Теоретические основы дефибрирования
Теория процесса дефибрирования изучает явления, которые происходят при действии дефибрерного камня на древесный материал, и влияние на них структуры и состава древесины.
Процесс дефибрирования заключается в расщеплении древесной ткани зернистой поверхностью вращающегося камня. Несмотря на кажущуюся простоту процесс этот сложен, т.к. зависит от большого количества взаимосвязанных и практически трудноопределимых факторов.
Процесс дефибрирования разделяют на два процесса:
Первичный – заключается в отделении волокон от древесины в зоне дефибрирования и делится на предначальный и начальный.
Предначальный – заключается в предварительном размягчении межклеточного лигнина под воздействием тепла и пара, образующимся в зоне дефибрирования и в ослаблении связей между волокнами. Скорость и степень пластификации зависит от температуры и времени воздействия тепла и пара (т.е. от окружной скорости камня).
Начальный процесс состоит в отделении волокон от размягченного слоя древесины под воздействием зерен вращающегося дефибрерного камня. Зависит от размера зерен, строения и твердости камня, давления между древесиной и камнем. Масса, получаемая в результате предначального и начального процессов, может быть названа первичной массой.
Вторичный – процесс заключается в размоле первичной ДМ между древесиной и поверхностью дефибрерного камня, а также в повторном перемалывании массы, увлекаемой из ванны дефибрера в зону дефибрирования.
Количество повторно перемалываемой массы зависит от строения поверхности камня, его окружной скорости, глубины погружения камня в массу, концентрации массы, устройства и производительности спрысков.
Древесина – сложная морфологическая структура, состоящая из природных кристаллических и аморфных полимеров. Во время дефибрирования древесина как бы «абсорбирует» тепловую энергию. Особенно хорошо «абсорбирует» тепло ее аморфная часть – лигнин и гемицеллюлозы в отличие от кристаллической части структуры древесины – микрофибрилл, содержащих целлюлозу. При достаточном количестве энергии, переданной древесине во время дефибрирования, структура волокна размягчается, и прежде всего в том месте, где больше аморфного материала.
При дефибрировании баланс подается так, чтобы волокна древесины располагались в по перечном направлении относительно вращающего движения истирающей поверхности. На поверхности камня зерна образуют выступы, которые создают в структуре древесины вибрационные поля напряжений. Частота этих вибрационных полей напряжений (10...20 кГц) зависит от частоты вращения камня, состояния и качества его поверхности.
При движении поверхности камня относительно древесины в зоне контакта выделяется тепло. Температура в контактном слое толщиной около 1 мм может составлять 135...145 0С. Такая температура достаточна для размягчения аморфной части древесины и от деления волокон.
Состояние поверхности камня имеет важное значение в процессе дефибрирования. Зерна дефибрерного камня при дефибрировании ослабляют и как бы соскабливают с поверхности древесины слой волокон (рис. 4).
Рис. 5. Принципиальная схема зоны дефибрирования
Силу, действующую на древесину при дефибрировании, можно условно разделить на две составляющие: пульсирующую силу сжатия и истирающую силу трения, отделяющую волокна с поверхности размягченной древесины.
Дата добавления: 2016-12-16; просмотров: 1433;