Показатели процесса размола

Секундной режущей длиной называется режущая длина с учётом частоты вращения ротора размалывающего аппарата. Она показывает общее число пересечения ножей ротора и статора за 1 секунду и косвенно характеризует общее количество одновременно обработанных волокон. Для наиболее распространённого вида гарнитуры дисковой мельницы (ширина ножа 3 мм, канавки - 4 мм) общую длину ножей можно рассчитать по формуле

L_р=0,346Д³,

где Д - диаметр размалывающей гарнитуры.

Тогда секундная режущая длина

L_s=n ^. L_p,

где n - частота вращения ротора, с^–1.

Удельная нагрузка на кромку ножей В_s, (Дж/м) характеризует работу, осуществляемую ножами ротора длиной в 1м.

,

где N₀ - общая затраченная мощность, кВт; N_x.x - мощность холостого хода, кВт; Z_p, Z_с- число ножей ротора и статора; l - общая длина ножей, м (берётся длина ножей, а не площадь, так как при размоле площадь практически не имеет значения).

Соотношение степени помола и длины волокна даёт возможность судить о направлении процесса размола:

где K - коэффициент ужирнения; D g - прирост степени помола; Dl - уменьшение длины волокна.

При K < 1,1 получается садкая масса, её применяют для получения впитывающих видов бумаги. При K = 1,1…1,3 получается масса средней жирности, её применяют для получения массовых видов бумаги. При K > 1,3 получается жирная масса, её применяют для получения прочных, плотных видов бумаги.

Влияние размола на физико-механические

Свойства бумаги

В процессе размола с увеличением степени помола целлюлозы показатели механической прочности бумаги из неё сначала резко возрастают, причём это происходит быстрее, чем повышается степень помола. Вероятно, это объясняется тем, что около 50 % гемицеллюлоз, расположенных в наружном слое клеточной стенки, легко образуют прочные связи между волокнами.

Зависимость свойств бумаги от степени помола представлена на рис. 4. Из рисунка видно, что с увеличением степени помола силы межволоконных связей повышаются, что объясняется увеличением удельной поверхности волокон, однако при этом происходит уменьшение средней длины волокна, поэтому на физико-механические показатели бумаги влияют факторы, которые противоположно направлены: одни повышают прочность бумаги, другие снижают.

Рис. 4. Изменение основных свойств бумаги в зависимости от степени помола массы: 1 – силы связи между волокнами; 2 – разрывная длина; 3 – сопротивление излому; 4 – сопротивление раздиранию; 5 – средняя длина волокон; 6 – впитывающая способность; 7 – воздухопроницаемость; 8 – деформация при увлажнении

На первой стадии размола связи между волокнами растут быстрее, чем уменьшается их длина, поэтому все механические показатели повышаются. Перегиб кривых наступает тогда, когда силы межволоконных связей не могут компенсировать снижение прочности за счёт снижения средней длины волокон.

Разрывная длина достигает максимума при 70-80^○ ШР (градусов Шоппер-Риглера), сопротивление излому - при 50-60^○ ШР, сопротивление раздиранию – при 20-30^○ ШР. Следовательно, первый показатель зависит от сил межволоконных связей, второй слабо зависит, а третий зависит от длины волокна и его прочности.

Положение точек перегиба на кривых прочности бумаги зависит от условий размола: чем выше степень фибриллирования волокна и ниже его укорочение, тем точки перегиба смещаются правее и снижение кривых идёт медленнее. Такие показатели, как впитывающая способность и воздухопроницаемость, в процессе размола снижаются, так как улучшается структура бумаги и уменьшается её пористость. С повышением степени помола деформация бумаги при увлажнении увеличивается.

Из приведённых данных следует, что степень помола массы должна быть такой, чтобы показатели качества бумаги, определяющие её основные свойства, были максимальны, т.е. одни виды бумаги должны изготавливаться из массы с высокой степенью помола, другие - с низкой.