Введение к работе
Актуальность темы. На российских предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности парк размольного оборудования в значительной степени представлен дисковыми рафинерами. 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. Развитие современной технологии и оборудования для размола волокнистых полуфабрикатов, появление новых модификаций размалывающей гарнитуры, в свою очередь, требуют уточнения влияния технологических параметров размола на свойства волокнистых полуфабрикатов и готовой продукции. В последнее время наибольший интерес у производителей высококачественных видов бумаги вызывает гарнитура со спиральным расположением ножей. Имеющиеся в литературных источниках сведения о влиянии данной гарнитуры на волокна противоречивы и носят описательный характер.
В связи с этим весьма актуальным представляется проведение дополнительных исследований и уточнение механизмов воздействия спиральной гарнитуры на волокнистые полуфабрикаты. Новые данные могут быть получены лишь путем сочетания лабораторных и производственных исследований на предприятиях ЦБП.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы было исследование влияния размольной гарнитуры со спиральным расположением ножей на изменение свойств волокнистых полуфабрикатов.
Для реализации данной цели были поставлены и реализованы следующие задачи:
-
Получить сравнительную характеристику по влиянию размольной гарнитуры с традиционным (прямым) и спиральным расположением ножей на свойства волокнистых полуфабрикатов.
-
Исследовать влияние спиральной гарнитуры на фундаментальные свойства волокон беленых хвойной и лиственной сульфатных целлюлоз.
-
Оценить закономерность изменения физико-механических свойств беленых хвойной и лиственной сульфатных целлюлоз в процессе размола с использованием спиральной гарнитуры при варьировании удельной нагрузки.
-
Установить закономерности изменения свойств отдельных фракций беленых хвойной и лиственной сульфатных целлюлоз полученных при использовании спиральной гарнитуры.
-
Проанализировать результаты и дать рекомендации по использованию спиральной гарнитуры в технологическом потоке.
Научная новизна. Обоснован механизм воздействия спиральной гарнитуры на волокно, заключающийся в снижении касательных напряжений при одновременном увеличении количества воздействий за счет изменения геометрии рисунка гарнитуры. Установлена возможность повышения более чем на 15 % показателей физико-механических свойств размалываемых на спиральной гарнитуре волокнистых полуфабрикатов при вариации степени помола 4..5 ШР за счет внутреннего фибриллирования волокон. Получены новые сведения о свойствах отдельных фракций беленых лиственной и хвойной сульфатных целлюлоз, обусловленных воздействием спиральной гарнитуры, и оценен их вклад в физико-механические свойства высококачественной бумаги. Экспериментально подтверждено влияние спиральной гарнитуры на образование фибриллярных коротково-локнистых пространственных структур, отличающихся высокой прочностью.
Практическая ценность. Разработаны и внедрены рекомендации по оптимизации технологических параметров работы размольно-подготовительного отдела (РПО) для получения высококачественной бумаги на одной из бумагоделательных машин ОАО «Монди Сыктывкарский ЛПК».
Производственные испытания позволили усовершенствовать процесс размола за счет использования спиральной гарнитуры на дисковых рафинерах хвойного и лиственного потоков. Акт внедрения представлен в приложении.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и получили положительную оценку на ежегодных международных научно-технических конференциях (г. Караваево, 2008-2010 гг.), Международной научно-практической конференции (г. Санкт-Петербург, 2010 г.), Международном симпозиуме «Процессы в области целлюлозы, бумаги и картона» (Сербия, г. Златибор, 2009 г.), а также на ежегодных научно-технических конференциях Архангельского государственного технического университета (2008-2009 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, в том числе 2 в журналах, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация включает в себя: введение; аналитический обзор литературных источников; объекты и методы исследования; экспериментальную часть из пяти разделов; общие выводы; приложение (акт внедрения). Содержание работы изложено на _140_ страницах, включая _53_ рисунка и _33_ таблицы, библиография содержит 137 наименований.
