Способ кондиционирования волокнистого материала

 

Изобретение относится к технологии обработки рулонных волокнистых материалов и может найти применение . в бумажной промышленности. Цель изоб- Изобретение относится к технологии обработки рулонных волокнистых материалов и может найти применение в бумажной промышленности. Целью изобретения является интенсификация процесса при обеспечении заданного качества конечного продукта . На фиг. 1 представлена технологическая схема реализации способа; на фиг. 2 - график изменения влагосодеркания полотна бумаги в Процессе конретения - интенсификация процесса при обеспечении заданного качества конечного продукта. При реализации способа обработку материала производят взаимодействием материала влагосодержанием 1,5-4,0% с воздухом, имеющим относительную влажность 70-90% и температуру 60-80°С) а охлаждению подвергают обработанный материал первоначально взаимодействием одной его стороны с рабочей поверхностью при 20-30°С, а другой его стороны воздействием струями воздуха при 20-30°С и относительной влажности 60-80%, после чего до достижения заданного влагосодержания его обдувают нагретым до 70-90 С воздухом, имеющим относительную влажность 65-80%. Благодаря указанным параметрам кондиционирования длительность процесса сокращается на 20-25%, а конечная температура снижается на 10-20°С. Это позволяет интенсифицировать процесс кондиционирования и обеспечить заданное качество полотна. 3 ил., 1 табл. со (Л диционирования; на фиг. 3 - график изменения температуры полотна бумаги в процессе кондиционирования. Кондиционирование осуществляется при помощи устройства, которое содер-. жит сотовые или перфорированные цилиндры 1 сорбционного увлажнения бумаги , холодильный цилиндр 2, конвективные колпаки 3 для подачи воздуха, воздухораспределительные камеры 4, бумаговедущие валики 5, направляющие элементы 6, камеру 7 кондиционироваО 00 00 00

ÄÄSUÄÄ 1618803 А1

СОЮЗ СОВЕТСНИЯ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 У1)5 D 21 С 7/00

У

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВМДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТЧЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4336293/1 2 (22) 09. 10.87 (46) 07.01.91. Бюл. "- 1 (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проектированию оборудования дел целлюлозно-бумажной промышленности и Ленинградский инженерно-строительный институт (72) Е.N.Ñåãàëü, В.A.Бабинский, A ..Л.Бемпалух, N.Ä.Лотвинов и Б . Н . Юрма но в (53) 676.2.052.9 (088 е8) (56) Иванов С. Н. Технология бумаги, 19?О, с. 643-644.

Баженов В.А. и др. Технология и оборудование производства древесных плит и пластиков, 1980, с. 283-284. (54) СПОСОБ КОНДИЦИОИИРОВАНИЯ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к технологии обработки рулонных волокнистых материалов и может найти применение . в бумажной промышленности. Цель изобИзобретение относится к технологии обработки рулонных волокнистых материалов и может найти применение в бумажной промьппленности.

Целью изобретения является интенсификация процесса при обеспечении заданного качества конечного продуке та.

На фиг . 1 представлена технологическая схема реализации способа; на фиг. 2 — график изменения влагосодерчания полотна бумаги в процессе кон2 ретения — интенсификация процесса при обеспечении заданнбго качества конечного продукта. При реализации способа обработку материала производят взаимодействием материала влагосодержанием 1,5-4,0Х с воздухом, имеющим относительную влажность 70-90Х и температуру 60-80 С, а охлаждению подвергают обработанный материал первоначально взаимодействием одной его стороны с рабочей поверхностью при 20-30 С, а другой его стороны воздействием струями воздуха при 20-30 С и относительной влажности 60-80%, после чего до достижения заданного влагосодержа- . о ния его обдувают нагретым до 70-90 С воздухом, имеющим относительную влажность 65-80Х. Благодаря указанным параметрам кондиционирования длительность процесса сокращается на 20-257, а конечная температура снижается на;

10-20 С. Это позволяет интенсифицировать процесс кондиционирования и обеспечить заданное качество полотна.

3 ил., 1 табл. Cb диционирования; на фиг. 3 — график („ф изменения температуры полотна бумаги в,процессе кондиционирования.

Кондиционирование осуществляется при помощи устройства, которое содержит сотовые или перфорированные цилиндры 1 сорбционного увлажнения бумаги, холодильный цилиндр 2, конвективные колпаки 3 для подачи воздуха, воздухораспределительные камеры 4, бумаговедущие валики 5, направляющие элементы 6, камеру 7 кондиционирова1618803 ния, сотовый или перфорированный цилиндр 8 увлажнения бумаги методом конденсации.

Способ кондиционирования бумаги осуществляется следующим образом.

Бумага, выходящая из сушильной . части бумагоделательной машины, поступает в камеру 7 кондиционирования и проводится по поверхности сотовых или перфорированных цилиндров 1. Воздух подается на полотно бумаги из конвективных колпаков 3, воздухораспределительных камер 4 и полости цилиндров 1. Проходя обработку возду| хом, бумажное полотно частично увлажняется за счет процесса сорбции влаги. При этом происходит выравнивание профиля влажности бумаги, поскольку более сухие участки бумаги адсорбируют влагу более интенсивно, чем влажные участки. Далее бумага охлаждается при прохождении поверхности холодильного цилиндра 2 и за счет подачи холодного воздуха через воздухо- 2 распределительную камеру 4 . Окончательно бумага. кондиционируется при прохождении сотового или перфорированного цилиндра 8. Увлажнение бумажного полотна на этом участке происхо30 дит за счет процесса конденсации под действием разности температуры бумаги и воздуха, поступающего из конвективного колпака 3 и полости цилиндра 8.

Пример. Бумага-основа для синтетического шпона марки ДФЛО массой 130 г/м вырабатывается на бумагоделательной машине со скоростью 185 м/мин. С целью достижения необходимойй влаг опр очности и из-за нерав40 номерного поперечного профиля влажности бумага пересушивается в сушильной части машины. При этом отдельные полосы бумаги преображают влагосодержание, близкое к U = 2 . С целью кондиционирования бумаги последняя без предварительного охлаждения направляется в камеру 7 кондиционирования (фиг, 1) . При прохождении двух сотовых или перфорированных цилиндров 1 бумага обдувается горячим воздухом при t = 60 С, близкой к температуре полотна, и относительной влажности(=

= 80 . Воздух с указанными параметрами поступает на бумажное полотно через конвективные колпаки 3 и гго-. лости цилиндров 1. Как видно из экспериментальных зависимостей 1, представленных на фиг. 2 и 3, в процессе сорбцибнного увлажнения влагосодержание бумаги увеличивается до U = 4,0, а ее температура практически не изменяется. (участки, обозначенные на фиг. 2 и 3 цифрами I и II, соответствуют нахождению полотна бумаги на цилиндрах,сорбционного увлажнения, цифрой III — на холодильном цилиндре, цифрой IV — на цилиндре увлажнения бумаги методом конденсации).

В процессе сорбционного увлажнения осуществляется выравнивание профиля влажности бумаги. Далее бумажное полотно проводится по поверхности холодильного цилиндра, имеющей температуру t = 20 С, и одновременно охлаждается струями воздуха с такой же температурой, поступающего на бумагу через воздухораспредялительную камеру

4. При этом бумага охлаждается до t =

30 С и ее влагосодержание с учетом участка свободного хода повышается до

U -= -4,7%. В конце процесса кондицио- нирования бумага проводится по поверхности сотового цилиндра 8 и подвергается воздействию струй воздуха с t = 80 С и относительной влажностью (P = 70 . Воздух поступает на полотно из конвективного колпака 3 и полости длиндра 8. Вследствие разности температуры бумажного полотна и воздуха, составляющей в начале заключительного этапа кондиционирования gt = 50 С, происходит интенсивный процесс конденсации влаги, в результате которого бумага увлажняется до влагосодержания

0 = б, определяемого требованиями

ТУ, предъявляемыми к бумаге марки

ДФЛО, и нагревается qo t = 40 С.

Для получения сравнительных данных проведены процессы кондиционирования бумаги ДФЛО по известному и предлагаемому способам с различными режимами обработки бумаги, Данные сведены в таблицу, где U, U — соответственно начальное и конечное влагосодержание бумажного полотна, ; gU — приращение влагосодержания за единицу времени, %/с, — соответственно начальная и коЬК нечная температура бумажного полотна;

5t — уменьшение температуры бумаги в единицу времени, С/с; t < — темпераО тура воздуха, С; $6 — относительная влажность воздуха, Е; Q — расход энергии, приходящийся на 1 увеличения влагосодержания бумажного полотна, гДж/% U.

16 18803

Из экспериментальных данных и, в частности, из таблицы следует, что на первом этапе кондиционирования увлажнении бумаги методом сорбции при U< < 1,57 наблюдается высокая пылимость полотна и кондиционирование бумаги не позволяет получить при каландрировании требуемую гладкость материала, при UH ) 4,.07 проведение процесса кондипионирования требует значительных затрат энергии, повышение т мпературы воздуха свыше "ь>

> 80 C практически не итенсифицирует процесс сороции влаги при одновременном повышении расхода тепловой энергии, а при t С 60 С возникает опасность капельной конденсации влаги на поверхностях оборудования и материала. Относительная влажность воздуха ((70% приводит к значительному снижению эффективности увлажнения методом сорбции. Подготовка воздуха при

Ч > 907 в промьиппенных условиях практически сопровождается конденсацией влаги на воздухоподводящих магистралях. Выбор скорости увеличения влагосодержания — — = 0,4-0,557/с опреде У ляется диапазонами изменения рассмотренных параметров процесса сорбцки.

В процессе охлаждения бумаги повышение температуры воздуха и поверхности холодильных цилиндров свыше

30 С значительно снижает эффективность охлаждения бумаги и интенсив" ность последующего процесса конденсации влаги. Использование воздуха и холодильных цилиндров с t (20 С связано с применением хладагентов, что приводит к значительному удорожанию процесса и усложнению конструкции.

При проведении процесса конденсации применение температуры воздуха

K 70 С снижает интенсивчость процессов конденсации и конденционирования бумаги в целом, повышение температуры воздуха свыше t =- 90 С приводит к ухудшению экономических показателей процесса. Использование воздуха при

Формула и з обр ет ения

Способ кондиционирования волокнистого материала, преимущественно бумаги, включающий обработку материача влажным нагретым воздухом до выравни30 вания его температуры и увлажнения,, и охлаждение обработанного материала с достижением его влагосодержания 58Х отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса . при обеспечении заданного качества конечного продукта, обработку производят взаимодействием материала влагосодержанием 1,5-4,07 с воздухом, имеющим относительную влажность 70907 и температуру 60-80 С, а охлаждению подвергают обработанный материал первоначально взаимодействием одной его стороны с рабочей поверхностью при 20-30 С и другой его стороны воздействием струями воздуха при температуре 20-30 С и относительной влажности 60-807., после чего до достиже, ния заданного влагосодержания его обдувают нагретым до 70-90 С воздухом, имеющим относительную влажность 6550 80%, 5

l0

20 ц) > 807. практически не интенсиф«ци рует процесс, но приводит к удлинению листа, недопустимому при провецении качественного процесса печати, процесса конденсации впаги на бумаге, а применение воздуха с P(657 потребует значительных энергетических затрат, связанных с необходимостью повышения скорости подводимого к бумажному полотну воздуха для достижения требуемой интенсивности процесса конденсации. Скорость увеличения влагосодержания бумажного полотна 1, 2

1, Tr./с и конечное влагосодержание U

= 5-87 определяется выбранными диапазонами рассматриваемых параметров процесса.

Прим нение данного способа позволит увеличить выпуск высококачественной продукции, в том числе различных видов бумаги-основы для синтетических г.окрытий.

1618803

Сп

KO цн ро имечание,Х ф0, се, 0,51 Наблшцается яе" равномерность прсфиля впамиости, высокая конечная температураа бумаги ухудшает цроцесо каландрирования

ИэвастИый

Предлагаемый

0,42

4,5 5,5 0,33 60

80 60 20 32 35

6,0 6,9 1,00 80 70 42 0,70

3 2эÎ 3 ° 5 Ое49 60

4,3 5 7 15580 70 40

60 60 20 29 38

0>48

0 39

0,48

2,0 4,0 0,65 60 80 60 20 30 37 4,7 5,5 0,89 60 70 36 0,47

60 20 30 37 2,0 5,3 0,63 80 70 55

2,0 4,0 0,65 60 80 60 20 30 . 37 4,7 6,0 1,45,80 70 40

1,0 3,1 0,68 60 80 60 20 28 41 3,9 5,3 1,55 80 70 39

2,0 4 0 0,65 60 80 60 35 40 25 4,5 5,5 1,1О 80 70 47

При высоком начальном влагосодермажи процесс ковдиционированиэ экономически нецелесообраэен

Понимение вламности воэдуха снимает эффективность увламнения методам сорбцни

При пивком начальном нпагосодерма» няи наблшдается высoxaa пъаимость> при каландрнровании не достигаатся требуемая гладкость

Повышение температуры холодильного цилиндра снимает эффективность про» цесса конденсации .

Понимение температуры воэдуха эначи» тельно снимает эффективность процес- са конденсацпн

1618803

Q 14 1б о 8 10

Длинй пд030дки La.2

Мкуп, е бО

< so

C b Ж _#_

1á 1к

Длина прододииФиг. Я

Составитель И.Кпяпин

Редактор С.Пекарь Техред Л.Сердюкова Корректор И.Лемчик

Заказ 25 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10