РАЗМОЛ БУМАЖНОЙ МАССЫ

Размол

Важнейшей стадией процесса приготовления бумажной массы является размол. Прежде так называли весь процесс приготовления бумажной массы в целом. В настоящее время, когда этот процесс разделен на узко разграниченные операции с четко определенным характером воздействий на волокна, а каждая из этих операций осуществляется на особом устрой­стве, под размолом нужно понимать только ту часть производ­ственного процесса, в которой осуществляется заметное сокра­щение длины волокон (разрезание).[2] При размоле средняя длина волокон уменьшается по мере повышения степени по­мола. Наиболее заметно сокращение длины волокон в началь­ной стадии размола, затем скорость сокращения~т*лины волокон постепенно падает. Укорочение волокон связано с их разреза­нием в поперечном направлении. Снижение длины волокон при повышении числа разрезов показано на рис. 19. Число разрезов, совершаемых в единицу времени, зависит от конструкции раз­малывающего устройства. Кривая на рис. 19 дает общее пред­ставление о скорости сокращения длины волокон.

Размол волокон обычно производят при низкой концентра­ции массы на узких ножах и при относительно больших удель­ных давлениях на р. азмалывающих поверхностях. По теории Смита [85] разрезанию подвергаются не единичные волокна, а их пучки, зависающие на гранях ножей. Волокна, находя­щиеся в непосредственном соприкосновении с гранями ножей, раз­резаются, тогда как волокна, находящиеся внутри пучков, преи­
мущественно раздавливаются. Чем гуще масса, тем больше пучков волокон, а отношение числа разрезанных волокон к раз­давленным снижается. На этой теоретической основе базиру­ются общеизвестные представления о том, что по мере сниже­ния концентрации масса становится более садкой при соответ­ствующем укорочении волокон. Кроме того, при снижении концентрации общее давление размалывающего устройства воз­действует на меньшее число волокон, зависающих на гранях ножей, в результате чего возрастает удельное давление раз­мола.

Для размола сконструи­рованы конические мель­ницы, характерной особен­ностью которых являются узкие ножи и большая ско­рость резания (большая се­кундная режущая длина). Такие мельницы работают с умеренной окружной ско­ростью. В порядке исключе­ния для размола можно ис­пользовать и некоторые типы конических рафинеров (ем. главу о конических мельни­цах).

Согласно теоретическим представлениям размол — это процесс, при котором происходят наибольшие из­менения формы и структуры волокон. Рафинированная масса, находящаяся в начальной стадии внешнего, а отчасти и внутреннего фибриллирования, при размоле резко изменяет свой вид и характер. В результате нарушения структуры волокон (на­пример, при поперечном разрезании) они практически почти мгно­венно изменяют скрытую форму [3] внешнего фибриллирования, об­наруживая размочаливание волокон в местах срезов. Кроме того, создаются благоприятные условия для дальнейшего впитыва­ния воды в зонах аморфных полисахаридов между коаксиально расположенными слоистыми отложениями кристаллитов целлю­лозы. Это ведет к дальнейшему развитию внутреннего фибрил­лирования и резкому повышению пластичности волокон, что особенно заметно у высокопрочной сульфатной целлюлозы.

Установлено [86], что для сульфатной целлюлозы, предназначенной для изготовления бумаг, требующих сравнительно высокой степени помола, целе­
сообразно применять такой способ размола, при котором волокна вначале подвергаются рубке поперек, а затем размалываются при более высокой кон­центрации массы для того, чтобы достичь заданной степени фибриллирования. При рубке волокон не только разрушаются внешние слои вторичной клеточной стенки, как это происходит при рафинировании, но и раскрываются внутренние слои волокна, что облегчает пропитку волокон водой и способствует более быстрому и полному внутреннему фибриллированию. Поскольку механическая прочность укороченных рубкой волокон оказывается пониженной, а структура их нарушенной, сопротивление этих волокон диспергированию (после сгуще­ния массы) понижается, вследствие чего размол до заданной степени фибрил­лирования можно осуществить при значительно меньшем расходе энергии. Размол (в стадии резания волокон) следует проводить лишь до точного, зара­нее определенного предела, чтобы не допустить чрезмерного укорочения воло­кон в готовой массе. При строгом соблюдении технологического режима опи­санный способ размола дает хорошие результаты.