ПРИМЕНЕНИЕ ГАРНИТУРЫ С ИЗОГНУТОЙ КОНФИГУРАЦИЕЙ ЛЕЗВИЙ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ СВОЙСТВ ВОЛОКНИСТОЙ МАССЫ

APPLICATION OF A HEADSET WITH A CURVED BLADE CONFIGURATION TO STUDY THE PROPERTIES OF THE FIBROUS MASS

Sergey Loskutov

student, Department of Machines and Apparatuses of Industrial Technologies, Siberian State University of Science and Technology named after academician M.F. Reshetneva,

Russia, Krasnoyarsk

Natalia Shumarina

student, Department of Machines and Apparatuses of Industrial Technologies, Siberian State University of Science and Technology named after academician M.F. Reshetneva,

Russia, Krasnoyarsk

Egor Batrakevich

student, Department of Machines and Apparatuses of Industrial Technologies, Siberian State University of Science and Technology named after academician M.F. Reshetneva,

Russia, Krasnoyarsk

АННОТАЦИЯ

Исследование влияния данного рисунка гарнитуры на качество размола сульфатной беленой хвойной целлюлозы, методом сравнения с традиционной восьмисекторной ножевой гарнитурой с углом скрещивания ножей 45°. Полученные данные подтверждают эффективность использования гарнитуры с ножами изогнутой конфигурации в сравнении с гарнитурами других конструкций.

ABSTRACT

To study the effect of this headset pattern on the quality of grinding of bleached coniferous cellulose sulfate by comparing it with a traditional eight-section knife set with a 45°knife crossing angle. The obtained data confirm the effectiveness of using a headset with curved knives in comparison with headsets of other designs.

Ключевые слова: Размол, целлюлоза, волокнистая масса.

Keywords: Grinding, cellulose, fibrous mass.

Одним из эффективных путей повышения качества готовой продукции без модернизации технологического потока и, как следствие, без повышения себестоимости продукции является усовершенствование процесса размола за счет использования принципиально новых видов гарнитуры [1].

Была разработана гарнитура с изогнутой конфигурации ножей (Рисунок 1) [2]. Данная гарнитура решает задачи повышения качества обработки волокнистого полуфабриката, повышения производительности и снижения энергозатрат.

Представляет интерес исследование влияния данного рисунка гарнитуры на качество размола сульфатной беленой хвойной целлюлозы с определением отдельных бумагообразующих показателей волокнистой массы, таких как средняя длина волокна, водоудерживающая способность, межволоконные силы связи.

Проанализировав экспериментальные данные, были выбраны наиболее эффективные параметры процесса размола для гарнитуры с изогнутыми ножами: концентрация волокнистой массы 3%, частота вращения ротора 2000 об/мин и зазор между дисками ротора и статора 0,1 мм.

Рисунок 1. Ножевая гарнитура для размола волокнистых полуфабрикатов с изогнутой конфигурации ножей

Для сравнения c гарнитурой изогнутой конфигурации выбраны традиционная восьмисекторная ножевая гарнитура с углом скрещивания ножей 45° [3] и гарнитура с ударным эффектом без скоса фасок [4].

 В таблице 1 представлены основные бумагообразующие показатели волокнистой массы при использовании гарнитур различной конструкции.

Таблица 1.

Основные бумагообразующие показатели волокнистой массы и физико-механические характеристики готового продукта при использовании гарнитур различной конструкции при 50 °ШР

Для наглядности, в программе Microsoft Excel были построены графические зависимости изменения бумагообразующих показателей волокнистой массы при использовании ножевых гарнитур различных конструкций (Рисунок 2).

Из таблицы 1 и рисунка 2 видно, что наименьшие затраты времени на размол были получены на гарнитуре с изогнутой конфигурацией ножей, а наибольший по продолжительности размол был проведен на традиционной гарнитуре.

Также из рисунка видно, что наблюдается тенденция прироста степени помола, с увеличением продолжительности размола, одновременно с этим нужно отметить, что интенсивность прироста степени помола на гарнитуре с криволинейной формой ножей выше, чем на гарнитуре с ударным эффектом и, тем более, традиционной ножевой гарнитуре.

Рисунок 2. Основные бумагообразующие показатели волокнистой массы при использовании гарнитур различной конструкции

Тот факт, что для размола до определенной степени помола, на гарнитуре изогнутой конфигурации требуется затратить меньшее время, положительно сказывается на удельном расходе электроэнергии. Кроме того, в исследуемой гарнитуре наблюдается повышение большинства физико-механических характеристик, по сравнению с рисунками гарнитуры другой геометрии.

Показанная на рисунке 2 зависимость средней длинны волокна от степени помола °ШР и типа гарнитур показывает, что наблюдается тенденция уменьшения средней длины волокна с увеличением степени помола, что соответствует общепризнанным данным литературных источников [5].

Анализируя графики, видим, что кривые, не зависимо от конструкции ножевой гарнитуры, носят одинаковый качественный характер, и представляют собой параболические кривые. Количественные же значения различаются. При использовании гарнитуры с изогнутой конфигурации ножей укорочение волокна происходит менее интенсивно, что говорит о большей фибрилляции волокон, чем на гарнитурах с прямолинейными ножами.

Из таблицы 1 и Рисунка 2 видим, что наибольший показатель водоудерживающей способности имеет волокнистая масса, размолотая при использовании гарнитуры с изогнутой конфигурации ножей. Как известно, повышение водоудерживающей способности характеризуется увеличением поверхности волокна что, в свою очередь, способствует лучшему контакту и соединению отдельных волокон в бумажный лист [4].

Наиболее высокий показатель межволоконных сил связи, по сравнению с гарнитурами с прямолинейными ножами, наблюдается при использовании гарнитуры с ножами изогнутой конфигурации.

Проанализировав таблицу 1 и Рисунок 2, можно сделать вывод, что гарнитура с изогнутой конфигурации ножей имеет положительные значения по бумагообразующим показателям волокнистой массы. Полученные данные подтверждают эффективность использования гарнитуры с ножами изогнутой конфигурации в сравнении с гарнитурами других конструкций.

Список литературы:

1. Пат. 2307883. Российская Федерация, МПК⁵¹ D21D1/30, B02C 7/12. Размалывающая гарнитура [Текст] / Алашкевич Ю. Д., Ковалев В. И., Харин В. Ф., Мухачев А. П. ; заявитель и патентообладатель: Сибир. госуд. технолог. ун-т № 2006110647/12; заявл. 03.04.2006; опубл. 10.10.2007, Бюл. №28. – 8 с.
2. Набиева, А. А. Оценка влияния и совершенствования основных технологических параметров ножевых размалывающих машин: дис…канд. техн. наук. Красноярск, 2004. 182 с.
3. Кожухов, В. А. Размол волокнистых полуфабрикатов в размольных ножевых машинах при ударном воздействии на волокно: дис…канд. техн. наук. Красноярск, 2015. 161 с.