Способ формования волокнистого слоя Советский патент 1980 года по МПК D01G25/00 D21H5/26 

t

Изобретение относится к легкой промышленности, в частности к формованию волокнистого слоя из газовзвеси волокон.

Известен способ формования волокнистого слоя, при котором волокна в потоке газовзвеси направляют на приемную сетчатую поверхность и осаждают их путем отсоса газа через последнюю ll .

Недостатком этого способа является низкая производительность формования волокнистого слоя и значительн1« затраты на электроэнергию, необходимую для удгшения большого количества газа при скоростном формования волокнистого слоя. Сетчатая поверхность и образующийся на ней волокнистый слой вместе создают значительное по величине сопротивление потоку газа, проходящему через них в процессе фильтрации при формовании волокнистого слоя. Сетчатая поверхность и образующий на ней волокнистый слой вместе создают значительное по величине сопротивления потоку газа, проходящему через них в процессе фильтрации при формовании.

Для повышения производительности формования волокнистого слоя перед

подачей волокон на прнемную детчатую поверхность из потока газовзз еси удаляют от 50 до 90% газа, а поток газовзвеси пропускаиот через гаситель

5 поперечных пульсаций потока для снижения турбулентности потока на 0,7 - 15%.

Способ осуществляют следующим образсм.

10 Волокнистое сырье (синтетические, древесно-целлкшозные волокна и т.д.) подвергают дезинтеграции любым известным способом например путем создания деформации сдвига на дисковой

15 мельнице. В результате дезинтеграции волокнистая масса разделяется на отдельные волокна и небольшие их пучки, которые поступают затем по воздуховодам в воздушный поток, создаваемый

20 вентилятором. За счет турбулентности потока воздуха волокна распределяются по всему его объему. Дгшее газовзвесь волокон по воздуховодам поступает в концентратор. При движении по дуге

25 концентратора под действием центробежной силы волокна устремляются к периферии. В результате часть потока газовзвеси волокон полностью освобождается от волокон. Эта .часть потока при

30 выходе на прямолинейную траекторию

отводится в сторону, благодаря .создаваемому разряжению в воздуховоде. Оставшаяся часть потока газовзвеси волокон проходит через гаситель поперечных пульсаций, который снижает интенсивность турбулентности потока до необходимой величины 15-0,7%.

Благодаря тому, что на коротком отрезке пути потока газовзвеси волокон значительно повыиается кон-центрация волокон и сильно уменьшается интансивность ее турбулентности - происходит гомогенная коагуляция волокЬн по всему объему потока. ОБразуetcH связанная волокнистая система, поток газовзвеси волокон, приобретая такую структуру, поступает на бесконечную сетку, где за счет разряжения создаваемого под ней в отсасывающем яц5ике происходит фильтрация потока г4зовзвеси, в результате чего удгшяetcH оставшийся в потоке воздух и на сетке образуется волокнистый слой однородной структуры, поступающий на дальнейшую обработку.

При удалении части потока газа на выходе из концентратора, представляющего собой газ, свободный практическ от волокон, не возникает какого-либо значительного сопротивления. По подсчетам коэффициент сопротивления сосГавляет 1,3-2,3 (вместо 20-500). Поэтому расход электроэнергии незначителен.

При удалении оставшейся в потоке газовзвеси части воздуха расход электроэнергии так же уменьшается, так как его здесь уже на 50-90% меньше, чем в момент образования газовэвеси, уменьшается и активная зона сетчатой поверхности, т.е. снижаются габариты обрудования и, следовательно, металлоемкость и площадь, занимаемая оборудованием.

Пример 1. Поток аэровзвеси сульфатной беленой целлюлозы с влажностью 12% образуется описанным выше методом при концентрации волокон 20 г/м. Поэтому аэровзвеси волокон сульфатной беленой целлюлозы с интенсивностью турбулентности 30%(со среднсэй длиной волокон 0,7 мм) сообщай криволинейное движение по дуге с радиусом R 150 мм и с длиной криволинейного участка 450 мм при скорости 28 м/сек. Под действием центробежной силы волокна при прохождении криволинейного участка смещаются к периферии потока, в результате чего 90% воздуха в потоке аэровзвеси освобождется от волокон и отводится. На выходе из концентратора аэровзвеси волокон концентрируется до 160 г/м и интенсивность ее турбулентности уменьшается до 7%. При движении сконцентрированной части потока по прямой линии (сразу после завершения криволинейного движения) поток подвергают воздействию акустического поля с ч стотой 20 КГЦ в направлении, перпендикулярном к направлению движения потока. В результате поперечные колебания в потоке азровзвеси гасятся, уменьшаясь до 0,7%. Поток аэровзвеси со . связанной системой волокон поступает на бесконечную сетку под углом 15°, причем скорость движения потока аэровзвеси равна скорости движения сетки и составляет 5 м/сек. После удаления

Q из потока аэровзвеси оставшегося воздуха (10% от начального количества) на сетке образуется волокнистый слой, который поступает на приклейку, прессование, сушку, после чего образуется бумага с массой 50 г/м .

5 Пример 2. Полученная аэровзвесь вискозных волокон при влажности 3% со средней длиной 3,5 мм при концентрации 10 г/м имеет интенсивность турбулентности 40%. в качестве

0 газовой среды служит воздух с добавкой 10% углекислого газа для предотвращения возгорания взвеси в результате возникновения статического электричества.

5 Потоку газовзвеси сообщают движение в концентраторе при скорости 20 м/сек по дуге с радиусом R 175 мм при длине дуги 500 мм. При смещении волокон, под действием центробежной силы к наружной части дуги

от волокон освобождается 75% газа, который возвращается в исходный газовый поток с 25% газа и распределенн)Ьми в нем волокнами при концентрации 40 г/м продолжает свое движение по прямолинейной траектории к сетке. Причем за счет повышения концентрации волокон интенсивность турбулентности потока снижается до 20%. в момент начала движения потока газовзвеси по

0 прямолинейному пути он подвергается резкому поджатию в поперечном направлении с уменьшением статического давления путем пропускания потока через коническую воронку с соотношением

f площади входного сечения к выходному 3:1. В результате скорости потока увеличивается до 12 м/сек, а интенсивность турбулентности уменьшается до 4%.

j. Далее сконцентрированный поток газовзвеси- поступает на сетку, движущуюся со скоростью 4 м/сек. После удаления газа из сконцентрированного потока путем создания разрежения под ней, равного 20 мм водяного столба,

5 образуется однородный слой волокон с массой 20 г/м, который поступает на дальнейшую обработку в проклеивающую, прессовую и сушильную части бумагоделательной машины.

o Пример 3. Потоку аэровзвеси лавсановых волокон 30% со средней длиной 20 мм при концентрации 5 г/м с интенсивностью турбулентности 35%, движущемуся со скоростью 15 м/сек, сообщают в концентраторе движение по

дуге с радиусом R 300 мм при длине дуги 90 мм. Под действием центробежной силы при криволинейном движении волокна концентрируются в наружном слое, занимая 0,5 объема потока. При этом концентрация волокон увеличивается до 10 г./м, а интенсивность турбулентности за счет повышения концентрации уменьшилась до 20%.

Часть потока, свободная от волокон (0,5 по объему) отводится и поступает в первоначальный поток воздуха. После концентратора аэровзвесь движется по прямолинейной траектории со скоростью 10 м/сек и затем в гасителе поперечных пульсаций разгоняется до 15 м/сек в результате снижения статического давления потока, при этом интенсивность турбулентности потока газовзвеси снижается до 15% и подается на сетку под углом 40 с этой же скоростью. В результате фильтрации через сетку удаляются оставшиеся 50% воздуха и образуется волокнистый слой однородной структуры, поступающий на дальнейшую обработку.

В каждом случае из приведенных трех примеров удгшяется различное количество газа (воздуха). Объясняется это тем, что при получении потока со связанной волокнистой структурой объем газа между волокнистым скелетом в каждом случае различен и зависит от длины волокон. Операция удаления 50-90% газа совместно с операцией гашения поперечных пульсаций потока аэровзвеси с уменьшением турбулентности до 15-0,7% позволяет удалить значительную часть газа (возду ха) из потока аэровзвеси волокон без возникновения их локальной флокуляции, что обеспечивает повынение производительности, снижение потр ебляемой электроэнергии, металлоемкости оборудования и площади, занимаемой им.

Предлагаемый способ формования волокнистого слоя позволит повысить производительность, снизить расход электроэнергии и удельной металлоемкости оборудования при производстве различных видов бумаги сухим способом.

15

Формула изобретения

Способ формования волокнистого слоя, при котором волокна в потоке газовзвеси направляют на приемную сетчатую поверхность и осаждают их путем отсоса газа через последнюю, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности формования волокнистого слоя, перед подачей волокон на приемную сетчатую поверхность из потока газовзвеси удаляют от 50 до 90% газа, а затем поток газовзвеси пропускгиот через гаситель поперечных пульсаций потокА для снижения турбулентности потока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии 41-15262, 1966, кл. 43 А 51, серия 3 (прототип).