Способ обработки волокнистой массы

 

Изобретение относится к целлюло но-бумажной промьшшенности, в частности к способам обработки волокнистой массы, и позволяет повысить качество обработки волокнистой массы концентрацией 30-98%. Волокнистую массу смешивают с химикатами и сыпучим материалом и увлажняют, затем подвергают одновременному сжатию и сдвигу. Для этого исходную волокнистую массу 1 подают вместе с сыпучим материалом 2 в спиральнъй смеситель 3, где в зазоре между самоцентрирующимися гибкими спиралями, вращающимися с большой скоростью в противоположных направлениях, она испытывает сдвиговые и вследствие колебаний спиралей ударные нагрузки. 1 з.п, ф-лы, 1 шт., 3 табл. СЛ С со .01 со 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (gg 4 0 21 В 1/34

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4006556/29-12 (22) 13.01.86 (46) 23.11.87. Бюл. Р 43 (71) Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности (72) И.А.Тихонов, О.А.Терентьев, С.С.Синегубов, А.А.Каменев и P.О.Карапетян (53) 676.1. 052.76 (088.8) (56) Патент Великобритании Р 1229894, кл. D 21 В 1/34, 1971. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОЛОКНИСТОЙ

МАССЫ (57) Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промьппленности, в ча„„ЯЦ„„1353857 стности к способам обработки волокнистой массы, и позволяет повысить качество обработки волокнистой массы концентрацией 30-98%. Волокнистую массу смешивают с химикатами и сыпучим материалом и увлажняют, затем подвергают одновременному сжатию и сдвигу. Для этого исходную волокнистую массу 1 подают вместе с сыпучим материалом 2 в спиральный смеситель 3 где в зазоре между самоцентрирующимися гибкими спиралями, вращающимися с большой скоростью в противоположных направлениях, она испытывает сдвиговые и вследствие колебаний спиралей ударные нагрузки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл. Щ

13538

Изобретение относится к целлюлозно-бумажной промышленности, в частности к способам обработки волокнистой массы. (Цель изобретения — повышение качества обработки волокнистой массы концентрацией 30-98Х.

На чертеже изображено устройство для осуществления предлагаемого способа.

Исходная волокнистая масса 1 поступает вместе с сыпучим материалом 2 в спиральный смеситель 3, где в зазоре между самоцентрирующимися гибкими спиралями, вращающимися с большой скоростью в противоположных направлениях, испытывает сдвиговые, и вследствие колебаний спиралей ударные нагрузки.

При этом частицы сыпучего материала, перемещаясь с большой скоростью относительно друг друга, диспергируют массу на отдельные волокна и одновременно передают ударно-сдвиговые уси- 25 лия на поверхность волокна, тем самым пластифицируя волокна, Одновременно при этом каждое волокно или мелкий конгломерат волокон отделяются один от другого частицами сыпучего мате- ЗО риала, образуя плотную упаковку. Тем самым предотвращается эффект скатыва-. ния исходной массы в комки, а также усиливается действие ударно-сдвигового Усилия на волокна, так как части- 35 цы сыпучего материала мнут волокна, осуществляя начальную стадию размола и очистки. Эффект пластификации и очистки усиливается подачей в смеситель 3 газа и/или жидкости 4, темпе- 40 о ратура которых может достигать 120 С, а также подачей химикатов 5, размяг. чающих поверхность волокон. Гаэ, кон. денсируясь, образует пленки, обволакивающие волокна и частицы сыпучего материала и при воздействии ударносдвиговых нагрузок жидкость с химикатами внедряется в микропоры волокон, увеличивая эффект пластификации и очистки волокон. Полученная смесь 6 поступает в фротапульпер 7а или конусную инерционную дробипку 7б. В аппаратах 7а и 7б смесь 6 сжимается между витками шнеков (7а) или в зазоре между подвижным и неподвижным ко55 нусами (7б) и одновременно испытывает усилия сдвига вследствие вращения . шнеков или подвижного конуса. В аппарате 7б вследствие колебаний подвиж57 ного конуса смесь подвергается дополнительно вибрационному воздействию.

При сжатии смеси 6 частицы сыпучей среды, окружающие каждое волокно исходной массы, сжимают волокна и частично внедряются в их поверхность, а при сдвиге, перемещаясь относительно друг друга, раздирают поверхность волокон, осуществляя тем самым размол (фибриллирование) их, а также отделение примесей от волокон. Отделению примесей и размолу способствует предварительная пластификация волокон, а также наличие тонкой пленки воды на поверхности частиц и волокон и присутствие химикатов. Прослойки частиц сыпучего материала, окружающие волокна, предотвращают свертывание волокон в плотные комки при сжатии и сдвИге.

Вибрационное воздействие вследствие высокочастотных перемещений частиц сыпучего материала при сжатии и сдвиге усиливает эффективность размола и очистки.

После обработки в аппарате 7а или 7б смесь 8 разбавляют воздухом, подаваемым вентилятором илн компрессором 9, и она поступает в диспергатор 10, конгломераты сыпучего материала диспергируются, высвобождая волокна волокнистой массы. Вследствие того, что используемый сыпучий материал характеризуется тем, что напряжение сил сцепления между его частицами при сжатии материала до давлеI ния 7 10 Па (максимальное давление, развиваемое в фротапульпере) и последующем снятии нагрузки на превышает

1 .10 Па, конгломераты сыпучего материала легко разрушаются в ударных или струйных мельницах. В диспергаторе 10 также происходит грубое отделение сыпучего материала от волокнистой массы, Затем сыпучий материал с остатками волокон 11 в потоке воздуха поступает в классификатор 12, где происхо" дит тонкое бтделение сыпучего материала от.волокон и при необходимости от химикатов. Очищенный сыпучий мате" риал 13 (с химикатами илн беэ них) поступает на рециркуляцию в смеситель 3. Размолотая и очищенная масса 14 поступает в накопитель буммашины. Если исходная волокнистая масса не содержит посторонних примесей, т.е. не нуждается в очистке, вместо сыпучего материала используется смесь

1353857

Удельная энергоемкость кВт ч/т

Сопротивление тоКапилляр ная впиСопротивление

Способ обработки волокнис той ма ссы ку воздуха, Па тываемос, мм продавливанию, кПа

150

830

Известный

Известныпй с введением связующего в отливки

Предлагаемый

Предлагаемый с использованием вибрации

210

840

53

97

830

101

230 сыпучего материала с частью компонентов, составляющих композицию бумаги.

При этом способе обработки происходит внедрение компонентов в поверхность волокон при сжатии и сдвиге, что повышает качество бумаги и снижает их расход, так как часть компонентов возвращается на рециркуляцию вместе с сыпучим материалом.

Следующие примеры подтверждают целесообразность предлагаемого способа обработки волокнистой массы в системе массоподготовки "сухого" способа изготовления бумаги и картона, когда концентрация массы в воде в системе превышает 307.

Пример 1. Волокнистую массу, состоящую из древесной массы в количестве 237. и сульфатной беленой цел люлозы в количестве 777 сухостью 937, распущенную на волокна в молотковой мельнице, обрабатывают согласно предлагаемому способу. В качестве сыпучей среды используется кварцевый по-.

5 рошок, обработанный предварительно в вибромельнице до диаметра частиц

i0 мкм. В качестве химикатов применяют мочевину (в количестве 27 от массы волокна) и щелочь (0,5Х от массы волокна). В качестве увлажнителя применяют пар с температурой 110 С и давлением 4 атм. Химикаты эжектируют в струю пара и подают их в спиральный смеситель в распыленном виде. В качестве смесителя применявт двухспи- 35 ральный смеситель. В качестве аппарата, осуществляющего сжатие и сдвиг, применяют фротапульпер.

Данные примера приведены в табл.1.

Пример 2. Пример 2 отличается от примера 1 тем, что сухость исходной волокнистой массы составляет

35Х вместо 937.

Данные примера 2 приведены в табл.2.

Пример 3. Волокнистую массу той же композиции, что и в примерах, и 2 сухостью 757 обрабатывают согласно предлагаемому способу. В качестве сыпучей среды используют фарфоровые шарики; обработанные до диаметра

30 мкм. В состав химикатов входит поливиниловый спирт в количестве 1,57 от веса волокон исходной массы в виде жидкости. В качестве увлажнителя применяется распыленная в струе воздуха вода с температурой 60 С.

Для получения сравнительных данных проводят обработку данной волокнистой массы, разбавленной водой до концентрации волокна в воде 257 с введением поливинилового спирта 5Х от веса волокна.

Данные примера приведены в табл.3.

Формула изобретения

1. Способ обработки волокнистой массы путем одновременного ее сжатия и сдвига, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества обработки волокнистой массы концентрацией 30-98Х, ее смешивают,с химикатами и сыпучим материалом и увлажняют, затем подвергают одновременному сжатию и сдвигу.

2. Способ по п.1, о т л и ч -а ю— шийся тем, что в процессе сжатия и сдвига волокнистую массу подвергают дополнительному вибрационному воздействию.

Таблица 1

1353857

Таблица 2

Способ обработки волокнистой массы

Сопро тивление

Кап илля рная впиСопротивление тотываемость,мм ку воздуха Па

130

820

53

Известный

Известный с введением связующего в отливки

840

130

100

850

190

106

Предлагаемый

180

840

110

Таблица 3

:Способ обработки волокнистой массы

Сопротивление ку возду- кость ха, Па кВт-ч/т

140

Известный

830

Предлагаемый

132

820

220

Составитель И.Карандеева

Техред М. Ходанич

Корректор Л.Патай

Редактор С.Пекарь

Заказ 5675/27 Тираж 341 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предлагаемый с использованием вибрации продавливанию, кПа продавливанию, кПа

Капиллярная впитываемость, мм

Удельная энергоемкость кВт ч/т

Сопротив- Удельная

Ление то- энергоем