода электроэнергии и не вызывает общего повышения энергозатрат на процесс кавитационной обработки.

Применение предлагаемого способа целесообразно и при размоле свежего цел lloлозного волокна.

Происходящие при кавитационной обработке морфологические изменения волокон целлюлозы (внешняя и внутренняя фибрилляция волокон, сопровождающаяся интенсификацией процессов набухания н Ilë;êòèфикации), приводят к повышению прочностных показателей. При этом улучшаются прг1180428

Таблица3

Способ размола целлюлозы

Свойства известный предлагаемый

200

199

Вес 1 м, г о

Степень помола, ШР

190

21,5

23

7,2

8,0

7,8

Разрывной груз, кг

Разрушающее усилие при сжатии кольца, кг

16,6

18,0

17,6

Скорость БДг1, м/мин

36,0

37,6

37,6

Удгльные энергозатраты, кВтч/т

160

150

150

Со с та в и тель T. М а к а ро на

Редактор Н. Гунько Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 5857/24 Тираж 360 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 цессы формования и обезвоживания полотна и возрастает прочность листа во влажном состоянии.

Пример 5. Целлюлоза из бассейна неразмолотой массы при концентрации 2,6—

3,2о/о подающим насосом под давлением

38 м вод. ст. непрерывно подается на обработку в кавитационный аппарат, где подвергается интенсивной обработке в кавитационном поле. Из аппарата целлюлоза также непрерывно поступает на домол в коническую мельницу и далее в бассейн размолотой массы.

Кавитационную обработку массы осуществляют при давлении массы на входе в

Как видно из табл. 3 использование кавитационной обработки на первой ступени размола целлюлозы позволяет повысить прочностные показатели бумаги, снизить реактор 135 м вод. ст. и на выход из него

38 м вод. ст.

По известной технологии целлюлоза из бассейна неразмолотой массы при концентрации 2,6 — 3,2% подающим насосом при давлении 38 м вод. ст. непрерывно подается на размол в две последовательно соединенные конические мельницы и далее в бассейн размолотой массы.

1О

Результаты испытаний бумаги, выработанной по известной технологии и в соответствии с предлагаемым изобретением, приведены в табл. 3. вес 1 м, увеличить производительность бу40 магоделательной машины при сокращении расхода электроэнергии.