размол целлюлозы

Важными технологическими процессами при производстве бумаги, влияющие на его качество, является такой процесс, как размол целлюлозы, а также качество наполнителей.

Повышаем качество бумаги с помощью размола целлюлозы в АВС

Исследованиями установлено, что размол сульфитной целлюлозы в АВС, а также получения в нем суспензий наполнителей позволяет значительно повысить механические характеристики бумаги (табл. 1). В качестве наполнителя для производства офсетной бумаги использовался каолин (15 %), глинозем (16 %), канифольный клей (2 %), полиакриламид (0,04 %) на абсолютную сухую целлюлозу.

Размол целлюлозы в АВС, а также получения в нем суспензий наполнителей позволяет значительно повысить механические характеристики бумаги

Как видно из табл. 1 помол сульфитной целлюлозы в АВС в сравнении с помолом в промышленной дисковой мельнице позволяет улучшить механические характеристики бумаги, в %: разрывную длину – 22,6; число двойных сгибов – 317; сопротивление продавливанию – 36,7.

Использование активированной суспензии в АВС позволяет получить бумагу с повышенными механическими характеристиками, в %: разрывную длину – 28,87; число двойных сгибов – 1 483; сопротивление продавливанию – 153,8.

Исследователями подтверждена высокая эффективность получения суспензии в АВС при приготовлении сусла спиртового производства.

Для приготовления сусла использовали зерно ячменя влажностью 11 % и содержанием крохмала 55 % на суховоздушное вещество, которое предварительно измельчалось до размеров 1-3 мм. Измельченное зерно смешывалось с водой в соотношении 1:4. Часть замеса клейстеризовали 10 мин при 80 °С. Клейстеризованный и неклейстеризованный замес обрабатывали 5-30 с в АВС. Из полученной высокодисперсной суспензии готовили 1 % раствор и в нем определялся углеродный состав калориметрическим методом.

Для определения накопления углеводов при брожении в сусло добавляли посевные дрожжи Sacch. cerevisiae XII расы в количестве 100 млн/мл сусла. Процесс брожения проводился 68 часов при 30 °С. Исследованиями установлено, что положительный результат воздействия условий обработки сусла в АВС на его качество достигается через 5-10 сек пребывания в вихревом слое. При этом происходит переход веществ в растворимые сахара. В случае неклейстеризованного замеса в растворимые сахара превращается 38-40,1 % веществ, а в случае клейстеризованного замеса – 84-91 %.

В неосахаренном дисперсном замесе при брожении в 50-60 % сахара подвергаются брожению. При брожении осахаренных высокодисперсных замесов, полученных в АВС, выход этанола увеличивается на 5,2–8,3 %. Содержание в дозрелой бражке кислот, эфиров и альдегидов на 24-45 % меньше, а высших спиртов в 2,5–3,5 раз больше по сравнению с контролем. При этом расходы осахаренных материалов могут быть уменьшены на 50 %.

Таблица 1

Влияние продолжительности пребывания беленой сульфитной целлюлозы и бумажной массы в рабочей зоне аппарата АВС-100 на степень помола и характеристику волокон и бумаги (ферромагнитные элементы: сталь 65Г, = 1,6 мм,  мм, m = 300 г)

Число прохождений суспензии через аппарат продолжительность пребывания суспензии в рабочей зоне аппарата, с Степень помола, ºШР Средняя длина волокон, мм Вес 1 м2 бумаги, г Бумага без наполнителей Бумага с наполнителями (производство офсетной бумаги)
разрывная длина, м число двойных сгибов сопротивление способ подготовки наполнителя разрывная длина, м число двойных сгибов сопротивление
раздиранию, Н продавливанию, МПа раздиранию, Н продавливанию, МПа
0 0 15 2,1 100 3 780 1,10 0,28
2 4,22 31 1,88 100 5 840 0,96 0,38 в АВС 3 970 1,00 0,31
4 8,44 46 1,67 100 6 204 292 0,82 0,41 4 300 190 0,88 0,33
6 12,66 54 1,54 100 6 700 0,68 0,43 5 860 0,76 0,35
Размол в дисковых мельницах МД-31   47 1,23 100 5 060 70 0,80 0,30 в аппарате с мешалкой 3 340 12 1,0 0,13

Измельчение целлюлозы: эксперимент на Аппарате Вихревого Слоя

АВС позволяет получать бумажную массу любой степени помола при незначительных затратах времени. Расход электроэнергии на измельчение целлюлозы в два раза меньше, чем в конических мельницах. Волокна целлюлозы при размоле в АВС укорачиваются незначительно, зато интенсивно идет их фибрилляция, что способствует улучшению механических свойств бумаги. 

измельчение целлюлозы

Свойства вихревого слоя ферромагнитных частиц могут быть использованы для самых разнообразных целей. Только способность слоя к диспергированию веществ проверена уже на десятках процессов и дала положительный эффект. Разработан, например, способ размола целлюлозы в вихревом слое. В бумажном производстве процесс размола занимает одно из главных мест, так как от качества размола зависят все свойства получаемой бумаги.

АВС позволяет получать бумажную массу любой степени помола при незначительных затратах времени. Расход электроэнергии на размол в два раза меньше, чем в конических мельницах. Волокна целлюлозы при размоле в АВС укорачиваются незначительно, зато интенсивно идет их фибрилляция, что способствует улучшению механических свойств бумаги. В табл. 1 приведены данные по физико-механическим свойствам бумаги, полученной из целлюлозы, измельченной в аппарате АВС-100.

 Таблица 1

Физико-механические свойства бумаги, полученной из целлюлозы, измельченной в АВС

Продолжительность размола, мин

Помол, ºШР

Средняя длинна волокна, мм

Разрывная длинна бумаги, м

Сопротивление

раздиранию, Н

продавливанию,
σ·10-5, Па

Исходная

17

2,1

6850

1,78

4,70

30

26

1,87

8140

1,35

5,98

60

35

-

10350

1,26

6,37

90

47

1,68

-

-

-

135

67

1,4

11340

1,06

5,88

Удельный расход электроэнергии на размол в этом случае составил 10 кВт - ч/т°ШР, что в два раза меньше, чем на конических и дисковых мельницах.