Производство дефибрерной древесной массы

Общая схема производства ДДМ. Для производства ДДМ в основном применяется малосмолистая высококачественная древесина ели и пихты в виде балансов. Подготовка древесины осуществляется так же, как и для целлюлозного производства. Балансы, после распиловки на отрезки длиной 1—1,2 м, в зависимости от типа применяемых дефибреров, подаются на линию загрузки дефибреров. В дефибрерах происходит разделение древесины на волокна, которые, смешиваясь с водой, подаваемой на спрыски, образуют водио-волокнистую суспензию — древесную массу, концентрацией 1,5—2,5%. Далее масса разбавляется водой до концентрации 1—1,5 % и проходит грубую очистку на щеполовках. Щепа, обмолыши, крупная костра направляются на размол в молотковые мельницы, а хорошая масса в бассейн. Из бассейна масса направляется на тонкое сортирование, очистку и далее в композиционный бассейн. Древесная масса, полученная после обработки отходов в молотковых мельницах, и отходы тонкого сортирования направляются на рафинирование в дисковые мельницы. Рафинерная масса возвращается в основной поток неочищенной массы на повторное сортирование и очистку.

Дефибрирование древесины. Производство ДДМ осуществляется в дефибрерах. Применяемые в промышленности дефибреры, несмотря на большое разнообразие конструкций, принципиально отличаются только системой подачи балансов к основному рабочему органу — дефибрерному камню. Наибольшее развитие и распространение в промышленности нашли только два типа дефибреров — цепные и двухпрессовые.

Устройство и работу дефибрера рассмотрим на примере цепного дефибрера ДЦ-04-1 (рис. 20). Рабочий орган дефибрера — керамический дефибрерный камень диаметром 1800 мм — расположен внутри станины. Камень закреплен на главном валу и приводится во вращательное движение от электродвигателя. Частота вращения вала 300 мин-1. Над камнем расположена шахта для загрузки балансов. В нижней части шахты вдоль образующей камня закреплены гребенки, удерживающие баланс в зоне дефибрирования. При первом пуске цепного дефибрера балансы длиной 1,2 м укладываются в шахту вручную. В дальнейшем они поступают в шахту с линии загрузки дефибреров. К вращающемуся камню балансы со скоростью 80—100 мм/мин подаются под действием массы штабеля и под давлением выступов движущихся вниз цепей.

Дефибрер ные камни являются основным рабочим органом дефибрера. От состояния рабочей поверхности камня в значительной степени зависят качество ДМ, производительность дефибрера и расход электроэнергии. Камень должен иметь высокую механическую прочность, терм о- и кислотостойкость, так как он работает с большой окружной скоростью под большим давлением и при значительных колебаниях температуры. Применяются искусственные кварцево-цементные и керамические камни.

Кварцево-цементные камни состоят из армированного стальными кольцами бетонного, сердечника и рабочего абразивного слоя. В абразивный слой входят зерна абразивного материала — кварцевого песка, наждака или электрокорунда, скрепленного цементным связующим Основным их недостатком является короткий срок службы (2—3 мес ). В зависимости от величины зерен абразивного материала, образующих рабочий слой, камни предназначаются для выработки ДМ различного характера помола:

Керамические камни в качестве абразивного материала содержат корунд, электрокорунд или карбид кремния. Связующим служит смесь огнеупорной глины, полевого шпата и других веществ. Абразивный слой состоит из сегментов, прикрепляемых болтами к бетонному сердечнику. Керамические камни обладают большой " прочностью и твердостью и могут работать при высоких окружных скоростях. Срок службы камня 2—3 года. Древесная масса, получаемая этим методом, более однородна, но имеет меньшую прочность из-за разрезания волокон древесины.

Процесс дефибрирования является сложным и условно подразделяется на/два — разделение древесины на волокна (собственно дефибрирование) и размол волокон. Суммарный процесс протекает в зоне дефибрирования, под которой понимают зону контакта древесины с поверхностью камня, и представляется следующим образом. Высокая температура (до 170—190°С), возникающая вследствие трения в зоне дефибрирования, вызывает интенсивное парообразование, обусловливающее размягчение и пластификацию древесины, ослабление связей между волокнами. Слои волокон с ослабленными связями отрываются и расщепляются абразивными зернами поверхности камня на пучки и отдельные волокна. Волокна дополнительно разделяются, разрабатываются и размалываются на рабочей поверхности камня и выносятся из зоны дефибрирования. Очистка камня производится двумя способами: смыванием оборотной водой, подведенной к спрыскам, или смыванием водой и окунанием камня в древесную массу, собираемую в ванне дефибрера.

К основным факторам, влияющим на производительность дефибрера и качество древесной массы, относятся: удельное давление балансов на камень температура и концентрация массы в ванне дефибрера при дефибрировании с погружением камня в массу; окружная скорость камня; состояние его поверхности и качество балансов.