Получение полуфабрикатов в одну ступень размола для производства древесноволокнистых плит мокрым способом тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.21.03, кандидат технических наук Зырянов, Михаил Алексеевич

• Зырянов, Михаил Алексеевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Зырянов, Михаил Алексеевич

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава 1 Анализ исследований в области процессов размола

древесноволокнистых материалов

1.1 Основные тенденции развития производства древесной массы

1.2 Получение древесноволокнистых полуфабрикатов на современном этапе производства плитной продукции

1.3 Отдельные теоретические представления о процессе размола древесноволокнистых материалов

1.4 Влияние отдельных технологических и конструктивных параметров размалывающих машин на основные плитообразующие свойства древесноволокнистых полуфабрикатов

1.5 Цели и задачи исследований

Глава 2 Теоретическая часть

2.1 Особенности получения древесноволокнистого полуфабриката в одну ступень размола

2.1.1 Оценка эффективности процесса размола

2.1.2 Оценка качественных и морфологических характеристик древесного полуфабриката

2.1.3 Характеристика структурообразования плиты

2.2 Оптимизация процесса размола в производстве ДВП

2.3 Общая схема исследования процесса получения древесного волокна при производстве ДВП

2.3.1 Выбор направлений и методов исследования

2.3.2 Выбор основных характеристик моделей

2.3.3 Получение древесноволокнистых полуфабрикатов и

готовой плиты в производстве ДВП мокрым способом

Глава 3 Экспериментальная часть

3.1 Методика проведения эксперимента

3.1.1 Применяемое сырье и материалы

3.1.2 Промышленные и лабораторные установки для проведения исследований

3.1.3 Последовательность проведения экспериментов

3.1.4 Определение качественных показателей древесного волокна, физико-механических характеристик плит и удельного расхода электроэнергии

3.2 Результаты исследований получения древесноволокнистого полуфабриката в одну и две ступени размола древесного сырья

3.3 Влияние факторов процесса размола в одну ступень на качественные показатели древесноволокнистых полуфабрикатов и готовых изделий в производстве ДВП

3.3.1 Зависимость качественных показателей и морфологических характеристик древесноволокнистой массы от технологических параметров размалывающей машины

3.3.2 Зависимости физико-механических свойств древесноволокнистых плит от технологических параметров

размалывающей машины

Глава 4 Практическая реализация результатов работы

4.1 Оценка энергозатрат на получение древесноволокнистых полуфабрикатов в производстве древесноволокнистых плит

4.2 Получение древесноволокнистого полуфабриката в одну ступень размола в производственных условиях

4.3 Оптимизация процесса получения древесноволокнистого полуфабриката в одну ступень размола при производстве ДВП

мокрым способом

4.4 Оценка экономической эффективности способа и технологии получения древесного полуфабриката в одну ступень

размола

Выводы по работе

Библиографический список

Приложение А

Приложение Б

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Получение полуфабрикатов в одну ступень размола для производства древесноволокнистых плит мокрым способом»

Введение

Одним из приоритетных направлений улучшения комплексного использования древесины является развитие производства плитных материалов, эффективно заменяющих на современном рынке пиломатериалы и фанеру. Древесноволокнистые плиты (ДВП) имеют ряд преимуществ по сравнению с пиломатериалами, столярными плитами, фанерой и другими листовыми материалами. Одинаковые физико-механические свойства в различных направлениях, сравнительно небольшие изменения в условиях переменной влажности, возможность получения плит со специальными свойствами, высокая степень механизации и автоматизации при их производстве и др. делают их незаменимым материалом в производстве мебели, тары, строительстве, домостроении.

На сегодняшний день наибольшее распространение получило производство ДВП по сухому и мокрому способу. Недостатком в технологии производства ДВП сухим способом является применение в качестве связующего высокотоксичной фенолоформальдегидной и карбамидоформальдегидной смол. В мокром способе производства плит при использовании сырья хвойных пород связующее, как правило, не используется.

Производство ДВП способствует использованию отходов лесопиления (вершинки и обломки стволов, отходы раскряжевки, опилки, станочная стружка, горбыль, щепа, стульчики, отторцовка, шпон, карандаши и т.д.) и низкокачественной древесины, не имеющей товарной ценности в качестве дополнительного сырья.

В Ангаро-Енисейском регионе заготавливается около 80 % древесины от общего объема заготовок в Красноярском крае. Развитие этого региона тесно связано с решением проблемы комплексного использования древесины и отходов лесопиления на деревообрабатывающих предприятиях края. В городе Лесо-сибирске основным направлением по переработке низкокачественной древесины и древесных отходов является производство древесноволокнистых плит. Так, на ведущих лесоперерабатывающих предприятиях отрасли - ОАО «Лесосибирский ЛДК №1», ЗАО «Новоенисейский лесохимический комплекс» - для решения во-

просов по комплексной переработке древесины функционируют четыре линии по производству древесноволокнистых плит мокрым способом.

На сегодняшний день происходит значительный спад развития плитного производства, в частности, производства древесноволокнистых плит мокрым способом. Возможной причиной является высокая себестоимость ДВП по сравнению с аналоговыми материалами.

В данном производстве, как и в производстве картона и бумаги, определяющим является предварительная подготовка исходного полуфабриката, иначе говоря, процесс размола полуфабриката. Главная цель размола заключается в подготовке поверхности древесных волокон к образованию межволоконных сил связей, приданию волокнам способности связываться между собой в прочную плиту.

Высокая себестоимость готовой плиты при мокром способе обуславливается тем, что размол осуществляется в две ступени. На первой ступени размола осуществляется термогидролитическая обработка щепы, происходит ослабление связей между волокнами в результате пластификации срединной пластинки и в дальнейшем под действием ножей размалывающей гарнитуры разделение щепы на волокна. На второй ступени происходит выравнивание фракционного состава и разделение не размолотых пучков при атмосферном давлении. Получение древесного полуфабриката на современном этапе производстве ДВП мокрым способом является достаточно энергоемкой операцией и составляет в общей себестоимости готовой продукции порядка 65 %. В настоящее время на предприятиях по производству древесноволокнистых плит, в основном, используется морально и физически устаревшее оборудование, амортизация которого достигает 100 %, в связи с чем оптимизацией процесса размола в две ступени достигается лишь незначительное снижение себестоимости готовой плиты.

Вышеизложенное определяет актуальность исследований в области создания нового вида размольного оборудования, позволяющего получать древесноволокнистый полуфабрикат в одну ступень размола, что, несомненно, позволит снизить себестоимость готовой продукции за счет уменьшения энергетических, материальных и трудовых затрат на получение древесноволокнистого полуфабриката.

Глава 1 Анализ исследований в области процессов размола древесноволокнистых материалов

1.1 Основные тенденции развития производства древесной массы

Древесной массой называются волокнистые полуфабрикаты, вырабатываемые путем механического разделения древесины на волокна. В зависимости от используемой технологии процесса выработки древесной массы различают [1]:

- древесную массу, вырабатываемую из балансов (дефибрерная древесная масса);

- древесную массу, вырабатываемую из щепы (механическая древесная масса).

Древесная масса из щепы может быть легко подвергнута предварительной тепловой и химической обработке перед размолом. Принято выделять три основные группы древесной массы [2]:

- рафинерная механическая масса (РММ);

- термомеханическая масса (ТММ);

- химико-механическая масса (ХММ).

Рафинерная механическая масса вырабатывается из древесной щепы, не подвергавшейся предварительной тепловой и химической обработке.

Термомеханическая древесная масса вырабатывается из щепы, пропаренной перед размолом при температуре 100-140 °С и давлении 0,1-0,3 МПа в течение 0,5-3 мин. Плитообразующие свойства ТММ значительно лучше, а удельный расход энергии ниже, чем при производстве РММ.

Химико-механическая древесная масса вырабатывается из пропаренной щепы, обработанной раствором химикатов до пропарки или во время пропарки. Химическая обработка облегчает последующий размол и улучшает

качество полуфабриката. Размол осуществляется под давлением в одну или две ступени.

Принцип действия дефибрера заключается в расщеплении древесной ткани зернистой поверхностью вращающегося камня в волокнистую массу в присутствии воды [3, 4]. При размоле в ножевых размалывающих агрегатах разделение щепы на волокно осуществляется в зазоре между дисками, на которых размещена размольная гарнитура.

В настоящее время существуют следующие разновидности древесной массы [1,2]:

- белая древесная масса, получаемая путем истирания древесины в виде баланса на дефибрерах;

- бурая древесная масса, получаемая путем дефибрирования предварительно пропаренной древесины в виде баланса;

- химическая древесная масса, получаемая путем дефибрирования древесины в виде баланса после его термомеханической обработки;

- химическая древесная масса, получаемая из древесной щепы путем ее предварительной химической обработки в аппаратах периодического или непрерывного действия с последующим размолом на рафинерах;

- бурая древесная масса, получаемая из древесной щепы методом «взрывов» с дополнительным размолом на рафинерах;

- белая древесная масса, получаемая из древесной щепы путем ее размола на рафинерах;

- бурая древесная масса, получаемая из древесной щепы на дефибраторах;

- бурая древесная масса, получаемая из древесной щепы путем ее предварительной тепловой обработки паром в аппаратах непрерывного действия с последующим размолом на дисковых рафинерах.

В настоящее время для производства древесноволокнистых плит преимущественно применяются три последних вида древесной массы.

Основные тенденции развития и совершенствования производства древесной механической массы заключаются в следующем [1,2]:

- дефибрирование балансов под давлением при повышенной температуре, превышающей 140 °С;

- совершенствование конструкций дисковых мельниц с повышением их мощности до 18-24 МВт и производительности до 150-250 т/с;

- разработка технологии механической массы с применением экструзи-онных аппаратов типа ВьУю;

- двухступенчатая обработка древесины химическими реагентами, применение метода декомпрессии;

- разработка технологии одноступенчатого размола.

Основными достоинствами дефибрерной древесной массы являются: низкая себестоимость и минимальное загрязнение воздушного и водного бассейнов. К недостаткам можно отнести: высокие требования к качеству древесного сырья и связанная с этим ограниченность сырьевой базы, сравнительно низкий уровень механизации и автоматизации производства, сравнительно низкие прочностные свойства полуфабриката.

Анализ производства современных видов механической массы из щепы позволяет отметить ряд достоинств технологии и свойств данных полуфабрикатов: высокий выход из древесины; получение высококачественной массы однородного фракционного состава из древесины различных пород; возможность использования в качестве древесного сырья технологической щепы и отходов лесопиления; гибкость технологического процесса, позволяющего получать полуфабрикаты с различными свойствами на одном и том же оборудовании из различных древесных пород; полное отсутствие газовых выбросов в атмосферу; создание замкнутых циклов водопользования с нулевым сбросом сточных вод; применение систем рекуперации пара, позволяющих снизить расход энергии на производство данных полуфабрикатов; полная автоматизация технологического процесса. Главным недостатком производства древесной массы из щепы остается высокий удельный расход электроэнергии и значительным загрязнением стоков мелкими древесными волокнами, а так же продуктами гидролиза древесины [4, 5].

Несмотря на указанные недостатки, технология получения механической массы из щепы является достаточно экологичной за счет применения замкнутых циклов водопользования и отсутствия газовых выбросов.

Широкое использование в плитном производстве древесной массы, полученной в дисковых размалывающих машинах, объясняется тем, что в отличие от процесса дефибрирования, где происходит быстрая смена циклов «сжатие-царапание», направленных поперек волокон древесины, при размоле в дисковых машинах под действием напряжений «сжатия-скалывания» происходит расщепление преимущественно вдоль волокон, без их существенного укорачивания [1, 3, 5]. В результате, в дисковых размалывающих машинах можно получить волокна с более высокими морфологическими свойствами, чем в дефибрерах.

Основными показателями, характеризующими качество древесной массы, являются [1, 6-8]: степень помола массы, фракционный показатель качества степени помола массы, объемный вес массы, механическая прочность массы, отношение длинны волокна к диаметру, объем волокна, размерная и структурная неоднородность массы.

Степень помола массы. Оценку степени помола древесноволокнистой массы производят визуально, а также с использованием прибора "Дефибра-тор-Секунда". Принцип действия прибора основан на определении скорости фильтрации воды через слой исследуемой массы [7, 9].

Фракционный показатель качества степени помола массы показывает, сколько будет весить исходная древесноволокнистая масса, если будет состоять при том же числе волокон, только из самой мелкой фракции [1, 7, 9]:

(1.1)

где ш, - масса каждой фракции, г.; £ - фракционный коэффициент.

Массовая доля фракции волокна в процентах определяется из соотношения

т

Х = (1.2)

т

где т - общая масса навески, г.

Объемный вес древесной массы в зависимости от степени помола меняется в широких пределах. Для определения объемного веса изготавливают отливки весом 100 г/м2 при удельном давлении прессования 0,5 кгс/см2. Численное значение искомой величины определяют исходя из соотношения

где q - вес квадратного метра отливки, г; к - толщина отливки, мм.

Механическая прочность массы. Для определения механической прочности древесной массы изготавливают отливки, которые, в свою очередь, испытывают на следующие показатели качества:

- сопротивление разрыву;

- сопротивление продавливанию;

- сопротивление раздиранию.

По данным П.Х. Ласкеева [1] величину гибкости волокон можно получить из следующего математического выражения:

Л = (1.4)

где к- коэффициент, зависящий от строения волокна, его специфических свойств; / - длина волокна, мм;

/ - радиус инерции поперечного сечения волокна относительно нейтральной оси.

Радиус инерции поперечного сечения волокна в виде сплошного круга можно получить из следующего соотношения:

где ¿/у - диаметр волокна, мм.

Радиус инерции поперечного сечения волокна в виде полого круга можно получить из следующего выражения:

где £> - внешний диаметр волокна, мм;

¿/-внутренний диаметр волокна диаметр волокна, мм. Из приведенных данных следует, что для правильной оценки свойств древесной массы необходимо определить кроме описанных выше показателей диаметр волокон, длину и силу сцепления между ними. Решающее значение для качества древесной массы имеет толщина волокна, которая определяет не только гибкость, но и плотность упаковки волокон. Так, если объем одного волокна равен

(1.6)

ж/2

у =-/ = 0,785</2/,

4

(1.7)

то число волокон в плите объемом К равно

п

Г Г

V ~ 0,785^2/'

(1.8)

Из уравнения (1.8) видно, что число древесных волокон в плитном листе обратно пропорционально длине волокон и их диаметру во второй степени, по-

этому целесообразно для улучшения качественных показателей плиты добиваться уменьшения диаметра волокна при размоле, с сохранением его длины.

Так, небольшое уменьшение толщины волокон древесной массы будет способствовать лучшей их укладке, увеличению внутренней гибкости, повышению сопротивлению разрыву, продавливанию и изгибу готовой продукции.

В свою очередь Д.М. Фляте [10] утверждает, что наибольшее влияние на плитообразующие свойства имеет соотношение длины волокна к толщине его стенки.

По мнению Н.Г. Чистовой, древесноволокнистая плита представляет собой объемную волокнистую структуру, состоящую из армирующей древесноволокнистой сетки, несущей основные нагрузки, поры которой заполнены неволокнистыми компонентами, мелкодисперсной фракцией волокна, воздухом и водой [8].

Так П.Х. Ласкеев [1], Т.В. Соловьева [2] и Н.В. Липцев [7] пришли к выводу, что значительное влияние на качество древесной массы оказывают морфологические характеристики мелочи, характеризуемые средней длинной, средним диаметром, отношением длины к диаметру и удельной поверхностью волокна. Исследования показали, что наилучшие физико-механические свойства древесноволокнистой плиты обеспечивают наличие среднего волокна не менее 30 % и мелкого 10-15 %. При этом мелкая фракция волокна должна состоять, преимущественно, из фибриллплазмы группы А и мелыптоффа группы Б, так как отношение длинны к диаметру волокна данных групп мелочи в несколько раз (15-20 раз) превышает характеристики крупной и средней фракций волокна, что, несомненно, способствует увеличению удельной поверхности древесной массы и улучшению качественных характеристик древесноволокнистых полуфабрикатов и структурообразованию плит.

Большое влияние на качество древесноволокнистой массы и готовой продукции оказывают физические и механические свойства древесины. О способности древесины изменять свои упруго-вязкие свойства в процессе размола можно косвенно судить по ее твердости, величине модуля упругости и объемному весу.

Так, исследования, проведенные П.Х. Ласкеевым, Н.В. Липцевым и Д.М. Фляте, показали, что из древесных пород повышенной твердости и жесткости, характеризуемой высоким модулем упругости, получается мелкая мучнистая либо дробленая масса. В случае использования мягких пород древесины с малым модулем упругости и объемным весом получается древесноволокнистая масса высокого качества.

Таким образом, на сегодняшний день, существуют различные технологии процесса получения древесноволокнистой массы. В наибольшей мере технология изготовления и свойства древесноволокнистого полуфабриката зависят от требуемого вида и качества готовой продукции. В производстве ДВП мокрым способом широкое применение нашла выработка массы из термически обработанной щепы с размолом в две ступени. На первой ступени размола осуществляется термогидролитическая обработка технологической щепы, происходит ослабление связей между волокнами в результате пластификации срединной пластинки и в дальнейшем под действием ножей размалывающей гарнитуры разделение щепы на волокна. На второй ступени происходит выравнивание фракционного состава и разделение не размолотых пучков при атмосферном давлении. Одним из основополагающих свойств получаемых древесноволокнистых полуфабрикатов является гранулометрический состав массы, который, в свою очередь, оказывает наибольшее влияние на физико-механические свойства готовой плиты.

1.2 Получение древесноволокнистых полуфабрикатов на современном этапе производства плитной продукции

На сегодняшний день известно ряд способов получения древесного волокна, основными из которых являются [11]:

- «Инсулита»: предусматривает получение древесноволокнистой массы непосредственно из круглой древесины путем ее перетирания абразивным камнем в водной среде;

- «Месонита»: основан на разрыве межволоконных связей у щепы за счет резкого перепада давления пара в автоклаве особой конструкции -«пушка Месона»;

- «Бауэра»: предусматривает разделение на волокна между двумя вращающимися в разные стороны размалывающих диска заранее пропаренной щепы;

- «Асплунда»: предусматривает разделение на волокна между неподвижным и вращающимся размольным диском заранее пропаренной щепы;

- «Биффара»: состоит в растирании щепы на волокна между абразивными поверхностями.

В зависимости от используемого способа получения древесного или целлюлозного волокна, а также вида исходного растительного сырья применяют различные типы ножевого и безножевого оборудования. К оборудованию ножевого воздействия можно отнести: роллы, дисковые и конические мельницы различного исполнения, дефибреры, молотковые мельницы и др. [12-16]. В агрегатах ножевого типа размол осуществляется с помощью механического воздействия ножевых поверхностей размалывающих машин на обрабатываемый материал. К безножевым машинам, оказывающим, главным образом, гидродинамическое воздействие на волокнистый материал, относят различные машины, работающие по принципу «струя-преграда», роторо-пульсационные, акустические, кавитационные и др. [13, 18-21].

Ножевые размалывающие машины по форме рабочей поверхности подразделяется:

- конические (конические мельницы);

- цилиндрические (цилиндрические мельницы, роллы);

- дисковые (дисковые мельницы).

Каждому типу размалывающих машин в зависимости от формы рабочей поверхности присущи как достоинства, так и недостатки. Так, в своих исследованиях Н.П. Находкин и Н.О. Зейлингер [22] показывают преимущества процесса размола в конических мельницах по сравнению с роллом: непрерывность размола, меньшая продолжительность воздействия ножевой гарнитуры на волокно, меньшие энергозатраты за счет перемещения массы под действием центробежной силы.

В свою очередь, по мнению Гончарова В.Н. [23], дисковые мельницы имеют ряд преимуществ перед коническими, основными из которых являются: более низкий удельный расход энергии на размол из-за меньших гидравлических потерь, возможность размола массы при высокой концентрации (до 30 % и выше, в то время как для конической мельницы величина концентрации не превышает 7-8 %), большая мощность и производительность, широкая область применения, простота в обслуживании.

В производстве ДВП для размола древесины хвойных и лиственных пород и получения древесного волокна используют преимущественно ножевые размалывающие машины. Так, на современном этапе производства ДВП мокрым способом получение древесноволокнистого полуфабриката осуществляется путем размола щепы в две ступени на быстроходных дисковых мельницах. Первичный размол технологической щепы осуществляется в дефибраторе, общий вид которого представлен на рисунке 1.1. В пропарочной камере дефибратора осуществляется термогидролитическая обработка технологической щепы, происходит ослабление связей между волокнами в результате пластификации срединной пластинки древесной клетки. Затем пропаренная щепа под действием ножей размалывающей гарнитуры разделяется на пучки волокон и отдельные волокна в размольной камере.

После размола щепы в дефибраторе полученное волокно из массного бассейна через полый вал неподвижного диска самотеком поступает на вторую ступень размола в размольную камеру рафинатора, общий вид которого

1 - бункер щепы; 2 - импресфайнер; 3 - пневмоцилиндр оборотного клапана; 4 - пропарочная камера; 5 - выносной шнек; 6 - размольная камера. Рисунок 1.1 - Общий вид дефибратора

представлен на рисунке 1.2а. При повторном размоле древесной массы происходит разделение пучков на отдельные волокна и их фибрилляция.

1 - привод, 2 - подача материала, 3 - лопасти винта, 4 - конический

1 - статорный диск; 2 - роторный

диск; 3 - механизм присадки ротор' „5 ~ статоР' 6 " ВЫХ°Д мате"

риала, 7 - маховик настройки

а - схема рафинатора б - схема конической мельницы

Рисунок 1.2 - Схемы размалывающих агрегатов применяемых в производстве ДВП на второй ступени размола

Как в дефибраторе, так и в рафинаторе разделение на волокна древесины осуществляется между неподвижным и вращающимся размольными дисками.

Выравнивание гранулометрического состава древесноволокнистого полуфабриката на второй ступени размола может происходить не только с использованием дисковых, но и конических мельниц. Общая схема конической мельницы представлена на рисунке 1.26.

Так, по мнению Ю.Д. Алашкевича [24], преимущество использования дискового рафинатора на второй ступени размола обусловливается тем, что сообщаемое массе ускорение в радиальном направлении располагает продольную ось волокна параллельно плоскости ножа. В результате при рафинировании массы степень укорачивания волокон значительно меньше, чем при тех же условиях в конических мельницах. В свою очередь, в конической мельнице размол осуществляется при движении древесной массы низкой концентрации между ножами ротора и статора за счет гидравлического напора и возрастающей центробежной силы под влиянием увеличения диаметра размольной камеры. Использование конических мельниц на данном этапе получения древесноволокнистого полуфабриката

не целесообразно ввиду того, что древесная масса после первой ступени размола является садкой (грубый помол) и имеет не равномерный фракционный состав, поэтому наиболее предпочтительно использование дисковых размольных машин.

Исследования Чистовой Н.Г. показали, что на первой ступени в процессе размола щепы большая часть древесного волокна (более 50 %) не подвергается значительным повреждениям. В общей массе преобладает древесное волокно крупной и средней фракции в виде «палочек» и «спичек», и незначительную часть составляет мелкое волокно.

В процессе размола щепы наряду с преимущественным преобладанием сдвигового (Б]) и сдавливающего (Б2) усилий (рисунок 1.3) присутствуют силы резания, мятия, трения, в результате имеют место такие повреждения, как поперечный обрыв, расчесывание концов пучков волокон и отдельных волокон, местные удаления отдельных участков первичной и наружного слоя вторичной стенок. Расщепление пучков волокон на отдельные волокна, в основном, идет в продольном направлении по межклеточной составляющей [9].

При размоле волокна на второй ступени размола его укорачивания практически не происходит, но волокна и пучки более тонкие, мягкие и жирные на ощупь. Встречаются волокна, у которых видна слоистость внутренних слоев, внутреннее фибриллирование, сплющенность волокон в виде плоских лент, хорошо видны смоляные ходы [9].

?! - сдвиговое усилие; ¥2 - сдавливающее усилие; Р3 - срезающее усилие;

- растягивающее усилие; Р5 - усилие изгиба; Р6 - усилие сжатия вдоль оси; Б7 - усилие скручивания;.

Рисунок 1.3 - Силовое воздействие на волокно

В процессе вторичного размола на исходную древесноволокнистую суспензию оказывают воздействие силы сжатия и трения, а также характер этих сил. Сила сжатия вызывает абсорбцию энергии и приводит к ослаблению связи между волокнами. Сила сжатия определяется зазором между ножами, характер ее - конструкцией размалывающей гарнитуры, сила трения -материалом сегментов и степенью их износа [9].

При малых величинах межножевого зазора на второй ступени размола преобладающее действие оказывают срезающие (Р3) и растягивающие (Р4) усилия, с увеличением зазора появляются условия для формирования изгиба (Р5), сжатия волокон вдоль оси (¥6), а так же скручивания (Р7), рисунок 1.3 [6].

Таким образом, получение древесноволокнистого полуфабриката на современном этапе производстве ДВП мокрым способом является достаточно энергоемким и составляет в общей себестоимости готовой продукции порядка 65 %. Так как на предприятиях по производству ДВП, в основном, используется морально устаревшее оборудование, амортизация которого достигает 100 %, то оптимизацией процесса размола достигается лишь незначительное снижение себестоимости готовой продукции. Поэтому необходимы исследования в области создания новых способов размола и типов размольного оборудования, обеспечивающих экономию электроэнергетических и трудовых затрат на получение древесноволокнистого полуфабриката. Следовательно, одним из перспективных и актуальных направлений для производства ДВП мокрым способом является получение древесноволокнистого полуфабриката в одну ступень размола. В свою очередь, это позволит в значительной степени сократить энергетические и трудовые затраты на производство древесноволокнистых полуфабрикатов, тем самым снизить себестоимость готовой продукции.

Ранее в целлюлозно-бумажной промышленности уже предпринимались попытки решения задачи снижения энергетических и трудовых затрат при получении древесноволокнистых полуфабрикатов путем использования сдвоенных и многодисковых мельниц. На рисунке 1.4 приведена схема кон-

струкции сдвоенной дисковой мельницы, у которой вращающимися являются крайние диски, а средний - неподвижный.

1 - роторный диск; 2 - статорный диск; 3 - корпус размольной камеры

Рисунок 1.4 - Схема сдвоенные мельницы

В данном размалывающем агрегате древесная масса из радиального входного патрубка аксиально поступает в пространство размольной камеры агрегата, в которой делится на две части. Одна часть проходит через переднюю зону размола, а другая часть поступает через отверстия в роторе в заднюю зону размола. В обеих зонах размола протекают процессы, идентичные процессам, происходящих при массном размоле в рафинаторах. После прохождения через зоны размола оба потока массы соединяются и выходят из рабочей камеры через радиальный выпускной патрубок.

По мнению В. Ф. Пашинского [19], сдвоенные мельницы имеют более высокие технико-экономические показатели, чем одно и двухдисковые. Это объясняется тем, что при одинаковых размерах дисков и режиме размола у сдвоенных мельниц осуществляется параллельная подача в зоны размола, что обеспечивает значительно большую пропускную способность по сравнению с одно- и двухдисковыми размольными машинами.

Таким образом, использование сдвоенных мельниц значительно повышает производительность размольного отделения, но не позволяют получать древесноволокнистые полуфабрикаты из технологической щепы в одну ступень размола. Это обусловлено тем, что при размоле в сдвоенных и многодисковых мельницах, как в рафинаторе, преимущественно преобладают силы сжатия,

мятия и трения, не способствующие разделению технологической щепы на отдельные волокна с необходимыми морфологическими характеристиками без ее предварительного размола в дефибраторе. Поэтому следует искать другие пути решения данной проблемы, используя размалывающий агрегат, обеспечивающий протекание процессов, имеющих место при традиционном размоле технологической щепы на первой и второй ступени размола.

В ходе анализа патентной информации выяснилось, что встречаются описания размалывающих агрегатов для получения древесноволокнистых полуфабрикатов как в ЦБП, так и в производстве ДВП, отличающихся по своему устройству от обычных мельниц. Так, авторы И.Корда, 3. Либнар и И. Прокоп [14] в своих работах рассматривают размалывающие агрегаты, отличающиеся по конструкции рабочих органов от дисковых, конических и цилиндрических мельниц. К таким размалывающим агрегатам относятся крестовая мельница и роликовый гребенчатый дефибратор.

Схема крестовой мельницы представлена на рисунке 1.5а. Размол щепы осуществляется в зазоре между металлическими или базальтовыми рифлеными плитами, выполняющими функцию планки в роллах и четырех сегментов с металлической поверхностью, соединенных с валом ротора на шарнирных держателях. При вращении ротора сегменты под действием центробежной силы прижимаются к плитам статора.

1 - шарнирный механизм; 2 -статор с базальтовыми (металлическими плитами); 3 - ротор; бенками 4 - металлические сегменты а - крестовая мельница

1 - гильза с насечкой; 2 - рифленый валец; 3 - ротор; 4 - кожух; 5 - крестовина с гре-

б - роликовый гребенчатый дефибратор Рисунок 1.5 - Размалывающие агрегаты

Более совершенным типом гребенчатых мельниц является гребенчатый вальцовый дефибратор ^акепкаттзегГазегег) Пама, рисунок 1.56. Щепа, после термической или химической обработки, поступает в первую часть дефиб-ратора, где раздавливается (расщепляется) между рифлеными валиками и внутренней поверхностью кожуха, имеющую грубую насечку. С помощью бороздок на рифленых валиках масса перемещается во вторую часть дефибратора. Здесь разделение пучков волокон осуществляется между гребенками крестовины и рифленой поверхностью кожуха. Недостатком данных агрегатов является преобладание рубящего эффекта при размоле и недостаточное усилие прижима валиков роторной части к статорной под действием центробежной силы. В результате получаемый древесноволокнистый полуфабрикат включает в себя преимущественно не фибриллированное древесное волокно средней фракции, малопригодное к структурообразованию тела плиты.

Также к агрегатам, позволяющим получать древесное волокно из щепы, можно отнести размалывающую машину, работающую по методу «Биффара», рисунок 1.6. Принцип действия состоит в растирании щепы на волокна между абразивными поверхностями. Щепа после пропаривания в присутствии слабого раствора щелочи попадает в отсеки четырехлопастного ротора и перетирается между размольным диском с абразивной поверхностью и базальтовой футеровкой корпуса. На предприятиях по производству мягких древесноволокнистых плит размалывающие агрегаты, работающие по методу «Биффара», применяют для первой ступени размола [11].

пускное отверстие.

Рисунок 1.6 - Схема агрегата «Биффара»

Ограниченное применение данного типа размольных машин лишь для первой ступени размола древесного сырья можно объяснить тем, что, по мнению П.П. Добровольского, абразивные зерна размалывающих органов создают усилия одновременного скольжения-сжатия и царапания-сжатия. В результате, получаемая древесноволокнистая масса мало фибриллирована и неоднородна по своему фракционному составу. Такой древесноволокнистый полуфабрикат необходимо подвергать вторичному размолу, с целью придания ему необходимых плитообразующих свойств.

Из анализа литературных источников видно, что, несмотря на большое количество различных конструкций ножевых размалывающих машин, нет размольного агрегата, сочетающего в себе процессы, присущие мельницам, используемым в современном производстве ДВП мокрым способом на первой и второй ступени размола, позволяющего получать древесноволокнистые полуфабрикаты в одну ступень размола, не ухудшая их качественных и количественных характеристик.

В настоящей работе на основании анализа функционирования существующих размалывающих машин, с целью получения древесноволокнистых полуфабрикатов в производстве ДВП в одну ступень размола рассматривается возможность получения древесноволокнистой массы на размольной установке, в которой имеют место процессы, положительно влияющие на качественные и морфологические характеристики древесного волокна, присущие дисковым, коническим и цилиндрическим размалывающим мельницам, а так же крестовой мельнице и роликовому гребенчатому дефибратору. Это дает возможность получения древесноволокнистых полуфабрикатов в одну ступень размола щепы при производстве ДВП мокрым способом с необходимыми морфологическими свойствами, позволяющими изготовить ДВП, соответствующую ГОСТ 4598-86. Данный способ получения древесноволокнистой массы позволит в значительной степени сократить энергетические и трудовые затраты на производство ДВП, сохранить качественные характеристики готовой продукции и снизить его себестоимость.

1.3 Отдельные теоретические представления о процессе размола древесноволокнистых материалов

На сегодняшний день наиболее широко используется сухой и мокрый способ производства древесноволокнистых плит. При мокром способе производства ДВП подготовка древесноволокнистых полуфабрикатов осуществляется в две ступени размола, и конечная степень помола древесной массы колеблется в пределах 22-25 ДС. При сухом способе производства подготовка древесных полуфабрикатов осуществляется в одну ступень, а степень помола древесноволокнистой массы составляет 12-14 ДС [25]. В технологии производства ДВП сухим способом в качестве связующего широко используют фенолоформальдегидные смолы. В мокром способе производства, при использовании сырья хвойных пород, связующее не используется.

Подготовка древесноволокнистых полуфабрикатов в технологии производства ДВП является одной из ответственных операций. Размол в производстве древесноволокнистых плит представляет собой, главным образом, физико-механический процесс, при котором происходят изменения структуры и коллоидных свойств волокон: разрыв и частичное отделение первичной стенки, уменьшение длины, увеличение внешней удельной поверхности, повышение пластичности, частичное фибриллирование [9]. От качества и степени размола зависят процессы отлива и обезвоживания ковра, процессы прессования и термовлагообработки плит и, соответственно, качественные показатели готовых плит. Древесноволокнистое полотно, отлитое из нераз-молотых волокон, получается неудовлетворительным по своему строению, внешнему виду и физико-механическим свойствам.

Одним из важнейших факторов, влияющих на свойства листовых материалов, являются межволоконные силы связи. Благодаря межволоконным связям изделие приобретает прочность и плотность, при этом снижается его пухлость, пористость, водопоглощение и набухание. Главным фактором развития сил связи в листовых материалах является размол волокна и его фибриллирование. Фибриллирование в процессе размола способствует лучшему механическому переплетению между собой волокон, а следовательно, и по-

лучению более прочного листа. Этим, в первую очередь, объясняется повышенная усадка и плотная структура древесной плиты, состоящей из фиб-риллированых древесных волокон.

Большему сцеплению между волокнами способствует увеличение поверхности соприкасающихся частиц древесины и повышение их пластичности, что достигается размолом древесных частиц.

В процессе размола пучки волокон расщепляются, раздавливаются и разрезаются. Волокна впитывают воду и увеличивают свой объем: они набухают, происходят изменения их размеров и свойств. Вместе с тем волокна при размоле отчасти укорачиваются, то есть, разделяясь в поперечном и продольном направлениях, становятся более гибкими, пластичными и жирными на ощупь, они труднее отдают воду на сетке машины при отливе [26-28].

Качественная оценка процесса размола при производстве ДВП определяется совокупностью большого комплекса показателей, основными из которых являются: степень помола, характеризующая размол по изменению фильтрационных свойств массы; фракционный показатель качества массы; удельная поверхность волокна; механические свойства плит (плотность, прочность на изгиб и разрыв, набухание и водопоглощение) [29-31]. Сопротивление плит изгибу и сопротивление разрыву в первом приближении изменяются пропорционально степени размола древесноволокнистой массы, а водопоглощение и набухание плит уменьшаются при возрастании степени размола [9].

Таким образом, качество размола древесноволокнистых полуфабрикатов в значительной степени влияет на процессы формирования древесноволокнистого ковра и прессования плит, а также на их физико-механические свойства, и поэтому волокна должны быть хорошо разработаны, эластичны, иметь определенные размеры по длине и толщине.

Процесс получения древесноволокнистых полуфабрикатов при производстве ДВП схож с процессом подготовки волокна при производстве бумаги. Размольное оборудование на первом этапе развития производства ДВП было заимствовано из целлюлозно-бумажного производства, соответственно, и теоретические представления о процессе размола волокна, в значительной

мере, складывались в результате исследований этого процесса в бумажном производстве. На наш взгляд, многие полученные закономерности при подготовке полуфабрикатов в ЦБП справедливы и для размола древесноволокнистой массы в размалывающих агрегатах, применяемых в производстве древесноволокнистых плит.

Из анализа литературных источников видно, что преобладающее большинство авторов единодушны в своей оценке назначения и целей размола. Однако в вопросах, касающихся процессов, происходящих с волокном при размоле и механизмах воздействия на него в ножевых размалывающих машинах, можно встретить противоположные точки зрения среди исследователей [6].

Так И. Чаверина отмечает, что целью процесса размола является в развитие внешней поверхности и увеличение гибкости волокон [32]. В свою очередь, Б. Стинберг полагал, что процесс размола является частным случаем процесса увеличения площади поверхности тел путем уменьшения линейных размеров. Такой процесс общеизвестен как истирание, или дробление [33]. Автор С.Н. Иванов, считает, что цель размола состоит в получении древесного волокна с определенными размерами, а так же в активировании поверхностей волокон так, чтобы функциональные группы смогли взаимодействовать между собой на расстоянии, необходимом для молекулярного взаимодействия [34].

Так как весь комплекс изменений волокна в процессе размола сложен и многообразен, то это привело к появлению целого ряда теорий: химической, физической, объединенной и современной теории размола.

В двадцатых годах прошлого столетия Г. Кроссом и Е. Бивеном [35] была выдвинута химическая теория размола. Авторы полагали, что при размоле древесноволокнистой массы поверхностный слой волокон химически реагирует с водой, образуя желатинообразный гидрат целлюлозы. Сторонник химической теории X. Швальбе отмечал, что при размоле волокон в водной среде образуются гидро- и оксицеллюлозы, которые склеивают волокна при сушке, увеличивая тем самым механическую прочность листа [36-38].

Ряд таких авторов, как Т. Керр [39], Г. Юнг и Б. Роулэнд [40], Ф. Симондс [42], Н. Зотова и Р. Грингауз [43] в результате исследований пришли к мнению,

что в процессе размола химический состав и структура волокон не изменяются, происходит лишь незначительное уменьшение степени полимеризации целлюлозы при увеличении степени растворимости в щелочи и повышении гидролизного числа. В результате на основе работ этих авторов химическая теория размола была отвергнута, как неподтвержденная опытами.

Д. Стречен [44], В. Кемпбел и М. Пиджин [45] объясняли процесс размола с физической точки зрения. Д. Стречен в своих работах придавал большое значение процессу фибриллирования, а механическую прочность листа объяснял переплетением и связью фибрилл. Стречен является автором электронной теории, согласно которой отделение фибриллы от поверхности волокна требует определенной затраты энергии, количество которой зависит от величины силы, связывающей кристаллиты целлюлозы. Исследователи В. Кемпбел и М. Пиджин полагали, что гидраты не являются причиной изменения свойств древесноволокнистой массы, а прочность листа обуславливается хорошим контактом волокон за счет удаления воды во время сушки благодаря силам поверхностного натяжения.

В 1943 г. Ж. Кларк предложил так называемую объединенную теорию размола. Воззрения Д. Стречена и В. Кемпбел автор дополнил влиянием набухания волокон на их фибриллирование. Тем не менее, объединенная теория Ж. Кларка неможет быть признана полной, так как не объясняет сущность явлений процесса размола в полной мере [46, 47].

В 1941 г. советским исследователем Я.Г. Хинчин началась формироваться современная теория о процессе размола и характере межволоконных связей. Я.Г. Хинчин полагал, что при размоле увеличивается как внешняя поверхность волокон, так и число свободных гидроксилов целлюлозных молекул, находящихся на поверхности микрофибрилл. Это явление приводит к увеличению адсорбции воды поверхностью волокон, что, в свою очередь, гидратирует волокна и способствует фибриллированию [48-50]. Вслед за советским исследователем американские ученые Ж. Эллис и Ж. Баас установили, что между макромолекулами целлюлозы возникает водородная связь через гидроксильные группы. Для появления сил водородной связи необходимо, чтобы расстояние между гидро-ксильными группами не превышало 2,75 А. Требуемые условия для этого соз-

даются в результате сближения волокон между собой силами поверхностного натяжения при сушке готового полотна [51].

Таким образом, современная теория размола базируется на работах Я.Г. Хинчина, Ж. Эллиса и Ж. Бааса. Согласно современной теории, процесс размола волокнистой массы - это совокупность механических и гидродинамических воздействий, а также коллоидно-химических явлений [48,51].

В дальнейшем представления о процессе размола были несколько изменены и более развиты в работах В.Н. Никитина [52], С.Н Иванова и Н.П. Перекальского [34, 54-56], И.Д. Кугушева [57], Н.Я. Солечника [58], O.A. Терентьева [59], A.A. Хлебникова [60, 61], Ю.Д. Алашкевича [26],

B.Н. Гончарова [6], Д.С. Добровольского [62], В.Ф. Пашинского [60, 61, 63],

C.С. Легоцкого [64], A.A. Гаузе [65], Т.В. Соловьевой [66], Н.Г. Чистовой [9].

Профессором Н.Я. Солечником и его единомышленниками было предложено релаксационное объяснение процесса размола в плитном производстве на быстроходных рафинерах [67, 68]. Релаксационное объяснение процесса размола заключается в том, что волокно во время размола испытывает воздействие ударов размольной гарнитуры. После каждого удара волокно претерпевает релаксацию. Отношение времени, требуемого на полную релаксацию волокна, ко времени периода между ударами размольной гарнитуры определяет характер и качество размола [64, 69]. Авторы утверждают, что при упругих волокнах релаксация происходит быстро, а при пластичных -медленно. В связи с этим, в первом случае увеличивается продолжительность размола, и при высоком градусе помола плиты будут низкого качества. Во втором случае продолжительность размола снижается, а качественные показатели плиты будут более высокими [57].

Укорочение волокон не основное назначение процесса размола. В большинстве случаев более важно расщепление волокон в продольном направлении на тончайшие волоконца-фибриллы. При этом значительное увеличение наружной поверхности волокон приводит к возрастанию роли явлений, происходящих на этой поверхности: адсорбции воды, сопровождаемой набуханием волокон и повышением их гибкости; созданию условий для установления между волокнами связей, определяющих основные свойства ДВП

- механическую прочность, впитывающую способность и т. д., являющихся одними из основных и важных свойств большинства видов древесноволокнистых плит [9].

Таким образом, существующие теории размола объясняют изменения, происходящие с волокнами в процессе размола волокнистой массы, и показывают влияние этих изменений на свойства готовой продукции. При этом влияние конструктивных и технологических параметров размалывающих машин оценивалось лишь изменением качественных показателей массы, то есть только конечными результатами процесса [70, 71].

В производстве ДВП наиболее широкое применение нашли различного типа ножевые размалывающие машины. К оборудованию ножевого воздействия на древесину можно отнести: роллы, дефибреры, дисковые мельницы различного исполнения, конические мельницы, молотковые мельницы и др. [12-17]. К безножевым машинам, оказывающим гидродинамическое воздействие на волокнистый материал, относят: гидроразбиватели, струя-преграда, роторо-пульсационные, кавитационные, акустические и др. [19-21].

Принцип ножевого воздействия на волокна нашел первоначальное воплощение в конструкции размалывающей машины периодического действия -ролла, появившегося в 1670 году. До этого волокнистую масса изготавливали в ступах и толчеях. Термически обработанное сырье разбивалось на волокна в ступе, которая представляла собой деревянные чурбаны либо каменные плиты, на которые укладывали термически обработанный материал и затем подвергали его ударам молотка с особой насечкой [69]. В Италии с 1442 г. стали использовать для получения волокнистой массы толчеи. Толчея представляла собой бревно с выдолбленным в нем углублением или каменное корыто. Их заполняли древесным сырьем, добавляли воду и толкли деревянными, окованными железом пестами. В свою очередь, песты приводились в движение деревянным валом с кулачками от колеса водяной мельницы. В отличие от ступы, в которой использовался принцип рубки и разбивания на отдельные волокна, в толчеи разделение происходило исключительно за счет трения волокон о рифленые поверхности [14].

В 1843 г. немецкий ткач Вебер Фридрих Готтлиб Келлер разработал способ получения древесной массы путем истирания древесины о поверхность вращающегося камня в присутствии большого количества воды. В дальнейшем аппарат Келлера для истирания древесины получил название дефибрер, а процесс разделения древесины на волокно получил название дефибрирования.

По мере совершенствования и увеличения объемов целлюлозно-бумажного производства появились размалывающие машины непрерывного действия: в 1856 г. - дисковая мельница (рафинер) ив 1858 г. - коническая мельница Жордана, названная по имени изобретателя [63, 72].

В результате исследований, в 1887 г., Г. Ягенберг [60] пришел к выводу, что производительность ролла в наибольшей мере зависит от давления при размоле и числа резов в секунду. В свою очередь, И. Щеглов [73], отмечал, что угол наклона ножей барабана к оси вала оказывает влияние на давление при размоле. А. Пфарр [74] в 1907 г. высказал мнение, что на характер помола массы влияет давление, а не скорость размола. В 1919 г. Сигурт Смит [75, 76] выдвинул «теорию волокнистого слоя». Автор экспериментально установил, что при протаскивании через массу в ванне ролла четырехгранного металлического прута на его лезвие происходит нависание волокон. Сигурт Смит полагал, что передние кромки ножей барабана увлекают за собой небольшой слой волокон, распределяющихся с одной стороны вдоль кромок ножей, в радиальном направлении, а с другой стороны - тангенциально кромкам ножей [56, 77].

Многие исследователи считали, что из всех вышеперечисленных теорий теория С. Смита наиболее полная и хорошо разработанная, но они отмечают также и недостатки этой теории. Так, по мнению И.И. Богоявленского [78], положение теории Смита опровергается опытом применения широких базальтовых ножей, которые значительно ускоряют размол. В.Г. Марков [79] утверждает, что в зону контакта кромок ножей ротора и статора попадают лишь волокна, случайно оказавшиеся в данном месте, это же относится и к рабочей поверхности ножей.

На сегодняшний день исследователи, рассматривая процесс размола древесных волокон в ножевых размалывающих машинах, за основу прини-

мают те же положения, что и для ролла. Вначале М. Сутерлэнд [26] применил эти положения к дисковым рафинерам, затем Д. Далзел [80], Б. Кан [81], И.Д. Кугушев [57], A.A. Хлебников [60, 61] внесли свои изменения в данный вопрос. Исследователи в своих работах рассматривают не только технологические параметры размола волокнистой массы в дисковых и конических мельницах [82], но и влияние силовых и конструктивных параметров машин в процессе размола [56, 60].

Так, по мнению Г. Ренса [83], масса создает слой смазки между движущимися частями ролла, и стабильность этого слоя зависит от конструкции размольной машины и от свойств массы. При работе размалывающей машины в условиях жидкостного трения, близких к граничным, производится фибрилляция волокна без значительного его укорочения. Когда зазор при гидродинамической смазке уменьшается до порядка толщины одного волокна, оно не выдерживает увеличения давления и разрушается. В режиме сухого трения размалывающая машина фактически не обрабатывает волокно, а истирает о контактирующие поверхности [84].

Впоследствии, Ю.Д. Алашкевичу [26, 85] удалось замерить гидродинамическое давление, возникающее в зазоре между ножами ротора и статора дисковой мельницы. Данные, полученные на основании его исследований, позволяют определить удельное давление непосредственно в зазоре, между ножами, что дает возможность более реально оценить влияние силовых параметров ножевых размалывающих машин на качественные и количественные характеристики процесса размола. В.Н. Гончарову в своих исследованиях удалось замерить суммарное давление, возникающее в зазоре между ножами ротора и статора, включающее в себя как гидродинамическое, так и чисто механическое давление [86].

Многие ученые утверждали, что значительное воздействие на производительность ножевой размалывающей машины и качество размола оказывает скорость циркуляции волокнистой суспензии как в зоне зазора между ножами ротора и статора, так и в их ячейках [18, 57]. В.Н. Гончаров [6, 23, 86], С.С. Легоцкий [64] и O.A. Терентьев [59] рассматривая процесс размола в ножевых размалывающих машинах, отмечают, что при зазорах, сравнимых с

толщиной волокна, имеет место размол за счет прямого силового воздействия ножевой гарнитуры, а при больших зазорах проявляются силы отличные от сил механического воздействия ножей гарнитуры. В свою очередь, Я. Пав [87] высказал мнение, что при относительно больших зазорах между ножами ротора и статора часть массы интенсивно обрабатывается в зазоре. Исследователь сделал вывод, что поток в зазоре подчиняется закону завихрения, т. е. циркуляции. Н. Гранд [88] утверждал, что в массе возникает сильное турбулентное движение, волокна интенсивно трутся друг о друга, что приводит к разделению пучков волокон и частичному фибриллированию.

Из проведенного анализа отдельных теоретических представлений о процессе получения древесноволокнистых полуфабрикатов можно сделать вывод, что процессы, протекающие в размольной камере размалывающих агрегатов для получения древесной массы при производстве ДВП, схожи с процессами, протекающими в размалывающих агрегатах для получения древесноволокнистых полуфабрикатов при производстве бумаги. В вопросах механизма воздействия на волокно среди исследователей, как при производстве бумаги, так и в плитном производстве нет единого мнения, которое учитывало бы все факторы процесса размола и влияние его на качественные показатели древесноволокнистого материала и готовых плит. Практически отсутствуют результаты теоретических и экспериментальных исследований, объясняющие возможность получения волокна заданного гранулометрического состава, обладающего необходимыми свойствами из щепы, минуя общепринятый многоступенчатый размол.

1.4 Влияние отдельных технологических и конструктивных параметров размалывающих машин на основные плитообразующие свойства древесноволокнистых полуфабрикатов

С целью решения задачи получения древесноволокнистых материалов в одну ступень размола при производстве ДВП мокрым способом необходимо проанализировать морфологические и плитообразующие свойства древесного

волокна и их зависимость от технологических, конструктивных и энергосиловых параметров различного типа размалывающих машин.

Анализ научных трудов Чистовой Н.Г., Балмасова Е.А., Соловьевой Т.В., Ласкеева П.Х. и Солечника Н.Я. показал, что эффективность процесса подготовки древесноволокнистых полуфабрикатов зависит от большого количества конструктивных и технологических параметров. К параметрам, оказывающим наибольшее влияние на процесс массоподготовки, можно отнести: продолжительность и температуру пропаривания щепы, удельное давление между дисками, концентрацию и температуру древесноволокнистой массы, степень износа гарнитуры и ее конструктивные решения или исполнение, зазор между дисками и т.д.

Продолжительность и температура пропариванш щепы оказывают значительное влияние на отлив ковра, прессование и сушку плит. Исследования показали, что за счет увеличения продолжительности пропаривания можно снизить температуру прессования и улучшить водостойкие и прочностные показатели готовой плиты. В свою очередь, повышение температуры при размоле позволяет не только сократить расход энергии на размол, но и улучшить качество массы. Для достижения оптимального значения прочности предпочтительнее увеличить температуру, чем продолжительность пропаривания [9].

Концентрация древесноволокнистой массы при размоле оказывает влияние на многие свойства готового древесного полуфабриката и готовой плиты. Первая ступень размола характеризуется высокой концентрацией массы на выходе после дефибратора и составляет около 33 %. На второй ступени размола при производстве ДВП мокрым способом концентрация древесноволокнистой массы, как правило, составляет 2-5 %. [60].

Исследование влияния концентрации древесной массы в диапазоне 2-6 % на качество получаемого древесноволокнистого полуфабриката показали, что степень помола массы увеличивается незначительно с увеличением концентрации [9]. При этом значительно изменяется фракционный состав получаемой массы. С увеличением концентрации массы в процессе вторичного размола происходит, в первую очередь, истирание пучков до отдельных волокон. Как видно из графической зависимости, представленной на рисунке 1.7, наи-

большие показатели прироста градуса помола древесной массы были зафиксированы при концентрации массы 4-5 %.

й 21-| § 20,5

0

1 20 I 19=5

а 19 й

| 18,5 д 18

2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 Концентрация древесноволокнистой массы, %

Рисунок 1.7 - Зависимость степени помола от изменения концентрации древесноволокнистой массы

Дальнейшее повышение концентрации массы ведет к значительному увеличению расхода удельной энергии на размол при незначительном приросте градуса помола.

Температура массы при размоле оказывает существенное влияние на процесс размола. Набухание и гидратация целлюлозных волокон проявляют экзотермический характер, т.е. сопровождаются выделением тепла. Таким образом, с понижением температуры способность волокон связывать воду и набухать в ней увеличивается. Если процесс размола осуществляется при повышенной температуре, то вследствие недостаточного набухания волокон они не приобретают нужной гибкости, слабо фибриллируются и относительно легко рубятся в поперечном направлении. Плита из таких волокон, обладает невысокой механической прочностью и пористостью.

Зазор между размалывающими дисками. В своих исследованиях ряд авторов [9, 60, 65, 89], рассматривая процесс размола волокон в ножевых размалывающих машинах, справедливо указывают, что размол за счет прямого силового воздействия ножевой гарнитуры имеет место при зазорах, сравнимых с толщиной волокна. При больших зазорах в действие вступают силы, отличные от сил механического воздействия ножей гарнитуры. Таким образом, регулируя зазор между размалывающими поверхностями ротора и

статора в дисковых мельницах при производстве ДВП, возможно изменять характер воздействия ножевой гарнитуры на волокно. Так, при расстоянии между ножами 0,65-0,8 мм происходит легкий расчес; 0,5-0,6 мм - сильный расчес; 0,2-0,4 мм - легкий размол; 0,1-0,2 мм - средний размол; 0,1-0 мм -сильный размол с высоким удельным давлением.

Износ размольной гарнитуры. Исследование фактора износа рабочих

поверхностей ножевой гарни-

450 400 350

300

£р

2*

Щ 250

0 Р->

С 200

1

Р 150 X 100

»• е * 1

(

« е •--IV г * ^ * ^ .....

♦ ¿¡Г * V ( 1 ♦ 1 Чк ! |: | ■

" 111......... Г".............1 г ! ! < ( ................'I11........... ......"""'">"............."1

и

15

О

14 СГ

13 12 И 10

2

3

1>

3 н

О

11 13 15 17

Неделя

расход электроэнергии, кВт ч/т степень помола. ДС

туры в процессе ее эксплуатации показало, что рабочая поверхность ротора истирается интенсивнее поверхности статора [9]. Менее интенсивный износ статора Н.Г. Чистова объясняет тем, что волокнистый слой в процессе размола образуется, преимущественно, на ножах статора, способствуя защи-

Рисунок 1.8 - Зависимость расхода элек- те его рабочей поверхности. Как

троэнергии и степени помола от продол- видно из графика, представлен-жительности эксплуатации гарнитуры

ного на рисунке 1.8, в процессе эксплуатации гарнитуры и с увеличением степени ее износа удельный расход электроэнергии на размол увеличивается, а прирост градуса помола снижается.

Величина окружной скорости ротора. С.С. Легоцким [13] доказано, что при повышении окружной скорости ротора и снижении давления в рабочем зазоре усиливается набухание волокна, фибрилляция и гидратация; полуфабрикат подвергается более интенсивному трению, расщеплению и расчесыванию; изменяется соотношение между длиной волокон и их диаметром, они становятся более пластичными и гибкими. С понижением окружной скорости ротора и снижением давления в межножевой полости ударные воздействия на волокна становятся редкими, но интенсивными, что способствует укорочению волокон.

Характер рисунка размалывающей гарнитуры. Уменьшение ширины

ножей приводит к увеличению их количества и к снижению удельного давления на их режущие кромки. За счёт этого процесс размола идёт в направлении увеличения фибрилляции, гидратации и пластификации волокон. Повышение ширины ножей ведёт к повышению удельного давления на их режущие кромки, что способствует процессу укорачивания волокон и ухудшению механических свойств плиты [13].

При выборе оптимальной конфигурации рисунка размалывающей поверхности гарнитуры следует исходить из того, что производительность мельницы и степень помола массы повышаются, а удельный расход энергии уменьшается с увеличением числа ножей и одновременным уменьшением их толщины и ширины межножевых канавок [90].

Диапазон значений угла наклона режущей кромки ножа к радиусу в двухстороннем исполнении колеблется в широких пределах. При равенстве его:

- нулю, т.е. при радиальном исполнении, происходит более сильное режущее действие на волокнистую массу при минимальной энергоёмкости размола;

- 45° происходит расчёсывание волокна, при максимальной энергоёмкости процесса [90];

- 12...25°, происходит размол с оптимальным соотношением фибрилли-рующего и режущего эффектов при снижении энергоёмкости [13].

В работах Ю.Д. Алашкевича и A.A. Набиевой [90] авторы отмечают, что наиболее качественный, эффективный и энергосберегающий режим размола волокнистых материалов обеспечивается при значениях среднего угла скрещивания ножей ротора и статора, не превышающих 22,50.

При размоле массы высокой концентрации значительное влияние на качество разработки волокна оказывают толщина ножей и расстояние между ними. С целью выравнивания давления по радиусу ножевой гарнитуры, ножи выполняются предпочтительно с профилированной поверхностью. Рабочая поверхность ножей гарнитуры при размоле массы низкой концентрации, как правило выполняется плоской [65].

Одним из перспективных направлений является использование абразивной гарнитуры, имеющей многочисленные абразивные зерна (микроножи) по всей размалывающей поверхности. При воздействии абразивных зерн на волокнистый полуфабрикат непрерывно повторяются циклы одновременного скольжения-сжатия и царапания-сжатия. В результате, получаемая древесноволокнистая масса мало фибриллирована и неоднородна по своему фракционному составу. Такой древесноволокнистый полуфабрикат необходимо подвергать вторичному размолу.

Таким образом, анализ литературных и экспериментальных данных показал, что эффективность процесса подготовки древесноволокнистых полуфабрикатов зависит от большого количества технологических и конструктивных параметров процесса размола. В ходе проведенного анализа были выявлены такие параметры процесса размола, которые оказывают значительное влияние на качественные и морфологические характеристики получаемого древесноволокнистого полуфабриката и, соответственно, на физико-механические свойства готовой продукции. Следовательно, при проектировании нового размольного оборудования целесообразно рассматривать и учитывать технологические и конструктивные параметры, позволяющие получать древесноволокнистый полуфабрикат с заданными качественными и морфологическими характеристиками, обеспечивающие ему высокие плито-образующие свойства на современных размалывающих машинах.

1.5 Цели и задачи исследований

Цель работы. Научно обосновать и экспериментально подтвердить возможность получения древесноволокнистого полуфабриката в одну ступень размола при производстве ДВП мокрым способом.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- выявить закономерности механизма процесса получения волокнистого полуфабриката в ножевых размалывающих машинах (ролл, дисковая и

крестовая мельницы), исследовать особенности режима работы планко-крестовой размольной установки;

- обосновать структурообразование плиты из древесноволокнистого полуфабриката, полученного в одну ступень размола, и оценить морфологические характеристики составляющих его фракций;

- установить влияние основных технологических, конструктивных и энергосиловых параметров размалывающей установки на процесс подготовки древесноволокнистых полуфабрикатов и получение готовой плиты;

- разработать способ и технологию получения древесноволокнистого полуфабриката в одну ступень размола в промышленных условиях;

- предложить оптимальные режимы работы размольной установки с учетом ее основных технологических, конструктивных параметров, качественных показателей и морфологических характеристик древесноволокнистой массы и готовой плиты, с оценкой энергозатрат на размол и себестоимости готовой продукции;

- оценить экономическую эффективность предлагаемого способа получения древесной массы в производстве ДВП.

Заключение диссертации по теме «Технология и оборудование химической переработки биомассы дерева; химия древесины», Зырянов, Михаил Алексеевич

Выводы по работе

1 Выполнен анализ механизма размола в существующих размольных агрегатах и дана оценка влиянию технологических и конструктивных параметров размалывающих машин на качественные показатели древесноволокнистой массы и готовой плиты.

2 Научно обоснованы основные закономерности структурообразова-ния плиты из древесноволокнистого полуфабриката, полученного в одну ступень размола, оценены морфологические характеристики его составляющих фракций и их положительное влияние на плитообразующие свойства готовой плиты.

3 На основании теоретических исследований выполнен сравнительный анализ процессов получения древесноволокнистых полуфабрикатов, полученных в одну и две ступени размола. Анализ показал, что древесноволокнистый полуфабрикат, полученный в одну ступень размола, имеет более высокое значение фракционного показателя качества помола, но при этом несколько меньшие значения градуса помола массы. Также древесная масса, полученная в одну ступень размола, имеет в своем составе меньше фибриллплазмы группы Б, мелыптоффа группы А, волокна среднего размера и содержит больше фибриллплазмы группы А, мелыптоффа группы Б, крупного и мелкого волокна.

4 Выполнено математическое описание процесса получения древесноволокнистого полуфабриката в одну ступень размола, что позволило установить влияние основных технологических, конструктивных и энергосиловых параметров размалывающей установки на процесс подготовки древесноволокнистых полуфабрикатов и изготовление плиты.

5 Предложен способ и технология, позволяющие получать древесноволокнистый полуфабрикат в одну ступень размола, обеспечивающие уменьшение энергетических, трудовых и материальных затрат на изготовление древесной массы.

6 На основании теоретических исследований, подтвержденных экспериментально, разработан и предложен технический проект промышленной размалывающей машины для получения древесной массы в одну ступень размола при производстве ДВП мокрым способом.

7 Решена задача оптимизации процесса получения древесного волокна в одну ступень размола. Полученные режимные параметры, позволяют сократить энергетические, материальные и трудовые затраты на процесс размола, а так же снизить себестоимость готовой плиты.

8 Расчетный ожидаемый экономический эффект в результате получения древесного волокна в одну ступень размола на примере ОАО «Лесосибирский ЛДК №1» составит около 40 млн. 174,4 тыс. руб. в год.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Зырянов, Михаил Алексеевич, 2012 год

Библиографический список

1 Ласкеев, П.Х. Производство древесной массы. [Текст] / П.Х. Ласкеев // М.: Лесн. Пром-сть, 1967, 580 с.

2 Соловьева, Т. В. Производство древесной массы [Текст]: учеб. пособие / Т. В. Соловьева. - Минск, 2006. - 168 с.

3 Лаптев, В.Н. Производство древесной массы [Текст]: учеб. пособие /

B.Н. Лаптев // ГОУВПО СПбГТУРП. - СПб., 2009. -48 с.

4 Дроздов, И. Я. Производство древесноволокнистых плит [Текст] /И. Я. Дроздов, В. М. Кунин. - М.: Высш. шк., 1975. - 328 с.

5 Обливин, А. Н. Перспективы развития технологии древесных плит [Текст] / А. Н. Обливин // Деревообрабатывающая пром-сть. - 2000. - № 3. -

C. 6-11.

6 Гончаров, В. Н. Теоретические основы размола волокнистых материалов в ножевых машинах [Текст]: дис. ... докт. техн. наук: 05.21.03 / В. Н. Гончаров. - Л., 1990 - 433 с.

7 Липцев, Н. В. Теоретические основы технологии древесноволокнистой массы и пути повышения эффективности производства древесноволокнистых плит [Текст]: автореф. дис. ... д-ра техн. Наук: 05.21.03 / Н. В. Липцев. - Л., 1982. - 39 с.

8 Пен, Р.З. Технология древесной массы. [Текст] / Р.З. Пен // Красноярск: КГТА, 1998. - 220 с.

9 Чистова, Н. Г. Переработка древесных отходов в технологическом процессе получения древесноволокнистых плит [Текст]: дис. ... докт. техн. наук / Н. Г. Чистова. - Красноярск, 2010. - 415 с.

10 Фляте, Д. М. Бумагообразующие свойства волокнистых материалов [Текст] / Д. М. Фляте. - М.: Лесн. пром-сть, 1990. - 136 с.

11 Мерсов, Е.Д. Производство древесно-волокнистых плит [Текст]: учеб. пособие / Е.Д. Мерсов // М.: высш. шк., 1989. - 232 с.

12 Алашкевич, Ю. Д. Исследование гидродинамических явлений в процессе размола волокон в ножевых и размалывающих машинах [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.06.03: утв. 24.11.1970 / Ю. Д. Алашкевич. - JL, 1970.- 143 с.

13 Легоцкий, С. С. Размалывающее оборудование и подготовка бумажной массы [Текст] / С. С. Легоцкий, В. Н. Гончаров. - М.: Лесн. пром-сть, 1990.-224 с.

14 Корда, И. Размол бумажной массы [Текст] / И. Корда, 3. Либнар, И. Прокоп. - М.: Лесн. пром-сть, 1967. - 402 с.

15 Мейнандер, Пауль Олоф. С использованием компактной системы подготовки массы / Пауль Олоф Мейнандер // Целлюлоза. Бумага. Картон. -2004.-№08.-С 11-14.

16 Refiner disc with localized surface roughness : Пат. 5868330 США, МПКМПК{6} В 02 С 7/12 / Dodd John, Wasikowski Paul; J. and L. Fiber Service, Inc. - N 902729; Заявл. 30.7.97; Опубл. 9.2.99; НПК 241/296.

17 Verfahren zur Mahlung von Papierfasern : Заявка 19547069 Германия, МПКМПК{6} D 21 D 1/02 / Meitzer Frank Peter, Schneid Josef; Voith Sulzer Stoffaufbereitung GmbH. - N 19547069.9; Заявл. 16.12.95; Опубл. 19.6.97.

18 Clark James, D. A. Fibrillation free water and fiber bonding [Text] /D. A. Clark James // Tappi. - 1969. -52. - №2. - P. 335-340.

19 Пашинский, В. Ф. Машины для размола волокнистой массы [Текст] / В. Ф. Пашинский. - М., 1972. - 160 с.

20 Гончаров, В. Н. Машины для роспуска и безножевого размола бумажной массы [Текст] / В. Н. Гончаров, А. А. Гаузе, В. П. Аликин. - Л.: ЛТА, 1979. - 106 с.

21 Уханова, Г. В. Изменение реологических свойств древесины в процессе гидротермической обработки при производстве древесноволокнистых плит [Текст] / Г. В. Уханова, П. X. Ласкеев, И. В. Липцев // Сб. тр. ВНИИДрев. - 1973. - Вып. 6. - С. 15-19.

22 Находкин Н.П., Зейлингер Н.О. Исследование конической мельницы Жордана как размалывающего аппарата [Текст] / Н.П. Находкин // Труды ЦНИИБ/Гослесбумиздат. - М. - Л., 1938. - вып. 26. - С. 29-36.

23 Гончаров, В. Н. Ножевые размалывающие машины [Текст] / В. Н. Гончаров // учебн. пособие ЛТА. - Л., 1980. - 105 с.

24 Алашкевич, Ю.Д. Оборудование предприятий ИБП. Часть 2 [Текст] / Ю.Д. Алашкевич, В.П. Барановский, Л.Г. Деянова, Н.С. Решетова. - учебное пособие для студентов специальностей 170404 (150405), 260304 (240406) и 030528 (050501) очной, очной сокращенной, заочной и заочной сокращенной форм обучения - Красноярск: СибГТУ, 2007 - 173 с.

25 Матыгулина, В. Н. Подготовка древесноволокнистых полуфабрикатов в производстве древесноволокнистых плит сухим способом [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.21.03: защищена 20.09.2007 / В. Н. Матыгулина. - Красноярск, 2007. - 156 с.

26 Алашкевич, Ю. Д. Основы теории гидродинамической обработки волокнистых материалов в размольных машинах [Текст]: дис. ... докт. техн. наук / Ю. Д. Алашкевич. - Красноярск, 1987. - 361 с.

27 Чистова, Н. Г. Размол древесноволокнистой массы на промышленных установках при производстве ДВП [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.21.03: защищена 20.12.2000 / Н. Г. Чистова. - Красноярск, 2000. -170 с.

28 Проблемы бумажной промышленности Канады. Technology: the classic Canadian dilemma - short-term gain for long-term pain! / Wright Joseph D. // Forest. Chron. - 2002. - 78, № 1. - C. 124-127. - Англ.; рез. фр.

29 Блюхер, Г. Прерывистость в микроскопической структуре древесных волокон [Текст] / Г. Блюхер. - М.: Гослесбумиздат, 1962. - 40 с.

30 Kollman, F. P. Principles of wood Science and Technology [Text] / F. P. Kollman, E. W. Kuenzi, A. S. Stamm. - New York, 1975. - Vol. 2.

31 Чистова, H. Г. Способы оценки качественных показателей древесных волокон при производстве ДВП сухим способом [Текст] /Н. Г.

Чистова, В. Н. Матыгулина // Материалы и технологии XXI века: сб. ст. -Пенза, 2006. - С. 89-92.

32 Chiaverina, I. Proceedings of the II the Annual Pulp and Paper Conterence [Text] /I. Chiaverina//KalamazOO. 19-20 jan. - 1967. - P. 73-79.

33 Steenberg, B. Review of the Effect of Mechanica [Text] / B. Steenberg // Svensk Pappers-tidnirg. - 1963. - V. 66. - № 22. - P. 933-939.

34 Иванов, С. H. Технология бумаги [Текст] / С. Н. Иванов. - JL: Гослесбумиздат, 1970. - 695 с.

35 Корда, И. Размол бумажной массы [Текст] / И. Корда, 3. Либнар, И. Прокоп. - М.: Лесн. пром-сть, 1967. - 402 с.

36 Schwalbe, G. G. Die kolloidshemischen Eigenschaften das Fichtenholzes [Text] / G. G. Schwalbe // Papirfabricant. - 1934. - Nr.7. - S. 25-32.

37 Швальбе, X. Приготовление бумажной массы. Размол [Текст]: пер. с нем. / X. Швальбе. - М.: Гослестехиздат, 1935. - 170 с.

38 Strachon, I. The Fundamentals of Beatuag process [Text] / I. Strachon, M. Chtm //The paper Maker. - 1946. - № 2. - P. 13-14.

39 Kerr, T. Protoplasma 27 [Text] / T. Kerr. -1933. - P. 229.

40 Joung, G. H. The Relation between Hydration Capacity and Pentosan Content of soft wood Pulps [Text] / G. H. Joung, B. N. Rowland // Paper Irade Journal. - 1933. - V. 27. - № 15. - P. 44-46.

41 Kollman, F. P. Principles of wood Science and Technology [Text] / F. P. Kollman, E. W. Kuenzi, A. S. Stamm. - New York, 1975. - Vol. 2.

42 Simmonds, F. A. Resume of Recent Literature on Hydration Theories and Assotiated Phenomena [Text] /F. A. Simmonds // Paper Trade Journal. - 1935. -V.101. - № 3. - P. 35-39.

43 Зотова, H. Изучение процесса размола бумажной массы [Текст] / Н. Зотова, Р. Грингауз // Тр. ВНИИБа. - М, 1932. - № 8. - С. 108-121.

44 Strachan, J. Fundamental Concepts of Beating Process [Text] / J. Strachan, M. Chem // Paper Maker. - 1946. - № 2. - P. 28-35.

45 Campbell, W. В. A Physical Theory of the Beating Process [Text] / W. B. Campbell // Paper Trade Journal. - 1932. - V.95. -№ 8. - P. 29-33.

46 Clark, I. D'A. The Univercal Theory of Beating [Text] /1. D A. Clark // Paper Industry. - 1943. - V.25. - № 4. - P. 49-57.

47 Clark James D.A. Fibrillation free water and fiber bonding // Tappi. -1969. -52.-№2.-P. 335 - 340.

48 Хинчин, Я. Г. О значении физико-химических факторов в производстве бумаги[Текст] / Я. Г. Хинчин // Бумажная пром-сть. - М., 1941. -№ 1.-С. 8-12.

49 Управление процессом размола целлюлозы. Steuenmg der Zellstof&nahlung durch Ermittlung des Mahlgrades und der Faserlange mit Kajaani PDA und FSA // Wohenbl/ Papierfabr. - 1995. - 123. - № 11 - 12. - C. 553.

50 Pulp refiner : Заявка 2331469 Великобритания, МПКМПК{6} В 02 С 7/11 / Whalley Robert, Mitchell David; University of Bradford. - N 9724750.6; Заявл. 25.11.97; Опубл. 26.5.99; НПК B2A

51 Неманихин, В. Н. Производство тонких механических бумаг [Текст] /В. Н. Неманихин, Л. Е. Комаровский. - М.: Лесн. пром-сть, 1965. - 219 с.

52 Никитин Н. И. Влияние слабого алкилирования на свойства целлюлозного волокна [Текст] / Н. И.Никитин, Н. И. Кленкова // Журн. прикладной химии. - 1951. - № 3. - С. 296-307.

54 Перекальский, Н. П. Сущность процесса размола [Текст] / Н. П. Перекальский, В. Ф. Филатенков // Тр. ЛГИ ЦБП. - Вып. 4. - М., 1956. - С. 21-32.

55 Иванов, С. Н. Теория и практика размола [Текст] / С. Н. Иванов // Размол бумажной массы. - М.: Гослесбумиздат, 1956. - С. 5-21.

56 Иванов, С. Н. Размол бумажной массы / С. Н. Иванов, Л. Е.Аким. -М.: Гослесбумиздат, 1956. - 250 с.

57 Кугушев, И. Д. Теория процессов отлива и обезваживания бумажной массы [Текст]. -М.: Лесн. пром-сть, 1967. - 267 с.

58 Солечник, Н. Я. Производство древесноволокнистых плит [Текст] / Н. Я. Солечник. - М.: Гослесбумиздат, 1963. - 337 с.

59 Терентьев, О. А. Гидродинамика волокнистых суспензий в целлюлозно-бумажном производстве [Текст] / О. А. Терентьев. - М.: Лесная пром-сть, 1980. - 248 с.

60 Хлебников, А. А. Исследование механизма размола массы в мельницах [Текст] / А. А. Хлебников, В. Ф. Пашинский // Тр. ЛТИ ЦБП. -М.,1967. - Вып.20. - С. 115-118.

61 О силовом воздействии ножевой гарнитуры конической мельницы [Текст] / А. А. Хлебников, В. Ф. Пашинский, В. Н. Гончаров, Э. А. Смирнова // Тр. ЛТИ ЦБП. - 1969. - Вып. 22. - С. 129-136.

62 Добровольский, Д. С. Роль механических воздействий при размоле целлюлозных материалов [Текст] / Д. С. Добровольский. - М., 1965. - 47 с.

63 Пашинский, В. Ф. Машины для размола волокнистой массы [Текст] / В. Ф. Пашинский. - М., 1972. - 160 с.

64 Легоцкий, С. С. Размалывающее оборудование и подготовка бумажной массы [Текст] / С. С. Легоцкий, В. Н. Гончаров. - М.: Лесн. пром-сть, 1990. - 224 с.

65. Гаузе, А. А. Машины для размола и сортирования бумажной массы [Текст]: конспект лекций / А. А. Гаузе, В. Н. Гончаров. - Л., 1975. - 180 с.

66 Соловьева, Т. В. Превращения компонентов лигноуглеводной матрицы в технологии древесноволокнистых плит [Текст]: дис. ... докт. техн. наук / Т. В. Соловьева. - Минск, 1998. - 260 с.

67 Леонович, А. А. Физико-химические основы образования древесных плит [Текст] / А. А. Леонович. - СПб.: ХИМИЗДАТ, 2003. - 192 с.

68 Кейси, Дж. П. Производство полуфабрикатов и бумаги [Текст] / Дж. П. Кейси. - М.: Гослесбумиздат, 1958. - 338 с.

69 Карасев, Е. И. Развитие производства древесных плит [Текст]: учеб. пособие для студентов спец. 260200,260300 / Е. И. Карасев. - 2-е изд. - М.: МГУЛ, 2002. - 127 с.

70 Der Einfluss des Feinstoffs auf die Faserstoff- und Papiereigenschaften / Alber W., Erhard K., Reinhardt B. // Wochenbl. Papierfabr. : Fachzeitschrift fur die Papier-, Pappen- und Zellstoff-Industrie. - 2000. - 128, № 19. - C. 1308-1312. -Нем.; рез. англ.

71 Brecht W. Effect of structure on major aspects of paper behaviour with fluids. //The Formation and Stracture of Paper. - London. - 1962. - P. 427 - 466.

72 Алашкевич, Ю. Д. Оборудование для подготовки бумажной массы [Текст]: курс лекций для студ. спец. 170404, 030528 и 260304 всех форм обучения / Ю. Д. Алашкевич. - Красноярск: СибГТУ, 2000. - 248 с.

73 Щеглов, И. Э. Работа новых советских роллов [Текст] / И. Э.Щеглов // Бумажная пром-сть. - 1938. - № 9. - С. 17-20.

74 Pfarr, F. Uber die Dewegung der Papirmasse im Rollapparat [Text] / F. Pfarr // Wochenblatt fir Papierfabrikation. - 1907. - NR. 37. - P. 30-32.

75 Schmiadt, S. Tendinte in procesul de macinare [Text] / S. Schmiadt // Celluloza Si Hirtie. - 1966. - № 11. - P. 433-439.

76 Смит, С. Рациональная теория ролла [Текст] / С. Смит. - Берлин, 1922.

77 Фотиев, С. А. Технология бумаги. Т.1 [Текст] / С. А. Фотиев. - М.: Гослесбумиздат, 1933. - 260 с.

78 Богоявленский, И. И. Технология бумаги. Т. 1 [Текст] / И. И. Богоявленский. - М.: Гослесбумиздат, 1946. - 172 с.

79 Марков, В. Г. Исследование гидравлического размола массы [Текст]: дис. ... канд. техн. наук /В. Г.Марков. - Л., 1949. - 111 с.

80 Dalsell, D. В. Gcomparison of Paper Mill Refining Eguipment [Text] / D. B. Dalsell // Tappi. -1961. - № 4. - P. 44-47.

81 Кан, Б. И. К расчету производительности размалывающих аппаратов непрерывного действия [Текст] / Б. И. Кан // Бумажная пром-сть. - 1952. - № 12. -С. 11-14.

82 Пашинский, В. Ф. Размол массы в конической мельнице [Текст] / В. Ф. Пашинский // Бумажная пром-сть. - 1968. - № 8. - С. 8-10.

83 Rance, G. The beating process as a problem of lubrication and lubricant [Text] / G. Rance // Worlds Paper Trade Review. -1951. - № 3. - P. 177-180; 185-186.

84 Гарди, В. Процесс смазки маслом трущихся металлических поверхностей [Текст] / В. Гарди // Сб. тр.: Кембриджский ун-т. - 1936. - Вып. 14.-С. 123-129.

85 Гидродинамические явления при размоле волокнистых полуфабрикатов в ножевых размалывающих машинах [Текст] : монография / Ю. Д. Алашкевич, Н. С. Решетова, В. П. Барановский, JI. В. Кутовая. -Красноярск: СибГТУ, 2003. - 176 с.

86 Гончаров, В. Н. Силовые факторы в дисковой мельнице и их влияние на процесс размола [Текст] / В. Н. Гончаров // Бумажная пром-сть. -1971.-№5.-С. 12-14.

87 Pav, la. Design of a New Beating Apparatus [Text] / la. Pav // Zellulose und Papier. - 1962. - № 5. - s. 17-22.

88 Bill, F. Theorie und Praxis des Mahlens [Text] / F. Bill, K. Stiwens // Wochen-blatt fir Papier fabrication. - Berlin, 1911. - s. 47-48.

89. Warum Altpapierfasern mahlen? / Ortner G. // Wochenbl. Papierfabr. : Fachzeitschrift fur die Papier-, Pappen- und Zellstoff-Industrie. - 2001. - 129. - № 8. - C. 483-484. - Нем.

90 Набиева, А. А. Оценка влияния и совершенствование основных технологических параметров ножевых размалывающих машин [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.21.03: защищена 24.09.04 / А. А. Набиева. -Красноярск, 2004. - 182 с.

91 Smith, S. Die rationelle Theorie das Ganzzeughollandar. Otto Ernst Verlag. - Teil I/ S. Smith - Berlin, 1922. - 105 p.

92 Набиева A.A., Алашкевич Ю.Д., Ковалев В.И. Анализ формирования технологических параметров ножевых размалывающих гарнитур (статья) // Химия растительного сырья. Барнаул, Алт ГУ 2009. № 3 - С. 169 - 172.

93 Свидетельство № 2009613683 РФ. Численный метод определения секундной режущей длины секторной ножевой гарнитуры дисковых мельниц с параллельными прямолинейными ножами постоянной ширины / A.A. Набиева, Е.Е. Нестеров, Ю.Д. Алашкевич, Д.С. Карпенко // 10.07.2009. Заявка №2009612514.

94 Дирацуян, A.A., Нестеров Е.Е., Алашкевич Ю.Д., Воронин H.A. Новый технологический параметр процесса размола волокнистых материалов (статья) // Химия растительного сырья. Барнаул, Алт ГУ 2010. № 2 - С. 104 - 109.

95 Лаптев, В.Н. Производство древесной массы [Текст]: учеб. Пособие / В.Н. Лаптев // ГОУВПО СПбГТУРП. - СПб., 2009. -48 с.

96 Балмасов, Е. А. Исследование и разработка технологических основ производства древесноволокнистых плит с целью его оптимизации [Текст]: дис. ... д-ра техн. наук: 05.21.05 / Е. Я. Балмасов. - М., 1979. - 327 с.

97 Пен, Р. 3. Статистические методы в бумажном производстве [Текст] / Р. 3. Пен, Э. М. Менчер. - М.: Лесн. пром-сть, 1978. - 120 с.

98 Пижурин, А. А. Основы научных исследований [Текст]: учеб. для вузов / А. А. Пижурин, А. А. Пижурин. - М.: МГУ Л, 2005. - 305 с.

99 Пижурин, А. А. Моделирование и оптимизация процессов деревообработки [Текст]: учебник / А. А. Пижурин, А. А. Пижурин. - М.: МГУЛ, 2004. - 375 с.

100 Боровиков, В. П. STATISTICA. Статистический анализ и обработка данных в среде Windows [Текст] / В. П. Боровиков, И. П. Боровиков. - М., 1998.-605 с.

101 Пен, Р. 3. Статистические методы в бумажном производстве [Текст] /Р. 3. Пен, Э. М. Менчер. - М.: Лесн. пром-сть, 1978. - 120 с.

102 Пен, Р. 3. Планирование эксперимента в STATGRAPHICS [Текст] / Р. 3. Пен. - Красноярск: Кларетианум, 2003. - 217 с.

103 Гоберман, В.А. Технология научных исследований - методы, модели, оценки [Текст]: учеб. пособие. 2-е изд. стереотипное/ В.А. Гоберман, JI.A. Гоберман. - М.: МГУЛ, 2002. - 390 с.

104 ГОСТ 19592-80. Плиты древесноволокнистые. Методы испытаний [Текст]. - Взамен ГОСТ 19592-74; введ. 01.01.81. - М.: Изд-во стандартов, 1980.- Юс.

105 Апсит, С. О. Бумагообразующие свойства волокнистых полуфабрикатов [Текст] / С. О. Апсит. - М.: Лесн. пром-сть, 1972. - 142 с.

106 Солечник, Н. Я. Вопросы деформации и размола технической целлюлозы [Текст] / Н. Я. Солечник, В. П. Аликин // Бумажная пром-сть. -1959.-№ 12.-С 7-8.

107 Леонович, А. А. Технология древесных плит [Текст]: прогрессивные решения: учеб. пособие / А. А. Леонович. - СПб.: ХИМИЗДАТ, 2005. - 208 с.

108 Карасев, Е. И. Водостойкость древесноволокнистых плит [Текст] / Е. И. Карасев, И. Ю. Киселев, Е. Д. Мерсов // Экспрес-информ.: Зарубежный опыт. -М.: ВНИПИЭИлеспром, 1986. - 20 с. - (Плиты и фанера; вып. 5).

109 Уголев, Б. Н. Древесиноведение с основами лесного товароведения [Текст] / Б. С. Уголев. - М.: МГУЛ, 2002. - 340 с.

110 Боровиков, А. М. Справочник по древесине [Текст] / А. М. Боровиков, Б. Н. Уголев. -М.: Лесн. пром-сть, 1989. - 296 с.

111 Бекетов, В. Д. Повышение эффективности производства древесноволокнистых плит [Текст] / В. Д. Бекетов. - М.: Лесн. пром-сть, 1988. - 160 с.

112 Лобовиков, Т. С. Экономика комплексного использования древесины [Текст] / Т. С. Лобовиков, А. П. Петров. - М.: Лесн. пром-сть. -1976.- 168 с.

113 Чистова, Н. Г. Энергозатраты при роспуске вторичного волокна при производстве древесноволокнистых плит [Текст] / Н. Г. Чистова, Ю. Д. Алашкевич, Н.А. Петрушева // Химия растительного сырья. - 2009. - № 2. -С. 149- 152.