Фракционирование вторичного волокна в центробежно-гидродинамическом фракционаторе

УДК

676.1.038.2

DOI:

Аннотация

Рассмотрены необходимость фракционирования вторичного волокна в технологических схемах  подготовки макулатурной массы и проблемы, связанные с данной задачей; проведено сравнение эффективности работы новой конструкции центробежно-гидродинамического фракционатора с существующими.

Сведения об авторах

Яблочкин Николай Иванович родился в 1954 г., окончил в 1984 г. Ленинградский технологический институт целлюлозно-бумажной промышленности, заместитель генерального директора ОАО «Караваево». Имеет 14 печатных работ в области производства и научных основ высокоэффективной переработки макулатурного сырья в широкий ассортимент бумаги, картона и изделий из них.

Комаров Валерий Иванович родился в 1946 г., окончил в 1969 г. Ленинградскую лесотехническую академию, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, заведующий кафедрой технологии целлюлозно-бумажного производства Архангельского государственного технического университета. Имеет более 300 печатных работ в области исследования свойств деформативности и прочности целлюлозно-бумажных материалов.

Ковернинский Иван Николаевич родился в 1948 г., окончил в 1972 г. химико-технологический факультет Ленинградской лесотехнической академии, доктор технических наук, профессор, академик РАЕН, почетный работник высшего профессионального образования РФ, директор научного центра ОАО «Вторресурсы-Караваево». Имеет 129 научных работ в области теории и технологии производства бумажно-картонной продукции.

Дулькин Д.А. родился в 1966 г., окончил в 1989 г. высшее техническое училище им. Н.Э. Баумана, исполнительный директор ОАО «Полотняно-заводская бумажная фабрика». Область научных интересов – технология бумаги и картона, использование макулатуры и современных химических средств.

Ключевые слова

фракционирование, вторичное волокно (макулатура), тест-лайнер, сортировки, фракционаторы, гидродинамическое фракционирование

Литература

1. А. с. 1116771 СССР, МКИ Д21Д 5/02. Устройство для сортирования твердых частиц суспензии / А.В. Яхно. – Опубл. 1.06.1984.

2. А. с. 1139174 СССР, МКИ Д21Д 5/02. Устройство для сортирования твердых частиц суспензии / А.В. Яхно. – Опубл. 8.10.1984.

3. А. с. 1522807 СССР, МКИ Д21Д 5/02. Устройство для сортирования твердых частиц суспензии / А.В. Яхно. – Опубл. 8.10.1984.

4. Барсов В.В. Теория и практика фракционирования целлюлозного волокна. О глубоком отборе мелкого целлюлозного волокна / В.В. Барсов // Тр. ЛТИ ЦБП. Вып. 18. – М.: Лесн. пром-сть, 1965. – С. 37–44.

5. Бибик Е.Е. Реология дисперсных систем. / Е.Е. Бибик. – Ленинград, 1981. – 171 с.

6. Бумагоделательное оборудование: каталог. – М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1978. – 206 с.

7. ГОСТ 10700–1997. Макулатура бумажная и картонная. Технические условия.

8. Дулькин Д.А. Мировые тенденции в развитии техники и технологии переработки макулатуры / Д.А. Дулькин [и др.]. – Архангельск: АГТУ, 2002. – 109 с.

9. Зайцев Б.Г. Рациональная система приготовления волокнистого материала из макулатуры и новая концепция в создании технологического оборудования нового поколения / Б.Г. Зайцев [и др.] // Создание конкурентоспособного оборудования и технологий для изготовления бумажно-картонной продукции из вторичного волокнистого сырья: науч. тр. 3-й Междунар. научно-техн. конф. – Караваево-Правдинск, 2002. – С. 33–36.

10. Киселев П.Г. Гидравлика. Основы механики жидкости / П.Г. Киселев. – М.: Энергия, 1980. – 360 с.

11. Климов В.И. Гидротранспорт волокнистых материалов в целлюлозно-бумажном производстве / В.И. Климов. – М.: Лесн. пром-сть, 1971. – 280 с.

12. Кугушев И.Д. Сортирование бумажной массы / И.Д. Кугушев, К.А. Смирнов. – М.: Лесн. пром-сть, 1971. – 200 с.

13. Ламбергер Э. Фракционирование макулатуры - средство к управлению качеством и его улучшению / Э. Ламбергер // Материалы фирмы «Voith». – М., 1985. – 15 с.

14. Линд A.M. Роль выходного отверстия напорного ящика бумажной машины в формировании бумажного листа / A.M. Линд: // Бум. пром-сть. – 1935. – № 1. – C. 82–92.

15. Нурок Г.А. Гидромеханизация горных работ / Г.А. Нурок. – М.: Госгортехиздат, 1959. – 391 с.

16. Овчинников П.Ф. Реология тиксотропных систем / П.Ф. Овчинников, Н.Н. Круглицкий, Н.В. Михайлов. – Киев: Наук. думка, 1972. – 120 с.

17. Пат. 86538 Польша, Д21С 5/02. Sposob przerobu makulatury na papier / E. Szwarczstain, K. Przybysz – publ. 15.11.1976.

18. Пат. 2632999 ФРГ, В01Д 21/26. Verfahren zum Zerlegen einer flüssigen Suspension von festen Patikeln in Fraktienen mit verschiedenen Durchschnittsei – genschaften / Annilder: A/S Nizo Atomizer. – publ.10.02.1977.

19. Пат. 2037340 Великобритания. Utilizing waste paper / M. Lalak, A. Kostka – publ. 9.07.80.

20. Пат. 198034 Италия, Д21Д 5/02. Dispositivo per dividere in frazioni le particelle solide di una suspensione / A.V. Yakhno. – publ. 31.12.85.

21. Пат. 73475 Финляндия, Cl. Д21Д 5/00. Anerdning för Klassering av fasta partiktar fraktioner / A.V. Yakhno. – publ. 30.06.87.

22. Пат. 257556 ГДР, Д21Д 5/02. Vorrichtung zum Sortieren der festen Teilchen einer Suspension / A.W. Jachno. – Publ. 22.06.88.

23. Пат. 259019 ЧСР, Cl. Д21Д 5/02. Zařizeni pro třidĕni pevných částic suspense / A.V. Yachno. – Vydáno 03.01.89.

24. Пат. 2210651 РФ, 7 D 21 D 1/32, G 01 N 33/34. Устройство для определения качества приготовления волокнистого материала / В.Б. Зайцев, М.Д. Овчинников, И.Н. Ковернинский, Н.И. Яблочкин. – Опубл. 10.08.2004. – Бюл. № 22.

25. Пат. 2210653 РФ, 7 D 21 D 5/18. Способ центробежно-гидродинамической обработки волокнистой суспензии и установка вихревых конических очистителей для его осуществления / В.Б. Зайцев, М.Д. Овчинников, И.Н. Ковернинский, Н.И. Яблочкин. – Опубл. 10.08.2004. – Бюл. № 22.

26. Примаков С.Ф. Технология бумаги и картона / С.Ф. Примаков, В.А. Барбаш, А.П. Шутько. – М.: Экология, 2000. – 304 с.

27. Смоляницкий Б.З. Переработка макулатуры / Б.З. Смоляницкий. – М.: Лесн. пром-сть, 1980. – 175 с.

28. Терентьев О.А. Гидродинамика волокнистых суспензий в целлюлозно-бумажном производстве / О.А. Терентьев. – М.: Лесн. пром-сть, 1980. – 248 с.

29. Тотухов Ю.А. Теоретическая модель реологической характеристики волокнистой суспензии повышенной концентрации / Ю.А. Тотухов, О.А. Терентьев // Машины и оборудование ЦБП: межвуз. сб. науч. тр., вып. V. – Ленинград: ЛТА, 1977. – С. 48–50.

30. Уилкинсон У.Л. Неньютоновские жидкости / У.Л. Уилкинсон; пер. с англ. З.П. Шульмана. – М.: Мир, 1964. – 216 с.

31. Форгес О.Л. Гидродинамическое поведение волокон, применяемых для выработки бумаги / О.Л. Форгес, А.А. Робертсон, С.Г. Мезон // Основные представления о волокнах, применяемых в бумажной промышленности: материалы симп. – М.: Гослесбумиздат, 1962. – С. 458–489.

32. Хертль Э. Современные установки для массоподготовки / Э. Хертль // Оборудование и общие концепции: материалы фирмы «Andritz». – М., 2001. – 20 с.

33. Чичаев В.А. Оборудование целлюлозно-бумажного производства Том 1. Оборудование для производства волокнистых полуфабрикатов / В.А. Чичаев. – М.: Лесн. пром-сть, 1981. – C. 244–260.

34. Шайдуров Г.Ф. О вязкости и упругости бумажной массы / Г.Ф. Шайдуров // Коллоидный журнал. – 1955. – Т. XVII, вып. 5. – С. 397–402.

35. Шульман З.П. Пограничный слой неньютоновских жидкостей / З.П. Шульман, Б.М. Берковский. – Минск, 1966. – 240 с.

36. Яблочкин Н.И. Макулатура в технологии картона / Н.И. Яблочкин, В.И. Комаров, И.Н. Ковернинский. – Архангельск: АГТУ, 2004. – 252 с.

37. Яблочкин Н.И. Фракционирование и новый фракционатор для повышения эффективности использования вторичного волокна / Н.И. Яблочкин, Д.А. Дулькин, И.Н. Ковернинский // Теория и технология бумажно-картонной продукции из вторичного волокнистого сырья: науч. тр. 5-й Междунар. научно-техн. конф. – Правда – Караваево, 2004. – 100 с.

38. Яхно А.В. Установка для сортирования волокнистых материалов (гидродинамическая сортировка) / А.В. Яхно //Совершенствование технологии и оборудования по переработке макулатуры: сб. науч. тр. УкрНИИБ. – Киев, 1989. – C. 83–94.

39. Ackermann Ch. Entfernung von Makro-Stickies bei der Aufbereitung gemischter Altpapiere für die Herstellung von Wellpappenrohpapieren / Ch. Ackermann, H-J. Putz, L. Gottsching // Wochenblatt für Papierfabrikation. – 2000. – N 7. –
S. 410–418.

40. Andersson O. Some Observation on fibre suspensions in turbulent motion / O. Andersson // Svensk Papperstidning. – 1966. – vol. 69, N 2. – P. 23–31.

41. Blechschmidt Y. Morphologische und chemische Eigenschaften von Altpapierstoffen / Y. Blechschmidt, Y. Vogel // Zellstoff und Papier. – 1981. – N 3. –
S. 113-118.

42. Bliss T. A study of fiber fractionation using centrifugal cleaners / T. Bliss // Masters Thesis. – Miami Universytat, 1983.

43. Bliss T. Pulp fractionation can benefit multiplayer paperboard operations / T. Bliss // Pulp and Paper. – 1987. – N 2. – P. 104–107.

44. Bliss T. Through-flow cleaners of fer good efficiency with low pressure drop / T. Bliss // Pulp and Paper. – 1985. – N 69/3. – P. 131–135.

45. Boettohet P.C. Paper presented at 1986 Tappi Pulping Conference / P.C. Boettohet. – Toronto, 1986.

46. Bugliarello G. Rheological models and laminer flow of fiber suspensions / G. Bugliarello, J.W. Daily // Tappi. – December, 1961. – vol. 44, N 12. – P. 881–893.

47. Carlsson G. Hornification of Cellulosic fibers during wet pressing / G. Carlsson, T. Lindstrom // Svensk Papperstidning. – 1984. – T. 87, N 15. – P. 119–125.

48. Condolios E. Strömung von Faserstoff – Suspensionen durch Rohrlitungen / E. Condolios, J. Constans // Allgemein Papier Rundschau. – 1964. – N 3. – S. 136–138.

49. Gottsching L. Faserfraktionierung mit Hilfe hydrodynamischer Kräfte – Eine Studie Liber den Johnson-Fraktionator / L. Gottsching, L. Stürmer // Wocheublatt für Papier – fabrication. – 1975. – 103, N 11–12. – S. 372–381.

50. Daily J.W. Basic data for dilute fiber suspensions in uniform flow with shear / J.W. Daily, G. Bugliarello // Tappi. – 1961. – Vol. 44, N 7. – P. 497–512.

51. Der Johnson-Fractionator und einige seiner Einsatzmoglichkeiten in der Zellstoff und Papierindustrie // Das Papier. – 1973. – T. 27, N 3. – S. 105–107.

52. Forgacs O.L. The hydrodynamic behaviour of papermarking fibres / O.L. Forgacs, A.A. Robertson, S.G. Mason // Pulp and Paper Magazine of Canada. – 1958. – vol. 59, N 5. – P. 117–128.

53. Gavelin G. Time to take another look at mechanical pulp fractionation / G. Gavelin // Paper Trade Journal. – 1971. – vol. 155, N 44. – P. 40–42.

54. Hemström G. Boundary layer studies in Pulp suspension flow / G. Hemström, K. Moller, B. Norman // Tappi. – 1976. – vol. 59, N 8. – P. 115–118.

55. Ho Sheau-Ling. Fibre fractionation in hydrocyclones / Ling Ho Sheau, T. Rehmat, R.Branion // 86^th Annu. Meet. PAPTAC, Montreal, Febr. 1-3, 2000. –Montreal: Pulp and Pap. Techn. Assoc. Can., 2000. – P. 193–215.

56. Klungnes J.H. Disc separation wetting angle differences / J.H. Klungnes // Tappi Journal. – 1987. – July. – P. 125–127.

57. Klungnes J.H. Fiber separation with vaneless spinning Disc: Application / J.H. Klungnes, A.R. Oroskar, J. Crosby // Tappi Journal. – June. – P. 78–82.

58. Leblanc P. Fractionation of Secondary Fibers / P. Leblanc, R. Harrison // Tappi. – 1975. – vol. 58, N 4. – P. 85–87.

59. Lindgren K. How to screen Waste Paper Stock / K. Lindgren // Paper Trade Journal. – 1955. – vol. 139, N 17. – P. 33.

60. Lindgren K. Modern Pulp screening equipment and systems / K. Lindgren // Paper Trade Journal. – 1955. – vol. 139, N 13. – P. 30–37.

61. Lindgren K. New Development in groundwood Pulp Screening / K. Lindgren // Paper Trade Journal. – 1955. – vol. 139, N 16. – P. 33-34.

62. Lindsay M. High-consistency screening guts Equipment costs / M. Lindsay // Pulp and Paper. – 1984. – vol. 56, N 3. – P. 80–82.

63. Mc-Kee R.C. Effekt of repulping on sheet properties and fiber characteristics / R. C. Mc-Kee // Paper Trade Journal. – 1971. – vol. 155, N 24. – P. 34–40.

64. Menges W. Einsatz und Funktion im Praktischen Betrieb T. II. / W. Menges // Wochenblatt für Papierfabrikation. – 1982. – N 11/12. – S. 374–379.

65. Menges W. Wastepaper fiber fractionation is the key at PWAs Redenfelden mill / W. Menges // Pulp and Paper. – 1984. – N 58. – P. 118–122.

66. Mih W. Velocity profile measurements and a phenomenological description of turbulent fiber suspension pipe flow / W. Mih, J. Parker // Tappi. – May, 1967. – vol. 50, N 5. – P. 237–246.

67. Mitra R. Description and operating experience of an optimized and fully automated stock preparation system / R. Mitra // Pulp and Paper. – 1985. – N 87/5. – P. 51–55.

68. Moller K. Dickstoffsortierung mit Sprühverfahren / K. Moller [et al.] // Wocheublatt für Papierfabrikation. – 1978. – N 11/12. – S. 445–448.

69. Moller K. High-consistency pulp fractionation with an atomizer / K. Moller [et al.] // Tappi. – 1980. – vol. 63, N 9. – P. 89–91.

70. Moller K. Schreening cleaning and fractionation with atomiser. / K. Moller [et al.] // Paper Technology and Yndustry. – 1979. – vol. 20, N 3. – P. 110–114.

71. Musselmann W. Die Fraktionierung von Fasserstoffen aus Altpapier W. Musselmann // Wochenblatt für Papierfabrikation. – 1978. – N 6. – S. 242–377.

72. Musselmann W. Die Sortierung von Altpapier im Bereich mittlerer Stoffdichte. Betriebserfahrungen mit Contaminex und Turbosorter / W. Musselmann, W. Menges // Wochenblatt für Papierfabrikation. – 1983. – N 11/12. – S. 376 – 388.

73. Musselmann W. Grundlagen, Einflussgrösen der Fraktionierung und Eigenschaften der Fraktionen. T. I / W. Musselmann // Wochenblatt für Paperfabrikation. – 1982. – N 11/12. – S. 368–373.

74. Musselmann W. Konzept und Funktion einer Altpapierfaserfraktionie- rungsanlage und Erfahrungen im praktischem Bebrieb / W. Musselmann, W. Menges // Wochenblatt für Papierfabrikation. – 1982. – N 11/12. – S. 368–379.

75. Nordman L. S. The Determination of Fiber Length Distribution in Connection with Beating Research / L.S. Nordman, J.A. Niemi // Tappi. – 1960. – vol. 43, N 3. – P. 260–266.

76. Olgard G. Fractionation of fiber suspensions by liquid column flow / G. Olgard // Tappi. – 1970. – vol. 53. – P. 1240–1246.

77. Pakarinen H. Papermaking science and technology. Book 7. Recycled fiber an deinking / H. Pakarinen, L. Gottsching. – Finland: Jyvaskila, 2000.– 649 p.

78. Pat. 2,878,934. Cl. 209-211USA. Method and Apparatus separating dirt from Aqueous Suspensions of Pulp Fibers. / G.H. Tomlinson. – Publ. 24.03.59.

79. Pat. 3,085,927. Cl. 162-55 USA. Process for preparation of fibers having differing characteristics / A.W. Pesch, D. Ala– Pr. 16.05.63.

80. Pat. 3,301,745. Cl. 162-55 USA. Pulp processing method for mixed cellulosic materials / C. Sydney, P. Ridiey, B. Ralph – Pr. 31.01.67.

81. Pat. 3363759 USA, MKU 209-273. Screening apparatus with rotary Pulsing member / Y. C. Pounder. – Publ. 16.01.68.

82. Raij U. An experimental ynvestigation of paper pulp stock flow in a straight pine / U. Raij, D. Wahren // Svensk Papperstidning. – 1964. – vol. 67, N 5. –
P. 186 – 195.

83. Ranhagen G. How to screen sulphite pulp / G. Ranhagen // Paper Trade Journal. – 1954. – vol. 138, N 1. – P. 19–22.

84. Rienecker R. Sortierung von Altpapierstoff zur Herstellung von graphischen Papieren / R. Rienecker // Wochenblatt für Papierfabrikation. – 1997. – N 23/24. – S. 1149–1159.

85. Sanders H.T. Consistency distributions in turbulent tube flow of fiber suspensions / H.T. Sanders, H. Meyer // Tappi. – May, 1971. – vol. 54, N 5. – P. 722–730.

86. Sandgren B. Studies on pulp Crill / B. Sandgren, D. Wahren // Svensk Papperstidning. – 1960. – T. 63, N23. – P. 854–858.

87. Selder H. Faser fraktionierung-ein neuer Weg zur Optimierung der Papiergualität bei gleichzeitiger senkung der Rohstoff und Energiekosten / H. Selder // Paper. – 1984. – N 29/9. – S. 435–440.

88. Selder H. The escher wyss fibersorter for the high density screening of recycled fibres / H. Selder, W.H. Siewert // Materials of conf. Tappi. – Seatle, 1980.

89. Siewert W.H. Funktion und Bedeutung eines neuartigen Endstufensortierers für die Stiffaufbereitung / W.H. Siewert // Sonderdruck aus der Zeitschrift «Das Papier». – 1983. – N 10. – S. 1–8.

90. Siewert W.H. Потенциал улучшения качества макулатурной массы / W.H. Siewert // Wochenblatt fur Papierfabrikation. – 1996. – N 6. – C. 217–220.

91. Skali Lami S. Ecoulement de pate a papier en conduite floculation et turbulence / S. Skali Lami, G. Cognet, D. Quemada // Journal de Mecanigne Theorione et Appliquie. – 1985. – P. 253–266.

92. Souček M. Zmĕny Vlastnosti Vláken při mleti / M. Souček // Papir a celuloza. – 1965. – S. 17–19.

93. Strazdins E. Conenical Aids can Effect Strencut loss secondary Fiber Furnish usd / E. Strazdins // Pulp Pappe. – 1984. – N 3. – P. 73–77.

94. Stürmer Z. Physikalische Eigenschaften von Sekundäкафыукыещааут under dem Einfluss ihrer Vorgeschichte. T. III. Einflussу der Papierherstellung (Zustand der Primärfaserstoffe, Hilfstoffe, Blattbildung, Trocknung) / Z. Stürmer, L. Göttsching // Wochenblatt für Papierfabrikation. – 1979. – N 3. – S. 69–78.

95. Szwarcsztajn E. Einige Aspekte der Fraktionierung von Zellstoff und Altpapier / E. Szwarcsztajn, K. Przybyez // Das Papier. – 1975. – Heft 7, T. 29. –
S. 295–300.

96. Under E. Zur morphologischen Bewertung von Altpapierstoffen mit der Siebanalyse / E. Under, F. Freund // Zellstoff und Papier. – 1976. – N 3. – S. 76–82.

97. Weber A. Fasserfraktionierrung mit dem Cellusizer / A. Weber // Wochenblatt für Paperfabrikation. – 1978. – N 8. – S. 309–311.

98. Wood R. Distribution of fibre specific surfase of papermarking pulps / R. Wood, A. Karnis // Pulp and Paper. – 1979. – N 4. – P. 73–79.

99. Yngmanson W.L. [et. al.] // Tappi. – 1959. – T. 42, N 1. – P. 29.

Ссылка на английскую версию:

Fractionating of Secondary Fiber in Centrifugal-hydrodynamic Fractionator

N. I. Yablochkin, V.I. Komarov, I.N. Koverninsky, D.A. Dulkin

Fractionating of Secondary Fiber in Centrifugal-hydrodynamic Fractionator

The necessity of secondary fiber fractionating in the process flowsheets for preparing waste paper mass and problems related to this task are considered; the operational efficiency of the new design of centrifugal-hydrodynamic fractionator is compared to the existing ones.