Способ получения волокнистой массы
Союз Севетскмх
Сецналистмческ их
Республнк
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕЯИПЬСТВУ (nj815099
4i г с с (б1) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 15. 05. 78 (21) 2616598/29-12 с присоединением заявки HP (23) Приоритет
Опубликовано 2 3038 1.Бюллетень "@ 1 1
Дата опубликоваммя описания 250381 (51)М К, 3 с с
0 21 В 1/36
ГвсударствеииыЯ комитет
СССР ив делам изебретеииЯ и открытиЯ (53) УДК 676.15. . 02. 1 (088. 8) (72) Авторы мзобретеммя
Л. М. Макаревич, В. В. Захаров и Г. И. Торговников
Центральный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт, механизации и энергетики лесной промышленности (71) Звявмтель (54 i СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ BOJIOKHHCTOA МАССЫ
Изобретение относится к способам получения волокнистой массы с использованием сброса давления и может быть использовано в целлюлозно-бумажной и лесной промьднленности при изготовлении бумаги, картона и дре-. весно-волокнистых плит.
Известен способ получения волокнистой массы, когда лигноцеллюлозный материал влажностью 50-90% в виде щепы обрабатывают микроволнами (энергия СВЧ) с частотой 10-300 тыс. мГц в течение короткого интервала времени. Содержащаяся в щепе вода взрывообразно испаряется, разрывая щепу 35 на отдельные волокна (1J .
Однако коэффициент полезного использования СВЧ-энергии определяется коэффициентом диэлектрических потерь воды, который при повышении темпера- 20 туры снижается, Поскольку при реализации способа предусмотрено нагревание древесной щепы, то, следовательно, количество энергии, идущей непосредственно на осуществление процесса разрушения древесины составляет всего лишь несколько процентов от затрачиваемой. Кроме того, использование микроволновой энергии для разделения щепы на волокна требует 30 специальной защиты от радиоизлучения обслуживающего персонала и радиосвязи, что усложняет конструкцию устройства для осуществления этого способа.
Известен также способ получения волокнистой массы, заключающийся в том, что щепу загружают в варочный котел., пропитывают газом, например двуокисью серы, нагревают, за счет чего в котле и в порах древесины создается давление выше атмосферного, затем производят мгновенный сброс давления с помощью открывания клапана. При этом пропитанная щепа выбрасывается и расщепляется на волокна 21.
Недостатки способа — периодичность процесса, сложность и взрывоопасность реализующих этот способ конструкций, что приводит к усложнению технологии н не позволяет интенсифицировать процесс.
Цель изобретения — интенсификация процесса.
Поставленная цель достигается тем, что нагревание древесной щепы ведут до 40-95оС электрическим током, а взрывное разделение на волокна осуществляют посредством приложения
815099
Формула изобретения
Составитель Е. Осминин
Редакто Н. Егорова Тех ед Л.Пека ь Корректо В. Бутяга
Эаказ 977 45 Тираж 407 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. . 4 5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 высоковольтного электроимпульса напряжением 3-10 кВ/см в течение
1-100 мс.
Проницаемость древесины вдоль волокон для газов в 30-60 р.:выае, чем
:для жидкостей. Поэтому для обработки древесины цепы влажностью 35-50% используют сернистый ангидрид в газообразной форме. Газ в капиллярах древесины взаимодействует с водой с образованием электролита. Подготовленную таким образом древесину прогревают посредством кратковременного пропускания электрического тока небольшой плотности. В связи с тем, что теплоемкость древесины в 2,5 р.ниже теплоемкости влаги, для равномерного прогрева щепы целесообразно ток пропускать периодически. При этом повышается проводимость .тоководящих каналов.
Повысив электропроводноств древесины, к ней прилагают высоковольтный электрический импульс, создающий скачок плотности электрического тока в капиллярах древесины. Это приводит к мгновенному вскипанию жидкости в клетках и значительному повышению давдення В ниХ, Вследствие чего происходит разрыв поперечных связей между волокнами и щепа превращается в волокнистую .массу. Такой способ позволяет сохранить природную длину волокна и одновременно интенсифицировать процесс.
Н р и м е р. Древесную щепу из ели влажностью 50% помещают в автоклав, куда подают сернистый ангидрид в количестве 2,3Ъ от веса абсолютно сухой древесины под давлением более
400 мм:рт.ст. Эатем через древесину кратковременно в течение 2-4 с пропускают электрический ток напряжением 220 В, доводя температуру щепы до 40-90 С, после чего подают высоковольтный электрический импульс, напряжением 3-10 кВ/см в течение
0,01-0,02 с. Жидкость в капиллярах вскипает, создается высокое давление и щепа разделяется на волокна.
Выход целевого продукта 85-96В. Из волокнистой массы со степенью помо-. ла 40-60 ШР изготавливают отливки, з разрывная длина которых 2500-3000 м.
Интенсификацию процесса разрушения древесины осуществляют посредством предварительного электронагрева и создания избыточного давления в порах древесины эа счет пропускания электрического импульса эа короткий промежуток времени (a течение
1-100 мс в зависимости от породы и размеров сырья}, что повышает произ. водительность процесса приготовления
t$ волокнистой массы в 3-5 р, с затратой энергии на 1 т целевого продукта
150-240 кВт ч.
Управление процессом сводится к регулированию степени измельчения (} древесины путем изменения напряжения электрического импульса, его формы, продолжительности и мощности, а также путем изменения скорости подачи сырья относительно электродов.
Способ получения волокнистой массы, включающий обработку щепы сернистым газом под давлением, нагревание и взрывное разделение на волокна, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, нагревание ведут до температуры 40-95 С
И электрическим током, а взрывное разделение на волокна осуществляют посредством приложения высоковольтного злектроимпульса напряжением 3-10 кВ/см в течение 1-100мс.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Швеции М 385027, кл. D 21 в 1/30, 1975.
2. "Appita", 1976, В 5, с. 356362 (прототип).
