Контроль производства древесной массы
Температура оборотной содержание и воды волокна в ней при отсутствии особой аппаратуры контролируются иногда (один раз в 2—3 часа) лабораторией. О всех отклонениях от установленного режима лаборатория срочно информирует работникам завода для принятия мер. Производственники обязаны шепетильно смотреть за температурой оборотной воды, не допуская ее понижения.
Помол массы. Одним из ответственных показателей, характеризующих уровень качества древесной массы, есть степень ее жирности, либо помол, определяемый на аппарате типа Шоппер-Риглера. Аппарат складывается из цилиндра с сетчатым дном, расположенным над воронкой, имеющей две отводные трубки: боковую, большего диаметра, и в дне — прямую, меньшего диаметра.
В воронки над трубками установлен конусный колпак, предохраняющий нижнюю трубку от прямого попадания в нее струи воды. Перед опробованием массы сетку хорошо перекрывают особым конусом с уплотнительным кольцом.
Степень жирности массы определяется следующим образом. Берут определенное количество массы (2 г полностью сухого волокна) и разводят до 1 л водой при температуре 18—20°. Прекрасно перемешанную массу заливают в цилиндр, сетка которого хорошо закрыта конусом. После этого скоро поднимают конус, и масса процеживается через узкую бронзовую . сетку № 100.
Принцип работы аппарата Шоппер-Риглера содержится в том, что при худой массе, легко отдающей воду, громадное ее количество проходит через боковую трубку цилиндра в мерный стакан. При жирной массе, тяжело отдающей воду, последняя, медлительно стекая, проходит через нижнюю трубку во второй стакан.
Степень помола любой массы находится в промежутке между нулем и 100° ШР и выражается величиной, взятой вычитанием из 1000 мл количества миллилитров воды, прошедшей перез боковое отверстие, и делением разности на 10. Стакан, в который проходит вода через боковое отверстие аппарата, калиброван (т. е. снабжен шкалой с делениями) так, что каждому уровню в нем соответствует определенная жирность массы.
Помол отличной массы для газетной бумаги, вырабатываемой на быстроходных бумагоделательных автомобилях, в большинстве случаев равен 70—80: ШР, а рафинерной массы — от 18 до 24° ШР. При выработке писчсй и печатной бумаги используют древесную массу с более низким градусом помола — от 57 до 69° ШР.
Рис. 1. Схема аппарата Шоппер-Риглера: 1 — цилиндр с сетчатым дном; 2 — сетчатое дно; 3 — воронка; 4 — отверстие с малым диаметром; 5 — трубка диаметром 5 — отверстие с громадным диаметром; 7 — трубка диаметром; 8 — конус, закрывающий сетку уплотнительным кольцом; 9 — уплотнительное кольцо; 10, 11, 12 и 13 — гребенка, приспособления и диск для стремительного подъема воронки; 14 — цилиндр, в котором определяется градус помола
Показания аппарата Шоппер-Риглера не всегда дают верное представление о характере волокна. Так, в случае если в массе большое количество небольшого волокна (мелынтоффа), которое затрудняет работу бумагоделательной автомобили и содействует стремительной закупорке ячеек сетки, аппарат показывает большой градус помола. Вместе с тем при наличии в массе громадного количества хорошего, узкого и долгого волокна с расщепленными финишами, характерного для отличной массы, аппарат может продемонстрировать более низкий помол.
Используются и другие аппараты для определения степени помола массы (канадский обычный, Вильямса, Грина и др.).
Канадский обычный аппарат для определения садко-сти массы по принципу и устройству действия подобен аппарату Шоппер-Риглера. Он складывается из бронзового цилиндра диаметром 100 мм, высотой 125 мм, емкостью 1 л с сетчатым дном, расположенным над воронкой, с двумя отводными трубками: боковой диаметром 0,5” (12,7 мм) и нижней диаметром 0,12” (3,05 мм). Конусный колпачок 6 предохраняет боковую трубку от прямого попадания в нее струи воды.
Плитой с хорошо пригнанной резиновой прокладкой надежно закрывают сетку перед опробованием, кроме возможность просачивания через нее воды.
Цилиндр снабжен прекрасно пригнанной крышкой с воздушным краном. По окончании заполнения цилиндра испытуемой массой крышку хорошо закрывают, оставляя воздушный кран открытым. После этого данный кран закрывают, плита скоро приподнимается, что разрешает массе процеживаться через сетку.
Навеску массы берут в 3 г полностью сухого волокна при концентрации массы 0,3%. По количеству воды, поступившей в калиброванный стакан через боковую трубку, определяют садкость массы. Чем жирнее масса, тем ниже показатель садкости ее.
Садкость древесной массы для газетной бумаги, вырабатываемой на быстроходных бумагоделательных автомобилях, не редкость в большинстве случаев в пределах 60—150 единиц.
Рис. 2. Схема Канадского аппарата для определения садкости массы: 1 — бронзовый цилиндв емкостью 1 л; 2 — сетчатое дно; 3 — воронка; 4 — боковая трубка; 5 — нижняя трубка; 6 — конусный колпачок; 7 — крышка цилиндра; 8 — воздушный кран; 9 — калиброванный цилиндр для определения садкости массы
Аппарат Виллиамса складывается из открытого стеклянного цилиндра емкостью около 1,2 л, отградуированного от 0 до 1000 мл, с промежутками в 10 мл. Цилиндр шарнирно укреплен на подставке с сеткой, расположенной над воронкой, снабженной краном к воронке присоединена отводная трубка с перекрывающим краном. От маленькой приемной камеры идет трубка к контрольным электрическим часам — секундомеру. Для опробования массы краном перекрывают трубку и через кран подают воду.
Заполнив воронку и цилиндр до нижней метки, кран закрывают. После этого прекрасно перемешанную с водой массу числом 1 л заливают в цилиндр до верхней метки. Кран скоро открывают, машинально включается секундомер, предварительно установленный в нулевое положение.
Когда 1 л воды профильтруется через жидкость и сетку дойдет до нижней метки шкалы, кран закрывают и секундомер останавливается. Время в секундах, потребовавшееся для фильтрации через сетку 1 л жидкости, и определяет садкость массы. Для ускорения фильтрации массы кран присоединяют к маленькому вакуум-насосу.
В большинстве случаев навеску берут в 3 г полностью сухой массы при концентрации 0,3%, а время от времени навеску в 4 г при концентрации 0,4%. Рекомендуется брать массу с таковой концентрацией, дабы фильтрация через сетку длилась от 60 до 120 секунд. Чем жирнее масса, тем больший показатель дает аппарат.
Рис. 3. Схема аппарата Виллиамса для определения садкости массы: 1 — калиброванный цилиндр; 2 — сетка; 3 — воронка; 4 — кран; 5 — отводная трубка; 6 — перекрывающий кран; 7 — приемная камера; 8 — контрольные электрические часы—секундомер
Аппарат Грина помогает для постоянного определения садкости массы. Сетчатый цилиндр высотой 610 мм загружён в массный коробку, через что непрерывно проходит подвергающаяся анализу масса, поступающая по трубе и вытекающая из трубы. Цилиндр снабжен мешалкой, стержень которой легко перемещается в вертикальном направлении и связан через совокупность рычагов с самопишущим прибором.
Перегородкой поддерживается постоянный уровень в коробке.
Принцип работы аппарата содержится в том, что масса, фильтруясь через сетчатый цилиндр, заполняет его и поднимает стержень с мешалкой на высоту, соответствующую величине садкости массы, фиксируемой самопишущим пером на диаграмме прибора.
Особое устройство. связанное с часовым механизмом, через определенный временной отрезок по окончании каждого замера садкости массы впускает в цилиндр воду под давлением около 1,4 кг/см2 через трубу и очищает сетку от осевшего на нее снаружи слоя волокна. Наряду с этим стержень с мешалкой опускается в начальное положение; избыток воды уходит через трубу.
При более садкой массе за узнаваемый временной отрезок вода профильтровывается через слой волокна на сетке на аппарат и большую высоту дает более высокие показатели если сравнивать с жирной массой. Ответственное значение для точности показаний прибора имеет концентрации массы и постоянство температуры, и уровень ее в коробке.
Содержание фракций. Древесная масса складывается из различных по размерам волокон (фракций), начиная от долгих и узких и заканчивая маленькими, неотёсанными и мелочью. Процентное содержание фракций в древесной массе дополнительно характеризует ее уровень качества.
Для определения содержания фракций помогают аппараты типа Хурума.
Рис. 4. Схема аппарата Г’рина: 1 — сетчатый цилиндр; 2 — массный ящик; 3 — труба для поступления массы в коробку; 4 — труба для выхода массы; 5 — мешалка; 6 — совокупность рычагов к самопишущему прибору; 7 — самопишущий прибор; 8 — перегородка; 9 — самопишущее пево; 10 — труба для поступления воды в цилиндр; 11 — труба для выходы воды
Аппарат типа Хурума представляет собой вертикальную сортировку. Привод осуществляется от электродвигателя через шатунно-кривошипный механизм, а время от времени вручную. Число оборотов мешалки должно быть около 250 в 60 секунд.
Массу числом, соответствующем 2 г полностью сухого волокна, шепетильно разбивают до исчезновения комков в маленьком количестве воды, заливают в цилиндр количеством 800 см3 и интенсивно перемешивают в течение определенного времени.
В аппарате масса проходит сперва через сетку № 25. После этого ее пропускают через сетку № 50, потом через сетку № 100. Массу, задержанную каждой сеткой, высушивают до полностью сухого состояния и взвешивают. Результаты определяют в процентах к забранной пробе. Количество массы, задержанной сеткой № 25, определяет содержание весьма неотёсанного волокна (первой фракции); количество массы, оставшейся на сетке № 50, — содержание неотёсанного волокна (второй фракции); на сетке № 100 — содержание среднего волокна.
Масса, прошедшая сетку № 100, характеризует содержание мелочи (определяется по разности между забранной суммой и навеской количества первой, второй и третьей фракций). Аппарат Хурума имеет последовательность недочётов, снижающих эффективность анализов. Так как волокна в аппарате находятся не только параллельно сетке, вероятно прохождение волокон в вертикальном их положении через отверстия сит.
Аппарат не позволит возможности определить толщину (отношение) длины и диаметр волокна волокна к его диаметру, в частности эти сведенья, как мы знаем, являются наиболее значимым показателем качества волокнистого материала.
Рис. 5. Схема аппарата Хурума: 1 — стеклянный цилиндр в железной оправе емкостью 800 см; 2— сетка для фильтрации волокна; 3 — нижняя откидная коническая воронка емкостью 200 см’; 4 — трехходовой кран; — 5 резиновая трубка диаметром 10 мм для впуска свежей воды; 6 — такая же трубка для удаления небольшого волокна; 7 — мешалка; 8 — каучуковая прокладка
Прочность на разрыв. Данный показатель определяется в лаборатории методом опробования страницы из древесной массы, предварительно высушенного на сушильном цилиндре.
Три показателя (помол массы, содержание фракций, прочность на разрыв), полученные в лаборатории, разрешают делать выводы о качестве древесной массы. Но исполнение указанных анализов требует большого времени (до 2 часов), за который возможно выработано много неудовлетворительной по качеству древесной массы. Исходя из этого производственники осуществляют контроль уровень качества древесной массы вторыми методами — по светло синий стеклу, аппарату Проми и др.
Рис. 6. Аппарат для определения качества древесной массы на светло синий стекле: 1 — раздвижные кюветы; 2 — источник света (матовая электрическая лампа); 3 — рефлектор из белой жести; 4 — ящик; 5 — увеличительная линза; 6 — картонная диафрагма; 7 — светло синий стекло
светло синий стекло. На чёрном фоне светло синий стекла, засунутого в рамку размером 350 X 250 мм, при ярком сильном разбавлении и освещении массы достаточно светло выделяются волоконца. светло синий стекло помогает для контроля качества массы как на сортировках и дефибрерах, так и на многих вторых участках целлюлозно-бумажного производства. На светло синий стекле возможно выяснить темперамент массы (тощая либо жирная), наличие мелочи, «спичек», костры, ее соответствие и длину волокна установленному стандарту.
Нужно выделить, что, не обращая внимания на простоту метода, светло синий стекло разрешает умелому работнику скоро и точно определять уровень качества древесной массы и руководствоваться им в ходе производства.
Массу на светло синий стекле возможно разглядывать при некоем повышении (в 4—5 раз) либо без повышения, сравнивая ее со стандартным примером на особом аппарате. В одном либо двух кюветах находится пример стандартной массы для сравнения; в остальные заливают в разбавленном виде разбираемую массу.
Волокна древесной массы возможно разглядывать под микроскопом при повышении в 30—40 раз, что разрешает достаточно светло рассмотреть их. Но благодаря длительности изготовление препарата (пробы массы) и незначительного ее количества в поле зрения микроскоп употребляется в основном в лабораторных условиях.
Аппарат Проми. Для контроля качества массы взял распространение микропроекционный аппарат, именуемый довольно часто аппаратом Проми. Аппарат укреплен шарнирно на треножнике. Пробу массы ровным слоем, без комков, кладут на маленькое предметное стекло и после этого покрывают узким покровным стеклышком; фильтровальной бумагой с опаской, дабы не допустить образования пузырьков воздуха, отсасывают излишнюю воду под предметным стеклом.
После этого препарат усиливают при помощи двух пружинных держателей перед объективом за собирательной линзой.
Пучок света электролампы, собранный линзой, проходит через объектив и препарат, падает на зеркальце и отражается им в увеличенном виде на экране, оборудованном в затемненной помещении. Для получения четкого изображения на экране (т. е. дабы оно попало в фокус) при зубчатой рейки и помощи шестерёнки изменяют расстояние до экрана. Нужно поставить рядом два аппарата Проми, дабы иметь возможность сравнивать разглядываемый пример массы со стандартным.
Волокна закрашивают хлорцинкиодом либо вторым раствором. Для измерения длины и ширины волокон на экране вычерчивается сетка.
Концентрация массы. Концентрацию массы контролирует лаборатория, для чего берут пробы через 1,5—2 часа со многих участков древесномассного завода (из ванны, дефибреров, перед щеполовками, до и по окончании сортировок, по окончании сгустителей, из оборотной воды, рафинерной массы и т. д.). Пробу (500 либо 250 см3) фильтруют.
Полученное на фильтре волокно отжимают и высушивают в особом шкафу до постоянного веса при температуре 105°. Отысканный вес навески относят к 1 л массы и приобретают содержание полностью сухого волокна в граммах на литр массы.
Рис. 7. Аппарат Проми: 1— объектив; 2 — отражательное зеркало; 3 — электролампа в футляре, закрепленная в салазках; 4 — два пружинных держателя
При отклонениях от обычной концентрации лаборатория обязана срочно поставить в известность производственный Персонал завода для принятия немедленных мер к восстановлению требуемой по технологическому режиму концентрации массы.
