Роль размола волокнистых материалов в изготовлении бумаги. Ножевые размалывающие машины. Виды размалывающих поверхностей, страница 11

 - отношением ширины ячейки к ее глубине (L/h=2);

 - регулируя углы установки ножей;

 - подбором требуемой ширины ножа и ширины ячейки, (т.е. поверхности размола);

Мелкие канавки гарнитуры затрудняют перемещение волокон с одной размалывающей поверхности на другую, снижая основной эффект работы мельницы. Картина взаимодействия ножей ротора и статора показывает, что основное взаимодействие на волокна имеет место на узком по ширине ножей участке, прилегающем к передней кромке. Это позволяет сделать вывод о том, что ширина ножей практически не влияет на результаты размола. С технологической точки зрения при размоле древесной целлюлозы нет необходимости применять ножи более чем 3 мм, увеличение ширины ножей оправдано лишь с точки зрения повышения их прочности или обусловлено технологией их изготовления.

Опытным путем выявлены три основных, наиболее рациональных соотношения размеров размалывающих ножей. В каждом из трех нижеприведенных цифр первая означает ширину ножа, вторая - ширину канавки между ножами и  третья - глубину канавки, мм: 4,8х3,2х4,8 для массы жирного помола; 3,3х6,4х4,8 для коротковолокнистой массы садкого помола; 4,8х4,8х4,8 для массы жирного и садкого помола.

Однако, согласно теории И. Лумиайнена, при размоле длинных волокон узкими ножами существует большая вероятность того, что размалывающие удары будут направлены в одно и то же место, которое уже хорошо размолото, в то время как другие участки пучка останутся совершенно необработанными. В отличие от этого, незначительным количеством ударов большой длины можно обработать всю длину пучка волокон. Уменьшенная ширина ножей значительно увеличивает режущую длину и создает большое количество коротких ударов, в то время как широкие ножи создают малое количество длинных ударов.

Особого внимания требует рассмотрение влияния углов установки ножей относительно радиуса на качественные показатели процесса размола. По данным Шитова, при размоле лиственной целлюлозы угол наклона ножей к радиальному направлению оказывает малое влияние на характер обработки волокон. При постоянном угле наклона ножей статора с увеличением угла наклона ножей ротора сопротивление продавливанию, разрывная длина и содержание длинноволокнистых фракций значительно повышаются, а сопротивление раздиранию почти не изменяется, но потребление энергии при этом увеличивается.

Для размола лиственной бисульфитной полуцеллюлозы применительно к выработке бумаги-основы для гофрирования Ю. С. Астахов рекомендует в качестве оптимальной использовать гарнитуру дисковой мельницы с углом наклона ножей к радиусу диска в пределах 0 - 5°, шириной ножей 3 мм и шириной канавок 2 - 4 мм. Однако, теоретического описания процессов происходящих при контакте режущих кромок ротора с режущими кромками статора, которые могли бы объяснить, почему на ножевых гарнитурах с близкими по значениям величинами секундной режущей длиной Ls, и поверхностью размола F м², но с различными по конфигурации ножами, масса имеет разное качество обработки не найдено. Так, например, выбор того или иного рисунка ножевой гарнитуры обычно обусловлен  практическими наблюдениями за результатами процесса размола с последующей оценкой качества получаемого помола. Как показала практика, гарнитура с углом установки ножей к радиусу 20⁰ позволяет получать массу хорошо фибриллированную, с высокими физико-механическими показателями.

Угол скрещивания ножей гарнитуры ротора и статора является параметром, с помощью которого можно варьировать соотношение гидратирующего и укорачивающего воздействия на волокнистый материал, а также удельный расход электроэнергии на размол.

На основании практических наблюдений существует мнение, что при радиальном расположении ножей происходит более сильное режущее действие на массу при минимальной энергоемкости размола, а при угле наклона ножей к радиусу диска равном 45° - расчесывание волокна при максимальной энергоемкости процесса. Средний угол наклона ножей к радиусу в размалывающих машинах колеблется между этими двумя крайними положениями и обычно составляет 12-25 °. Следует, иметь в виду, что иногда в зависимости от направления вращение дисков может быть изменен и характер обработки массы, это еще раз указывает на необходимость более детального изучения влияния углов установки ножей и углов их скрещивания на процесс размола.