Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Properties of Bleached Pulps from Low and High Kappa Number Old Corrugated Containers (OCC)

Danielewicz D., Surma-Ślusarska B.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2015

|

Vol. 23, no. 5 (113)

129--135

EN

The strength, structural, optical and water absorption properties of bleached pulps from unprinted, low and high kappa number old corrugated containers (OCC) were determined. The results were compared with the properties of bleached birch pulp and pine pulp. It was found that old corrugated containers pulps show higher Shopper-Riegler freeness, distinctly lower tensile strength, and lower maximum short-span compressive strength (SCT) than birch and pine pulps. However, they also show quite good tear resistance, optical properties, bulk and water absorption. In order to explain the differences in the properties of bleached OCC pulps and birch and pine pulps, they were evaluated using image analysis. This study showed that OCC pulps contain both long softwood and short hardwood fibres, with a predominance of the former. An analysis of the lower tensile strength of OCC pulps was also made. It was established that it is mainly caused by the lower degree of polymerisation (DP) of cellulose and the higher degree of damage of OCC fibres.

PL

Oznaczono właściwości wytrzymałościowe, strukturalne, optyczne oraz chłonne bielonych mas celulozowych wytworzonych z niezadrukowanej zużytej tektury falistej o liczbie kappa odpowiednio 52,6 i 103. Uzyskane wyniki oznaczeń porównano z właściwościami bielonych mas celulozowych brzozowej i sosnowej. Stwierdzono, że bielone masy celulozowe ze zużytej tektury falistej charakteryzują się wyższą smarnością, znacząco niższą wytrzymałością na zerwanie i niższą wytrzymałością na zgniatanie przy krótkim wpięciu w porównaniu z bielonymi masami celulozowymi z drewna brzozowego i sosnowego. Wykazują jednak dobrą odporność na przedarcie, dobre właściwości optyczne i objętość właściwą oraz zdolność do absorpcji wody w postaci pulchnego arkusika i puchu. W celu wyjaśnienia różnic we właściwościach bielonych mas ze zużytej tektury falistej i mas brzozowej i sosnowej oznaczono ich właściowści morfologiczne metodą komputerowej analizy obrazu. Badania te wykazały m.in., że masy makulaturowe zawierają zarówno włókna drewna iglastego, jak i liściastego z przewagą tych pierwszych. Przeanalizowano również przyczynę niższej wytrzymałości na zerwanie bielonych celulozowych mas ze zużytej tektury falistej. Stwierdzono, że głównym jej powodem jest niższy stopień polimeryzacji celulozy tych mas i większy stopień uszkodzenia włókien.

2

Badanie mechanizmu i kinetyki fibrylacji wewnętrznej włókien celulozowych

Przybysz P.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2012

|

Z. 430

1--164

PL

Papier stanowi obecnie jeden z najpowszechniej stosowanych wytworów na świecie. Znajduje on zastosowanie, jako materiał do pisania, do wytwarzania opakowań oraz do celów sanitarno-higienicznych. Odnawialność bazy surowcowej, możliwość odzyskiwania i wielokrotnego wykorzystania włókien do produkcji papieru, a także ich biorozkładalność powodują, że papier znalazł trwałe miejsce wśród wyrobów przemysłowych stosowanych w rozwiniętych społeczeństwach i będzie również masowym i ekologicznym tworzywem w XXI wieku. W ciągu XX wieku i w pierwszej dekadzie XXI wieku zużycie wytworów papierowych ciągle zwiększało się, osiągając poziom 394 min ton w roku 2010, w Polsce 4,072 min ton. W przeliczeniu na jednego mieszkańca stanowi to ok. 107 kg na rok. Jednym z podstawowych procesów wpływających zarówno na jakość wytworów papierowych, jak i koszty ich wytwarzania jest proces mielenia papierniczych mas włóknistych. Jednostkowe zużycie energii w procesie mielenia mas włóknistych wynosi 200÷500 kWh/t, co stanowi 30÷50% ogólnego zużycia energii elektrycznej papierni. Przyczyną tego stanu jest niezmiernie niska sprawność energetyczna procesu mielenia oceniana przez różnych badaczy na poziomie od ułamka do kilku procent. Istniejący stan wynika m.in. z faktu, że pomimo ogromnych nakładów na badania naukowe zasada tego procesu nie uległa zmianie od XVII wieku. O impasie w zakresie badań dotyczących mielenia papierniczych mas włóknistych świadczy fakt, że od lat 70. XX wieku brak jest doniesień literaturowych o kluczowym znaczeniu dla rozwoju wiedzy o mechanizmie procesu mielenia. Opracowane dotychczas teorie procesu mielenia pochodzące z połowy XX wieku, opisują ten proces w sposób fragmentaryczny i jakościowy. Przedmiotem niniejszej pracy są badania dotyczące mechanizmu i przebiegu fibrylacji włókien - jednego z podstawowych efektów mielenia. Bezpośrednim zaś celem tych badań jest matematyczne opisanie kinetyki fibrylacji włókien oraz sprecyzowanie wpływu podstawowych czynników technologicznych na jej przebieg. Przedstawiony w niniejszej pracy przegląd literatury dotyczącej mechanizmu i przebiegu procesu mielenia papierniczych mas włóknistych wskazuje na ogromną złożoność tego procesu, a w szczególności na trudności z matematycznym opisem przebiegu tego procesu. Opierając się na zebranej wiedzy, a szczególnie na wynikach badań i koncepcjach wypracowanych w Politechnice Łódzkiej, podjęto w niniejszej pracy działania zmierzające do opracowania matematycznego modelu przebiegu fibrylacji wewnętrznej włókien - najważniejszego podstawowego efektu mielenia. Według opracowanej hipotezy w trakcie każdego przepływu masy włóknistej przez strefę mielenia określona ilość włókien niemielonych o wskaźniku WRV0 zostaje zmielona do wartości WRV granicznego (WRVlim). W każdym kolejnym przepływie, pomimo, że ilość obrabianej masy w strefie mielenia jest stała, lecz włókna, które osiągnęły w poprzednich cyklach przepływu WRVlim nie ulegają już obróbce. Według tej hipotezy równanie określające zmianę WRV włókien w funkcji czasu ma postać: WRVt=WRVlim-(WRVlim-WRV0)•(1-α) t W równaniu tym wskaźnik α określa stosunek masowy włókien poddanych obróbce do ogólnego strumienia masowego włókien. Wskaźnik WRVlim charakteryzuje zaś intensywność procesu mielenia w danym urządzeniu mielącym. Powyższe równanie zweryfikowano w warunkach laboratoryjnych. Wykonano mielenia masy siarczanowej niebielonej sosnowej w różnych urządzeniach mielących (w młynkach PFI, Jokro oraz holenderze Valleya). Ponadto mielono różne masy włókniste (siarczanowa bielona sosnowa, siarczanowa bielona brzozowa, siarczanowa bielona eukaliptusowa, makulaturowa) w holendrze Valleya. Uzyskane wyniki w pełni potwierdziły słuszność przyjętej hipotezy badań. W celu dodatkowego uogólnienia uzyskanych wyników badań, opracowane równanie zweryfikowano, wykorzystując wyniki innych badaczy analizujących mechanizm i kinetykę procesu mielenia uzyskane w skali półtechnicznej. Badania te potwierdziły poprawność przyjętej hipotezy badań. Pozytywne zweryfikowanie przedstawionego hipotetycznego modelu przebiegu procesu mielenia stanowi istotny wkład w rozwój wiedzy o mechanizmie procesu mielenia i impuls do usprawnienia i optymalizacji tego procesu. Można więc wnioskować, że ogólna postać opracowanego równania może być wykorzystana do kompleksowego opisu przebiegu podstawowych efektów procesu mielenia mas włóknistych. Badania te stanowią podstawę do usprawnienia lub optymalizacji procesu mielenia, a w szczególności zmniejszenie energochłonności tego procesu.

EN

Currently, paper is one of the most commonly used products in the world. It is used as writing, packaging material and for hygienic purposes. Paper has already established a significant position among other industrial materials due to renewability of raw material, possibility of recovery, multiple usages of fibers for production process and biodegradability. It is presently used in developed societies and will be also a mass and ecological material of the XXI century. Paper consumption during the XX century and in the first decade of the XXI century was constantly increasing; reaching level of 394 million metric tons in 2010, in Poland it is 4,072 million metric tons. Consumption of paper per head is 107 kg. Refining is one of the basic specific operations that hasboth great influence on quality of paper products and costs of production process. Specific energy consumption for refining of pulp is approximately 200÷500 kWh/t, that is 30÷50% of general consumption of electrical energy in a paper mill. The reason for such state of affairs is extremely low energy efficiency of refining process. It is estimated by various researchers to be in the range from fraction to few pro cents. Despite vast investments in scientific research, the principle of this process has not changed significantly since XVII century. There is impasse in the field of pulp refining and there is no new fundamental information in scientific literature concerning progress in refining since 70’s of the XX century. All refining theories were elaborated in the 50’s of XX century and described this process only in partial and qualitative way. The topic of the paper is research of mechanism and kinetics of fiber fibrillation - one of the basic refining effects. The direct goal of the work is a mathematical description of fibers fibrillation kinetics and precise estimation of influence of operational conditions. The work contains review of scientific literature concerning mechanism and kinetics of pulp refining process and shows how complex and difficult for mathematical description this process is. Based on the gathered information and especially results and conceptions prepared at the Technical University of Lodz, the work presents actions leading to elaboration of mathematical model of internal fibrillation - the most important refining basic effect. According to the scientific hypothesis presented in the work, during every flow of pulp through refining zone, a specific number of unrefined fibers, that has WRV parameter equal to WRV0, are refined to the maximal value of WRV parameter (WRVlim). In every following cycle the number of fibers going through refining zone is the same, however the fibers that had already reached value WRVlim, cannot be further refined. Based on the hypothesis, equation describing change of fibers WRV as a function of time can be presented by equation: WRVt=WRVlim-(WRVlim-WRV0)•(1-α) t In this equation parameter α describes mass ratio of refined fiber to total mass stream of fibers. Parameter WRVlim characterizes intensity of process in given refiner. The above equation was initially verified for laboratory conditions. Unbleached pine sulfate pulp was refined in different laboratory-scale refiners (Jokro mill, PFI mill, and Valley beater). Furthermore, a series of various pulps (bleached birch sulphate pulp, bleached eucalyptus sulphate pulp, bleached pine sulphate pulp, recovered OCC pulp) were refined in Valley beater. Obtained results fully confirmed Tightness of the assumed scientific hypothesis. In order to further generalize obtained results, the elaborated equation was verified also for results presented by other researchers. They performed experiments in semi-technical scale. In this case, Tightness of the assumed scientific hypothesis was also confirmed. Successful verification of presented hypothetical model of refining process is a significant contribution to development of knowledge in the field of refining mechanism and is an impulse to improve and further optimize refining process. It may be assumed, that general formula of the obtained equation may be used for complex description of kinetics of basic refining effects for pulp. The research performed in the work may be a base for optimization of refining process, with the particular consideration of reduction of energy consumption for refining.

3

Energetyczne aspekty obróbki mas makulaturowych w młynach tarczowych

Mroziński A.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2010

|

Nr 5

87-88

PL

W artykule przedstawiono budowę modelu jakościowego i energetycznego, Miry opisuje proces mielenia mas papierniczo-makulaturowych w młynie ticzowym. Autor dokonał wyboru najważniejszych parametrów, które uwzględniono podczas analizy. Przedstawiona koncepcja opracowania modlili matematycznych umożliwiła kompleksowo-systemowe rozwiązanie zagadnienia wzajemnych relacji składowych poboru mocy w zależności od warunków pracy zespołu rozdrabniającego badanego młyna.

EN

A structure of qualitative and energetic model describing beating process ^ of waste-paper stock in a disc refiner is presented in the paper. Basic para-i meters of this process obtained during analysis were selected. Presented idea < of mathematical models elaboration enabled the comprehensive solution of the problem of mutual relations between power consumption components depending on process conditions of refiner grinding unit tested.

4

Podstawy rozwoju przetwarzania mas makulaturowych w młynach

Mroziński A.

Ekologia i Technika

|

2009

|

R. 17, nr 4

151-158

PL

W artykule przedstawiono metodologię badań poboru mocy przez młyn tarczowy pracujący w warunkach przemysłowych. Opisano w nim także budowę modelu jakościowego i energetycznego, opisującego proces mielenia mas papierniczo-makulaturowych w młynie tarczowym. Autor dokonał wyboru najważniejszych parametrów, które uwzględniono podczas badań. Zbadano i opisano wielkość poboru mocy całkowitej przy zmiennej szczelinie międzynożowej i dla określonych pozostałych parametrów technologicznych pracy młyna. Pozwoliło to określić rzeczywiste wielkości poszczególnych mocy składowych. Przedstawiona koncepcja opracowania modeli matematycznych umożliwiła kompleksowo-systemowe rozwiązanie zagadnienia wzajemnych relacji składowych poboru mocy w zależności od warunków pracy zespołu rozdrabniającego badanego młyna. Przyjęte założenia i metody logicznego postępowania doprowadziły do opracowania oryginalnego algorytmu pracy, a w następstwie opracowania unikatowego wykresu: (Nr, Nm, Nt, Nr) = f(x).

EN

In the paper there was presented investigation methodology of power consumption by disc refiner, which worked on industrial scale. In the article there was presented the structure of qualitative and energetic model, which described beating process of waste-paper stock in disc refiner. Author has chosen the basic parameters of this process, which can be obtained during investigations on industrial scale. The volume of total power consumption for changing gape between discs and for some of remaining and defined technological parameters of refiner work was examined and described. This enabled to define real volume of individual component powers. The refiner work conditions, in which the process being carried out can applied for obtaining the best results of beating, were defined. Presented conception of mathematical models elaboration enabled the comprehensive solution of the problem of mutual relations of power consumption components in relation to working conditions of investigated refiner grinding unit. Accepted assumptions and methods of logical proceeding resulted in elaboration of original work algorithm and finally led to the elaboration of the unique graph: (NL, Nm, Nt, Nr) = f(x).

5

Rozwój w konstrukcji młynów mas makulaturowych

Mroziński A., Kikiewicz Z.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2006

|

Nr 3 sp.

59-61

EN

The newest tendencies in designing of refining devices for processing of waste paper stock are presented in the paper. Requirements for such machines and selected examples together with their description and evaluation are introduced.

6

Effect of Birch and Pine Fibre Content and Degree of Beating on the Properties of Bleached Sulphate Pulps

Danielewicz D., Surma-Ślusarska B.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2004

|

Vol. 12, no. 4 (48)

73--77

EN

Apparent specific volume changes of bleached birch and pine sulphate pulps, as well as their mixtures in correlation with their basic strength properties (i.e. breaking length and tear index in the beating process), were studied. It was found that the greatest decrease in pulp apparent specific volume, and at the same time a great increase ion its breaking length, had already taken place at an initial stage of the beating process. Bleached sulphate pine pulp, in both beaten and unbeaten states, has a higher apparent specific volume than bleached birch sulphate pulp. As a result, a mixture of birch pulp (70-90 wt. %) and pine pulp (10-30 wt.%), after having been beaten together to a freeness value of 18-21°SR, also gives a higher apparent specific volume in comparison with birch pulp, although the increase does not exceed 4% rel. A substantial improvement in sulphate pulp apparent specific volume, within a range from 3.3% to 13.3% rel., can be obtained by adding unbeaten or weakly beaten pine pulp in an amount of 10-30 wt. % to beaten sulphate birch pulp (with a freeness value of 20-22°SR). The mixtures thus obtained tend to have a higher tear index (by 6-37% rel.) and a breaking length which is comparable at 10 wt. % pine pulp content and lower (by 9-19% rel.) at 20-30 wt. % content of this pulp in relation to birch pulp.

PL

Zbadano kształtowanie się objętości właściwej w procesie mielenia mas celulozowych siarczanowych pełnobielonych, brzozowej i sosnowej, oraz mieszanek tych mas, w powiązaniu z ich podstawowymi właściwościami wytrzymałościowymi, tj. samozerwalnością i oporem przedarcia. Stwierdzono, że największy spadek objętości właściwej mas celulozowych, z jednoczesnym dużym wzrostem ich samozerwalności, następuje już w początkowym okresie procesu mielenia. Pełnobielona masa celulozowa siarczanowa sosnowa wykazuje, zarówno w stanie nie mielonym jak i mielonym, wyższą objętość właściwą niż pełnobielona masa celulozowa siarczanowa brzozowa. W rezultacie tego, mieszanka masy brzozowej (udział 70-90% wag.) i masy sosnowej (udział 10-30% wag.), po wspólnym mieleniu do smarności w zakresie 18-21°SR, również wykazuje wyższą objętość właściwą, w porównaniu z czystą masą celulozową brzozową, choć wzrost tej cechy nie przekracza 4% wzgl. Istotną poprawę objętości właściwej masy celulozowej siarczanowej w zakresie od 3,3% do 13,3% wzgl. można uzyskać w wyniku dodatku do zmielonej masy celulozowej siarczanowej brzozowej (smarność 20-22°SR) nie mielonej lub słabo zmielonej masy celulozowej sosnowej w ilości 10-30% wag. Uzyskane tym sposobem mieszanki wykazują z reguły wyższy opór przedarcia (o 6-37% wzgl.) oraz porównywalną samozerwalność przy udziale 10% wag. masy sosnowej, a niższą (o 9-19% wzgl.) przy 20-30% udziale tej masy w stosunku do masy celulozowej brzozowej.

7

Nowa metoda oznaczania zawartości frakcji drobnej w papierniczych masach włóknistych

Olejnik K

Przegląd Papierniczy

|

2002

|

R. 58, nr 1

49--52

PL

W artykule zaprezentowano i przeanalizowano aktualne metody oznaczania frakcji drobnej w masach włóknistych. Na tej podstawie podjęto próbę uściślenia definicji frakcji drobnej oraz przedstawiono koncepcję oznaczania zawartości tej frakcji na podstawie wyników uzyskiwanych w trakcie pomiarów długości włókien przy użyciu aparatu Kajaani FS-200.

EN

The paper contains the descriptions and the analyses of the current methods for the determination of fines in the pulps. Basing on the above it has been tried to specify a definition of the fines and to develop a new method for their determination. This has been carried out in connection with the measurements of the fiber length using the Kajaani FS-200 tester.