Способ прессования волокнистогоматериала

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДОЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 100179 (21) 2710638/29-12с присоединением заявки Но -оц 848523(51)М. Кл З 0 21 Е 3/00 Государствеииый комитет СССР по делам изобретениИ и открытий,685(088,8) Дата опубликования описания 230781(72) Авторы изобретения Н.Е. Новиков, В,М. Бобтенков и А,Э, СметанинЦентральный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт по проектированию оборудованиядля целлюлозно-бумажной промышленности, Ленинградскийтехнологический институт целлюлозно-бумажной промышленностии Ленинградский ордена Ленина политехнический институт(71) Заявители сухость прессуе" олее 40-50,повышение произномичности процес 10 ют в течение вре- Т, где Т - длительия,ют в кратковреежиме в течение Изобретение относится к усоВершен ствованию технологического процесса прессования влажного волокнистого материала .и Может быть использовано в различных отраслях промышленности, где осуществляется прессование волокнистых материалов, в том числе в целлюлозно-бумажной, при прессовании, например бумаги и картона, а также древесно-волокнистых плит и т.пИзвестен способ прессования волокнистого материала путем сжатия его в зоне прессования между двумя поверхностями со ступенчато увеличивающимся давлением и выдержкой во времени 15 на каждой ступени. Такой способ прессования применяется на плитных прессах, а также в прессовых частях бумагоделательных машин с несколькими валковыми прессами И . 20Однако известный способ прессования волокнистого материала не обеспечивает достаточно высокой производительности процесса прессованйя волокнистого материала., Ба плитных прессах продолжительность цикла прессования составляет 2-7 ч, а в прессовых частях картоноделательных машин приходится устанавливать до 10 прессов, при этом практически до- ЗО стигается конечнаямого материала не бЦель изобретенияводительности и экоса прессования.Поставленная цель достигается тем что согласно способу прессования волокнистого материала путем сжатия его между двумя поверхностями со ступенчато увеличивающимся давлением и выдержкой во времени на каждой из ступени, материал облучают ультразвуковыми колебаниями в конце по крайней мере одной из последних ступеней сжатия.Материал облучамени с = (0,1-0,7)ность ступени сжатМатериал облучаменно импульснбм рвремени с = 0,1 Т.На чертеже изображен пресс для осуществления предлагаемого способа.Пресс включает нижнюю 1 и верхнюю 2 плиты, гидроцилиндр 3, плунжер 4, ультразвуковые магнитострикционные преобразователи 5, установленные внутри головки плунжера на мембране 6 и получающие питание от ультразвукового генератора (на чертеже непоказан). Через. подводящий 7 и отводящий 8 патрубки осуществляетсяподача и отвод жидкости для охлаждения электрических обмоток преобразователей 5давление в гидроцилиндре контролируется манометром 9. Позицией 10 обо-.значен п.ессуемый материал,При работе пресса на нижнюю плиту1 подается стопа 10 прессуемого материала, затем в гидроцилиндре 3 поднимается давление, и плунжер 4 идетвниз, сжимая стопу 10 между мембраной 6 и плитой 1 вплоть до состояния насыщения водой. Таким образом,осуществляется первая ступень сжатия.В этот период иэ прессуемого материала удаляется только воздух, частичнозаполняющий его поры, Затем материалподвергают сжатию со ступенчато увеличивающимся давлением и выдержкой вовремени на каждой ступени, причем 20общее число ступеней сжатия и в зависимости от технологического режимаобработки может колебаться в пределахот 2 до 10. Ультразвуковые колебанияподают в конце каждой иэ (и-К) ступеней сжатия, считая от ступени смаксимальной величиной сжатия, где1 ки -1,В том (случае, когда имеются только две ступени сжатия, 1 рессуемый ма-.териал, после достижения состояниянасыщения водой, подвергают второйступени сжатия, ступенчато увеличивая давления в гидроцилиндре 3, апо прошествии времени с = (03-0,9)Т,где Т - продолжительность второй ступени сжатия, включают ультразвуковыепреобразователи 5, приводящие в колебания мембрану б, и тем самым облучают рабочую зону пресса ультразвуком в течение времени е = (0,1-0,7)Т. 40При этом процесс обезвоживания материала интенсифицируется, вследствие уменьшения гидросопротивлениякапилляров в ультразвуковом поле,а механическое разрушение материала 4не происходит, так как за время Тон успевает упрочниться за счет уплотнения структуры и повышения сухости.При проведении прессования в режиме с большим количеством ступенейсжатия облучение материала ультра"звуковыми колебаниями осуществляютна последних или по крайней мере наодной из последних ступеней сжатия,Например, если при прессованииводонепроницаемого картона общеечисло ступеней сжатия и=6, а количество ступеней сжатия, в которыхотсутствует подача ультразвуковыхколебаний.1 2, то ультразвуковые 60. колебания подаются в конце каждойиз четырех последних ступеней сжатйя. Причем ультразвуковые преобразо-ватели включают в течение временис (0,1-0,7)Т. После последней ступени сжатия, характеризующейся максимальной величиной давления, вые которой его поднять невозможно из-за опасности механического разрушения материала, преобразователи 5 выключают, плунжер 4 отводят в верхнее положение, а стопу 10 снимают с нижней плиты 1 и отправляют на сушку.В некоторых случаях ультразвуковые преобразователи можно включать в работу в кратковременно импульсном режиме в конце ступеней сжатия. Начало и окончание этого режима контролируется по возрастанию и падению до номинального давления в гидроцилиндре 3 по манометру 9.Прессование волокнистого материала со ступенчато увеличивающимся давлением в рабочей зоне при непрерывной подаче ультразвуковых колебаний в зону прессования в течение всего цикла прессования не дает существенного увеличения конечной сухости материала по сравнению с прес- сованием материала с тем же режимом ступенчатого увеличения давления, но подачей ультразвука в рабочую зону в конце по крайней мере одной из последних ступеней. сжатия. Кроме того, при непрерывном облучении рабочей эоны ультразвуком в продолжение всей ступени сжатия происходит в большинстве случаев механическое разрушение прессуемого материала (трещины, разрывы), что объясняется недостаточной механической прочностью материала из-за большой влажности его в начальный момент сжатия. Поэтому целесообразно подавать ультразвук в рабочую зону в конце по крайней мере одной из последних ступеней сжатия, причем число таких ступеней и продолжительность облучения прессуемого материала ультразвуком в укаэанных выше пределах выбираются в каждом случае, исходя из особенностей прессуемого материала.Установлено, что в зависимости от выбранного режима ступенчатого сжатия материала, интенсивности ультразвукового облучения рабочей зоны, гидравлического сопротивления капилляров прессуемого материала оптимальное время облучения рабочей зоны ультразвуком составляет с = (0,1- 0,7)Т, где Т - продолжительность данной ступени сжатия.Также замечено, что если облучение рабочей зоны ведется в кратковременно-импульсном режиме (при0,1)Т, то конечная сухость материала после окончания ступени сжатия достигает того же, уровня или даже в отдельных случаях выше, чем при с, 0,1 Т, и кроме того в рабочей зоне наблюдается кратковременный скачок давления на 10-30, Объясняется описанное явление тем, что вПодписноеомитета СССРоткрытийая наб д. 4/5 каз 6016/29 Тираж 407 ВНИИПИ:Государственного к по делам изобретений и 113035, Москва, ЖРаушсППП Патент", г. Ужгород, .Ул, Проектная,Фи момент включения ультразвуковой излучатель в течение короткого промежутка времени генерирует волну, мощность которой значительно выше номинальной мощности излучателя, а также тем,что при-. , ударном приложении нагрузки капиллярное 5 сопротивление прессуемого материала меньше, чем при статическом нагружении,.Включение ультразвуковых преобразователей на конечной стадии, по 10 крайней мере одной из последних ступеней сжатия, обеспечивает повыше ние производительности и экономичности процесса прессования. 1, Способ. прессования волокнистого материала путем сжатия его между двумя поверхностями со ступенчато увеличивающимся давлением и выдержкой во времени на каждой ступени,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения производительностии экономичности процесса прессования, материал облучают ультразвуковыми колебаниями в конце по крайнеймере одной из последних ступенейсжатия,2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что материал облучаютвтечение времени с = (0,1-0,7)Т,где Т - длительность ступени сжатия,3Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что материал облучают в кратковременно импульсном режиме в течение времени сс 0,1 Т. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Лапинский И. Картоноделательные машины, М., "Лесная промышленностью, 1966, с. 255-263.