Введение к работе
Актуальность темы. Повышение требований к качественным показателям продукции диктует необходимость совершенствования процесса формования бумажного полотна в начальной зоне сеточного стола.
Для обеспечения качественного формования бумажного полотна в бумажной массы должна поддерживатся равномерная волокнистая структура, так как равномерность распределения волокон предопределяет физико-механические показатели продукции.
Равномерность распределения волокон, в свою очередь, определяется степенью диспергирующего воздействия, оказываемого конструктивными элементами зоны формования на волокнистую структуру формуемого полотна.
С другой стороны, на качество процесса формования влияют физико-химические свойства бумажной массы и добавки вспомогательных химических веществ, используемых в производстве, эффективность действия которых определяется гидродинамическими характеристика- ми бумажной массы в зоне формования.
Регулируя степень диспергирующего воздействия и дозировку полимерных добавок, можно управлять структурообразованием с целью выработки продукции с требуемыми физико-механическими показателями, что позволяет снизить массу і м выработанной бумаги и картона.
Таким образом, исследование возможности повышения эффективности процесса формования путем оптимального комплексного воздействия гидродинамических и физико-химических факторов является актуальной задачей, решение которой позволяет выработать, обоснованные рекомендации до проектированию и модернизации формующих устройств.
Настоящая работа выполнена в соответствии с координационным планом НИР по направлению комплексного использования и воспроизводства лесных ресурсов Северо-Западного региона на период 1988-1990 гг Межведомственного Координационного Совета Академии наук в Санкт-Петербурге и республиканской научно-технической программой " Глубокая переработка древесины и биомассы".
Цель работы. Разработка теоретической модели структурйобразо-вания бумажного полотна в начальной зоне формования о учетом влияния гидродинамических И физико-механических факторов. Разработка ;' метода расчета диспергирующих напряжений вдоль сеточного стола в
начальной зоне формования при использовании полиэлектролитов (ПЭ). Разработка методики оптимизации компоновки обезвоживающих элементов в начальной зоне формования с учетом действия полимерных добавок. Разработка методики и аппаратурного оформления экспериментального исследования комплексного влияния полимерных добавок и виброактивации на качество формования. Экспериментальное исследование влияния гидродинамических и физико-химических факторов на условия процесса формования и структурообразования.
Основные положения методики исследования. Экспериментальные исследования формования бумажного полотна проводились на экспериментальной бумагоделательной машине Хабаровского политехнического института и специально спроектированном и изготовленном устройстве для отлива бумажного полотна, на котором определялись оптимальные расходы водорастворимых ПЗ и режимы вибровоздействия. Конструкция формующей секции экспериментальной БДМ предусматривает возможность регулировать степень диспергирующего воздействия путем изменения расстояния между гидропланками и установки виброактиватора в зоне формования.
Теоретические исследования проводились с использованием физико-математической модели для описания вертикальных смещений сетки с расположенными на ней слоем бумажной массы при добавлении водорастворимых ПЭ.
Научная новизна. Разработана теоретическая модель структурообразования бумажной массы с учетом влияния гидродинамических и физико-химических факторов в зоне формования. Разработана конструкция листоотливного аппарата, позволяющая воспроизводить условия отлива и формования реальных ВДМ. На данное устройство получено положительное решение о выдаче авторского свидетельства №4828430/12(032733). Экспериментально определено комплексное влияние водорастворимых полиэлектролитов и виброактивации на условия :формования и качественные показатели бумаги. Разработана методика оптимизации компоновки сеточной части с учетом влияния на процесс физико-химических и гидродинамических факторов.
Практическая ценность. Предложен метод расчета диспергирующих напряжений вдоль сеточного стола в начальной зоне формования при использовании ПЭ, на основании которого разработана методика оптимальной компоновки конструктивных элементов сеточной части. Результаты теоретических и экспериментальных исследований позволяют разработать обоснованные рекомендации по повышению эффектив-
ности процесса формования с целью равномерного распределения волокон, интенсификации обезвоживания и повышения качества вырабатываемой продукции.
Реализация работы в промышленности. Результаты работы внедрены в практику проектно-конструкторских работ ЦНИИбуммаша и в производство Чеховского ЦБЗ.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и получили положительную оценку на следующих конференциях:
-
Международная конференция "Научные основы прогресса технологии производства бумаги". - г. Ленинград, 19Э1 г.
-
Первый советско-китайский симпозиум "Современные проблемы научно-технического прогресса Дальневосточного региона".-г. Хабаровск, 1991 г.
-
Второй международный симпозиум по ускорению научно-технического прогресса на Дальнем Востоке. - г. Харбин, КНР, 1892 г.
Публикация работы. По материалам диссертации опубликовано 4 статьи і
Объем работы. Диссертация представлена на 159 страницах майР нописного текста; содержит 8 таблиц и 52 рисунка.
Структура работы. Диссертация состоит_Из введения, четырех
глав, выводов, приложения и библиографии, содержащей 135 наимено
ваний.
Автор защищает:
-
Теоретическую модель структурообразования бумажного полотна с учетом влияния гидродинамических и физико-химических факторов.
-
Метод расчета диспергирующих напряжений вдоль сеточного стола в начальной зоне формования при применении ПЭ.
-
Методику оптимизации компоновки обезвоживающих элементов в начальной зоне формования с учетом действия полимерных добавок.
-
Методику и аппаратурное оформление экспериментального исследования комплексного влияния полимерных добавок и виброактивацни на качество формования.
-
Результаты экспериментальных исследований по совместному влиянии» водорастворимых полиэлектролитов и виброактивацни на условия' формования и качественные показатели бумаги.
-
Промышленную апробацию работы.