Билет № 7

1. Сп-бы классиф-ции СФИ вар-го проц-а. Для проведения СФИ вароч.проц-а вначале необх. приготовить сырую сфи кислоту в кислотном отделе сфиЦ-го завода. Затем путём насыщения сырой кислоты продуктами сдувок из котлов получаем вар-ную сфи кислоту. Для качеств-го проведения сфи вар-го процесса необх.регулировать состав сырой кислоты: 1)Кислота на Са-осн.(башенный СП-б).а) при увел-нии тем-ры воды более 20˚С уменьш-ся раствор-ть SO₂, п.э. воду,подаваемую в кислот.башню, необх. охл.б)кач-во известняка(СаО≥53%); в)конц. SO₂ в печном газе(с=14-18%). Чем выше конц. SO₂ в печном газе, тем выше крепость сфи кислоты. г) кол-во орошающей воды; д)необх устанавл-ть сдвоенные башни и 3-х башенные установки. Известково молочный сп-б: факторы те же + необх.уменьшать тем-ру изв.молока до 20-25˚С; необх.макс-но повышать конц.печного газа. 2)Кислота на Na и (NH₄)₂O-осн. а)↓ тем-ру р-ра соды до 20-25°С;б)расход соды; в)при пригот.р-ра соды тр.промывка и оборуд.обрастают содой, п.э. каждые 10 дней поводят промывку сырой сфи кислотой. Для интенсиф-ии сфи вароч процесса неох. исп. установки для принудит. циркуляции щёлока(с прямым и непрямым обогревами). Дост-ва сис-мы с непр. обогр. по сравн. с прямым: ускоренный подогрев щелока; м/исп.пар низкого давл.; щелок меньше повышает вязкость. Нед-ки: сложная конструкция; дороже весь проц. Сп-бы повышения раств-ния Л на практике: 1.увелич. содержание бисфи ионов НSO₃¯ в вароч кислоте; 2. повышают время стоянки на 5-10 мин; увелич. время подъёма т-ры на 20-30 мин; 3)на стадии варки повышают т-ру на 10-15°С(только при варке листв. пород древесины). Использ-ие пропитки щепы вароч.кислотой. Цель: обеспечить проникн-ние вароч. кислоты в поры и капилляры др-ны, чтобы ускорить все хим. р-ции. Пропитка щепы в прис-вии Н₂SO₃ происх.быстрее, чем в присутств. бисфи ионов . Для ускорения пропитки необх.провести вакууирование щепы, затем её пропарку, после этого пропитку при повышенном давлении (10 атм).

2.Сгущение ДМ. После сортир-ния ДМ имеет вид жидкой сусп-зии и ее конц-ция не превышает 0,3 – 0,5%. Для удобства траспортировки и хранения массу сгущают. Если ДМ испол-ют на собственном предпр-тии, то сгущают до 5-7% при испол-нии сгустителей, и до 8-12% при использов. вакуум-фильтров. Самая удобная конц-ция для перекачивания массы и перемеш-ия в бассейне 3-4%. Для обезвоживания(если выпускают товарную массу) испол-ют разное оборуд-ие: папочные машины, круглосеточные пресспаты (Камюр машины), шнек-пресса, дисковые пресса.

Сгущение массы на сгустителях.Происх-ит за счёт фильтрации. Вода просачивается сквозь сетки барабана, проходит внутрь и удал-ся ч/з торцы. Волокно собир-ся на наружные сетки(за счет разницы уровней массы в ванне и воды внутри барабана) и подводится пов-тью барабана к гауч-валику, кот-ый отжимает воду из слоя массы непоср-но на сетки цил-ра. Отжатый слой массы прилипает к гауч-валику, снимается с него дерев-ым шабером и по наклонному щиту падает в бассейн сгущенной массы. При конц-ции исх-ой массы 0,3-0,4% масса сгущается до 3-4%. Фильтрующий эффект зависит от ряда факторов: от конц-ции поступающей массы (плотность слоя увелич. с повыш-ем конц-ции); скорости вращения цил-ра (плотность слоя увелич. с уменьш-ем скорости, скорость – 2-10 обр. в мин.); от грубины погружения цил-ра в ванну(с увел-ием глубины плотность увелич-ся); от степени помола поступающей массы (чем меньше степень помола, чем быстреее фильтруется слой и больше его плотность). Распространены сгустители: Ковена, Импко, Линдблада. Сгущение на вакуум- фильтрах. На вакуум фильтрах фильтрация воды дост-ся за счет создания вакуума в секциях вращ-ся сетчатого барабана. Вакуум созд-ся при помощи мокровоздушных насосов, кот-е соед. ч/з полую цапфу, расп. в центре барабана. При погружении барабана в ванну с массой под действием вакуума

происходит образ-ие на его пов-ти слоя вол-на. Этот слой продолжает обезв-ся при выходе пов-ти барабана из массы вследствии просачивания окруж-го воздуха внутрь барабана. Дополнить обезвоживание отжатием влаги спец. валиком в верхней части барабана, масса с пов-ти барабана снимается шабером в виде прижимного бойца с наклонной линейкой. Т. обр. обезвоживание на вакум фильтрах произв-ся под действием отсоса воды и пресованием валиками. Для выравнивания слоя массы прилипающего на сетку смонтирован рифленый валик, кот-ый в случае плотного режима обезвоживает массу.

3. Теория проц-а размола. Размол — одна из важных операций бум-го произв-ва, от кот-ой в знач-ной степени зависят многие св-ва Б. Цель размола вол-тых матер-лов закл-ся в сле­д-ем: подготовить вол-тый мат-ал к отливу, придать ему опред-ную степень гидратации, сделать вол-на гибкими, пластичными, увел-ть их пов-ть (фибрилляцией и набуха­нием), обесп-ть лучший контакт и связь вол-н в бум-ом листе (придать ему прочность); придать бум-му листу путем укорочения, расщ-ния и фибрилляции вол-н треб-ую стр-ру и физ-кие св-ва: объемный вес, пухлость, пори­стость, впитывающую спос-ть.

Прежде чем была разработана соврем-ая теория раз­мола вол-тых материалов, было предложено неск-ко др. теорий. Авторы этих теорий понимали, что при размоле вол-тых материалов в водной среде происх-ит не только измен-ие размеров волокон по их длине и толщине, т. е. что процесс размола это не только процесс механ-го измел-ия вол-н. Этому пониманию способствовали факты изме­н-ий св-в массы, получ-ой в рез-те размола, а так­же отличия в св-вах Б из неразмолотой и размолотой массы. Действ-но, в рез-те длительного размола бу­м-ая масса с трудом отдает влагу при обезвож-нии и становится жирной на ощупь, а Б, изготовл-ая из такой массы, приобретает плотную стр-ру и повыш-ые показ-ли механ-кой прочности.

Для объясн-ия этих фактов была создана хим-ая теорию процесса водного размола вол-н Ц. Согласно этой теории при размоле вол-н вода взаим-ет с Ц, образуя гидрат. Предполагали, что при размоле вол-н в водной среде образ-ся гидро- и оксиЦ-ы, которые склеивают вол-на при суш­ке Б, увел-вая тем самым ее механ-ую проч-ть.

Хим-кая теория была опровергнута посл-ми ис­сл-ми, показавшими, что проц. размола не изменяет хим-ий состав. Имеет лишь место некот-ое уменьш-ие степени полим-ции Ц при увел-ии степени ее раствор-ти в щелочи.

Сторонники физ-кой теории проц-а размола осн-ое назнач-е размола видели в фибриллир-ии вол-н, кот-е по их мнению спос-ет лучшему перепл-нию пов-ных фибрилл и в осн-ом обесп-ет прочность изгот-мой Б. Предп-ли, что силы, действ-щие при связи 2ух хорошо размол-ых и фибриллир-ых вол-н, подобны по своей физ-кой сущ­-ти силам, обесп-щим прочную связь 2ух взаимно спрессованных щеток, волосы кот-ых плотно сомкнуты м/ду собой.Однако и физ-кая теория не могла объяснить все происх-щие проц-ы.

Современная теория проц-а размола сложилась не сразу. Она создавалась постепенно трудами многих уче­ных. Эта теория исходит из положения о том, что в проц-е размола растит-ых во­л-н в водной среде имеют место как явл-ия механ-ого и гидродинамич-ого возд-ия на вол-на, так и явл-ия коллоидно-хим-ие, обусловленные морфолог-ким строе­нием и хим-ким составом таких вол-н.

Мех-кие возд-вия на вол-а в проц-е их раз­мола проявл-ся в рубке вол-н, их раздавливании, рас­чесывании с отдел-ем пучков фибрилл и образ-ем на пов-ти вол-н своеобр-го ворса из отдел-ых фиб­рилл (внешняя фибрилляция).

Гидродинамич-ие возд-вия выраж-ся прежде всего в ударах вол-той суспензии о размал-щие органы и стенки размал-щего аппарата. Эти гидродинамич-ие удары дополняют механич-ие возд-вия на вол-на. Од­новременно при этом имеет место трение вол-н др о др и трение их о размалыв-щие органы и стенки размалыв-­щей аппаратуры.

Коллоидно-хим-ие явл-ия, происх-щие при раз­моле, начинаются с набуха­ния вол-н, кот-ое по мере ведения проц-а размола уве­лич-ся. У неразмолотых вол-н набухание их в попереч­ном направл-ии м. достичь 20—30%, а у размолотых—величины их удвоенного диаметра. Дело в том, что при раз­моле вол-н происходит как внешняя, так и внутр-яя фиб­рилляция.

Внешняя фибрилляция сопров-ся увелич-ем наруж­ной пов-ти вол-н и ростом на этой пов-ти числа гидроксил-ых групп, адсорбир-щих воду. При этом ослаб­л-ся сами вол-а, облегч-ся доступ воды в межфибрил­лярные простр-ва. При внутр-ей фибрилляции вол-н отщепл-ия фибрилл не происходит, не уменьш-ся проч­ность самих волокон, наблюд-ся лишь повыш-ие гибкости и пластичности вол-н всле-вие набухания гемиЦ, наход-ся в осн-ом в межфибриллярных простр-вах. М/ду гидроксил-ми группами Ц образ-ся особый вид связи – водородные связи. Доказат-вом наличия подобных связей послужили рез-ты изуч-ия спектра поглощения ИК лучей.

Активные гидроксил-ые группы на пов-сти нах-ся в воде вол-н Ц сольватированы мол-ми воды. При сближении мокрых вол-н под сильным давл-ем м/ду сольватир-ми активными группами на пов-тях со­седних мол-л м. образ-ся ч/з диполи разл-ые мостиковые связи, напр. водяной мостик.

В проц. сушки вл. Б вода постепенно уда­л-ся, и вол-на под действием сил пов-го натяже­ния воды в капиллярах Б будут прибл-ся др. к др. с возрастанием силы взаим-вия м/ду ак­тивными группами. Чем полнее при сушке удал-ся вода, тем в большей степени испол-ся силы взаим-вия тех активных групп, кот-ые вследствие своего простр-го распол-ния м. прибл-ся др. к др. При увлажнении сухой Б вода проникает в поры листа, раздвигает вол-на, вызывает их набухание. При этом рвутся прочные водор-ые мостики и во­л-на оказыв-ся связанными непрочными водяными мости­ками. Силы связи м/ду вол-ми характ-ся не только водор-ми связями. Проявляют свое действие и силы ван дер Ваальса, возн-щие на расст-ии 0,28—0,5нм. Однако энергия этих сил связи знач-но ниже энергии водор-ой связи и сами по себе они не могут обеспечить прочность Б. Опред-ую роль играют и чисто мех-кие силы сцепления за счет шерох-ти сопряженных пов-тей (силы трения). Эти силы имеют доминирующее знач-ие у та­ких вол-тых матер-ов, как ДМ, и весьма знач-ны у вол-н хлопковой полумассы.

Т. обр., соврем-ая теория проц-а размола объясняет явл-ия, происх-щие при этом проц-е, и его ос­н-ое назнач-ие в подг-ке пов-ти Ц-ных во­л-н для образ-ия межвол-ных связей в бум-ом полотне.