Контроль производства древесной массы

Категория:
Производство древесной массы


Контроль производства древесной массы

Температура оборотной воды и содержание волокна в ней при отсутствии специальной аппаратуры контролируются периодически (один раз в 2—3 часа) лабораторией. О всех отклонениях от установленного режима лаборатория немедленно сообщает работникам завода для принятия мер. Производственники обязаны тщательно следить за температурой оборотной воды, не допуская ее снижения.

Помол массы. Одним из важных показателей, характеризующих качество древесной массы, является степень ее жирности, или помол, определяемый на аппарате типа Шоппер-Риглера. Аппарат состоит из цилиндра с сетчатым дном, расположенным над воронкой, имеющей две отводные трубки: боковую, большего диаметра, и в дне — прямую, меньшего диаметра. Внутри воронки над трубками установлен конусный колпак, предохраняющий нижнюю трубку от прямого попадания в нее струи воды. Перед испытанием массы сетку плотно перекрывают специальным конусом с уплотнительным кольцом.

Степень жирности массы определяется следующим образом. Берут определенное количество массы (2 г абсолютно сухого волокна) и разводят до 1 л водой при температуре 18—20°. Хорошо перемешанную массу заливают в цилиндр, сетка которого плотно закрыта конусом. Затем быстро поднимают конус, и масса процеживается через тонкую медную . сетку № 100. Принцип работы аппарата Шоппер-Риглера заключается в том, что при тощей массе, легко отдающей воду, большое ее количество проходит через боковую трубку цилиндра в мерный стакан. При жирной массе, трудно отдающей воду, последняя, медленно стекая, проходит через нижнюю трубку во второй стакан.

Степень помола любой массы находится в интервале между нулем и 100° ШР и выражается величиной, полученной вычитанием из 1000 мл количества миллилитров воды, прошедшей перез боковое отверстие, и делением разности на 10. Стакан, в который проходит вода через боковое отверстие аппарата, градуирован (т. е. снабжен шкалой с делениями) так, что каждому уровню в нем соответствует определенная жирность массы. Помол высококачественной массы для газетной бумаги, вырабатываемой на быстроходных бумагоделательных машинах, обычно равен 70—80: ШР, а рафинерной массы — от 18 до 24° ШР. При выработке писчсй и печатной бумаги применяют древесную массу с более низким градусом помола — от 57 до 69° ШР.

Рис. 1. Схема аппарата Шоппер-Риглера: 1 — цилиндр с сетчатым дном; 2 — сетчатое дно; 3 — воронка; 4 — отверстие с малым диаметром; 5 — трубка диаметром 5 — отверстие с большим диаметром; 7 — трубка диаметром; 8 — конус, закрывающий сетку уплотнительным кольцом; 9 — уплотнительное кольцо; 10, 11, 12 и 13 — гребенка, диск и приспособления для быстрого подъема воронки; 14 — цилиндр, в котором определяется градус помола

Показания аппарата Шоппер-Риглера не всегда дают правильное представление о характере волокна. Так, если в массе много мелкого волокна (мелынтоффа), которое затрудняет работу бумагоделательной машины и способствует быстрой закупорке ячеек сетки, аппарат показывает высокий градус помола. Вместе с тем при наличии в массе большого количества хорошего, тонкого и длинного волокна с расщепленными концами, характерного для высококачественной массы, аппарат может показать более низкий помол.

Применяются и другие аппараты для определения степени помола массы (канадский стандартный, Вильямса, Грина и др.).

Канадский стандартный аппарат для определения садко-сти массы по устройству и принципу действия подобен аппарату Шоппер-Риглера. Он состоит из медного цилиндра диаметром 100 мм, высотой 125 мм, емкостью 1 л с сетчатым дном, расположенным над воронкой, с двумя отводными трубками: боковой диаметром 0,5” (12,7 мм) и нижней диаметром 0,12” (3,05 мм). Конусный колпачок 6 предохраняет боковую трубку от прямого попадания в нее струи воды. Плитой с плотно пригнанной резиновой прокладкой надежно закрывают сетку перед испытанием, исключая возможность просачивания через нее воды.

Цилиндр снабжен хорошо пригнанной крышкой с воздушным краном. После заполнения цилиндра испытуемой массой крышку плотно закрывают, оставляя воздушный кран открытым. Затем этот кран закрывают, плита быстро приподнимается, что позволяет массе процеживаться через сетку. Навеску массы берут в 3 г абсолютно сухого волокна при концентрации массы 0,3%. По количеству воды, поступившей в градуированный стакан через боковую трубку, определяют садкость массы. Чем жирнее масса, тем ниже показатель садкости ее. Садкость древесной массы для газетной бумаги, вырабатываемой на быстроходных бумагоделательных машинах, бывает обычно в пределах 60—150 единиц.

Рис. 2. Схема Канадского аппарата для определения садкости массы: 1 — медный цилиндв емкостью 1 л; 2 — сетчатое дно; 3 — воронка; 4 — боковая трубка; 5 — нижняя трубка; 6 — конусный колпачок; 7 — крышка цилиндра; 8 — воздушный кран; 9 — градуированный цилиндр для определения садкости массы

Аппарат Виллиамса состоит из открытого стеклянного цилиндра емкостью около 1,2 л, отградуированного от 0 до 1000 мл, с интервалами в 10 мл. Цилиндр шарнирно укреплен на подставке с сеткой, расположенной над воронкой, снабженной краном к воронке присоединена отводная трубка с перекрывающим краном. От небольшой приемной камеры идет трубка к контрольным электрическим часам — секундомеру. Для испытания массы краном перекрывают трубку и через кран подают воду. Заполнив воронку и цилиндр до нижней метки, кран закрывают. Затем хорошо перемешанную с водой массу в количестве 1 л заливают в цилиндр до верхней метки. Кран быстро открывают, автоматически включается секундомер, предварительно установленный в нулевое положение. Как только 1 л воды профильтруется через сетку и жидкость дойдет до нижней метки шкалы, кран закрывают и секундомер останавливается. Время в секундах, потребовавшееся для фильтрации через сетку 1 л жидкости, и определяет садкость массы. Для ускорения фильтрации массы кран присоединяют к небольшому вакуум-насосу. Обычно навеску берут в 3 г абсолютно сухой массы при концентрации 0,3%, а иногда навеску в 4 г при концентрации 0,4%. Рекомендуется брать массу с такой концентрацией, чтобы фильтрация через сетку продолжалась от 60 до 120 секунд. Чем жирнее масса, тем больший показатель дает аппарат.

Рис. 3. Схема аппарата Виллиамса для определения садкости массы: 1 — градуированный цилиндр; 2 — сетка; 3 — воронка; 4 — кран; 5 — отводная трубка; 6 — перекрывающий кран; 7 — приемная камера; 8 — контрольные электрические часы—секундомер

Аппарат Грина служит для непрерывного определения садкости массы. Сетчатый цилиндр высотой 610 мм погружен в массный ящик, через который непрерывно проходит подвергающаяся анализу масса, поступающая по трубе и вытекающая из трубы. Цилиндр снабжен мешалкой, стержень которой легко перемещается в вертикальном направлении и связан через систему рычагов с самопишущим прибором. Перегородкой поддерживается постоянный уровень в ящике.

Принцип работы аппарата заключается в том, что масса, фильтруясь через сетчатый цилиндр, заполняет его и поднимает стержень с мешалкой на высоту, соответствующую величине садкости массы, фиксируемой самопишущим пером на диаграмме прибора.

Специальное устройство. связанное с часовым механизмом, через определенный промежуток времени после каждого замера садкости массы впускает в цилиндр воду под давлением около 1,4 кг/см2 через трубу и очищает сетку от осевшего на нее снаружи слоя волокна. При этом стержень с мешалкой опускается в первоначальное положение; избыток воды уходит через трубу. При более садкой массе за известный промежуток времени вода профильтровывается через слой волокна на сетке на большую высоту и аппарат дает более высокие показатели по сравнению с жирной массой. Важное значение для точности показаний прибора имеет постоянство температуры и концентрации массы, а также уровень ее в ящике.

Содержание фракций. Древесная масса состоит из разных по размерам волокон (фракций), начиная от длинных и тонких и кончая короткими, грубыми и мелочью. Процентное содержание фракций в древесной массе дополнительно характеризует ее качество. Для определения содержания фракций служат аппараты типа Хурума.

Рис. 4. Схема аппарата Г’рина: 1 — сетчатый цилиндр; 2 — массный ящик; 3 — труба для поступления массы в ящик; 4 — труба для выхода массы; 5 — мешалка; 6 — система рычагов к самопишущему прибору; 7 — самопишущий прибор; 8 — перегородка; 9 — самопишущее пево; 10 — труба для поступления воды в цилиндр; 11 — труба для выходы воды

Аппарат типа Хурума представляет собой вертикальную сортировку. Привод осуществляется от электродвигателя через шатунно-кривошипный механизм, а иногда вручную. Число оборотов мешалки должно быть около 250 в минуту. Массу в количестве, соответствующем 2 г абсолютно сухого волокна, тщательно разбивают до исчезновения комков в небольшом объеме воды, заливают в цилиндр объемом 800 см3 и интенсивно перемешивают в течение определенного времени.

В аппарате масса проходит сначала через сетку № 25. Затем ее пропускают через сетку № 50, далее через сетку № 100. Массу, задержанную каждой сеткой, высушивают до абсолютно сухого состояния и взвешивают. Результаты определяют в процентах к взятой пробе. Количество массы, задержанной сеткой № 25, определяет содержание очень грубого волокна (первой фракции); количество массы, оставшейся на сетке № 50, — содержание грубого волокна (второй фракции); на сетке № 100 — содержание среднего волокна. Масса, прошедшая сетку № 100, характеризует содержание мелочи (определяется по разности между взятой навеской и суммой количества первой, второй и третьей фракций). Аппарат Хурума имеет ряд недостатков, снижающих эффективность анализов. Так как волокна в аппарате располагаются не только параллельно сетке, возможно прохождение волокон в вертикальном их положении через отверстия сит. Аппарат не даст возможности определить толщину (диаметр) волокна и отношение длины волокна к его диаметру, а именно эти данные, как известно, являются важнейшим показателем качества волокнистого материала.

Рис. 5. Схема аппарата Хурума: 1 — стеклянный цилиндр в металлической оправе емкостью 800 см; 2— сетка для фильтрации волокна; 3 — нижняя откидная коническая воронка емкостью 200 см’; 4 — трехходовой кран; — 5 резиновая трубка диаметром 10 мм для впуска свежей воды; 6 — такая же трубка для удаления мелкого волокна; 7 — мешалка; 8 — каучуковая прокладка

Прочность на разрыв. Этот показатель определяется в лаборатории путем испытания листа из древесной массы, предварительно высушенного на сушильном цилиндре.

Три показателя (помол массы, содержание фракций, прочность на разрыв), полученные в лаборатории, позволяют судить о качестве древесной массы. Однако выполнение указанных анализов требует значительного времени (до 2 часов), в течение которого может быть выработано большое количество неудовлетворительной по качеству древесной массы. Поэтому производственники контролируют качество древесной массы другими способами — по синему стеклу, аппарату Проми и др.

Рис. 6. Аппарат для определения качества древесной массы на синем стекле: 1 — раздвижные кюветы; 2 — источник света (матовая электрическая лампа); 3 — рефлектор из белой жести; 4 — ящик; 5 — увеличительная линза; 6 — картонная диафрагма; 7 — синее стекло

Синее стекло. На темном фоне синего стекла, вставленного в рамку размером 350 X 250 мм, при ярком освещении и сильном разбавлении массы достаточно ясно выделяются волоконца. Синее стекло служит для контроля качества массы как на дефибрерах и сортировках, так и на многих других участках целлюлозно-бумажного производства. На синем стекле можно определить характер массы (тощая или жирная), наличие мелочи, «спичек», костры, длину волокна и ее соответствие установленному стандарту. Необходимо подчеркнуть, что, несмотря на простоту способа, синее стекло позволяет опытному работнику быстро и безошибочно определять качество древесной массы и руководствоваться им в процессе производства.

Массу на синем стекле можно рассматривать при некотором увеличении (в 4—5 раз) или без увеличения, сравнивая ее со стандартным образцом на специальном аппарате. В одном или двух кюветах находится образец стандартной массы для сравнения; в остальные заливают в разбавленном виде анализируемую массу.

Волокна древесной массы можно рассматривать под микроскопом при увеличении в 30—40 раз, что позволяет достаточно ясно разглядеть их. Однако вследствие длительности приготовления препарата (пробы массы) и незначительного ее количества в поле зрения микроскоп используется главным образом в лабораторных условиях.

Аппарат Проми. Для контроля качества массы получил распространение микропроекционный аппарат, называемый часто аппаратом Проми. Аппарат укреплен шарнирно на треножнике. Пробу массы ровным слоем, без комков, кладут на небольшое предметное стекло и затем покрывают тонким покровным стеклышком; фильтровальной бумагой осторожно, чтобы не допустить образования пузырьков воздуха, отсасывают излишнюю воду под предметным стеклом. Затем препарат укрепляют при помощи двух пружинных держателей перед объективом за собирательной линзой.

Пучок света электролампы, собранный линзой, проходит через препарат и объектив, падает на зеркальце и отражается им в увеличенном виде на экране, оборудованном в затемненной комнате. Для получения четкого изображения на экране (т. е. чтобы оно попало в фокус) при помощи шестеренки и зубчатой рейки изменяют расстояние до экрана. Желательно поставить рядом два аппарата Проми, чтобы иметь возможность сравнивать рассматриваемый образец массы со стандартным. Волокна закрашивают хлорцинкиодом или другим раствором. Для измерения длины и ширины волокон на экране вычерчивается сетка.

Концентрация массы. Концентрацию массы проверяет лаборатория, для чего берут пробы через 1,5—2 часа со многих участков древесномассного завода (из ванны, дефибреров, перед щеполовками, до и после сортировок, после сгустителей, из оборотной воды, рафинерной массы и т. д.). Пробу (500 или 250 см3) фильтруют. Полученное на фильтре волокно отжимают и высушивают в специальном шкафу до постоянного веса при температуре 105°. Найденный вес навески относят к 1 л массы и получают содержание абсолютно сухого волокна в граммах на литр массы.

Рис. 7. Аппарат Проми: 1— объектив; 2 — отражательное зеркало; 3 — электролампа в футляре, закрепленная в салазках; 4 — два пружинных держателя

При отклонениях от нормальной концентрации лаборатория должна немедленно поставить в известность производственный Персонал завода для принятия немедленных мер к восстановлению требуемой по технологическому режиму концентрации массы.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум