123688 (689561), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

В настоящее время существует два метода производства древесной массы — дефибрерный и рафинерный. В первом методе древесная масса производится истиранием пиломатериалов абразивной поверхностью камня в дефибрерах; она получила название дефибрерная древесная масса (ДДМ). Во втором методе древесная масса производится из отходов размолом их в дисковых мельницах и называется рафинерной древесной массой (РДМ). Виды древесной массы, методы получения, характеристика качества и область применения приведены в таблице(кликабетельно).

Общая схема производства дефибрерной древесной массы. Для производства дефибрерной древесной массы в большинстве случаев применяется малосмолистая высококачественная древесина пихты и ели в виде балансов. Подготовка древесины осуществляется так же, как и для целлюлозного производства. Балансы, после распиловки на отрезки длиной 1,2-1,5 м, в зависимости от типа применяемых дефибреров, подаются на линию загрузки дефибреров. В дефибрерах происходит разделение древесины на волокна, которые, смешиваясь с водой, подаваемой на спрыски, образуют водно-волокнистую суспензию — древесную массу, концентрацией 1,5-2,5 %. Далее масса разбавляется водой до концентрации 1-1,5 % и проходит грубую очистку на щеполовках. Щепа, обмолыши, крупная костра направляются на размол в молотковые мельницы, а хорошая масса в бассейн. Из бассейна масса направляется на очистку, тонкое сортирование и далее в композиционный бассейн. Древесная масса, полученная после обработки отходов в молотковых мельницах, и отходы тонкого сортирования направляются на рафинирование в дисковые мельницы. Рафинерная масса возвращается в основной поток неочищенной массы на повторное сортирование и очистку.

Дефибрирование древесины. Производство дефибрерной древесной массы осуществляется в дефибрерах. Применяемые в промышленности дефибреры, несмотря на большое разнообразие конструкций, принципиально отличаются только системой подачи балансов к основному рабочему органу — дефибрерному камню. Наибольшее развитие и распространение в промышленности нашли только два типа дефибреров — цепные и двухпрессовые.

Устройство и работу дефибрера рассмотрим на примере цепного дефибрера ДЦ-04-1. Рабочий орган дефибрера — керамический дефибрерный камень диаметром 1810 мм — расположен внутри станины.

Камень закреплен на главном валу и приводится во вращательное движение от электродвигателя. Частота вращения вала 300 мин-1. Над камнем расположена шахта для загрузки балансов. В нижней части шахты вдоль образующей камня закреплены гребенки, удерживающие баланс в зоне дефибрирования. При первом пуске цепного дефибрера балансы длиной 1,2 м укладываются в шахту вручную. Затем они поступают в шахту с линии загрузки дефибреров. К вращающемуся камню балансы со скоростью 90—110 мм/мин подаются под действием массы штабеля и под давлением выступов движущихся вниз цепей.

Дефибрерные камни являются основным рабочим органом дефибрера. От состояния рабочей поверхности камня в значительной степени зависят качество древесной массы, производительность дефибрера и расход электроэнергии. Камень должен иметь высокую механическую прочность, термо- и кислотостойкость, так как он работает с большой окружной скоростью под большим давлением и при значительных колебаниях температуры. Применяются искусственные кварцево-цементные и керамические камни.

Кварцево-цементные камни состоят из армированного стальными кольцами бетонного, сердечника и рабочего абразивного слоя. В абразивный слой входят зерна абразивного материала — кварцевого песка, наждака или электрокорунда, скрепленного цементным связующим Основным их недостатком является короткий срок службы (2—3 мес). В зависимости от величины зерен абразивного материала, образующих рабочий слой, камни предназначаются для выработки древесной массы различного характера помола.

Керамические камни в качестве абразивного материала содержат корунд, электрокорунд или карбид кремния. Связующим служит смесь огнеупорной глины, полевого шпата и других веществ. Абразивный слой состоит из сегментов, прикрепляемых болтами к бетонному сердечнику. Керамические камни обладают большой прочностью и твердостью и могут работать при высоких окружных скоростях. Срок службы камня 2-3 года. Древесная масса, получаемая этим методом, более однородна, но имеет меньшую прочность из-за разрезания волокон древесины.

Процесс дефибрирования является сложным и условно подразделяется на два — разделение древесины на волокна (собственно дефибрирование) и размол волокон. Суммарный процесс протекает в зоне дефибрирования, под которой понимают зону контакта древесины с поверхностью камня, и представляется следующим образом. Высокая температура (до 170-190 °С), возникающая вследствие трения в зоне дефибрирования, вызывает интенсивное парообразование, обусловливающее размягчение и пластификацию древесины, ослабление связей между волокнами. Слои волокон с ослабленными связями отрываются и расщепляются абразивными зернами поверхности камня на пучки и отдельные волокна. Волокна дополнительно разделяются, разрабатываются и размалываются на рабочей поверхности камня и выносятся из зоны дефибрирования. Очистка камня производится двумя способами: смыванием оборотной водой, подведенной к спрыскам, или смыванием водой и окунанием камня в древесную массу, собираемую в ванне дефибрера.

К основным факторам, влияющим на производительность дефибрера и качество древесной массы, относятся: удельное давление балансов на камень температура и концентрация массы в ванне дефибрера при дефибрировании с погружением камня в массу; окружная скорость камня; состояние его поверхности и качество балансов.

Древесной массой называются волокнистые полуфабрикаты, вырабатываемые путем механического разделения древесины на волокна. Производство древесной массы в настоящее время составляет около 22 об. % от объема вырабатываемых из растительного сырья волокнистых полуфабрикатов. В зависимости от конструктивного оформления процесса все виды древесной массы делят на две большие группы:

– древесная масса, вырабатываемая из балансов (дефибрерная древесная масса);

– древесная масса, вырабатываемая из щепы (механическая древесная масса).

Дефибрерная древесная масса (ДДМ) образуется при истирании древесины абразивной поверхностью специальной керамики. Сырьем служит древесина в виде балансов. Аппарат для производства ДДМ называется дефибрером, а рабочий орган, производящий истирание, — дефибрерным камнем.

4. Свойства древесной массы

Качество древесной массы оценивают по характеру размола и степени помола, по фракционному составу, сорности и белизне, по прочностным свойствам.

По характеру размола различают жирную и тощую (садкую) древесную массу.

Жирная масса содержит большое количество раздавленных и расщепленных фибрилл с раздробленными в виде бахромы концами; она труднее отдает воду, но имеет более высокую прочность.

Для тощей массы характерны неразработанные волокна, короткие обрывки волокон, небольшое количество фибрилл; тощая масса легко отдает воду, бумага из нее рыхлая и менее прочная. Количественной характеристикой рассматриваемого свойства является степень помола.

Степень помола определяется путем измерения интенсивности обезвоживания определенного количества волокнистой суспензии в специальном приборе. В ряде стран степень помола измеряют как садкость по стандартному канадскому методу и выражают в миллилитрах. В других странах, в том числе и в России, степень помола выражают в градусах Шоппер-Риглера (°ШР). Величина степени помола зависит от назначения ДДМ. Для производства картона вырабатывается полуфабрикат со степенью помола от 20 до 60 °ШР, для газетной бумаги — 68–72 °ШР, для типографской бумаги — 75–78 °ШР и т. д.

Фракционный состав ДДМ очень неоднороден и определяется путем сортирования древесной массы на наборе металлических сит. В России выпускаются аппараты фракционаторы ФДМ с ситами № 9, 20 и 40. Номер сита равен числу отверстий на 1 см его длины. Для перевода сита с единицей "меш" в метрическую систему используется коэффициент пересчета, равный 0,4. Анализируемая проба разделяется на четыре фракции: три первые — остатки на соответствующих ситах; четвертая, самая мелкая, называется мельштоф. Фракционный состав характеризуют долей каждой фракции (в процентах) от исходного образца ДДМ.

Сорность ДДМ определяется подсчетом числа соринок определенного размера в специально подготовленном образце в пересчете на 1 м2 образца.

Степень белизны определяют сравнением испытуемого образца с эталоном, белизна которого принимается за 100 %; эталоном обычно служит пластинка, покрытая сульфатом бария или сульфатом магния.

Прочностные свойства ДДМ, как правило, характеризуют сопротивлением разрыву. Перед изготовлением отливок для определения прочностных свойств, ДДМ, в отличие от других волокнистых полуфабрикатов, дополнительному размолу не подвергают.

В России вырабатывают ДДМ пяти марок — А, Б, В, Г, К (табл. 15.2.57) в соответствии с ГОСТ 10014–73.

Сорность (число соринок на 1 м2):

на площади свыше 0,1 до 0,5 мм2, не более 500 (А) 800 (Б) 1200 (В)

на площади свыше свыше 0,5 мм2 Не допускается (А)

на площади свыше свыше 0,1 до 1,0 мм2, не более 2700 (Г)

Белизна, %, не менее 72 Не нормируется (А)

А и Б предназначены для производства газетной, типографской и писчей видов бумаг в композиции с небеленой и беленой целлюлозой;

В — для писчей цветной, обложечной, афишной бумаги и картона в композиции с небеленой целлюлозой, а также для бумаги и картона с покровным слоем;

Г — при выработке ряда бумаг технического назначения (оберточной, шпульной и др.);

К — при производстве коробочного и переплетного картона.

Схема производства дефибрерной древесной массы

Подготовленная для переработки древесина загружается в дефибреры, в которых производится ее истирание. Получаемая волокнистая масса содержит большое количество загрязнений и примесей (остатки почвы, коры, щепки, крупные неразработанные пучки волокон). Отделение загрязнений и примесей производится путем сортирования и очистки.

Крупные частицы древесины, являющиеся отходами сортирования, измельчаются и совместно с отходами тонкого сортирования размалываются. Применяемые для размола мельницы называют рафинерами, а полученную волокнистую суспензию — рафинерной массой.

Потребительские свойства древесной массы формируются в процессе дефибрирования, т. е. ее не подвергают дополнительному размолу.

5. Процесс дефибрирования

Все дефибреры имеют следующие функциональные основные узлы: вращающийся дефибрерный камень, устройства для подачи и прижима древесины к камню, ванну под камнем для сбора древесной массы, устройство для насечки камня. По способу подачи баланса к дефибрерному камню дефибреры могут быть прессовые, шахтные и кольцевые.

Дефибрерный камень — основной рабочий орган дефибрера — имеет цилиндрическую форму с отверстием в центре для стального вала. Состояние его поверхности решающим образом влияет на параметры дефибрирования — производительность, энергозатраты, свойства древесной массы. Дефибрерные камни должны обладать высокой механической прочностью, стойкостью к температурным колебаниям, однородностью структуры рабочего слоя, твердостью, пористостью и т. д. Выпускаются кварцево-цементные, электрокорундовые на цементной основе и керамические дефибрерные камни.

Наиболее существенное влияние на процесс дефибрирования и качество древесной массы оказывают следующие технологические факторы: порода и качество древесины, влажность сырья, окружная скорость дефибрерного камня, удельное давление на поверхность камня, качество рабочей поверхности камня, температура и концентрация массы, глубина погружения камня в волокнистую суспензию.

Основными породами для выработки ДДМ являются ель и пихта. Из лиственных пород для производства ДДМ в России используется осина, а за рубежом тополь. Лучшие прочностные свойства имеет древесная масса из ели. Наиболее пригодна для производства ДДМ свежесрубленная древесина влажностью 40–42 %. При хранении древесины желательно, чтобы ее влажность не опускалась ниже 30–35 %. Однако для производства некоторых видов бумаг лучше применять ДДМ из сухого баланса.

Пихтовый баланс по сравнению с еловой древесиной дает древесную массу с пониженными показателями степени помола и прочности. Осиновую древесину следует дефибрировать отдельно.

Характеристики

Список файлов курсовой работы