Способ изготовления сплошного полотна волокнистого материала

ОПИСАНИЕИЗОБВЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ р 458133 Союз Советских Социалистических Республик(6 ) Зависимый от патента М. Кл, 0 211 1/О 2) Заявлено 15.06,71 (2) 1672344/29-33(ЗЗ) ШвецияОпубликовано 25,01.75. БюллетеньГосударственный комнтеСовета Министров СССРло делам изобретенийн открытий 676.2,052,(088,8) ата опубликования аписа 75 2) Авторы изобретент Иностранцы лас Варен и Леннарт Рай71) Заявител 4) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЛОШНОГО ПОЛОТН ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА2 Изобретение относится к способления сплошного полотна волокитериала и предназначено для испв целлюлозно-бумажной промышлеИзвестный способ изготовленияполотна волокнистого материала пуния турбулентного потока при нагипензии волокнистой массы через ршихся каналов с отклонением еедого сужения и понижения турбпотока перед осаждением его нащем основании не обеспечиваетполотна достаточной прочности внии, перпендикулярном его плоскоЦель изобретения - повышениев направлении, перпендикулярном у изготовистого маользования нности. сплошного тем создаетании сус. яд сужаю- после кажулентности фильтрую- получения направлести.прочности плоскости. Это достигается тем, что величину турбулентности потока постепенно понижают и одновременно постепенно увеличивают его интенсивность и способность к хлопьеобразованию путем нагнетания суспензии волокнистой массы из одного сужающегося канала через ряд последующих сужающихся каналов меньшего диаметра, предотвращающих проход сферического тела с диаметром, превышаю. щим утроенное значение средней длины частицы волокйистой массы, затем трансформируют его в поток из упроченной трехмерной сетчатой структуры; скорость потока постепенно уменьшают до скорости осаждения на фильтрующем основании; суспензию изготовляют из волокон, имеющих длину 1 - 5 мм и ширину 30 - 50 мм; концентрация волокна в суспен зии предпочтительно 4 - 5 вес. % .На фиг. 1 показана отливающая часть дляполотна, в разрезе; на фиг. 2 - распределительная установка, в разрезе; на фиг. 3 - отливное устройство с отливной частью и 10 механизмами распределения; на фиг, 4 - распределительная и отливная секции, скомбинированные в одной компактной установке.При отливке бумаги по предлагаемому способу волокнистую суспензию нагнетают через 5 близко расположенные сопла 1 в узкий канал 2, имеющий на конце лобовой участок или камеру 3 - отливную зону для бумаги. Это делается для того чтобы создать турбулент.ный поток с определенными краевыми эффек тами, Интенсивность вихрей зависит от скорости нагнетания волокнистой суспензии.Размер завихрений и интенсивность должны быть сбалансированы таким образом, чтобы турбулизация в основном затухала при про ходе волокнистой суспензии через узкий зазор 4.При нагнетании суспензии большая частькинетической энергии потока волокнистой суспензии превращается в энергию турбулент ного потока, которая проявляется в виде не3больших завихрений, Вследствие небольшого размера и высокой интенсивности этих завихрений, происходит воздействие практически на каждое волокно, в результате чего волокно располагается в сетчатую структуру и его прочность начинает превышать сдвигающие усилия турбулентного потока.В начальной фазе процесса отливки весь материал течет, что дает возможность волокнам располагаться избирательно в структуре таким образом, что получающаяся структура будет очень гомогенной (это относится к относительно высокой концентрации волокна: 100000 - 500000 волокон на 1 см при концентрации 5% ).После завершения процесса формирования указанную структуру не следует подвергать действию разрушающих сил, превышающих ее прочность. Поскольку поток нестабилен, как в том случае, когда концентрация удлиненных частиц высока, очень трудно получить равномерное распределение. Установка по распределению, в которой решена эта проблема, показана на фиг. 2. Главный поток получает ускорение при проходе .через сужающийся участок 5 в трубе 6 и наталкивается на большой скорости на перегородку 7, в результате чего направление потока становится радиальным, В перегородке 7 выполнены радиальные выпускные каналы 8, по которым выходит суспензия. Эта установка предназначена, так же, как и в случае формирующих зон, для получения сильной турбулизации с высокими усилиями сдвига для того, чтобы масса текла таким образом, чтобы волокна следовали градиенту давления. Впускное устройство 9 служит для подачи свежей воды и может быть использовано в период пуска.Количество выпускных каналов, так же, как необходимое расстояние между ними, зависит главным образом от вида волокон. Длина волокна влияет на выбор расстояния между выпускными каналами, ввиду того, что волокна не должны перекрывать расстояние между двумя отверстиями, так как это ведет к забиванию каналов 8. Таким образом, расстояние между отверстиями 8, радиус трубы 6 и количество отверстий являются величинами заданными. На процесс можно влиять, меняя геометрию потока, как указано выше, но здесь также желательно иметь некоторое расслоение по турбулентности (распределение завихрений по размеру).В системе распределения для большой машины (см. фиг. 3) имеются секция 10 отлива бумаги и установки 1 - 111 по распределению. Условия по распределению в группах 1 и 11 не такие жесткие, как для группы 111, диаметры выходных отверстий большие, и поэтому они не забиваются. Однако разность в турбулентности должна быть небольшой для того, .чтобы получилось однородное волокно и равномерное распределение потока, даже если эта разность и не так мала, как секции отлива, Главный поток поступает в группу 1,4состоящую из одной распределительной уста новки с количеством выпускных отверстий иь перераспределяется в группе 11 (содержащей и, установок, каждая с количеством отвер стий и,) и идет из этой группы до группы 111(состоящей из и, установок, каждая с количеством отверстий и), и т. д для дальнейшего распределения до секции 10 отлива.Количество распределительных установок за висит, таким образом, от количества выпускных отверстий в предшествующей группе.Количество распределительных отверстий и размер распределительных установок зависят от вида и концентрации волокон.15 Одним из преимуществ бумаги, полученнойотливом по предлагаемому способу, является наличие многомерной структуры, в которой волокна располагаются случайно, а не в плоскости полотна. Когда эту структуру прес суют и затем сушат, химической прочностнойсвязи в бумаге способствует механическая прочность, вследствие перепутанных волокон.Распределительный узел 11 (см, фиг. 4) иузел 12, формирующий полотно, скомбиниро ваны в одну установку. Кроме того, на фиг. 4показаны напорный ящик, имеющий сбоку вход, и выпускная щель 13 в тыловой части.В распределительном узле 11 выполнен удлиненный трубчатый проход 14, идущий по всей 50 ширине напорного ящика и снабженный боковой перегородкой с сужениями или выпускными каналами 15. При этом каждый выпускной канал смещен относительно соседнего канала по отношению к горизонтальной 35 средней плоскости. Каждый выпускной канал15 выходит в соосную кольцевую дискообразную полость 16 с перегородкой 17, расположенной напротив выпускного канала 15 и размещенной через правильные интервалы по 40 окружности полости 16, Распределительныйузел 11 соединяется отверстиями 18 с узлом 12, в котором происходит отлив полотна, включает общую камеру 19, разделенную на нижнюю и верхнюю секции перегородкой 20, 45 расположенной в горизонтальном направлении по отношению к перегородке, противолежащей входу до выпускного канала 21. Отверстия 18 расположены горизонтальными совмещенными рядами на правильном рас.50 стоянии одно от другого.Диаметр выпускных каналов 15 равен УЗот диаметра отверстий 18, т. е. площадь свободного сечения каналов 15 равна общей площади свободного сечения отверстий 18. Диаметр отверстий 18 в лучшем случае в три раза больше средней длины частицы или меньше этого значения. 60 Предмет изобретения1. Способ изготовления сплошного полотнаволокнистого материала путем создания турбулентного потока при нагнетании суспензии 65 волокнистой массы через ряд сужающихсяканалов с отклонением ее после каждого сужения и понижения турбулентности потока перед осаждением его на фильтрующем основании, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности в направлении, перпендикулярном плоскости полотна, величину турбулентности потока постепенно понижают и одновременно постепенно увеличивают его интенсивность и способность к хлопьеобразованию путем нагнетания суспензии волокнистой массы из одного сужающегося канала через ряд последующих сужающихся каналов меньшего диаметра, предотвращающих проход сферического тела с диаметром, превышающим утроенное значение средней длины частицы волокнистой массы, затем трансформируют его в поток от упроченной трехмерной сетчатой структуры.5 2. Способ по п, 1, отличающийся тем,что скорость потока постепенно уменьшают до скорости осаждения на фильтрующем основании.3. Способ по пп. 1 - 2, отличающийся 10 тем, что суспензию изготовляют из волокон,имеющих длину 1 - 5 мм и ширину 30 - 50 мм.4, Способ по пп, 1 - 3, отличающийсятем, что концентрация волокна в суспензии составляет предварительно 4 - 5 вес. % .