БИЛЕТ №18

1.Хим-кое строение Ц. Надмолекулярная стр-ра Ц. Наиб-е важным комп-том раст-го вол-на, пред­ст-щим наиб-ший интерес для произв-ва Б, явл-ся природный полимер — Ц. Ц-природный, линейный, стереорегулярный гомополисахарид, состоящий из мономерных звеньев ангидра-β-D-глюкопиранозай, соед-ных м/ду собой гликозидной связью 1→4.

Кол-во глюкозных остатков (степень полимеризации) до­стигает в природной Ц 7000—10000, в технической хлоп­ковой Ц 1000—3000, а в технической древ-ной Ц 600—2000. Длинные целлюлозные цепи, достигающие 3,5— 5 мкв раст-ном вол-не и 0,3—1,5 мкв техн-кой Ц, образуют в клеточной стенке ориентированные участки, жесткие кристаллические пучки, в которых отдельные цепи Ц связаны м/ду собой силами межмол-го взаим-вия—водородными связями м/ду гидрокс-ми группами соседних цепочек. Наряду с ориентированными участками Ц (кристал­литами) в клеточной стенке вол-на имеются и участки с менее упорядоченным расположением Ц-ных цепей (аморфные области). Кол-во кристаллических областей, в древесной и хлопковой Ц сост-ет около 70%,а на долю аморфных областей падает около 30%.

По современным воззрениям, пучки Ц-ных цепей с жест­ким межмол-ным взаим-вием м/ду ними предст-­ют кристаллические участки Ц, в которых расстояние м/ду цепями миним-ое, а энергия связи максим-ая. Эти кристаллиты, согласно Фрей-Висслингу явл-ся осн-ми структ-ми еди-ницами клеточной стенки Ц-го вол-на — элем-ми фибриллами. Элем-ные фибриллы идеально кристаллизо­ваны. Простр-во м/ду элем-ными фибриллами заполнено аморфной Ц и частично нецеллюлозным мат-лом (гемиЦ), который м. удалить щелочью. Элем-ные фибриллы в клеточной стенке Ц собраны в более крупные пучки микрофибриллы, а по­следние в еще более крупные фрагменты — макрофибриллы, хо­рошо видимые в световой микроскоп. Т. обр., клеточная стенка Ц-го раст-го вол-на имеет фибриллярную стр-ру, которая позволяет не только делить вол-но на продольные фрагменты любых разме­ров, но и связывать вол-на м-ду собой в единую стр-ру.

Надмол-ная стр-ра. 1.теория кристаллич. строения: 1.1 аморфно-кристаллич (2-х фаз.) 1.2 кристаллическая (1 фаз.) 2.теория аморфного строения

В 1.1 – Ц в растит. клет. стенках нах-ся в виде фибрилл, сост-щих из микрофибрил, кот. состоят из черед-ся кристалич. и аморфных участков – “бахремчатая фибрила” – трехмерный дальний порядок в расположении цепей в кристаллической поддержке за счет водородной связи и сил Ван-дер-Вальса. В аморфных участках стройный 3ехмерный порядок отсутствует и сохраняется лишь общая продольная направленность цепей. В этих участках довольно легко м. проходить р-ции взаим-вия Ц с др. в-вами. Кристал. и аморфные участки не имеют четких границ. Длина макромол-лы знач-но больше длины кристал-х участков, отсюда следует, что каждая цепь проходит послед-но ряд кристалич. и аморфных участков. Ц – явл. Ориентир-ным полимером, т.к. все кристаллы ориентированы в 1 направлении вдоль микрофибрил, которые распол-ся в Ц-ном вол-не также в определ. направл-и по спиралям вдоль вол-на. В 1.2 – Ц, как 1 фазная сис-ма, состоящая из 1 кристал. фазы с дефектами кристалл-кой решетки. Строение микрофибрилл в поперечном разрезе различные авторы также рассм-ют по разному. Наиболее распространена гипотеза Фреи-Висслинга, согласно к-рой микрофибриллы имеют приблиз-но прямоугольное сечение более или менее постоянных размеров около (100*200 А). Каждая такая микрофибрилла состоит из 4-х элем-ных фибрилл (мицелляных прядей) размером около (50-100А2). Мициллярная прядь в центре имеет кристаллический стержень, к-рый окружен так наз-мой паракристаллической оболочкой. В паракристаллической части Ц-ные цепи также направлены вдоль микрофибрилл, но строгий порядок уже отсутствует. Эта часть, т. обр., уже не явл-ся кристаллической, но в то же время ее нельзя считать аморфной. Наблюд. постепенное ↓ ст. упорядоченности от центра к периферии элементарной фибриллы, т.е. сущ-ет градиент кристалличности. В продольном напр-нии микрофибриллы длина мицелл (кристалич.участков) неопределенна, но в среднем сост-ет около 600 А. м/ду мицеллами (по направлению оси микрофибрилл) расп-ся менее упорядоченные участки, т.е. одна цепь проходит ряд кристаллических и аморфных участков. Цел-ные волокна харак-ся по ст.кристалличности и ст.ориентации. Эти показатели отражают плотность упаковки Ц. Степень кристалличности Ц (относ-ное содержание кристаллической части) определяют графически, а также сравнением плотности Ц в аморфных и кристаллических участках, по скорости протекания р-ций(кислотный гидролиз, окисление, фибрилирование и т.д.) в этих частях, путем определения адсорбции воды или йода и т.д. однако следует помнить, что подобные м-ды позволяющие определить так наз-мую доступность Ц, лишь косвенно харак-ют ее кристалличность. Разл-ные м-ды дают разные значения кристалличности, но некоторые выводы все-таки м. сделать. Природные Ц-ные вол-на (древесная Ц, хлопок, рами) содержит примерно 65-70% кристаллической и 25-35% аморфной. Наименее плотную упаковку имеют искусственные Ц-ные вол-на. Ст.ориентации показывает, насколько близко совпадает направление кристаллитов с направлением оси вол-на. Ст. ориентации устанавливают сравнением рентгенограмм с электронными микрофотографиями вол-на, а также с помощью м-да дифракции рентгеновских лучей под малыми углами и м-да двойного лучепреломления. Чем плотнее упаковка (т.е. чем выше ст.кристалличности и ст.ориентации), тем сильнее проявл-ся межмолекулярное взаим-вие (водородные связи) и тем выше прочность вол-на. Более прочными оказ-ся вол-на Ц, имеющие длинные мол-лы т.к. число гидроксилов, вовлеченных в Н связь, при этом возрастает. Деструктированные вол-на, содержащие цепи меньшей длины, менее прочны. Модель элементарной кристаллической ячейки Ц. Кристал-кая решетка Ц состоит из элем-ных кристал-ких ячеек. На основании рентгенографических данных было установлено, что элем-ная ячейка Ц явл. моноклинной. Пространственную модель элем-ной кристал-й ячейки Ц впервые построили Марк и Мейер, а затем усоверш-ли ее Мейер и Миш. Каждая элемен. ячейка Ц вмещает в свой объем 4 глюкозных звена. С учетом числа звеньев в ячейке была предложена модель моноклинной элемен. ячейки Ц. По каждому ребру b и в центре ячейки проходит цепь Ц. Центральная цепь сдвинута на ½ звена и идет в противопол-ом направлении. При таком распол-ии половина цепей направлена, а одну сторону, половина-в другую и на каждую ячейку приходится 4 звена. Вдоль ребер b действуют силы главных хим. валентностей (ß-глюкозидные связи 1-4). В направлении ребер a гидроксилы соседних цепей приближаются на расстояние 2,5А. Поэтому здесь образ. водор-ые связи. Вдоль ребер с расстояние м/у гидроксилами 3,1А и в этом направлении действуют более слабые силы Ван-дер-Вальса. Такая модель в основном согласуется с хар-ром рентгенограмм Ц и объясняет многие ее св-ва. Было показано, что все природные Ц имеют рентгенограммы одного и того же типа. След-но, все они имеют одну и ту же кристал-ую стр-ру. Для Ц хар-рен полиморфизм. Ц имеет несколько кристал-ких модификаций, каждая из к-рых дает свою хар-ную рентгенограмму.

2.Теория СФИ варки Ц. Варка сфи Ц осущ-ся сп-бом в вертик-ных стационарных котлах клепаной или сварной констр-ции, стальной корпус кот-ых изнутри защи­щен кислотоупорной футеровкой или изгот-ен из биМе с плакировкой из кислотоупорной стали.

Котел загружают щепой из бункера, заливают вар-ой кис­лотой и гермет-ки закрывают. Затем содержимое котла на­гревают паром до темп-ры 105—110 ° С (заварка) и выдер­живают при этой темп-ре («стоянка») для завершения про­питки щепы кислотой. Нагрев прод-ют до конечной темп-ры варки 128—155°С. Разл-ют прямой и не­прямой нагрев содержимого вар-го котла. При прямом на­греве пар поступает непоср-но в котел и там конденс-ся, при непрямом нагреве пар поступает в устан-ный рядом с котлом пов-ный подогр-ль, ч/з который непр-но прогоняется циркул-ным насосом варочная ж-ть. В последнем случае конденсат пара не смеш-ся с кислотой. Раб. давление в котле м. составлять от 0,6 до 1 МПа.

В зав-ти от условий продолж-ть варки 5 до 12 ч. В процессе варки из котла периодически или непрерывно производят «сдувки», т. е. удаляют из верхней части котла водяной пар и сернистый газ в сис-му регенерации, где они смеш-ся с сы­рой кислотой, образуя вар-ую кислоту.

Ход варки контр-ся варщиком по показаниям прибо­ров и по рез-там анализа вар-ой ж-ти; вконце варки иногда отбирают из котла пробы сваренной массы. Отраб-­ная вар-ная ж-ть носит наз. сфи Щ.

По окончании варки котел опоражнивают в сцежу или при­емный резервуар сп-бом выдувки или вымывки. При выдувке давление в котле снижают до 0,15—0,25 МПа, открывают шибер на выдувном трубопроводе и Ц-ная масса ост-ным давлением выдувается из котла вместе со щелоком в закрытую сцежу или выдувной резервуар. Продолж-ть выдувки 10—20 мин. При вымывке давление в котле снижают до 0,25— 0,35 МПа и предвар-но отбирают из котла сфи Щ, направл-ый на испол-ние. В котел, заполняя его до­верху, подают воду или слабый оборотный Щ и еще некото­рое время прод-ют отбор крепкого Щ под гидравлическим давлением, затем выпускают массу с оставшимся слабым Щ из котла в открытую сцежу или вымывной резервуар.Продолж-ть всех операций при вымовке сост-ет 1,5-2ч.

1–загрузка котла щепой;2–нагрев;3–стоянка;4–подъём темп-ры;5–варка;6–выгрузка.

Оборот котла – время от загрузки котла щепой до выгрузки из него сваренной Ц.

На участке А образ-ся тв. лигносульфоновая к-та,на участке Б проис-ит раств-ие тв. лигносульф-вой к-ты и удаление его из щепы с отраб-ым Щ.

1–патрубок для ввода в котёл пара;2–штуцер для удал-я воздуха из котла;3–сдувочный штуцер;4–штуцер для удаления варочной к-ты;5–штуцер для подачи варочной к-ты;6–подогреватель Бробика;7–насос переменой мощности;8–контрол-щие и регул-щие приборы;9–патрубок для отвода вар-ой к-ты;14разгружающее устр-во;15–вал электродвигателя

3. Конструктивные эл-ты сеточного стола БДМ. Сеточный стол БДМ состоит из регистровой части, иногда подвергаемой тряске, отсас-щих ящиков и гауч-пресса. Разбавленная вол-тая суспензия не­прерывным потоком вытекает на движ-ся бесконечную сетку. На сеточном столе масса теряет большую часть содерж-ся в ней воды, превращаясь в бум-ое полотно, которое при сухости около 15—20% передается с сетки на сукно 1го пресса для дальнейшего уплотнения и мех-го обезвож-ния прессо­ванием. Сетка, обогнув нижний вал гауч-пресса, возвр-ся к грудному валу. При обратном движении сетка, направл-ая неск-ми сетковедущими валиками, промывается водой при помощи водяных спрысков, и снова подходит к регистровой части сеточного стола. Оборотная вода от регистровой части машины по желобам и сливам отводится в сборник оборотной воды. Чтобы предотвратить растекание жидкой массы по краям сетки, в начале регистрового стола устан-ют ограничительные линейки. Для обрезания неровных кромок сырого бум-го полотна перед гауч-прессом имеются 2е краевые отсечки (водяные ножи) и одна переводная, испол-ая для разрезания бум-го полотна при заправке Б. М/ду отсас-ми ящиками над сеткой иногда устан-ют легкий ровнительный валик (эгутер), кото­рый прим-ся для улучшения просвета Б, уплотнения ее стр-ры и нанесения водяных знаков.Длина и ширина сеточного стола зависят от произв-ти и скорости БДМ и вида вырабат-мой Б.

Регистровая часть начинается от грудного вала и состоит из регистровых валиков, расположенных в одной плоскости. М/ду грудным валом и 1ым регистровым валиком обычно устан-ют формующую доску для устранения провисания сетки и улучшения формования.

Рис. 1. Дефлекторы и опорные планки: 1 — формующая доска; 2 — опорная планка двойная; 3 — планка одинарная; 4 —дефлектор

В этой части сеточного стола происходит форм-ие бум-го полотна из разб-ной вол-той суспензии и удаление из нее большей части воды под влиянием своб-го отекания и отсасыв-го действия регистровых валиков.

Регистровые валики для небольших машин изгот-ют из ла­тунных и алюминиевых, а для больших машин из стальных труб, кот-ые покрывают слоем меди или резины. Диаметр регистровых валиков зависит от ширины машины и нах-ся в пределах от 80 до 400 мм.

Благодаря смачиванию и силам сцепления воды с пов-тью регистрового валика, а также кинетической энергии враще­ния валика и движения сетки происходит всасывание воды в кар­мане ABC.В нек-рой точке В всасывающее действие валика прекращается, так как подвод воды из слоя массы на сетке ока­з-ся недост-ным, чтобы заполнить карман водой.

Гидропланки. При высокой скорости машины регистровые валики создают помехи форм-ию бум-го полотна. При входе сетки на ре­гистровый валик масса, находящаяся на ней, испытывает снизу давление пленки воды, выдавливаемой валиком вверх. При сходе сетки с валика возникает разрежение в клину м/ду валиком и сеткой. Т. обр., при прох-ии через регистровые ва­лики вол-тый слой на сетке подв-ся попеременному воз­д-вию давления и разрежения.При высоких скоростях эти колебания нарушают процесс формования и ухудшают просвет Б.

Чтобы устранить этот нед-к, на быстроходных маши­нах, а также и на машинах средних скоростей стали устан-ют вместо регистровых валиков гидропланки. Гидропланка предст-ет собой разн-ть шабера, устанавл-го под сеткой под небольшим углом (1—4°) к ней. Гидропланка передней кромкой снимает, как шабером, пленку воды, повисшую под сеткой и удерживаемую силами поверхн-го натяжения, и удаляет часть воды из вол-го слоя вследствие разрежения, возн-го в клине м/ду сеткой и пов-тью гидропланки.

Сетковедущие валики. Кроме грудного и регистровых валиков, в сеточной части машины имеется еще неск-ко сетковедущих валиков, по которым движется сетка при своем обратном движе­нии. Среди этих валиков один «правительный», вращ-ся в подшипниках, кот-е м. перемещать в гориз-ном на­правлении. При помощи этого валика рег-ют движение сетки и пред-щают ее смещение на сторону. Подшипники натяжного валика перем-ся в верт-ном напр-нии, т. е. перпен­дикулярно движению сетки.

Все сетковедущие валики сходны м/ду собой по конст-ции и отл-ся лишь местоположением и опорами.

Отсасывающие ящики. Скорость обезвоживания бум-го полотна на регистровой части сеточного стола снижается по мере повышения сухости бу­м-го листа. Здесь нельзя получить достаточно сухое полотно с содержанием сухого в-ва более 3—4%, так как для этого потребовалось бы значительно удлинить сеточный стол. На реги­стровой части сухость бум-го полотна обычно пов-ся до 2—3%, а при выработке тонкой Б жирного помола еще меньше. Дальнейшее обезвоживание листа ведут принуд-ным сп-бом, под вакуумом на отсасывающих ящиках и отсасываю­щем гауч-вале. Сухость бум-о полотна после ящиков дости­гает 10—12%, а после гауч-вала 18—22%. Отсасывающие ящики повышают эффект-ть обезвоживания бум-го полотна на сетке машины, что позволяет сократить длину сеточного стола. Кол-во отсасывающих ящиков, устанавл-мых на БДМ, зависит от типа машины, вида выраб-мой Б и скорости машины и м. изм-ся от 2 до 12.

Гауч-пресс. После отсасыв-щих ящиков Б содержит еще сравн-но много влаги (88—90%) и п.э. не обладает прочностью, дост-ной для передачи бумажного полотна в прессовую часть машины. Поэтому бумажное полотно вместе с сеткой пропускают еще через гауч-пресс, где сухость Б возрастает до 18—22%. Здесь завершается операция форм-ния и обезв-ния бум-ного листа на сетке БДМ. Бум-ое по­лотно пер-ся в прессовую часть для дальнейшего обезв-ния и уплотнения.

Отсасывающий гауч-вал камерного типа предст-ет собой перфорированную трубу из бронзы со стенкой толщиной от 25 до 50 мм, в которую вставлена чугунная неподвижная вакуум-камера шири­ной от 180 до 230 мм.

Сетка – осн. элемент сет. стола БДМ – на к-ром осущ-ся форм-ие бум. полотна и его обезвоживание до 60-х гг – металлические сетки из цветного металла: нити – основы – гориз-ные и нити – утка – вертик. Сетка быстро изнашивается и это зависит от трения регистровых валиков, отсасыв. ящиков, от огибания грудного вала, от натяжения на обратной ветви. С 70-х гг – синт-кие сетки, нити выполнены из лавсанового вол-на, увел-ся срок службы.

Ровнитель Водяные знаки на Б обычно наносятся при помощи ровни­теля (эгутера), а также при помощи сеточных цил-ров на круг-лосеточных машинах. Ровнитель предст-ет собой легкий, полый валик, изгот-­ный из проволочного каркаса и обтянутый снаружи сеткой. На сетку наносят спец-ми штампами наружный рисунок (рельеф), кот-ый м. б. сплошным для выработки так наз-мой узорной Б или местным для выработки Б с локальным знаком. Ровнитель устан-ют на сетку БДМ м/ду отсасывающими ящиками, напр.после 2го или 3го ящика. Ровнитель обычно вращается сеткой.

Поиск по сайту: