Диплом, курсовая, контрольная работа
Помощь в написании студенческих работ

Реологическое поведение суспензии макулатуры в бумажном производстве

Диссертация: Реологическое поведение суспензии макулатуры в бумажном производстве
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Установлена возможность теоретического и экспериментального анализа роспуска влагопрочной макулатуры в гидродинамическом поле аппаратов для роспуска первичных волокон. Установлено, что влагопрочную макулатуру, от упаковки жидких пищевых, продуктов можно использовать в бумажном производстве и получать высококачественные виды бумаг. Разработка технологии утилизации влагопрочной ламинированной… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Аналитический обзор научно-технической литературы
    • 1. 1. Проблемы переработки макулатуры
      • 1. 1. 1. Технологии переработки макулатуры
      • 1. 1. 2. Особенности переработки влагопрочной макулатуры
    • 1. 2. Работы по реологии волокнистых суспензий
      • 1. 2. 1. Исследования реологических характеристик на ротационных вискозиметрах
      • 1. 2. 2. Исследования реологических характеристик на трубных вискозиметрах и некоторые другие работы, посвященные реологии
    • 1. 3. Работы посвященные реологическим исследованиям суспензий макулатуры. Гидродинамические особенности волокнистых суспензий макулатуры
    • 1. 4. Выводы и постановка задачи
  • 2. Теоретические исследования реомеханики волокнистых суспензий макулатуры
    • 2. 1. Теоретический анализ роспуска макулатуры в гидроразбивателе
    • 2. 2. Реологическое уравнение суспензии макулатуры
    • 2. 3. Реологические модели суспензии макулатуры в технологических процессах
  • 3. Экспериментальные исследования
    • 3. 1. Исследование способности макулатуры к роспуску
      • 3. 1. 1. Методика эксперимента
      • 3. 1. 2. Установки для изучения роспуска и набухания макулатуры
      • 3. 1. 3. Результаты эксперимента и их обсуждение
    • 3. 2. Изучение бумагообразующих свойств суспензии макулатуры
      • 3. 2. 1. Методика, приборы для определения бумагообразующих свойств суспензии макулатуры
      • 3. 2. 2. Результаты экспериментов и их обсуждение. Оценка достоверности результатов экспериментов
    • 3. 3. Реологические исследования суспензии макулатуры
      • 3. 3. 1. Методика и аппаратура для экспериментов
      • 3. 3. 2. Исследования реологических свойств суспензии макулатуры на ротационном вискозиметре
      • 3. 3. 3. Исследования поверхностных свойств волокон макулатуры
        • 3. 3. 3. 1. Фильтрационные свойства суспензии макулатуры
        • 3. 3. 3. 2. Влияние физико-механических свойств на процесс фильтрации суспензии макулатуры
  • 4. Практическое применение полученных результатов
    • 4. 1. Определение параметров реологических свойств суспензии макулатуры с использованием ПЭВМ
    • 4. 2. Расчет процесса перемешивания суспензии макулатуры с использованием ее реологических свойств
    • 4. 3. Оптимизация процесса отлива картона на листоформующей машине Покровской картонной фабрики
    • 4. 4. Использование реологической характеристики для оценки эффективности работы гидравлического оборудования
    • 4. 5. Оценка условий формования бумаги на сеточном столе бумагоделательной машины
    • 4. 6. Разработка технологической схемы роспуска влагопрочной ламинированной макулатуры и технико-экономические результаты
  • Выводы
  • Список используемой литературы

Реологическое поведение суспензии макулатуры в бумажном производстве (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Вторичное волокно, получаемое из макулатуры, до недавнего времени в ряде регионов использовалось из экономических соображений, где не хватало первичных волокнистых полуфабрикатов. Это, в первую очередь, связано с тем, что по свойствам вторичное волокно отличается от первичного волокна. В последнее время мировые тенденции развития производства и потребление вторичного волокна меняются на его увеличение. Это связано с экологическими проблемами. Их две. Первая — это производство первичного целлюлозного волокна, с использованием химических, энергетических и водных ресурсов в большом количестве. При ежегодном увеличении потребности в этом сырье по оценочным данным на 0,25%, плюс полуцеллюлозы, которой частично замещают целлюлозу в композиции бумаг, на 1,5%. Вторая проблема связана с утилизацией использованной бумаги и картона. С другой стороны законодательные акты некоторых стран предписывают в той или иной мере использовать вторичное волокно в композициях бумаг и картона, как это например, рекомендовано в США использовать вторичное волокно во всех вида продукции, или в Германии (1991 г) принят закон, который предписывает сбор упаковки розничной торговли.

Бумажная и картонная упаковка, особенно пищевых продуктов, содержит некоторое количество первичного целлюлозного волокна. Сжигать или закапывать на городских мусорных полигонах не целесообразно и это может сэкономить 3−4 м древесины.

Ламинированные виды макулатуры (марки МС-9) не находят большого спроса, так как требуют значительных затрат на переработку в сравнении с газетной и книжной, на отделение волокна от пленки, удаление пленки из бумажной массы с последующей переработкой. 6.

Вторичное волокно отличается по своим свойствам от первичного волокна, так как проходит ряд технологических операций по фибриллированию, проклейке, сушке и претерпевает физические, механические изменения. Свойства реологического поведения в машинах, аппаратах, транспортирование по массопроводам, напуск на сеточный стол и формование бумажного полотна макулатурной суспензии изучено не достаточно.

Целью диссертационной работы является изучение поведения бумажной массы из вторичного волокна в гидродинамических процессах производства бумаги. Изучение возможности роспуска макулатуры, в том числе ламинированной влагопаронепроницаемыми пленками. Для достижения этих целей в работе решаются следующие задачи:

— изучение тиксотропных свойств макулатурной массы;

— изучение поверхностных явлений в суспензии макулатуры;

— исследование реологических характеристик при помощи ротационного вискозиметра;

— изучение условий наилучшего роспуска влагопрочной макулатуры на волокно;

— разработка технологии утилизации влагопрочной ламинированной макулатуры, с использованием реологических свойств в основных технологических процессах. 7.

129 ВЫВОДЫ.

1. Получены реологические характеристики суспензии макулатуры, учитывающие тиксотропные свойства. Показано, что они подчиняются основному реологическому уравнению для волокнистых суспензий.

2. Установлена возможность теоретического и экспериментального анализа роспуска влагопрочной макулатуры в гидродинамическом поле аппаратов для роспуска первичных волокон.

3. Исследованы закономерности формования и обезвоживания бумажного полотна на сеточном столе из суспензии макулатурной.

4. Разработана технологическая схема роспуска влагопрочной макулатуры, которая включает в себя сухое измельчение (рубка), обработку ультразвуком или пропарку в пропарочном аппарате, роспуск в гидроразбивателе с отсортировыванием полимерных включений и дальнейшей утилизацией.

5. Установлено, что влагопрочную макулатуру, от упаковки жидких пищевых, продуктов можно использовать в бумажном производстве и получать высококачественные виды бумаг.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Д.М. Бумагообразующие свойства волокнистых материалов. М.: Лесн. прм-сть, 1990.- 136 с.
  2. В.А., Манук Я. Е., Лысенко В. М. Свойства макулатурной массы для облицовочного картона. // Бумажная промышленность М.: Лесная промышленность, № 12, 1982, С. 17 — 19.
  3. Х.И., Арбузова Г. А. Производство обесцвеченной макулатурной массы. Обзорная информация. М., 1980, 52 с. (ВНИПИЭИлеспром).
  4. Макулатура: композиция будущего // Целлюлоза бумага картон. М.: Экология, 1992. — 36−46.
  5. A.A., Спиридонов В. А., Секашева Л. И. Использование бумаги и картона, содержащих макулатуру, для упаковки пищевых продуктов: Обзор, информ. М.: ВНИПИЭИлеспром, 1988. — С. 1−21, табл. — (Целлюлоза, бумага и картон- Вып. 1).
  6. A.c. 1 124 067 (СССР). Способ изготовление бумагоподобного материала/ Агеев А. Я., Леканов Л Л. и др./, заявл. 28.06.83, № 3 611 117/29−12, опубл. в Б.И. 1984, № 42.
  7. Методические указания по оценке технического уровня и качества промышленной продукции/РД 50−149−79. М.: Издательство стандартов. -1979. — 76 с.
  8. Методические рекомендации по проведению патентных исследований/ М.: ВНИИПИ. НПО Поиск, — 1984. — 194 с.
  9. ГОСТ 10 700–89. Макулатура бумажная и картонная. Технические условия. М.: Издательство стандартов, 1989. 9 с.
  10. С. Современный уровень сбора макулатуры в США и перспективы его увеличения к 2000 г. ТАППИ, 1997, № 4, С. 59−62.
  11. Г. Влияние циклов использования макулатуры на свойства вырабатываемой из нее газетной бумаги. (Дармштадский институт бумаги).131
  12. Юропиан Пейпермейкер", 1997, № 2, С. 28−30.
  13. Uhe effects of recycling on paper guality. R.C. Howard."Journal of Pulp & Paper, 1990, t/16, N 5, p. 143−149.
  14. M., Ли M. Новый способ фракционирования волокон смешанной макулатуры. ТАППИ, 1997, № 2, С. 149−153.
  15. Т.А., Охоткин С. М. и др. Новые полимерно-бумажные композиционные упаковочные материалы.//Бумажная промышленность. М.: Лесная промышленность. — 1990. -№ 11.- С.29−30.
  16. Полная регенерация картона для упаковки напитков./Щеллюлоза, бумага и картон (экспресс информация). М.: ВНИПИЭИ леепром. — 1992. — вып. 12.
  17. Macoto Iwasak:/ Japan Pulp & Paper. 1990. — v.28. — N 3, p. 35−45.
  18. Durst R.E., Ienees L.G. The flow properties of paper pulp stocks. Part I. // Tappi. 1954. — v. 37. — No. 10.-p. 417−423.
  19. Дж. Роберте. Производство гильзового картона из макулатуры на финском предприятии. «Палп энд Пайпер Европа», 1997, N 2, с.22−24
  20. Г. Ф. О вязкости и упругости бумажной массы// Коллоидный журнал. 1995.- т. 17, — вып.5.- С. 397−402.
  21. И.М., Виноградов Г. В., Леонов А. И. Ротационные приборы. Измерение вязкости и физико-механических характеристик материалов. М.: Машиностроение. — 1968. -272 с.
  22. Durst R.E., Iennes L.G. The flow properties of paper pulp stocks. Pars I.// Tappi. 1954. — v. 37.- No 10, — p. 417−423.
  23. Durst R.E., Iennes L.G. The flow properties of paper pulp stocks. Part II.// Tappi. 1955. — v. 33, — No 4, — p. 193−198.
  24. Р.Э. Изучение структурно-механических свойств суспензий технической беленой целлюлозы. Вопросы гидролиза, химии древесины и лесохимии//Труды института лесохозяйственных проблем и химии древесины АН Латв. ССР. Рига. — 1959. — т. 17. -С. 121−133.
  25. Р.Э. Влияние химических добавок на прочность структуры132волокнистых суспензий. Вопросы химии и технологии древесины//Труды КПП и ХД АН Латв. ССР. Рига. — 1953. — т. 25. -С. 186−194.
  26. H.A., Рейзинь Р. Э. Вискозиметрические исследования напряжений сдвига в суспензиях древесных волокон, подвергнутых гидротермической обработке// Химия древесины. -1971, — т. -9. С. 153−161.
  27. П.А., Володовец И. Н. Физико-химическая механика пористых и волокнистых дисперсных структур// Проблемы физико-химической механики волокнистых и пористых дисперсных структур и материалов. Рига. — 1967. -С. 3−29.
  28. O.A. Гидродинамика волокнистых суспензий в целлюлозно-бумажном производстве. М.: Лесная промышленность. — 1980. — 248 с.
  29. Ю.А. Влияние реологической характеристики волокнистой суспензии на эффективность работы напорного ящика бумагоделательной машины. Дисс. канд. техн. наук. Л.: ЛТИ ЦБП. 1978. — 105 с.
  30. А.И. Экспериментальные и теоретические исследования релаксационных свойств бумажных масс для оценки эффективности работы гидравлического оборудования целлюлозно-бумажного производства. Дисс. канд. техн. наук. Л.: ЛТИ ЦБП. 1979. — 98 с.
  31. Э.А. Учет нормальных напряжений при оценке реологических характеристик волокнистых суспензий// Машины и аппараты целлюлозно-бумажного производства- Межвуз. сб. научн. тр. ЛТА, — Л.- 1982. вып. 10.-С.9−13.
  32. Э.А. Разработка моделей комплексной реологической характеристики бумажной массы с целью практического использования при133оптимизации режимов работы гидравлического оборудования ЦБП. Дисс. канд. техн. наук. — Л.: ЛТИ ЦБП. — 1983, — 234 с.
  33. С.В., Киприанов А. И. Реологические основы процессов целлюлозно-бумажного производства. М.: Лесная промышленность. — 1983.191 с.
  34. Grey J.L., Van den Akker J. A. The mechanism of flow of paper stock in pipes // Paper trade journal. 1944. — v. 118. — No 17.- p. 29 — 34.
  35. Coy С. Гидродинамика многофазных систем. -M.: Мир, 1971.- 536 с.
  36. А.Я. Теоретические основы и практика формования и обезвоживания бумажного листа из асбестовых волокон. Дисс.док.техн. наук. Свердловск: УЛТИ. 1986. — 533 с.
  37. А.Р., Агеев А. Я., Шумейко И. А. Исследование течения асбестовой суспензии на линейных участках трубопроводов. // Машины и аппараты целлюлозно-бумажного производства: Межвуз.сб.тр. Л. — 1985. Вып. 13.-С. 7−9.
  38. Bugliarello G., Daily J.W. Rheological models and laminar shear flow of fiber suspension // Tappi. 1961. — v. 44. — No 12. — p. 881−891.
  39. В.И. Пневмо- и гидротранспорт в целлюлозно-бумажном производстве. Учебное пособие. — Л.: ЛТИ ЦБП. — 1975, — 219 с.
  40. O.K. Проблемы моделирования течения волокнистых суспензий в машинах и аппаратах целлюлозно-бумажного производства. Дисс. докт. техн. наук. — Л. — ЛТИ ЦБП. — 1981. — 202 с.
  41. Г. В., МалкинА.Я. Реология полимеров. -М.: Химия. 1977. -438 с.
  42. Coldsmith H.L., Mason S.G. The microrheology of dispertions. In: Rheology. Theory and applications. Ed. By F.R. Eirich // Academic Press. v. — 1967. — p. 86 -246.
  43. Д.М. Свойства бумаги. M.: Лесная промышленность. — 1970. — 456 с.134
  44. О.А., Робертсон А. А., Мэзон С. Г. Гидравлическое поведение волокон, применяемых для выработки бумаги// Основные представления о волокнах, применяемых в бумажном производстве. Материалы симпозиума. -М.: 1962.- С. 458−492.
  45. В.И. Гидротранспорт волокнистых материалов в целлюлозно-бумажном производстве. М: Лесная промышленностью — 1971. — 279 с.
  46. Г. Одномерное двухфазное течение. М.: Мир, 1972.- 440 с.
  47. Ray U., Wahren D. An experimental investigation of paper pulp stock flow in a straigh pipe // Svensk Papperstidning. 1964. — v. 67. — No. 5, — p. 186−195.
  48. Moller K., Duffy G.G., Titchener A.L. The laminar plug flow of paper pulp suspension in large diameter pipes // Svensk Papperstidning. 1972. — v. 75. — No. 8,-p. 165.
  49. Moller К., O’Sullivan M.J. Annules formation in plug flow of paper pulp suspension in large diameter pipes // Svensk Papperstidning. 1972. — v. 75. — No. 8,-p. 311−316.
  50. Daily J.W., Bugliarello G. Basic data for dilute fiber suspensions in uniform flow with shear // Tappi. 1961.- v. 44. — No. 7, — p. 497−512.
  51. Mih W., Parker J. Velocity profile measurement and plunomenological discription of turbulent fiber suspension pipe flow // Tappi. 1967, — v. 50. No. 5. p. 237−246.
  52. Sanders H.T., Meger H. Consistency distribution in turbulent tube flow of fiber suspensions // Tappi. 1971. — v. 54, — No. 5. p. 722−730.
  53. Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: Наука. — 1973.- 847 с.
  54. В. А. Стержневое течение волокнистой суспензии . Изв. АН СССР, Механика жидкости и газа. 1972.- № 4.- С. 65−71.
  55. В. А. Сопротивление при стержневом течении волокнистой суспензии в трубе // Изв. АН СССР, Механика жидкости и газа. 1974.- № 1.-С. 88−93.135
  56. В.А. Потери напора на трение при смешанном течении волокнистой суспензии в трубе // Изв. вузов, Лесной журнал. 1974. — № 4. -С. 109−112.
  57. B.C. Разработка критериев подобия основных режимов течения бумажной массы. Дисс. канд. техн. наук. — Л.- ЛТИ ЦБП.- 1983, — 197 с.
  58. В.М. Исследование энергетических характеристик потоков бумажных масс. Дисс. канд. техн. наук. — Л.- ЛТИ ЦБП,-1976,-106 с.
  59. А.Н. Оптимизация режимов транспортирования бумажных масс в трубопроводах производственного назначения. Дисс. канд. техн. наук. — Л. — ЛТИ ЦБП. — 1979. — 186 с.
  60. И.А. Разработка методики расчета потерь энергии при движении волокнистой суспензии в проточных каналах оборудования ЦБП. Дисс. канд. техн. наук. — Л. — ЛТИ ЦБП. — 1983. — 162 с.
  61. Г. М. Формование многослойного картона. М.: Лесная промышленность. — 1982. — 263 с.
  62. Peterson R.M. Two-dimentional flow of incompressible fluids through deformable porous media // Tappi. 1970. — v. 53.- No. 1.- p. 71−77.
  63. Л.М. Структура бумаги и методы ее контроля. М.: лесная промышленность. — 1973, — 150 с.
  64. А.Д., Киселев П. Г. Гидродинамика и аэродинамика (основы механики жидкости). М.: Стройиздат. -1975. -327 с.
  65. O.A., Федоров O.K., Гаузе A.A. Расчет структуры скоростей в ванне гидроразбивателя. В кн.: Машины и оборудование ЦБП// Межвузовский сб., вып. 1. Л.: ЛТИ ЦБП, 1974.
  66. А.Я. Гидродинамические передачи. Л., 1971.
  67. A.A. Исследование процесса роспуска полуфабрикатов для бумаги в гидроразбивателях. Автореферат дис. На соиск.уч.степ.канд. техн.наук. — Л.: ЛТИЦБП, 1972.
  68. В.Н., Гаузе A.A., Аликин В. П. Машины для роспуска и136безножевого размола бумажной массы. JL: ЛТИЦБП, 1979, С. 31.
  69. А.Я. О второй составляющей реологического уравнения волокнистой суспензии O.A. Терентьева// Изв. высш. учеб. заведений, Лесной журнал, 1996.
  70. С.П., Залевский В. Г., Агеев А. Я. Реологические характеристики макулатурной суспензии. // Машины и аппараты целлюлозно-бкмажного производства: Межвуз.сб.науч.тр./СПб ГТУРП. СПб., 1998, С. 30−34.
  71. А.И., Терентьев O.A., Агеев А. Я., Кузнецов А. Р. О выборе параметров ротационного вискозиметра для волокнистых суспензий. -Уральский лесотехнический институт, Свердловск, 1985, 6 с. Деп. в ВНИИПИЭИлеспром 26.02.85, № 1418 лб.
  72. A.c. 114 405 (СССР). Способ определения реологических характеристик волокнистых суспензий. / Агеев А. Я., Бабин А. И., Кузнецов А. Р., Терентьев O.A./. —звявл. 20.10.83, № 3 654 074, опубл. в Б.И. 1985, № 9, с. 154.
  73. В.К., Лобко С. И., Чиркова Т. С. Математическая обработка результатов эксперимента. -Минск, Высшая школа, 1982. -103 с.
  74. Касандрова О. Н, Лебедев В. В. Обработка результатов наблюдений. М.: Наука, 1970. -104 с.
  75. А.Р. Оптимизация отлива листа из асбестовых волокон на бумагоделательных машинах. -Дисс. канд. техн. наук. -Л. 1986. — 183 с.
  76. Ю.П., Маркова Е. В., Грановский Ю. В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. -М.: Наука, 1971. -303 с.
  77. Г. И., Филаретов Г. Ф. Планирование эксперимента. -Минск, БГУ, 1982. -302 с.
  78. А.Я., Халтурин В. М., Кузнецов А. Р. Исследование гидродинамического режима в ванне листоформовочной машины асбокартонной фабрики им. Коминтерна. -УЛТИ. -Свердловск, 1984, Деп. в ВНИИПИЭИлеспром 07.01.85, № 1397 лб.
  79. С.П., Бабин А. И. Ротационный вискозиметр // Проблемы137лесопромыпшенного производства, транспорта и дорожного строительства: Екатеринбург, УГЛТА, 1997, С. 64 66.
  80. В.Г., Агеев М. А., Санников С. П., Балеева Н. А., Агеев АЛ. Метод численного расчета поля скоростей между двумя параллельными пластинами. // Машины и аппараты целлюлозно-бкмажного производства: Межвуз.сб.науч.тр./СПб ГТУРП. СПб., 1998, С. 17−21.
  81. С.Н. Технология бумаги. -М.: Лесная промышленность, 1970. -696 с.
  82. А.Я., Кузнецов А. Р., Бабин А. И., Быков А. И. Оптимизация режима работы листоформовочной машины асбофабрики им. Коминтерна. УЛТИ, Свердловск, 1984, 15 с. Деп. в ВНИИПИЭИлеспром 01.07.85, № 1398 лб.
  83. А.Р., Агеев А. Я., Кугушев И. Д. Оптимизация скорости листоформовочной машины. Уральский лесотехнический институт. -Свердловск, 1984,6 с. Деп. в ВНИИПИЭИлеспром 07.01.85, К" 1390 лб.
  84. А.Я., Кузнецов А. Р., Лалетин А. В. Опытная выработка асбестового картона для тепло- и электроизоляции // Химия и технология бумаги: Межвуз. Сб. научных тр.- Л, — 1985.-С. 63−65.
  85. А.с. 640 204 (СССР). Устройство для автоматического контроля прочности волокнистой суспензии./ А. Я. Агеев, А. И. Бабин, А.Н. Панфилов/, зявл. 14.04.76, № 2 346 131/28−12, опубл. в Б.И. 1979, № 48.
  86. В.П. Курс теории вероятностей: Учеб.- 3-е изд., испр.-М.: Наука. Гл. ред.физ.-мат.лит. 1987. — 240 с.
  87. Г. Э., Фляте Д. М. Структура бумаги. -М.: Лесная промышленность. -1969. —57 с.
  88. Пен Р. 3. Статистические методы моделирования и оптимизации процессов целлюлозно-бумажного производства: Учеб. пособие. Красноярск: Из-во КГУ, 1982. — 192 с.
  89. А.Я. Влияние времени наблюдения на величину напряжений в волокнистых суспензиях. // Изв. высш. учеб. заведений, Лесной журнал, 1996.
  90. Д.М. Бумагообразующие свойства волокнистых материалов. М.: Лесн. прм-сть, 1990.- 136 с.140
Заполнить форму текущей работой

На отлично!