Способ формования полотна из аэровзвеси волокнистого материала
Способ предназначен для использования в производстве бумаги аэродинамическим способом. Включает подачу аэровзвеси на движущуюся формующую сетку, установленную наклонно к потоку аэровзвеси, и удаление воздушной составляющей аэровзвеси с помощью установленного с обратной стороны сетки отсасывающего средства, при этом угол наклона формующей сетки в направлении ее движения к направлению потока аэровзвеси выбирают из соотношения arcctg(Vc/Vф +
arcctg (Vc/Vф -
), где Vc - скорость движения формующей сетки, Vф - скорость фильтрации воздуха через слой формуемого полотна и сетку с помощью отсасывающего средства при установившемся стационарном потоке воздуха из аэровзвеси в отсасывающее средство,
- коэффициент трения скольжения волокон о формующую сетку. В результате предотвращается возможный сдвиг формуемого полотна под действием аэродинамического давления потока аэровзвеси, что позволяет реализовать высокопроизводительную технологию изготовления бумаги с высокой степенью однородности. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к области производства бумаги аэродинамическим способом, а именно к формованию на формующей сетке полотна из аэровзвеси волокнистого материала, например целлюлозы.
Одной из основных технологических операций аэродинамического способа изготовления бумаги является формование на бесконечной движущейся сетке волокнистого слоя - полотна, осуществляемое путем подачи на нее предварительно приготовленной аэровзвеси волокон целлюлозы или иного волокнистого материала. Подготовленное таким образом полотно далее подвергается прессованию и сушке. Известен способ формования полотна из аэровзвеси волокнистого материала [1] , включающий подачу аэровзвеси на движущуюся формующую сетку, установленную нормально к направлению потока аэровзвеси, и удаление воздушной составляющей аэровзвеси с помощью установленного с обратной стороны сетки отсасывающего средства - так называемого отсасывающего ящика. Однако, данный способ не позволяет получить хорошую однородность формуемого полотна при высокой производительности. Это связано с тем, что при подаче потока аэровзвеси под давлением и высокой скорости перемещения сетки происходит сдвиг формирующегося полотна этим потоком аэровзвеси. Предотвратить сдвиг полотна можно было бы за счет очень высокого разряжения в отсасывающем ящике, которое бы сильно присасывало полотно к сетке, однако это затруднительно и дорого. Также известен способ формования полотна из аэровзвеси волокнистого материала [2], включающий подачу аэровзвеси на движущуюся формующую сетку, установленную наклонно к потоку аэровзвеси, и удаление воздушной составляющей аэровзвеси с помощью установленного с обратной стороны сетки отсасывающего средства. В данном случае установка сетки наклонно к направлению потока аэровзвеси приводит к уменьшению составляющей скорости движения сетки, нормальной к направлению потока аэровзвеси. Это позволяет увеличить скорость движения сетки, при которой не будет происходить указанного сдвига формуемого полотна потоком аэровзвеси. Дополнительно предусмотрено удаление определенной части воздушной составляющей аэровзвеси во время ее прохождения в подающем канале до попадания на формующую сетку. Последним решается одна из основных задач подобных способов - удаление большого объема воздуха из аэровзвеси. Однако это приводит к тому, что часть волокон (1 - 5 %) уносятся вместе с отсасываемым воздухом во время прохождении аэровзвеси через подающий канал. Кроме того, по мере прохождения этого канала повышается концентрация волокон в аэровзвеси, что может приводить к их слипанию и, как следствие, неоднородности формуемого слоя. Основное ограничение производительности данного способа связано с тем, что волокна осаждаются на формующую сетку при малой скорости потока аэровзвеси. В то же время для достижения высокой скорости формования полотна необходимо существенно увеличить скорость потока аэровзвеси, подаваемой на формующую сетку, что, в свою очередь, ведет к увеличению аэродинамического давления, которое оказывает поток аэровзвеси на формуемое полотно. В последнем случае формуемый на сетке слой волокон может сдвинуться под действием указанного аэродинамического давления потока аэровзвеси, причем этот сдвиг может происходить как в направлении движения сетки, так и в противоположном направлении, что зависит от соотношения скоростей движения сетки и потока аэровзвеси, в том числе с учетом угла наклона сетки к потоку аэровзвеси. Это приводит к образованию неоднородностей в формуемом слое и, как следствие, к снижению качества изготавливаемой бумаги. Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ формования полотна из аэровзвеси волокнистого материала [3], включающий подачу аэровзвеси на движущуюся формующую сетку, установленную наклонно к потоку аэровзвеси, и удаление воздушной составляющей аэровзвеси с помощью отсасывающего средства, установленного с обратной стороны сетки. Данный способ характеризуется тем, что угол наклона сетки к потоку аэровзвеси выбран исходя из требуемой толщины формуемого слоя и производительности массоподающего устройства. Однако, при высокоскоростном формовании, приводящем к значительному аэродинамическому давлению потока аэровзвеси на формуемое полотно, требуется произвести выбор соотношений скоростей движения сетки и потока аэровзвеси, а также угла наклона сетки к потоку аэровзвеси с учетом указанного выше возможного сдвига формуемого полотна под действием аэродинамического давления потока аэровзвеси. В противном случае плотность формуемого полотна будет неоднородной. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание высокопроизводительного способа формования полотна из аэровзвеси волокнистого материала при высокой степени его однородности. Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в способе формования полотна из аэровзвеси волокнистого материала, включающем подачу аэровзвеси на движущуюся формующую сетку, установленную наклонно к потоку аэровзвеси, и удаление воздушной составляющей аэровзвеси с помощью отсасывающего средства, установленного с обратной стороны сетки, согласно изобретению угол![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321348.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/961.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/961.gif)
Fn= 0,5
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/961.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
Принимая во внимание, что Vt= Va
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/183.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321349.gif)
В условиях установившегося стационарного потока воздуха из аэровзвеси в отсасывающее средство составляющая скорости потока аэровзвеси Vn равна скорости фильтрации Vф воздуха через слой формуемого полотна 3 и сетку 2. Скорость фильтрации Vф определяется производительностью отсасывающего средства, а также зависит от герметичности конструкции формующего узла. С учетом указанного равенства скоростей Vn и Vф выражение (5) преобразуется в заявленное соотношение (1) для выбора угла
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
В результате соответствующего выбора угла наклона
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/177.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321350.gif)
где хj - вес i-го элемента;
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321351.gif)
n - количество взвешенных элементов (n = 25). Полученные экспериментальные результаты полностью подтвердили указанный результат, достигаемый заявленным способом. При установке сетки под углом
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
1. СССР N 1172975, 4 D 21 H 5/26, опубл. 15.08.85., БИ N 30. 2. СССР N 746015, 2 D 21 H 5/26, опубл. 07.07.80., БИ N 25. 3. Пат. США N 4375448, 3 В 29 J 5/00, опубл. 01.03.83 - прототип.
Формула изобретения
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/945.gif)
![](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/32/321352.gif)
где Vc - скорость движения формующей сетки;
Vф - скорость фильтрации воздуха через слой формуемого полотна и сетку с помощью отсасывающего средства при установившемся стационарном потоке воздуха из аэровзвеси в отсасывающее средство;
![](https://img.poleznayamodel.ru/chr/951.gif)
РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 17.11.2006
Извещение опубликовано: 20.01.2008 БИ: 02/2008