Н. Г. Базарнова Редакционный совет icon

Н. Г. Базарнова Редакционный совет



Скачать 3.83 Mb.
Название Н. Г. Базарнова Редакционный совет
страница 8/54
Дата 24.02.2013
Размер 3.83 Mb.
Тип Документы
Исследование добавки лиственной щепы на деформационные и прочностные свойства хвойной сульфатной целлюлозы
Архангельский государственный технический университет, наб. Северной Двины, 17, Архангельск, (Россия) E-mail:[email protected]
Ключевые слова
Экспериментальная часть
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   54
^

Исследование добавки лиственной щепы на деформационные и прочностные свойства
хвойной сульфатной целлюлозы

© А.А. Драчев, Ю.В. Севастьянова*, В.И. Комаров, Л.А. Миловидова

^

Архангельский государственный технический университет,

наб. Северной Двины, 17, Архангельск, (Россия) E-mail:[email protected]



Изучено влияние основных факторов варки и добавки лиственной щепы в количестве от 0 до 20% на показатели хвойной сульфатной целлюлозы. Показано, что добавка лиственной щепы в количестве 15% не оказывает значительного влияния на показатели механической прочности полученных образцов целлюлозы.

^ Ключевые слова: хвойная сульфатная целлюлоза, антрахинон, пропиточные химикаты, выход полуфабриката, число Каппа, показатели механической прочности целлюлозы.

Введение


Одним из путей увеличения выхода хвойной сульфатной целлюлозы и снижения себестоимости полуфабриката может быть использование в качестве сырья смеси хвойной и лиственной древесины. Современные стандарты производства хвойной небеленой целлюлозы предусматривают использование хвойной технологической щепы, примесь лиственных пород в которой не должна превышать 10%. Считается, что такое количество лиственной древесины в технологическом сырье не оказывает влияния на выход целлюлозы, её свойства и скорость варки [1]. В то же время данные по комплексной оценке влияния добавки лиственной древесины на выход, деформационные и прочностные характеристики хвойной сульфатной целлюлозы практически отсутствуют.
^

Экспериментальная часть


Для изучения проблемы был проведен эксперимент с использованием метода математического планирования на основе четырехфакторного униформ-ротатабельного плана 2-го порядка Бокса-Хантера [2], в котором наряду с основными факторами варки (расход активной щелочи (G – х3, %), температура (T – х2, °С), продолжительность процесса (τ – х4, мин)) исследовалась добавка лиственной щепы (F – х1, %) в количестве от 0 до 20. Уровни варьирования факторов приведены в таблице 1. Остальные условия варки были стабилизированы: гидромодуль – 3,7; начальная температура варки – 100 °С; продолжительность подъема до максимальной температуры – 90 мин.

В качестве выходных параметров на первом этапе эксперимента рассматривались общий выход полуфабриката (Вобщ, % – y1), выход сортированной целлюлозы (Всорт, % – у2), число Каппа (ЧК – у3), а также показатели черного щелока – содержание сухих веществ (Ccв, % – у4), содержание остаточной активной щелочи (EOHост, г/л в ед. Na2O – у5) (табл. 2).

При анализе влияния исследованных факторов варки на выходные параметры учитывали абсолютную величину и знак при коэффициентах. Известно, что коэффициенты уравнения регрессии вида bi (b1…b3) дают представление о степени и направлении влияния соответствующего фактора.

Таблица 1. Уровни варьирования исследуемых факторов

Факторы
F, %
T, ºС
G, %
τ, мин

№ фактора, обозначение
х1
х2
х3
х4

Основной уровень (0)
10
170
17
125

Шаг варьирования
5
3
2
10

Верхний уровень (+1)
15
173
19
135

Нижний уровень (-1)
0
167
15
115

Звездное плечо (α=2,000)
10
6
4
20

Максимум (+α)
20
176
21
145

Минимум (-α)
0
164
13
105

*F  – породный состав щепы (%); Т – температура варки (ºС); G – расход активной щелочи (% ед. Na2O); τ – продолжительность стоянки на конечной температуре (мин).

Таблица 2. Значение коэффициентов уравнений регрессий для показателей целлюлозы из смеси хвойной и лиственной щепы и показателей черного щелока

Коэффициент
у1
у2
у3
у4
у5

b0
53,3
52,6
52,5
16,57
5,8

b1
0,0
0,0
0,0
0,00
0,0

b2
–1,7
–0,6
–4,0
0,26
–0,6

b3
–2,5
–0,6
–5,8
1,28
2,8

b4
0,0
0,6
0,0
0,13
–0,3

b12
0,0
0,0
0,0
0,00
–0,5

b13
0,5
0,4
1,2
0,00
0,0

b14
–0,4
0,0
0,0
0,00
–0,3

b23
0,0
–0,7
–2,4
0,00
0,0

b24
0,0
–0,5
0,0
0,00
–0,9

b34
0,0
–0,7
–1,0
0,00
0,0

b11
0,0
0,0
0,0
–0,12
0,3

b22
0,0
–0,5
–1,0
0,00
0,3

b33
0,9
–0,4
–1,5
0,00
0,6

b44
–0,5
–0,4
0,0
0,00
0,0

КМК
0,94
0,89
0,96
0,95
0,98

Fтабл
4,06
4,06
4,06
4,06
4,06

Fрасч.
7,38
2,40
7,02
5,87
2,62

*у1 – общий выход целлюлозы (Вобщ, %); у2 – выход сортированной целлюлозы (Всорт, %); у3 – число Каппа (ЧК);
у4 – содержание сухих веществ в черном щелоке (Ссв, %); у5 – содержание эффективной щелочи в черном щелоке (EOHост, г/л ед.Na2O)


По абсолютной величине и знаку при коэффициентах можно судить о степени влияния факторов и об искривлении ими исследуемой поверхности отклика. Чем выше значения коэффициентов при линейных членах уравнения, тем сильнее выражено влияние фактора. Значимые коэффициенты парных взаимодействий вида bij (b12…b23) свидетельствуют об искривлении поверхности отклика в исследуемой области, а коэффициенты, учитывающие квадратичные эффекты bii (b11…b33), указывают на наличие экстремумов, положительный знак при коэффициенте парного взаимодействия приводит к усилению влияния фактора хi на значение отклика при увеличении фактора хj.

Значимые коэффициенты, отражающие влияние исследуемых параметров варки (при х1, х2, х3), в уравнениях для общего выхода и степени делигнификации отрицательны, т.е. увеличение интенсивности варки закономерно снижает эти показатели. Парное взаимодействие факторов в большей степени влияет на выход сортированной целлюлозы. Коэффициенты, учитывающие квадратичные эффекты, значительны по величине для b22 и b11. При этом их значения отрицательны для выхода сортированной целлюлозы и положительны для общего выхода и числа Каппа, что свидетельствует о наличии максимума и минимума на поверхности отклика. В свою очередь этот факт свидетельствует о необходимости оптимизации этих факторов по показателю выхода и числу Каппа целлюлозы.

Для демонстрации избирательности влияния основных параметров варки на выход и число Каппа целлюлозы построены поверхности, отражающие совместное влияние исследуемых факторов.
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   54
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:

Похожие:

Н. Г. Базарнова Редакционный совет icon А. Б. Мулик Редакционный совет
Физиология адаптации: Материалы 1-й Всероссийской научно-практической конференции, г. Волгоград,...
 Н. Г. Базарнова Редакционный совет icon Совет
Н. Г. Базарнова Редакционный совет icon Севастопольский городской совет

 Н. Г. Базарнова Редакционный совет icon Экономический и Социальный Совет
Н. Г. Базарнова Редакционный совет icon Экономический и Социальный Совет

 Н. Г. Базарнова Редакционный совет icon 2 Совет, консультация по просьбе пациента 3,00
Н. Г. Базарнова Редакционный совет icon Нарвинский сельский совет депутатов

 Н. Г. Базарнова Редакционный совет icon Научный совет по медицинским проблемам питания
Н. Г. Базарнова Редакционный совет icon Улан-удэнский городской совет депутатов

 Н. Г. Базарнова Редакционный совет icon Совет судей российской федерации постановление
Разместите кнопку на своём сайте:
Медицина

База данных защищена авторским правом ©MedZnate 2000-2016
allo, dekanat, ansya, kenam
обратиться к администрации | правообладателям | пользователям
Новые материалы

опубликовать
Документы