SU765416A1

SU765416A1 - Fibrous layer forming method

Info

Publication number: SU765416A1
Application number: SU752182329A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Сергеевич Александров; Александр Евгеньевич Гущин; Рудольф Васильевич Заводов
Original assignee: Всесоюзное Научно-Производственное Объединение Бумажной Промышленности
Priority date: 1975-10-20
Filing date: 1975-10-20
Publication date: 1980-09-23

Description

tt

Изобретение относитс к легкой промышленности, в частности к формованию волокнистого сло из газовзвеси волокон.The invention relates to light industry, in particular to the formation of a fibrous layer from a gas suspension of fibers.

Известен способ формовани волокнистого сло , при котором волокна в потоке газовзвеси направл ют на приемную сетчатую поверхность и осаждают их путем отсоса газа через последнюю ll .A known method of forming a fibrous layer in which the fibers in the gas suspension flow are directed onto the receiving mesh surface and are precipitated by sucking the gas through the last ll.

Недостатком этого способа вл етс низка производительность формовани волокнистого сло и значительн1« затраты на электроэнергию, необходимую дл удгшени большого количества газа при скоростном формовани волокнистого сло . Сетчата поверхность и образующийс на ней волокнистый слой вместе создают значительное по величине сопротивление потоку газа , проход щему через них в процессе фильтрации при формовании волокнистого сло . Сетчата поверхность и образующий на ней волокнистый слой вместе создают значительное по величине сопротивлени потоку газа, проход щему через них в процессе фильтрации при формовании.The disadvantage of this method is the low productivity of the formation of the fibrous layer and the considerable cost of the electric power required to obtain a large amount of gas in the high-speed formation of the fibrous layer. The mesh surface and the fibrous layer formed on it together create a significant amount of resistance to the gas flow passing through them during the filtration process when the fibrous layer is formed. The mesh surface and the fibrous layer forming on it together create a significant amount of resistance to the gas flow passing through them during the filtration process during molding.

Дл повышени производительности формовани волокнистого сло передTo increase the productivity of forming the fibrous layer before

подачей волокон на прнемную детчатую поверхность из потока газовзз еси удал ют от 50 до 90% газа, а поток газовзвеси пропускаиот через гасительby feeding the fibers to the extruded detour surface of the gas flow, remove from 50 to 90% of the gas, and the gas suspension flow passes through the absorber

5 поперечных пульсаций потока дл снижени турбулентности потока на 0,7 - 15%.5 transverse flow pulsations to reduce flow turbulence by 0.7–15%.

Способ осуществл ют следующим образсм .The method is carried out as follows.

10 Волокнистое сырье (синтетические, древесно-целлкшозные волокна и т.д.) подвергают дезинтеграции любым известным способом например путем создани деформации сдвига на дисковой10 Fibrous raw materials (synthetic, wood-cellulose fibers, etc.) are disintegrated by any known method, for example, by creating shear deformation on a disk

15 мельнице. В результате дезинтеграции волокниста масса раздел етс на отдельные волокна и небольшие их пучки, которые поступают затем по воздуховодам в воздушный поток, создаваемый15 mill. As a result of disintegration, the fibrous mass is divided into individual fibers and their small bundles, which then flow through the air ducts into the air flow created

20 вентил тором. За счет турбулентности потока воздуха волокна распредел ютс по всему его объему. Дгшее газовзвесь волокон по воздуховодам поступает в концентратор. При движении по дуге20 fan. Due to the turbulence of the air flow, the fibers are distributed throughout its volume. The second gaseous suspension of fibers enters the hub through ducts. When moving in an arc

25 концентратора под действием центробежной силы волокна устремл ютс к периферии . В результате часть потока газовзвеси волокон полностью освобождаетс от волокон. Эта .часть потока при25, the centrifugal force of the fiber is directed to the periphery. As a result, part of the gas suspension flow of fibers is completely free of fibers. This part of the stream at

30 выходе на пр молинейную траекторию30 access to the linear trajectory

отводитс в сторону, благодар .создаваемому разр жению в воздуховоде. Оставша с часть потока газовзвеси волокон проходит через гаситель поперечных пульсаций, который снижает интенсивность турбулентности потока до необходимой величины 15-0,7%.retracted due to the created discharge in the duct. The remaining part of the flow of the gas suspension of the fibers passes through the transverse pulsation damper, which reduces the intensity of the turbulence of the flow to the required value of 15-0.7%.

Благодар тому, что на коротком отрезке пути потока газовзвеси волокон значительно повыиаетс кон-центраци волокон и сильно уменьшаетс интансивность ее турбулентности - происходит гомогенна коагул ци волокЬн по всему объему потока. ОБразуetcH св занна волокниста система, поток газовзвеси волокон, приобрета такую структуру, поступает на бесконечную сетку, где за счет разр жени создаваемого под ней в отсасывающем ц5ике происходит фильтраци потока г4зовзвеси, в результате чего удгш etcH оставшийс в потоке воздух и на сетке образуетс волокнистый слой однородной структуры, поступающий на дальнейшую обработку.Due to the fact that in the short section of the flow path of the gas suspension of the fibers, the concentration of fibers increases significantly and the intensity of its turbulence decreases dramatically - homogeneous coagulation of fibers occurs throughout the entire volume of the flow. The HFC bonded fiber system, the flow of a gas suspension of fibers, acquiring such a structure, enters an infinite grid, where due to the discharge generated under it in the suction unit, a flow of g4 suspension is filtered, resulting in the air left in the stream and a fibrous layer forms on the grid homogeneous structure for further processing.

При удалении части потока газа на выходе из концентратора, представл ющего собой газ, свободный практическ от волокон, не возникает какого-либо значительного сопротивлени . По подсчетам коэффициент сопротивлени сосГавл ет 1,3-2,3 (вместо 20-500). Поэтому расход электроэнергии незначителен .When part of the gas stream is removed at the outlet of the concentrator, which is a gas that is practically free of fibers, no significant resistance occurs. It is estimated that the coefficient of resistance is 1.3-2.3 (instead of 20-500). Therefore, the power consumption is negligible.

При удалении оставшейс в потоке газовзвеси части воздуха расход электроэнергии так же уменьшаетс , так как его здесь уже на 50-90% меньше , чем в момент образовани газовэвеси , уменьшаетс и активна зона сетчатой поверхности, т.е. снижаютс габариты обрудовани и, следовательно , металлоемкость и площадь, занимаема оборудованием.When the part of the air remaining in the gas suspension flow is removed, the energy consumption is also reduced, since it is already 50–90% less than at the time of the gas suspension, and the active area of the mesh surface, i.e. the dimensions of the equipment and, consequently, the metal intensity and the area occupied by the equipment are reduced.

Пример 1. Поток аэровзвеси сульфатной беленой целлюлозы с влажностью 12% образуетс описанным выше методом при концентрации волокон 20 г/м. Поэтому аэровзвеси волокон сульфатной беленой целлюлозы с интенсивностью турбулентности 30%(со среднсэй длиной волокон 0,7 мм) сообщай криволинейное движение по дуге с радиусом R 150 мм и с длиной криволинейного участка 450 мм при скорости 28 м/сек. Под действием центробежной силы волокна при прохождении криволинейного участка смещаютс к периферии потока, в результате чего 90% воздуха в потоке аэровзвеси освобождетс от волокон и отводитс . На выходе из концентратора аэровзвеси волокон концентрируетс до 160 г/м и интенсивность ее турбулентности уменьшаетс до 7%. При движении сконцентрированной части потока по пр мой линии (сразу после завершени криволинейного движени ) поток подвергают воздействию акустического пол с ч стотой 20 КГЦ в направлении, перпендикул рном к направлению движени потока . В результате поперечные колебани в потоке азровзвеси гас тс , уменьша сь до 0,7%. Поток аэровзвеси со . св занной системой волокон поступает на бесконечную сетку под углом 15°, причем скорость движени потока аэровзвеси равна скорости движени сетки и составл ет 5 м/сек. После удалени Example 1. A flow of air suspension of sulphate bleached pulp with a moisture content of 12% is formed by the method described above with a fiber concentration of 20 g / m. Therefore, air suspension of bleached sulphate pulp fibers with a turbulence intensity of 30% (with an average fiber length of 0.7 mm) report curvilinear motion along an arc with a radius of R 150 mm and a curvilinear length of 450 mm at a speed of 28 m / s. Under the action of the centrifugal force of the fiber, when passing through a curved section, it is displaced to the periphery of the flow, as a result of which 90% of the air in the air suspension flow is freed from the fibers and retracted. At the exit of the air suspension, the fibers are concentrated to 160 g / m and the intensity of its turbulence is reduced to 7%. When the concentrated part of the flow moves along a straight line (immediately after the completion of the curvilinear motion), the flow is exposed to an acoustic field with a frequency of 20 KHZ in the direction perpendicular to the direction of flow. As a result, the transverse oscillations in the flow of air suspension are quenched, decreasing to 0.7%. Air suspension flow with. the connected system of fibers enters the infinite grid at an angle of 15 °, and the velocity of the air suspension flow is equal to the speed of the movement of the grid and is 5 m / s. After removal

Q из потока аэровзвеси оставшегос воздуха (10% от начального количества) на сетке образуетс волокнистый слой, который поступает на приклейку, прессование , сушку, после чего образуетс бумага с массой 50 г/м .Q from the air suspension flow of remaining air (10% of the initial quantity) a fibrous layer is formed on the mesh, which is applied to the gluing, pressing, drying, after which paper with a mass of 50 g / m is formed.

5 Пример 2. Полученна аэровзвесь вискозных волокон при влажности 3% со средней длиной 3,5 мм при концентрации 10 г/м имеет интенсивность турбулентности 40%. в качестве5 Example 2. The resulting aerosol suspension of viscose fibers at a moisture content of 3% with an average length of 3.5 mm at a concentration of 10 g / m has a turbulence intensity of 40%. as

0 газовой среды служит воздух с добавкой 10% углекислого газа дл предотвращени возгорани взвеси в результате возникновени статического электричества .0 gaseous medium is air with the addition of 10% carbon dioxide to prevent the suspension from igniting as a result of the generation of static electricity.

5 Потоку газовзвеси сообщают движение в концентраторе при скорости 20 м/сек по дуге с радиусом R 175 мм при длине дуги 500 мм. При смещении волокон, под действием центробежной силы к наружной части дуги5 The gas suspension flow is reported to move in a hub at a speed of 20 m / s along an arc with a radius of R 175 mm and an arc length of 500 mm. When shifting fibers, under the action of centrifugal force to the outer part of the arc

от волокон освобождаетс 75% газа, который возвращаетс в исходный газовый поток с 25% газа и распределенн )Ьми в нем волокнами при концентрации 40 г/м продолжает свое движение по пр молинейной траектории к сетке. Причем за счет повышени концентрации волокон интенсивность турбулентности потока снижаетс до 20%. в момент начала движени потока газовзвеси по75% of the gas is released from the fibers, which returns to the initial gas stream with 25% of the gas and distributed in it by fibers at a concentration of 40 g / m and continues its movement along a straight path to the grid. Moreover, due to an increase in the fiber concentration, the flow turbulence intensity decreases to 20%. at the moment of the beginning of movement of the gas suspension flow

0 пр молинейному пути он подвергаетс резкому поджатию в поперечном направлении с уменьшением статического давлени путем пропускани потока через коническую воронку с соотношением0 of the rectilinear path, it undergoes a sharp contraction in the transverse direction with a decrease in static pressure by passing a stream through a conical funnel with a ratio

f площади входного сечени к выходному 3:1. В результате скорости потока увеличиваетс до 12 м/сек, а интенсивность турбулентности уменьшаетс до 4%.f of the input area to the output 3: 1. As a result, the flow velocity increases to 12 m / s, and the turbulence intensity decreases to 4%.

j. Далее сконцентрированный поток газовзвеси- поступает на сетку, движущуюс со скоростью 4 м/сек. После удалени газа из сконцентрированного потока путем создани разрежени под ней, равного 20 мм вод ного столба,j. Then the concentrated flow of gas suspension enters the grid moving at a speed of 4 m / s. After removing the gas from the concentrated stream by creating a vacuum under it, equal to 20 mm of a water column,

5 образуетс однородный слой волокон с массой 20 г/м, который поступает на дальнейшую обработку в проклеивающую, прессовую и сушильную части бумагоделательной машины.5, a uniform layer of fibers with a mass of 20 g / m is formed, which is fed for further processing into the sizing, pressing and drying parts of the paper machine.

o Пример 3. Потоку аэровзвеси лавсановых волокон 30% со средней длиной 20 мм при концентрации 5 г/м с интенсивностью турбулентности 35%, движущемус со скоростью 15 м/сек, сообщают в концентраторе движение поo Example 3. The flow of aerosol suspension of polyester fibers 30% with an average length of 20 mm at a concentration of 5 g / m with an intensity of turbulence of 35%, moving at a speed of 15 m / s, according to the hub

дуге с радиусом R 300 мм при длине дуги 90 мм. Под действием центробежной силы при криволинейном движении волокна концентрируютс в наружном слое, занима 0,5 объема потока. При этом концентраци волокон увеличиваетс до 10 г./м, а интенсивность турбулентности за счет повышени концентрации уменьшилась до 20%.arc with a radius of R 300 mm with an arc length of 90 mm. Under the action of centrifugal force, with curvilinear motion, the fibers are concentrated in the outer layer, occupying 0.5 volume flow. In this case, the fiber concentration increases to 10 g / m, and the intensity of turbulence due to the increase in concentration decreases to 20%.

Часть потока, свободна от волокон (0,5 по объему) отводитс и поступает в первоначальный поток воздуха. После концентратора аэровзвесь движетс по пр молинейной траектории со скоростью 10 м/сек и затем в гасителе поперечных пульсаций разгон етс до 15 м/сек в результате снижени статического давлени потока, при этом интенсивность турбулентности потока газовзвеси снижаетс до 15% и подаетс на сетку под углом 40 с этой же скоростью. В результате фильтрации через сетку удал ютс оставшиес 50% воздуха и образуетс волокнистый слой однородной структуры, поступающий на дальнейшую обработку.A portion of the fiber-free stream (0.5 in volume) is withdrawn and enters the initial airflow. After the concentrator, the airborne suspension moves along a linear trajectory at a speed of 10 m / s and then accelerates to 15 m / s in the cross-pulsation quencher due to a decrease in the static flow pressure, while the intensity of the gas suspension turbulence decreases to 15% and is fed to the grid at an angle 40 with the same speed. As a result of filtering, the remaining 50% of air is removed through the mesh and a fibrous layer of a uniform structure is formed, which is fed to further processing.

В каждом случае из приведенных трех примеров удгш етс различное количество газа (воздуха). Объ сн етс это тем, что при получении потока со св занной волокнистой структурой объем газа между волокнистым скелетом в каждом случае различен и зависит от длины волокон. Операци удалени 50-90% газа совместно с операцией гашени поперечных пульсаций потока аэровзвеси с уменьшением турбулентности до 15-0,7% позвол ет удалить значительную часть газа (возду ха ) из потока аэровзвеси волокон без возникновени их локальной флокул ции , что обеспечивает повынение производительности , снижение потр ебл емой электроэнергии, металлоемкости оборудовани и площади, занимаемой им.In each case of the three examples given, a different amount of gas (air) is obtained. This is explained by the fact that when receiving a stream with an associated fibrous structure, the gas volume between the fibrous skeleton is different in each case and depends on the length of the fibers. The operation of removing 50–90% of gas together with the operation of quenching the transverse pulsations of the aerosol flow with a decrease in turbulence of 15–0.7% makes it possible to remove a significant portion of gas (air) from the aerosol suspension of the fibers without causing their local flocculation, which improves the performance , reduction of consumed electric power, metal consumption of equipment and the area occupied by it.

Предлагаемый способ формовани волокнистого сло позволит повысить производительность, снизить расход электроэнергии и удельной металлоемкости оборудовани при производстве различных видов бумаги сухим способом .The proposed method of forming a fibrous layer will improve productivity, reduce energy consumption and specific metal consumption of equipment in the production of various types of paper by the dry method.

1515

Claims

1. Japanese patent 41-15262, 1966, cl. 43 A 51, series 3 (prototype).