Реферат: Исследование влияния функциональных химических веществ на обезвоживание волокнистой массы

Из графиков видно, что при изменении рН, водоотдача не меняется. Значит, флокулянт устойчив в интервале рН от 4 до 9.

4.4. Исследование влияния добавок катионного крахмала на обезвоживание волокнистой массы.

Согласно методике готовим 2 %-ный крахмальный клейстер. Для этого на аналитических весах взвешиваем 20 г катионного крахмала. Переносим его в фарфоровый стакан и заливаем дистиллированной водой в количестве 1000 мл. Устанавливаем стакан в подогретую водяную баню и при постоянном перемешивании нагреваем клейстер до 90С. Варка осуществляется в течении 15-20 мин. Готовый клейстер охлаждаем и используем в работе.

Подготовленную суспензию целлюлозы переливаем в мерный цилиндр V=1000 мл, доводим при необходимости водой, тщательно перемешиваем. В аппарат СР-2, с опущенным клапаном, заливаем суспензию и измеряем водоотдачу. После проведения холостой пробы собираем массу в цилиндр, добавляем расчетное количество крахмала и доливаем водой до 1000 мл. Затем тщательно перемешиваем, заливаем в аппарат и поднимаем клапан. При введении катионного крахмала даже в количестве 0,3 кг/т, наблюдается резкое замедление процесса обезвоживания. Основное количество воды выходит через центральное отверстие. При дальнейшем увеличении добавки катионного крахмала, замедление водоотдачи усиливается. А при расходе 1,5 кг/т значительная часть воды остается в массе.

Полученные в результате эксперимента данные приведены в таблице 4.4.1.:

По данным таблицы построим графики. На графике 4.4.1. изображена зависимость между количеством вводимого крахмала и водоотдачей массы.

При этом с увеличением расхода катионного крахмала происходит плавное уменьшение количества воды, уходящей через боковое отверстие, и увеличение количества выходящей воды через центральное отверстие. На графике 4.4.2. представлена зависимость водоудержания от концентрации крахмала в суспензии.

До концентрации 1 кг/т наблюдается плавное увеличение водоудержания, а затем резкое возрастание. Полученные результаты можно объяснить следующим образом. Наличие в макромолекуле катионного крахмала функциональных групп, несущих положительный заряд, способствует удержанию мелкого волокна. В результате, чего масса становится более «жирной». Молекулы воды, имеющие полярную природу, также взаимодействуют с катионным крахмалом. Поэтому происходит не только замедление обезвоживания, но и увеличения количества воды в массе. При повышении концентрации катионного крахмала эффект его действия усиливается, за счет образования на сетке пленки клейстера, препятствующей водоотдаче.

4.5. Исследование влияния добавок катионной смолы МП на обезвоживание волокнистой массы.

Катионная смола, используемая в работе, представляет собой раствор коричневого цвета 27 %-ной концентрации. Зная, расход катионной смолы в кг сухого вещества на 1т бумаги, делаем пересчет на необходимый объем данного раствора. Сначала проводим холостое измерение водоотдачи массы. Затем проводим серию экспериментов, добавляя различные количества смолы. Для каждой концентрации делаем 5 замеров и конечный результат определяем как среднее арифметическое. Экспериментальные данные приведены в таблице 4.5.1.:

Таблица 4.5.1.

По табличным данным построим три графика. На графиках 4.5.1. и 4.5.2. изображены зависимости между количеством добавляемой смолы и объемом воды, вытекающей через боковое и центральное отверстии.

До концентрации 1 кг/т происходит резкое уменьшение количества воды, уходящей через боковое отверстие. Затем экспериментальные точки образуют плавную кривую: сначала водоотдача немного увеличивается, а потом плавно уменьшается. На втором графике наблюдается почти прямо пропорциональная зависимость между концентрацией МП и водоотдачей через центральное отверстие.

На графике 4.5.3. представлена кривая, определяющая зависимость между количеством катионной смолы и количеством воды, удерживаемой волокнистой массой.

. На участке кривой до концентрации 1 кг/т резкий скачок водоудержания, затем происходит плавное снижение. На участке соответствующем концентрациям от 6 до 10 кг/т водоудержание практически не изменяется.

Анализируя полученные кривые можно предположить, что:

• катионная смола способна удерживать мелкое волокно, в результате, чего слой массы становится менее пористым, и водоотдача идет медленнее.

• при малых концентрациях катионной смолы происходит резкий скачок водоудержания, связанное, возможно, с частичной гидратацией макромолекулы смолы, которая, имея катионную активность, адсорбируется на волокнах целлюлозы.

• с увеличением концентрации МП в массе происходит постепенное снижение водоудержания за счет взаимодействия с волокнами целлюлозы и вытеснения тем самым воды из волокнистой массы. На определенном этапе наступает равновесие, о чем свидетельствует прямолинейный участок на графике водоудержания.

4.6. Исследование влияния добавок деаэратора на обезвоживание волокнистой массы.

Согласно методике готовим волокнистую суспензию концентрацией 2 г абсолютно сухой целлюлозы в 1000 мл. На аппарате СР-2 проводим холостой замер объема воды, вытекшей через центральное и боковое отверстия. Затем собираем целлюлозную массу в измерительный цилиндр и добавляем деаэратор. Перед введением деаэратор разбавляем до концентрации 5 % по сухому веществу. Для этого берем 18,5 мл 27 %-ного раствора и доводим дистиллированной водой до 100 мл. После введения деаэратора также измеряем водоотдачу на аппарате Шопер-Риглера. Для каждого количества проводим по 5 замеров, и конечный результат определяем как среднее арифметическое. Полученные данные представлены в таблице 4.6.1.: