Способ получения волокнистой массы Советский патент 1981 года по МПК D21B1/36 

Изобретение относится к способам получения волокнистой массы с исполь зованием сброса давления и может быть использовано в целлюлозно-бумажной и лесной промьшленности при изготовлении бумаги, картона и древесно-волокнистых плит. Известен способ получения волокнистой массы, когда лигноделлюлозный материал влажностью 50-90% в -виде те пы Обрабатывают микроволнами (энергия СВЧ) с частотой 10-300 тыс. мГц в течение короткого интервала времени. Содержащаяся в щепе вода взрывообразно испаряется, разрывая щепу на отдельные волокна iQ . Однако коэффициент полезного использования СВЧ-энергии определяется коэффициентом диэлектрических потерь воды, который при повышении температуры снижается. Поскольку при реализации способа предусмотрено нагревание древесной щепы, то, следовательно, количество энергии, идущей непосредственно на осуществление процесса разрушения древесины составляет всего лишь несколько процентов от затрачиваемой. Кроме того, использование микроволновой энергии дли разделения щепы на волокна требует специальной защиты от радиоизлучения обслуживающего персонала и радиосвязи, что усложняет конструкцию устройства для осуществления этого способа. Известен также способ получения волокнистой массы, заключающийся в том, что щепу загружают в варочный котел, пропитывают газом, например двуокисью серы, нагревают, за счет чего в котле и в порах древесины создается давление вьвде атмосферного, затем производят мгновенный сброс давления с помощью открывания клапана. При этом пропитанная щепа выбрасывается и расщепляется на волокна . Недостатки способа - периодичность процесса, сложность и взрывоопасность реализующих этот способ конструкций, что приводит к усложнению технологни и не позволяет интенсифицировать прюцесс. Цель изобретения - ин -енсификация процесса. Поставленная цель достигается тем, что нагревание древесной щепы ведут до 40-95°С электрическим током, а взрывное разделение на волокна осуществляют посредством приложения высоковольтного электроимпульса на пряжением 3-10 кВ/см в течение 1-100 МО. Проницаемость древесины вдоль волокон для газов в 30-60 р -выше, чем для жидкостей. Поэтому для обработки .уцревесины щепы влажностью 35-50% йспользуйт сернистый ангидрид в газо образной форме. Газ в капиллярах дре весины взаимодействует с водой с образованием электролита. Подготовленную таким образом древесину прогревают посредством кратковременного пропускания электрического тока небольшой плотности. В связи с тем, чт теплоемкость древесины в 2,5 р.ниже теплоемкости влаги, для равномерного прогрева щепы целесообразно ток пропускать периодически. При этом повышается проводимость тоководяцих каналов . Повысив электропроводность древесины, к ней прилагают высоковольтный электрический импульс, создакядий скачок плотности электрического тока в капиллярах древесины. Это приводит к. мгновенному вскипанию жидкости в клетках и значительному повышению давления в них, Вследствие чего происходит разрыв поперечных связей меж ду волокнами и щепа превращается в волокнистую .массу. Такой способ позволяет сохранить природную длину во локна и одновременно интенсифицировать процесс. Пример. Древесную щепу из ел влажностью 50% помещают в автоклав, куда подают сернистый ангидрид в количестве 2,3% от веса абсолютно сухой древесины под давлением более 400 мм рт.ст. Затем через древесину кратковременно в течение 2-4 с пропускают электрический ток напряжением 220 В, доводя температуру щепы до 40-90 0, после чего подают высоко вольтный электрический импульс, напряжением 3-10 кВ/см в течение 0,01-0,02 с. Жидкость в капиллярах вскипает создгются высокое давление и щепа разделяется на волокна. Выход целевого продукта 85-96%. Из волокнистой массы со степенью покюла 4D-60 ШР изготавливают отливки, разрывная длина которых 2500-3000 м. Интенсификацию процесса разрушения древесины осуществляют посредством предварительного злектронагрева и создания избыточного давления в порах древесины за счет пропускания электрического импульса за короткий промежуток времени (в течение 1-100 МО в зависимости от породы и размеров сьзрья), что поаьшает производительность процесса приготовления волокнистой массы в 3-5 р , с затратой энергии на 1т целевого продукта 150-240 КВТ ч. Управление процессом сводится . к регулированюо степени измельчения древесины путем изменения напряжения электрического импульса, его формы, продолжительности и мощности, а также путем изменения скорости подачи сырья относительно электродов. Формула изобретения Способ получения волокнистой массы, вк7вочающий обработку щепы сернистым газом под давлением, нагревание и взрывное разделение на волокна, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса, нагревание ведут до температуры 40-95 с электрическим током, а вз рывное разделение на волокна осуществляют посредством приложения высоковольтного электроимпульса напряжением 3-10 кВ/см в течение 1-100мс. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Швеции 385027, кл. D 21 в 1/30, 1975. 2. Appita, 1976, 5, с. 356362 (прототип).