авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Влияние содержания ионов натрия в воде на набухание и размол волокнистых полуфабрикатов

-- [ Страница 2 ] --

3. Исследование взаимосвязи процесса разволокнения бумажной массы в гидроразбивателе и бумагообразующих свойств волокнистых полуфабрикатов

На данном этапе эксперимента продолжительность набухания макулатуры марки МС 5Б перед процессом разволокнения в лабораторном гидроразбивателе варьировали от 10 до 240 мин. Замачивание производили в артезианской воде при температуре 20 С. Далее в лабораторном гидроразбивателе макулатуру распускали в течение трех минут, в соответствии с реальными производственными условиями.

Полученную массу размалывали на лабораторной мельнице ЛКР-2 до степени помола 25 ШР и 35 ШР. В процессе разволокнения и размола фиксировали нагрузку на электродвигатель, определяли степень помола массы, её обезвоживающую и водоудерживающую способность, средневзвешенную длину волокна и изготавливали отливки массой 100 г/м2 для определения физико-механических показателей.

Из представленной на рисунке 4 графической зависимости видно, что развитие удельной поверхности волокон (их фибриллирование) в значительной мере произошло на стадии размола до степени помола 25 ШР, а дальнейший размол массы до 35 ШР связан с процессом расщепления и укорочения волокон.

Набухание волокон вызвано проникновением воды в межмицеллярные пространства и связыванием её с гидроксильными группами на поверхности мицелл, что служит причиной набухания волокон. Внутрь мицелл вода не проникает. Набухание способствует росту удельной развернутой поверхности волокон, что увеличивает прочность листа и, как следствие, рост показателей механической прочности. Продолжительность набухания исследуемых волокнистых полуфабрикатов в течение 60 мин оказалась более предпочтительной по критерию роста водоудерживающей способности

Рисунок 4 – Влияние продолжительности набухания массы перед разволокнения на продолжительность её размола: 1) СП 25 ШР; 2) СП 35 ШР

и сохранения средневзвешенной длины волокна. Установлено, что чрезмерное набухание (более 60 мин) приводит к ухудшению межволоконных сил связи, что соответственно проявляется в снижении прочностных показателей (рисунок 5).

а б

Рисунок 5 – Свойства образцов из макулатурной массы при изменении длительности предварительного набухания перед разволокнением: а) – степень помола 25 °ШР; б) – степень помола 35 °ШР; – разрывная длина L, 102 м; – сопротивление продавливанию П, кПа;

4. Влияние ионов Na+, содержащихся в воде, на продолжительность размола макулатурной массы

На следующем этапе проводились исследования при дозировании хлорида натрия (NaCl) в количестве 9 г/л при продолжительности набухания макулатуры МС 5Б перед процессом разволокнения равной 60 мин. Процесс разволокнения при изготовлении лабораторных образцов проводился по отработанному режиму, степень помола массы соответствовала 20 ШР, 25 ШР, 35 ШР, 45 ШР. Данные эксперимента представлены в таблице 1 и на рисунке 6.

При дозировании ионов Na+ в воду продолжительность размола макулатурной массы до степени помола 25, 35, 45 ШР сократилась: соответственно в артезианской воде на 33; 24; 17 %, а в дистиллированной воде на 25; 19; 21 %.

Таблица 1 Свойства макулатурной массы в процессе разволокнения и размола в дистиллированной и артезианской воде

Свойства массы Используемая вода СП массы, °ШР
20*) 25 35 45
Продолжительность размола, с Артезианская 180 60 105 145
Артезианская вода (содержание NaCl 9 г/л) 180 40 80 120
Дистиллированная 180 40 80 120
Дистиллированная вода (содержание NaCl 9 г/л) 180 30 65 95
ОС, с Артезианская 6,6 17 32 52
Артезианская вода (содержание NaCl 9 г/л) 7,2 18 35 55
Дистиллированная 6,2 18 32 52
Дистиллированная вода (содержание NaCl 9 г/л) 9,5 19 33 57
WRV, % Артезианская 100 111 124 140
Артезианская вода (содержание NaCl 9 г/л) 104 113 122 134
Дистиллированная 102 115 129 136
Дистиллированная вода (содержание NaCl 9 г/л) 104 120 129 137

*) После разволокнения

По сравнению с артезианской водой, продолжительность размола макулатурной массы в дистиллированной воде ниже в 1,5 раза, это объясняется отсутствием посторонних катионов, прежде всего катионов солей жесткости магния и кальция, препятствующих набуханию.

 а б  Динамика-14
а б

Рисунок 6 – Динамика продолжительности размола макулатурной массы: а) в артезианской воде; б) в дистиллированной воде – с добавлением NaCl; – без NaCl;

Необходимо отметить сохранение линейной зависимости показателей обезвоживающей и водоудерживающей способностей массы при всех вариантах исследований (в артезианской и дистиллированной воде с добавлением NaCl и без него).

На рисунках 7, 8 показано сохранение линейной зависимости обезвоживающей способности массы от ее водоудерживающей способности при всех вариантах исследований (в артезианской и дистиллированной воде с добавлением NaCl и без него).

а б

Рисунок 7 – Динамика водоудерживающей способности (WRV) от обезвоживающей способности макулатурной массы в артезианской воде: а) без NaCl б) с добавлением NaCl

png" alt=" а б Динамика-20">
а б

Рисунок 8 – Динамика водоудерживающей способности (WRV) от обезвоживающей способности макулатурной массы в дистиллированной воде: а) без NaCl б) с добавлением NaCl

5. Определение взаимосвязи содержания ионов Na+ в воде с фундаментальными, деформационными и прочностными свойствами волокнистых полуфабрикатов

В таблице 2 и на рисунке 9 представлены результаты, отражающие влияние содержания ионов Na+ в дистиллированной воде на фундаментальные, деформационные и прочностные характеристики лабораторных образцов картона. В качестве фундаментальных характеристик определялись: межволоконные силы связи (Fcв), нулевая разрывная длина (L0); деформационных характеристик – жесткость при растяжении (St), жесткость при изгибе (Sb), напряжение разрушения (р), деформация разрушения (р); прочностных характеристик – разрывная длина (L), сопротивление продавливанию (П), сопротивление раздиранию (R), сопротивление торцевому сжатию (ССТ).

Прочностные и деформационные свойства лабораторных образцов картона, изготовленных в артезианской и дистиллированной воде с добавлением NaCl выше по сравнению с образцами, изготовленными без дозировки ионов натрия.

Аналогичные результаты наблюдаются для лабораторных образцов, приготовленных в артезианской воде с добавлением NaCl и без него.

а б
в г

Рисунок 9 – Динамика прочностных свойств лабораторных образцов картона, приготовленных в дистиллированной воде: а) сопротивление продавливанию (П), кПа; разрывная длина (L), м; в) сопротивление торцевому сжатию (ССТ), кН/м; г) сопротивление раздиранию (R), мН: 1) без NaCl; 2) содержание NaCl 9 г/л

Процесс размола исследуемых полуфабрикатов с добавкой NaCl происходит с преимущественным фибриллированием волокон. Благодаря чему, увеличивается развернутая поверхность волокон, появляются ранее скрытые в толще волокон гидроксильные группы, по которым осуществляются дополнительные водородные связи между волокнами, упрочняется структура бумажного полотна.

Сопротивление раздиранию (R) образцов картона изготовленных с добавлением хлорида натрия (NaCl) выше по сравнению с образцами изготовленных без NaCl. На показатель сопротивления бумаги раздиранию в значительно большей степени оказывает влияние длина и прочность составляющих бумагу волокон, чем величина сил связи между этими волокнами. В процессе фибриллирования средняя длина волокна сохраняется, но с увеличением степени помола прочность самого волокна снижается (рисунок 7).

Таблица 2 – Изменение показателей макулатурной массы в зависимости от содержания хлорида натрия в воде,
используемой при размоле

Вид и добавка химиката Степень помола, °ШР Физико-механические характеристики Бумагообразующие свойства
деформативности прочности
St, кН/м Sb, мН·м р, МПа р, % L, м П, кПа R, мН ССТ, кН/м Fсв, МПа L0, м
Дистиллированная вода
- 20 432,5 0,64 12,36 0,93 2229 159 1121 0,90 0,36 9199
25 512,3 0,70 26,65 1,96 4098 301 1056 1,40 1,18 9527
35 604,9 0,50 29,54 2,05 5671 384 909 1,90 1,37 10681
45 589,8 0,91 31,45 2,10 5912 406 780 1,90 1,05 9534
Раствор NaCl (х.

ч.) 9 г/л

20 488,6 0,59 18,41 1,18 2490 167 1181 1,00 0,77 10479
25 601,0 0,59 29,63 2,06 4792 346 1082 1,60 1,19 10906
35 585,8 0,49 34,42 2,24 5677 387 916 2,10 1,57 10700
45 655,3 0,59 36,53 2,31 5983 419 804 2,30 1,42 10303
Артезианская вода
- 20 440,0 0,62 0,69 0,49 0,45 12,22 0,77 2285 150 900 0,80 0,63 6196
25 521,8 27,53 1,68 4660 308 918 1,50 0,65 9162
35 569,6 37,46 2,07 5862 358 803 1,70 1,40 9873
45 607,1 36,04 2,01 5548 402 775 1,70 1,10 8816
Раствор NaCl (х.ч.) 9 г/л 20 453,1 0,58 10,61 0,88 2356 156 1065 0,90 0,65 6313
25 540,6 0,58 27,53 1,68 5108 326 1038 1,60 1,22 10280
35 593,5 0,48 39,22 2,15 6071 360 892 1,80 1,56 9665
45 659,6 0,58 38,44 1,86 5957 405 789 1,90 1,42 9261


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.