CC BY
13Решетневские чтения. 2018
УДК 676.1.054.1
ВЛИЯНИЕ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПОДГОТОВКИ ВОЛОКНИСТОГО ПОЛУФАБРИКАТА НА ЕГО РАЗМЕРНО-КАЧЕСТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ
ДРЕВЕСНОВОЛОКНИСТЫХ ПЛИТ
А. Ю. Вититнев1*, Ю. Д. Алашкевич1, Н. Г. Чистова2, Ю. В. Вититнева1
1 Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31 2Красноярский институт железнодорожного транспорта -филиал Иркутского государственного университета путей сообщения Российская Федерация, 660028, г. Красноярск, ул. Ладо Кецховели, 89 *Е-шаЛ: Sanekvititnev@yandex.ru
Представлены результаты экспериментальных исследований по подготовке волокнистого полуфабриката в производстве ДВП при использовании новой конструкции размольной гарнитуры.
Ключевые слова: размольная гарнитура, фибриллирование, волокнистый полуфабрикат, размол, средняя длина волокна, статор.
EFFECT OF THE PULP PREPARATION FOR ITS LENGTH-QUALITY DATA AT PRODUCTION OF FIBREBOARD
A. Yu. Vititnev1*, Yu. D. Alashkevich1, N. G. Chistova2, Yu. V. Vititneva1
:Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation 2Krasnoyarsk Institute of Railway Transport - Branch of Irkutsk State Transport University 89, Lado Ketskhoveli Str., Krasnoyarsk, 660028, Russian Federation *Е-mail: Sanekvititnev@yandex.ru
In this paper, we present the results of experimental studies on the preparation of a fibrous semifinished product in the production offiberboard using a new design of the grinding set.
Keywords: grinding set, fibrillation, fibrous semifinished product, grinding, average fiber length, stator.
Процесс подготовки (размола) является важнейшим и определяющим размерно-качественные характеристики волокнистых полуфабрикатов, такие как средняя длина, диаметр, их отношение, степень помола и фракционный показатель качества [1; 2]. В свою очередь вышеперечисленные характеристики полуфабриката определяют физико-механические свойства (прочность, плотность, водопоглощение) готовых плит в производстве ДВП. В производстве древесноволокнистых плит подготовка полуфабриката осуществляется в ножевых дисковых мельницах (дефибра-торах и рафинаторах) [1; 2]. Значительное влияние на процесс подготовки оказывают большое количество факторов, таких как, конструкция размольной гарнитуры, рабочий зазор между дисками ротора и статора, концентрация древесноволокнистой массы, продолжительность подготовки полуфабриката [3; 4; 5]. В ходе наших исследований [1], была разработана новая конструкция размольной гарнитуры фибрилли-рующего воздействия, на которую получен патент № ЯИ 2652177. В таблице представлены результаты экспериментальных исследований при использовании предлагаемой конструкции гарнитуры для подготовки волокнистого полуфабриката в производстве ДВП.
Размолу подвергался полуфабрикат после первой ступени размола (13,5 ДС, Бг = 25 г).
Как видно из таблицы, при увеличении продолжительности подготовки волокнистого полуфабриката наблюдается прирост степени помола до 17,5 ДС, аналогичным образом происходит плавное увеличение значений фракционного показателя качества до 29-32 г при продолжительности подготовки 19-27 секунд, уменьшается содержание самой крупной фракции волокна, возрастает содержание волокон средней фракции, содержание самой мелкой фракции увеличивается незначительно. При этом можно наблюдать слабовыраженное уменьшение средней длины, диаметра волокна, а также увеличение показателя их отношения, что свидетельствует об эффективном фиб-риллиркющем воздействии размольной гарнитуры. Дальнейший размол способствует увеличению фракционного показателя качества до 37 г, увеличивается содержания мелочи в общей массе. При продолжительности подготовки полуфабриката свыше 35 секунд, наблюдается интенсивное укорачивание волокон, при этом диаметр волокон остается практически неизменным, что сказывается на снижении показателя отношения длины к диаметру.
Комплексная переработка возобновляемого сырья
Результаты экспериментальных исследований по подготовке волокнистого полуфабриката
Продолжительно сть размола, t, сек Степень помола, ДС Средняя длина волокна, Ьв, мм Средний диаметр волокна djj, мм Отношение длины к диаметру L/d Прочность плиты, Оизг, МПа Плотность плиты, P*2*10, кг/м3
19 16,2 3,321 0,096 34,592 37,1 47
27 17,5 2,994 0,067 44,778 41,5 47,7
35 18,2 2,769 0,044 62,429 42,3 47,8
43 18,5 2,151 0,039 54,986 41,1 46,7
Показатели прочности и плотности плиты соответствуют требованиям ГОСТ 4598-86 при продолжительности подготовки. Значение показателя прочности увеличивается с 37, 4 МПа достигая максимального значения 41,5-42,3 МПа при продолжительности 19-35 секунд соответственно, при дальнейшей разработке полуфабриката прочность несколько ухудшается, по нашему мнению, это обуславливается снижением показателей средней длины волокон, отношения длины к диаметру, что подтверждает нецелесообразность дальнейшей подготовки волокнистого полуфабриката. Показатель плотности плиты соответствует ГОСТ 4598-86 во всем диапазоне изменения продолжительности подготовки и составляет Р1 = 940-960 кг/м3. Результаты экспериментальных исследований показали, что оптимальные значения размерно-качественных характеристик полуфабриката и физико-механических свойств готовой плиты достигаются при t = 19-27 секунд. Продолжительность подготовки 27 секунд, сопоставима с временем пребывания древесноволокнистой массы в промышленной дисковой мельнице второй ступени размола (рафинаторе), 35-43 секунд является временем подготовки полуфабриката в дисковой мельнице на третьей ступени размола.
Таким образом, можно заключить, что при использовании новой конструкции гарнитуры, дальнейшая подготовка волокнистого полуфабриката после второй ступени нецелесообразна. Экспериментальные данные, отражают эффективность и промышленную применимость разработанной конструкции гарнитуры для производства ДВП мокрым способом.
Библиографические ссылки
1. Совершенствование рабочих органов размольных установок для получения древесноволокнистых материалов / А. Ю. Вититнев, Н. Г. Чистова, Ю. Д. Алаш-кевич и др. // В мире научных открытий. 2015. № 8.2 (68). С. 833-847.
2. Чистова Н. Г. Переработка древесных отходов в технологическом процессе получения древесноволокнистых плит : дис. ... д-ра техн. наук. Красноярск : СибГТУ, 2010. 415 с.
3. Набиева А. А. Оценка влияния и совершенствования основных технологических параметров ножевых размалывающих машин : дис. ... канд. техн. наук. Красноярск : СибГТУ 2004. 182 с.
4. Ковалев В. И. Размол волокнистых полуфабрикатов при различном характере построения рисунка ножевой гарнитуры : дис. ... канд. техн. наук. Красноярск : СибГТУ 2007. 209 с.
5. Алашкевич Ю. Д., Ковалев В. И., Набиева А. А. Влияние рисунка гарнитуры на процесс размола волокнистых полуфабрикатов : монография. Ч. 1. Красноярск : СибГТУ, 2010. 168 с.
References
1. Vititnev A. Ju., Chistova N. G., Alashkevich Ju. D. I dr. [Improvement of the working organs of grinding plants for the production of wood-fiber materials].
V mire nauchnyh otkrytij. 2015. No 8.2(68). P. 833-847. (In Russ.)
2. Chistova N. G. Pererabotka drevesnyh othodov v tehnologicheskom processe poluchenija drevesnovo-loknistyh plit. Dis. dok. tehn. nauk. [Processing of wood waste in the technological process of obtaining wood fiber boards. Dr. techn. sci. diss]. Krasnojarsk, SibGTU Publ., 2010. 415 p.
3. Nabieva A. A. Ocenka vlijanija i sovershenst-vovanija osnovnyh tehnologicheskih parametrov nozhevyh razmalyvajushhih mashin. Dis. cand. tehn. nauk. [Evaluation of the influence and improvement of the main technological parameters of knife grinders. Cand. techn. sci. diss]. Krasnojarsk, SibGTU Publ., 2004. 182 p.
4. Kovalev V. I. Razmol voloknistyh polufabrikatov pri razlichnom haraktere postroenija risunka nozhevoj garnitury. Dis. cand. tehn. nauk. [Grinding of fibrous semi-finished products with different patterns of knife pattern construction. Cand.techn. sci. diss]. Krasnojarsk, SibGTU Publ., 2007. 2009 p.
5. Alashkevich Ju. D., Kovalev V I., Nabieva A. A. [Effect of the headset pattern on the process of grinding fibrous semi-finished products]. Monograph. 2010. Part 1. 168 p. (In Russ.)
© Вититнев А. Ю., Алашкевич Ю. Д., Чистова Н. Г., Вититнева Ю. В., 2018
