6,8.4. Роспуск агрегированных волокон

Для роспуска целлюлозной мас­сы на отдельные волокна без комоч­ков и пучков волокон в современной технологии используется специальное оборудование - энтштиперы. Эти ус­тановки работают по принципу ко­нических дисковых мельниц при большой частоте вращения ротора (до 3000 об/мин). Необходимым услови­ем надежной работы энтштиперов является хорошая очистка массы от твердых включений.

Роспуск волокнистой массы в эн-тштипере происходит при пропуска­нии ее под давлением через отвер­стия и каналы, образуемые размалы­вающими элементами гарнитуры ро­тора и статора, зазор между которы­ми должен быть постоянным и мо­жет устанавливаться от 0,5 до 2 мм.

Действующими силами процесса раз-волокнения бумажной массы в энт-штипере являются трение между ча­стицами и деталями машины, турбу­лентность и пульсация потока массы.

Концентрация поступающей в энт-штипер массы составляет 3-6 %, дав­ление 40-50 кПа. Масса, поступаю­щая под давлением в энтштипер че­рез центральное отверстие, увлекает­ся роторным кольцом и со скоростью 40 м/с отбрасывается на поверхности размалывающих элементов статора, ударяется о следующее кольцо, име­ющее вследствие конусности ротора более высокую окружную скорость.

Пройдя между всеми кольцами ро­тора и статора, масса разволокняется до фибрилл и выходит через выходное отверстие. В табл. 6.12 приведены харак­теристики некоторых энтштиперов, выпускаемых фирмой «Escher-Wiss».

Отечественная промышленность выпускает пульсационные мельницы для разволокнения бумажных комоч­ков и пучков волокон (табл. 6.13), ра­ботающие при концентрации массы 2-5 %.

Пульсация ротора достигается при осевом его перемещении на 25 мм с помощью специального уст­ройства, работающего по принципу винт-гайка. Частота пульсаций дос­тигает 1780 с^-1.

Отечественные аппараты смонти­рованы на раме, в нижней части ко­торой расположены грязевые камеры. Камера снабжена задвижкой для пре­рывания поступления массы во вре­мя удаления отходов из нее и запор­ным вентилем для регулирования подачи в нее промывной воды. В со­временных очистителях совмещены процессы очистки и грубой сортиров­ки волокнистой массы.

6.8.5. Сортировка волокнистой массы

Следующей операцией при пере­работке смешанной макулатуры яв­ляется сортировка массы, которая проводится в два этапа. На первом этапе на плоских вибрационных ус­тановках осуществляется грубая сор­тировка: из макулатуры удаляются тяжелые и легкие примеси. Второй этап (тонкая сортировка) осуществ­ляется на центробежных сортировоч­ных машинах.

Плоские вибрационные сортиро­вочные машины марки СВ непрерыв­ного действия работают без статичес­кого напора массы при концентра­ции 1-2 %. Сито имеет отверстия, диаметр которых 6; 8 и 10 мм. Кор­пус вибрационного лотка, куда по­дается масса, имеет четыре аморти­затора. Источником вибрации лотка с ситом является электродвигатель, соединенный с валом лотка через вибратор.

Частота колебаний сита равна 1450 мин^-1, амплитуда 2,2 мм. Даль-

нейшая тонкая сортировка волокни­стой массы производится на центро­бежных сортировочных машинах.

Отличительной особенностью этих машин является неподвижно расположенное в корпусе цилиндри­ческое сито, внутри которого враща­ется лопастной ротор различной кон­струкции.

Несортированная масса подается в центральную часть машины, где она подхватывается лопастями рото­ра и отбрасывается на внутреннюю поверхность сита. При этом волок­на, находящиеся в суспензии в бес­порядочном состоянии, равномерно распределяются по поверхности сита, образуя фильтрующий слой. За­вихрения массы способствуют раз­рушению фильтрующего слоя, а ско­ростной напор, создаваемый лопас­тями ротора, обеспечивает протал­кивание кондиционного волокна че­рез отверстия сита.

Прошедшие через сито наиболее тонкие и эластичные волокна, раз­бавленные водой до требуемой кон­центрации, отводятся в бассейн. Не-разволокненные пучки волокон вме­сте с неволокнистыми примесями, образующими фильтрующий слой, под напором поступающей в сорти­ровку массы продвигаются вперед и после отмывки отводятся через пат­рубок для удаления отходов.

Центробежная сортировка типа СЦ 1,6-01 (рис. 6.22) состоит из свар­ного корпуса 7, на торцевой крыш­ке которого в центральной ее части расположен изогнутый патрубок 3 для ввода массы в сортировку. На противоположной торцевой крышке имеется патрубок 7 для удаления от­ходов. В корпусе расположено цилин­дрическое сито 2_У состоящее из трех

секций. Внутри сита вращается ро­тор 5 с радиально установленными лопастями и двумя поперечными пе­регородками, разделяющими подли­не все сортирующее пространство на три зоны.

Через распределительную камеру с отверстиями, вращающуюся вместе с ротором, масса поступает в зону I сортировки, которая ограничена дис­ковой перегородкой, насаженной на вал ротора. Эта зона занимает около 40 % всего пространства камеры. Ло­пастями ротора масса отбрасывается на внутреннюю поверхность сита, поступает в кольцевую камеру 4 и за-

тем отводится через патрубок в бас­сейн.

Масса, не прошедшая через от­верстия сита, перемещается по спи­рали в зону //. Здесь она разбавляется массой, которая прошла через зазор между валом ротора и внутренней поверхностью первой перегородки, и оборотной водой, поступающей че­рез полый вал б ротора.

Оставшаяся масса пониженной концентрации перемещается в зону ///, где сортировка продолжается. Не прошедшая через ///зону масса вы­водится на вторую ступень сорти­ровки Сортировочная машина типа СЦ 1,6-01 работает при концентра­ции массы до 2,5 %, имеет цилинд­рическое сито площадью 1,6 м². Ро­тор с восемью лопастями вращает­ся со скоростью 690 мин^-1. На про­изводительность машины влияет степень загрязнения макулатурной массы.

Существуют сортировочные ма­шины и другой конструкции. Произ­водятся, например, вихревые кони­ческие установки типа УВК, работа­ющие по принципу гидроциклонов, в которые сортируемая масса танген­циально подается с большой скорос-

тью. Вихревые конические установки устанавливаются, как правило, в не­сколько ступеней.

Тяжелые крупные частицы маку­латурной массы, попадая в установ­ку типа УВК, отбрасываются к стен­ке, по которой опускаются вниз, а более легкое волокно, поднимаясь вверх, выносится через выпускной патрубок, расположенный в верхней части установки. Концентрация мас­сы, подаваемой в установку типа УВК, составляет 0,1-1,0%. Ниже приведены характеристики коничес­ких вихревых установок для сортиров­ки волокнистой массы:

Многие виды современной маку­латуры имеют сложный химический состав: помимо целлюлозных волокон они содержат битум, воск, парафин, водонерастворимые клеи и другие вещества. Все это значительно услож­няет традиционную технологию пе­реработки макулатуры, так как эти добавки загрязняют очистное обору­дование и вызывают появление на бумажном полотне, получаемом из макулатуры, пятен, отверстий и дру­гих дефектов.

Такая макулатура подвергается термомеханической обработке, осу­ществляемой в диспергаторах различ­ной конструкции при высокой кон­центрации массы. Термомеханическая обработка массы производится пос­ле дезагрегирования макулатуры, очистки ее от включений и сгущения до концентрации 25-35 %. Существу­ют два способа термомеханической обработки: холодный и горячий.

При холодном способе дисперги­рование проводится при атмосферном давлении и температуре до 95 °С. При горячем способе процесс осуществля­ется при повышенном до 0,3-0,5 МПа давлении и температуре 130-150 ^вС. В первом случае частицы битума, пара­фина и других веществ измельчаются

до размеров, при которых они не вли­яют на качество бумажной продукции, во втором - расплавляются и удаля­ются. Однако при горячем дисперги­ровании происходит снижение меха­нической прочности волокон вслед­ствие воздействия высоких температур.

На процесс диспергирования и получения качественной целлюлозно-бумажной массы при термомеханичес­кой обработке влияют: температура, давление, состав макулатуры, концен­трация массы, содержание добавок и другие факторы.

Термомеханическая обработка макулатурной массы проводится при режимах, указанных в табл. 6.14.

Как видно из данных табл. 6.14, потребляемая мощность и расход пара зависят от состава макулатуры и на­значения вторичных волокон, т.е. от требований к очищенной волокнис­той массе.