Исследование влияния параметров сульфатной варки лиственницы на физико-механические показатели при производстве тароупаковочных видов бумаги и картона

Рассмотрение химических превращений компонентов древесины в условиях сульфатной варки. Обзор технологических факторов процесса сульфатной варки, влияющих на физико-механические показатели. Характеристика сырья и химикатов, использованных в работе.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 13.11.2016
Размер файла 2,9 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

1.5 Технологические факторы процесса сульфатной варки, влияющие на физико-механические показатели

Факторами называются такие переменные процесса, изменение которых существенно влияет на скорость делигнификации, выход и качество целлюлозы. Основными факторами щелочной варки являются: температура варки, начальная концентрация и расход активной щелочи, сульфидность белого щелока, качество щепы и порода древесины. [5]

Влияние температуры варки

Температура варки -- основной фактор, определяющий ее продолжительность. На рис. 1.14. представлены результаты натронных варок канадского исследователя Брэя, проводившиеся без подъема температуры:

Рис. 1.14. Влияние температурына результаты щелочной варки древесины лиственницы.

Для достижения одного и того же выхода при увеличении температуры

варки на 10 єC необходимо затратить примерно в 2 раза меньше времени. Это правило может приблизительно оценить влияние температуры на продолжительность варки. [5]

Для оценки влияния температурных графиков, используется фактор Н,

выведенный Врумом из закона активации Аррениуса (1.1):

, (1.1)

где: К - константа скорости при температуре варки;

К0 - константа скорости при какой-либо другой температуре;

Е - энергия активации;

Т - абсолютная температура;

R - газовая постоянная, R=8,31 Дж/моль.

Врум принял следующие допущения. При Т=373 K (100 єC) константа скорости реакции К0=1, Е=134 Кдж/моль (по данным Ларока и Мааса). После логарифмирования для любой другой температуры выше 373 К уравнение активации будет иметь вид (1.2):

, (1.2.)

Найденные по этому уравнению константы скорости будут относительными, характеризующими зависимость скорости варки от температуры. Есть таблицы, где даны значения относительных констант скорости при разных температурах. «Фактор Н» - это показатель варочного процесса, характеризующий взаимосвязь продолжительности и температуры варки (1.3):

, (1.3)

Вычисляют фактор Н следующим образом. Вычерчивают температурный график варки и график зависимости константы скорости от времени (рис. 1.15). Площадь под кривой функции К = f (ф) от нулевого времени до завершения варки и есть «фактор Н», который является безразмерной величиной. Если две варки, проведенные по различным температурным графикам, имеют одинаковые факторы H, то и результаты этих варок (выход целлюлозы, степень делигнификации) будут одинаковыми. Однако при этом должны быть одинаковыми и другие параметры варок - расход и начальная концентрация активной щелочи, сульфидность белого щелока, фракционный состав щепы. [5]

Управление процессом сульфатной варки по фактору Н широко используется в промышленности. Если известна продолжительность варки при какой-либо температуре Т1, можно определить продолжительность варки при температуре Т2. Для этого надо найти значения относительных констант КТ1 и КТ2 и рассчитать время варки, принимая факторы Н двух варок равными (1.4):

, (1.4)

Кроме того, температура воздействует на выход и качество целлюлозы. Выход при равной жесткости целлюлоз снижается при увеличении температуры выше 180єС. Вследствие щелочного гидролиза полисахаридов, уменьшение вязкости и прочности целлюлозы наблюдается значительно раньше (рис. 1.16). Поэтому в промышленности имеется устойчивая тенденция к снижению температуры варки, что позволяет получать целлюлозу с высокой вязкостью и прочностью [13].

Рис. 1.15. Зависимость температуры варки и относительной константы скорости от времени варки.

Рис. 1.16. Влияние температуры варки на вязкость получаемой целлюлозы.

Влияние начальной концентрации и расхода активной щелочи.

В процессе щелочной варки активная щелочь нейтрализует образующиеся кислые продукты реакции. Поэтому концентрация активной щелочи в ходе варки уменьшается в 8-10 раз. Теоретическим расходом активной щелочи называется ее количество, связываемое с кислыми продуктами реакции. Шведский химик Классон впервые установил теоретический расход щелочи равным 12% от массы абсолютно-сухой древесины сосны. Однако дальнейшие исследования показали, что эта величина занижена. Кроме того, теоретический расход зависит от степени провара целлюлозы. При получении мягкой целлюлозы теоретический расход возрастает из-за более глубокой деструкции углеводов и составляет 25-31% Na2O от массы растворенных органических веществ (13,7-17,0% к а. с. древесине при выходе 45%). [5]

Варка с теоретическим расходом прекращается задолго до получения намеченной степени провара целлюлозы, вследствие падения концентрации активной щелочи. Кроме того, при низкой концентрации щелочи, возможно обратное осаждение растворенного лигнина на волокна. Поэтому на варку задают избыток щелочи сверх теоретического расхода. Этот избыток, величина которого составляет 10-15% для жестких и до 40% для мягких целлюлоз, играет роль фактора, ускоряющего варку. В области выходов целлюлозы 40-48% увеличение расхода щелочи в 2 раза сокращает продолжительность варки до одинакового выхода также в 2 раза. Повышение расхода активной щелочи наряду с ускорением делигнификации вызывает усиление деструкции и растворения углеводов. Поэтому варка каждого вида целлюлозы должна осуществляться с оптимальным расходом щелочи. [5]

Начальная концентрация активной щелочи связана с расходом щелочи и гидромодулем (1.5.):

, (1.5)

где: А - расход активной щелочи на варку, % к массе а.с. древесины;

С0 - начальная концентрация щелочи, г/л в ед. Na2O;

х - гидромодуль, м3 щелока/т а.с. древесины.

Начальную концентрацию щелочи при постоянном расходе в условиях производства можно менять, только изменив гидромодуль варки. Изучить влияние начальной концентрации возможно при проведении лабораторных исследований. Для сульфатной варки хвойной древесины увеличение концентрации активной щелочи 2 раза сокращало продолжительность варки до одинакового выхода также в 2 раза. В производственных условиях, когда варка ведется при постоянном гидромодуле, повышение расхода щелочи в 2 раза приводит к возрастанию концентрации щелочи в течение всей варки.

Таким образом, оба фактора действуют одновременно, поэтому увеличение расхода щелочи на варку в 2 раза должно сократить продолжительность варки до одинакового выхода в 4 раза. [5]

Влияние сульфидности белого щелока.

Сульфидностью белого щелока называют эквивалентное соотношение

, выраженное в долях или процентах. Присутствующий в белом щелоке сульфид натрия гидролизуется на гидроксид и гидросульфид натрия (1.6):

, (1.6.)

Гидросульфид-ионы, образующиеся в результате диссоциации гидросульфида натрия, активно участвуют в реакциях с лигнином, способствуя ускорению делигнификации, и практически не влияют на скорость растворения углеводов. Поэтому продолжительность варки до определенной степени провара сокращается по сравнению с натронной варкой, а выход возрастает. Улучшаются также прочностные показатели целлюлозы. [5]

Теоретически расход серы на реакции с лигнином составляет около 10 кг серы на 1 т абсолютно сухой древесины. В пересчете на активную щелочь это дает 2% Na2О к массе абсолютно сухой древесины. Поэтому, если варка производится с расходом 20% активной Na2О, то минимально необходимая сульфидность составит (1.7.):

* 100 = 10 % , (1.7)

При варке хвойной древесины увеличение сульфидности от 0 до 16% ускоряет варку также как повышение температуры на 7-8 єС, а целлюлоза при равном выходе содержит в 1,5 раза меньше лигнина. Благоприятное влияние Na2S наблюдается до сульфидности около 40%. При варке с очень высокой сульфидностью 75-100% растворение лигнина тормозится, а в целлюлозе возрастает содержание непровара. Это наблюдается потому, что при высокой сульфидности в активной щелочи (NaОН + Na2S) снижается доля NaОН, и торможение делигнификации происходит из-за недостатка NaОН. [5]

При варке древесины лиственных пород положительное влияние Na2S проявляется раньше -- уже при сульфидности около 5% происходит значительное ускорение варки и улучшения свойств целлюлозы по сравнению с натронной. [3]

Однако увеличение сульфидности связанно с недостатками, среди которых можно отметить:

1) увеличение образования летучих метилсернистых соединений;

2) усиление коррозирующего действия щелока;

3) более темный цвет целлюлозы после варки.

На современных предприятиях сульфидность белого щелока обычно находится в пределах 25-40%. [3]

Влияние качества щепы

При щелочной варке пропитка происходит более быстро и равномерно, чем при сульфитной варке. Тем не менее, пропитка вдоль волокон идет гораздо быстрее, чем поперек, поэтому толщина щепы является важнейшим фактором. При увеличении толщины щепы в 2 раза продолжительность пропитки возрастает в 4 раза. На рис. 1.17. представлены результаты лабораторных варок сосновой щепы различной толщины. [5]

Рис. 1.17. Влияние толщины щепы на результаты сульфатной варки сосновой древесины.

Видно, что при получении целлюлоз с одинаковым общим выходом увеличение толщины щепы вызывает снижение выхода сортированной целлюлозы и повышение выхода непровара. [5]

На рис. 1.18. представлены данные о влиянии толщины щепы на прочность сульфатных целлюлоз из древесины лиственницы.

С увеличением толщины щепы при равной разрывной длине происходит снижение прочности целлюлоз на раздирание. Причины этого явления связаны с неравномерностью делигнификации наружных и внутренних частей щепы. Неоднородность провара возрастает с увеличением толщины щепы -- наружные части перевариваются, а внутренние недовариваются. Перевар ведет к деструкции углеводной части. Поэтому вязкость и прочность целлюлоз, полученных из толстой щепы, более низкие. Оптимальной толщиной щепы считается 3-5 мм (более тонкую щепу производить неэкономично). Производственная щепа, благодаря микротрещинам не ее поверхности, пропитывается быстрее, чем лабораторная (производственная щепа толщиной 10 мм пропитывается также как лабораторная толщиной 5 мм). [5]

Рис. 1.18. Влияние толщины щепы на прочностные показатели сульфатной целлюлозы.

Общие требования к щепе:

1) равномерность по толщине (толщина 3-5 мм);

2) содержание щепы длиной 15-25 мм должно быть более 90%;

3) содержание опилок и спичек должно быть минимальным.

На многих предприятиях сульфатную целлюлозу вырабатывают из лесопильных отходов, в особенности из опилок. Выход и прочность такой целлюлозы значительно меньше, чем из щепы. Основная причина -- присутствие в лесопильных отходах большого количества механически поврежденных волокон. [5]

При переработке древесины сульфатным способом допускается большее содержание гнили в щепе, чем при производстве сульфитной целлюлозы.

Некоторые предприятия используют для варки неокоренную древесину. Это допустимо при выработке целлюлоз для обертки, мешочной бумаги, картона. Варка неокоренной древесины требует повышенного расхода активной щелочи (увеличение примерно на 0,4% Na2O на каждый процент коры). Сорность такой целлюлозы неизбежно возрастает, а выход и прочность снижаются. [5]

Варка древесины различных пород.

Из древесины сосны и ели получается сульфатная целлюлоза одинакового качества. Но выход целлюлозы на 1,5% выше из древесины ели, поскольку в ней содержится меньше смолы. [5]

При сульфатной варке древесины сибирской лиственницы, которая содержит от 10 до 25% водоэкстрактивных веществ, необходимо увеличение расхода активной щелочи на 20-30% по сравнению с варкой сосны. Выход целлюлозы из лиственницы значительно ниже, чем из сосны и обычно составляет для целлюлозы средней жесткости 36-40%. Однако, за счет более высокой объемной плотности древесины лиственницы выход целлюлозы с 1 м3 котла на 8-10% выше, чем из древесины сосны. [14]

Древесина лиственных пород делигнифицируется быстрее, чем хвойная. Ее обычно варят при меньшем расходе активной щелочи и при более низкой температуре. Показатели механической прочности сульфатной лиственной целлюлозы почти такие же, как хвойной. Исключение составляет сопротивление раздиранию -- показатель, зависящий от длины волокна. Для лиственной сульфатной целлюлозы сопротивление раздиранию ниже на 25 - 30% чем для хвойной сульфатной целлюлозы. [5]

Выход целлюлозы из лиственных пород выше, чем из хвойных. Ориентировочно выход сульфатной целлюлозы средней жесткости составляет:

из древесины сосны 44-46 %;

из древесины березы 50-51 %;

из древесины осины 52-53 %.

Различия в выходе целлюлозы из хвойных и лиственных пород древесины объясняются более низким содержанием лигнина в березе и осине по сравнению с сосной и более высоким содержанием в них гемицеллюлоз.

Сульфатная целлюлоза из лиственных пород древесины используется исключительно в беленом виде для производства писчих и печатных видов бумаги. [5]

Прочие факторы варки.

К прочим факторам варки относят добавку в котел черного щелока и присутствие в варочном щелоке других компонентов, кроме NaOН и Na2S. Добавка в котел черного щелока широко используется в промышленности для повышения содержания сухих веществ в щелоке после варки и экономии тепла на его выпарку. Установлено, что добавка черного щелока на варку в количестве до 50-60% от общего объема щелоков ускоряет варочный процесс и улучшает провар. При больших добавках наблюдается обратный эффект. Присутствие в щелоке тиосульфата натрия ухудшает провар. Положительное влияние на процесс варки оказывают полисульфиды и антрахинон. [5]

1.6 Выводы

Все большее значение во всех странах приобретает производство сульфатной целлюлозы из древесины хвойных пород, в частности лиственницы. Большая часть лиственничной сульфатной целлюлозы подвергается отбелке и служит полуфабрикатом для выработки печатных и типографских бумаг. [3]

Для всего процесса производства целлюлозы варка является ключевой стадией, оказывающей существенное влияние на последующие этапы производства, качество готовой продукции, характеристики стоков и выбросов.

Натронный и сульфатный способы производства целлюлозы относятся к группе щелочных способов. Варка обычно проводится при высокой температуре (130-180°C) и повышенном давлении (0,6-1,5 Мпа). При натронной варке в качестве реагента используется водный раствор гидроксида натрия. Сейчас натронный способ применяется редко, главным образом, для получения целлюлозы из стеблей однолетних растений (риса, пшеницы). При сульфатной варке варочный раствор содержит наряду с гидроксидом сульфид натрия. По выходу и прочности сульфатная целлюлоза превосходит натронную той же степени провара, полученную из одинакового сырья. [2]

Доля сульфатной целлюлозы в мировом производстве волокнистых полуфабрикатов долгое время оставалась низкой (25% в 1925 г.), в основном,

из-за темного цвета целлюлозы. Но впоследствии потребность в сульфатной целлюлозе возросла, что было связанно с ростом производства тароупаковочных видов бумаги и картона, электроизоляционных и других видов бумаги, которые не могли производиться из сульфитной целлюлозы. Сейчас сульфатным способом производится более 95% всей целлюлозы в мире. [2]

2. Постановка задачи исследования

Целлюлоза является одним из основных компонентов древесины, её структурным компонентом. Для получения волокнистых полуфабрикатов, бумаги и картона, сырьё должно отличаться высоким содержанием целлюлозы, а её волокна обладать хорошими бумагообразующими свойствами.

Задача варки заключается в возможно полном извлечении из сырья целлюлозы в неповрежденном виде. Скорость варки и качество получаемой целлюлозы зависят от концентрации варочного раствора, давления, времени, температуры варки, степени провара целлюлозы и других факторов.

Целью настоящей работы является изучение режимов варки и влияние параметров варки на морфологию волокна, физико-механические свойства небелёной сульфатной целлюлозы из древесины лиственницы для тароупаковочных видов бумаги и картона.

3. Методическая часть

3.1 Характеристика сырья и химикатов, использованных в работе

Серия варок проводится при следующих условиях: гидромодуль 4, сульфидность белого щелока 30%, начальная температура варки 60°С, конечная температура - 170°С, продолжительность стоянки на конечной температуре - 90 мин.

Таблица 3.1. Основные характеристики исследуемых образцов лиственницы сульфатной варки.

Показатели варки

№ образца

Tэкстр.,єC

мин.

Тварки,

єC

Ащ. ост.

Ащ. расх.

Каппа, ед.

Выход %

Образец 25.04.2012г.

Традиционная варка

-

-

170

150

18,0

25

13,8

-

Образец 02.05.2012г.

Традиционная варка

-

-

170

150

18,9

23

13,3

-

Образец 01.02.2012г.

Паровая экстракция

160

60

170

90

27,0

20

15,3

31,4

Образец 23.01.2012г.

Паровая экстракция

160

60

170

90

19,0

18

22,5

31,0

Образец 9.04.2012г.

Водная экстракция

120

60

170

100

11,1

20

28,5

-

Образец 10.04.2012г.

Водная экстракция

120

60

170

100

7,4

18

35,3

-

Образец 31.01.2012г.

Экстракция черным щелоком

120

30

170

90

31,0

22

17,8

35,3

Образец 25.01.2012г.

Экстракция черным щелоком

155

30

170

90

22,0

22

23,6

34,6

T'экстр. - температура экстракции, єС;

экстр. - время экстракции, мин;

Тварки - температура варки, єС;

варки - время варки, мин;

Ащ. ост. - остаточная активная щелочь, ед;

Ащ. расх. - расход активной щелочи, %.

3.2 Подготовка образцов к исследованию (согласно ГОСТ 16932-93)

Образец взвешивают для определения абсолютно сухого вещества в соответствии с ГОСТ 16932-93 (ИСО 638-78). Метод применяется для влажных или воздушно-сухих образцов целлюлозы, которые не содержат каких-либо веществ, кроме воды, улетучивающихся при установленной температуре сушки. Метод используется для образцов, отобранных для проведения химических и физических анализов в лабораторных условиях, когда одновременно требуется определить и содержание сухого вещества.

Определение влажности целлюлозы.

Для определения массы влажной целлюлозы измеряют влажность испытуемого образца на Анализаторе влажности AND ML - 50 (Рис. 3.1). Назначение: прибор предназначен для определения содержания воды в веществах и материалах гравиметрическим методом в режиме непрерывного взвешивания при постоянном нагреве.

Рис. 3.1. Анализатор влажности AND ML - 50 для измерения влажности испытуемого образца.

Подготовка к измерению.

Установить необходимые параметры:

максимальная температура 105єС (устанавливается во избежание возгорания образца);

максимальная масса образца 5 г.

Процесс измерения:

Массу влажной целлюлозы уложить на весовую чашечку прибора, равномерно распределяя на ней образец.

Нажать кнопку «START». Прибор автоматически начнет измерение.

По окончании работы прибор подаст звуковой сигнал о завершении измерения. Записать значение влажности.

Привести прибор в исходное положение измерения клавишей «RESET».

Определение сухости целлюлозы.

Определив влажность испытуемого образца (W), вычисляют его сухость (A) по формуле (3.1.):

, (3.1.)

где: А - сухость испытуемого образца, %;

W - влажность испытуемого образца, %.

Определение количества влажной целлюлозы.

Навеску влажной целлюлозы (M1) в пересчете на количество абсолютно сухого вещества (X), рассчитывают по формуле (3.2):

,

(3.2.)

где: M1 - навеска влажного образца целлюлозы, г;

X - количество абсолютно сухого вещества, г.

3.3 Методика проведения размола

Подготовка образцов к испытанию в лабораторных условиях.

В мерном стакане на 500 мл взвешивают на аналитических весах рассчитанную навеску целлюлозы (п.3.2) и доводят дистиллированной водой до 300 мл. Затем размешивают до получения однородной массы.

Проведение анализа.

Размол осуществляется на Лабораторной Мельнице PFI RTB 508 A (Рис.3.2). Назначение: прибор предназначен для размола волокнистой массы в стандартизированных условиях при производстве лабораторных отливок. Целлюлоза размалывается за счет давления между гладкой стенкой размалывающего сосуда и ножом барабана. Размалывающий сосуд при скорости 720 ± 20 об/мин и барабан с 33 ножами при скорости 1440 ± 30 об/мин вращаются в одном направлении. Давление ножа барабана на стенку размалывающего сосуда при размоле составляет 3,33 Н/мм.

Рис. 3.2. Лабораторная Мельница PFI RTB 508 A для осуществления размола волокнистой массы.

Алгоритм проведения анализа:

Массу влажной целлюлозы, которую необходимо размолоть, поместить в размольный сосуд (барабан) и равномерно распределить по стенкам сосуда.

На несколько секунд нажать желтую кнопку для получения однородного распределения.

При помощи поворота рычага, установить крышку сосуда, используя пластиковый молоток. Прибор начнет работу только в том случае, если крышка плотно сидит на размольном сосуде.

Выбрать необходимое число оборотов на счетчике оборотов.

Нажать зеленую кнопку «TEST». Это приведет прибор в действие. Как только ролл и размалывающий сосуд достигнут номинальной скорости, счетчик оборотов и секундомер обнулятся, автоматически будет приложено давление размола, счетчики начнут отсчет. С этого момента начинается процесс размола, и будет завершен по достижении заданного числа оборотов.

3.4 Методика определения степени помола по Шоппер-Риглеру

Подготовка образцов к исследованию в лабораторных условиях.

Необходимое количество размолотой целлюлозы (2 г по а.с.в.) отбирают в мерный стакан на 1000 мл и доводят дистиллированной водой до максимальной отметки. Массу дезинтегрируют.

Принцип действия прибора автоматического перемешивания:

Для интенсивного перемешивания суспензии используют лабораторную установку автоматического перемешивания - дезинтегратор (Рис. 3.3).

Рис. 3.3. Дезинтегратор для автоматического перемешивания волокнистой суспензии.

Алгоритм проведения работы:

На электронном пульте управления установить количество оборотов в минуту, равное 3000.

Закрыть крышку прибора и нажать «START». Прибор начинает работать только в том случае, если крышка с винтовым измельчителем (вентилем) плотно закреплена на стакане.

После интенсивного перемешивания прибор автоматически прекращает перемешивание и останавливается. После нажатия кнопки «STOP» открыть крышку с вентилем, посмотреть, чтобы на вентиле не осталось волокон, только после чего снять стакан с установки и перелить полученную однородную смесь в мерный стакан.

Определение степени помола.

Степень помола целлюлозы определяется на аппарате Шоппер-Риглера (Рис.3.4). Назначение: прибор предназначен для лабораторной оценки степени обработки волокон в процессе производства бумаги из бумажной массы.

Прибор Шоппер-Риглера состоит из загрузочной камеры и измерительной воронки. Основанием загрузочной камеры является проволочная сетка из фосфатированной бронзы. Камера с сеткой закрывается уплотняющим конусом, который при открывании поднимается через разбавленную массу и медленно перемешивает образец. Измерительная воронка состоит из двух секций: верхней цилиндрической и нижней конической. В конической секции имеется калиброванное отверстие, регулирующее поток и боковой краник для стока избытка воды. Прибор комплектуется двумя стаканами отградуированными в единицах ШР для сбора избытка воды и волокнистой массы. Значение степени помола волокнистой массы в единицах ШР будет обратно пропорционально количеству собранной воды и кратно 10.

Рис. 3.4. Аппарат Шоппер - Риглера для оценки степени помола волокон.

Алгоритм проведения исследования:

Откалибровать панель измерения прибора. Для этого, необходимо поставить пустой цилиндр под измерительный элемент и нажать кнопку «MIN». Затем поставить цилиндр, заполненный 1000 мл воды (или суспензии) под измерительный элемент и нажать кнопку «MAX».

Поместить пустые измерительные цилиндры под отводящие патрубки.

Нажать кнопку с изображением стрелки вниз, закрывающую загрузочную

камеру. Прибор готов к измерению.

Вылить исследуемую суспензию в загрузочную камеру и нажать кнопку «START». Уплотнительный конус автоматически поднимется вверх, и суспензия пройдет через проволочную сетку, расположенную внутри загрузочной камеры.

После того, как вода перестанет вытекать из правого бокового патрубка, записать показания степени помола по заполняемому жидкостью левому мерному цилиндру. Нажать «STOP».

При необходимости повторить процесс размола до нужного градуса Шоппер-Риглера (єШР), устанавливая необходимое количество оборотов в минуту.

3.5 Методика определения дзета - потенциала

Подготовка образцов к испытанию в лабораторных условиях.

Для анализирования пробы на дзета - потенциал отбирают необходимое количество влажной целлюлозной массы (140 г), размолотой до нужного градуса єШР (п.3.3, п.3.4), в мерный стакан на 500 мл и доводят дистиллированной водой до максимальной отметки.

Определение дзета - потенциала.

Анализирования суспензии на дзета - потенциал проводят на Анализаторе дзета - потенциала Mutek SZP-06 (Рис.3.5). Назначение: прибор предназначен для определения дзета-потенциала целлюлозных волокон в водных средах. Поверхностный заряд твердой фазы волокнистой массы определяется значением дзета-потенциала ее поверхности. Сравнительные измерения заряда суспензии до и после добавления химических реагентов обеспечивают оптимизацию их дозирования в производственном процессе.

Принцип действия: принцип действия прибора основан на применении модифицированной формулы Гельмгольца-Смолуховского (3.3) и включает одновременное измерение удельной проводимости, градиента давления и потенциала протекания. В измерительной ячейке прибора находятся два электрода: сетчатый и кольцевой. Под действием вакуума на сетке формируется волокнистая пробка. Периодическое изменение вакуума во время измерения передвигает облака поверхностных зарядов пробки, образованной из компонентов бумажной массы, вместе с жидкостью, создавая между электродами потенциал протекания.

Вычисление ж-потенциала производится автоматически согласно формуле Гельгольца - Смолуховского (3.3) путем измерения общей электропроводности, вакуума и потенциала протекания, остальные значения принимаются исходя из физико-химических показателей воды при 20°С:

ж = (4рзч/еP)·E, мВ, (3.3)

где: з - коэффициент вязкости, 0,001Па·с;

ч - удельная электропроводимость диафрагмы, мСм/см;

е - диэлектрическая постоянная среды, 80;

Р - давление, под которым продавливается жидкость, Па;

Е - потенциал протекания, мВ.

Рис. 3.5. Анализатор дзета - потенциала Mutek SZP-06.

Алгоритм проведения анализа:

Перед включением прибора убедиться, что клапан для регулировки (на левой стенке прибора) находится в положении «OFF».

Поместить стакан с 500 мл пробы на резиновый диск под измерительной ячейкой. Нажатием клавиши «Р» включить вакуум-насос.

Перемешивая раствор стеклянной палочкой для избежания образования пузырьков, сразу опустить измерительную ячейку в стакан.

Медленно полностью открыть клапан, регулирующий вакуум, до положения «ON». Нажать кнопку «START».

После установления сигнала, прибор за 30 секунд определит потенциал протекания, измерит текущее значение вакуума и удельную электропроводность пробы.

После окончания измерения вакуум-насос автоматически отключится, волоконная подушка опустится в стакан и измеренные значения выведутся на экран, а затем встроенным принтером на чек.

Необходимо сделать несколько параллельных опытов для установления результата.

Затем вернуть клапан в положение «OFF» и поднять измерительную ячейку в исходное положение.

3.6 Методика определения катионной потребности

Подготовка образцов к испытанию в лабораторных условиях.

Требуемое количество раствора целлюлозы (500 мл) переноят в мерный стакан на 2000 мл, чтобы было возможным опустить чашу Mutek с сеткой (сито) в образец.

Определение катионной потребности.

Определение катионной потребности массы проводят на Анализаторе заряда частиц Mutek PSD-04 (Рис. 3.6). Назначение: прибор предназначен для определения катионной потребности - меры содержания отрицательно заряженных частиц в бумажной массе.

Этот показатель отражает расход двух высокозаряженных катионных полиэлектролитов (1,5-диаза-ундекаметилен полиметобромид, торговая марка - полибрен (100 мг/л), и полидиаллилдиметилхлорид аммония, торговая марка - ПДАДМАХ (156 мг/л = 0,001 н). Данные полиэлектролиты имеют узкое молекулярно-массовое распределение: полибрен используется в медицине для увеличения эффективности заражения клетки ретровирусом и имеет молекулярную массу 8000 г/моль, ПДАДМАХ является стандартным катионным полиэлектролитом, используемым в технологии бумаги для определения катионной потребности на автоматических анализаторах заряда частиц) на титрование фильтрата волокнистой гидросуспензии раствором полиэтиленсульфоната натрия (PES-Na) до достижения изоэлектрического состояния, т.е. с химической точки зрения, это концентрация.

Принцип действия: принцип действия прибора основан на методе измерения потенциала протекания, но переменным способом. Основным элементом прибора является измерительная ячейка, в которой поршень совершает возвратно-поступательные движения. Потенциал протекания, генерируемый движущейся жидкостью на двух проводящих металлических электродах, измеряется электронной схемой прибора, и после обработки отображается на дисплее. К образцу в измерительной ячейке добавляют реагент противоположного заряда с известной концентрацией до тех пор, пока величина потенциала протекания не достигнет нуля. Суммарный заряд, добавленный к образцу, затем пересчитывают, базируюсь на количестве добавки.

Заряд целлюлозы вычисляют по формуле (3.4):

С = (Х-Р)·N/m, мкмоль/кг, (3.4)

где: Х - расход PES-Na на титрование холостой пробы, мл;

Р - расход PES-Na на титрование препаратов целлюлозы, мл;

N - концентрация PES-Na, 0,001 н;

m - масса целлюлозного препарата, г.

Рис. 3.6. Анализаторе заряда частиц Mutek PSD-04.

Подготовка к работе:

промыть ячейку и поршень водопроводной водой мягкой щеткой;

ополоснуть дистиллированной водой;

промыть ячейку и поршень слабым раствором ацетона, ополоснуть их дистиллированной водой.

встряхнуть ячейку, чтобы убрать из неё излишки воды. Больше не прикасаться к внутренней части ячейки и к поршню для избежания искажения результатов.

Алгоритм проведения измерения:

Опустить чашу Mutek с сеткой (сито) в мерный стакан с исследуемым образцом.

Мерным дозатором (шприцем) на 10 мл отобрать пробу фильтрата с поверхности и аккуратно перенести в измерительную ячейку, поместить в неё поршень.

Разместить ячейку с поршнем в прибор так, чтобы электроды находились сзади ячейки.

Задвинуть ячейку по полозьям до упора. Необходимо потянуть поршень вверх и зафиксировать его поворотом против часовой стрелки.

Погрузить трубочки титрантов в образец.

Включить программу с помощью клавиши «ON» и ждать как минимум секунд 30, чтобы установился стабильный сигнал. Затем нажать «START», и программа начинает автоматическое титрование.

По окончании титрования нажать клавишу «OFF» для выключения мотора. Записать результаты измерения.

Необходимо провести несколько параллельных опытов для установления результата.

3.7 Определение рН

рН - это величина, характеризующая концентрацию ионов водорода; равна отрицательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода. Определение водородного показателя рН осуществляется на портативном рН-метре METTLER TOLEDO (Рис. 3.7).

Подготовка аппарата к измерению: перед началом измерения необходимо откалибровать прибор так, чтобы на нем установилось нейтральное значение рН, равное 7. Для этого опускают измерительный электрод в колбу с дистиллированной водой и нажимают зеленую кнопку «READ». После установления нейтрально значения рН, прибор готов к работе.

Рис. 3.7. Портативный рН-метр METTLER TOLEDO.

Алгоритм проведения измерения:

После того, как прибор откалиброван, опустить измерительный электрод в исследуемый образец суспензии.

Нажать кнопку «READ». Прибор начнет автоматическое измерение водородного показателя суспензии.

После установившегося результата, записать показания прибора.

3.8 Методика определения показателя водоудержания

Основной задачей массоподготовительных систем вторичных волокон является сохранение бумагообразующих свойств волокна без значительной их деструкции. Критерием качественной массоподготовки является не степень помола, а именно показатель WRV, который показывает, в какой степени преодолено явление ороговения - основная причина недостаточной прочности

материалов. Можно считать установленным, что явление ороговения - это рекристаллизация, то есть образование мельчайших участков с прочными связями, характерными для кристаллических структур. Они плохо гидратируются и препятствуют связеобразованию. Чем ближе показатель WRV волокна к таковому же для свежего волокна, тем успешнее проведен процесс подготовки массы.

Подготовка образцов к измерению в лабораторных условиях.

Из исследуемой волокнистой суспензии отбирают пробу (250 мл) в мерный стакан на 1000 мл и доводят дистиллированной водой до максимальной отметки. Ставят полученную смесь на дезинтегратор (п.3.4.1) для интенсивного перемешивания и получения однородной массы. Затем из получившейся суспензии получают бумажную отливку.

Методика изготовления бумажных отливок в лабораторных условиях.

Изготовление отливок осуществляется на лабораторной установке - Листоотливной машине Рапид-Кетен (Рис. 3.8). Аппарат состоит из листоотливной сетки, которая находится на опорной сетке листоотливной формы, и загрузочной измерительной цилиндрической камеры, которая прикрепляется к листоотливной форме при помощи эксцентриковых запоров. Внутри корпуса: вакуум-насос, термостат, вакуум-аккумуляторы, электрооборудование.

Рис. 3.8. Листоотливная машина Рапид-Кетен для изготовления бумажных отливок.

Принцип действия: принцип действия листоотливного аппарата заключается в изготовлении отливок круглой формы из суспензии целлюлозы на формующей сетке, при отсасывании с последующим прессованием и сушкой отливок в сушильной камере, обеспечивающей полное предохранение от усадки, благодаря применению соответствующего разрежения и определенной температуры.

Алгоритм проведения работы:

Плотно закрыть загрузочную камеру при помощи эксцентриковых запоров.

На приборной панели управления установить переключатель в положение «Автоматический», и подождать, пока на приборной панели загорится зеленая кнопка «START». Прибор готов к работе.

При нажатии кнопки «START» процесс изготовления отливки начинается с заполнения водой загрузочной камеры (Рис. 3.9). Как только уровень воды достигнет отметки 4 литра (красная линия), добавить в камеру 1 литр волокнистой суспензии. По достижении отметки 7 литров, заполнение прекращается. Происходит перемешивание разбавленной суспензии сжатым воздухом (согласно 150 5269/2) через отверстия, расположенные по окружности в нижней части листоотливной формы. Пузырьки воздуха проходят ровно через суспензию. Затем вакуумный насос, подсоединенный к камере отсасывания, начинает откачивать воду из загрузочной камеры.

Рис. 3.9. Загрузочная камера Листоотливной машины Рапид - Кетен.

Как только камера становится пустой (через 20 секунд), аппарат переключается в положение «START» и готов к изготовлению следующей отливки.

Открыть загрузочную камеру, наложить лист картона гладкой стороной на влажную отливку, отжимным валиком прокатать без нажима по картону от края до края вперед и вниз в каждом из двух направлений в течение двух секунд.

Вынуть листоотливную сетку вместе с влажной отливкой и покровным картоном и, постукивая ею под небольшим наклоном, перенести картон с отливкой на подложку из силиконовой резины.

Определение показателя водоудержания (WRV).

Определение показателя водоудержания осуществляется на лабораторной центробежной центрифуге «Sigma 3-16 Р» (Рис. 3.10). Назначение: прибор предназначен для разделения неоднородных жидких систем в поле центробежных сил. Центробежная центрифуга с 4 ячейками для установки специальных контейнеров с сеткой для обезвоживания. Микроконтроллер обеспечивает предварительную установку гравитационного поля, скорости, времени, температуры. 20 фиксируемых и 10 программируемых режимов «ускорение-торможение». Магнитный ротор исключает превышение скорости.

Рис. 3.10. Центробежная центрифуга Sigma 3-16 P для определения показателя водоудержания.

Подготовка проб: Из полученной влажной отливки (п. 3.8.2) пинцетом отбирают 4 пробы целлюлозы массой, рассчитанной по формуле:

Определяют общую массу навески для центрифуги по формуле (3.5):

, (3.5)

где: W - влажность, %;

- общая масса навески для центрифуги, г.

Определяют массу навески для одного контейнеру центрифуги по формуле (3.6):

, (3.6)

где: Мк.ц. - масса одного контейнера центрифуги, г.

Алгоритм проведения испытания:

Открыть крышку аппарата нажатием кнопки «Открыть крышку».

Взвесить на аналитических весах массу каждой навески влажной пробы, рассчитанную по формуле (3.6), и поместить её в специальный стакан. Центробежная центрифуга содержит четыре ячейки для установки стаканов, поэтому центрифугированию подвергают одновременно четыре образца.

После помещения всех четырех стаканов в центрифугу, закрыть крышку. Управление центрифугой осуществляется через панель управления. Задать необходимые параметры: общая продолжительность центрифугирования 10 минут, количество оборотов в минуту - 3000.

Включить центрифугу при свечении зеленого светодиода LED на клавишу включения аппарата.

После проведения испытания аккуратно пинцетом достать каждый образец и взвесить его на аналитических весах. Записать показания.

С помощью аппарата Анализатора влажности (п.3.2.1), высушить образцы, после чего повторно взвесить. Результаты записать.

Рассчитать по формуле (3.7) степень водоудержания.

Показатель водоудерживающей способности волокна (WRV) определяют по формуле (3.7):

, (3.7)

где: Мн - масса навески после центрифугирования, г;

где Мa.c. - масса абсолютно сухого волокна, г.

3.9 Методика определения морфологических свойств волокнистых полуфабрикатов

Подготовка образцов к испытанию в лабораторных условиях.

Необходимо рассчитать количество влажной целлюлозы на 1 литр воды. Для приготовления пробы берут часть волокнистой суспензии. На Анализаторе влажности (п.3.2.1) определяют влажность данного образца. Затем, с помощью формулы (3.1) определяют его сухость.

Навеску влажной целлюлозы рассчитывают по формуле (3.8):

, (3.8)

где: C - концентрация суспензии, из расчета 800 мг для хвойной

целлюлозы, 400 мг для лиственной целлюлозы, мг/л;

А - сухость образца, доли единиц;

Мвл.ц. - масса влажной целлюлозы, необходимой для анализа, г.

Массу навески влажной целлюлозы (Мвл.ц.), рассчитанной по формуле (3.8), взвешивают на аналитических весах и разбавляют дистиллированной водой в мерном стакане на 1000 мл до максимальной отметки. Затем при помощи лабораторного блендера в течение 3-4 минут разбивают до полного разволокнения массы, избегая размола. Отбирают из полученной смеси три пробы по 100 мл для трёх параллельных испытаний. Доводят каждую из них до 1 литра дистиллированной водой.

Определение морфологических свойств волокнистых полуфабрикатов.

Сущность метода: определение количества волокон в суспензии, их распределение в общей массе, длины арифметической и средневзвешенной, ширины волкон, процента мелочи от длины, процента мелочи от площади, отношения в длине макрофибрилл, а также грубости волокон, угла изгиба, скручиваемости, поврежденных концов волокон, - показателей, от которых зависят дальнейшие бумагообразующие свойства.

Определение морфологических свойств волокнистой массы ведется на лабораторной установке, которая состоит из самого измерительного прибора Morfi Compact, компьютера для создания режима оператора и печатающего устройства - принтера - для распечатывания результатов измерения на бумажный лист (Рис. 3.11).

Рис. 3.11. Лабораторная установка Morfi Compact для измерения морфологических свойтв волокнистых полуфабрикатов.

Алгоритм проведения испытания:

Мерные стаканы (3 шт.) с исследуемым раствором суспензии поставить последовательно на карусель в ячейки прибора Morfi Compact. В четвертую ячейку со знаком (W) - water, поставить четвертый стакан, наполненный 1 л дистиллированной воды для промывки системы.

Включить прибор.

На компьютере открыть программу Morfi.exe в режиме «Оператора». Создать семейство трех измерений. Заполнить поля таблицы, вписывая концентрацию и название пробы. Нажать «ОК».

Нажать «START» для начала измерения. Прибор автоматически начнет измерение показателей всех трех образцов последовательно, ополаскивая перед началом измерения и после каждого из них измерительные датчики в стакане с дистиллированной водой (W). Во время анализа программа показывает ход измерения в виде таблицы, диаграммы и макроскопической съемки волокон.

После проведения анализа кнопка «STOP» становится снова кнопкой «START», что показывает о готовности прибора к новым измерениям. Данные по измерениям преобразовать в pdf-документ и распечатать при помощи печатающего принтера.

3.10 Определение физико - механических показателей целлюлозы

Подготовка образцов.

Механические прочностные свойства целлюлозы представляют весьма важный показатель для характеристики целлюлозы. Определяются они на специальной стандартной аппаратуре в условиях постоянной температуры и влажности воздуха на образцах в виде листков (отливках) определённой массы квадратного метра. Образцы проходят обязательное кондиционирование не менее 12 часов при относительной влажности воздуха - 65% и температуре воздуха 18 - 22 єС при движении воздуха не более 0,5 м/с (по СНиП 2.04.05-91).

Подготовка образцов к испытанию в лабораторных условиях:

Из размолотой до нужного градуса єШР целлюлозы (п. 3.3) отбирают исследуемые пробы целлюлозы требуемой массы, рассчитанной по формуле (3.9):

, (3.9)

где: А - сухость образца, %;

3,2 - требуемая масса бумажной отливки, г.

В мерном стакане на 1000 мл разбавляют рассчитанную навеску исследуемой пробы дистиллированной водой до максимальной отметки. При

помощи дезинтегратора (п. 3.4.1) размешивают до получения однородной суспензии. Для получения бумажных отливок используют лабораторную установку - Листоотливную машину Рапид - Кетен (алгоритм действия приведен в п. 3.8.2).

СУШКА влажной отливки в сушильной камере аппарата Листоотливной машины (Рис. 3.12).

Рис. 3.12. Сушильная камера Листоотливной машины Рапид - Кетен.

Алгоритм проведения анализа:

В течение одной минуты после изготовления, влажную отливку, находящуюся на картонной подложке, накрыть чистым покровным листом бумаги соответствующего диаметра.

Поместить отливку с покровным картоном с одной стороны и бумажным листом - с другой, на опорную сетку сушильной камеры и немедленно накрыть крышкой.

На таймере задать время сушки (5-10 минут в зависимости от веса отливки). Нажать кнопку «START», приводящую машину в действие.

По истечении времени отделить от высушенной отливки картонную подложку и покровной лист бумаги.

Взвесить отливку на аналитических весах, предварительно размагничивая её поверхность, проводя неоднократно с обеих сторон стеклянной палочкой.

Методика определения толщины образца.

Измерение толщины образца бумажной отливки проводится на Универсальном толщинометре со сменной измерительной площадкой (Рис. 3.13).

Рис. 3.13. Универсальный толщинометр со сменной измерительной площадкой.

Описание прибора: Сменная измерительная площадка в соответствии со стандартами: 2, 5, 10 см2 для измерения толщины бумаги, картона, СГБ, 6 мм2 для фольги, и другие. Для изменения усилия прижима используются сменные грузы.

Описание испытания:

Испытуемый образец помещается на измерительную площадку.

После нажатия клавиши «Старт» измерительная пята опускается на образец и остается в таком положении для стабилизации результата (время задержки настраивается), после чего происходит замер значения, результат отображается на дисплее.

Проводится несколько замеров толщины в различных точках образца для усреднения общего значения.

Методика определения пористости, шероховатости и воздухопроницаемости по методу Бендстена.

Измерение проводится на приборе определения пористости, шероховатости и воздухопроницаемости Бендстена (Рис. 3.14).

Рис. 3.14. Прибор для определения пористости, шероховатости и воздухопроницаемости по методу Бендстена.

Описание метода:

Шероховатость по Бендтсену - это величина потока воздуха в мл/мин, проходящего между кромкой измерительного узла и образцом, помещенным на стеклянную пластину, благодаря наличию неровностей на поверхности бумаги при постоянном избыточном давлении воздуха в измерительном узле.

Воздухопроницаемость по Бендтсену определяют как величину потока воздуха, прошедшего через образец площадью 10 см2, зажатый между двумя круглыми прокладками измерительного узла при постоянном избыточном давлении воздуха в измерительном узле.

Удобный алгоритм работы с меню посредством сенсорного дисплея.

Модуль изготовлен на базе промышленного компьютера.

Одновременное измерение тремя измерительными узлами.

Полностью автоматический цикл измерения.

Результат испытания представлен в графическом, числовом виде, рассчитываются статистические данные (мин., макс., среднее арифметическое значение, стандартное отклонение).

Описание испытания:

Перед началом измерения запускается воздушный компрессор для накачивания воздуха, необходимого для работы прибора.

Включается измерительный прибор с помощью выключателя, который находится на задней стенке прибора.

На экране высвечивается дисплей управления измерением. Выбираются необходимые параметры (давление 1,47 кПа, объем 100 мл).

Образец бумаги для измерения вставляется под измерительные опускающиеся головки.

Нажимается «Старт» для начала измерения. Измерительный узел прижимает отливку. Производится замер измерений.

После завершения измерения измерительный узел поднимается в исходное положение. Результаты измерения отображаются на дисплее.

Измерение проводится несколько раз на одном образце для усреднения общего значения.

После окончания всех измерений прибор отключается тумблером на задней стенке прибора и отключается компрессор, предварительно удаляя воздух из него.

Методика определения сопротивления продавливания бумаги.

Измерение сопротивления бумаги к продавливанию осуществляется на Автоматическом цифровом анализаторе прочности на продавливание.

Рис. 3.15. Автоматический цифровой анализатор прочности на продавливание для измерения сопротивления бумаги к продавливанию.

Описание прибора: Принцип работы прибора для определения сопротивления продавливанию основан на воздействии, на зажатый по кольцу образец, избыточным давлением, передаваемым через резиновую мембрану, до его полного разрушения. Избыточное давление создается путем нагнетания с постоянной скоростью поршнем давления глицерина и передается на образец через резиновую мембрану. Сопротивлением продавливанию испытуемого образца считается максимальное значение приложенного гидравлического давления.

Описание испытания:

Перед началом измерения запускается воздушный компрессор для накачивания воздуха, необходимого для работы прибора.

Включается измерительный прибор с помощью выключателя, который находится на задней стенке прибора.

Образец бумаги для измерения вставляется под защитный кожух.

Кнопкой «Старт» аппарат приводится в действие. Верхняя часть измерительного узла опускается и прижимает отливку. Резиновая диафрагма выпучивается и прорывает отливку.

Испытание проводится несколько раз для усреднения общего значения.

Результаты измерений выводятся на дисплей.

После окончания всех измерений прибор отключается тумблером на задней стенке прибора.

Методика определения поверхностной впитываемости воды при одностороннем смачивании (метод Кобба).

Измерение проводится на Приборе для определения поверхностной впитываемости бумаги по методу Кобба (Рис. 3.16). Прибор для определения поверхности впитываемости имеет:

- цилиндр металлический (сосуд) внутренним диаметром (112,8±0,2) мм, что соответствует площади испытуемой поверхности образца (100,0±0,1) см2. Внутри сосуда имеется отметка, соответствующая объему воды (100±5) см3;

- жесткое основание с гладкой плоской поверхностью и зажимы для плотного закрепления цилиндра на плоскости основания.

- подвижный столик с отжимным валиком для удаления воды с поверхности испытуемого образца.

- таймер для утановлении заданного времени.

Рис. 3.16. Прибор для определения поверхностной впитываемости бумаги по методу Кобба.

Описание метода: Сущность метода заключается в определении массы воды в граммах поглощенной поверхностью бумаги или картона при смачивании одной стороны испытуемого образца при определенных условиях в течение установленного времени, по разности взвешивания до и после смачивания.

Подготовка образцов: Из каждого отобранного листа пробы вырезают по одному образцу размером (125±2) х (125±2) мм. На каждом образце отмечают верхнюю и сеточную сторону. В сосуд прибора заливают 100 мл воды и готовят секундомер к началу измерения.

Проведение испытания:

Испытуемый образец взвешивается на аналитических весах с точностью до 0,001 г.

Образец помещается на плоское основание сосуда испытуемой стороной к воде и накрывается крышкой.

Сосуд переворачивается с помощью боковой рукояти, и автоматически включается таймер, отсчитывающий 45 секунд.

После окончания времени сосуд возвращается в исходное положение, открывается крышка, образец извлекается и осторожно кладется испытуемой стороной на три листа фильтровальной бумаги, помещенных на подвижном столике.

Через 60 секунд образец покрывается сверху одним листом той же бумаги для промокания.

Избыточная вода удаляется с поверхности испытуемого образца прокатыванием подвижного столика под отжимным валиком дважды (взад и вперед).

Мокрый образец немедленно взвешивается, чтобы предотвратить потерю влаги за счет испарения.

После окончания работы прибор моется дистиллированной водой.

Разница между весом сухого и мокрого образца есть величина впитываемости при одностороннем смачивании. Для точности результатов измерение повторяют.

Методика определения сопротивления бумаги раздиранию.

Определение сопротивления бумаги раздиранию проводится на цифровом приборе Эльмендорфа (Рис. 3.17).

Рис. 3.17. Цифровой прибор Эльмендорфа для определения сопротивления бумаги раздиранию.

Описание метода: Прибор обеспечивает определение среднего значения силы при раздирании образца по методу Эльмендорфа. Это значение характеризует прочность образца на раздирание. Принцип действия заключается в изменении потенциальной энергии маятника, раздирающего образец при движении к положению равновесия. Отношение затраченной энергии (работы) к длине раздирания численно равно среднему значению силы при раздирании образца, регистрируемому прибором.

Подготовка образцов: Исследуемую отливку бумаги взвешивают и определяют массу квадратного метра. Бумажные образцы 62 х 50 мм (4-6 шт.) вырезают специальным резаком для подготовки образцов при определении сопротивления бумаги на раздирание. Простым нажатием на рычаг высекаются единичные образцы бумаги определенного размера.

Проведение испытания:

Перед началом испытания проверятся подключение к прибору воздушного компрессора, необходимого для работы прибора Эльмендорфа.

Включается прибор Эльмендорфа при помощи выключателя на задней стенке аппарата после того, как компрессор закачает необходимое количество воздуха.

При включении программы прибора вносится количество испытуемых образцов, масса квадратного метра и ориентация волокон (машинное или поперечное направление).

...

Подобные документы

  • Химическая переработка древесины. Возможность регенерации химикатов как основа экономической целесообразности сульфатного способа производства целлюлозы. Регенерация химикатов сульфатной варки. Общая схема производства целлюлозы по сульфатному способу.

    курсовая работа [198,4 K], добавлен 29.09.2014

  • Порядок расчета материального баланса варки сульфатной целлюлозы в котлах периодического действия. Тепловой баланс варки. Загрузка щепы и заливка щелоков. Сводный материальный баланс варки и выдувки. Нагрев абсолютно-сухой щепы и органических веществ.

    курсовая работа [197,6 K], добавлен 11.10.2013

  • Бумагообразующие свойства сульфатной целлюлозы. Получение сульфатной целлюлозы в котлах непрерывного действия. Показатели качества промытой небеленой хвойной целлюлозы. Целлюлоза после варки - суспензия волокон. Основное и вспомогательное оборудование.

    курсовая работа [456,4 K], добавлен 28.01.2011

  • Особенности производства сульфатной целлюлозы. Принципы модифицирования химикатов сульфатной и полисульфатной варки. Технология переработки сульфатного и сульфитного щелоков. Способы извлечения гидроксида натрия из отработанного варочного раствора.

    курсовая работа [297,4 K], добавлен 11.10.2010

  • Определение кинетических характеристик (констант скорости и порядка) процесса делигнификации в условиях сульфатной варки древесины. Определение содержания лигнина. Построение графиков зависимостей изменения содержания лигнина в древесном остатке.

    контрольная работа [45,1 K], добавлен 26.11.2015

  • Отбор древесины для производства волокнистых полуфабрикатов. Производство сульфатной и сульфитной целлюлозы. Технологическая цепь получения технической целлюлозы. Порядок варки целлюлозы в котлах периодического действия. Определение сорности целлюлозы.

    реферат [266,6 K], добавлен 30.11.2011

  • Комплексная оценка сухостойной еловой древесины, пораженной энтомофитовредителями, как сырья для производства сульфатной целлюлозы; исследование показателей деформативности, прочности полуфабрикатов; анализ структурно-размерных характеристик волокна.

    курсовая работа [701,2 K], добавлен 12.01.2012

  • Параметры сульфатной целлюлозы для выработки офсетной бумаги. Схема и описание основных узлов установки "Камюр". Выбор материала корпуса котла. Расчет толщины стенки котла. Расчет верхнего и нижнего днища. Расчет укрепления отверстий в корпусе котла.

    курсовая работа [312,3 K], добавлен 18.12.2013

  • Анализ состояния целлюлозно-бумажной промышленности России. Основные узлы варочных котлов, их виды и цикл работы. Расчет технологических и конструктивных параметров котла для сульфитной варки целлюлозы. Порядок монтажа, эксплуатации, ремонта оборудования.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 14.12.2013

  • Развитие сахарной промышленности в Российской Федерации на базе отечественного сырья. Совершенствование материально-технической базы и технологии переработки сахарной свёклы и сахара-сырца. Описание технологического процесса варки утфеля I продукта.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 05.02.2015

  • Типы, конструкция и особенности применения термопреобразователей сопротивления и термоэлектрических преобразователей. Классификация и структурные схемы автоматических систем регулирования. Технология процесса варки целлюлозы, его материальный баланс.

    курсовая работа [903,9 K], добавлен 12.03.2010

  • Общая характеристика целлюлозно-бумажной промышленности, ее роль в экономике России. Анализ существующих конструкций варочных установок для периодической варки бисульфитной целлюлозы и разработка проекта варочного котла объемом 320 кубических метров.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 27.11.2013

  • Технологическая схема пароконденсатной системы. Контроль параметров бумажного полотна. Физико-механические показатели качества бумаги. Состав и функции программно-технического комплекса на базе контроллера серии FX3U. Характеристика его узлов и модулей.

    отчет по практике [478,0 K], добавлен 27.12.2014

  • Многослойные и комбинированные пленочные материалы. Адгезионная прочность композиционного материала. Характеристика и общее описание полимеров, их свойства и отличительные признаки от большинства материалов. Методы и этапы испытаний полимерных пленок.

    дипломная работа [1,7 M], добавлен 21.11.2010

  • Рассмотрение ассортимента, особенностей производственного процесса и структурно-механических свойств картона. Описание принципа работы отдельных частей картоноделательной машины. Изучение технологических характеристик приборов для исследования бумаги.

    курсовая работа [3,1 M], добавлен 09.02.2010

  • Материалы для получения искусственной стекольной массы. Технология варки стекла. Физические, механические, термические и электрические свойства. Газопроницаемость и обезгаживание стекол. Химическая стойкость. Исходные материалы для стеклодувных работ.

    курсовая работа [114,2 K], добавлен 11.07.2009

  • Влияние химии мокрой части на эффективность производства. Исследование влияния точек дозирования химикатов при приготовлении бумажной массы на эксплуатационные показатели бумаги. Электрокинетические свойства целлюлозы и их влияние на проклейку бумаги.

    презентация [464,3 K], добавлен 23.10.2013

  • Характеристика изготовляемой продукции, химикатов и вспомогательных материалов. Материальный баланс сульфитной варки. Наполнения котла щепой и кислотой. Определение расхода загружаемой щепы и закачиваемых щелоков. Расчет штуцеров и выбор теплообменника.

    дипломная работа [717,3 K], добавлен 16.03.2015

  • Общая характеристика древесины. Особенности строения дерева. Механические, химические и физические свойства древесины. Материалы, получаемые из древесины. Круглые и пиленые лесоматериалы. Строганные, лущеные, колотые лесоматериалы, измельченная древесина.

    курсовая работа [2,8 M], добавлен 19.06.2014

  • Рассмотрение применения вращающейся печи в огнеупорной промышленности для обжига глины на шамот. Характеристика физико-химических процессов, происходящих в печи. Подбор сырья и технологических параметров. Расчет процесса горения газа и тепловой расчёт.

    курсовая работа [939,1 K], добавлен 25.06.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.