6. Cấu trúc luận án
1.4.1. Nguyên lý nghiền tinh dùng đĩa nghiền
Bản chất của quá trình nghiền bột giấy khi sử dụng thiết bị nghiền đĩa là dùng lực cơ học tác động lên xơ sợi xenlulô trong dung dịch bột - nƣớc, làm biến đổi về mặt cấu trúc hoá lý (phân tơ chổi hóa, cắt ngắn xơ sợi, tăng diện tích bề mặt sợi), làm xơ sợi có kích thƣớc đồng đều hơn, liên kết xơ sợi của bột tốt hơn và do đó, làm cho sản phẩm giấy đạt chất lƣợng cao hơn [3], [40].
Trong quá trình nghiền, sợi bột giấy nhận tác động cơ học khi răng đĩa nghiền trƣợt trên nhau. Quá trình các răng nghiền tác động lên sợi bột giấy đƣợc minh hoạ trên hình 1.14.
Hình 1.14. Sợi bột giấy giữa các răng nghiền
Nguyên lý quá trình nghiền tinh dùng đĩa nghiền đƣợc trình bày chi tiết nhƣ dƣới đây (xem minh hoạ trên hình 1.15).
Trƣớc hết, quá trình chuyển động của dòng dung dịch bột - nƣớc trong khe hở giữa các răng đĩa sẽ tích tụ một lƣợng sợi gỗ có chiều dài đủ lớn thành từng bó trên cạnh đi trƣớc (Leading edge) của răng đĩa. Các sợi khác, có chiều dài ngắn hơn, không có khả năng bám dính vào các sợi khác sẽ bị cuốn theo dòng chảy của dung dịch. Chỉ những sợi đã đƣợc tự bện thành bó mới đƣợc nghiền.
Hình 1.15. Các giai đoạn nghiền [3], [46]
Tiếp theo, khi cạnh làm việc của răng đĩa quay gặp cạnh phía trƣớc của răng đĩa cố định (Leading edge), bó sợi dính trên cạnh đi trƣớc của răng đĩa quay sẽ chịu tác động va đập và tác động nén. Do tác động của lực ép, thể tích nƣớc trong búi sợi sẽ bị đẩy ra ngoài.
Trong giai đoạn tiếp theo (hình 1.15c), cạnh đi trƣớc của đĩa quay chuyển động đến vị trí đối diện với bề mặt răng đĩa cố định. Búi sợi chịu tác động của ma sát giữa các sợi với nhau và ma sát với bề mặt răng đĩa. Tình trạng này tiếp diễn cho đến khi cạnh đi sau của răng đĩa quay vƣợt qua cạnh sau của răng đĩa cố định (xem minh hoạ trên hình 1.15 d,e,f).