CN1039659C - 粉碎木浆片料的改进方法 - Google Patents

Abstract

一种生产供纤维素溶解加工装置用的木浆粉碎原料的方法，其步骤：在第一卷料架安装多个木浆片料卷；从各料卷中拉出片料，使各片料层层相叠而形成第一多层叠片；把它引向粉碎机；用盘状切割刀把在切割区域的叠片加工成撕裂的小片，并使撕裂的小片到粉碎机的出口；用具有在壳体内旋转的带有叶片的转子的风机以风力传送撕裂的小片离开出口；当撕裂的小片通过风机壳体时，用带有叶片的转子搅拌撕裂小片，以把撕裂小片分离成撕碎的碎片。

Description

粉碎木浆片料的改进方法

本发明涉及一种生产用在纤维素溶液加工装置中的粉碎木浆原料的方法，尤其是但不是唯一地涉及呈膜片、管子和纤维制品等纤维素材料的生产。

用木纤维作为许多不同工业加工厂的原料已为人们熟知。木纤维可以以木浆片料卷的形式供应给用户，这种木浆片料在加工的初始阶段必须打碎成小碎片。传统的粉碎机生产出的粉碎纤维素难以充分溶解，以这种纤维素生产的溶液中具有未溶解纤维素的固体颗粒。从DE-C-113079中了解到，制造纸张的纤维素材料是这样生产出来的，纤维素纤维的片材进入相互反向旋转的有钩头的盘状切割刀，但这样的加工简单地用来准备分离纤维素纤维的片材，从而生产纸张。

本发明是关于把木纤维片料打碎以生产出供后续溶液用的小碎片的方法。

木浆通常以卷料的形式供应给用户，各卷料根据片料的至少一种主要特性来分类，用户根据对那些现时可用作原料的卷料所具有的主要特性的估计价值来选择将哪一种卷料用于生产原料。本发明尤其是但不是唯一地应用于后续加工所需的最终原料是通过把从许多不同卷料拉出的片料切碎成的小碎片混合在一起而形成的场合。

本发明的一个目的是提供一种生产木浆粉碎原料的方法，其中这种原料用在纤维素溶解加工装置中，这种方法包括步骤：

a)在第一卷料架安装多个具有第一特性范围的木浆片料卷，

b)从第一卷料架的各料卷中拉出片料，并使各片料层层相叠，从而形成第一个多层叠片，

c)从第一卷料架抽出第一个多层叠片，把它引向粉碎机的切割区域，

d)用旋转带钩头的盘状切割刀把在切割区域的第一个多层叠片加工成撕裂的小片，并使所述撕裂的小片到粉碎机的出口，

e)用一具有在壳体内旋转的带有叶片的转子的风机以风力传送撕裂的小片离开出口，以及

f)当撕裂的小片通过风机壳体时，用带有叶片的转子搅拌该撕裂的小片，以把撕裂的小片从形成第一多层叠片的各个叠层中分离成撕碎的碎片。

适当设置第二卷料架以形成第二个多层叠片，所述第一和第二叠片一起被送到粉碎机的切割区域。

便利的是，第一个多层叠片由粘度等级在第一粘度范围内的片料所组成，第二个多层叠片由粘度等级在比所述第一粘度范围高的第二粘度范围的片料所组成。第二叠片的前进速度比第一叠片的前进速度低。

每一切割刀盘有四个以上钩头为合适，有五至十个钩头为较好，有七个钩头为更好。各间隔件的厚度可与所用的盘状切割刀的厚度不相上下，可在20至40毫米之间，尤其是约30毫米的厚度是非常合适的。

各排上的切割刀和间隔件需要支承在延伸于切割区域的整个长度的一根轴上。两根轴可由一对电动机以相同的转速驱动。

固定的梳板有设置在各排上的盘状切割刀和间隔件之间的梳齿，每个梳板上的各梳齿位于相应的轴的下面，并从切割区域的输出开口边缘向其中心突出。梳板能确保从漏斗供给切割区域的片料只能供给到两排盘状切割刀之间，以及阻止离开切割区域的撕裂的材料返回到漏斗，从而防止材料两次经过切碎机。

可取的是，在被两排交错对插的盘状切割刀和盘状间隔件粉碎之后，撕裂的碎片被送入一个风机，该风机以气力把撕裂的碎片向下游送到一个后续加工步骤，同时机械地搅拌撕裂的碎片以确保把它们分散开，为后续的处理(例如与液体搅和在一起)作准备。

适用的是，木浆片料是以由几层相互叠在一起的多层叠片的形式被送到切割区域。更适用的是，木浆可以以两种或多种不同粘度的多层木浆叠片的形式被送到切割区域。

可根据木浆片的某些已知参数特性来挑选有n层不同片料的多层叠片中的每一层，从而使多层叠片具有一种在所述参数特性价值选择范围内的所选参数特性的总合价值。方便的是，通过粉碎两种或多种不同的多层叠片以形成大量的片料碎片而生产出原料，其中各多层叠片具有不同的层数。

层层相叠的n层片料的多层叠片可用设备来形成，该设备具有一个支承着多个不同的并排排列的木浆片料料卷的卷料架，还有用于从每一所述料卷拉出片料以形成一个层层相叠的有n层片料的多层叠片的装置，还有构成这一设备的输出的用于把所述多层叠片送到切割区域的装置。

n一般在4和12之间。

在纤维素类纤维制品的生产中，众所周知，需要用木浆片料粉碎成的碎片作为原料。后续的加工主要是决定于大量碎片的总合特性。本发明以其几个不同的方面涉及生产大量具有所需总合特性的木浆片碎片的一种新颖方法。

就片状木浆的料卷而言，供应商根据以预定方式用木浆生产的液体产品的粘度来划分一个卷上的片状材料的等级，并把标明有粘度等级的卷料供应给用户。于是，用户可以从可供使用的卷料范围来挑选那些具有他用作特定原材料所需的粘度等级的卷料。

合乎需要的是，在把挑选的具有所需粘度等级的多个不同料卷的木浆片料粉碎成碎片原料之前，多个料卷上的片料被拉到一起而形成一个被送到诸如木浆粉碎机的多层叠片，在粉碎机中，叠片被两个相互反转的盘状切割刀粉碎于其间，从而在粉碎机的输出口形成所需的原料。

通过把一个多层叠片在相互反转的盘状切割刀之间撕成层叠小片并随后把它们打散成单个的碎片的简单办法，我们发现可以简化原料的制备，并可更好地控制所需原料的生产。

在一个较佳的结构布置中，为每一叠片采用一个独立的卷料架来形成两个或多个分开的多层叠片，以预选的速比把从一个卷料架拉出的叠片材料和从另一个卷料架拉出的叠片材料送到木浆粉碎机而生产出原料。

符合需要的是，第一个卷料架仅带有粘度等级较低的卷料(以下称为“LV”)，而第二个卷料架载有粘度等级较高的卷料(以下简称“HV”)，来自两个卷料架的多层叠片在切割区域被切碎成粉碎的原料。

如果粉碎的原料是用于生产纤维素类纤维制品，我们发现，不仅控制供入切割区域的LV叠片的粘度等级的总合数值是重要的，而且控制供入切割区域的HV叠片的粘度等级的总合数值也是重要的，进而控制所生产的最终粉碎原料中LV叠片与HV叠片的比例。

在仅用两个卷料架的情况中，在每一卷料架上装不同数量的料卷是方便的。一个合适的布置是令离开LV卷料架的叠片有2p/3层片料，令离开HV卷料架的叠片有p/3层片料，p是一个3的倍数且不小于6的整数，已经发现p等于12是一个特别合适的布置。

在该或各卷料架中，可将各料卷的片料供入有一对辊子的开卷工位，各辊子的圆周的一部分与开卷的片料接触，下游的每一对辊子形成在该卷料架形成的合成叠片的送进路径。每对辊子中的一个连接于一运动传感装置，用以探测在开卷工位片料是否由于比如在该料卷上的片料断裂或用完而不再进给。

方便的是，由该或各卷料架形成的多层叠片的进给路径设置在那个卷料架中的所有料卷的下面。该或各卷料架的出口处可以设置一对形成一种辊进作用的辊子，驱动所述形成辊进作用的一个或两个辊子来进给叠片，从而将片料从各为叠片提供片层的料卷拉出，通过出口处的辊进作用而进入切割区域，在那儿，旋转的盘状切割刀把所有的片层一起切碎成大量分开的碎片。

如果后续的加工包括把碎片制成为粘稠的胶状物用以随后在一纤维浴槽中纺丝，则碎片的合适尺寸是在3至30平方厘米之间。碎片尺寸在2和20平方厘米之间更好，在5至15平方厘米之间最好。

通过在有撕裂齿的以较慢速度旋转的盘状切割刀之间撕裂或切碎木浆片的多层叠片，可能形成分开的多层小片，而没有明显的边缘压实现象出现在其上或随后散开的碎片上。边缘压实会使局部密度增大，它又会影响用液体处理碎片的后续加工步骤的反应速度。

在浆片粉碎机的下游搅拌撕裂下来的小片可克服从多层叠片撕裂成的层叠小片以多层形状压实在一起的任何趋势，而且我们已发现实现这种搅拌的一个特别合适的方法是设置风机来以气力输送撕裂的小片，撕裂的小片通过风机，同时与风机的转子接触。用一个以约1800转每分旋转的离心风机可以达到很好的将撕裂的层叠小片打散成碎片的效果。可以对接触流经风机壳体内的干浆碎片的转子叶片进行加强，以降低其磨损。

下面将通过一个例子、结合附图来描述实施本发明之方法的设备的一个实施例，其中：

图1是设计成按照本发明工作的浆片切碎机的切割区域的侧视截面示意图；

图2是通过图1示出的切碎机的切割区域的II-II线的截面图；

图3是设计成作为在向图1和图2所示的浆片切碎机供给多层浆片的两排卷料架的示意图，

图4是在图3中示出的卷料架之一的出口端的局部放大图，它示出了作为粉碎的原料的前身所形成的多层叠片；

图5是离开卷料架的多层叠片的示意俯视图；

图6是由图1和2的粉碎机从浆片上撕下来的碎片的俯视图。

图1和2示出了一台浆片粉碎机10，其适用于从供入该粉碎机的木浆片生产出撕裂的碎片。

漏斗11接纳以预定进给速度从上面下来的片料，并把它送入由两排13a、13b交错对插的盘状切割刀14和形成刀片交咬处的盘形间隔件15形成的切割区12。各排上的切割刀14和间隔件15固定地支承在各自的旋转轴16a、16b上，各轴由各自的电动机17驱动。两个电动机以相对的方向驱动轴(见图1)，使切割刀上的钩头14a把经漏斗11送进的片料撕裂成碎片，进而使撕裂成的碎片向下通过交咬处到达粉碎机11的出口。

如图所示，各盘状切割刀均有七个齿14a，但也可有其它的齿结构。

各盘状切割刀14的宽度(即在轴的轴线方向的尺度)和片料叠片进入切割区域的进给速度决定着由片料撕裂成的小片的大小，而所示的结构中各切割刀和间隔件的宽度均为31毫米，如此能生产出一个尺寸约为30毫米的小片，其另一尺寸取决于片料的进给速度，但在一般情况下，碎片(见图6)40的尺寸为10平方厘米左右是比较好的。

梳板18a、18b的齿18在切割区域12的下游侧交错于切割刀14和间隔件15之间，以防止片料离开漏斗11而不通过两排刀13a、13b之间的交咬处，同时可清理掉切割齿上的撕裂碎片。

盘状切割刀14的外径为260毫米，间隔件的外径约为160毫米。以约140转每分钟的转速驱动各轴16a、16b。这样，片料的加工速率可以是24米/分钟左右。

理想的是，漏斗11的长度稍微超过进入漏斗的片料的宽度，在片料的宽度为1米的情况下，已证实漏斗的长度为1070毫米左右是合适的，这样在每排上安装约17个盘状切割刀(总共34个)。

一种特别适用的浆片粉碎机10是以在英国由Carclo工程集团PLC售销的Birkett Cutmaster AZ45机器为基础的。

图3示出木浆加工装置的一部分，其中示出了一个LV卷料架20和一个HV卷料架30，各卷料架把各自输出的片料送到浆片粉碎机10。

LV卷料架20包括八个料卷21a至21h，各料卷把片料向下送到各自的一对导辊23a、24a至23h、24h。

一对辊子25、26之间的辊隙构成LV架20的出口端，这对辊子摩擦地贴合于由八层片料22a至22h组成的叠片。适当地驱动两个辊子25、26，以产生一所需的叠片进给速度，并产生把片料从各料卷21a……21h拉出来的驱动牵拉力。

为了控制片料从各自的料卷到叠片进给线的路径，用导辊23a……23h和24a……24h分别靠压在各自的片料上，并以其圆周的一部分与片料接触，这种接触程度在正常情况下足以确保进给的片料与至少各上面的辊子23a……23h之间不会有明显的打滑。各辊子23a……23h一一对应地连接一运动传感装置(以27a……27h示意地表示)，这些传感装置用来测定片料由于比如发生断裂或料卷的片料用完而不能从各自的料卷送进。

HV卷料架30的结构与LV卷料架的相似，为方便起见，用标号31-37与在LV卷料架的描述中所用的标号21-27相对应。然而，将会注意到，HV卷料架仅有四个料卷，所以，“d”是用于与HV卷料架中的各料卷有关的最后标示字母。给离开LV卷料架20的额定为八层的叠片编号为28，给离开HV卷料架30的额定为四层的叠片编号为38。这些多层叠片28和38被一起送到在前面结合图1和2描述过的，并在图3用标号10示出的浆片粉碎机。

由于两个卷料架的叠片牵拉辊对25∶26和35∶36是互相独立的，因此，可独立地选择两叠片28和38的进给速度，以使离开浆片粉碎机10的粉碎材料有一个所需的最终原料组分配比。

图4是离开LV卷料架20的叠片28的侧视图，图5是其俯视图。图4中示出八层28a到28h，但图5中仅示出七层，片层22d不见了，这是由于料卷21d的材料用完了。

图6示出从送入浆片粉碎机10的叠片28、38之一的一层撕下的碎片40。该碎片的面积约为10平方厘米，这一尺度的碎片的特点在于，从这一层上撕下的碎片不会与从相邻层撕下的碎片永久性地贴在一起，因而能确保形成碎片40之撕裂周边的边缘部分不会有(或不会明显地有)压实现象。在粉碎机10的输出直接送到一连续加工装置的情况下，碎片之间没有粘连是很重要的(虽然在分批间歇加工装置中不是很重要，因为在一个加工批量内的局部不均一性通常没有明显影响)。碎片40没有任何明显的边缘压实现象将有助于碎片在随后的加工中消化在液体中。

在刀叶风机50的壳体内搅拌碎片能破坏从多层片料撕下的层叠小片形成的各碎片40之间的任何暂时粘连，该风机50用来把碎片40的撕裂小片从粉碎机10吸出，并把它们吹送到某个在下游的生产纤维制品55的加工装置51。

风机50可以是用在废物处理中用于接收由切纸机或薄膜裁切机切下来的边条废料并把它们打成碎片以便于处置那类机器。粉碎机10撕下的碎片像雪片一样被导入离心风机50的转子的中心区域，并在径向地向切向设置的风机出口运动中受到转子叶片的搅拌。搅拌的程度可由转子及与之相配的壳体的结构和转速来控制。也可以由刀叶风机50使碎片40的尺寸进一步减小。但是以能把撕裂的碎片打散成单个碎片40的程度进行搅拌通常就满足需要了。

在本发明的方法用于从HV多层叠片38和与一独立的LV多层叠片28生产原料时，通常HV叠片以比LV叠片低的速度进给到漏斗11。这样从HV叠片撕下的碎片就比从LV叠片撕下的碎片小。这种不同尺寸的碎片混合可能便于所生产的原料的后续处理。

上述代表本发明的一个实施例，应该理解，在下述权利要求范围内还可有其它的结构布置。

Claims (8)

1.一种生产粉碎木浆原料的方法，其特征在于，这种原料用在纤维素溶液加工装置中，这种方法包括步骤：

a)在第一卷料架(20)安装多个具有第一特性范围的木浆片料卷(21a-21h)，

b)从第一卷料架的各料卷中拉出片料(22a-22h)，并使各片料层层相叠，从而形成第一个多层叠片(28)，

c)从第一卷料架抽出第一个多层叠片(28)，把它引向粉碎机(10)的切割区域(12)，

d)用旋转带钩头的盘状切割刀(14)把在切割区域的第一个多层叠片(28)加工成撕裂的小片(40)，并使所述撕裂的小片到粉碎机的出口，

e)用一具有在壳体内旋转的带有叶片的部件的风机(50)以风力传送撕裂的小片(40)离开出口，以及

f)当撕裂的小片通过风机壳体时，用带有叶片的部件搅拌该撕裂的小片，以把撕裂的小片从形成第一多层叠片的各个叠层中分离成撕碎的碎片。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，设置一第二卷料架(30)以生产第二个多层叠片(38)，所述第一个和第二个叠片一起被送到粉碎机(10)的切割区域(12)。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，第一个多层叠片(28)由粘度等级在第一粘度范围内的片料组成，第二个多层叠片(38)由粘度等级在比所述第一粘度范围高的第二粘度范围内的片料组成。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，第二个叠片(38)送到切割区域(12)的进给速度低于第一个叠片(28)送到切割区域的进给速度。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一个多层叠片中有4至12层片料。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，第一个叠片有2p/3层片料，第二个叠片有p/3层片料，p是一个3的倍数且不小于6的整数。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，p等于12。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，各层木浆撕裂的碎片的面积在2至20平方厘米之间。

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