AGRIS - 

2020

Чистова, Наталья Геральдовна | Матыгулина, Венера Нурулловна

В работе рассмотрены результаты исследования по использованию принципиально нового оборудования (роторно-ножевой мельницы) для подготовки вторичных древесноволокнистых отходов в воздушной среде и возможности их использования в полном объеме в готовой продукции различного назначения. С целью обоснования эффективности подготовки и целесообразности использования вторичных древесноволокнистых полуфабрикатов сухим способом размола определены и исследованы физические явления и закономерности механизма процесса подготовки вторичных древесноволокнистых полуфабрикатов предлагаемым способом, характеризующие технологический процесс подготовки в воздушной среде и возможного использования их в дальнейшем в качестве полуфабрикатов или при изготовлении готовой продукции.Исследован процесс роспуска древесноволокнистых отходов, описано механическое воздействие на древесноволокнистые отходы за счет торцово-поперечного резания (резание, мятие, сплющивание, разбивание) и аэродинамических явлений (разбивание, соударение, роспуск, фибриллирование), способствующие образованию внешнего и внутреннего фибриллирования вторичного древесного волокна, увеличение удельной поверхности при отсутствии высоких температур и давления, без добавления химических добавок, без использования воды и пара.Выполненные исследования позволяют предложить новые способ и систему подготовки древесноволокнистых отходов сухим способом размола, обосновывая их экономическую и экологическую целесообразность. | The paper discusses the results of a study on the use of fundamentally new equipment (rotary knife mill) for the preparation of secondary fiber waste in the air and the possibility of their full use in finished products for various purposes. In order to justify the effectiveness of the preparation and the feasibility of using secondary wood fiber semi-finished products by a dry grinding method, the physical phenomena and regularities of the mechanism for the preparation of secondary wood fiber semi-finished products by the proposed method are determined and investigated, which characterize the technological process of preparation in air and their possible future use as semi-finished products or in the manufacture of finished products products.The process of dissolution of wood fiber waste was studied, the mechanical effect on wood fiber waste due to face-cross cutting (cutting, crushing, flattening, breaking) and aerodynamic phenomena (breaking, collision, dissolution, fibrillation), contributing to the formation of external and internal fibrillation of the secondary wood fiber, is described. increase in specific surface in the absence of high temperatures and pressure, without the addition of chemical additives, without the use of water and steam.The performed studies allow us to propose a new method and system for the preparation of wood fiber waste by dry grinding, justifying their economic and environmental feasibility.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Чистова, Наталья Геральдовна | Матыгулина, Венера Нурулловна | Алашкевич, Юрий Давыдович

In this paper, we consider the results of a study of the influence of the design and technological parameters of grinding machines of various modifications on the quality of wood pulp.According to the results of processing multifactor experiments implemented according to the second-order B-plan, a mathematical description was obtained of the dependence of the degree of grinding of pulp on the gap between the grinding disks, wear of the segments, the rotational speed of the lower screw and the concentration of pulp. The obtained regression models are adequate to the process and can be applied in practice for predicting the qualitative characteristics of wood pulp depending on the parameters of the grinding process.Analyzing the obtained experimental data, it can be noted that such factors as the state of the surfaces of grinding disks, the gap between them and the concentration of wood fiber have the greatest influence on the degree of grinding of the mass. Evaluation of graphical dependencies allows you to determine the extent to which you can vary the operating and design parameters of the grinding process to obtain wood fiber with the required grinding quality. | В работе рассмотрены результаты исследования влияния конструктивных и технологических параметров размалывающих машин различной модификации на качество древесноволокнистой массы.По результатам обработки многофакторных экспериментов, реализованных по В-плану второго порядка, было получено математическое описание зависимости степени помола древесноволокнистой массы от зазора между размалывающими дисками, износа сегментов, частоты вращения нижнего шнека и концентрации древесноволокнистой массы. Полученные регрессионные модели адекватны процессу и могут быть применены на практике для прогнозирования качественных характеристик древесноволокнистой массы в зависимости от параметров процесса размола.Анализируя полученные экспериментальные данные, можно отметить, что наибольшее влияние на степень помола массы оказывают такие факторы, как состояние поверхностей размольных дисков, зазор между ними и концентрация древесного волокна. Оценка графических зависимостей позволяет установить, в каких пределах можно варьировать режимные и конструктивные параметры процесса размола для получения древесного волокна с требуемым качеством помола.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Юртаева, Лариса Владимировна | Решетова, Наталья Сергеевна | Алашкевич, Юрий Давыдович | Марченко, Роман Александрович | Васильева, Дарья Юрьевна | Каплев, Евгений Вячеславович

Большое практическое значение в качестве исходного материала для выделения целлюлозы имеет древесина. Древесина играет не только важную народно-хозяйственную роль в качестве строительного и отделочного материала, но и является одним из наиболее дешевых и широко используемых видов сырья для промышленного производства целлюлозы. В свою очередь, размалывающее оборудование служит для разделения целлюлозных материалов на волокна, измельчения волокон и сообщения им определенных свойств. Одним из важнейших свойств бумаги является механическая прочность. Стандарт предусматривает определенные требования к разным видам бумаги, в зависимости от потребительских условий использования готовой продукции. Прочность бумаги определяют различными показателями, характеризующими: сопротивление бумаги разрыву, продавливанию, раздиранию, надрыву, удлинению до разрыва. В данной работе рассмотрена роль размола волокнистых материалов в общем подготовительном цикле целлюлозно-бумажного производства, представлены преимущества безножевого размола, рассмотрены факторы, определяющие прочность бумаги, получены функциональные зависимости основных физико-механических характеристик готового продукта от комплексного параметра качества помола волокнистой массы и комплексного параметра машины. Определено численное значение комплексного параметра качества размола, в зависимости от продолжительности размола. | Wood is of great practical importance as a starting material for the recovery of cellulose. Wood plays not only an important economic role as a building and finishing material, but is also one of the cheapest and most widely used raw materials for the industrial production of cellulose vines. In turn, the grinding equipment serves to divide the cellulosic materials into fibers, from the grinding of the fibers and imparting certain properties to them. One of the most important properties of paper is mechanical strength. The standard provides for certain requirements for different types of paper, depending on the consumer conditions for the use of finished products. Durability of paper is determined by various indicators characterizing: paper resistance to a gap, breakdown, tear, an anguish, lengthening to a gap. In this work, the role of milling of fibrous materials in the general preparatory cycle of pulp and paper production is considered, the advantages of knife-free milling are presented, the factors determining the strength of paper are considered, functional dependencies of the main physical and mechanical characteristics of the finished product on the complex parameter of the quality of pulp milling and the complex parameter of the machine are obtained. Numerical value of complex parameter of grinding quality is determined depending on duration of grinding.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Юртаева, Лариса Владимировна | Решетова, Наталья Сергеевна | Алашкевич, Юрий Давыдович | Марченко, Роман Александрович | Васильева, Дарья Юрьевна | Каплев, Евгений Вячеславович

Большое практическое значение в качестве исходного материала для выделения целлюлозы имеет древесина. Древесина играет не только важную народно-хозяйственную роль в качестве строительного и отделочного материала, но и является одним из наиболее дешевых и широко используемых видов сырья для промышленного производства целлюлозы. В свою очередь, размалывающее оборудование служит для разделения целлюлозных материалов на волокна, измельчения волокон и сообщения им определенных свойств. Одним из важнейших свойств бумаги является механическая прочность. Стандарт предусматривает определенные требования к разным видам бумаги, в зависимости от потребительских условий использования готовой продукции. Прочность бумаги определяют различными показателями, характеризующими: сопротивление бумаги разрыву, продавливанию, раздиранию, надрыву, удлинению до разрыва. В данной работе рассмотрена роль размола волокнистых материалов в общем подготовительном цикле целлюлозно-бумажного производства, представлены преимущества безножевого размола, рассмотрены факторы, определяющие прочность бумаги, получены функциональные зависимости основных физико-механических характеристик готового продукта от комплексного параметра качества помола волокнистой массы и комплексного параметра машины. Определено численное значение комплексного параметра качества размола, в зависимости от продолжительности размола. | Wood is of great practical importance as a starting material for the recovery of cellulose. Wood plays not only an important economic role as a building and finishing material, but is also one of the cheapest and most widely used raw materials for the industrial production of cellulose vines. In turn, the grinding equipment serves to divide the cellulosic materials into fibers, from the grinding of the fibers and imparting certain properties to them. One of the most important properties of paper is mechanical strength. The standard provides for certain requirements for different types of paper, depending on the consumer conditions for the use of finished products. Durability of paper is determined by various indicators characterizing: paper resistance to a gap, breakdown, tear, an anguish, lengthening to a gap. In this work, the role of milling of fibrous materials in the general preparatory cycle of pulp and paper production is considered, the advantages of knife-free milling are presented, the factors determining the strength of paper are considered, functional dependencies of the main physical and mechanical characteristics of the finished product on the complex parameter of the quality of pulp milling and the complex parameter of the machine are obtained. Numerical value of complex parameter of grinding quality is determined depending on duration of grinding.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Акбулатов, Эдхам Шукриевич | Любяшкин, Алексей Викторович | Павлов, Игорь Николаевич | Марченко, Роман Александрович | Алашкевич, Юрий Давыдович

A special issue of the journal "Chemistry of Plant Raw Materials" is published on the occasion of the 90th anniversary of the Siberian State Technological University and the 60th anniversary of the Siberian State Aerospace University named after Academician M.F. Reshetnev. In 2016, the Reference University was created in Krasnoyarsk – Siberian State University of Science and Technology, by combining these two largest higher educational institutions.The review article presents a brief historical reference, the main directions of pedagogical and scientific activity of the Department of Machines and Apparatus of Industrial Technologies. The main directions and prospects of work created on the basis of the department of scientific laboratory "Deep processing of plant raw materials" related to solving problems of deep complex processing of vegetal raw materials are presented. | Специальный выпуск журнала «Химия растительного сырья» издается по случаю 90-летия Сибирского государственного технологического университета и 60-летия Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М.Ф. Решетнёва. В 2016 году в г. Красноярске был создан Опорный университет – ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева» путем объединения этих двух крупнейших высших учебных заведений.В статье представлены краткая историческая справка, основные направления педагогической и научной деятельности кафедры машин и аппаратов промышленных технологий. Представлены основные направления и перспективы работы созданной на базе кафедры научной лаборатории «Глубокой переработки растительного сырья», связанные с решением проблем глубокой комплексной переработки растительного сырья.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Алашкевич, Юрий Давыдович | Юртаева, Лариса Владимировна | Решетова, Наталья Сергеевна | Марченко, Роман Александрович

В данной работе представлены классификация получаемых видов порошковых целлюлозных материалов, сферы их применения, а также проблемы, возникающие при производстве. Рассмотрены основные свойства порошковых целлюлозных материалов. Проанализированы качественные показатели волокнистой массы, предварительно размолотой на дисковой мельнице. Представлены основные технологические параметры экспериментальной установки и сравнительная характеристика используемых ножевых размалывающих гарнитур. В ходе проведения экспериментальных исследований применялись ножевые размалывающие гарнитуры с прямолинейной и криволинейной формой ножей. Полученные данные подтвердили ранее выдвинутое предположение о преимущественном фибриллировании целлюлозного волокна, размолотого с использованием размалывающей гарнитуры с криволинейной формой ножей. Эта особенность конструкции гарнитуры особенно важна при размоле лиственной целлюлозы, обладающей более низкими исходными показателями, в сравнении с хвойной целлюлозой. Представлены данные, полученные при определении степени помола, водоудерживающей способности, длины волокна хвойной и лиственной целлюлозы после ножевого размола и степени полимеризации после проведенного гидролиза. Рассмотрен способ получения порошкового целлюлозного материала с характеристиками, подобными микрокристаллической целлюлозе. Заданы регулируемые параметры процесса гидролиза и произведено сравнение степени полимеризации рассмотренных образцов порошковой целлюлозы. | This article presents the classification of the resulting types of powdered cellulosic materials, their scope, as well as the problems arising during production. The main properties of powder cellulose materials are considered. Analyzed the quality indicators of the pulp, previously ground in a disc mill. The main technological parameters of the experimental setup and the comparative characteristics of the used knife grinding sets are presented. In the course of the experimental research, knife grinding sets with straight and curved knives were used. The data obtained confirmed the previously put forward hypothesis about the predominant fibrillation of cellulose fiber milled using a grinding set with a curved blade shape. This feature of the headset design is especially important when grinding hardwood pulp, which has a lower initial value, compared to softwood pulp. The data obtained in determining the degree of grinding, water retention capacity, fiber length of softwood and hardwood cellulose after knife grinding and the degree of polymerization after hydrolysis are presented. A method for producing powdered cellulose material with characteristics similar to microcrystalline cellulose is considered. The regulated parameters of the hydrolysis process are set and a comparison is made of the degree of polymerization of the considered samples of powdered cellulose.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Ушаков, Александр Васильевич | Алашкевич, Юрий Давыдович | Кожухов, Виктор Анатольевич | Ковалев, Валерий Иванович

Представлен обзор научной литературы, характеризующий основные направления современных исследований процесса размола волокнистых полуфабрикатов высокой концентрации. Описаны теоретические подходы в изучении качественных показателей волокнистой массы при ее обработке в ножевых размалывающих машинах.Исследователями отмечается повышение бумагообразующих свойств волокнистой массы и физико-механических характеристик готовой продукции. В данной статье представлен обзор экспериментальных исследований процесса размола волокнистой массы высокой концентрации. Рассматривается: влияние интенсивности размола массы высокой концентрации на качество готовой продукции, сравнивается характер разработки волокон при размоле массы высокой и низкой концентрации. Экспериментальные исследования показывают, что увеличение интенсивности воздействия при размоле массы высокой концентрации приводит к снижению индекса поглощения энергии растяжения, также с увеличением интенсивности размола наблюдается снижение деформации листа бумаги. С повышением концентрации волокнистой массы наблюдается изменение степени расслоения, внутренней и внешней фибрилляции стенки волокна. Процесс размола волокнистой массы высокой концентрации сопровождается более высокими удельными энергозатратами, по сравнению с размолом при низкой концентрации, но наблюдения на уровне стенки волокна показывают более развитую внешнюю удельную поверхность.Данный обзор научной литературы будет служить базой для дальнейших исследований в области размола волокнистых материалов высокой концентрации. | There is presented a review of scientific literature characterizing the main directions of modern research of the process of grinding of fibrous semi-finished products of high consistence. Theoretical approaches are described in the study of qualitative parameters of pulp during its processing in knife grinding machines.Researchers note an increase in the paper-forming properties of the pulp and the physical and mechanical characteristics of the finished product. This paper provides an overview of experimental studies of the high consistence pulp milling process. The effect of high consistence mass grinding intensity on the quality of the finished product is considered, the nature of fiber development when grinding high and low consistence mass is compared. Experimental studies show that an increase in the intensity of exposure when grinding a high consistence mass leads to a decrease in the tensile energy absorption index, and a decrease in the deformation of the paper sheet is also observed with an increase in the grinding intensity. With an increase in the pulp c consistence, a change in the degree of delamination, internal and external fibrillation of the fiber wall is observed. The high-consistence pulp milling process is accompanied by higher specific energy consumption compared to low- consistence pulp milling, but observations at the fiber wall level show a more developed external specific surface area.This review of the scientific literature will serve as a basis for further research on the grinding of high consistence fibrous materials.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Чистова, Наталья Геральдовна | Матыгулина, Венера Нурулловна

В работе рассмотрены результаты исследования по использованию принципиально нового оборудования (роторно-ножевой мельницы) для подготовки вторичных древесноволокнистых отходов в воздушной среде и возможности их использования в полном объеме в готовой продукции различного назначения. С целью обоснования эффективности подготовки и целесообразности использования вторичных древесноволокнистых полуфабрикатов сухим способом размола определены и исследованы физические явления и закономерности механизма процесса подготовки вторичных древесноволокнистых полуфабрикатов предлагаемым способом, характеризующие технологический процесс подготовки в воздушной среде и возможного использования их в дальнейшем в качестве полуфабрикатов или при изготовлении готовой продукции. Исследован процесс роспуска древесноволокнистых отходов, описано механическое воздействие на древесноволокнистые отходы за счет торцово-поперечного резания (резание, мятие, сплющивание, разбивание) и аэродинамических явлений (разбивание, соударение, роспуск, фибриллирование), способствующие образованию внешнего и внутреннего фибриллирования вторичного древесного волокна, увеличение удельной поверхности при отсутствии высоких температур и давления, без добавления химических добавок, без использования воды и пара. Выполненные исследования позволяют предложить новые способ и систему подготовки древесноволокнистых отходов сухим способом размола, обосновывая их экономическую и экологическую целесообразность. | The paper discusses the results of a study on the use of fundamentally new equipment (rotary knife mill) for the preparation of secondary fiber waste in the air and the possibility of their full use in finished products for various purposes. In order to justify the effectiveness of the preparation and the feasibility of using secondary wood fiber semi-finished products by a dry grinding method, the physical phenomena and regularities of the mechanism for the preparation of secondary wood fiber semi-finished products by the proposed method are determined and investigated, which characterize the technological process of preparation in air and their possible future use as semi-finished products or in the manufacture of finished products products. The process of dissolution of wood fiber waste was studied, the mechanical effect on wood fiber waste due to face-cross cutting (cutting, crushing, flattening, breaking) and aerodynamic phenomena (breaking, collision, dissolution, fibrillation), contributing to the formation of external and internal fibrillation of the secondary wood fiber, is described. increase in specific surface in the absence of high temperatures and pressure, without the addition of chemical additives, without the use of water and steam. The performed studies allow us to propose a new method and system for the preparation of wood fiber waste by dry grinding, justifying their economic and environmental feasibility.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Акбулатов, Эдхам Шукриевич | Любяшкин, Алексей Викторович | Павлов, Игорь Николаевич | Марченко, Роман Александрович | Алашкевич, Юрий Давыдович

A special issue of the journal "Chemistry of Plant Raw Materials" is published on the occasion of the 90th anniversary of the Siberian State Technological University and the 60th anniversary of the Siberian State Aerospace University named after Academician M.F. Reshetnev. In 2016, the Reference University was created in Krasnoyarsk – Siberian State University of Science and Technology, by combining these two largest higher educational institutions. The review article presents a brief historical reference, the main directions of pedagogical and scientific activity of the Department of Machines and Apparatus of Industrial Technologies. The main directions and prospects of work created on the basis of the department of scientific laboratory "Deep processing of plant raw materials" related to solving problems of deep complex processing of vegetal raw materials are presented. | Специальный выпуск журнала «Химия растительного сырья» издается по случаю 90-летия Сибирского государственного технологического университета и 60-летия Сибирского государственного аэрокосмического университета имени академика М.Ф. Решетнёва. В 2016 году в г. Красноярске был создан Опорный университет – ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева» путем объединения этих двух крупнейших высших учебных заведений. В статье представлены краткая историческая справка, основные направления педагогической и научной деятельности кафедры машин и аппаратов промышленных технологий. Представлены основные направления и перспективы работы созданной на базе кафедры научной лаборатории «Глубокой переработки растительного сырья», связанные с решением проблем глубокой комплексной переработки растительного сырья.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation

2020

Чистова, Наталья Геральдовна | Матыгулина, Венера Нурулловна | Алашкевич, Юрий Давыдович

В работе рассмотрены результаты исследования влияния конструктивных и технологических параметров размалывающих машин различной модификации на качество древесноволокнистой массы. По результатам обработки многофакторных экспериментов, реализованных по В-плану второго порядка, было получено математическое описание зависимости степени помола древесноволокнистой массы от зазора между размалывающими дисками, износа сегментов, частоты вращения нижнего шнека и концентрации древесноволокнистой массы. Полученные регрессионные модели адекватны процессу и могут быть применены на практике для прогнозирования качественных характеристик древесноволокнистой массы в зависимости от параметров процесса размола. Анализируя полученные экспериментальные данные, можно отметить, что наибольшее влияние на степень помола массы оказывают такие факторы, как состояние поверхностей размольных дисков, зазор между ними и концентрация древесного волокна. Оценка графических зависимостей позволяет установить, в каких пределах можно варьировать режимные и конструктивные параметры процесса размола для получения древесного волокна с требуемым качеством помола. | In this paper, we consider the results of a study of the influence of the design and technological parameters of grinding machines of various modifications on the quality of wood pulp. According to the results of processing multifactor experiments implemented according to the second-order B-plan, a mathematical description was obtained of the dependence of the degree of grinding of pulp on the gap between the grinding disks, wear of the segments, the rotational speed of the lower screw and the concentration of pulp. The obtained regression models are adequate to the process and can be applied in practice for predicting the qualitative characteristics of wood pulp depending on the parameters of the grinding process. Analyzing the obtained experimental data, it can be noted that such factors as the state of the surfaces of grinding disks, the gap between them and the concentration of wood fiber have the greatest influence on the degree of grinding of the mass. Evaluation of graphical dependencies allows you to determine the extent to which you can vary the operating and design parameters of the grinding process to obtain wood fiber with the required grinding quality.

Show more [+]

Less [-]

Altai State University - Russian Federation